JP2012066840A - 浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 半載時のスロッシングによる損傷発生が防止され、且つ、液化天然ガス生産設備の設置スペースを狭めない、液化天然ガス貯蔵設備を備える浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備を提供する。
【解決手段】 浮体設備と、係留設備と、液化天然ガス生産設備と、液化天然ガス貯蔵設備と、液化天然ガス積出し設備とを備え、液化天然ガス貯蔵設備はメンブレンタンクと、液化天然ガスの液面に寄り添って面外変形可能な膜体と浮体とを有しメンブレンタンク内に収納されたスロッシング防止用浮蓋とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備に関するものである。

浮体設備と、係留設備と、液化天然ガス生産設備と、液化天然ガス貯蔵設備と、液化天然ガス積出し設備とを備える浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備が、特許文献１等に開示されている。

特表２００２−５０１８６１号公報

浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備においては、液化天然ガスが積出された後、液化天然ガス貯蔵設備が半載状態になる場合がある。半載時のスロッシングによる損傷発生を防止すべく、液化天然ガス貯蔵設備として、支持構造を介して浮体設備に固定された自立球形タンクを使用するのが従来一般的であった。自立球形タンクの使用には、タンク上部が浮体設備甲板上に突出し、液化天然ガス生産設備の設置スペースを狭めるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、半載時のスロッシングによる液化天然ガス貯蔵設備の損傷発生が防止され、且つ、液化天然ガス貯蔵設備が液化天然ガス生産設備の設置スペースを狭めない、浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、浮体設備と、係留設備と、液化天然ガス生産設備と、液化天然ガス貯蔵設備と、液化天然ガス積出し設備とを備え、液化天然ガス貯蔵設備はメンブレンタンクと、液化天然ガスの液面に寄り添って面外変形可能な膜体と浮体とを有しメンブレンタンク内に収納されたスロッシング防止用浮蓋とを備えることを特徴とする浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備を提供する。
メンブレンタンクは、浮体設備内部に防熱材を取付け、その表面を金属薄膜であるメンブレンで覆った構造を有するので、浮体設備の甲板上に突出しない。従って、メンブレンタンクを有する液化天然ガス貯蔵設備は、浮体設備甲板上に配設される液化天然ガス生産設備の設置スペースを狭めない。
メンブレンタンク内に配設したスロッシング防止用浮蓋の膜体が液化天然ガスの液面に寄り添って面外変形することにより、膜体に接する液面の波高の増加が抑制され、半載時のスロッシングの発生が防止され、液化天然ガス貯蔵設備の構成要素であるメンブレンタンクのスロッシングによる損傷発生が防止される。
スロッシング防止用浮蓋の主要部は面外変形可能な柔軟な膜体で形成されており、メンブレンタンクを構成する金属薄膜であるメンブレンに接触してもメンブレンを傷付けない。

本発明の好ましい態様においては、浮体は膜体の外周縁に取付けられた外周防撓材であり、膜体と少なくとも外周防撓材の表面とは、メンブレンタンクの素材金属よりも硬度の低い素材で形成されている。
外周防撓材は、膜体の平面形状を保持することにより膜体に皺が発生するのを防止し、皺の発生により膜体の上面視面積が減少し膜体に覆われない自由表面が増加するのを防止する。膜体と外周防撓材の少なくとも外表面とはメンブレンタンクの金属素材よりも硬度が低い素材で形成されているので、スロッシング防止用浮蓋はメンブレンタンクを傷付けない。
本発明の好ましい態様においては、膜体と外周防撓材とは、液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成されている。
外周防撓材を浮体足らしめる最も簡易な方法は、外周防撓材を液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成することである。膜体を液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成すれば、浮体である外周防撓材を小型化して膜体の面積を増加でき、スロッシング防止機能を高められる。
本発明の好ましい態様においては、膜体及び外周防撓材はそれぞれ複数の構成部分に分離可能であり、また前記複数の構成部分を連結してスロッシング防止用浮蓋を構成可能である。
膜体及び外周防撓材がそれぞれ複数の構成部分に分離可能であり、また前記複数の構成部分を連結してスロッシング防止用浮蓋を構成可能であれば、メンブレンタンクの上部ハッチを介して、構成部分をタンク内へ搬入し、タンク内でスロッシング防止用浮蓋を組み立てることが可能になる。またスロッシング防止用浮蓋を補修する際に、構成部分に分解し、上部ハッチを介してタンク外へ搬出することが可能になる。
本発明の好ましい態様においては、メンブレンタンクはトップサイドの傾斜壁を有さない方形タンクである。
スロッシングの発生が防止されるので、スロッシング対策としてのトップサイドの傾斜壁は不要になる。トップサイドの傾斜壁を無くすことにより、メンブレンタンクの積載容積が増加する。

本発明により、半載時のスロッシングによる液化天然ガス貯蔵設備の損傷発生が防止され、且つ、液化天然ガス貯蔵設備が液化天然ガス生産設備の設置スペースを狭めない、浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備が提供される。

