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运输LNG的物流方法与流程

发布于:2019-10-17 10:39:41

本发明涉及物流方法,特别涉及运输LNG的物流方法。


背景技术:


LNG是液化天燃气的缩写,其为做一种清洁能源而言,在进口方面,有助于能源消费国实现能源供应的多元化;在出口方面,有助于天然气生产国有效开发天燃气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展。


目前中国正在规划和实施的沿海LNG项目有:广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、辽宁、宁夏、河北唐山等,最终形成一个沿海LNG接收站和输送管网。


现有常规的LNG中长距离运输是由散装船从气田液化工厂送至沿海接收站来完成的,然后再通过接收站的装车站对槽罐车装车,再通过陆地槽车运输至末端使用单位储罐中往返运行。


常规LNG物流方式的基础数据如下(以下数据以广汇启东接收站为例):


沿海年周转量为60万吨LNG接收站建设投资量约为25亿人民币,建设周期需要7~8年,在接收站至末端有需要投入50台低温槽罐车来进行中长距离的陆地运输,接收站及公路物流系统运行人员约150人。末端用户需建立式LNG储罐投资约为70万元/每个末端,消化使用60万吨的末端需要600个1000T/年的使用终端企业,使用终端的储罐建设成本约为4.2亿元。以公路运输的平均距离为300km时其每吨公路运输需要成本为(0.5(T/Km)×300Km×600000T年接收量)+(600000T×400元/T接收站投资、运行费用)=周转总成本为3.1亿元分摊到每吨至末端约550元/T +液化工厂至接收站散装LNG船运费用约为400元/T ,由以上运行数据得出以下结论:


年接收接收、储存、运输、消化60万吨LNG 的设备设施总投入约为30亿元人民币,上述设备设施投资不含LNG散装海船的建造费用;从气田液化工厂码头至末端使用者手中的直接运费约为950元人民币/T;需要150人的运营人员的配置,占用巨大的航道港口资源,中长距离的公路运输也会占用交通资源。


技术实现要素:


本发明的目的是提供一种降低LNG物流成本的运输LNG的物流方法。


本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种运输LNG的物流方法,


S1、LNG罐箱运输船进入LNG接收站或液化工厂码头;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开LNG接收站或液化工厂码头,运输向目的地;


S4、LNG罐箱运输船到达目的地后,装卸LNG罐箱完成运输。


通过采用上述技术方案,可实现从LNG接收站或液化工厂码头直接对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行加注,在达到目的地后,可直接卸下LNG罐箱;该种运输方式的成本如下:建造一艘快速充装LNG罐箱专用运输船的成本为1.98亿元,年周转量为60万吨需要建造3艘,投入周转LNG低温罐箱700只×50万=3.5亿元,30辆运输平板车即可满足从俄罗斯沙哈林气田液化工厂至江苏、山东两省年消化需求,因不需要建沿海接收站,只需投入船舶及LNG低温罐箱和运输平板车总投资额约为10亿元,同比减少了20亿元,总投入成本下降了66.7%。


作为优选,所述S3和S4的目的地为集装箱码头的危险品泊位。


通过采用上述技术方案,集装箱码头的运营人员直接对LNG罐箱进行管理,提高了集装箱码头的使用率,避免了LNG接收站的150人的运营人员配置费用。


作为优选,所述S4后包括S5a;S5a、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱在集装箱码头的危险品接收区卸货,然后通过集装箱平板车或铁路进行运输。


通过采用上述技术方案,实现了气田液化工厂装船,LNG罐箱运输船运至集装箱港口,然后通过平板车短运至末端用户;以俄罗斯沙哈林气田液化工厂至江苏、山东两省沿海集装箱码头为例,其中运费约为500元/T+集装箱港口装卸货费用100元/T+平板车短运至末端用户(100KM×0.4元/T)完成一贯到底全部物流过程640元/T,与现有技术的950元/T的运输成本相比,仅运输成本就下降了32.6%。


作为优选,所述S3和S4的目的地为内河的LNG接收站。


通过采用上述技术方案,LNG罐箱运输船可通过长江和运河进入内河的LNG接收站,通过内陆发达的水系进行LNG罐箱的运输,更节省运输成本。


作为优选,所述S4后包括S5b;S5b、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱内的LNG通过流体装卸设备输送至内河的LNG接收站的储罐内。


