我国液化天然气标准体系整合研究及发展

2017-03-21 09:17崔艳菲
石油工业技术监督 2017年2期
关键词:接收站储罐液化

周 婵,崔艳菲,2

1.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心(北京 100028)

2.全国石油天然气标准化技术委员会液化天然气分技术委员会秘书处 (北京 100028)

■标准化

我国液化天然气标准体系整合研究及发展

周 婵1,崔艳菲1,2

1.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心(北京 100028)

2.全国石油天然气标准化技术委员会液化天然气分技术委员会秘书处 (北京 100028)

通过总结分析我国液化天然气(LNG)标准及标准体系现状,阐述了我国现存LNG标准体系在前瞻性、创新性和充实性方面存在的问题。根据LNG产业链自身特点,在前期LNG标准体系研究工作的基础上,结合实际工程项目建设、运行等标准体系构建经验和特点,将现有标准及在编标准按照层次、门类和序列3个层面的结构进行归类整理,整合形成了我国LNG产业标准体系表,同时提出了未来几年该标准体系的发展方向及建议。

液化天然气;标准体系;整合研究

随着近年我国LNG产业迅速发展,LNG产业链结构日趋完善,核心技术不断突破,这对LNG标准化工作提出了更高的要求。经过多年发展,我国已从直接采标国外LNG重点标准逐步转为根据国内LNG产业建设运营实际情况自主制定相关标准。根据项目建设和实际发展需要,各大企业也在积极开展相关标准建设工作,这极大地推动了我国LNG行业标准化工作的大幅进步,但标准编制过程中也相继出现标准间的交叉、重复、矛盾等现象。因此,科学化建立并不断完善我国LNG标准体系是支持LNG产业发展的当务之急,有利于统筹指导我国相关标准的编制、修订工作,以便进一步发挥LNG技术标准对生产实际的规范指导作用,增强我国在国际LNG市场的地位和话语权。

1 我国LNG标准及标准体系现状

我国天然气标准化技术委员会TC 244于2005年成立了液化天然气标准技术工作组,对国际上发布的LNG相关标准规范进行跟踪研究,并适时开展采标转化工作。2009年初,液化天然气标准技术工作组正式成为液化天然气技术委员会,归口于全国石油天然气标准化技术委员会管理,统一收口管理LNG标准相关工作。

1.1 我国LNG主要标准

1.1.1 采标现状

我国LNG产业开启之初的10年,是我国深入调研国外LNG产业标准体系、借鉴国外LNG标准的10年,我国先后发布了21项采标标准:GB/T 19204-2003《液化天然气的一般特性》、GB/T 20603-2006《冷冻轻烃流体液化天然气的取样连续法》、GB/T 21068-2007《液化天然气密度计算模型规范》、GB/T 22724-2008《液化天然气设备与安装陆上装置设计》、GB/T 24957-2010《冷冻轻烃流体船上膜式储罐和独立棱柱形储罐的校准物理测量法》、GB/T 24958.1-2010《冷冻轻烃流体船上球形储罐的校准第1部分:立体照相测量法》、GB/T 24959-2010《冷冻轻烃流体液化气储罐内温度的测量电阻温度计和热电偶》、GB/T 24960-2010《冷冻轻烃流体液化气储罐内液位的测量电容液位计》、GB/T 24961-2010《冷冻轻烃流体液化气储罐内液位的测量浮子式液位计》、GB/T 24962-2010《冷冻烃类流体静态测量计算方法》、GB/T 24963-2010《液化天然气设备与安装船岸界面》、GB/T 24964-2010《冷冻轻烃流体 液化天然气 船上贸易交接程序》、GB/T26978.1-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第一部分:总则》、GB/T 26978.2-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第二部分:金属构件》、GB/T 26978.3-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第三部分:混凝土构件》、GB/T 26978.4-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第四部分:绝热构件》、GB/T 26978.5-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第五部分:试验、干燥、置换及冷却》、GB/T 26980-2011《液化天然气(LNG)车辆燃料加注系统规范》、SY/T 6986.1-2014《液化天然气设备与安装-船用输送系统的设计与测试第1部分:输送臂的设计与测试》、SY/T 0608-2014《大型焊接低压储罐的设计与建造》。这些标准主要来自ISO、欧标、美标的采标。ISO标准采标主要集中在分析计量类上,主要由中国石油西南研究院完成了《冷冻轻烃流体液化天然气的取样连续法》等8项标准的采标;欧标方面完成了对EN 1473、EN 1474、EN 14620等系列标准的采标工作;美标方面主要有NFPA 59A、API 620、NFPA 52等的采标。

