WO2020115804A1 - 天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法 - Google Patents

天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法 Download PDF

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floating
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圭史 谷川
尚子 岡本
維史 金山
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日揮グロ－バル株式会社
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    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/16—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of lifts or hoists

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a floating body facility including a natural gas liquefaction device.
  • FLNG Floating Liquefied Natural
  • the natural gas liquefaction device installed on the floating body is a device for performing pretreatment to remove various impurities from natural gas (NG) before liquefaction, and cooling/cooling the natural gas after pretreatment. It is equipped with a large number of processing equipment such as equipment for liquefying to obtain LNG (Liquefied Natural Gas).
  • Patent Document 1 discloses, as the FLNG, a configuration example of a long sea floating facility equipped with a natural gas liquefaction plant and an LNG storage tank. However, it does not show any technology that can meet the above requirements.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a floating facility equipped with a natural gas liquefaction device, which has a low cost and can shorten the construction period.
  • a method for manufacturing a floating facility including a natural gas liquefaction device of the present invention is a method for manufacturing a floating facility including a natural gas liquefying device,
  • the natural gas liquefaction device includes at least a cold end portion that liquefies natural gas,
  • a step of suspending the base, and transporting and installing the base to a floating body arranged at the time of operation of the natural gas liquefaction device The step of transferring the base to the floating body and installing it
  • a step of transporting a reinforcing member that prevents the base from being deformed due to a load applied to the base together with the base to the floating body part is included.
  • a step of providing a treatment device that constitutes a natural gas liquefaction device on a base and a step of subsequently suspending the base and transporting and installing the base to a floating body portion arranged on the sea.
  • a reinforcing member that prevents the base from being deformed by the load applied to the base is conveyed to the floating body together with the base. Therefore, the production of the floating body portion and the production of the processing equipment can be performed in parallel, so that the construction period for the floating body equipment including the natural gas liquefaction device can be shortened. Further, by using the base and the reinforcing member, it is possible to prevent the structure required for carrying the processing equipment from being large-scaled. The cost can be reduced.
  • FIG. 9 is a process diagram showing an example of a FLNG manufacturing process using the pallet type module according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a process diagram showing an example of a FLNG manufacturing process using the pallet type module according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the flow of processing carried out in the natural gas (NG) liquefaction device that constitutes FLNG1.
  • the NG liquefier of this example separates and liquefies methane contained in NG.
  • the FLNG 1 includes, as a floating body part, a hull 11 arranged on the sea when the NG liquefaction device is in operation. The hull 11 is not shown in FIG. 1 and will be described later.
  • the NG received via the riser for underwater transportation of the NG produced in the gas field at the bottom of the water is supplied to the gas-liquid separation unit 21 shown in FIG. Then, after the liquid contained in NG is separated by the gas-liquid separation unit 21, a pretreatment for removing various impurities is performed.
  • the NG from which the liquid has been separated in the gas-liquid separation unit 21 is first subjected to acid gas removal in the acid gas removal unit 22.
  • the acidic gas removing section 22 is composed of, for example, an absorption facility provided with a contact tower for countercurrently contacting an absorbing liquid that absorbs the acidic gas and the natural gas, and is an acidic gas that may solidify in LNG during liquefaction. Certain carbon dioxide and hydrogen sulfide are absorbed and removed from natural gas into the absorbent.
  • the NG of the NG processed in the acidic gas removing unit 22 is further removed of water in the water removing unit 23, and then removed of mercury in the mercury removing unit 24.
  • the water removing unit 23 and the mercury removing unit 24 respectively include, for example, an adsorbent that adsorbs water and an adsorption tower that is filled with a mercury adsorbent that adsorbs mercury.
  • the gas-liquid separation unit 21, the acid gas removal unit 22, the moisture removal unit 23, and the mercury removal unit 24 described above separate the liquid in NG before cooling and remove impurities from the gas.
  • the entire units 21, 22, 23, 24 are also referred to as the hot end unit 2.
  • the mercury removing unit 24 may be placed before the acidic gas removing unit 22.