通过采用上述技术方案,对内河的LNG接收站储罐内的LNG进行补充。


作为优选,该物流方法也可以运输石油或乙烯或LPG。


通过采用上述技术方案,该种运输方式不仅适用于LPG,同样适用于其他化工液体物质的运输。


作为优选,所述S4后包括S6;S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈。


通过采用上述技术方案,帮助物流人员监控到LNG罐箱内部的液面情况,以便收集用户的LNG使用速率;同时也能够监控整个LNG罐箱运输船运输过程中,LNG罐箱的内部情况。


作为优选,所述S6后包括S7;S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


通过采用上述技术方案,在LNG罐箱内的液体即将使用结束前,安排更换LNG罐箱,将注满的LNG罐箱交付给用户,随后将空的LNG罐箱运输回LNG罐箱运输船内,进行下次加注;实现了LNG罐体的循环使用,减少物流成本。


作为优选,所述LNG罐箱的数量为80-120个,所述LNG罐箱容积为46000L。


通过采用上述技术方案,一次运输80-120个的中小型LNG罐箱,减少了LNG罐箱船的大小和成本,使得运输的周期变短,物流的效率更高。


综上所述,本发明具有以下有益效果:该种物流方法的成本低于现有物流方法的66.7%,运输成本下降32.6%;周转的周期更短,罐箱的利用率更好。


附图说明


图1是实施例7中平台的位置关系示意图;


图2是实施例7中LNG储罐与自动对接装置的位置关系示意图;


图3是实施例7中LNG储罐的结构示意图;


图4是图3所示A部放大示意图;


图5是实施例7中自动对接装置的结构示意图;


图6是实施例7中自动对接装置的剖面示意图;


图7是实施例7的锁定杆与锁定套管的剖面示意图;


图8是实施例7中第二固定板的结构示意图;


图9是实施例7中升降平台的结构示意图;


图10是图9所示B部放大示意图;


图11是实施例8中甲板的俯视图;


图12是实施例9的母加注接头的截面示意图。


图中,1、平台;11、LNG罐箱;12、储放模块;13、罐体;14、框架结构;15、接收端;16、第一固定板; 17、母加注接头;18、电磁控制阀;19、第二固定板;2、总管;21、转动接头;22、低压LNG管;23、氮气管;24、仪表空气管; 26、火炬管;3、自动对接装置;31、浮动板;32、公加注接头;33、加注管;34、返回气管;35、油缸固定块;36、第三固定板;37、第一油缸;38、航空接头;39、航空插座;4、导柱;41、浮动对心机构;42、贯穿孔;43、固定部;44、弹性件;45、第一转动块;46、第二转动块;5、升降模块;51、第一管道;52、第二管道;53、连接管;54、升降平台;55、第三油缸;6、导向锁定机构;61、锁定杆;62、锁定套管;63、滑移腔;64、第二油缸;65、滑动件;66、锁定通道;67、锁定珠;68、斜面;69、锁定槽;7、甲板; 71、阀芯;72、弹簧;73、滤孔; 74、真空隔温空腔。


具体实施方式


以下结合附图对本发明作进一步详细说明。


本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,运输方式不仅适用于LPG,同样适用于其他化工液体物质的运输,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。


实施例1:


S1、LNG罐箱运输船进入液化工厂码头;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开液化工厂码头,运输向集装箱码头的危险品泊位;


S4、LNG罐箱运输船到达集装箱码头的危险品泊位,装卸LNG罐箱完成运输;


S5a、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱在集装箱码头的危险品接收区卸货,然后通过集装箱平板车运输至用户;


S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈;


S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


实施例2:


S1、LNG罐箱运输船进入LNG接收站;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开LNG接收站,运输向集装箱码头的危险品泊位;


S4、LNG罐箱运输船到达集装箱码头的危险品泊位,装卸LNG罐箱完成运输;


S5a、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱在集装箱码头的危险品接收区卸货,然后通过铁路运输至用户;


