中国船级社液化天然气FSRU规范编制思路

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[搜船网 搜船资讯]  核心提示:目前陆上液化天然气接收终端造价昂贵、建造周期长且审批复杂,这些因素导致全球大多数地区(尤其是岛屿地区)严重缺乏液化天然气接收设施。随着全球液化天然气贸易的兴起,浮式储存和再气化装置(FSRU)作为一种液化天然气浮式接收终端,以其相对陆上接收终端较低的价格、较短的建造时间和灵活的作业特点等优势,一举成...

目前陆上液化天然气接收终端造价昂贵、建造周期长且审批复杂,这些因素导致全球大多数地区(尤其是岛屿地区)严重缺乏液化天然气接收设施。随着全球液化天然气贸易的兴起,浮式储存和再气化装置(FSRU)作为一种液化天然气浮式接收终端,以其相对陆上接收终端较低的价格、较短的建造时间和灵活的作业特点等优势,一举成为全球液化天然气领域的关注焦点。为适应国内外液化天然气行业快速发展需求,CCS组织专家和技术人员开展研究,启动了编制《海上浮式储存和再气化装置入级规范》工作。

目前FSRU均为船式,外形类似于液化天然气运输船,具有液化天然气接收、储存和再气化,以及向陆上天然气管道输送和计量天然气的功能。FSRU既可新建,也可通过改造已营运的液化天然气运输船形成。传统的FSRU作业模式为长期停泊在固定作业地点,接收液化天然气运输船卸载的液化天然气,对液化天然气进行加压和再气化,并输送至陆上天然气管道。最近FSRU出现新的作业模式,即FSRU从液化天然气液化厂或终端接收液化天然气,运输至作业地点进行系泊(产品库 求购 供应)定位,对液化天然气进行加压和再气化,并输送至陆上天然气管道,当液化天然气货物气化殆尽,FSRU离开作业地点,再次前往液化天然气液化厂或终端装载液化天然气货物,如此循环往复,该种模式中FSRU兼具液化天然气运输船的运输功能。CCS《散装液化气体船舶设备与构造规范》和《钢质海船入级规范》等已对液化天然气运输船提出了全面而成熟的技术要求,目前正在编制的FSRU规范只对传统模式下长期停泊固定作业地点的FSRU提出技术要求。

FSRU规范基本框架包括通则、FSRU 船体整体性方面技术要求、主要系统技术要求、轮机装置、电气系统、自动化(产品库 求购 供应)与监测(产品库 求购 供应)系统、消防(产品库 求购 供应)和安全操作等部分内容。FSRU船体整体性方面包括结构与设备、稳性、分舱、载重线,结构与设备包含总体布置和设计原则技术内容。FSRU轮机方面主要为传输系统,包括输入输出、过程处理设备,以及除上述三个方面之外其他动力系统与设备。与液化天然气运输船相比,FSRU货物处理设备使用更为频繁,因此将传输系统作为重点研究内容,在《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》的基础上,结合FSRU作业特点进行技术要求的细化和完善。FSRU轮机其他部分和货物围护系统与液化天然气运输船完全相同,所以相关技术要求全部指向《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》。FSRU规范编制过程中,对于CCS现有规范体系中涵盖内容,规范将相关技术条款内容均指向CCS现有规范。下面对FSRU 规范主要内容进行如下介绍。

一是通则部分。其规定FSRU规范适用于新建的FSRU的设计、建造和检验, 除了满足规范要求外,FSRU还应满足《海上浮式装置入级规范》、《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》、《材料与焊接(产品库 求购 供应)规范》和《海上油气处理规范》的有关要求。FSRU是否具有自航功能由FSRU所有方决定。对于具有主推进装置(产品库 求购 供应)的FSRU,其与主推进系统(产品库 求购 供应)及操舵系统相关的结构、机械及电气与自动化装置应满足CCS《钢质海船入级规范》中适用的有关要求。规范中涉及附加标志如下表:

中国船级社液化天然气FSRU规范编制思路

改建的FSRU分为两种情形:对于改建为浮式装置的现有船舶或海上浮式装置,应参照FSRU规范的规定进行建造,并经CCS检验合格;若液化天然气运输船仅改建为具有液化天然气再气化和外输功能的船舶,则其应满足规范货物操作系统、再气化系统和定位系泊系统等有关章节的要求。该部分还包括规范适用定义、送审和备查图纸资料、产品检验和FSRU检验等内容。

二是结构与设备。结构与设备部分主要包括结构、布置的总体要求、设计原则和设备与模块。基于FSRU长期定点作业的特点,该部分对环境条件、设计载荷提出了规定。另外,该部分还包括构件尺寸、强度评估、上部模块及附属设施结构、舾装(产品库 求购 供应)、防腐方面的技术要求。FSRU与海上浮式装置总体要求相近,其外部环境技术要求相同,因此,FSRU构件尺寸,强度评估方法、附属设施结构以及舾装、防腐方面技术要求与海上浮式装置无明显差别,可借鉴CCS已有的相关研究成果。由于装设液化天然气储舱,FSRU的内部载荷和装载模式需结合《散装液化气体船舶设备与构造规范》以及液化天然气存储特点进行特别考虑,并利用直接计算进行强度校核。

