基于三維模型的LNG接收站完整性管理平臺分析

摘 要：現(xiàn)階段，我國的油氣事業(yè)已經(jīng)進入了新的發(fā)展篇章。在經(jīng)濟和技術(shù)的快速發(fā)展下，我國的油氣工作已經(jīng)逐漸進入自動化和智能化時代。在此背景下，油氣運輸管理部門依然需要加強對液化天然氣（Liquefied Natural Gas，LNG）接收站的建設(shè)和對LNG接收站設(shè)施的管理、運維與檢修，提高油氣工作的自動化和集成化度，構(gòu)建完善的管理制度，從而更好地提高LNG接收站的運行質(zhì)量。因此，以三維（3-Dimension，3D）模型為核心，針對如何提高LNG接收站完整性管理平臺的建設(shè)質(zhì)量提出一些建議。

關(guān)鍵詞：三維模型;液化天然氣（LNG）接收站;完整性管理平臺;運維一體化

中圖分類號：TE974文獻標(biāo)識碼：A文章編號：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

現(xiàn)階段，完整性管理平臺已經(jīng)成為各大石油化工企業(yè)著重建設(shè)的項目。特別是對于在生產(chǎn)過程中需要使用的液化天然氣（Liquefied Natural Gas，LNG）接收站來說，完整性管理平臺的應(yīng)用十分重要。如何構(gòu)建全方位的完整性管理平臺是所有石油化工企業(yè)必須考慮的問題。目前，LNG接收站的一體化管理與控制體系還不夠完善，在系統(tǒng)架構(gòu)、人才建設(shè)等方面存在一些問題。因此，重點圍繞如何更好地提高LNG接收站完整性管理平臺的建設(shè)質(zhì)量進行探討。

1 LNG接收站完整性管理平臺的應(yīng)用

1.1 應(yīng)用意義

當(dāng)前，我國的石油化工生產(chǎn)技術(shù)和計算機信息化技術(shù)都已非常成熟。在人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用下，LNG接收站整體性管理平臺能夠?qū)NG接收站工程建設(shè)和生產(chǎn)過程中的情況進行全面監(jiān)控，并分析獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)做出決策，使得在實際工程建設(shè)中可以實現(xiàn)人機交互式管理，提升了LGN接收站的工程管理水平。在未來5G技術(shù)的深入發(fā)展下，工程建設(shè)工作甚至可以做到現(xiàn)場無人管理和全程終端調(diào)控。相較于以往LNG接收站的建設(shè)工作來說，在完整性設(shè)備管理和智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)備和設(shè)備、人和人、人和設(shè)備之間都能夠有效建立聯(lián)系，確保了智能化設(shè)備的安全運行?；诖髷?shù)據(jù)時代下各項先進技術(shù)的調(diào)控作用，當(dāng)前智能化工作階段的目標(biāo)在于將維護、管理、安全、應(yīng)急4個方面的工作全面智能化[1]。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

我國石油化工事業(yè)的工作過程離不開對LNG接收站的使用。在此建設(shè)工程中，如何確保LNG接收站能夠利用更高性能且更加完整的設(shè)施設(shè)備實現(xiàn)智能化工程運作，是目前相關(guān)從業(yè)者需要積極探索并思考的問題。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，智能化技術(shù)和設(shè)施完整性管理技術(shù)在目前的LNG接收站工程建設(shè)中得到了充分應(yīng)用，如目前在我國LNG接收站建設(shè)工程中較為普及的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)是目前大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展重點，可以連接所有的人和設(shè)備，整合所有的工作環(huán)節(jié)和管理過程，使人與人、人與物、物與物之間建立信息流通的橋梁。不同的智能系統(tǒng)具有各自的優(yōu)勢，也存在各自的缺點。比如，在集成控制下的自動控制系統(tǒng)存在運行速度緩慢的情況，系統(tǒng)可靠性有待加強。所以，為了得到第一手工程信息，加快對LNG接收站設(shè)備性能信息的整理與分析，我國正積極投入資源來研究智能化技術(shù)在此方面的具體應(yīng)用，進一步促進設(shè)施完整性控制技術(shù)的發(fā)展[2]。

2 LNG接收站完整性管理平臺的具體內(nèi)容

LNG接收站完整性管理的實質(zhì)是建設(shè)單位為了確保在設(shè)施管理方面盡可能降低成本，對建設(shè)資源和設(shè)施設(shè)備進行合理調(diào)動與分配，并對由設(shè)備問題而導(dǎo)致的事故責(zé)任進行有效規(guī)避的一種管理方式，以此確保單位自身資產(chǎn)能夠保值甚至增值。所以，LNG接收站完整性管理涵蓋了許多方面，配合運行維護一體化系統(tǒng)來減少其他因素對LNG接收站運行的負(fù)面影響，從而提高LNG接收站在運行過程中的安全可靠性。它不僅能夠取得更好的設(shè)施整合和集成管理效果，還可以保障企業(yè)常規(guī)化項目的順利運轉(zhuǎn)[3]。

