LNG—FSRU全海式方案设计

屈长龙 中海石油气电集团技术研发中心

1 全海式方案设计

（1）选址原则。全海式方案系泊区选址原则：①系泊区域的选址应符合国家规划的要求；②底床地质条件较好，水流平缓，风浪小，有足够的水深，疏浚工程量小，并符合其他相关技术规范的要求；③避开主航道和通航密集区；④停泊区尽可能设置在港区下游，并与相邻的码头、水工建筑物及设施保持相应的安全距离；⑤位置应考虑海底管线的登陆点，并应考虑到海底管线铺设和登陆的方便条件。能够满足水深条件且距海岸较近的海域为曹妃甸附近海域。

（2）FSRU水深要求。最小作业水深分以下几个因素来考虑：FSRU的设计吃水、潮差、船体的升沉、纵摇与横摇运动、纵倾、海底综合效应和浅水效应。对该项目而言，以最保守的情况来估计，一艘设计吃水为11m的FSRU其最小工作水深=设计吃水+潮差+船体升沉及横摇纵摇运动+纵倾+海底综合效应和浅水效应+最小空隙=22m。

（3）作业海区。作业海区系指船舶靠离系泊系统需要经过的水域。作业海区的形状和大小应根据单点系统所处的具体情况而定。在主要环境条件（风、浪、流和潮汐）对系泊操作有利，船舶能安全靠离系泊设施的地方，可适当减少作业海区的范围；在拖轮仅是用来协助系泊的地方，作业海区也可以适当减小；如果系泊工作是在极端不利的环境条件下进行，则需要增大作业海区的半径。石油公司国际海事论坛（OCIMF）推荐的单点作业半径R≥2400m标准，包含正常作业半径和无障碍半径。

2 工程方案构成

整个方案由以下系统组成：①FSRU气化终端；②系泊系统；③卸料系统；④货物维护系统；⑤气化系统；⑥输气系统。

LNG运输船到达现场和FSRU旁靠之后，连接卸料臂，开始卸料，直到液化天然气卸载完毕，运输船脱离FSRU。液化天然气通过LNG低压、高压泵加压后在气化系统内气化变成天然气，当温度和压力达到输出要求后再通过单点系统进入输出管道。

LNG卸料系统按LNG运输船与FSRU的停靠方式分为旁靠刚性臂卸料系统、旁靠低温软管卸料系统、串靠低温软管卸料系统和串靠刚性臂卸料系统。旁靠刚性臂卸料系统是目前世界上技术比较成熟、性能相对可靠的卸料系统。刚性臂卸料系统采用金属卸料臂，系统受卸料臂自身结构的限制，对运动的补偿能力较弱，该方式存在LNG运输船停靠困难的问题，因此适用于遮蔽海域。若用于开放海域，可在操作上合理选择卸料时段。

旁靠低温软管卸料系统是继旁靠刚性臂卸料系统之后，第二个投入使用的卸料系统类型。同为旁靠方式，旁靠低温软管卸料系统存在LNG运输船停靠困难，对低温软管材料性能要求较高，技术不够成熟，可靠性较低等问题。

3 结语

因为海上浮式LNG接收终端对水深有一定的要求，经过对渤海湾水深条件的分析，推荐在曹妃甸海域建设浮式LNG储存再气化装置（FSRU）。推荐采用转塔软刚臂单点系泊作为全海式方案FSRU的系泊系统，旁靠刚性臂作为LNG传输系统。