  • the natural gas from which impurities have been removed is cooled and separated in the hydrocarbon separation unit 31 into methane and heavy hydrocarbons that are liquid hydrocarbon components having 2 or more carbon atoms.
  • the hydrocarbon separation unit 31 is provided with, for example, a demethanizer which is a distillation column.
  • the methane separated in the hydrocarbon separation unit 31 is cooled and liquefied in the liquefaction unit 32 to become liquefied natural gas (LNG).
  • a main cryogenic heat exchanger (MCHE: Main Cryogenic Heat Exchanger) for liquefying methane using a main refrigerant (a mixed refrigerant or a nitrogen refrigerant composed of methane, ethane, propane, butane, nitrogen, etc.)
  • MCHE Main Cryogenic Heat Exchanger
  • the main cryogenic heat exchanger (MCHE) is a spiral wound type or cold box type heat exchanger.
  • ethane, propane and butane are sequentially separated by distillation in the distillation section 34.
  • Light components containing ethane and a small amount of methane are returned to the liquefaction unit 32, and propane and butane are used as LPG in FLNG1 (some ethane is also used as a refrigerant in FLNG1) or shipped.
  • the remaining heavy components are sent as a condensate to a condensate tank 43 described later.
  • the distillation section 34 is provided with a deethanizer, a depropanizer, and a debutanizer, which are distillation columns for distilling and separating ethane, propane, and butane.
  • LNG is sent to the LNG tank 44 via the end flash unit 33 that adjusts the temperature of the LNG by vaporizing (end flushing) a part of the LNG.
  • the LNG stored in the LNG tank 44 is shipped to, for example, an LNG tanker that is on the side of the hull 11.
  • the hydrocarbon separation unit 31, the liquefaction unit 32, the end flash unit 33, and the distillation unit 34 handle the liquid of the cooled hydrocarbon, the whole of these processing units 31, 32, 33, 34 is the cold end unit. Also called 3.
  • liquid component (condensate) gas-liquid separated from the natural gas in the gas-liquid separation unit 21 is subjected to a treatment for removing light hydrocarbons in the vapor pressure adjusting unit 41, and then the condensate tank 43. Stored and shipped to. Further, the antifreeze liquid containing water is phase-separated from the gas-liquid separated condensate and regenerated by the antifreeze liquid regenerating unit 42. Monoethylene glycol (MEG) or the like is used as the antifreeze liquid, and the regenerated antifreeze liquid is resupplied to the well source of natural gas.
  • MEG Monoethylene glycol
  • the end flash gas and the boil-off gas (BOG) evaporated from LNG in the LNG tank 44 are boosted by the booster 45 including a compressor, and a part of the boosted gas is used as combustion gas and the rest. Is returned to the inlet side of the liquefying section 32.
  • the processing unit is for performing processing such as temperature adjustment and pressure adjustment on the natural gas received in the NG liquefaction device by the riser, or the gas and liquid generated from this natural gas. Therefore, in addition to the above-mentioned respective parts constituting the hot end part 2 and the cold end part 3, the vapor pressure adjusting part 41, the antifreezing liquid regenerating part 42 and the boosting part 45 in FIG. 1 are also included in the processing part.
  • processing equipment includes static equipment such as a tower tank and a heat exchanger, and/or moving equipment such as a pump.
  • the above-mentioned respective processing units constituting the NG liquefaction device are provided on an uppermost deck 14 shown in FIG. 6 described later.
  • the tanks 43 and 44 for respectively storing the final products LNG and condensate in the NG liquefaction device are provided in the hull 11, that is, below the deck 14, as equipment not included in the processing section.
  • the hull 11 and the tanks 43 and 44 included in the hull 11 and the structure forming the above-mentioned processing unit provided on the deck 14 of the hull are constructed in parallel. Is desirable. Therefore, if a structure to which the processing devices that make up the above-mentioned processing unit are assigned is constructed as a unit, is referred to as a module, the construction of the hull 11 and the construction of a large number of modules are performed in different places. Try to do it. Then, after the construction of each module, it is general that the modules are hoisted by a crane, transported to the hull 11, and installed.
