一步步扎實(shí)向前,在LNG領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從無到精的蛻變。
依海生存,煮海熬波。鹽,曾是江蘇鹽城唯一的標(biāo)簽。
在今天,清潔能源液化天然氣(LNG)賦予了它新的城市名片—— 6月30日,中國海油鹽城“綠能港”一期擴(kuò)建工程全部建設(shè)完工。鹽城,成了我國規(guī)模最大的LNG儲備基地。
與有榮焉!作為鹽城“綠能港”一期項目的EPC總承包方,從一期工程到一期擴(kuò)建工程,海油石化工程在古黃河入海口挺起了一座世界級清潔能源基地,再一次取得了重大標(biāo)志性成果。
今天的榮光源于長久的積淀。
從零開始,學(xué)習(xí)、消化、應(yīng)用、轉(zhuǎn)化、提升、轉(zhuǎn)型、拓展……披荊斬棘,一條漫長的進(jìn)階路,帶領(lǐng)海油石化工程走到了今天。
從零跨越
將時針撥回至1960年,2200噸LNG從美國出發(fā),航行至英國坎威爾島接收站。
這次成功跨越大西洋的遠(yuǎn)航,證實(shí)了LNG可以通過航運(yùn)的形式輸送到遙遠(yuǎn)的能源需求國,揭開了全球LNG工業(yè)發(fā)展的序幕。
此后,天然氣綠色、安全、高效、經(jīng)濟(jì)的能源屬性日益被全球認(rèn)可,經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國日益面臨能源緊張和大氣污染的挑戰(zhàn),從國外進(jìn)口天然氣、優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu),成為了國家議題。
1995年,中國進(jìn)口LNG項目正式啟動。重任落在了中國海油肩上——受原國家計委委托,牽頭進(jìn)行我國東南沿海地區(qū)引進(jìn)LNG的規(guī)劃研究。
“可考慮引進(jìn)LNG的試點(diǎn),先在廣東試點(diǎn)?!?998年,時任國務(wù)院總理朱镕基的批示,掀開了我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新篇章。
2006年6月28日,時任國務(wù)院總理溫家寶出席廣東大鵬LNG項目一期工程投產(chǎn)儀式,足見國家對LNG項目的重視程度。
但在彼時,對海油石化工程來說,LNG只是一個出現(xiàn)在新聞里的時髦詞匯。
在2006年10月進(jìn)入中國海油之前,海油石化工程屬地方設(shè)計院,主要從事化工專業(yè)設(shè)計。
“加入中國海油后,我們站上了更大的發(fā)展舞臺,也要求我們圍繞‘貼近主業(yè)、服務(wù)海油’這條主線不懈努力?!焙S褪こ厅h委副書記、總經(jīng)理吳廣增指出。
新的起點(diǎn)、新的環(huán)境、新的挑戰(zhàn),但箭已上弦,不得不發(fā)!
怎么貼近主業(yè)?怎么服務(wù)海油?