S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈;


S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


实施例3:


S1、LNG罐箱运输船进入LNG接收站;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开LNG接收站,运输向集装箱码头的危险品泊位;


S4、LNG罐箱运输船到达集装箱码头的危险品泊位,装卸LNG罐箱完成运输;


S5a、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱在集装箱码头的危险品接收区卸货,然后通过集装箱平板车运输至用户;


S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈;


S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


实施例4:


S1、LNG罐箱运输船进入液化工厂码头;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开液化工厂码头,运输向集装箱码头的危险品泊位;


S4、LNG罐箱运输船到达集装箱码头的危险品泊位,装卸LNG罐箱完成运输;


S5a、所述LNG罐箱运输船将LNG罐箱在集装箱码头的危险品接收区卸货,然后通过铁路运输至用户;


S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈;


S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


实施例5:


S1、LNG罐箱运输船进入液化工厂码头;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开液化工厂码头,运输向内河的LNG接收站;


S4、LNG罐箱运输船到达内河的LNG接收站,装卸LNG罐箱完成运输;


S5b、LNG罐箱运输船将LNG罐箱内的LNG通过流体装卸设备输送至内河的LNG接收站的储罐内;


S6.LNG罐箱在使用过程中,通过检测模块和无线模块对LNG罐箱内的液位情况进行反馈;


S7.当反馈的LNG罐箱内液位至需要更换时,通过集装箱平板车或铁路对LNG罐箱进行回收,并将回收的LNG罐箱装载入LNG罐箱运输船内。


实施例6:


S1、LNG罐箱运输船进入LNG接收站;


S2、对LNG罐箱运输船上的LNG罐箱进行多罐箱同步加注;


S3、注液完毕后的LNG罐箱运输船离开LNG接收站,运输向集装箱码头的危险品泊位;


S4、LNG罐箱运输船到达集装箱码头的危险品泊位,装卸LNG罐箱完成运输;


S5b、LNG罐箱运输船将LNG罐箱内的LNG通过流体装卸设备输送至内河的LNG接收站的储罐内。


实施例7:


如图1和图2所示,一种多LNG罐箱11同步加注系统,包括多个LNG罐箱11(图1为俯视图),本发明的目的在于实现对多个LNG罐箱11的同步加注。


如图1和图2所示,LNG罐箱11的储放模块12包括设置在平面上的平台1,相对平台1上的LNG罐箱11呈相对设置,LNG罐箱11沿自身宽度方向并列设置有多个(图2中为了表现清楚,将并列设置的LNG罐箱11隐藏);在高度方向上,LNG罐箱11码放有两层;在平台1的长度方向上,LNG储罐也可设置有多组。


如图2所示,本系统包括输送LNG和输送返回气体的总管2,实现总管2与储放模块12内的LNG罐箱11自动对接的自动对接装置3;当储放模块12内的LNG罐箱11堆码有多层时,本系统还包括实现自动对接装置3升降,对码放在上层的LNG罐箱11进行加注的升降模块5。


如图3所示,LNG罐箱11包括设置在外部的框架结构14和设置在内部的罐体13,罐体13被框架结构14固定;LNG罐箱11长度方向的一端设置有接收端15,如图4所示,接收端15包括与框架结构14固定的第一固定板16;第一固定板16包括两个母加注接头17:一个母加注接头17通过两根管道与罐体13连接,两根管道分别起到正常加注LNG和预先加注LNG的效果(即在罐体13灌装前进行预冷);另一母加注接头17通过一根管道与罐体13连接,当加注LNG时,起到将罐体13内的气体排出的作用;每一管道上都设置有电磁控制阀18,控制管道的启闭。


如图5所示,自动对接装置3包括浮动板31,浮动板31上设置有公加注接头32,公加注接头32能与第一固定板16上的母加注接头17(图4中)插接连通;两个公加注接头32分别连通有可折叠的加注管33和可折叠的返回气管34,加注管33和返回气管34分别与图2中的总管2连通。


如图6所示,浮动板31后依次设置有油缸固定块35和第三固定板36,浮动板31与油缸固定块35连接。第三固定板36上固定有第一油缸37,第一油缸37的活塞杆穿设过第三固定板36后,推动油缸固定块35和浮动板31向第一固定板16移动,使母加注接头17与上述公加注接头32连通。