  • the module means a structure that is constructed as a unit including the processing equipment provided on the deck 14 of the hull 11 as described above, but since the transportation is performed in this manner, the module is moved to the hull 11. It is also a structure that is transported in a batch.
  • a frame may be formed by using a steel frame and used as a scaffold for workers, and the above-mentioned processing equipment and structures such as piping attached to the frame may be installed in the frame to construct the module. It is generally done.
  • a conventional module including such a frame is referred to as a block type module.
  • the frame With respect to the block type module, the frame is supported by a crane and is lifted, so that the above-mentioned structures connected to the frame are also lifted, and the frame and all the structures are transported and installed on the hull 11.
  • an extremely large number of steel frames are used to form the frame, which increases the manufacturing cost of the FLNG1.
  • the present inventor is considering using a module having a configuration different from the block type module for the construction of the FLNG1. Specifically, we are considering using a module having a structure in which the structures constituting the processing units such as the above-mentioned processing equipment are provided on a base for the construction of FLNG1, and thus providing the base as described above.
  • the module is called a pallet type module.
  • FIG. 52 a schematic side view of the pallet type module 51 is shown in FIG.
  • Reference numeral 52 in the figure denotes a base, and a plurality of processing devices 53 are provided on the base 52.
  • a pipe 54 incidental to the processing equipment 53 and a pipe rack 55 that supports the pipe 54 are provided on the base 52.
  • the number of the processing devices 53 provided on the base 52 is not limited to a plurality as in the example shown in FIG. 2, and may be one, and the pipes 54 and the pipe racks 55 are not provided. Good.
  • the pallet type module 51 is constructed in a facility different from the hull 11. Specifically, the base 52 is built, and the processing equipment 53 is installed on the base 52. Moreover, the above-mentioned piping 54, pipe rack 55, etc. are installed on the base 52 as needed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing another configuration example of the base 52.
  • the distortion is prevented by making the base 52 thicker and making it stronger than in the example shown in FIG.
  • the FLNG 1 is constructed by installing a large number of the pallet type modules 51 described in FIG. 2 on the hull 11.
  • a temporary jig 61 is used to convey the pallet type module 51 to the hull 11.
  • FIG. 5 shows a schematic side view of the pallet type module 51 with the temporary jig 61 attached.
  • 6 is a schematic plan view of the pallet type module 51 to which the temporary jig 61 is attached and the hull 11.
  • the hull 11 to which the pallet type module 51 is conveyed in this way will be described.
  • a turret 12 is provided on the bow.
  • the riser 13 for supplying NG to the gas-liquid separation section 21 as described above from the turret 12 and the mooring line (not shown) for mooring the hull 11 are provided. However, it extends toward the bottom of the water.
  • the installation area 15 of the base 52 of the pallet type module 51 on the deck 14 is the installation area 15 of the base 52 of the pallet type module 51 on the deck 14, and the pallet type modules 51 are installed in the plurality of installation areas 15 as shown in the figure.
  • each installation area 15 a plurality of pedestals 16 that support the base 52 of the pallet type module 51 are provided.
  • the configuration of the hull 11 shown in FIG. 6 is an example, and therefore, in FIG. 6, the installation regions 15 are provided in rows on the left and right sides of the hull 11 in the front-rear direction.
  • the layout is not limited to this.
  • the temporary jig 61 is a frame composed of at least a plurality of vertical columns 62 and beams 63 connecting the plurality of columns 62 to each other.
  • the support columns 62 are arranged, for example, at intervals along the peripheral edge of the base 52, and are provided at the center of the base 52.
  • the beams 63 are provided, for example, in a plurality of upper and lower stages.
  • the number of columns 62 and the number of steps of the beams 63 are arbitrarily set so that the base 52 is prevented from being deformed when the pallet type modules 51 are transported as described later.
  • Each of the columns 62 is configured to be attachable to and detachable from the base 52 by a fixture such as a bolt or welding/cutting.
  • the temporary jig 61 may be reused between the pallet type modules 51.
  • the temporary jig 61 can be commonly used by each pallet type module 51.
  • the temporary jigs 61 of different sizes may be used.
  • the hull 11 and the tanks 43 and 44 included in the hull 11 are constructed.