1.1.2 自主制定标准现状

在充分研究、消化吸收和转化国际标准的过程中,我国LNG相关标准研究能力逐步提升,特别是各大企业源于自身发展需求,开展了大量的LNG标准研究工作,促进了我国LNG标准化工作的进步和升级。目前我国根据实际项目建设情况及LNG产业链发展需求,自主制定了涵盖LNG接收站、天然气液化厂、码头操作、车辆加注等方面的12项标准:GB/T 20734-2006《液化天然气汽车专用装置安装要求》、GB/T 25986-2010《液化天然气汽车专用装置安装要求》、SY/T 6928-2012《液化天然气接收站运行规程》、SY/T 6929-2012《液化天然气码头操作规程》、GB/T 50156-2012《汽车加油加气站设计与施工规范》、SY/T 6934-2013《液化天然气(LNG)车辆加注站运行规程》、SY/T 6933.1-2013《天然气液化工厂设计建造和运行规范:设计建造》、SY/T 6935-2013《液化天然气接收站工程初步设计内容规范》、SY/T 6936-2013《液化天然气词汇》、SY/T 6933.1-2013《天然气液化工厂设计建造和运行规范:设计建造》、SY/T6936-2013《液化天然气词汇》、SY/T 6934-2013《液化天然气(LNG)车辆加注站运行规程》、SY/T 6933.2-2014《天然气液化工厂设计建造和运行规范:运行》、SY/T 6711-2014《液化天然气接收站技术规范》、GB 51156《液化天然气接收站工程设计规范》。

标准的自主制、修订工作的进步和不断完善,体现出我国LNG产业的迅速发展和繁荣,代表了我国核心技术水平能力、设计建造能力和全面管理水平,同时促进了我国LNG标准体系的形成,并将在实践过程中不断与标准体系相生相长、互为补充、共同进步。

1.2 我国LNG标准体系现状

液化天然气工业的发展始于20世纪初,目前美欧及日本LNG产业已经成熟,国际上形成了美国LNG标准体系、欧洲LNG标准体系和日本LNG标准体系,同时国际标准化组织(ISO)也成立了对应的WG10工作组,进行全球LNG标准的整合和协调工作。2001年中原油田第一座LNG工厂建成,自此我国LNG产业正式开启。我国深入研究各国LNG标准,通过翻译、引进、消化、吸收国际标准到自主编写LNG标准,逐步在实践和优化工程中摸索中国LNG标准体系构建思路。

1.2.1 LNG标准体系前期研究

LNG产业标准属于石油工业标准体系中天然气专业下属的一个分支,列入LNG产业标准体系表的标准皆为LNG生产、销售有关,核心标准数量不多,是在国外长期生产、运输、储存和应用LNG经验积累的基础上制定的[1]。

LNG标准化分技术委员会及前期的工作组从2000年开始对国外LNG专业标准体系进行了系统研究,共开展了3个阶段的工作:国外标准调查、搜集、汇总;核心标准的确认和翻译;研究、甄别对比并形成报告。在上述工作的基础上,编制了《LNG专业国家和行业标准体系表》,该表突出了分析计量和生产储运等核心标准,注重国内欠缺的产品和健康安全环保(HSE)标准的收录。该标准体系以液化天然气通用标准为第一层次,液化天然气产品标准、分析计量标准、生产储运标准、安全环保标准、节能减排标准5类专业标准为第二层次,共计收录标准33项。该版LNG标准体系表为我国LNG产业发展提供了有力的技术支持,成为有效的LNG标准制修订的指导性文件(图1)。

1.2.2 LNG工程标准体系建设

LNG工程建设标准体系的梳理和建立是顺利建设一个LNG项目工程的首要条件,也是LNG标准体系的重要组成部分。中海石油气电集团通过牵头管理大鹏LNG、福建LNG、上海LNG等项目,积累了宝贵的技术经验和实战经验,以常规LNG工程所包括的接收站(含储罐)、港口、管线和公用工程为主线,编制了LNG工程设计建设标准系列框架。

图1 LNG专业国家和行业标准体系

2012年,液化天然气分标委秘书处挂靠单位—技术研发中心在此系列框架的基础上,针对我国现存LNG标准在使用过程中出现的问题进一步完善并建立了LNG工程建设标准体系。此外,LNG专业下各技术单元也在做相应的标准体系的建立,例如中石油建立的LNG接收站建设运行标准体系,涵盖了LNG接收站建设过程中从船岸交接开始到LNG气化后通过接收站内计量站进入外输管网结束的整个运行过程各专业相关标准[2-3],这些体系的建立均为后续LNG标准体系的整合研究奠定了基础。

2 我国LNG标准体系存在的问题

2.1 标准体系的前瞻性

随着我国LNG行业发展进步,LNG标准从以采标为主,逐步转变为重点突破行业核心标准,LNG标准体系的构建研究整体上指导了行业标准的制修订工作,但随着我国LNG产业链上技术的不断深入和新型技术的涌现,如浮式液化及接收技术、超大容积及新型储罐技术等,现有标准体系逐步凸显出相对滞后性。因此,应进一步加大标准体系中对LNG新模块标准需求的洞悉力度,使技术标准与行业发展速度相匹配。

2.2 标准体系整合创新性

鉴于各企业自身标准的编制、不同管理主体组织的相关标准体系的研究,导致出现标准规定内容交叉、矛盾和重复等现象,因此需要围绕LNG接收站、储罐、液化厂以及目前国内出现的新模块进行标准体系的整合性研究。在配合天然气标准体系、全国工程建设标准体系发展的同时,还应根据我国LNG自身行业特点加强局部体系的创新性,促进新模块标准研究编制的一体化、规范化、科学化,为企业标准的研究工作提供明确的方向。