要想對LNG接收站的完整性進行全面且準(zhǔn)確的評估，相關(guān)企業(yè)必須制定完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫來全面評估工作。為了保證LNG接收站完整性管理的效果，企業(yè)需要加強對監(jiān)控技術(shù)和檢測技術(shù)的應(yīng)用，并對整體設(shè)施的管理進行適用性評估。為了能夠更好地提高單位在應(yīng)急情況下對設(shè)備進行檢修與維護的效率和質(zhì)量，需要將應(yīng)急搶修模擬仿真技術(shù)融入日常績效考核和評估參考標(biāo)準(zhǔn)。建立三維儲罐模型，將LNG接收站的整體空間信息與屬性信息納入接收站的完整性管理平臺，結(jié)合適用的監(jiān)測和檢測技術(shù)，將風(fēng)險值預(yù)測工作深入到流程單元和設(shè)備部件層次，形成維修工單，最終落實到有針對性的維護管理工作上，降低故障風(fēng)險。三維模型中的LNG接收站完整性管理應(yīng)當(dāng)包含信息查找、設(shè)備定位、運維一體等內(nèi)容[4]。

3 完整性管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)

完整性管理平臺的項目管理包含多方面內(nèi)容，如設(shè)計、采辦、施工等各階段的信息數(shù)據(jù)。通過對管理平臺的數(shù)據(jù)進行挖掘和處理，可實現(xiàn)對全項目建設(shè)的同步處理。如圖1所示，搭建高效的三維處理模型，在平臺搭建完畢后構(gòu)造出完整全面的三維可視化平臺，并對關(guān)鍵節(jié)點進行質(zhì)量基線標(biāo)記，確保對應(yīng)的三維可視化平臺集危險源管理、風(fēng)險評估、檢維修計劃制定等多項功能于一體，并實現(xiàn)功能的業(yè)主交付處理，構(gòu)建關(guān)鍵性強的風(fēng)險識別和檢修評估處理架構(gòu)。

3.1 三維模型數(shù)據(jù)層

LNG接收站完整性管理平臺建設(shè)工程的施工階段，主要由工程總承包（Engineering Procurement Construction，EPC）方收集設(shè)計、采辦、施工等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并定期向業(yè)主進行數(shù)據(jù)匯報，及時將數(shù)據(jù)信息快速匯總到工程信息數(shù)據(jù)庫，同時確立儲罐的缺陷基線。在三維模型數(shù)據(jù)層中需要建立前端感知系統(tǒng)，即一類包含傳感器和輸入接口等裝置的設(shè)備，一般安裝在LNG儲罐等設(shè)施中[5]。利用各類傳感器的良好性能，前端感知系統(tǒng)會對儲罐的力學(xué)狀態(tài)、溫度、所處位置、開關(guān)等方面進行詳細(xì)感知，隨后將傳感器獲得的數(shù)據(jù)通過前端感知系統(tǒng)的輸入接口實時傳輸?shù)街行墓芾砥脚_。通過這些數(shù)據(jù)的實時傳輸可以有效獲取充足的三維模型數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)建立更加完善和科學(xué)的數(shù)據(jù)模型。前端感知系統(tǒng)主要有紅外攝像頭、各類傳感器、傳感器支架以及傳輸網(wǎng)管等設(shè)備。另外，前端感知系統(tǒng)收集到設(shè)備故障信息時會通過安裝在系統(tǒng)中的音頻設(shè)備及時進行報警。

3.2 數(shù)字化接收站

通過設(shè)備層次結(jié)構(gòu)的科學(xué)劃分，對數(shù)字化接收站進行分解。原則上，三維模型的最小顆粒度為接收站的最小可維護單元，利用三維模型對數(shù)字化接收站進行直觀展示并關(guān)聯(lián)真實數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化[6]。

3.3 上層業(yè)務(wù)應(yīng)用

通過預(yù)防性維修降低LNG接收站在全生命周期上的維護成本，通過周期性的效能評估不斷優(yōu)化完整性檢測的實施方案，從而實現(xiàn)LNG接收站的完整性管理。

3.4 精細(xì)化管理

精細(xì)化管理在LNG接收站完整性平臺工作中非常重要，因為要建立三維模型下的完整性管理體系，不僅要有多方面技術(shù)的配合，而且對硬件要求很嚴(yán)格。該管理平臺組成十分復(fù)雜，包含計算機系統(tǒng)、傳感器以及傳動裝置等多種設(shè)備與結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

對基于三維模型的LNG接收站完整性平臺的建設(shè)意義與內(nèi)容進行探討，并針對LNG接收站完整性平臺的建設(shè)中可能存在的具體問題進行分析，然后提出一些處理策略。LNG接收站及其相關(guān)設(shè)備在我國的石油化工業(yè)中十分重要，而LNG接收站完整性平臺的建設(shè)可以大大提高LNG接收站的運行效果和安全性能，所以各企業(yè)要加強該管理平臺的建設(shè)，制定并完善管理制度和工作細(xì)節(jié)，以促進石油化工事業(yè)良好發(fā)展。

參考文獻：

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