几十年来,LNG行业一直处于不断变化的状态,安全解决方案和系统的实施也发生了翻天覆地的变化。尽管已经遵守严格的安全规则和条例,但LNG工厂的事故仍时有发生。由于LNG领域仍然以安全保障为基础,行业需要可扩展且经得起未来考验的解决方案来保护资产、人员和环境。
PETRONAS,一家国有能源公司,总部设在马来西亚。PETRONAS是浮式液化天然气(FLNG)技术的先驱。PETRONAS的第一个FLNG名为PFLNG SATU,2017年以来一直用于LNG货物的生产,其LNG加工能力为120万吨/年。2019年从沙捞越近海的卡诺维特气田搬迁后,PFLNG SATU目前停泊于马来西亚沙巴近海的Kebabangan气田。
PFLNG DUA夜景
缓解安全与挑战
作为马来西亚的能源巨头,PETRONAS一直倡导采用安全解决方案和注重系统的重要性,目的是减少安全风险,提供可靠的维护,并有效地保护工厂免受危害。PETRONAS还为安全系统建立了严格的选择标准,以解决具有高性能能力的安全关键应用。因此,安装有多个安全系统。
第一,安全解决方案将集成于低压氮气(N2)压缩机、船用燃气涡轮发电机和LNG装载臂组件上。
第二,PETRONAS需要一个适用于大型安全应用的系统,以促进系统在工厂整个生命周期中的不间断运行。PETRONAS还需要一个适合集中部署的小型应用的紧凑系统,以承受LNG设施中常见的高温波动。
第三,需要对LNG运输船的装载臂安装安全系统,以确保液体运输更安全、更快速和更有效。系统设计并安装了一系列关键联锁,确保与现有分布式控制系统的无缝接口。
为了满足运营期间的三项要求,PETRONAS加强与希马的合作伙伴关系,签订了一份为马来西亚LNG和沙捞越州其他PETRONAS工厂提供希马现场支持服务的定期合同。作为合作伙伴关系的一部分,PETRONAS PFLNG SATU工厂还安装了额外的HIMax和HIMatrix安全系统。
PFLNG DUA处于马来西亚沙巴近海140km处
克服技术方面的问题
希马安全解决方案充分超越了安全系统提供具有高可用性和可靠性的动态操作优化水平的设计。一个过程或设备超出授权的操作实践时,适当的解决方案将可靠地使系统返回到安全运行状态。
这种系统的一个实例是,装载臂连接包含紧急释放系统,这也称为紧急停车(ESD)。装载或卸载操作过程中出现意外情况时,可从不同点启动ESD。它以安全的方式立即停止或脱离装载臂的操作,防止进一步发生的损坏。
另一个示例是在燃气涡轮机中使用安全系统。主系统(压缩机、动力涡轮机和燃气涡轮机)的同步对于确保更佳运行,同时防止喘振和其他运行异常至关重要。尽管控制系统控制燃气涡轮机,但建议使用独立的安全相关系统,如ESD或设备保护功能。安全相关操作的分离产生了更小、更简单的安全系统,从而降低了关键安全相关功能的设计、实施和维护错误的可能性。
安全系统定期维护
低压N2压缩机的HIMatrix控制器升级为较新版本,使操作人员将新软件整合到安全控制器。PETRONAS通过一种新的固件远程加载到系统中,实现了快速周转和较低的操作影响。为了优化具有嵌入式智能的高级系统的性能,需要偶尔更改逻辑和编程。根据公司的工艺要求更新和调整交付控制器的参数。每年维护检查ESD控制器,确保系统保持高的安全标准,同时确保高可用性和可靠性。
PFLNG DUA每年生产150万吨LNG
PETRONAS致力于维护人员、资产和环境的安全。公司采取的解决方案以减少工作场所事故,确保员工在安全的环境中工作——选择在PFLNG使用希马的HIMax和HIMatrix增强功能安全性和自动化保障。
附加装置
PETRONAS的第二个FLNG设施(称为PFLNG DUA)安装了另一个希马装置。PFLNG DUA是PETRONAS的第一个深水FLNG设施,能够在水深1500m处开发气田,LNG的生产能力为150万吨/年。PFLNG DUA停泊于沙巴近海的Rotan气田,并于2021年3月生产了第一批LNG货物。
PETRONAS LNG Complex(PLC)位于沙捞越的民都鲁,是世界上最大的LNG生产设施之一,占地276公顷。PLC由Malaysia LNG(MLNG)管理,产能为2930万吨/年,由MLNG Sdn Bhd、MLNG DUA Sdn Bhd、MLNG TIGA Sdn Bhd和PETRONAS LNG 9 Sdn Bhd组成。MLNG的安全解决方案包括ESD和火气系统的功能安全。
携手共进,实现长期合作
希马协助PETRONAS及其工厂采用极其适配的安全相关自动化解决方案,保证其关键的LNG生产持续运行。安全系统的成功实施得益于联合协作中的相互信任以及与PETRONAS的长期关系。希马继续为石油和天然气行业提供全面的方法和安全保障解决方案。
关于HIMA希马
希马集团是全球知名的工业智能安全解决方案的独立供应商。作为行业技术引领者,全球范围内已安装超过50,000套TÜV认证安全系统。其专家团队专注于研发定制解决方案,致力于提高工厂的功能安全性、网络安全性和盈利能力。自安全业务开展50年以来,希马一直为工厂的连续生产及保护资产、生命及环境安全等方面提供解决方案、服务和咨询,已成为了全球油、气、化工以及能源巨头的可信赖的合作伙伴。
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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