CN112912678A - 天然气设备用模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机器的集成度高、具有与风险相应的强度的天然气设备用模块。本发明的天然气设备用模块M包括：架构30，收容了构成所述天然气设备的一部分的机器6组；及建筑物50，收容了电力供给机器、或控制信息输出机器的至少一者，所述电力供给机器设置于架构30内，对耗电机器供给电力，所述控制信息输出机器对使用控制信号进行被控制机器的动作控制的控制器输出与所述动作控制相关的信息，配置了所述建筑物的上方区域成为由所述架构保持供所述天然气设备内处理的流体流通的配管组的管架。

Description

天然气设备用模块
技术领域
本发明涉及一种建设天然气设备的技术。
背景技术
处理天然气的天然气(NG)设备有将天然气液化的液化天然气(LNG：LiquefiedNatural Gas)设备、或从天然气进行液化石油气(LPG：Liquefied Petroleum Gas)或重组分的分离、回收等的天然气处理设备等。
近年来，建设NG设备时，采用模块化方案，将构成NG设备的大量机器分块，将各模块的机器组组入共用的架构内(例如关于LNG设备的专利文献1)。以下，将用来建设天然气设备的模块称为天然气(NG)设备用模块。
例如将NG设备用模块在不同于NG设备的建设地点的场所建造，向建设地点输送后，设置于所述地点内。然后，将多个NG设备用模块加以组合，由此构成NG设备。
在构成NG设备用模块的架构内设置多台接受从外部供给驱动用的电力的机器(耗电机器)、或基于控制信号进行动作控制的机器(被控制机器)。
关于对耗电机器的电力的供给，有时在NG设备用模块中并设变电室，所述变电室包括进行电压转换的变电器、或对向各耗电机器的供电进行控制的供电控制仪器、阻断机或断路器等电力供给机器。
另外，关于被控制机器的动作控制，有时也在NG设备用模块中并设包括控制信息输出机器的机器控制室，所述控制信息输出机器通过进行NG设备整体的总体控制的中央控制室，对进行被控制机器的动作控制的控制器输出从操作员或自动控制装置接收的流量设定值或压力设定值、温度设定值等与被控制机器的动作控制相关的信息，或者使用被控制机器向中央控制室输出所控制的流量、压力、温度等信息。
如专利文献2所记载，申请人开发了一种技术，当在NG设备用模块的外部并设构成所述变电室或机器控制室的建筑物时，在所述模块的建造地将建筑物连结于模块的架构，并将这些模块与建筑物一起向NG设备的建设地点输送(专利文献2)。在NG设备的建设地点，将连结NG设备用模块与建筑物的连结构件拆卸，由此将这些模块与建筑物分离，而成为在邻接于NG设备用模块的位置并设了建筑物的状态。
在专利文献2所记载的技术中，通过将建筑物配置于NG设备用模块的外部，对要求抗爆构造的范围进行局部限定。结果与将抗爆构造的建筑物设置于NG设备用模块内的情形相比，所述模块的架构本身的抗爆化、或构成支撑抗爆构造带来的高荷重的建筑物的架构的钢架材料的大径化受到抑制。
另一方面，由于NG设备的地点面积的制约等，有时也无法确保作为变电室或机器控制室的建筑物的并设用地点。在这种情形时，关于将何种构成的建筑物设置于何处，专利文献1、专利文献2中并无记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/028961号
专利文献2：国际公开第2019/008725号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明提供一种机器的集成度高、具有与风险相应的强度的天然气设备用模块。
解决问题的技术手段
本发明的天然气设备用模块的特征在于：包括
架构，收容了构成所述天然气设备的一部分的机器组；及
建筑物，设置于所述架构内，收容了电力供给机器、或控制信息输出机器的至少一者，所述电力供给机器对所述机器组所包含的耗电机器供给电力，所述控制信息输出机器包含于所述机器组中，对使用控制信号进行被控制机器的动作控制的控制器输出与所述动作控制相关的信息，
配置了所述建筑物的上方区域成为由所述架构保持供所述天然气设备内处理的流体流通的配管组的管架。
所述天然气设备用模块也可具有以下特征。
(a)在以多层级构成所述架构的情形时，将所述建筑物配置于最下层。
