CN112955376A

CN112955376A - 浮动设备

Info

Publication number: CN112955376A
Application number: CN201880099026.2A
Authority: CN
Inventors: 金山维史; 角田和亮; 高木健太郎
Original assignee: Nikkei Global Co ltd
Current assignee: Nikkei Global Co ltd; JGC Corp
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2021-06-11
Also published as: KR20210092198A; SG11202104515TA; WO2020115805A1

Abstract

本发明提供一种简化浮动设备的设计和建造的技术，其中，该浮动设备具备液化天然气设施。液化天然气的液化天然气设施2和向该液化天然气设施2供给公共设施的设施用公共设施设备31设置在配置于海洋上的浮动部10上。另一方面，一种相互具有共用功能的公共设施设备，向浮动部10供给公共设施的第2公共设施设备32b设置在浮动部10内，向液化天然气设施2供给公共设施的第1公共设施设备32a设置在浮动部10上。

Description

浮动设备

技术领域

本发明涉及一种具备液化天然气设施的浮动设备。

背景技术

作为对从气田产出的天然气(NG：Natural Gas)进行液化处理的设备，已知有一种被称为FLNG(Floating LNG)的浮动设备，其在海洋上配置有船体等浮动部，并且在该浮动部上设置有进行NG液化的设施(液化天然气设施，以下也称为“LNG设施”)。

在浮动部或LNG设施工作时，由于使用水(海水、清水)、氮气、空气等各种公共设施，因此在FLNG中搭载有多个用于供给这些公共设施等的公共设施设备。

FLNG全长达数百米，是花费了1年以上的时间来建造的巨大结构物。因此，不仅LNG设施和浮动部侧的设备，而且包括公共设施设备在内的各种设备的布局都成为左右FLNG的设计和建造的难度的主要因素之一。

例如，在专利文献1中记载了一种技术，其将贮藏LNG的储罐区域和包括天然气液化设施在内的工厂区域作为不同的浮动结构物进行建造后，并在长度方向上连接这些浮动结构物。在该专利文献1中，将作为公共设施设备之一的气体锅炉配置在作为浮动部的船体的内部。

另一方面，在专利文献1中，关于浮动设备中的公共设施设备的配置，并没有任何记载，其中，该浮动设备在内部形成罐的浮动部的上面侧上配置有LNG设施。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2015-13494号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是在这样的背景下完成的，提供一种简化浮动设备的设计和建造的技术，其中，该浮动设备具备液化天然气设施。

用于解决课题的方案

本发明提供一种浮动设备，其特征在于，具备：浮动部，其配置在海洋上；

液化天然气设施，其设置在所述浮动部上；

设施用公共设施设备，其向所述液化天然气设施供给公共设施；

作为相互具有共用功能的公共设施设备的第1公共设施设备以及第2公共设施设备，其中，第1公共设施设备向所述浮动部供给公共设施，第2公共设施设备向所述液化天然气设施供给公共设施；

所述第设施用公共设施设备和第2公共设施设备设置在所述浮动部上，所述第1公共设施设备设置在所述浮动部内。

所述浮动设备可以具备以下特征。

(a)所述设施用公共设施设备包括从由海水泵、热交换器、冷却水泵构成的冷却水供给设备组中选择的至少一个设备，所述具有共用功能的公共设施设备包括从由清水制造装置、氮气制造装置、空气压缩装置、燃油供给装置、液压供给装置、灭火用水供给设备、灭火介质供给设备、和惰性气体产生装置构成的设备组中选择的至少一个设备。

(b)所述液化天然气设施由多个模块构成，该多个模块通过在架构内或基座上设置构成该液化天然气设施的机器组而成。

(c)在所述浮动部内设置有多个液化天然气的储罐，这些液化天然气储罐中的至少一部分沿着所述浮动部的船长方向并列配置成1排；在所述浮动部的船宽方向的中心区域设置有将与所述各储罐相连的配管向该浮动部的上表面侧拉出的拉出位置，所述多个模块夹持这些拉出位置，并分开配置在所述船宽方向的左右两舷区域。

发明效果

本发明根据公共设施的供给目的地将公共设施设备的设置场所划分为浮动部的内外，因此可以分担并减轻各种公共设施设备、进而FLNG的设计、制造所带来的负担。

附图说明

图1是常规示例所涉及的FLNG的示意图。

图2是实施方式所涉及的FLNG的示意图。

图3是FLNG的建造工序所涉及的说明图。

具体实施方式

首先，参照图1，对传统的FLNG1a的结构进行说明。

作为在FLNG1a中配置在海洋上的浮动部的船体(Hull)10的船首侧设置有作为系留设备的转塔12。转塔12与系留绳索连接并对船体10进行系留，并且与在水中输送所开采的天然气(NG)的竖管相连接(系留绳索和竖管都未图示)。下面，将设置转塔12的方向作为船体10的前方进行说明。