本発明の実施例に係る浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備の縦断面図である。 本発明の実施例に係る浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備が備える液化天然ガス貯蔵設備の構造図である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は横断面図であり、（ｃ）はメンブレンタンク壁の拡大断面図であり、（ｄ）、（ｅ）はスロッシング防止用浮蓋の変形例を示す横断面図である。

本発明の実施例に係る浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備を説明する。
図１に示すように、浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備１は、縦長船形の浮体設備２を備えている。浮体設備２は、船首部に固定されたタレット３ａと一端がタレット３ａに固定され他端が海底に固定された複数の係留索３ｂとを有する係留設備３によって、海洋上の定点に係留されている。
一端がタレット３ａに固定されたライザー管４が海底まで延び、海底に設置された坑口装置にライザー管４の他端が接続されている。
浮体設備２の甲板上に、天然ガス液化装置、発電装置、液化装置のコントロールシステム等を有する天然ガス生産設備５が設置されている。天然ガス生産設備５はライザー管４の前記一端に接続されている。
浮体設備２の甲板下に、複数のメンブレンタンク６ａと、天然ガス生産設備５とメンブレンタンク６ａとを接続するパイプ、ポンプ等とを有する液化天然ガス貯蔵設備６が配設されている。
浮体設備２の甲板上に、ローディングアーム式の複数の液化天然ガス積出し設備７が配設されている。
浮体設備２には、前述の諸設備の他に、作業者の居住区８、余剰ガスを焼却する焼却塔９等が配設されている。

図２に示すように、メンブレンタンク６ａは、二重殻構造の浮体設備２の内殻２ａに防熱材６ａ_１を取付け、防熱材６ａ_１の表面を金属薄膜であるメンブレン６ａ_２で覆った構造を有する方形タンクであり、浮体設備２の甲板下に配設されている。メンブレン６ａ_２には、熱変形吸収用のコルゲート６ａ_３が縦横に形成されている。
メンブレン６ａ_２よりも硬度が低い柔軟な素材、例えば天然繊維や合成樹脂繊維等からなる布やフィルム、で形成された上面視矩形の膜体１０ａと、少なくとも外表面がメンブレン６ａ_２よりも硬度が低い素材で形成され膜体１０ａの外周縁に取付けられた円形断面の浮体である外周防撓材１０ｂとを有する上面視矩形のスロッシング防止用浮蓋１０が、メンブレンタンク６ａ内に配設されている。
膜体１０ａと外周防撓材１０ｂとは、液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成されており、スロッシング防止用浮蓋１０は、メンブレンタンク６ａ内の液化天然ガスの液面Ｓの大部分を覆って、液化天然ガスに浮いている。
膜体１０ａと外周防撓材１０ｂとは、液化天然ガスの極低温環境下でも熱収縮等による劣化を生じ難い素材で形成されることが望ましい。
膜体１０ａ及び外周防撓材１０ｂはそれぞれ複数の構成部分に分離可能であり、また前記複数の構成部分を連結してスロッシング防止用浮蓋１０を構成可能である。
図２（ｂ）から分かるように、メンブレンタンク６ａは一点鎖線で示すトップサイドの傾斜壁を有さない方形タンクである。

浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備１においては、海底ガス田からライザー管４を介して汲み上げられた天然ガスが、液化天然ガス生産設備５によって液化され、液化天然ガス貯蔵設備６に貯蔵され、液化天然ガス積出し設備７を介してＬＮＧタンカーに積出される。