(b)在将所述电力供给机器收容到所述建筑物中的情形时，所述电力供给机器成为与收容到所述架构内的耗电机器连接的状态。进而，当在所述建筑物中收容了电压电平不同的多种所述电力供给机器的情形时，电压电平为1000V以上的所述耗电机器为未与对应于所述电压电平的所述电力供给机器连接的状态，电压电平低于1000V的所述耗电机器成为与对应于所述电压电平的电力供给机器连接的状态。
(c)在将所述控制信息输出机器收容到所述建筑物中的情形时，所述控制信息输出机器成为与收容到所述架构内的被控制机器连接的状态。
(d)在所述建筑物连接了用来将所述建筑物的内压保持为高于大气压的压力的空气的引入配管，将所述引入配管的末端部的空气的引入部配置于比在所述架构内配置的可燃物的处理机器更高的位置。
(e)以朝向所述架构的侧面开口的方式在所述建筑物设置有出入口。
发明的效果
本天然气设备用模块将设置于架构内、收容了电力供给机器或控制信息输出机器的建筑物配置于管架的下方区域。通过利用管架下方的空间配置所述建筑物，可有助于减小天然气设备用模块的设置面积。
附图说明
图1是液化天然气(LNG)设备所包含的各处理部的构成例。
图2是表示配置于所述LNG设备内的天然气LNG设备用模块的布局例的平面图。
图3是实施方式的所述模块的侧视图。
图4A是建造中的所述模块的第一侧视图。
图4B是建造中的所述模块的第二侧视图。
具体实施方式
以下，通过实施方式的天然气设备用模块，对构成液化天然气(LNG)设备的例进行说明。以下，将构成LNG设备的所述模块简称为“模块”。
图1是本例的LNG设备的概略结构的一例。LNG设备包括：气液分离部11，从NG分离液体；水银去除部12，去除NG中的水银；酸性气体去除部13，从NG中去除二氧化碳或硫化氢等酸性气体；水分去除部14，去除NG中所含的微量水分；液化处理部15，将已去除这些杂质的NG冷却、液化而获得LN；及贮槽17，贮藏经液化的LNG。
气液分离部11从通过管线等输送而来的NG中分离出常温下为液体的凝析油。例如气液分离部11包括用于利用比重差从NG中分离液体的倾斜配置的细长的管或筒、使为了防止输送过程中管线堵塞而视需要添加的防冻液加热再生的防冻液的再生塔或再沸器、及这些的附带仪器等机器组。
水银去除部12将分离液体后的NG中所含的微量水银去除。例如水银去除部12包括在吸附塔内填充了水银去除剂的水银吸附塔或其附带仪器等机器组。
酸性气体去除部13将液化时在LNG中有固化之虞的二氧化碳或硫化氢等酸性气体去除。作为酸性气体的去除法，可列举使用含有胺化合物等的气体吸收液的方法、或使用使NG中的酸性气体透过的气体分离膜的方法。
在采用气体吸收液的情形时，酸性气体去除部13包括使NG与气体吸收液对流接触的吸收塔、或用来使吸收了酸性气体的气体吸收液再生的再生塔、用来加热再生塔内的气体吸收液的再沸器、及这些的附带仪器等机器组。
另外，在采用气体分离膜的情形时，酸性气体去除部13包括本体内收容了多条中空纤维膜的气体分离单元或其附带仪器等机器组。
水分去除部14将NG中所含的微量水分去除。例如水分去除部14包括多个吸附塔、加热器、及这些的附带仪器等机器组，所述多个吸附塔填充了分子筛或硅胶等吸附剂，交替切换实施NG的水分去除操作、与吸附了水分的吸附剂的再生操作，所述加热器对吸附剂的再生用气体(例如去除水分后的NG)进行加热，所述吸附剂的再生用气体向进行着再生操作的吸附塔供给。
将用以上所说明的各处理部11～处理部14去除了杂质后的NG供给到液化处理部15并液化。例如液化处理部15包括利用以丙烷作为主成分的预冷用冷媒对NG的预冷换热器进行预冷、从预冷后的NG中去除重组分的洗涤塔、极低温换热器(MCHE：Main CryogenicHeat Exchanger)、将通过热交换而气化的预冷用冷媒或混合冷媒的气体压缩的冷媒压缩机21、及这些的附带仪器等机器组，所述极低温换热器利用包含氮气、甲烷、乙烷、丙烷等多种冷媒原料的混合冷媒(Mixed Refrigerant)将NG冷却并液化、过冷。
再者，在图1中，将预冷用冷媒或混合冷媒的各个冷媒压缩机(混合冷媒用的低压MR压缩机、高压MR压缩机、预冷用冷媒用的C3压缩机)合一记载，此外省略所述各机器的分别记载。
另外，图1示出了使用燃气涡轮机22作为驱动冷媒压缩机21的动力源的例，但也可根据冷媒压缩机21的规模等使用马达等。