在船体10的主体上例如靠近船首侧左舷的位置处，设置有用于燃烧由LNG设施2或LNG储罐11等所产生的剩余气体的火炬烟囱14。

如图1(b)所示，当从上面侧观察船体10时，在船宽方向的中心区域以沿着船体10的长度方向延伸的方式设置有管架22。管架22是保持在LNG设施2内处理的各种流体所流经的配管组的框架结构体。

在管架22的左右两侧，分别沿前后方向并列设置有构成LNG设施2的多个模块21。例如，模块21是将构成对NG执行各种处理等的处理部的机器组组装到共用的框架内的划分单位。在各个模块21内配置有塔罐或热交换器等静态机器、泵等动态机器、连接各个静态机器与动态机器之间或管架22侧的配管之间的连接配管等多个机器组。

另外，在框架内配置各种机器组以构成模块21并不是必然要求。例如，也可以在托盘状的基座上配置这些机器组以构成模块21。

作为构成LNG设施2的处理部，可以例示出：对从竖管中接收的NG中含有的液体进行分离的气液分离部、去除酸性气体(二氧化碳或硫化氢等)或水分、水银的预处理部，对已经去除杂质的NG进行蒸馏分离以获得甲烷的蒸馏分离部、以及对甲烷进行液化的液化部等。

更进一步地，在比设置有模块21和管架22的区域更靠后方侧的位置处设置有居住部13。

此外，在船体10的主体内形成有多个LNG储罐11。LNG储罐11由隔膜式的储罐构成，在本实施例的FLNG1a中，这些多个LNG储罐11沿着船体10的船长方向并列设置成2排(图1(c))。

在具有上述结构的FLNG1a中，当操作LNG设施2时，使用电力、冷却水(海水或通过海水冷却的清水等)、热介质(蒸汽或热水、热油等)、空气或氮气等各种公共设施。

此外，在船体10侧的机构部或LNG储罐11、居住部13等中也消耗电力、清水(饮用水或冷却水)、空气、氮气等公共设施。

关于供给上述各种公共设施的公共设施设备的配置，以往，当船体10内存在空间的余量时，从抑制FLNG1a大型化的观点出发，一般都将这些公共设施设备设置在船体10内。

即，如图1(a)所示，向LNG设施2供给公共设施的设施用公共设施设备31、向船体10和LNG设施2两者供给公共设施的共用公共设施设备32中的大部分都配置在船体10内。

另外，以往也存在如下情况：将包括大型发电机等的发电设备与LNG设施2一起配置在船体10的甲板上，另一方面，将当LNG设施2开始工作时或紧急情况下使用的且电力发电的小型发电机设置在船体10内。此外，对于蒸汽、热水、热油加热用的锅炉，以往也存在设置在船体10上、或者设置在船体10内的情况。因此，在下面说明的实施方式中，发电设备、变电设备、锅炉等未包含在下述设施用公共设施设备31、共用公共设施设备32中。

当再次概括具有常规结构的FLNG1a的特征时，设施用公共设施设备31和共用公共设施设备32中的大部分都设置在船体10内。

但是，LNG设施2和船体10在大多数情况下分别由专业公司设计。因此，进行船体10设计的造船公司对供给到LNG设施2侧的公共设施设备进行设计，是使FLNG1a的设计工艺复杂化的因素。

此外，如后所述，构成LNG设施2的各个模块21和船体10有时也由相互分离的场地(制造厂和造船船坞)建造。因此，很难将例如在建造LNG设施2(模块21)时产生的对公共设施设备的规格变更要求反映到在远距离地区建造的船体10侧的共用公共设施设备32中。

为了解决上面所说明的课题，下面的实施方式所涉及的FLNG1是根据公共设施的供给目的地来优化各种公共设施设备的配置位置的结构。

下面将参照图2和图3对根据第1实施方式所涉及的FLNG1的结构进行说明。另外，在这些附图中，与图1中使用的相同的附图标记表示与已述的FLNG1a相同的构成要素，并省略其再次说明。

如图2所示，第1实施方式所涉及的FLNG1在传统的FLNG1a中，将设置在船体10内的设施用公共设施设备31设置在船体10的甲板上。作为设施用公共设施设备31，包括从由构成冷却水供给设备的海水泵、热交换器、冷却水泵构成的冷却水供给设备组中选择的至少一个以上的设备。

