? ? ? ?渤海灣的“綠能谷”

? ? ? ?探訪我國在建規(guī)劃規(guī)模最大的液化天然氣接收站項目

5臺國產(chǎn)LNG卸料臂吊裝場景。

卸料臂近景。

工作人員在進行數(shù)字化監(jiān)測，控制儲罐穹頂氣頂升作業(yè)。

工作人員在LNG儲罐內(nèi)罐進行切割作業(yè)。

LNG儲罐近景。 圖片來源：國家管網(wǎng)集團龍口南山LNG接收站項目部

? ? ? ?中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站 初英杰報道? 6座22萬立方米的LNG儲罐拔地而起。

? ? ? ?山東省龍口市西北，渤海灣里一座“陸連島”。

? ? ? ?海浪輕拍，從岸邊延伸至淺海的蝶形碼頭舒展雙“翅”，碼頭上的卸料臂高高揚起。平整開闊的岸邊，園區(qū)內(nèi)規(guī)劃有序，6座白色或灰色的巨大儲罐拔地而起。國家管網(wǎng)集團龍口南山LNG（液化天然氣）接收站項目就位于此處。

? ? ? ?這是我國在建規(guī)劃規(guī)模最大的LNG接收站項目，一期工程建設已進入沖刺階段，目前已實現(xiàn)卸料臂、低溫蝶閥全系列尺寸等主要工藝設備全部國產(chǎn)化，并實現(xiàn)多個“國內(nèi)首次”“國際首創(chuàng)”，包括國內(nèi)首個22萬立方米半地下坐地式LNG儲罐、首個22萬立方米坐地式LNG儲罐等。

? ? ? ?“最高、最優(yōu)”“首個、首次”的背后，突破了哪些關鍵技術，蘊含著怎樣的創(chuàng)新密碼？記者近日采訪了項目有關負責人。

? ? ? ?在建規(guī)劃規(guī)模最大，年周轉量可達2000萬噸

? ? ? ?高大的白色儲罐罐身上，國家管網(wǎng)的紅色標志和黑色的LNG字母清晰可見。

? ? ? ?“這4座白色的是一期工程的1號至4號儲罐，已完成中交驗收；另外2座灰色的是5號、6號儲罐，罐體外部尚未涂刷，眼下正在進行內(nèi)罐壁板安裝。”國家管網(wǎng)集團龍口南山LNG接收站項目部黨委書記、總經(jīng)理王飛向記者介紹，這6個龐然大物直徑長93.4米，高60.4米，相當于20層樓高。容積均為22萬立方米，換算下來，內(nèi)部可疊放3架C919大飛機。

? ? ? ?這6座LNG儲罐是該項目一期工程的重要組成部分。

? ? ? ?根據(jù)規(guī)劃，一期工程除了建設6座22萬立方米的儲罐外，還建設1座可停靠26.6萬立方米LNG運輸船的專用泊位。一期工程規(guī)模為年周轉量500萬噸，每天可氣化外輸4000萬立方米天然氣。自2020年5月開工以來，其建設進度已達89.01%。

? ? ? ?液化天然氣是一種經(jīng)濟環(huán)保、安全可靠的綠色能源。近年來，我國加快推動能源結構調整優(yōu)化，國內(nèi)市場對天然氣的需求越來越大。在北方，天然氣供應面臨較大缺口。加快相關基礎設施建設，保障天然氣供應，滿足民生需求，迫在眉睫。

? ? ? ?龍口南山LNG接收站項目就是這樣一個國家級重大能源基礎設施工程，也是2022年全國天然氣儲氣設施重點工程、國家環(huán)渤海地區(qū)天然氣產(chǎn)供儲銷體系建設重點項目。

? ? ? ?在我國的LNG接收站項目中，該項目是占地面積最大的，近1500畝；規(guī)劃規(guī)模也是最大的，年周轉量可達2000萬噸，共規(guī)劃有20座LNG儲罐和4座LNG運輸船泊位。

? ? ? ?巨大的規(guī)模、優(yōu)越的地理位置，使得該項目基本具備了建設北方天然氣儲備中心的條件。

? ? ? ?該項目投產(chǎn)后，氣態(tài)外輸可覆蓋廣大華北地區(qū)，輻射東北亞市場；可通過山東省天然氣主干線實現(xiàn)應急調峰、冬季保供，成為山東省天然氣供應輔助中心；具有船舶返裝功能，可建成北方LNG船舶加注中心和北方國內(nèi)LNG轉運中心。

? ? ? ?“建成投產(chǎn)后，該項目將通過配套外輸管道與區(qū)域主干管網(wǎng)聯(lián)通，與位于河南省濮陽市的文23儲氣庫相連，進口液化天然氣與國內(nèi)天然氣資源協(xié)調互補，提高區(qū)域供應保障能力。”王飛說，其中，一期工程每年可為渤海地區(qū)供應天然氣逾70億立方米，大約可供5000萬戶居民使用1年。