另外，有时在所述液化处理部15的各冷媒压缩机21的后段设置有各种冷却器或冷凝器来将被压缩的冷媒冷却。除此以外，在酸性气体去除部13使用气体吸收液的情形时，有时也设置冷却器来将用再生塔再生的气体吸收液或塔顶液冷却。在LNG设备中设置有大量气冷式换热器(ACHE：Air-Cooled Heat Exchanger)41，所述气冷式换热器41构成这些冷却器或冷凝器，用来冷却在所述LNG设备内处理的流体。
进而，在液化处理部15并设了精馏部16，所述精馏部16包括从自被冷却的NG中分离的液体(液体重组分)中分离乙烷的脱乙烷塔、从分离乙烷后的液体中分离丙烷的脱丙烷塔、从分离丙烷后的液体中分离丁烷而获得常温下为液体的凝析油的脱丁烷塔。脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔分别包括精馏各成分的精馏塔、加热各精馏塔内的液体的再沸器、及这些的附带仪器等机器组。精馏部16相当于本实施方式的重组分去除部。
将在液化处理部15被液化、过冷后的液化天然气(LNG)输送并贮藏于贮槽17中。贮藏于贮槽17中的LNG由未图示的LNG泵输送，而向LNG载运船或管线送出。
除此以外，在LNG设备内也设置了油加热器或锅炉等及其附带仪器、燃气涡轮机发电机或燃气发动机发电机及其附带仪器等机器组，所述油加热器或锅炉进行在所述各处理部11～处理部16中实施的各种加热操作或向设置于贮槽17底面的地面的冷冻防止用加热器等供给的热媒(例如热油或蒸汽等)的加热，所述燃气涡轮机发电机或燃气发动机发电机供给LNG设备内所消耗的电力。
图2表示所述LNG设备的布局的一例。本例的LNG设备是将在共用架构30中收容构成各处理部11～处理部16的机器组(架构内机器6或ACHE 41等)而成的多个模块M组合而构成。
为了方便图示下文所述的构成变电室或机器控制室的建筑物的配置位置，图2所示的各模块M示出了多层级的架构30的最下层中的架构内机器6的配置位置。但关于设置了ACHE 41的模块M，有时也一并记载设置于架构30的上表面的ACHE组4，而隐去一部分架构内机器6。
在图2所示的例中，将构成液化处理部15的机器组进一步分成多个组，设置将各组的机器组收容于架构30内而成的多个模块M。另外，关于构成其他处理部11、处理部12、处理部13、处理部14、处理部16或油加热器、锅炉等的各机器组(架构内机器6或ACHE 41)，也按照处理部11、处理部12、处理部13、处理部14、处理部16等分组，设置将各组的机器组收容于架构30而成的多个模块M。
另外，如图2所示，将液化处理部15侧的多个模块M横向排列，另外，将其他处理部11、处理部12、处理部13、处理部14、处理部16等的模块M横向排列，由这些两列模块M构成LNG设备。另外，在液化处理部15的模块M列的两侧配置了作为MR压缩机或C3压缩机的冷媒压缩机21。
在以下说明中，图2中实线所示的坐标轴表示LNG设备整体的朝向。另外，图2～4中虚线所示的副坐标轴表示着眼于各模块M的方向，将副坐标轴的Y'轴的基点侧称为后端侧，将箭头方向侧称为前端侧。
以下，对模块M的具体的构成例进行说明，如图2所示，本例的LNG设备包括在其上表面侧设置了多台ACHE 41的模块M1、及未设置ACHE 41的模块M2这两种模块M。
这些模块M1、模块M2除了ACHE 41的有无以外，基本结构共用。在以下的模块M的说明中，除了与ACHE 41相关的说明以外，均为模块M1、模块M2所共用的结构。
如图2、3所示，构成各模块M的架构30是钢架制骨架构造体，其平面形状形成为大致矩形，并且能够将各处理部11～处理部16的机器组所包含的机器在上下方向上以多层配置。
在架构30的上表面设置了沿着从前端侧朝向后端侧的Y轴方向排列多台ACHE 41而成的列。进而，通过朝向架构30的宽度方向设置多列ACHE 41的列(为了方便图示，图2中示出了三列的例)，而配置大量ACHE组4。这些ACHE 41构成各处理部11～处理部16的机器组的一部分。
如图3所示，配置了ACHE组4的区域下方侧的空间成为配置了供在各处理部11～处理部16间传送的流体流通的大量配管42的管架。这些配管42也构成各处理部11～处理部16的机器组的一部分。
再者，在未配置ACHE组4的模块M2中，也在与其他模块M1的ACHE组4的配置区域一样的后端侧的区域设置了管架。