特别是在LNG设施2中，以去除NG液化时所产生的热量为主要目的而使用大量的冷却水。作为冷却水，例如使用通过海水冷却的清水。在供给此冷却水的冷却水供给设备中，可以例示出具备从海洋中汲取海水的海水泵、使用汲取的海水冷却冷却水的热交换器、将冷却水输送到LNG设施2中的冷却水泵等的设备。另外，冷却水供给设备的结构并不限定于上述示例，例如也可以将使用海水泵汲取的海水直接作为冷却水使用。在这种情况下，海水泵构成冷却水供给设备。

冷却水或进行冷却的海水是使用量相对较多的公共设施，与其他公共设施设备相比，设置在冷却水供给设备内的机器(海水泵、热交换器、冷却水泵等)也使用大型设备。此外，这些机器不仅设置数量多，而且连接各机器间的配管的直径也很大。因此，当船体10内存在空间的余量时，利用该空间来抑制整个FLNG1a的大型化是常识性的思维方式(图1(a))。

另一方面，包括比较多的大型机器并且结构复杂的冷却水供给设备是使设计工艺复杂化并降低模块21和船体10的制造工序的灵活性(迅速地反映双方的规格变更等)的主要因素之一。

因此，如后所述，本实施方式中的FLNG1的第一个特征在于：即使以抑制大型化为代价，也优先在船体10上配置设施用公共设施设备31。

这里，并不完全禁止在船体10侧使用由设施用公共设施设备31供给的公共设施。例如，只要是从由设施用公共设施设备31供给的公共设施中抽出一部分(例如30％以下的量)并设置向船体10供给的配管，就不会对船体10或模块21的设计、建造工序产生大的影响。

此外，将已述的冷却水设备组中包含的所有种类的设备作为设施用公共设施设备31配置在船体10上并不是必然要求。在考虑到设计和建设负担的同时，并不禁止将其一部分种类的设备配置在船体内。

更进一步地，如图2(a)、(b)所示，本实施例中的FLNG1的第二特征在于：其代替设置在船体10内的常规示例的共用公共设施设备32，分别设有船体10供给公共设施的船体侧公共设施设备(第1公共设施设备)32b、以及向LNG设施2供给公共设施的设施侧公共设施设备(第2公共设施设备)32a。

这些船体侧公共设施设备32b和设施侧公共设施设备32a分别设置有相互具有共用功能的公共设施设备。当列举出具体例时，从由从海水中制造清水的清水制造装置、从空气中制造氮气的氮气制造装置、向仪表供给空气等的空气压缩装置、向发电机或锅炉供给燃油的燃油供给装置、向液压驱动机器供给液压油的液压供给装置、供给消化水的灭火用水供给设备、供给消化液等消化介质的灭火介质供给设备、从燃料的燃烧排气等中获得惰性气体(稀有气体)的惰性气体产生装置构成的设备群中选择的至少一个公共设施设备设置在船体侧公共设施设备32b和设施侧公共设施设备32a两者上。

而且，设施侧公共设施设备32a设置在船体10的甲板上，而船体侧公共设施设备32b设置在船体10内。

通过采用上述结构，在设计船体10时，不需要进行在LNG设施2侧使用的公共设施所涉及的设备31、32a的设计。此外，能够在不受各个公共设施设备31、32a、32b中的每一个的规格变更所带来的影响的情况下，独立地建造船体10和模块21。

图3是示出FLNG1的制造工序的一例的示意图。LNG设施2在制造厂侧以将其分割成多个模块21的状态进行制造。此时，对于设置在船体10上的公共设施设备31、32a，也可以在制造厂中进行模块化制造。另一方面，船体10在造船船坞中与船体侧公共设施设备32b一起建造。

而且，在预定时间将模块21和公共设施设备31、32a输送到造船船坞，并且设置在船体10上以构成FLNG1。

这里，针对通过将设施用公共设施设备31、设施侧公共设施设备32a的配置位置设定在船体10上而对FLNG1的制造工序所产生的影响进行说明。

以往，如果将利用船体10内的空间进行设置的设施用公共设施设备31向甲板侧移动时，则有时需要确保用于设置该设施用公共设施设备31的新空间。更进一步地，在常规示例中，如果代替设置在船体10内的共用公共设施设备32并与船体侧公共设施设备32b分开设置设施侧公共设施设备32a时，则进一步拓宽在船体10上应确保的新空间。