中國海油是以油氣生產(chǎn)為主的能源央企,海油石化工程必須從化工領(lǐng)域跨入油氣領(lǐng)域。
進(jìn)一步分析中國海油的各項業(yè)務(wù),海油石化工程找到了主要發(fā)力點(diǎn)——LNG接收站。
“國家倡導(dǎo)加快推進(jìn)天然氣應(yīng)用,集團(tuán)公司在全國最早布局LNG業(yè)務(wù),當(dāng)時正在攻關(guān)LNG接收站的相關(guān)技術(shù)。我們有工程技術(shù)研究的背景和優(yōu)勢,主動適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型趨勢,瞄準(zhǔn)集團(tuán)公司的重大戰(zhàn)略方向,擔(dān)當(dāng)LNG技術(shù)、工程研究先鋒,布局進(jìn)入LNG領(lǐng)域。”吳廣增介紹說。
2007年開始,海油石化工程逐步參與到LNG接收站項目的前期工作中,邁進(jìn)了LNG領(lǐng)域。
海油石化工程技術(shù)發(fā)展部經(jīng)理馬繼紅是那段LNG市場培育期的親歷者。
“我國LNG接收站業(yè)務(wù)起步較晚,初期的設(shè)計需要引進(jìn)國外技術(shù),工程建設(shè)依靠外方總承包,而國外公司與國內(nèi)公司在費(fèi)用計取上差距較大。2009年前后,我與幾位同事一起開展深圳LNG接收站項目的初步設(shè)計工作,開始大量承接與LNG相關(guān)的項目。”馬繼紅回憶說。
海油石化工程副總工程師仇德朋親身參與了那段攻關(guān)LNG接收站技術(shù)的歷史。
2009年,仇德朋博士畢業(yè),加入海油石化工程工程技術(shù)中心,成為中國海油第一批LNG接收站技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊的一員。
他清晰地記得第一次拿到可研項目時,師父對他說過的話:“不能滿足于照搬國外的設(shè)計,要消化吸收再提升。我們目標(biāo)是要做LNG接收站的EPC總承包。”
從此,仇德朋和其他團(tuán)隊成員一樣,只有一個目標(biāo)——學(xué)習(xí)消化國外LNG接收站技術(shù),推進(jìn)中國LNG接收站建設(shè)的自主化進(jìn)程。
“2009—2010年,我們承接了40多個與LNG相關(guān)的項目。攻關(guān)團(tuán)隊成員幾乎人手一個項目,從中積累了不少經(jīng)驗?!背鸬屡笳f。
浩瀚海洋,源于細(xì)小溪流。以承擔(dān)LNG接收站CDamp;FEED、預(yù)/可行性研究報告、項目申請報告等前期工作為主,配合業(yè)主進(jìn)行項目核準(zhǔn),了解LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢……海油石化工程研究并儲備了相關(guān)技術(shù),蓄勢待發(fā)。
全面掌握
找準(zhǔn)方向,努力的種子一旦埋下,就沒有什么能阻擋它破土發(fā)芽、開花結(jié)果。
2010年,海油石化工程迎來了LNG業(yè)務(wù)發(fā)展史上的第一個重大突破——先后承接粵東LNG項目、深圳LNG項目的詳細(xì)設(shè)計。
“這是公司最早承接的LNG接收站詳細(xì)設(shè)計項目。為確保項目萬無一失,公司針對專業(yè)存在短板和技術(shù)儲備不足的實(shí)際情況,借助外援和自主攻關(guān)并舉,不斷掌握核心設(shè)計技術(shù)。”海油石化工程項目執(zhí)行中心主任劉洪佳介紹說。
管機(jī)專業(yè)的突破,得益于外援。
在粵東LNG項目中,海油石化工程的管機(jī)專業(yè)缺少在低溫、地震、水錘組合工況下的計算經(jīng)驗。為確保設(shè)計的安全和質(zhì)量,決定委托給具備設(shè)計經(jīng)驗的其他工程公司,借助外部資源完成該項工作。
結(jié)果很完美——雙方共同完成了LNG管機(jī)設(shè)計,通過了第三方審查。而且通過合作交流和學(xué)習(xí),海油石化工程的管機(jī)人員基本掌握了低溫LNG管道應(yīng)力分析應(yīng)考慮的工況及分析方法,初步掌握了水錘分析的原理和應(yīng)對水錘荷載的方法。
在此基礎(chǔ)上,在深圳LNG項目中,海油石化工程管機(jī)專業(yè)化被動為主動。
原本,深圳LNG項目業(yè)主打算把管機(jī)專業(yè)總體分包給國外某工程公司。但是,由于設(shè)計招標(biāo)階段缺少訂貨資料,無法滿足該公司的計算要求。
關(guān)鍵時刻,海油石化工程管機(jī)專業(yè)獨(dú)立承擔(dān)了深圳LNG項目低溫管線應(yīng)力分析和水錘模擬計算。后來,國外工程公司同樣給出了相關(guān)計算結(jié)果。比對雙方分析結(jié)果,完全一致!
