浮式LNG项目卸料系统技术现状及发展趋势

1、    浮式lng项目卸料系统技术现状及发展趋势    摘 要：论述浮式lng项目卸料系统的发展现状，介绍了四种浮式卸料技术的特点，对比不同类型卸料系统的优缺点，展望浮式卸料系统的发展趋势，可为国内浮式lng项目卸料系统的设计和选型提供参考。关键词：浮式lng；卸料系统；旁靠刚性臂；低温软管doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.2411 引言lng主要供应源大都靠近人口稠密地区，面临公众惧怕爆炸等诸多问题，使得建设陆上lng项目的申请越来越难以得到批准1，浮式lng项目越来越受重视。随着浮式装置上部工艺装置的逐渐成熟，卸料系

2、统已经成为限制浮式lng项目的主要瓶颈。2 浮式lng卸料技術现状按照运输船与fsru或flng停靠方式及卸料设备的不同，浮式lng卸料系统包括如下四种类型：旁靠刚性臂、旁靠低温软管，串靠低温软管和串靠刚性臂卸料系统。2.1 旁靠刚性臂刚性臂是技术比较成熟的卸料系统。旁靠刚性臂卸料系统主要由三滑环装置、舷外卸料臂、顶滑环系统、立管等结构组成。为保证两船准确对接，一般设置导向系统引导卸料臂连接。lngc与fsru或flng采用并排方式进行连接，安装防碰垫防止相对运动引起碰撞。lng的输送通过两船之间的卸料臂来完成，该系统对两船间的运动较为敏感，适用于波高hs2.5m的海况。2.2 旁靠软管旁靠低

3、温软管是第2种投入使用的卸料系统。lngc和fsru或flng的靠泊方式为旁靠。采用低温软管代替刚性臂，因软管为柔性结构，旁靠低温软管技术对运动的补偿能力较强，增大了对于浮体运动的适应性，具备完整的qc/dc和ers系统，但同样存在lngc停靠困难等问题。2.3 串靠刚性臂旁靠方式需要两船进行并靠，技术难度大，特别在海洋条件恶劣的情况下，两船间的靠泊具有一定危险性，因此作业时间受到限制。为解决这一难题，国外公司于近年开展串靠刚性臂技术的研制 2。fmc开发了一种基于btt技术的串靠卸料系统3，该系统的关键部件已广泛应用于旁靠刚性臂，不同之处在于fsru船尾和lngc的船首加装了一套吊杆和双弓架

4、，用于两船串联连接，并承受金属臂载荷。串靠刚性臂具有较强的运动补偿能力，允许两船上下相对运动约15m，左右摇摆约20m，两船间最大距离90m，能够在波高5.5米的海况下工作。该系统已通过船级社安全性认证，但尚无实际项目应用。2.4 串靠软管目前在研的还有串靠软管卸料系统。低温软管应具有耐超低温性能、良好的抗拉能力、承压能力和柔韧性。目前低温软管技术分为真空型和复合材料型。利用真空进行绝热的，比如framo cryodyn?和technip的pip软管技术，由两层波纹状不锈钢管组成，中间真空；采用复合低温软管的，比如sbm cool?软管技术4，由内、外两层组成，内部采用复合软管，外部利用传统海

5、上软管。对于悬空应用的低温软管，要能适应两船相对运动；对于漂浮于水面或浸没于水中应用的低温软管，不但要适应两船相对运动，还要能够承受海浪/海流冲击、海水浸泡。串靠低温软管具有更强的运动补偿能力，允许两船间更大的相对运动，能够适应更恶劣的海况条件。目前，多数厂家该产品都处于性能验证阶段，尚无实际项目应用。3 不同类型卸料系统特点对比上述4种类型的浮式lng卸料系统各有特点，旁靠卸料系统能够适应的波高较低（一般不超过2.5m），串靠卸料系统则能够适应高达5.5m的波高。刚性臂卸料系统由于全部结构均为金属部件，使用寿命较长，而软管卸料系统使用寿命则受限于软管，一般不超过10年。同时，串靠卸料系统由于

6、结构庞大，一般需要专门的运输船，且成本较高。不同类型卸料系统的技术特点如表1所示。4 浮式lng项目卸料系统发展趋势目前卸料系统已经成为限制浮式lng项目发展的主要瓶颈，为了尽快推动浮式lng项目的应用，发展出海况适应性强、结构可靠、成本较低的lng卸料系统势在必行。浮式lng项目相比近岸项目，海况条件较差，为了保障浮式lng项目的年操作时间，有必要尽快研发能够适用于更恶劣海况的串靠卸料系统。虽尚无实际项目应用，但串靠低温软管技术具有良好的发展前景，一旦低温软管在性能和使用寿命方面获得突破，该技术将大大推动浮式lng项目的发展。国内海上装备技术日益发达，串靠软管卸料系统的大部分结构已完全实现国

7、产化，但国内低温软管领域尚处于空白，尽早开展低温软管的国产化研制，有助于打通国内浮式lng卸料技术的关键技术链，掌握浮式lng项目开发的主动局面。5 结论论述浮式lng项目卸料系统的发展现状，介绍了四种浮式卸料系统的组成及特点，并对比不同类型卸料系统的优缺点，分析了浮式卸料系统的发展趋势，可为国内浮式lng项目卸料系统的设计和选型提供参考。参考文献：1邱毅，李小巍等.基于沿海城市能源调峰需求的浮式lng接收终端工程技术研究j.海洋工程装备发展论坛，2011.2lng tandem offloading system l.terry boatman， william b. mitchell，2004 aiche spring national meeting.3latest developments for offshore fmc loading systems， chris pashalis， fmc technologies sa，france.4lng tandem offload