另外，在配置于管架的配管42的下方侧、或比管架更靠前端侧的空间中，与已说明的ACHE 41一起配置了构成各处理部11～处理部16的机器组的一部分的架构内机器6。架构内机器6中包括塔槽或换热器等静机器、泵6a等动机器、连接配管(未图示)等，所述连接配管将各静机器、动机器间或与管架侧的配管42之间连接。
在包括所述结构的模块M中，对于收容于架构30中的机器中的ACHE 41或泵6a等消耗驱动用的电力的耗电机器，经由供电线供给根据各耗电机器的额定电压而变压的电力。
因此，在收容这些耗电机器的架构30中并设变电室(Substation，SS)，所述变电室在包括从周围起划分的外廓构造物的建筑物内收容了进行电压转换的变电器、对向各耗电机器的供电进行控制的供电控制仪器、阻断机或断路器等电力供给机器。
进而，收容于架构30中的各种机器包括对流体的流量进行调整的流量调整阀或对塔槽内的压力进行调整的压力调整阀、为了对成为温度调整对象的流体的换热器出口进行调整而增减热媒或冷媒的流量的流量调整阀等控制阀、或根据塔槽内的液位等执行开关动作的开关阀等各种被控制机器。
在这些被控制机器并设控制器，构建控制回路，所述控制回路基于检测部检测流体的流量、压力、温度或液位等所得的结果，从控制器向被控制机器输出控制信号，来对各被控制机器的动作进行控制。
此时，有时也在收容这些控制回路相关的机器的架构30中并设机器控制室(Instrument Control Room，CR)，所述机器控制室在建筑物内收容了被称为现场控制站(Field Control Station，FCS)等的控制信息输出机器。控制信息输出机器通过进行LNG设备整体的总体控制的中央控制室，对进行被控制机器的动作控制的控制器输出从操作员或自动控制装置接收的流量设定值或压力设定值、温度设定值等与被控制机器的动作控制相关的信息，或者向中央控制室输出由检测部检测到的流体的流量、压力、温度或液位等信息。
控制信息输出机器与各被控制机器的控制器或检测部经由信号线连接。另外，在以下说明中，将构成所述变电室或机器控制室的建筑物记为SS/CR 50。
在本实施方式中，并设于各模块M中的SS/CR 50与其他架构内机器6组一起设置于由构成模块M的架构30围成的区域的内侧，而可与模块M一体输送。
当将由构成架构30的骨架的大量柱与梁中，横架于相同高度位置的多根梁形成的面设为架构30的各层级时，如图3所示，架构30由多层级(同图的例中为4层级)构成。
本例的SS/CR 50配置于所述多层级构造的架构30的最下层。另外，配置了所述SS/CR 50的位置的上方区域如上文所述，成为利用架构保持供在LNG设备内处理的流体流通的配管42组的管架。换言之，SS/CR 50设置于管架的下方侧的空间。
如以上所说明，在本例的模块M中，在供可燃性流体流通的配管42的下方侧配置了作为密闭构造的建筑物的SS/CR 50。通常在将建筑物配置于处理可燃性流体的机器(包括配管42)附近的情形时，探讨抗爆构造、防爆构造。
所谓抗爆构造是设计建筑物的结构构件的强度，使其即使当在建筑物的周围发生爆炸的情形时也能够抑制建筑物的损坏。另外，所谓防爆构造是抑制可燃性物质进入建筑物的内部、或即使在可燃性物质进入的情形时也抑制着火的构造。
作为决定抗爆构造的建筑物的结构构件的强度、或进入建筑物内的毒性物质的排出能力等的方法(Management System)之一，有美国石油协会推荐实践(AmericanPetroleum Institute Recommended Practice，API RP)752(以下简记为“API752”)。
关于抗爆构造的决定方法，API752中有如下等记载：(1)假定可对建筑物造成影响的最大事件，对由此产生的后果进行定量、定性评估；(2)考虑人员对所述建筑物的滞留频度或作为避难场所的建筑物的功能；(3)基于这些研究结果，制定建筑物的抗爆强度的基准，并依照所述基准设计建筑物的强度。
API752是美国的推荐方法，其他国家的LNG设备的建设中有时也依照所述方法设计建筑物的强度。
在采用所述方法的情形时，如图3所示，于在配置了供可燃性流体流通的配管42的管架下方的空间配置SS/CR 50的条件下，构成SS/CR 50的建筑物需要极高抗爆性的可能性很高。结果SS/CR 50的重量也增大，为了保持所述SS/CR 50，构成架构30的钢架材料也大径化，成为架构30的材料成本、输送成本上升的主要原因。