2.3 标准体系内容充实性

在整个标准体系发展中,生产储运类标准逐步增多,国家标准、行业标准的制修订工作在这方面近年的成绩相对突出,但个别单元板块标准发展较为缓慢。目前,在分析计量方面,完成了对ISO标准的系列采标工作,填补了我国此类标准的空白;另外,由于国家强制性标准GB 17820-1999《天然气》、GB 18047-2000《车用压缩天然气》均不适用于液化天然气[4],中海石油气电集团也正在组织编制国家标准《液化天然气》这一产品标准;但健康安全环保、节能减排方面的标准还有待进一步充实。

3 LNG产业标准体系发展研究及建议

3.1 标准体系构建思路及框架

本标准体系结构依据GB/T 13016-2009《标准体系表编制原则和要求》[5]进行搭建,建立了上下层关系的通用标准、专业门类标准三个层次;在第二层次“门类标准”中,根据LNG不同专业实现的不同功能和管理范围分出产品标准、分析计量标准、生产储运标准、健康安全环保标准和节能减排标准5个门类;在第三层次“序列标准”中,根据专业的必要性,在生产储运标准下以LNG产业链所涉及的不同技术板块的逻辑顺序分列出液化与接收、码头与船舶、储存与运输和液化天然气应用4个序列(图2)。

3.2 标准体系表统计及收录情况

3.2.1 标准体系表统计

表1为LNG专业体系标准统计表。

3.2.2 现有标准收录情况

1)通用标准收录2项标准:GB/T 19204-2003《液化天然气的一般特性》和SY/T 6936-2013《液化天然气词汇》。

2)产品标准未收录现有标准。

3)分析计量标准见表2。

4)生产储运标准见表3、表4、表5、表6。5)健康安全环保标准未收录现有标准。6)节能减排标准未收录现有标准。

4 结论及建议

图2 LNG标准体系表结构框图

表1 LNG专业体系标准统计表

表2 本体系表分析计量类现有标准收录统计

表3 生产储运-液化与接收序列现有标准收录统计

表4 生产储运-码头与船舶序列现有标准收录统计

表5 生产储运-储存与运输序列现有标准收录统计

表6 生产储运-液化天然气应用序列现有标准收录统计

多年来,全国标准化委员会和各大相关企业在液化天然气标准体系构建方面不断研究和深入优化,取得了明显的效果,对产业发展发挥了重要作用。但随着国内LNG新项目、新任务、新领域的逐年增长,我国现行LNG专业标准体系已不能完全满足生产实际的需求,或不能起到引领新技术、指导新工艺的作用,应结合实际需求和发展,重点关注LNG产业链新领域的标准制修订工作,及时跟踪国际标准的更新,完善生产和运营过程中亟需标准,使LNG标准体系分门类、成序列,层次分明,覆盖各个领域的各个阶段,真正发挥其指导生产实际的作用。

“十三五”期间,结合我国LNG产业发展目标和技术研发方向,建议重点开展浮式液化及接收技术相关标准的研究工作,适时开展FLNG、FSRU和其他水上接收终端方面的国际标准采标研究;开展设计、生产、运行等不同环节的有关标准制定工作,为行业内相关项目的建设生产提供依据;完善补充天然气液化和LNG加注相关标准(尤其是船舶加注),进行液化工厂验收、LNG关键设备等方面的标准规范研究和制定工作。

[1]陈赓良.对建立液化天然气产业标准体系的认识与建议[J].石油工业技术监督,2007,23(3):9-12.

[2]邢 云.构建液化天然气产业法规标准体系[J].化工学报, 2009(S1):1-10.

[3]《中国石油液化天然气(LNG)接收站工程建设技术标准目录》编委会.中国石油液化天然气(LNG)接收站工程建设技术标准目录:2010版[M].北京:石油工业出版社,2010.

[4]王楼明,叶锐钧.我国液化天然气标准的现状和展望[J].石油工业技术监督,2009,25(4):24-26.

[5]中国标准研究院.标准体系表编制原则和要求:GB/T 13016-2009[S].北京:中国标准出版社,2009.

The problems existing in the prospective, innovative and substantial aspects of the liquefied natural gas (LNG) standard system in China are expounded based on summarizing and analyzing the present situation of LNGstandards and standard system.Based on the previous research work on LNGstandard system,according to the characteristics of the LNG industry chain and the experience in the construction and operation of actual projects,the existing standards and the being developed standards are classified according to Levels,categories and se⁃quences to form the LNG industry standard system table of China,and the development direction of the standard system in next few years and some suggestionsare putforward.

LNG;standard system;comprehensive research

�� 萍

2016-08-31

周 婵(1982-),女,工程师,硕士,目前主要从事LNG核心技术开发相关的科研管理、标准化及知识产权管理工作。

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