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運輸LNG的物流方法與流程

發布於:2019-10-17 10:39:41

本發明涉及物流方法,特別涉及運輸LNG的物流方法。


背景技術:


LNG是液化天燃氣的縮寫,其為做一種清潔能源而言,在進口方麵,有助於能源消費國實現能源供應的多元化;在出口方麵,有助於天然氣生產國有效開發天燃氣資源、增加外匯收入、促進國民經濟發展。


目前中國正在規劃和實施的沿海LNG項目有:廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧、寧夏、河北唐山等,最終形成一個沿海LNG接收站和輸送管網。


現有常規的LNG中長距離運輸是由散裝船從氣田液化工廠送至沿海接收站來完成的,然後再通過接收站的裝車站對槽罐車裝車,再通過陸地槽車運輸至末端使用單位儲罐中往返運行。


常規LNG物流方式的基礎數據如下(以下數據以廣匯啟東接收站為例):


沿海年周轉量為60萬噸LNG接收站建設投資量約為25億人民幣,建設周期需要7~8年,在接收站至末端有需要投入50台低溫槽罐車來進行中長距離的陸地運輸,接收站及公路物流係統運行人員約150人。末端用戶需建立式LNG儲罐投資約為70萬元/每個末端,消化使用60萬噸的末端需要600個1000T/年的使用終端企業,使用終端的儲罐建設成本約為4.2億元。以公路運輸的平均距離為300km時其每噸公路運輸需要成本為(0.5(T/Km)×300Km×600000T年接收量)+(600000T×400元/T接收站投資、運行費用)=周轉總成本為3.1億元分攤到每噸至末端約550元/T +液化工廠至接收站散裝LNG船運費用約為400元/T ,由以上運行數據得出以下結論:


年接收接收、儲存、運輸、消化60萬噸LNG 的設備設施總投入約為30億元人民幣,上述設備設施投資不含LNG散裝海船的建造費用;從氣田液化工廠碼頭至末端使用者手中的直接運費約為950元人民幣/T;需要150人的運營人員的配置,占用巨大的航道港口資源,中長距離的公路運輸也會占用交通資源。


技術實現要素:


本發明的目的是提供一種降低LNG物流成本的運輸LNG的物流方法。


本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:一種運輸LNG的物流方法,


S1、LNG罐箱運輸船進入LNG接收站或液化工廠碼頭;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開LNG接收站或液化工廠碼頭,運輸向目的地;


S4、LNG罐箱運輸船到達目的地後,裝卸LNG罐箱完成運輸。


通過采用上述技術方案,可實現從LNG接收站或液化工廠碼頭直接對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行加注,在達到目的地後,可直接卸下LNG罐箱;該種運輸方式的成本如下:建造一艘快速充裝LNG罐箱專用運輸船的成本為1.98億元,年周轉量為60萬噸需要建造3艘,投入周轉LNG低溫罐箱700隻×50萬=3.5億元,30輛運輸平板車即可滿足從俄羅斯沙哈林氣田液化工廠至江蘇、山東兩省年消化需求,因不需要建沿海接收站,隻需投入船舶及LNG低溫罐箱和運輸平板車總投資額約為10億元,同比減少了20億元,總投入成本下降了66.7%。


作為優選,所述S3和S4的目的地為集裝箱碼頭的危險品泊位。


通過采用上述技術方案,集裝箱碼頭的運營人員直接對LNG罐箱進行管理,提高了集裝箱碼頭的使用率,避免了LNG接收站的150人的運營人員配置費用。


作為優選,所述S4後包括S5a;S5a、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱在集裝箱碼頭的危險品接收區卸貨,然後通過集裝箱平板車或鐵路進行運輸。


通過采用上述技術方案,實現了氣田液化工廠裝船,LNG罐箱運輸船運至集裝箱港口,然後通過平板車短運至末端用戶;以俄羅斯沙哈林氣田液化工廠至江蘇、山東兩省沿海集裝箱碼頭為例,其中運費約為500元/T+集裝箱港口裝卸貨費用100元/T+平板車短運至末端用戶(100KM×0.4元/T)完成一貫到底全部物流過程640元/T,與現有技術的950元/T的運輸成本相比,僅運輸成本就下降了32.6%。