  • An example of the manufacturing process of the FLNG 1 using the above-mentioned temporary jig 61 after the hull 11 including the pallet type module 51 and the tanks 43 and 44 is respectively constructed will be described below with reference to FIGS. 7 to 12. ..
  • two of the many pallet type modules 51 constructed are mounted on the pedestal 18 provided in the facility 17 in which the modules are on standby to the hull 11 waiting on the quay. It illustrates an example of transportation and installation.
  • the temporary jig 61 is attached to one of the pallet type modules 51 (FIG. 7). Subsequently, the temporary jig 61 is supported and lifted by the crane 56, and the pallet type module 51 is transported onto the deck 14 of the hull 11 (FIG. 8). At this time, stress is applied to the temporary jig 61 suspended by the crane 56, so that the stress applied to the base 52 is reduced as compared with the case where the base 52 is suspended by the crane 56 as described in FIG. That is, the stress is suppressed from being concentrated on the base 52, and the stress is dispersed to the temporary jig 61. As a result, the deformation of the base 52 is prevented.
  • the base 52 is installed and fixed on the pedestal 16 of the deck 14 of the hull 11 (FIG. 9), the fixation of the base 52 and the temporary jig 61 is released, and the temporary jig 61 is lifted by the crane 56 (FIG. 10) Return to facility 17.
  • the temporary jig 61 is attached to another pallet type module 51 (FIG. 11), and this pallet type module 51 is mounted on the pedestal 16 of the hull 11 in the same manner as the pallet type module 51 previously transferred to the hull 11. Carry on.
  • the pedestal 16 and the base 52 of the pallet type module 51 are fixed (FIG. 12).
  • pallet type modules 51 are conveyed to the hull 11, but other pallet type modules 51 are also conveyed in the same manner as the two pallet type modules 51 described with reference to FIGS. 7 to 12. That is, the temporary jig 61 is attached to the unconveyed pallet type module 51 and conveyed to the hull 11, after which the temporary jig 61 is removed from the conveyed pallet type module 51 and attached to another unconveyed pallet type module 51. Thus, the pallet type module 51 is sequentially transported to the hull 11.
  • the manufacturing method of FLNG1 in the first embodiment while constructing the hull 11 including the tanks 43 and 44, a structure including the processing equipment 53 that constitutes the NG liquefaction device is built as the pallet type module 51.
  • the base 52 of the pallet type module 51 is used for carrying, it is not necessary to construct a large and complex frame surrounding the processing equipment 53 as compared with the case of using the box type module described above.
  • the thickness of the base 52 is suppressed because the temporary jig 61 is used for transportation, it is possible to prevent the construction cost of the base 52 from increasing. Therefore, according to this manufacturing method, the construction period of FLNG1 can be shortened, and the manufacturing cost of FLNG1 can be reduced.
  • the temporary jig 61 is shared by the plurality of pallet type modules 51, the manufacturing cost of the FLNG 1 can be further reduced.
  • the base 52 is shown as a plate-shaped body in each drawing, the base 52 is not limited to such a plate-shaped body, and may be, for example, a frame.
  • the temporary jig 61 is not limited to being installed in the hull 11 and then removed from the pallet type module 51.
  • the pallet type module 51 transported to the hull 11 last may have the temporary jig 61 still attached.
  • the temporary jig 61 is not limited to being shared by a plurality of pallet type modules 51, and the temporary jig 61 may be provided for each module for transportation.
  • a pallet-type module is constructed by constructing structures such as the above-described processing equipment 53 in the blocks forming the hull 11.
  • the block includes the deck of the hull 11 as a plate-shaped body that serves as a base for supporting each structure that constitutes the module.
  • the deck includes the deck 14 which is an upper deck among the decks provided in the hull 11 as described above. That is, a part of the hull structure connected to the deck 14 may be included as a block forming the pallet type module.
  • FIG. 13 shows a schematic side view of the block 72 as an example of the above-described block, and the block 72 is assumed to include only the deck 14 and structural members attached thereto.
  • FIG. 13 shows a block 72 before and after the processing equipment 53 is built. Further, a pallet type module formed by building the processing equipment 53 on the block 72 is shown as 71.