另一方面，与在建设地点内依序设置大量机器及支持这些机器的机架的现有的LNG设备相比，本例的模块M的各架构30中的架构内机器6的集成度高。换言之，可认为模块M是将处理可燃性流体的架构内机器6集中配置于限定的区域内。
此外，如图2所示，各模块M是在与相邻的其他模块M之间隔开间隙配置。即，不同于将大量机器配置于地上的现有的LNG设备，包括模块M的LNG设备是如果出了模块M外就容易隔着所述间隙而退避的构造。
进而，不同于LNG设备的操作员常驻的中央控制室，关于各SS/CR 50，除了点检时或实施维护时等以外，通常人员不在建筑物内。
考虑到这些的话，本例的模块M合理的是依照LNG设备中的建筑物的抗爆构造的设计方法(例如已说明的API752)，确保了人员安全后再设计SS/CR 50的强度。
在人员安全的确保方面，合理的是采用当发生火灾等时人员滞留在SS/CR 50内的情形时，不是留在所述SS/CR 50内而是容易迅速退避到模块M外的构造，在该方面对SS/CR50所保持的安全相关的功能进行限定。
就所述观点而言，如图2所示，以朝向架构30的侧面开口的方式在配置于各模块M内的SS/CR 50的不同位置设置了多个出入口(图中记载了出入口的门52)。如上所述，通过配置出入口，即使在人员滞留在SS/CR 50内的情形时，当发生火灾等时也能够立即退避到模块M的外部。
另一方面，如上所述，当退避到模块M的外部是确保人员安全的前提的情形时，过度设置抗爆构造的SS/CR 50并不合理。
着眼于架构内机器6的集成度高、人员容易退避的模块M的构造，通过采用与风险相应的抗爆强度，也可以抑制SS/CR 50过重、或保持SS/CR 50的架构30的钢架材料的大径化。
另外，如图4所示，在设置于本例的模块M的SS/CR 50连接了用来将SS/CR 50的内压保持为高于大气压的压力的空气的引入配管531作为防爆构造之一。例如引入配管531是以沿着架构30的侧面向上方侧延伸的方式设置。所述引入配管531的末端部的空气的空气引入部532配置于比在模块M的架构30内配置的可燃物的处理机器更高的位置。特别是在设置了ACHE 41的模块M1中，空气引入部532配置于比ACHE 41的配置位置更高的位置。
参照图4对以上所说明的在架构30的内侧设置了SS/CR 50的模块M的建造步骤进行说明。
如图4A所示，模块M是在被称为模块场的不同于LNG设备的建设地点的建造地所建造。另一方面，有时在被称为加工车间的工场组装SS/CR 50，所述加工车间是不同于所述模块场的场所，设置于电力供给机器或控制信息输出机器的制造商附近等。
在模块场，建造中模块M'是从下方侧的层级起依序搭建架构30，同时将架构内机器6配置于各层级。此时，当在架构30的最下层配置SS/CR 50的情形时，也可以认为如果加工车间中的SS/CR 50未完成组装，那么无法着手建造中模块M'的建造。
然而，如果等待SS/CR 50的组装完成，那么有模块M的建造时间变得过长之虞。因此，在图4A所示的建造中模块M'中，留出配置SS/CR 50的空间，进行建造中模块M'的建造。在这期间，在加工车间同时组装配置于座架501上的状态的SS/CR 50。
然后，如图4B所示，模块M的建造大致完成时，将在加工车间组装的SS/CR 50向模块场搬送，将SS/CR 50插入管架下的配置区域。然后，例如通过将座架501与架构30连结，而成为在模块M内设置了SS/CR 50的状态(图4B)。
这里，如已说明那样，在完成LNG设备后，成为如下状态：将SS/CR 50内的电力供给机器与架构30内的耗电机器经由供电线连接，另外，将SS/CR50内的控制信息输出机器与架构30内的被控制机器的控制器或检测部经由信号线连接。
此时，在已设置了SS/CR 50的状态的模块M内，也预先完成这些供电线或信号线的连入的话，能够大幅地减少将模块M设置于建设地点后的工作量。
因此，将SS/CR 50设置于架构30内后，将收容到SS/CR 50内的未图示的电力供给机器与配置于相同架构30内的耗电机器经由供电线51连接，进行供电试验。图3中，供电线51以虚线表示。
