屈長龍 中海石油氣電集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心
(1)選址原則。全海式方案系泊區(qū)選址原則:①系泊區(qū)域的選址應(yīng)符合國家規(guī)劃的要求;②底床地質(zhì)條件較好,水流平緩,風(fēng)浪小,有足夠的水深,疏浚工程量小,并符合其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求;③避開主航道和通航密集區(qū);④停泊區(qū)盡可能設(shè)置在港區(qū)下游,并與相鄰的碼頭、水工建筑物及設(shè)施保持相應(yīng)的安全距離;⑤位置應(yīng)考慮海底管線的登陸點,并應(yīng)考慮到海底管線鋪設(shè)和登陸的方便條件。能夠滿足水深條件且距海岸較近的海域為曹妃甸附近海域。
(2)FSRU水深要求。最小作業(yè)水深分以下幾個因素來考慮:FSRU的設(shè)計吃水、潮差、船體的升沉、縱搖與橫搖運動、縱傾、海底綜合效應(yīng)和淺水效應(yīng)。對該項目而言,以最保守的情況來估計,一艘設(shè)計吃水為11m的FSRU其最小工作水深=設(shè)計吃水+潮差+船體升沉及橫搖縱搖運動+縱傾+海底綜合效應(yīng)和淺水效應(yīng)+最小空隙=22m。
(3)作業(yè)海區(qū)。作業(yè)海區(qū)系指船舶靠離系泊系統(tǒng)需要經(jīng)過的水域。作業(yè)海區(qū)的形狀和大小應(yīng)根據(jù)單點系統(tǒng)所處的具體情況而定。在主要環(huán)境條件(風(fēng)、浪、流和潮汐)對系泊操作有利,船舶能安全靠離系泊設(shè)施的地方,可適當(dāng)減少作業(yè)海區(qū)的范圍;在拖輪僅是用來協(xié)助系泊的地方,作業(yè)海區(qū)也可以適當(dāng)減??;如果系泊工作是在極端不利的環(huán)境條件下進(jìn)行,則需要增大作業(yè)海區(qū)的半徑。石油公司國際海事論壇(OCIMF)推薦的單點作業(yè)半徑R≥2400m標(biāo)準(zhǔn),包含正常作業(yè)半徑和無障礙半徑。
整個方案由以下系統(tǒng)組成:①FSRU氣化終端;②系泊系統(tǒng);③卸料系統(tǒng);④貨物維護(hù)系統(tǒng);⑤氣化系統(tǒng);⑥輸氣系統(tǒng)。
LNG運輸船到達(dá)現(xiàn)場和FSRU旁靠之后,連接卸料臂,開始卸料,直到液化天然氣卸載完畢,運輸船脫離FSRU。液化天然氣通過LNG低壓、高壓泵加壓后在氣化系統(tǒng)內(nèi)氣化變成天然氣,當(dāng)溫度和壓力達(dá)到輸出要求后再通過單點系統(tǒng)進(jìn)入輸出管道。
LNG卸料系統(tǒng)按LNG運輸船與FSRU的??糠绞椒譃榕钥縿傂员坌读舷到y(tǒng)、旁靠低溫軟管卸料系統(tǒng)、串靠低溫軟管卸料系統(tǒng)和串靠剛性臂卸料系統(tǒng)。旁靠剛性臂卸料系統(tǒng)是目前世界上技術(shù)比較成熟、性能相對可靠的卸料系統(tǒng)。剛性臂卸料系統(tǒng)采用金屬卸料臂,系統(tǒng)受卸料臂自身結(jié)構(gòu)的限制,對運動的補(bǔ)償能力較弱,該方式存在LNG運輸船??坷щy的問題,因此適用于遮蔽海域。若用于開放海域,可在操作上合理選擇卸料時段。
旁靠低溫軟管卸料系統(tǒng)是繼旁靠剛性臂卸料系統(tǒng)之后,第二個投入使用的卸料系統(tǒng)類型。同為旁靠方式,旁靠低溫軟管卸料系統(tǒng)存在LNG運輸船??坷щy,對低溫軟管材料性能要求較高,技術(shù)不夠成熟,可靠性較低等問題。
因為海上浮式LNG接收終端對水深有一定的要求,經(jīng)過對渤海灣水深條件的分析,推薦在曹妃甸海域建設(shè)浮式LNG儲存再氣化裝置(FSRU)。推薦采用轉(zhuǎn)塔軟剛臂單點系泊作為全海式方案FSRU的系泊系統(tǒng),旁靠剛性臂作為LNG傳輸系統(tǒng)。