三是稳性、分舱、载重线。稳性、分舱、载重线部分主要适用船式FSRU,其他型式的FSRU的有关要求在FSRU规范通则中指向《海上浮式装置入级规范》。对于船式FSRU的稳性要求,由于其船型、布置特点等均与液化天然气运输船相同,因此其完整稳性和破损稳性,除满足《海上浮式装置入级规范》关于完整稳性和破损稳性的有关要求外,还应满足《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》中对于船舶残存能力的有关要求。同样,对于船式FSRU的载重线载重线标志与勘划应符合载重线公约,也应满足《海上浮式装置入级规范》和《钢质海船入级规范》的有关要求。

四是再气化系统。再气化系统是FSRU上的核心系统之一,其既要满足液化天然气气化的功能性要求,还应最大限度地降低该系统对人员、船舶和环境的风险。再气化系统首先作为液化天然气处理系统,其设计、制造安装和检验应满足《散装液化气体船舶设备与构造规范》的有关要求。在此基础上,还应充分考虑系统中高(船机库 位置)压低温液化天然气/天然气成分带来的风险。通过高压低温管路应力分析等手段降低系统发生泄漏的可能性。通过增加系统冗余度等手段保证任意单一设备发生故障时,系统的功能性和安全性不受到大的影响。通过对系统的压力释放、气体探测、防火和布置位置等方面提出要求,使系统发生高压及低温泄漏时,事故造成的后果降到最低。

五是传输系统。传输系统包括液化天然气传输以及天然气输出等内容。制定液化天然气传输系统技术要求时,需要考虑FSRU的货物操作存在作业频繁、传输量大、易泄漏等特点和作业环境条件复杂多变、传输介质低温、易燃易爆等因素。FSRU的液化天然气传输系统可分为两部分:自身管路系统和船对船的连接设备。对于船上自身管路系统,其要求与液化天然气运输船相同;船对船连接设备主要为柔性软管或液化天然气装卸臂、拉断阀(产品库 求购 供应)等,规范对其提出相应技术要求。此外,对于液化天然气传输系统的传输速率进行了规定,主要考虑了传输期间的静电、蒸发气体(BOG)管理、液化天然气的温度以及连接设备最大许可流量等因素。天然气输出系统主要包括液化天然气液货舱至再气化装置之间的液相管路、再气化装置至天然气管道接头处两部分,这两部分系统的低温保护、阀件设置、吹扫、惰化及除气等基本要求与液化天然气运输船相同,技术要求指向《散装液化气体船舶设备与构造规范》。

六是定位与系泊系统。FSRU定位与系泊系统类型包括海上单点系泊和码头系泊等,目前大部分FSRU都是采用码头系泊型式,包括离岸码头和临岸码头。FSRU定位与系泊系统技术要求主要参照CCS《海上浮式装置入级规范》系泊系统的结构框架和内容进行编制。在《海上浮式装置入级规范》的基础上,该部分先规定环境条件和设计工况,再进行系泊分析和衡准校核,最后提出系泊所涉及的相关设备技术要求。根据FSRU作业特点,CCS开展了FSRU码头系泊试验,研究FSRU码头系泊的性能特点和压舱晃荡对FSRU系泊性能的影响,完善合成纤维校核衡准等技术要求。

七是电气系统。电气系统部分主要对电源(产品库 求购 供应)系统的要求,此外还包括照明(产品库 求购 供应)、防爆和通信等内容。主电源方面主要是对工作电源和应急电源的考虑,保障作业安全以及人员和设备的安全。应急电源重点关注灯光和信号设备,以及对紧急切断(ESD)、消防等设备的供电。配电系统方面主要考虑液货舱的安全,因此应采用绝缘系统。FSRU防爆方面与液化天然气运输船类似,可充分借鉴液化天然气运输船已有的技术要求和IEC的相关要求。

八是消防。FSRU消防部分包括防火、灭火两个方面。防火部分主要包括船舶布置和耐热分隔相关要求和设计原则。灭火部分主要包括水消防系统及化学干粉灭火系统相关要求和设计原则。FSRU主要功能是在液化天然气运输船的基础上附加相关系统和设备,故其船舶布置、耐热分隔及灭火系统的配备与液化天然气运输船基本一致。基于上述考虑,FSRU规范消防方面的技术要求与《散装运输液化气体船舶设备与构造规范》保持一致,其防火相关要求直接指向总体布置相关章节,其灭火相关要求是在《散装运输液化气体船舶设备与构造规范》的基础上针对附加的系统设备提出了补充要求。

九是安全操作。基于安全的考虑,FSRU规范从图纸资料、安全和操作三方面对FSRU的货物操作提出技术要求。FSRU的货物操作主要包括装卸货操作和气化外输操作。在安全方面,主要考虑人员安全和结构安全,该部分提出了人员防护、结构防护以及安全管理的相关规定。在人员保护方面,主要考虑低温伤害,具体指向《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》的相关要求;结构防护方面,基于CCS在液化天然气用于船舶方面积累的经验,提出相关技术要求;安全管理则是借鉴了我国天津FSRU的管理经验进行编写。

CCS已完成《海上浮式储存和再气化装置入级规范》草稿,草稿以《海上浮式装置入级规范》、《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》、《材料与焊接规范》和《海上油气处理规范》等CCS现有规范为基础,结合FSRU作业特点,对船体结构、再气化系统、传输系统和定位与系泊系统等开展了深入研究,编制现有草稿技术要求。《海上浮式储存和再气化装置入级规范》计划于2018年3月发布。


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