作為優選,所述S3和S4的目的地為內河的LNG接收站。


通過采用上述技術方案,LNG罐箱運輸船可通過長江和運河進入內河的LNG接收站,通過內陸發達的水係進行LNG罐箱的運輸,更節省運輸成本。


作為優選,所述S4後包括S5b;S5b、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱內的LNG通過流體裝卸設備輸送至內河的LNG接收站的儲罐內。


通過采用上述技術方案,對內河的LNG接收站儲罐內的LNG進行補充。


作為優選,該物流方法也可以運輸石油或乙烯或LPG。


通過采用上述技術方案,該種運輸方式不僅適用於LPG,同樣適用於其他化工液體物質的運輸。


作為優選,所述S4後包括S6;S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋。


通過采用上述技術方案,幫助物流人員監控到LNG罐箱內部的液麵情況,以便收集用戶的LNG使用速率;同時也能夠監控整個LNG罐箱運輸船運輸過程中,LNG罐箱的內部情況。


作為優選,所述S6後包括S7;S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


通過采用上述技術方案,在LNG罐箱內的液體即將使用結束前,安排更換LNG罐箱,將注滿的LNG罐箱交付給用戶,隨後將空的LNG罐箱運輸回LNG罐箱運輸船內,進行下次加注;實現了LNG罐體的循環使用,減少物流成本。


作為優選,所述LNG罐箱的數量為80-120個,所述LNG罐箱容積為46000L。


通過采用上述技術方案,一次運輸80-120個的中小型LNG罐箱,減少了LNG罐箱船的大小和成本,使得運輸的周期變短,物流的效率更高。


綜上所述,本發明具有以下有益效果:該種物流方法的成本低於現有物流方法的66.7%,運輸成本下降32.6%;周轉的周期更短,罐箱的利用率更好。


附圖說明


圖1是實施例7中平台的位置關係示意圖;


圖2是實施例7中LNG儲罐與自動對接裝置的位置關係示意圖;


圖3是實施例7中LNG儲罐的結構示意圖;


圖4是圖3所示A部放大示意圖;


圖5是實施例7中自動對接裝置的結構示意圖;


圖6是實施例7中自動對接裝置的剖麵示意圖;


圖7是實施例7的鎖定杆與鎖定套管的剖麵示意圖;


圖8是實施例7中第二固定板的結構示意圖;


圖9是實施例7中升降平台的結構示意圖;


圖10是圖9所示B部放大示意圖;


圖11是實施例8中甲板的俯視圖;


圖12是實施例9的母加注接頭的截麵示意圖。


圖中,1、平台;11、LNG罐箱;12、儲放模塊;13、罐體;14、框架結構;15、接收端;16、第一固定板; 17、母加注接頭;18、電磁控製閥;19、第二固定板;2、總管;21、轉動接頭;22、低壓LNG管;23、氮氣管;24、儀表空氣管; 26、火炬管;3、自動對接裝置;31、浮動板;32、公加注接頭;33、加注管;34、返回氣管;35、油缸固定塊;36、第三固定板;37、第一油缸;38、航空接頭;39、航空插座;4、導柱;41、浮動對心機構;42、貫穿孔;43、固定部;44、彈性件;45、第一轉動塊;46、第二轉動塊;5、升降模塊;51、第一管道;52、第二管道;53、連接管;54、升降平台;55、第三油缸;6、導向鎖定機構;61、鎖定杆;62、鎖定套管;63、滑移腔;64、第二油缸;65、滑動件;66、鎖定通道;67、鎖定珠;68、斜麵;69、鎖定槽;7、甲板; 71、閥芯;72、彈簧;73、濾孔; 74、真空隔溫空腔。


具體實施方式


以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。


本具體實施例僅僅是對本發明的解釋,其並不是對本發明的限製,運輸方式不僅適用於LPG,同樣適用於其他化工液體物質的運輸,本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改,但隻要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。


實施例1:


S1、LNG罐箱運輸船進入液化工廠碼頭;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開液化工廠碼頭,運輸向集裝箱碼頭的危險品泊位;


S4、LNG罐箱運輸船到達集裝箱碼頭的危險品泊位,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5a、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱在集裝箱碼頭的危險品接收區卸貨,然後通過集裝箱平板車運輸至用戶;


S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋;


S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


實施例2:


S1、LNG罐箱運輸船進入LNG接收站;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開LNG接收站,運輸向集裝箱碼頭的危險品泊位;


S4、LNG罐箱運輸船到達集裝箱碼頭的危險品泊位,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5a、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱在集裝箱碼頭的危險品接收區卸貨,然後通過鐵路運輸至用戶;