作为确保新的设置空间的方法，可以考虑使实施方式所涉及的船体10的船长L比图1中所示的常规示例中的船体10的船长L₀长。

此时，在图2所示的例子中，将以往分成2排并配置在船体10的整个宽度上的LNG储罐11在不受晃动影响的储罐宽度范围内配置成1排。另一方面，为了将整个FLNG1的储罐容量作为维持在与以往相同的水平，利用船体10的船长增长的情况，增加沿着该长度方向设置LNG储罐11的数量。

在LNG储罐11的建造中，在船体10内形成储罐结构后，最终工序为在将与该LNG储罐11相连的各种配管(装载用配管、卸载用配管或蒸汽配管等)从甲板向上方拉出的拉出位置处设置储罐圆顶110。除非完成此储罐圆顶110的设置，否则不能开始将结构物配置在该储罐圆顶110的设置位置上方侧的操作。

从将LNG从LNG储罐11内均匀地输送的观点等出发，大多将储罐圆顶110设置在沿着船体10的船宽方向观察各个LNG储罐11时的中心位置处。

此时，如果如图1(c)所示的常规示例所涉及的FLNG1a那样将LNG储罐11配置成2排时，则储罐圆顶储罐圆顶110位于各模块21的下方侧的可能性增高。因此，储罐圆顶110的设置等待时间受到限制，存在无法开始在船体10上设置模块21的情况。

与此相对，如图2(c)所示，相对于设置成1排的各个船体10中的储罐圆顶110的配置位置，本实施方式中的FLNG1将多个模块21分开配置在左右两舷区域。由其结果可知，具有以下优点：在无需等待储罐圆顶110设置完成的情况下就可以开始着手将模块21设置在船体10上。另外，作为LNG储罐11的排列，也可以组合2排配置和1排配置。

此外，对配置成1排的LNG储罐11的储罐圆顶110进行夹持的LNG设施2，其建造并不限定于适用设置模块21的方法的情况，其中模块21通过制造厂等来建造。也可以适用于在船体10的甲板上组装LNG设施2的构成机器，所谓的构件式建筑物(stick-built)的建造法。在这种情况下，在无需等待储罐圆顶110设置完成的情况下就可以开始着手LNG设施2的建造的区域也变宽。

根据本实施方式所涉及的FLNG1具有以下效果。根据公共设施的供给目的地，将设施用公共设施设备31、设施侧公共设施设备32a、船体侧公共设施设备32b的设置场所分为船体10的内外，因此可以分担并减轻这些公共设施设备31、32a、32b的设计、制造所带来的负担。

这里，实施方式所涉及的公共设施设备31、32a、32b的配置并不限定于新制造的FLNG1。在现有的LNG运输船的两舷上增设浮动部，在该浮动部上设置LNG设施2并设置FLNG1的情况下也可以应用本技术。

例如，设置在LNG运输船侧的已设的公共设施设备成为船体侧公共设施设备32b，并且与LNG设施2一起设置在所增设的浮动部上的公共设施设备成为LNG设施2的公共设施设备31、32a。

符号说明

1、1a FLNG

10 船体

11 LNG储罐

2 LNG设施

21 模块

31 设施用公共设施设备

32 共用公共设施设备

32a 设施侧公共设施设备

32b 船体侧公共设施设备

Claims

1.一种浮动设备，其特征在于，具备：浮动部，其配置在海洋上；

液化天然气设施，其设置在所述浮动部上；

所述设施用公共设施设备和第2公共设施设备设置在所述浮动部上，所述第1公共设施设备设置在所述浮动部内。

2.根据权利要求1所述的浮动设备，其特征在于：所述设施用公共设施设备包括从由海水泵、热交换器、冷却水泵构成的冷却水供给设备组中选择的至少一个设备，所述具有共用功能的公共设施设备包括从由清水制造装置、氮气制造装置、空气压缩装置、燃油供给装置、液压供给装置、灭火用水供给设备、灭火介质供给设备、和惰性气体产生装置构成的设备组中选择的至少一个设备。

3.根据权利要求1所述的浮动设备，其特征在于：所述液化天然气设施由多个模块构成，该多个模块通过在架构内或基座上设置构成该液化天然气设施的机器组而成。

4.根据权利要求1所述的浮动设备，其特征在于：在所述浮动部内设置有多个液化天然气的储罐，这些液化天然气储罐中的至少一部分沿着所述浮动部的船长方向并列配置成1排；

在所述浮动部的船宽方向的中心区域设置有将与所述各储罐相连的配管向该浮动部的上表面侧拉出的拉出位置，所述多个模块夹持这些拉出位置，并分开配置在所述船宽方向的左右两舷区域。