基于三维模型的LNG接收站完整性管理平台分析

摘 要：现阶段，我国的油气事业已经进入了新的发展篇章。在经济和技术的快速发展下，我国的油气工作已经逐渐进入自动化和智能化时代。在此背景下，油气运输管理部门依然需要加强对液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）接收站的建设和对LNG接收站设施的管理、运维与检修，提高油气工作的自动化和集成化度，构建完善的管理制度，从而更好地提高LNG接收站的运行质量。因此，以三维（3-Dimension，3D）模型为核心，针对如何提高LNG接收站完整性管理平台的建设质量提出一些建议。

关键词：三维模型;液化天然气（LNG）接收站;完整性管理平台;运维一体化

中图分类号：TE974文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）17-0033-03

Analysis of LNG Terminal Integrity Management

Platform Based on 3D Model

ZHUANG Tiantian

（CNOOC Gas & Power Group Co.， Ltd.，Beijing 100028）

Abstract： At present， China has entered a new development of oil and gas， under the rapid development of economy and technology in China's oil and gas has gradually entered the age of automation and intelligent， and under the background of the oil and gas transportation management department will still need to strengthen the construction of LNG receiving station and the management of the facilities， operations and maintenance work， increase the degree of automation and integration， establish a complete management system， so as to better improve the quality of LNG terminal operation.Therefore， with the 3D model as the core， some suggestions are put forward on how to improve the construction quality of the LNG terminal integrity management platform.

Keywords： 3-Dimension model;Gas LNG terminal;integrity management platform;operation and maintenance integration

现阶段，完整性管理平台已经成为各大石油化工企业着重建设的项目。特别是对于在生产过程中需要使用的液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）接收站来说，完整性管理平台的应用十分重要。如何构建全方位的完整性管理平台是所有石油化工企业必须考虑的问题。目前，LNG接收站的一体化管理与控制体系还不够完善，在系统架构、人才建设等方面存在一些问题。因此，重点围绕如何更好地提高LNG接收站完整性管理平台的建设质量进行探讨。

1 LNG接收站完整性管理平台的应用

1.1 应用意义

当前，我国的石油化工生产技术和计算机信息化技术都已非常成熟。在人工智能和大数据技术的应用下，LNG接收站整体性管理平台能够对LNG接收站工程建设和生产过程中的情况进行全面监控，并分析获取到的相关数据做出决策，使得在实际工程建设中可以实现人机交互式管理，提升了LGN接收站的工程管理水平。在未来5G技术的深入发展下，工程建设工作甚至可以做到现场无人管理和全程终端调控。相较于以往LNG接收站的建设工作来说，在完整性设备管理和智能化技术的基础上，设备和设备、人和人、人和设备之间都能够有效建立联系，确保了智能化设备的安全运行。基于大数据时代下各项先进技术的调控作用，当前智能化工作阶段的目标在于将维护、管理、安全、应急4个方面的工作全面智能化[1]。

1.2 应用现状

我国石油化工事业的工作过程离不开对LNG接收站的使用。在此建设工程中，如何确保LNG接收站能够利用更高性能且更加完整的设施设备实现智能化工程运作，是目前相关从业者需要积极探索并思考的问题。经过多年的研究和发展，智能化技术和设施完整性管理技术在目前的LNG接收站工程建设中得到了充分应用，如目前在我国LNG接收站建设工程中较为普及的物联网技术。该技术是目前大数据技术的发展重点，可以连接所有的人和设备，整合所有的工作环节和管理过程，使人与人、人与物、物与物之间建立信息流通的桥梁。不同的智能系统具有各自的优势，也存在各自的缺点。比如，在集成控制下的自动控制系统存在运行速度缓慢的情况，系统可靠性有待加强。所以，为了得到第一手工程信息，加快对LNG接收站设备性能信息的整理与分析，我国正积极投入资源来研究智能化技术在此方面的具体应用，进一步促进设施完整性控制技术的发展[2]。

2 LNG接收站完整性管理平台的具体内容

LNG接收站完整性管理的實质是建设单位为了确保在设施管理方面尽可能降低成本，对建设资源和设施设备进行合理调动与分配，并对由设备问题而导致的事故责任进行有效规避的一种管理方式，以此确保单位自身资产能够保值甚至增值。所以，LNG接收站完整性管理涵盖了许多方面，配合运行维护一体化系统来减少其他因素对LNG接收站运行的负面影响，从而提高LNG接收站在运行过程中的安全可靠性。它不仅能够取得更好的设施整合和集成管理效果，还可以保障企业常规化项目的顺利运转[3]。

