Desafíos extremos en la carga y descarga de GNL -
Innovaciones tecnológicas y aplicaciones industriales de brazos de carga de baja-temperatura
Como parte importante de la energía limpia, el almacenamiento y transporte de gas natural licuado (GNL) depende de un entorno de temperatura ultra-baja de -163 grados. En el enlace de carga y descarga de GNL, el brazo de carga de baja-temperatura es el equipo clave que conecta el barco de transporte, el camión cisterna y la estación receptora. Debe hacer frente a múltiples desafíos extremos, como la fragilización a temperaturas ultrabajas, el control de la conducción de calor y las fallas del sello, al mismo tiempo. Su nivel técnico incide directamente en la calidad del desarrollo de la industria del GNL.
El avance de los materiales de baja-temperatura es la base para que los brazos de carga de GNL realicen operaciones a temperaturas ultra-bajas. Dado que los materiales metálicos ordinarios sufrirán una grave fragilización en el ambiente de temperatura ultra-baja de -163 grados, los materiales principales de los brazos de carga de GNL generalmente utilizan acero inoxidable austenítico o aleación de aluminio. Estos materiales tienen una excelente tenacidad a bajas temperaturas- y pueden mantener la estabilidad estructural en el rango de temperaturas de -196 grados a +50 grados. Los brazos de carga marinos de GNL de gran diámetro utilizan principalmente aleación de aluminio para construir el cuerpo del brazo, lo que no solo reduce efectivamente el peso del equipo y mejora la flexibilidad operativa, sino que también mejora aún más la resistencia a la fragilización del material a baja temperatura a través de un proceso de tratamiento térmico especial.
El diseño de la estructura de aislamiento térmico es la tecnología central para controlar la conducción de calor y prevenir la gasificación del GNL. El brazo de carga de GNL adopta una estructura de aislamiento al vacío de doble-capa. El tubo interior se utiliza para transportar GNL y se forma una capa intermedia de vacío entre el tubo exterior y el tubo interior para minimizar la conducción de calor. Al mismo tiempo, se adopta tecnología de envoltura de aislamiento térmico multi-en partes clave, como interfaces de tuberías y juntas rotativas, para mejorar aún más el efecto de aislamiento térmico. A través de estos diseños, la tasa de gasificación del GNL durante la carga y descarga se puede controlar a un nivel extremadamente bajo, garantizando la eficiencia del transporte y evitando riesgos de seguridad causados por el aumento de la presión de gasificación.
La mejora integral del sistema de seguridad es una garantía importante para los brazos de carga de GNL. Dicho equipo está equipado con una válvula de ruptura de emergencia especial para bajas-temperaturas y sus sellos están hechos de materiales especiales resistentes a temperaturas ultra-bajas, lo que puede lograr un sellado confiable en un ambiente de -163 grados. Al mismo tiempo, el equipo está integrado con un sensor de monitoreo del grado de vacío para monitorear en tiempo real-el estado de vacío de la capa intermedia de aislamiento térmico. Una vez que cae el grado de vacío, se activa inmediatamente una alarma para evitar que el agravamiento de la conducción de calor provoque una gran cantidad de gasificación de GNL. En la práctica de aplicación de proyectos de estaciones receptoras de GNL en el extranjero, los brazos de carga nacionales de baja temperatura- han realizado con éxito la descarga de GNL a -163 grados, y la tasa de fuga de los componentes principales es un orden de magnitud mejor que los estándares internacionales, lo que demuestra la solidez técnica de los brazos de carga nacionales de baja temperatura.
La actualización inteligente es la tendencia de desarrollo de los brazos de carga de GNL. Con el avance de la construcción de puertos inteligentes, los brazos de carga de GNL están integrando gradualmente tecnologías como el reconocimiento visual, el atraque automático y el control remoto. Se han aplicado con éxito brazos de carga marinos inteligentes de GNL en puertos nacionales, logrando la operación no tripulada del proceso de carga y descarga. Los operadores pueden emitir de forma remota instrucciones de "acoplamiento con un-clic" a través de la plataforma inteligente, y el equipo completa automáticamente el acoplamiento preciso con la brida del barco. El tiempo de operación se reduce en más del 60% en comparación con la operación manual tradicional. Además, la aplicación de la tecnología de gemelo digital puede realizar una simulación en tiempo real-del estado operativo y la predicción de fallas mediante la construcción de un modelo virtual del equipo, lo que mejora en gran medida la eficiencia de operación y mantenimiento del equipo.
Con la aceleración de la transición energética global, la demanda de GNL continúa creciendo y los requisitos técnicos para los brazos de carga de baja-temperatura mejoran constantemente. En el futuro, los brazos de carga de GNL evolucionarán hacia un diámetro más grande, una mayor inteligencia y un mejor rendimiento de aislamiento térmico. A través de la innovación tecnológica, promoverán el desarrollo seguro y eficiente de la industria del GNL y brindarán un fuerte apoyo a la sustitución de energías limpias.