  • 14 is a schematic perspective view of the block 72 described above.
  • the block 72 includes the deck 14 and a lattice beam 73 that is a structural member that supports the deck 14.
  • the lattice beam 73 is formed of, for example, a stand plate and is connected to the deck 14 from below.
  • Reference numerals 74 in the figure denote blocks that are vertically stacked on each other and fixed to each other, which constitute the hull 11.
  • Tanks 43 and 44 are provided inside the laminated body of the block 74 (only the tank 44 of the tanks 43 and 44 is shown).
  • the block 72 of the pallet type module 71 is supported by the crane 56, the pallet type module 71 is suspended, and the pallet type module 71 is transferred onto the hull 11 as in the first embodiment (FIG. 15 ). Then, the block 72 is lowered and installed on the laminated body of the blocks 74 forming the hull 11, and the block 72 is fixed to the block 74 and integrated (FIG. 16). With respect to a plurality of pallet type modules 71, such transportation and fixing to the hull 11 are performed.
  • the deck 14 which is the base supporting the processing equipment 53 is reinforced by the lattice beams 73 which are the reinforcing members, so that the deck 14 is prevented from being deformed. It
  • the construction of the hull 11 and the construction of the pallet type module 51 can be performed in parallel, so that the construction period of the FLNG 1 can be shortened. Further, as compared with the case of using the box-type module described above, it is not necessary to form a large and complicated frame surrounding the processing equipment 53, so that the manufacturing cost of the FLNG1 can be reduced. Furthermore, since the lattice beam 73 that configures the block 72 that forms the hull 11 is used as a reinforcing member when the deck 14 is suspended, it is possible to further reduce the above manufacturing cost. Further, since it is not necessary to remove the reinforcing member after the module is installed on the hull 11, the work period can be further shortened.
  • the shape of the beam provided below the deck 14 as described above is not limited to the lattice beam, and can be set appropriately.
  • the structural member connected to the lower side of the deck 14 is not limited to the one-stage beam as in the above-mentioned example, and supports the columns connected to each other by the beams and the columns and beams. It may include a floor or the like. Therefore, for example, like the temporary jig 61 of the first embodiment, the structural member may be configured by a plurality of columns 62 and a plurality of upper and lower beams 63. Further, the base 52 of the first embodiment may be provided with the lattice beam 73 as in the second embodiment.
  • the natural gas liquefaction device that constitutes the FLNG is not limited to the configuration example described in FIG.
  • the FLNG may be configured to include at least the cold end portion 3 described above, and each of the above-described embodiments can be applied to the case of constructing the FLNG having such a configuration.

