LNG卸料臂是什么设备?低温结构、工作原理及船舶卸料应用介绍配图

LNG卸料臂是安装在LNG接收站码头上,用来连接LNG运输船和岸上管线、把船上的液化天然气输送到接收站储罐的铰接式管道系统。行业里常把它称为接收站的“咽喉”,因为船岸之间所有LNG都要经过它完成输送。

一、它由哪些部分构成

卸料臂本质是一套可以多角度转动的管道。常见组成包括基础立管、内臂、外臂、三维旋转接头、顶端旋转接头、快速连接器以及支撑结构。内臂和外臂通过旋转接头连接,使臂体能够上下俯仰、左右回转和伸缩,从而对接船舶歧管。

一个泊位通常配置多台机械臂,其中几台是液相卸料臂,另有气相返回臂用于平衡船岸之间的气相压力。气相返回臂的结构和原理与卸料臂基本一致。

二、低温结构如何应对-162℃

LNG的温度约为零下160℃至零下163℃,卸料臂首先要解决超低温下的材料性能和密封问题。公开报道中,国产卸料臂的旋转接头采用特殊唇式密封圈,在零下196℃超低温环境下通过了40万次动态性能测试;快速连接器采用双层环空结构,目的是在冬天连续作业时不结冰。

船用低温装卸臂通常采用真空绝热双层管结构,并配合适用于超低温工况的特殊材料和密封技术,以减少冷量损失、防止外壁结冰和材料低温脆化。这些属于行业公开的技术描述,但具体每台设备的材质牌号、绝热层厚度等参数需以厂家技术文件为准。

三、工作原理与船舶卸料流程

作业时,卸料臂通过快速连接器与运输船上的法兰对接,完成气密测试和管线吹扫、冷却后开始输送。船上的卸料泵把LNG送入液相臂,经码头管线进入接收站储罐;同时气相返回臂把储罐侧的蒸发气送回船舱,维持船岸压力平衡。

卸料臂需要适应码头与船舶之间的相对运动。公开资料提到,国产卸料臂可自动适应5米左右的潮汐落差和最高65米每秒的风荷载影响,并具备快速对接、紧急脱离、自动关闭等功能。紧急脱离装置的作用是在船舶意外漂移等情况下迅速断开连接并自锁,防止LNG泄漏。

四、规格尺寸与应用领域

公开报道显示,中国海油联合合作伙伴研制的国产卸料臂高36米、内外臂总长26米,是目前国内结构尺寸最大的卸料臂,可为全球主流LNG运输船型进行接卸作业,并在国内率先具备装卸一体化功能,既能卸料也能向运输船反输。中国船舶集团七一六所研制的卸料臂则实现了自动对接功能,并研制了大口径低温旋转接头、ERS紧急脱离装置及16吋LNG智能装卸系统整机。

应用领域主要集中在沿海LNG接收站的码头卸船环节,服务于LNG运输船与岸上储罐之间的输送;部分具备反输能力的卸料臂也可用于装船作业。

五、执行标准与材质牌号

搜索结果中未提供卸料臂统一的执行标准编号和常见材质牌号清单,这部分信息暂无法核实。实际选型中,低温承压部件、密封件和旋转接头的材料需满足超低温工况要求,具体牌号和标准应由设计文件和制造标准确定,不宜凭公开报道推断。