如图5所示,在浮动板31和第一固定板16上对应设置有航空接头38和航空插座39,当第一油缸37推动浮动板31向第一固定板16移动后,航空接头38与航空插座39对接,进而控制电磁控制阀18。


如图8所示,在第三固定板36与油缸固定块35之间设置有四根导柱4,导柱4的一端与油缸固定块35固定,同时导柱4穿设过第三固定板36,当第一油缸37推动浮动板31移动时,导柱4与第三固定板36配合,起到了导向的作用。


如图5所示,在第一油缸37推动浮动板31向第一固定板16相对或相背移动的过程中,公加注接头32和上述母加注接头17对接。为了减少公加注接头32与母加注接头17对接时,同心度不够带来的磨损。如图6所示,在浮动板31与油缸固定块35之间设置有浮动对心机构41。


浮动对心机构41的结构为:


如图6所示,浮动对心机构41包括贯穿浮动板31的贯穿孔42,贯穿孔42内设置有固定部43,固定部43穿设过贯穿孔42,固定部43长度方向的两端沿贯穿孔42的径向延伸,固定部43长度方向的两端在径向上凸出于贯穿孔42,起到夹持浮动板31和油缸固定块35的作用,固定部43限制浮动板31和油缸固定块35在水平方向上的移动;固定部43与第一油缸37的活塞杆连接,从而将推力和拉力传递至浮动板31和油缸固定块35上。


如图8所示,在高度方向上,浮动板31的内侧的四角位置设置有弹性件44,弹性件44为弹簧,每一弹簧的一端通过第一转动块45与浮动板31连接,每一弹簧的另一端通过第二转动块46与油缸固定块35连接。进而浮动板31和油缸固定块35在高度方向上受力后(上述公加注接头32与母加注接头17对接时,同心度不够带来的作用力),弹性件44会拉伸或压缩,使公加注接头32和母加注接头17在高度方向上对准。


如图5所示,为了保证第一固定板16和浮动板31在对接时,处于锁定状态,浮动板31与第一固定板16之间设置有导向锁定机构6。


如图5所示,导向锁定机构6包括设置在浮动板31上的锁定杆61和设置在第一固定板16上的锁定套管62,当第一油缸37推动浮动板31向第一固定板16移动时,锁定杆61移入锁定套管62内,起到导向和定位的作用;如图6所示,锁定杆61内设置有滑移腔63,浮动板31在锁定杆61的背面设置有第二油缸64,第二油缸64的活塞杆连接有滑动件65,滑动件65滑移连接在滑移腔63内;如图7所示,锁定杆61的端部设置有一圈锁定通道66,锁定通道66与滑移腔63连通,锁定通道66内滚动连接有锁定珠67;滑动件65的端部设置有斜面68,当滑动件65在第二油缸64的带动下向锁定珠67移动时,锁定珠67被滑动件65的斜面68顶出锁定通道66一部分(即锁定珠67凸出于锁定干的外表面),然后锁定珠67嵌入锁定套管62的锁定槽69内,防止锁定杆61与锁定套管62脱离。


如图5所示,可折叠的加注管33和可折叠的返回气管34的材料均为运输低温LNG液专用的管道;由于加注管33和返回气管34通过多根管道连接而成,加注管33和返回气管34的折叠通过在相邻的管道之间设置有转动接头21实现,转动接头21不仅实现了管道与管道之间的转动,同时相邻管道之间的连通也可通过转动接头21实现。当第二油缸64推动浮动板31向第一固定板16移动时,通过处于折叠状态的加注管33和返回气管34可延长,实现对LNG罐箱11的加注;当第二油缸64将浮动板31收回时,加注管33和返回气管34发生折叠。