“通過深圳LNG項目,我們的管機(jī)專業(yè)更加全面地分析工況,并完成了應(yīng)力CAESARⅡ軟件的模型建立及分析,通過了業(yè)主邀請的軟件廠家和業(yè)內(nèi)專家的水錘審查。與國外工程公司的比對結(jié)果顯示,我們已全面掌握LNG管道分析計算的能力?!眲⒑榧颜f。
建立起LNG抗爆設(shè)計專業(yè),是海油石化工程自主攻關(guān)獲得的成果之一。
在粵東LNG項目槽車裝車控制室設(shè)計中,海油石化工程第一次接觸LNG抗爆設(shè)計。
相比傳統(tǒng)控制室,LNG槽車裝車控制室很不一樣——
建筑單體沒有外窗,抗爆外墻墻洞預(yù)留嚴(yán)謹(jǐn),墻體進(jìn)出風(fēng)口需加裝抗爆閥;必須設(shè)置聯(lián)鎖裝置,可燃或火焰探測系統(tǒng)報警時,能夠?qū)崿F(xiàn)迅速關(guān)閉排風(fēng)氣密閥及排風(fēng)機(jī),保證室內(nèi)的安全;結(jié)構(gòu)計算需輸入抗爆沖擊波荷載……
第一次,是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。
海油石化工程各專業(yè)協(xié)同合作進(jìn)行攻關(guān)。安全專業(yè)進(jìn)行FHA、QRA火災(zāi)量化分析研究,結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行抗爆結(jié)構(gòu)建模計算及節(jié)點(diǎn)特殊做法處理,建筑專業(yè)進(jìn)行抗爆前室、抗爆門及布局規(guī)劃,電信專業(yè)進(jìn)行抗爆控制室火氣系統(tǒng)聯(lián)鎖報警實(shí)現(xiàn)……
結(jié)果同樣完美——海油石化工程完全掌握了LNG接收站內(nèi)建筑單體的各專業(yè)同步抗爆設(shè)計。
以實(shí)戰(zhàn)補(bǔ)短板、促提升,海油石化工程具備了LNG接收站全流程多工況的模擬計算能力,實(shí)現(xiàn)了三維設(shè)計應(yīng)用與數(shù)字化集成,掌握了低溫管道應(yīng)力分析能力,滿足了LNG項目對設(shè)計深度、采辦準(zhǔn)確度、施工精度的高標(biāo)準(zhǔn)要求,全面掌握了LNG接收站設(shè)計技術(shù)。
2013年12月,由海油石化工程承擔(dān)前期咨詢研究和基礎(chǔ)工程設(shè)計的天津一期浮式LNG項目正式對外供氣。該項目創(chuàng)下了我國國內(nèi)LNG項目的最快供氣紀(jì)錄,標(biāo)志著海油石化工程LNG設(shè)計成果實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。
向EPC總承包轉(zhuǎn)型
工程總承包,是國際通用的建設(shè)項目組織實(shí)施方式。
20世紀(jì)80年代,我國開始引入工程總承包模式。2003年2月,原建設(shè)部出臺指導(dǎo)意見,開始在全國范圍內(nèi)全面推廣工程總承包。開展工程總承包業(yè)務(wù),是設(shè)計公司發(fā)展的必由之路。
早在1988年,海油石化工程就組建了總承包隊伍,成為國內(nèi)較早涉足總承包的公司之一。承擔(dān)的第一個總承包項目——滕州1-4丁二醇項目和70焦?fàn)t安裝工程,創(chuàng)收11萬元,打好了漂亮的第一仗。
此后,通過山東興禹化工有限公司6萬噸/年尿素工程等項目的鍛煉,海油石化工程的總承包能力大幅提升。總承包的禹城13萬噸/年尿素項目獲得了全國工程勘察設(shè)計行業(yè)優(yōu)秀工程總承包項目獎。
機(jī)會總是垂青有準(zhǔn)備的人。
2015年,海油石化工程在LNG領(lǐng)域斬獲了第一個總承包項目——中國海油湄洲灣“綠能港”(福建LNG)5#、6#儲罐工程,實(shí)現(xiàn)設(shè)計、采辦、施工一體化管理,成為國內(nèi)為數(shù)不多的LNG項目總承包商之一。
這是中國海油“以自主技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計、自主管理”的第一個項目,打破了國外工程公司對中國海油LNG項目總承包的壟斷。這也是海油石化工程承擔(dān)的第一個LNG總承包項目,要求更嚴(yán)、標(biāo)準(zhǔn)更高。
第一次吃螃蟹,避不開的是種種困難。
僅看工程地質(zhì)條件,復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了最初詳勘報告的結(jié)論——中風(fēng)化基巖面與實(shí)際基巖面出入差值在-2.1米至+13.3米之間,實(shí)際孤石率增加41%,相鄰巖面傾角最大77°……由此造成的樁基施工中判巖結(jié)論難以統(tǒng)一、斜孔偏孔率高等問題,給項目進(jìn)度及質(zhì)量控制帶來了極大困擾。
“湄洲灣‘綠能港’項目樁基施工過程很坎坷,但最終通過各種措施及投入,確保了高質(zhì)量完成。而且通過對全過程充盈系數(shù)積累、拋石及淤泥區(qū)塌方處理、樁基施工工藝調(diào)整及鋼筋接頭鐓粗等施工過程工藝的記錄、分析與研究,為公司樁基施工管理及能力提升打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)?!焙S褪こ掏两ㄊ抑魅握畿娬f。
撥云見日!