S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋;


S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


實施例3:


S1、LNG罐箱運輸船進入LNG接收站;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開LNG接收站,運輸向集裝箱碼頭的危險品泊位;


S4、LNG罐箱運輸船到達集裝箱碼頭的危險品泊位,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5a、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱在集裝箱碼頭的危險品接收區卸貨,然後通過集裝箱平板車運輸至用戶;


S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋;


S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


實施例4:


S1、LNG罐箱運輸船進入液化工廠碼頭;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開液化工廠碼頭,運輸向集裝箱碼頭的危險品泊位;


S4、LNG罐箱運輸船到達集裝箱碼頭的危險品泊位,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5a、所述LNG罐箱運輸船將LNG罐箱在集裝箱碼頭的危險品接收區卸貨,然後通過鐵路運輸至用戶;


S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋;


S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


實施例5:


S1、LNG罐箱運輸船進入液化工廠碼頭;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開液化工廠碼頭,運輸向內河的LNG接收站;


S4、LNG罐箱運輸船到達內河的LNG接收站,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5b、LNG罐箱運輸船將LNG罐箱內的LNG通過流體裝卸設備輸送至內河的LNG接收站的儲罐內;


S6.LNG罐箱在使用過程中,通過檢測模塊和無線模塊對LNG罐箱內的液位情況進行反饋;


S7.當反饋的LNG罐箱內液位至需要更換時,通過集裝箱平板車或鐵路對LNG罐箱進行回收,並將回收的LNG罐箱裝載入LNG罐箱運輸船內。


實施例6:


S1、LNG罐箱運輸船進入LNG接收站;


S2、對LNG罐箱運輸船上的LNG罐箱進行多罐箱同步加注;


S3、注液完畢後的LNG罐箱運輸船離開LNG接收站,運輸向集裝箱碼頭的危險品泊位;


S4、LNG罐箱運輸船到達集裝箱碼頭的危險品泊位,裝卸LNG罐箱完成運輸;


S5b、LNG罐箱運輸船將LNG罐箱內的LNG通過流體裝卸設備輸送至內河的LNG接收站的儲罐內。


實施例7:


如圖1和圖2所示,一種多LNG罐箱11同步加注係統,包括多個LNG罐箱11(圖1為俯視圖),本發明的目的在於實現對多個LNG罐箱11的同步加注。


如圖1和圖2所示,LNG罐箱11的儲放模塊12包括設置在平麵上的平台1,相對平台1上的LNG罐箱11呈相對設置,LNG罐箱11沿自身寬度方向並列設置有多個(圖2中為了表現清楚,將並列設置的LNG罐箱11隱藏);在高度方向上,LNG罐箱11碼放有兩層;在平台1的長度方向上,LNG儲罐也可設置有多組。


如圖2所示,本係統包括輸送LNG和輸送返回氣體的總管2,實現總管2與儲放模塊12內的LNG罐箱11自動對接的自動對接裝置3;當儲放模塊12內的LNG罐箱11堆碼有多層時,本係統還包括實現自動對接裝置3升降,對碼放在上層的LNG罐箱11進行加注的升降模塊5。


如圖3所示,LNG罐箱11包括設置在外部的框架結構14和設置在內部的罐體13,罐體13被框架結構14固定;LNG罐箱11長度方向的一端設置有接收端15,如圖4所示,接收端15包括與框架結構14固定的第一固定板16;第一固定板16包括兩個母加注接頭17:一個母加注接頭17通過兩根管道與罐體13連接,兩根管道分別起到正常加注LNG和預先加注LNG的效果(即在罐體13灌裝前進行預冷);另一母加注接頭17通過一根管道與罐體13連接,當加注LNG時,起到將罐體13內的氣體排出的作用;每一管道上都設置有電磁控製閥18,控製管道的啟閉。


如圖5所示,自動對接裝置3包括浮動板31,浮動板31上設置有公加注接頭32,公加注接頭32能與第一固定板16上的母加注接頭17(圖4中)插接連通;兩個公加注接頭32分別連通有可折疊的加注管33和可折疊的返回氣管34,加注管33和返回氣管34分別與圖2中的總管2連通。