? ? ? ?“L”“N”“G”恰好也是“綠能谷”的拼音首字母，王飛介紹，該項目所在地正在圍繞發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)打造“綠能谷”。將為廣大華北地區(qū)提供更多清潔能源。

? ? ? ?突破關鍵技術，主要工藝設備全部國產(chǎn)化

? ? ? ?液化天然氣具有低溫特性，從運輸?shù)絻Υ妫夹枰诹阆?62攝氏度的條件下，遇熱就會迅速氣化。一座座儲罐，就像是一個個超級“大冰箱”，為維持液化天然氣的低溫狀態(tài)提供堅實保障。

? ? ? ?從運輸船到經(jīng)過管線進入儲罐，卸料臂是液化天然氣的必經(jīng)之路。因此，卸料臂也要經(jīng)受零下162攝氏度的超低溫考驗。

? ? ? ?提起一期工程的5臺卸料臂，項目團隊成員滿臉自豪——全部是國產(chǎn)的！其核心部件在國內(nèi)首次實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。目前，這5臺卸料臂已完成整體常溫性能試驗、低溫性能試驗，其低溫旋轉接頭、緊急脫離裝置、快速連接裝置三大核心部件完成型式試驗，具備快速對接、緊急脫離、自動關閉等復雜功能。

? ? ? ?說來簡單做來難。“以低溫旋轉接頭為例，既要做到在低溫狀態(tài)下能夠360度旋轉，又要做到高度密封不泄漏。旋轉需要空隙，有空隙的話怎么保證密封性？材質的選擇、結構的設計都面臨巨大挑戰(zhàn)。”王飛說，符合要求的低溫旋轉接頭，需要在低溫模擬工況下經(jīng)過40萬次旋轉和測漏試驗。

? ? ? ?卸料臂還實現(xiàn)了國際國內(nèi)“雙突破”：在國內(nèi)首次開發(fā)出適用于卸料臂緊急脫離的低溫雙球閥，能使緊急脫離裝置在5至10秒內(nèi)緊急關掉切斷閥，并使船舶與卸料臂2秒內(nèi)分離；在國際上首創(chuàng)基于多軸聯(lián)動、自主規(guī)劃路徑的運動控制算法和視覺識別、北斗定位的岸船自動對接技術。

? ? ? ?王飛重點介紹了岸船自動對接技術：“以往岸船對接需要登上外國運輸船來操作，非常麻煩。這一技術解決了這個問題，而且白天、晚上都能實現(xiàn)自動對接，并自動鎖緊、自動固定，確保不泄漏。這是一個重大突破。”

? ? ? ?這5臺卸料臂僅用6天就完成了吊裝，大大少于常規(guī)時間。是設計的優(yōu)化，使得它更輕便，更易于安裝和日常維護，以及維修、拆卸。

? ? ? ?卸料臂的重大突破，是我國液化天然氣工藝設備國產(chǎn)化的重要體現(xiàn)。

? ? ? ?液化天然氣的關鍵工藝設備長期被國外壟斷，供貨期長且后期維保費用高。由于國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)起步較晚，生產(chǎn)廠家不多，經(jīng)驗較少，研發(fā)乏力。

? ? ? ?該項目一期工程積極構建LNG設備國產(chǎn)化科研創(chuàng)新平臺，包括卸料臂在內(nèi)，實現(xiàn)低溫蝶閥全系列尺寸等關鍵工藝設備全部國產(chǎn)化應用。

? ? ? ?由于液化天然氣的超低溫特性，低溫閥門材料及其加工制造要求十分嚴格。液化天然氣升溫氣化時，體積會膨脹約600倍。既要耐低溫，又要耐高壓、耐高壓差……這對相關低溫閥門產(chǎn)品的綜合力學性能、密封性能都提出了極為嚴苛的要求。

? ? ? ?該項目實現(xiàn)了全系列尺寸國產(chǎn)低溫蝶閥在我國LNG接收站行業(yè)的首次工業(yè)化應用。其中，46寸大口徑三偏心超低溫蝶閥填補了國內(nèi)空白，主要技術指標達到國際先進水平，而且密封性能優(yōu)于國外產(chǎn)品。

? ? ? ?以“氮氧化物排放最低”為目標，創(chuàng)新技術優(yōu)化浸沒燃燒式氣化器功能，使氮氧化物排放量比原來降低近一半；首次應用國內(nèi)設計壓力最大的開架式氣化器，進一步提高長距離氣化外輸能力，更加適應北方冬季低溫海水工況，更加節(jié)能、減碳；還有低壓壓縮機、槽車裝車橇……一期工程建設中，工藝設備國產(chǎn)化率達91%，節(jié)省投資約2.24億元。

? ? ? ?“從碼頭靠岸的卸料臂，到罐內(nèi)泵、再冷凝器、高壓泵，再到氣化器、壓縮機，主要工藝設備全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，這在十幾年前是不可想象的。”王飛說，當年我國建設LNG接收站只能依賴進口設備，而現(xiàn)在不僅實現(xiàn)了質的突破，還帶動了相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