メンブレンタンク６ａは、浮体設備２の内部に防熱材６ａ_１を取付け、その表面を金属薄膜であるメンブレン６ａ_２で覆った構造を有するので、浮体設備２の甲板上に突出しない。従って、メンブレンタンクを有する液化天然ガス生産設備１は、浮体設備甲板上に配設される液化天然ガス生産設備５の設置スペースを狭めない。
液化天然ガスの積出し後に、メンブレンタンク６ａが半載状態になる場合があるが、メンブレンタンク６ａ内にスロッシング防止用浮蓋１０を配設することにより、半載時のスロッシングの発生が防止され、ひいてはスロッシングによるメンブレンタンク６ａの損傷発生が防止される。
スロッシング防止用浮蓋１０の柔軟な膜体１０ａは、メンブレンタンク内液化天然ガスの液面Ｓの大部分を覆い、液面Ｓに添って面外変形することにより、膜体１０ａに接する液面Ｓの波高の増加を抑制し、スロッシングの発生を防止する。
スロッシング防止用浮蓋１０の主要部は面外変形可能な柔軟な膜体１０ａで形成されており、メンブレンに接触してもメンブレンを傷付けない。
スロッシング防止用浮蓋１０の外周防撓材１０ｂは、スロッシング防止用浮蓋１０を液化天然ガスの液面上に浮かばせる浮体であると共に、膜体１０ａの平面形状を保持することにより膜体１０ａに皺が発生するのを防止し、皺の発生により膜体１０ａの上面視面積が減少し膜体１０ａに覆われない自由表面が増加するのを防止する。
膜体１０ａと外周防撓材１０ｂの少なくとも外表面とはメンブレン６ａ_２よりも硬度が低い素材で形成されているので、スロッシング防止用浮蓋１０はメンブレンタンクを傷付けない。
液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成された外周防撓材１０ｂは中実部材でも浮体として機能するので、中空部材に形成する場合に比べて構成を簡素化できる。膜体１０ａを液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成すれば、浮体である外周防撓材１０ｂを小型化して膜体１０ａの面積を増加でき、スロッシング防止用浮蓋１０のスロッシング防止機能を高められる。
スロッシング防止用浮蓋１０の膜体１０ａ及び外周防撓材１０ｂはそれぞれ複数の構成部分に分離可能であり、また前記複数の構成部分を連結してスロッシング防止用浮蓋１０を構成可能なので、メンブレンタンク６ａの図示しない上部ハッチを介して、前記複数の構成部分をタンク内へ搬入し、タンク内でスロッシング防止用浮蓋１０を組み立てることが可能であり、またスロッシング防止用浮蓋１０を補修する際に、スロッシング防止用浮蓋１０を複数の構成部分に分解し、上部ハッチを介してタンク外へ搬出することが可能になる。この結果、スロッシング防止用浮蓋１０の搬入搬出作業、組立作業、補修作業が効率化される。スロッシング防止用浮蓋１０の補修作業は、メンブレンタンク６ａが空の時に、タンク内で行っても良い。
スロッシング防止用浮蓋１０の配設により、スロッシングの発生が防止されるので、図２（ｂ）に一点鎖線で示すスロッシング対策としてのトップサイドの傾斜壁は不要である。トップサイドの傾斜壁を無くすことにより、メンブレンタンク６ａの積載容積が増加する。

図２（ｄ）に示すように、メンブレンタンク６ａの頂壁からポンプ１１が垂下している場合には、上面視矩形環状の膜体１０ａ_１と、膜体１０ａ_１の内周縁に取付けられた内周防撓材１０ｂ_１と、膜体１０ａ_１の外周縁に取付けられた外周防撓材１０ｂ_２とで、スロッシング防止用浮蓋１０を構成し、内周防撓材１０ｂ_１が囲む穴にポンプ１１を挿通すれば良い。ポンプ１１によりスロッシング防止用浮蓋１０の水平移動が防止される。

スロッシング防止用浮蓋１０の平面寸法が大きい場合には、膜体１０ａ、１０ａ_１の平面形状維持のために、外周防撓材１０ｂ、１０ｂ_２、内周防撓材１０ｂ_１に加えて、図２（ｂ）、（ｄ）に二点鎖線で示すように、浮体兼用の防撓材或いは単なる防撓材１０ｂ_３を上面視格子状に追加配設しても良い。
液化天然ガスの比重よりも大きな比重を有する素材で膜体１０ａ、１０ａ_１を形成しても良い。
液化天然ガスの比重よりも大きな比重を有する素材で、外周防撓材１０ｂ、１０ｂ_２、内周防撓材１０ｂ_１を中空に形成しても良い。
図２（ｅ）に示すように、スロッシング防止用浮蓋１０を貫通する柱１２をメンブレンタンク内に配設して、スロッシング防止用浮蓋１０の水平移動を防止しても良い。
浮体兼外周防撓材１０ｂ、１０ｂ_２に代えて、複数の浮体兼防撓材を放射状に配設しても良い。

本発明は、浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備に広く使用可能である。

１ 浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備
２ 浮体設備
３ 係留設備
４ ライザー管
５ 液化天然ガス生産設備
６ 液化天然ガス貯蔵設備
６ａ メンブレンタンク
７ 液化天然ガス積出し設備
１０ スロッシング防止用浮蓋
１１ ポンプ
１２ 柱
Ｓ 液化天然ガス自由表面

Claims (5)

1. 浮体設備と、係留設備と、液化天然ガス生産設備と、液化天然ガス貯蔵設備と、液化天然ガス積出し設備とを備え、液化天然ガス貯蔵設備はメンブレンタンクと、液化天然ガスの液面に寄り添って面外変形可能な膜体と浮体とを有しメンブレンタンク内に収納されたスロッシング防止用浮蓋とを備えることを特徴と浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備。
2. 浮体は膜体の外周縁に取付けられた外周防撓材であり、膜体と少なくとも外周防撓材の表面とは、メンブレンタンクの素材金属よりも硬度の低い素材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備。
3. 膜体と外周防撓材とは、液化天然ガスよりも比重が小さな素材で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備。
4. 膜体及び外周防撓材はそれぞれ複数の構成部分に分離可能であり、また前記複数の構成部分を連結してスロッシング防止用浮蓋を構成可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備。
5. メンブレンタンクはトップサイドの傾斜壁を有さない方形タンクであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の浮体式液化天然ガス生産貯蔵積出し設備。

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