Những thách thức cực độ trong việc bốc dỡ LNG -
Những cải tiến công nghệ và ứng dụng công nghiệp của cánh tay tải ở nhiệt độ thấp{0}}
Là một phần quan trọng của năng lượng sạch, việc lưu trữ và vận chuyển khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) phụ thuộc vào môi trường-nhiệt độ cực thấp -163 độ. Trong liên kết bốc dỡ LNG, Tay tải-nhiệt độ thấp là thiết bị chính kết nối tàu vận tải, xe bồn và trạm tiếp nhận. Nó cần phải đối phó với nhiều thách thức khắc nghiệt như độ giòn ở nhiệt độ cực thấp, kiểm soát dẫn nhiệt và hư hỏng vòng đệm cùng một lúc. Trình độ kỹ thuật của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng phát triển của ngành LNG.
Sự đột phá của vật liệu có nhiệt độ-thấp là nền tảng để cánh tay nạp LNG thực hiện các hoạt động ở nhiệt độ cực thấp. Vì vật liệu kim loại thông thường sẽ bị giòn nghiêm trọng trong môi trường-nhiệt độ cực thấp -163 độ, nên vật liệu chính của tay nạp LNG thường sử dụng thép không gỉ austenit hoặc hợp kim nhôm. Những vật liệu này có độ bền{10}ở nhiệt độ thấp tuyệt vời và có thể duy trì độ ổn định về cấu trúc trong phạm vi nhiệt độ từ -196 độ đến +50 độ. Cánh tay tải LNG đường kính lớn chủ yếu sử dụng hợp kim nhôm để chế tạo thân cánh tay, điều này không chỉ giúp giảm trọng lượng của thiết bị một cách hiệu quả và cải thiện tính linh hoạt khi vận hành mà còn tăng cường hơn nữa khả năng chống giòn ở nhiệt độ thấp của vật liệu thông qua quá trình xử lý nhiệt đặc biệt.
Thiết kế kết cấu cách nhiệt là công nghệ cốt lõi để kiểm soát sự dẫn nhiệt và ngăn chặn quá trình khí hóa LNG. Cần tải LNG sử dụng cấu trúc cách nhiệt chân không hai lớp. Đường ống bên trong được sử dụng để vận chuyển LNG và lớp xen kẽ chân không được hình thành giữa đường ống bên ngoài và đường ống bên trong để giảm thiểu sự dẫn nhiệt. Đồng thời, công nghệ bọc cách nhiệt nhiều lớp được áp dụng ở các bộ phận quan trọng như giao diện đường ống và khớp quay để cải thiện hơn nữa hiệu quả cách nhiệt. Thông qua các thiết kế này, tốc độ khí hóa LNG trong quá trình bốc dỡ có thể được kiểm soát ở mức cực thấp, đảm bảo hiệu quả vận chuyển và tránh các rủi ro an toàn do áp suất khí hóa tăng cao.
Việc nâng cấp toàn diện hệ thống an toàn là sự đảm bảo quan trọng cho vũ khí nạp LNG. Thiết bị như vậy được trang bị một van ngắt khẩn cấp ở nhiệt độ-thấp đặc biệt và các vòng đệm của nó được làm bằng vật liệu đặc biệt chịu được nhiệt độ cực thấp-, có thể đạt được khả năng bịt kín đáng tin cậy trong môi trường -163 độ. Đồng thời, thiết bị được tích hợp cảm biến giám sát độ chân không để theo dõi thời gian thực-trạng thái chân không của lớp xen kẽ cách nhiệt. Khi mức độ chân không giảm xuống, cảnh báo sẽ ngay lập tức được kích hoạt để ngăn chặn sự gia tăng dẫn nhiệt dẫn đến khí hóa một lượng lớn LNG. Trong thực tế ứng dụng của các dự án trạm tiếp nhận LNG ở nước ngoài, cánh tay nạp{10}nhiệt độ thấp trong nước đã thực hiện thành công việc dỡ LNG ở -163 độ và tốc độ rò rỉ của các bộ phận cốt lõi cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn quốc tế, cho thấy sức mạnh kỹ thuật của cánh tay nạp nhiệt độ thấp trong nước.
Nâng cấp thông minh là xu hướng phát triển của vũ khí nạp LNG. Với sự tiến bộ của việc xây dựng cảng thông minh, cánh tay tải LNG đang dần tích hợp các công nghệ như nhận dạng trực quan, lắp ghép tự động và điều khiển từ xa. Cánh tay bốc xếp LNG hàng hải thông minh đã được áp dụng thành công tại các cảng nội địa, thực hiện quá trình bốc xếp không người lái. Người vận hành có thể đưa ra hướng dẫn "lắp ghép bằng một-nhấp chuột" từ xa thông qua nền tảng thông minh và thiết bị sẽ tự động hoàn tất việc lắp ghép chính xác với mặt bích của tàu. Thời gian vận hành được rút ngắn hơn 60% so với vận hành thủ công truyền thống. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ bản sao kỹ thuật số có thể thực hiện mô phỏng-thời gian thực về trạng thái vận hành và dự đoán lỗi bằng cách xây dựng mô hình ảo của thiết bị, cải thiện đáng kể hiệu quả vận hành và bảo trì thiết bị.
Với sự tăng tốc của quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu, nhu cầu LNG tiếp tục tăng và các yêu cầu kỹ thuật đối với-cánh tay tải ở nhiệt độ thấp không ngừng được cải thiện. Trong tương lai, cánh tay tải LNG sẽ phát triển theo hướng có đường kính lớn hơn, trí thông minh cao hơn và hiệu suất cách nhiệt tốt hơn. Thông qua đổi mới công nghệ, họ sẽ thúc đẩy sự phát triển an toàn và hiệu quả của ngành LNG và hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thay thế năng lượng sạch.