要想对LNG接收站的完整性进行全面且准确的评估，相关企业必须制定完善的技术标准体系，建立基础数据库来全面评估工作。为了保证LNG接收站完整性管理的效果，企业需要加强对监控技术和检测技术的应用，并对整体设施的管理进行适用性评估。为了能够更好地提高单位在应急情况下对设备进行检修与维护的效率和质量，需要将应急抢修模拟仿真技术融入日常绩效考核和评估参考标准。建立三维储罐模型，将LNG接收站的整体空间信息与属性信息纳入接收站的完整性管理平台，结合适用的监测和检测技术，将风险值预测工作深入到流程单元和设备部件层次，形成维修工单，最终落实到有针对性的维护管理工作上，降低故障风险。三维模型中的LNG接收站完整性管理应当包含信息查找、设备定位、运维一体等内容[4]。

3 完整性管理平台系统架构

完整性管理平台的项目管理包含多方面内容，如设计、采办、施工等各阶段的信息数据。通过对管理平台的数据进行挖掘和处理，可实现对全项目建设的同步处理。如图1所示，搭建高效的三维处理模型，在平台搭建完毕后构造出完整全面的三维可视化平台，并对关键节点进行质量基线标记，确保对应的三维可视化平台集危险源管理、风险评估、检维修计划制定等多项功能于一体，并实现功能的业主交付处理，构建关键性强的风险识别和检修评估处理架构。

3.1 三维模型数据层

LNG接收站完整性管理平台建设工程的施工阶段，主要由工程总承包（Engineering Procurement Construction，EPC）方收集设计、采办、施工等方面的相关数据信息，并定期向业主进行数据汇报，及时将数据信息快速汇总到工程信息数据库，同时确立储罐的缺陷基线。在三维模型数据层中需要建立前端感知系统，即一类包含传感器和输入接口等装置的设备，一般安装在LNG储罐等设施中[5]。利用各类传感器的良好性能，前端感知系统会对储罐的力学状态、温度、所处位置、开关等方面进行详细感知，随后将传感器获得的数据通过前端感知系统的输入接口实时传输到中心管理平台。通过这些数据的实时传输可以有效获取充足的三维模型数据，帮助企业建立更加完善和科学的数据模型。前端感知系统主要有红外摄像头、各类传感器、传感器支架以及传输网管等设备。另外，前端感知系统收集到设备故障信息时会通过安装在系统中的音频设备及时进行报警。

3.2 数字化接收站

通过设备层次结构的科学划分，对数字化接收站进行分解。原则上，三维模型的最小颗粒度为接收站的最小可维护单元，利用三维模型对数字化接收站进行直觀展示并关联真实数据，实现数据的可视化[6]。

3.3 上层业务应用

通过预防性维修降低LNG接收站在全生命周期上的维护成本，通过周期性的效能评估不断优化完整性检测的实施方案，从而实现LNG接收站的完整性管理。

3.4 精细化管理

精细化管理在LNG接收站完整性平台工作中非常重要，因为要建立三维模型下的完整性管理体系，不仅要有多方面技术的配合，而且对硬件要求很严格。该管理平台组成十分复杂，包含计算机系统、传感器以及传动装置等多种设备与结构。

4 结语

对基于三维模型的LNG接收站完整性平台的建设意义与内容进行探讨，并针对LNG接收站完整性平台的建设中可能存在的具体问题进行分析，然后提出一些处理策略。LNG接收站及其相关设备在我国的石油化工业中十分重要，而LNG接收站完整性平台的建设可以大大提高LNG接收站的运行效果和安全性能，所以各企业要加强该管理平台的建设，制定并完善管理制度和工作细节，以促进石油化工事业良好发展。

参考文献：

[1]付子航，刘方，杨玉霞，等.我国“南气北送”工程的创新技术体系I-STADIUMS[J].天然气工业，2021（2）：149-159.

[2]庄天天.LNG接收站数字化建设中的工程建设期数据采集探索[J].现代信息科技，2020（24）：156-159.

[3]刘红凯.多式联运下LNG集装箱港口平面布局和物流模式优化研究[D].舟山：浙江海洋大学，2020：10-13.

[4]孙林.液化天然气（LNG）接收站工程项目全生命周期风险管理研究[D].杭州：浙江工业大学，2020：21-24.

[5]朱锋.LNG-FSRU再气化模块设计优化研究[D].镇江：江苏科技大学，2016：18-21.

[6]祁云清.液化天然气接收站风险评估方法研究[D].成都：西南石油大学，2015：31.