如图10所示,总管2从功能上分类,至少包括五根,分别是低压LNG管22、氮气管23、仪表空气管24、返回气管34和火炬管26。氮气管23起到了置换总管2和LNG罐箱11内LNG的作用;火炬管26后接有火炬,起到将总管2内的残余LNG燃烧的作用(LNG在海面上也可直接对外排空);低压LNG管22连通至加注管33,起到对LNG罐箱11进行加注LNG的作用,低压LNG管22的另一端为进液端,进液端即供给低压LNG的位置;返回气管34连通有返回气端,返回气端即排出气体的管道开口,在加注过程中,将LNG罐箱11内的气体排出;仪表空气管24对通过气压控制的阀注入气体。


如图9所示,为了实现升降模块5的升降作用,总管2被分为设置在升降平台54上的第二管道52和设置在升降平台54两侧的第一管道51,第一管道51和第二管道52通过连接管53连通;第一管道51和第二管道52均包括图10中的低压LNG管22、氮气管23、仪表空气管24、返回气管34和火炬管26。即上述自动对接装置3上的加注管33和返回气管34,连通至第二管道52内。


如图10所示,连接管53包括有多根,实施例1中,连接管53为四根,位于首端的连接管53与第一管道51内的一根管路连通,位于尾端的连接管53与第二管道52内相应的一根管路连通,相邻的连接管53通过转动接头21转动连接并连通。在升降平台54上升时,多根连接管53伸展,在升降平台54下降时,多根连接管53相互折叠。


如图9所示,升降平台54通过第三油缸55实现升降,实施例1中第三油缸55设置有三个,第三油缸55的底部可设置在平台1以下或平台1以上,第三油缸55的活塞杆与升降平台54的底部连接;自动对接装置3设置在升降平台54的一侧或相背的两侧,自动对接装置3沿第二管道52的长度方向分布有多个,对一侧的LNG罐箱11或两侧的LNG罐箱11进行加注。


实施例7的工作过程为:升降平台54上升或下降至平台1位置,直到公加注接头32与母加注接头17对准,在升降过程中,连接管53发生折叠;然后第一油缸37将浮动板31向第一固定板16推动,在推动过程中,公加注接头32与母加注接头17对接连通,锁定杆61进入锁定套管62内,然后第二油缸64推动滑动件65移动,使锁定珠67嵌入锁定槽69内,避免浮动板31与第一固定板16脱离;在公加注接头32与母加注接头17对接的过程中,在弹性件44的作用下,浮动板31与油缸固定块35在高度方向上移动,避免公加注接头32盒母加注接头17之间的撞击;电磁控制阀18打开,LNG罐箱11预冷后,加注管33将低压LNG注入LNG罐箱11内,返回气管34同步将LNG罐箱11内的气体排出。在对同一水平面内的LNG罐箱11加注完毕后,电磁阀控制LNG罐、加注管33和返回气管34关闭,第二油缸64和第一油缸37逐次收回。然后升降平台54向上移动,重复上述步骤,实现对多LNG罐箱11的灌装。


实施例8:


如图11所示,一种LNG罐箱运输船,包括甲板7,甲板7上设置有实施例1中的多LNG罐箱同步加注系统,同时LNG储放模块12设置在甲板7上,第三油缸55的主体可设置在甲板7以下,第三油缸55的活塞杆可穿设过甲板7与位于甲板7上的图10中所述的升降平台54连接。


实施例8的工作原理与实施例7的工作原理相同,LNG接收站或液化工厂码头通过鹤管对总管2灌输低压LNG,实现对LNG罐箱运输船上的多个LNG罐箱11的同步灌装。


实施例9:


如图12所示,图11是母加注接头17的截面示意图,母加注接头17的内壁内设置有真空隔温空腔74,真空隔温空腔74环绕母加注接头17设置.通过设置有真空隔温空腔74,进而公加注接头32内零下100度的低压LNG,在加注过程中,不会导致公加注接头32的外表面结冰,使公加注接头32能够更好地插入上述母加注接头 17内,减少磨损的问题。


在母加注接头17内设置有单向阀,当上述公加注接头32插入母加注接头17内后,上述公加注接头32推动阀芯71向后移动,公加注接头32内的低压LNG通过滤孔73向母加注接头17内流动,实现对上述LNG罐箱的灌装;同时当上述公加注接头32离开母加注接头后,弹簧72驱动阀芯71移动,并封堵住母加注接头17。




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