? ? ? ?創(chuàng)新技術應用，大大提高設備安全性

? ? ? ?在一期工程建設前期，復雜的基巖條件對儲罐建設提出了挑戰(zhàn)。這里的地面，一半是由填海造地而成，一半是開山而成。根據(jù)不同區(qū)域基巖面的深淺，建設人員采用了不同的儲罐建設方式。其中1號到4號儲罐，采用了群樁式的樁基，運用了高樁承臺結構。

? ? ? ?5號儲罐所在位置的基巖面為中風化甚至強風化程度，如果采用傳統(tǒng)方式，將面臨基坑支護結構失穩(wěn)、滑移等風險。項目團隊創(chuàng)新實施半地下式+電伴熱方案，將儲罐的一部分埋進地下，利用周圍土層的約束來提高其抗震性和安全性。因此，從外觀上看，5號儲罐比其他幾個“伙伴”矮一些。這是國內(nèi)首次應用半地下坐地式結構建設22萬立方米LNG儲罐。

? ? ? ?6號儲罐所在位置是開山而成，基巖面淺，地質條件良好，便讓它直接“坐”在地上，采用坐地式結構。較之傳統(tǒng)的高樁承臺結構，這一結構抗震性能更好，而且工期更短、造價更低。

? ? ? ?LNG儲罐共分三層：混凝土外結構層、中間保溫層和由9Ni鋼壁板焊接而成的內(nèi)罐層。9Ni鋼壁板的焊接技術，是整座儲罐建造的關鍵技術，其工藝水平直接決定儲罐的使用壽命。

? ? ? ?環(huán)縫焊接約占內(nèi)罐9Ni鋼壁板焊接工作量的80%。縱焊縫以往業(yè)內(nèi)常用人工焊接，缺點較多，質量難以控制。該項目團隊創(chuàng)新采用全自動TT焊接技術，一舉攻克了窄坡口側壁熔合不良、橫焊位置焊縫成型難以控制等多項技術難題，焊縫成型美觀、余高控制良好，且具有煙塵少、能耗低、作業(yè)強度低等優(yōu)勢，焊接一次合格率達99.8%以上且質量達到Ⅰ級。

? ? ? ?創(chuàng)新技術的應用，攻克了項目建設中一個個難題。數(shù)字化、智能化的助力，帶來了提質、降本、增效。

? ? ? ?在儲罐穹頂氣頂升數(shù)字化監(jiān)測與控制中心內(nèi)，工作人員緊盯電腦屏幕，實時發(fā)出指令。

? ? ? ?氣頂升是大型液化天然氣儲罐建造過程中難度最大、工藝最復雜、風險最高的工序之一。儲罐的穹頂，是一個直徑88米，高度約12米，重達850噸的半球形鋼結構。這么重的穹頂，要通過壓縮空氣的方式，把它從地面送到15層樓高的儲罐頂部，如何保證它平穩(wěn)升起？

? ? ? ?“我們運用數(shù)字化系統(tǒng)對儲罐氣頂升的過程進行全面監(jiān)控，觀察其平穩(wěn)度和速度，大大提高了安全性。”王飛說。

? ? ? ?從建設伊始，該項目就著力于打造國內(nèi)智能化水平最高的LNG接收站，堅持科技數(shù)字化發(fā)展。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，一期工程開發(fā)搭建了智能化管理平臺，建設信息化軟件系統(tǒng)，涉及安全、設備、生產(chǎn)、能源、巡檢、倉儲、定位等7個方面應用系統(tǒng)。

? ? ? ?智能化具體體現(xiàn)在哪兒？

? ? ? ?——LNG接收站智慧運營。結合庫存信息、管存信息、管輸能力等數(shù)據(jù)，智能化管理平臺統(tǒng)籌規(guī)劃來船、外輸安排，動態(tài)平衡接收站“收—發(fā)—存”狀態(tài)，為優(yōu)化供應鏈提供依據(jù)，輔助生產(chǎn)運營決策。

? ? ? ?——機器人智能巡檢。通過巡檢機器人搭載雙視云臺及智能傳感設備，采集重點區(qū)域、重要設備的數(shù)據(jù)，經(jīng)后臺分析后，以彈窗、數(shù)據(jù)、圖表等形式呈現(xiàn)巡檢結果。

? ? ? ?打造優(yōu)質工程，最關鍵的還是人。

? ? ? ?項目部黨委著力打造“紅色工地”黨建品牌，形成了建設單位牽頭、參建單位共同參與的黨建工作格局，在工程建設中，各方團結協(xié)作、形成合力。黨員亮出身份，每次遇到難題都沖鋒在前、帶頭攻堅，持續(xù)推動建設國產(chǎn)化水平最高、智能化水平最高的國家優(yōu)質工程。

? ? ? ?正如項目部黨委副書記姜波所說，正是因為這里有一個以共產(chǎn)黨員為骨干的建設團隊，在遠離繁華都市的地方，常年駐守工地，不斷攻堅克難，帶著高度的責任感，服務國家戰(zhàn)略、服務人民需要、服務行業(yè)發(fā)展，這個項目才能干成、干好。

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