以湄洲灣“綠能港”項目為標(biāo)志,海油石化工程在LNG領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了由設(shè)計向以設(shè)計為主體的EPC總承包的轉(zhuǎn)型,總承包能力獲得了極大提升——
設(shè)計板塊徹底扭轉(zhuǎn)了等靠條件的傳統(tǒng)習(xí)慣;設(shè)計文件在滿足規(guī)范要求的情況下,提高了工程量清單編制服務(wù)、招標(biāo)技術(shù)文件關(guān)鍵條款設(shè)置、采辦包劃分建議以及現(xiàn)場施工可行性方面的能力;工程技術(shù)人員對行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備和材料的供應(yīng)商技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)口碑、投訴處理上的經(jīng)驗更加豐富……
大鵬一日同風(fēng)起,扶搖直上九萬里。
中國海油寧波“綠能港”(浙江LNG)二期項目、鹽城“綠能港”一期項目、寧波“綠能港”三期項目……海油石化工程不斷刷新EPC總承包業(yè)績。
其中,鹽城“綠能港”是濃墨重彩的一筆。
鹽城“綠能港”一期項目一次性規(guī)劃建設(shè)10座LNG儲罐,總罐容250萬立方米。其中,一期工程建設(shè)4座22萬立方米LNG儲罐、1座LNG船專用碼頭、工藝廠及配套設(shè)施,一期擴(kuò)建工程建造6座27萬立方米LNG儲罐、工藝廠及配套設(shè)施。
設(shè)計、采辦、施工高效銜接、高效執(zhí)行,2022年9月26日,鹽城“綠能港”一期工程正式投產(chǎn),標(biāo)志著海油石化工程LNG接收站工程總承包能力達(dá)到了國內(nèi)一流水平。
在鹽城“綠能港”投產(chǎn)一周年暨一期工程項目總結(jié)表彰大會上,海油石化工程獲評“優(yōu)秀總承包商”“優(yōu)秀勘察設(shè)計承包商”。
6月30日,鹽城“綠能港”一期擴(kuò)建工程全部建設(shè)完工,標(biāo)志著世界LNG接收站建設(shè)的新紀(jì)錄再次被創(chuàng)造。海油石化工程再一次驗證了在LNG領(lǐng)域的總承包實(shí)力。
延伸產(chǎn)業(yè)鏈條
1月31日,中國海油2023年十大(新聞)事件揭曉。海油石化工程“設(shè)計的國內(nèi)首套、世界最大冷能發(fā)電裝置在上海LNG成功通過性能及可靠性試驗”入選。
LNG達(dá)到-162℃的凝點(diǎn)后呈現(xiàn)液態(tài),氣化為常溫氣體的過程中釋放大量的冷能。研究數(shù)據(jù)表明,一座規(guī)模600萬噸/年的LNG接收站,一年釋放的冷能約相當(dāng)于14億千瓦時的電量。
冷能是低碳寶藏,但LNG接收站大多采用開架式海水氣化器對LNG進(jìn)行氣化。
和室內(nèi)空調(diào)采用制冷劑與空氣換熱的原理一樣,在換熱過程中,LNG釋放冷能實(shí)現(xiàn)氣化,海水吸收冷能溫度下降。巨量的冷能就這樣直接排放到海水中,被白白浪費(fèi)掉。
認(rèn)識到LNG冷能利用節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益,LNG行業(yè)越來越重視冷能利用,為提高LNG冷能的實(shí)際利用率開展了諸多研究與實(shí)踐。