如圖6所示,浮動板31後依次設置有油缸固定塊35和第三固定板36,浮動板31與油缸固定塊35連接。第三固定板36上固定有第一油缸37,第一油缸37的活塞杆穿設過第三固定板36後,推動油缸固定塊35和浮動板31向第一固定板16移動,使母加注接頭17與上述公加注接頭32連通。


如圖5所示,在浮動板31和第一固定板16上對應設置有航空接頭38和航空插座39,當第一油缸37推動浮動板31向第一固定板16移動後,航空接頭38與航空插座39對接,進而控製電磁控製閥18。


如圖8所示,在第三固定板36與油缸固定塊35之間設置有四根導柱4,導柱4的一端與油缸固定塊35固定,同時導柱4穿設過第三固定板36,當第一油缸37推動浮動板31移動時,導柱4與第三固定板36配合,起到了導向的作用。


如圖5所示,在第一油缸37推動浮動板31向第一固定板16相對或相背移動的過程中,公加注接頭32和上述母加注接頭17對接。為了減少公加注接頭32與母加注接頭17對接時,同心度不夠帶來的磨損。如圖6所示,在浮動板31與油缸固定塊35之間設置有浮動對心機構41。


浮動對心機構41的結構為:


如圖6所示,浮動對心機構41包括貫穿浮動板31的貫穿孔42,貫穿孔42內設置有固定部43,固定部43穿設過貫穿孔42,固定部43長度方向的兩端沿貫穿孔42的徑向延伸,固定部43長度方向的兩端在徑向上凸出於貫穿孔42,起到夾持浮動板31和油缸固定塊35的作用,固定部43限製浮動板31和油缸固定塊35在水平方向上的移動;固定部43與第一油缸37的活塞杆連接,從而將推力和拉力傳遞至浮動板31和油缸固定塊35上。


如圖8所示,在高度方向上,浮動板31的內側的四角位置設置有彈性件44,彈性件44為彈簧,每一彈簧的一端通過第一轉動塊45與浮動板31連接,每一彈簧的另一端通過第二轉動塊46與油缸固定塊35連接。進而浮動板31和油缸固定塊35在高度方向上受力後(上述公加注接頭32與母加注接頭17對接時,同心度不夠帶來的作用力),彈性件44會拉伸或壓縮,使公加注接頭32和母加注接頭17在高度方向上對準。


如圖5所示,為了保證第一固定板16和浮動板31在對接時,處於鎖定狀態,浮動板31與第一固定板16之間設置有導向鎖定機構6。


如圖5所示,導向鎖定機構6包括設置在浮動板31上的鎖定杆61和設置在第一固定板16上的鎖定套管62,當第一油缸37推動浮動板31向第一固定板16移動時,鎖定杆61移入鎖定套管62內,起到導向和定位的作用;如圖6所示,鎖定杆61內設置有滑移腔63,浮動板31在鎖定杆61的背麵設置有第二油缸64,第二油缸64的活塞杆連接有滑動件65,滑動件65滑移連接在滑移腔63內;如圖7所示,鎖定杆61的端部設置有一圈鎖定通道66,鎖定通道66與滑移腔63連通,鎖定通道66內滾動連接有鎖定珠67;滑動件65的端部設置有斜麵68,當滑動件65在第二油缸64的帶動下向鎖定珠67移動時,鎖定珠67被滑動件65的斜麵68頂出鎖定通道66一部分(即鎖定珠67凸出於鎖定幹的外表麵),然後鎖定珠67嵌入鎖定套管62的鎖定槽69內,防止鎖定杆61與鎖定套管62脫離。


如圖5所示,可折疊的加注管33和可折疊的返回氣管34的材料均為運輸低溫LNG液專用的管道;由於加注管33和返回氣管34通過多根管道連接而成,加注管33和返回氣管34的折疊通過在相鄰的管道之間設置有轉動接頭21實現,轉動接頭21不僅實現了管道與管道之間的轉動,同時相鄰管道之間的連通也可通過轉動接頭21實現。當第二油缸64推動浮動板31向第一固定板16移動時,通過處於折疊狀態的加注管33和返回氣管34可延長,實現對LNG罐箱11的加注;當第二油缸64將浮動板31收回時,加注管33和返回氣管34發生折疊。


