油气储运设备管理论文提纲

论文题目：LNG接收站虚拟仿真实训系统的开发

摘要：液化天然气（LNG）作为一种新型环保能源越受到人们的欢迎,在各国能源消费中所占比例日益增长。近年来中国LNG接收站的建设得到迅猛发展,自2006年我国第一座广东大鹏LNG接收站建成以来,中国相继有12座LNG接收站投产运行。由于LNG具有易燃易爆和低温危险的双重特性,使得LNG接收站操作管理系统复杂,各工况操作过程趋于高强度化和专业化,一旦误操作,后果严重。且现实中LNG接收站预演安全事故较危险且成本较高,对新员工采用现场培训的方式会受到各方面限制,同时对很多高校来说,组织学生实训时间长且危险性大,造成我国高校油气储运专业学生实训资源紧缺。因此,开发一套能够紧密结合工业现场的LNG接收站虚拟仿真系统成为提高对站内员工的培训效率和完善高校实验教学的有效途径。本文以某大型LNG接收站为开发对象,通过对现场SCADA系统进行研究分析,首先确定仿真培训系统的主要功能模块和制作沙盘模型,软硬件之间通过PLC控制,软件主要包括LNG接收站操作实训系统和LNG接收站操作考核系统。该系统以力控组态Force Control 6.0为开发平台,以VB的为开发语言,经过创建组态界面、定义I/O设备、实时数据库建立与连接等步骤进行LNG接收站操作仿真实训系统的开发。同时对站内管线温度、流量随时间的变化,储罐内温度、压力、液位随时间的变化,BOG压缩机压力和流量的变化、高压泵压力和流量的关系等进行数学建模。最后结合关系型数据库SQL Server2008建立考核培训系统,学员可根据实训系统的操作在考核系统中进行考核,系统将学员对工艺流程和操作规程的掌握情况以打分的形式保存在数据库中。本套虚拟仿真实训系统集实训系统与考核系统于一体,将实际生产与虚拟仿真技术相结合,学员能快速掌握LNG接收站的操作流程,为高校学生及站内工作人员提供了一个形象逼真、安全可靠的教学与实习场所,极大地提高了培训效率。

关键词：LNG接收站;虚拟仿真;考核系统;力控组态

学科专业：动力工程（专业学位）

摘要

abstract

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.1.1 课题研究的背景

1.1.2 课题研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 虚拟仿真平台发展现状

1.2.2 化工仿真行业发展现状

1.2.3 化工仿真建模方法

1.3 主要研究内容

2 LNG接收站工艺流程及关键设备简介

2.1 LNG接收站工艺流程

2.1.1 开车工况

2.1.2 卸船工况

2.1.3 供气工况

2.1.4 停车工况

2.2 关键设备概述

2.2.1 LNG储罐

2.2.2 卸料臂

2.2.3 低压输送泵

2.2.4 BOG压缩机

2.2.5 再冷凝器

2.2.6 高压泵

2.2.7 开架式海水汽化器

2.2.8 浸没燃烧式汽化器

2.2.9 外输计量撬

2.3 本章小结

3 LNG接收站操作仿真系统开发方案

3.1 仿真系统组成

3.1.1 硬件结构

3.1.2 软件结构

3.2 操作仿真系统开发环境

3.2.1 概述

3.2.2 主要开发工具

3.3 创建组态界面

3.3.1 登录界面设计

3.3.2 卸船系统界面设计

3.3.3 储罐系统界面设计

3.3.4 蒸发器系统界面设计

3.3.5 高压泵系统界面设计

3.3.6 汽化器系统界面设计

3.3.7 槽车系统界面设计

3.3.8 火炬系统界面设计

3.4 定义I/O设备

3.5 实时数据库建立与连接

3.6 仿真动画连接

3.7 脚本编辑

3.8 Web联网组态

3.9 本章小结

4 仿真系统数学建模

4.1 温度—流量数学模型的建立

4.1.1 管道

4.1.2 LNG储罐

4.2 压力—流量数学模型的建立

4.2.1 管道

4.2.2 储罐

4.2.3 BOG压缩机

4.2.4 高压泵

4.3 本章小结

5 LNG接收站操作仿真系统的应用

5.1 LNG接收站操作实训系统

5.1.1 进入及退出软件

5.1.2 实训操作过程

5.2 LNG接收站考核系统

5.2.1 考核原理

5.2.2 考核过程

5.2.3 成绩查询

5.3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