Défis extrêmes liés au chargement et au déchargement de GNL -
Innovations technologiques et applications industrielles des bras de chargement à basse-température
En tant qu'élément important de l'énergie propre, le stockage et le transport du gaz naturel liquéfié (GNL) reposent sur un environnement à température ultra-basse de - 163 degrés. Dans la liaison de chargement et de déchargement de GNL, le bras de chargement à basse température-est l'équipement clé reliant le navire de transport, le camion-citerne et la station de réception. Il doit faire face simultanément à de multiples défis extrêmes tels que la fragilisation à très basse température, le contrôle de la conduction thermique et la défaillance des joints. Son niveau technique affecte directement la qualité du développement de l’industrie du GNL.
La percée des matériaux à basse-température constitue la base des bras de chargement de GNL permettant de réaliser des opérations à très-température. Étant donné que les matériaux métalliques ordinaires subiront une fragilisation sévère dans un environnement à très basse température de -163 degrés, les principaux matériaux des bras de chargement de GNL utilisent généralement de l'acier inoxydable austénitique ou un alliage d'aluminium. Ces matériaux ont une excellente ténacité à basse -température et peuvent maintenir une stabilité structurelle dans la plage de températures de -196 degrés à +50 degrés. Les bras de chargement marins de GNL de grand diamètre utilisent principalement un alliage d'aluminium pour construire le corps du bras, ce qui non seulement réduit efficacement le poids de l'équipement et améliore la flexibilité opérationnelle, mais améliore également la résistance à la fragilisation à basse température du matériau grâce à un processus de traitement thermique spécial.
La conception de la structure d'isolation thermique est la technologie de base pour contrôler la conduction thermique et empêcher la gazéification du GNL. Le bras de chargement de GNL adopte une structure d'isolation sous vide à double-couche. Le tuyau intérieur est utilisé pour transporter du GNL, et une couche intermédiaire sous vide est formée entre le tuyau extérieur et le tuyau intérieur pour minimiser la conduction thermique. Dans le même temps, une technologie d'emballage d'isolation thermique multicouche est adoptée au niveau des éléments clés tels que les interfaces de tuyaux et les joints rotatifs pour améliorer encore l'effet d'isolation thermique. Grâce à ces conceptions, le taux de gazéification du GNL pendant le chargement et le déchargement peut être contrôlé à un niveau extrêmement faible, garantissant ainsi l'efficacité du transport et évitant les risques de sécurité causés par une pression de gazéification accrue.
La mise à niveau complète du système de sécurité constitue une garantie importante pour les bras de chargement de GNL. Un tel équipement est équipé d'une soupape de sécurité d'urgence spéciale à basse température - et ses joints sont constitués de matériaux spéciaux résistants aux températures ultra - basses, ce qui permet d'obtenir une étanchéité fiable dans un environnement de - 163 degrés. Dans le même temps, l'équipement est intégré à un capteur de surveillance du degré de vide pour surveiller en temps réel - l'état de vide de la couche intermédiaire d'isolation thermique. Une fois que le degré de vide chute, une alarme est immédiatement déclenchée pour empêcher l’aggravation de la conduction thermique conduisant à une gazéification importante de GNL. Dans la pratique d'application des projets de stations de réception de GNL à l'étranger, les bras de chargement nationaux à basse température ont réussi à décharger le GNL à -163 degrés, et le taux de fuite des composants principaux est d'un ordre de grandeur supérieur aux normes internationales, montrant la force technique des bras de chargement nationaux à basse température.
La mise à niveau intelligente est la tendance de développement des bras de chargement de GNL. Avec l'avancement de la construction de ports intelligents, les bras de chargement de GNL intègrent progressivement des technologies telles que la reconnaissance visuelle, l'amarrage automatique et la télécommande. Des bras de chargement de GNL marin intelligents ont été appliqués avec succès dans les ports nationaux, réalisant un fonctionnement sans pilote du processus de chargement et de déchargement. Les opérateurs peuvent émettre à distance des instructions « d'amarrage en un -clic » via la plate-forme intelligente, et l'équipement effectue automatiquement l'amarrage précis avec la bride du navire. Le temps de fonctionnement est réduit de plus de 60 % par rapport au fonctionnement manuel traditionnel. De plus, l'application de la technologie des jumeaux numériques peut réaliser une simulation en temps réel-de l'état de fonctionnement et de la prédiction des pannes en créant un modèle virtuel de l'équipement, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de son fonctionnement et de sa maintenance.
Avec l'accélération de la transition énergétique mondiale, la demande de GNL continue de croître et les exigences techniques pour les bras de chargement à basse température-s'améliorent constamment. À l’avenir, les bras de chargement de GNL évolueront vers un diamètre plus grand, une intelligence plus élevée et de meilleures performances d’isolation thermique. Grâce à l’innovation technologique, ils favoriseront le développement sûr et efficace de l’industrie du GNL et apporteront un soutien solide à la substitution des énergies propres.