这里，有时在模块M内配置了使用电压不同的多种电压电平的耗电机器。此时，例如低于1000V的中压、低压的电压电平的耗电机器与电力供给机器的连接作业或通电试验也相对比较容易。因此，适于将模块M设置于建设地点之前的事先的连接作业、通电试验作业。
另一方面，1000V以上的高压的电压电平的耗电机器需要大型的连接夹具或试验机器，因此有时也不适于模块场内的连接作业、通电试验作业。
因此，本例的模块M当在SS/CR 50收容了电压电平不同的多种电力供给机器的情形时，电压电平为1000V以上的耗电机器也可以设为未与对应于所述电压电平的所述电力供给机器连接的状态。在图3所示的模块M的例中，大型的泵6a相当于这种情况。
另一方面，电压电平低于1000V的所述耗电机器成为与对应于所述电压电平的电力供给机器连接的状态。在图3所示的例中，各ACHE 41相当于这种情况。
进而，在模块场中，当将控制信息输出机器收容到SS/CR 50的情形时，对于这些控制信息输出机器，也可进行与收容到架构30内的被控制机器经由信号线连接的连接作业、控制信号的发送接收试验作业。再者，在图3中，省略控制信息输出机器、被控制机器、信号线的记载。
以上所说明的作业结束后，使用搬运船或输送车将设置了SS/CR 50的模块M输送到建设地点。然后，对预先设置于所述地点内的地基连接模块M，将架构30的下端部或SS/CR50的基台部501的下端部固定于地基。
将模块M设置于特定的位置，进行多个模块M间或与模块M外部的机器之间的配管的连入、从发电仪器等向作为变电室的各SS/CR 50的供电线的连入、或中央控制室与作为机器控制室的各SS/CR 50之间的信号线的连入等。另外，在各模块M内，当1000V以上的高压的耗电机器与对应于所述电压电平的电力供给机器的连接、供电试验尚未结束时，也实施这些作业。
通过实施这些作业，可构成LNG设备。
利用本实施方式的模块M有以下效果。本例的模块M将SS/CR 50配置于管架的下方区域，所述SS/CR 50设置于架构30内，收容了电力供给机器或控制信息输出机器。通过利用管架下方的空间配置所述建筑物，可有助于减小模块M的设置面积。
这里，配置SS/CR 50的位置并不限定于架构30的最下层。只要是除架构30的上表面(最上层)以外的架构30的内侧，那么也可以将SS/CR 50配置于两层级以上的高度位置。
另外，能够利用设置了SS/CR 50的所述模块M来建设的设备并不限定于LNG设备。本技术也可应用于从天然气进行LPG或作为重组分的天然气液的分离、回收处理等的天然气处理设备。
符号的说明
M、M1、M2：模块
30：架构
50：SS/CR
51：供电线
6：架构内机器

Claims (7)

1.一种天然气设备用模块，其特征在于：包括
架构，收容了构成所述天然气设备的一部分的机器组；及
建筑物，收容了电力供给机器或控制信息输出机器的至少一者，所述电力供给机器设置于所述架构内，对所述机器组所包含的耗电机器供给电力，所述控制信息输出机器包含于所述机器组中，对使用控制信号进行被控制机器的动作控制的控制器输出与所述动作控制相关的信息，
配置了所述建筑物的上方区域成为由所述架构保持供所述天然气设备内处理的流体流通的配管组的管架。
2.根据权利要求1所述的天然气设备用模块，其特征在于：在以多层级构成所述架构的情形时，将所述建筑物配置于最下层。
3.根据权利要求1所述的天然气设备用模块，其特征在于：在将所述电力供给机器收容到所述建筑物中的情形时，所述电力供给机器成为与收容到所述架构内的耗电机器连接的状态。
4.根据权利要求3所述的天然气设备用模块，其特征在于：当在所述建筑物中收容了电压电平不同的多种所述电力供给机器的情形时，电压电平为1000V以上的所述耗电机器为未与对应于所述电压电平的所述电力供给机器连接的状态，电压电平低于1000V的所述耗电机器成为与对应于所述电压电平的电力供给机器连接的状态。
5.根据权利要求1所述的天然气设备用模块，其特征在于：在将所述控制信息输出机器收容到所述建筑物中的情形时，所述控制信息输出机器成为与收容到所述架构内的被控制机器连接的状态。
6.根据权利要求1所述的天然气设备用模块，其特征在于：在所述建筑物连接了用来将所述建筑物的内压保持为高于大气压的压力的空气的引入配管，将所述引入配管的末端部的空气的引入部配置于比在所述架构内配置的可燃物的处理机器更高的位置。