如圖10所示,總管2從功能上分類,至少包括五根,分別是低壓LNG管22、氮氣管23、儀表空氣管24、返回氣管34和火炬管26。氮氣管23起到了置換總管2和LNG罐箱11內LNG的作用;火炬管26後接有火炬,起到將總管2內的殘餘LNG燃燒的作用(LNG在海麵上也可直接對外排空);低壓LNG管22連通至加注管33,起到對LNG罐箱11進行加注LNG的作用,低壓LNG管22的另一端為進液端,進液端即供給低壓LNG的位置;返回氣管34連通有返回氣端,返回氣端即排出氣體的管道開口,在加注過程中,將LNG罐箱11內的氣體排出;儀表空氣管24對通過氣壓控製的閥注入氣體。


如圖9所示,為了實現升降模塊5的升降作用,總管2被分為設置在升降平台54上的第二管道52和設置在升降平台54兩側的第一管道51,第一管道51和第二管道52通過連接管53連通;第一管道51和第二管道52均包括圖10中的低壓LNG管22、氮氣管23、儀表空氣管24、返回氣管34和火炬管26。即上述自動對接裝置3上的加注管33和返回氣管34,連通至第二管道52內。


如圖10所示,連接管53包括有多根,實施例1中,連接管53為四根,位於首端的連接管53與第一管道51內的一根管路連通,位於尾端的連接管53與第二管道52內相應的一根管路連通,相鄰的連接管53通過轉動接頭21轉動連接並連通。在升降平台54上升時,多根連接管53伸展,在升降平台54下降時,多根連接管53相互折疊。


如圖9所示,升降平台54通過第三油缸55實現升降,實施例1中第三油缸55設置有三個,第三油缸55的底部可設置在平台1以下或平台1以上,第三油缸55的活塞杆與升降平台54的底部連接;自動對接裝置3設置在升降平台54的一側或相背的兩側,自動對接裝置3沿第二管道52的長度方向分布有多個,對一側的LNG罐箱11或兩側的LNG罐箱11進行加注。


實施例7的工作過程為:升降平台54上升或下降至平台1位置,直到公加注接頭32與母加注接頭17對準,在升降過程中,連接管53發生折疊;然後第一油缸37將浮動板31向第一固定板16推動,在推動過程中,公加注接頭32與母加注接頭17對接連通,鎖定杆61進入鎖定套管62內,然後第二油缸64推動滑動件65移動,使鎖定珠67嵌入鎖定槽69內,避免浮動板31與第一固定板16脫離;在公加注接頭32與母加注接頭17對接的過程中,在彈性件44的作用下,浮動板31與油缸固定塊35在高度方向上移動,避免公加注接頭32盒母加注接頭17之間的撞擊;電磁控製閥18打開,LNG罐箱11預冷後,加注管33將低壓LNG注入LNG罐箱11內,返回氣管34同步將LNG罐箱11內的氣體排出。在對同一水平麵內的LNG罐箱11加注完畢後,電磁閥控製LNG罐、加注管33和返回氣管34關閉,第二油缸64和第一油缸37逐次收回。然後升降平台54向上移動,重複上述步驟,實現對多LNG罐箱11的灌裝。


實施例8:


如圖11所示,一種LNG罐箱運輸船,包括甲板7,甲板7上設置有實施例1中的多LNG罐箱同步加注係統,同時LNG儲放模塊12設置在甲板7上,第三油缸55的主體可設置在甲板7以下,第三油缸55的活塞杆可穿設過甲板7與位於甲板7上的圖10中所述的升降平台54連接。


實施例8的工作原理與實施例7的工作原理相同,LNG接收站或液化工廠碼頭通過鶴管對總管2灌輸低壓LNG,實現對LNG罐箱運輸船上的多個LNG罐箱11的同步灌裝。


實施例9:


如圖12所示,圖11是母加注接頭17的截麵示意圖,母加注接頭17的內壁內設置有真空隔溫空腔74,真空隔溫空腔74環繞母加注接頭17設置.通過設置有真空隔溫空腔74,進而公加注接頭32內零下100度的低壓LNG,在加注過程中,不會導致公加注接頭32的外表麵結冰,使公加注接頭32能夠更好地插入上述母加注接頭 17內,減少磨損的問題。


在母加注接頭17內設置有單向閥,當上述公加注接頭32插入母加注接頭17內後,上述公加注接頭32推動閥芯71向後移動,公加注接頭32內的低壓LNG通過濾孔73向母加注接頭17內流動,實現對上述LNG罐箱的灌裝;同時當上述公加注接頭32離開母加注接頭後,彈簧72驅動閥芯71移動,並封堵住母加注接頭17。




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