1 概述
海南LNG接收站项目的原设计基础为2座16万方LNG储罐, 300万吨/年LNG外输量、1座26.7万立方米LNG船舶的接卸码头, 整个接收站的设计以此为基础进行配套规划设计。考虑到仓储转运中心规划后, 将仓储转运中心设计分三阶段进行规划:三个阶段分别按照2座-5座-9座LNG储罐及不同的装船返输能力设计。
规划考虑了原有接收站设计与仓储转运中心设计的合理衔接, 以尽可能的减少变更的工作量, 同时充分考虑对未来的预留, 以减少未来扩展的投资。
2 对项目设计的影响
海南LNG项目的主合同“储罐EPC和工艺厂设计合同”与2011年8月12日签订, 尽管合同签订时, 业主在合同条款中提到了承包商应在LNG接收站的设计中考虑返输装船功能, 但并未给出明确的设计基础和技术条件, 因此承包商ICW坚持认为其合同范围内的设计工作应以FEED的技术文件作为基础, 如果FEED技术文件中没有进行返输装船的方案设计, ICW将视该部分的基础设计与详细设计工作为设计变更。为了推动设计工作的进行, 同时考虑到合同条款中也约定涉及到储罐EPC部分的工作内容变化可以视为变更。而返输装船功能的增加确实影响到储罐EPC合同的设计与采购施工, 业主最终批准了此项变更。这也成为了海南LNG项目中最重要的变更之一。
实际上关于仓储转运中心的设计目前国内尚无先例, 设计基础条件从项目开始就一直没有明确, 直到2011年10月返输装船的船型和返输速率才得到初步确认。海南LNG项目才以此为基础, 进行了仓储转运中心的分段规划设计。在考虑返输装船后, 主要的设计变化如下:
2.1 接收站BOG产生量的重新计算
增加返输装船功能后, 导致接收站BOG生产量的重新计算, 原有的10种操作工况增加到了36种操作工况。关键计算工况的BOG产生量从20, 166 kg/h增加到44, 438 kg/h。
2.2 主要工艺设备的重新选型
由于BOG产生量的重新计算, 导致了下表中几个重要工艺设备的参数变化及采办中的重新选型:
2.2.1 26.7万方的LNG船码头未来无法改造, 卸料臂等设备与配套管路需要一次性考虑到位, 满足大小船型的接卸和返输要求, NG臂的通过能力由11560m3/h增加到40750m3/h。
2.2.2 BOG压缩机与再冷凝器的处理能力, 如果一次性考虑到位, 压缩机的选型按照关键工况应选取至少22t/h的两台压缩机, 有可能造成压缩机选型改变, 投资增加、设备能力闲置的。综合考虑, 决定在现阶段只安装两台12t/h的BOG压缩机达到24t/h的BOG处理能力, 满足小船和小流量LNG返输的处理能力。
2.2.3罐内泵受制于储罐数量及泵筒尺寸的限制, 部分由原设计的380m3/h增大550m3/h, 从而在保证接收站能够达到第一阶段规划的2900m3/h的返输装船速率。
2.2.4考虑到火炬的安全距离问题, 目前已无场地增加新系统, 在BOG放空管和火炬能力上
2.3 主要配管系统的增加
在增加返输装船功能后, 对原接收站设计的配管系统改造选取了两种方案, 方案一是返输装船系统总管与低压外输总管合并;方案二是采用独立的装船系统总管。两种方案各有优缺点 (如表3) , 业主从节省投资和避免更大变更的角度考虑, 选择了方案一。
同时, 由于装船外输泵的增加以及BOG产生量的重新计算, 再考虑仓储转运中心9个储罐的水力计算, 设计对主要配管的尺寸口径进行了放大。
3 对项目投资与工期的影响
海南LNG接收站项目的主体工程包括LNG储罐与工艺厂两个部分, 其中LNG储罐采用EPC总承包方式由日本IHI、台湾中鼎和中国五环设计院的联合体ICW完成, 工艺厂部分则由ICW设计, 业主负责工艺厂部分的采办与施工管理。因此涉及到LNG储罐的增加投资在EPC合同中进行变更, 主要变更为3台低压泵的增加及相应的管路放大;涉及到工艺厂的增加投资包含增加的返输设计、参数放大后的设备以及增加的配管、阀门、支架的采购和施工工作, 最终导致增加投资约几千万元。对于一个投资规模动辄在三四十亿的LNG接收站项目来说, 这一投资增加对比未来的改造费用来说应该是可以接受的。
在项目建设工期方面, 由于物料平衡、水力计算等基础设计工作的重新进行, 设计工作延误了差不多1个月的时间。但鉴于整个合同期限为36个月, 业主在后续的设计、采办和施工上采取了一定的赶工措施, 所以最终仍然保证了整个LNG接收站的建设工期, 即返输装船的功能增加在工期上未对整个项目产生影响。
4 结语
国内目前已建或在建的LNG接收站, 尚无在项目定义、报批阶段就将接收站定义为仓储转运中心进行规划设计工作的。大部分有仓储转运中心规划的接收站均是在完成常规接收站的FEED工作后, 再进行装船返输功能的增加, 这对一开始就定位为常规接收站的项目无疑会产生很大的影响。从海南LNG项目的实践经验来看, 返输装船功能的增加, 从设计源头出发, 对工期与投资均产生了一定的影响, 但如果能够及时确定设计基础条件、精心规划、合理施工, 其影响是完全可控的。
摘要：海南LNG在前期设计阶段, 未考虑装船返输功能;在考虑仓储转运规划后, 对原设计进行了较大调整, 如BOG量的重新计算、设备的重新选型等。本文分析了装船返输设计对常规LNG接收站的设计影响, 及进一步对整个海南LNG项目采办、建设的影响, 希望对后续考虑仓储转运中心的LNG项目有所借鉴。
关键词：LNG接收站,装船返输
参考文献
[1] 浅谈LNG接收站的反输装船规划.汤信传, 黄显峰, 叶芬.《化工管理》, 2014年03期.
[2] 接收站实现返装船功能的罐内泵配置方案比较.李钻, 《科技创新与应用》, 2012年06期.
[3] 海南LNG接收站配合LNG运输船气体试验方案优化研究.叶芬, 《化工管理》, 2014年14期.