7.根据权利要求1所述的天然气设备用模块，其特征在于：以朝向所述架构的侧面开口的方式在所述建筑物设置有出入口。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370493A (zh) * 2011-01-28 2013-10-23 1恩赛特技术有限公司 用于sage过程的模块化可运输系统
WO2016001952A1 (ja) * 2014-07-02 2016-01-07 日揮株式会社 空冷式液化ガス製造設備
US20170097189A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Ashley R. Guy Modularization Of A Hydrocarbon Processing Plant
WO2018198573A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラントの建設方法
WO2019008725A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 日揮株式会社 天然ガス液化装置用モジュール、天然ガス液化装置、及び天然ガス液化装置の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005014272A1 (de) 2005-03-24 2006-09-28 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogele und Verdickungsmittel enthaltende Zusammensetzungen
RU2451250C1 (ru) * 2011-03-22 2012-05-20 Закрытое акционерное общество Финансовая компания "Центр Космос-Нефть-Газ" Блок-модуль установки комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения
ITUB20153957A1 (it) * 2015-09-28 2017-03-28 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Modulo di turbina a gas e compressore per impianti lng a terra
KR20180032863A (ko) * 2016-09-23 2018-04-02 현대중공업 주식회사 파이프 랙의 통합 배치를 위한 해양 구조물의 탑 사이드 모듈용 데크 구조물 및 이를 이용한 파이프 랙과 탑 사이드 모듈 배치 구조
JP6619775B2 (ja) 2017-06-28 2019-12-11 キヤノン株式会社 通信装置、システム、制御方法、及びプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370493A (zh) * 2011-01-28 2013-10-23 1恩赛特技术有限公司 用于sage过程的模块化可运输系统
WO2016001952A1 (ja) * 2014-07-02 2016-01-07 日揮株式会社 空冷式液化ガス製造設備
US20170097189A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Ashley R. Guy Modularization Of A Hydrocarbon Processing Plant
WO2018198573A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラントの建設方法
WO2019008725A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 日揮株式会社 天然ガス液化装置用モジュール、天然ガス液化装置、及び天然ガス液化装置の製造方法

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