“冷能利用意義重大,而我們承擔(dān)了中國海油90%的LNG項目前期咨詢,在LNG接收站工程設(shè)計轉(zhuǎn)化與建設(shè)領(lǐng)域具備豐富的經(jīng)驗。開展LNG冷能利用技術(shù)攻關(guān),我們有責(zé)任也有能力?!焙S褪こ坦に囅到y(tǒng)室副主任徐國峰說。
著眼長遠(yuǎn)市場,深挖LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿?,堅持?chuàng)新發(fā)展,海油石化工程在全面掌握LNG接收站設(shè)計、工程技術(shù)的同時,逐步掌握了冷能膠粉、冷能空分等關(guān)鍵技術(shù)。
2014年1月,自主開發(fā)設(shè)計的LNG冷能低溫橡膠粉碎項目建成投產(chǎn);2015年1月,承擔(dān)可行性研究工作的國內(nèi)首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的冷能空分項目—— 寧波LNG冷能空分項目投產(chǎn)。
LNG冷能發(fā)電,海油石化工程堪稱先行者。
依托“冷能利用關(guān)鍵技術(shù)”課題研究,海油石化工程消化國外冷能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù),并落實(shí)冷能發(fā)電技術(shù)路線,應(yīng)用于國內(nèi)首個大型LNG冷能發(fā)電項目——上海LNG冷能發(fā)電項目,填補(bǔ)了我國在冷能發(fā)電領(lǐng)域的空白。
2023年5月,上海LNG冷能發(fā)電項目成功通過性能及可靠性試驗。夏季最大發(fā)電量可超4000千瓦,裝置安全可靠,并達(dá)到各項性能指標(biāo)。投產(chǎn)后,預(yù)計年發(fā)電量2400萬千瓦時,每年可減少能耗近7000噸標(biāo)煤,減少碳排放約1萬噸。
不斷推動冷能發(fā)電成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用,海油石化工程總承包浙江LNG冷能利用(發(fā)電)項目,建設(shè)一套5兆瓦冷能發(fā)電裝置。在不增加能耗的前提下,利用海水和LNG之間的溫差,實(shí)現(xiàn)了將LNG冷能轉(zhuǎn)化為電能。在提升冷能的梯級利用效率的同時,將電量利用到接收站自身的電力需求中。項目建成后,預(yù)計每年凈發(fā)電量2314.5萬千瓦時,實(shí)現(xiàn)碳減排1.63萬噸。
把冷能“吃干榨盡”,海油石化工程推進(jìn)冷能產(chǎn)業(yè)鏈從工業(yè)向民用領(lǐng)域延伸。自主開發(fā)的換冷站成套技術(shù)工藝包,利用LNG冷能技術(shù)代替電能制冷,可應(yīng)用于冷庫、冰雪世界等民生設(shè)施,開創(chuàng)了LNG冷能利用新方向,獲得了4項發(fā)明專利。
“在福建莆田冰雪小鎮(zhèn)項目,我們成功開發(fā)出了成套換冷站工藝包。雖然由于一些外部因素項目擱置了,但我們的工藝包是成熟可行的。只要時機(jī)合適,就可以推廣應(yīng)用?!毙靽逭f。
為國爭氣,把小眾行業(yè)做成大產(chǎn)業(yè),海油石化工程在LNG接收站及下游產(chǎn)業(yè)鏈不斷創(chuàng)新突破,為LNG行業(yè)可持續(xù)發(fā)展不斷貢獻(xiàn)技術(shù)和工程價值,成為了我國清潔能源建設(shè)發(fā)展的一支重要力量。
本文圖片均由海油石化工程提供
責(zé)任編輯:石杏茹
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