Abstract

【課題】低コスト且つ工期を短縮することができる天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法を提供する。 【解決手段】天然ガス液化装置は、天然ガスを液化するコールドエンド部を少なくとも含むようにする。そして、この天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法については、前記天然ガス液化装置を構成する処理機器を基台上に設ける工程と、続いて、前記基台を懸架して洋上に配置された浮体部へ搬送して設置する工程と、を含み、前記基台を浮体部へ搬送して設置する工程は、前記基台を懸架するにあたり当該基台に加わる荷重による当該基台の変形を防ぐ補強部材を、前記基台と共に前記浮体部へ搬送する工程を含むようにする。

Description

天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法
　本発明は、天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法に関する。
　ガス田から産出された天然ガスの液化処理を行う設備として、洋上に船体などの浮体部を配置し、当該浮体部上に天然ガス液化装置を設けたＦＬＮＧ（Floating Liquefied Natural Gas）と呼ばれる浮体設備が知られている。浮体部上に設けられる天然ガス液化装置は、液化される前の天然ガス(Natural Gas：ＮＧ）から各種の不純物を除去する前処理を行うための機器や、前処理後の天然ガスを冷却・液化してＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）を得る液化処理を行うための機器などの多数の処理機器を備えている。
このようなＦＬＮＧを建造するにあたり、詳しくは発明の実施の形態で述べるように、低コストとすること及び工期を短縮することが求められている。特許文献１には、このＦＬＮＧとして、天然ガス液化プラント及びＬＮＧ貯蔵タンクを備える長大海上浮体設備の構成例が示されている。ただし、上記の要求に応えることができる技術については示されていない。
特開２０１５－１３４９４号公報
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、低コストであり且つ工期を短縮できる、天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法を提供することである。
本発明の天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法は、天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法において、
　前記天然ガス液化装置は、天然ガスを液化するコールドエンド部を少なくとも含み、
　前記天然ガス液化装置を構成する処理機器を基台上に設ける工程と、
　続いて、前記基台を懸架して、天然ガス液化装置の稼働時に洋上に配置される浮体部へ搬送して設置する工程と、を含み、
　前記基台を浮体部へ搬送して設置する工程は、
　前記基台を懸架するにあたり当該基台に加わる荷重による当該基台の変形を防ぐ補強部材を、前記基台と共に前記浮体部へ搬送する工程を含む。
　本発明によれば、天然ガス液化装置を構成する処理機器を基台上に設ける工程と、続いて、基台を懸架して洋上に配置された浮体部へ搬送して設置する工程と、を含み、基台を懸架するにあたり、当該基台に加わる荷重による当該基台の変形を防ぐ補強部材を、基台と共に前記浮体部へ搬送する。従って、浮体部の製造と処理機器の製造とを並行して行うことができるので、天然ガス液化装置を備える浮体設備についての工期を短縮化することができる。さらに、基台と補強部材とを用いて搬送することで、処理機器の搬送に必要となる構造体について大掛かりなものとなることが抑制されるため、天然ガス液化装置を備える浮体設備について、製造コストを低減させることができる。
ＦＬＮＧを構成する天然ガス液化装置にて実施される処理の流れを示すブロック図である。 パレット型モジュールの一例を示す概略図である。 パレット型モジュールが搬送される様子を示す説明図である。 パレット型モジュールの他の構成例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る製造方法を実施するための仮設冶具を取り付けた前記パレット型モジュールを示す概略側面図である。 前記ＦＬＮＧを構成する船体及び前記仮設冶具を取り付けたパレット型モジュールの概略平面図を示している。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記仮設冶具を用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 本発明の第２の実施形態に係る製造方法を実施するために用いられるパレット型モジュールの概略側面図である。 前記第２の実施形態に係るパレット型モジュールの概略斜視図である。 前記第２の実施形態に係るパレット型モジュールを用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。 前記第２の実施形態に係るパレット型モジュールを用いたＦＬＮＧの製造工程の一例を示す工程図である。
　図１は、ＦＬＮＧ１を構成する天然ガス（ＮＧ）液化装置にて実施される処理の流れを示すブロック図である。本例のＮＧ液化装置は、ＮＧに含まれるメタンを分離して液化する。また、ＦＬＮＧ１は浮体部として、ＮＧ液化装置の稼働時に洋上に配置される船体１１を備える。船体１１については、図１では表示しておらず、後に説明する。
水底のガス田にて産出されたＮＧの水中輸送を行うライザーを介して受け入れたＮＧが、図１に示す気液分離部２１に供給される。そして、気液分離部２１にてＮＧ中に含まれる液体が分離された後、各種の不純物を除去する前処理が行われる。気液分離部２１にて液体が分離されたＮＧは、まず酸性ガス除去部２２にて酸性ガスが除去される。酸性ガス除去部２２は、例えば酸性ガスを吸収する吸収液と天然ガスとを向流接触させる接触塔を備えた吸収設備により構成され、液化の際にＬＮＧ中で固化するおそれのある酸性ガスである二酸化炭素や硫化水素が、天然ガスから吸収液へと吸収、除去される。
　酸性ガス除去部２２にて処理されたＮＧは、さらに水分除去部２３にて水分が除去された後、水銀除去部２４にて水銀が除去される。これら水分除去部２３、水銀除去部２４は、例えば夫々水分を吸着する吸着剤、水銀を吸着する水銀吸着剤が充填された吸着塔を備えている。以上に説明した気液分離部２１、酸性ガス除去部２２、水分除去部２３及び水銀除去部２４は、冷却前にＮＧ中の液体を分離し、ガスから不純物を除去することから、これらの処理部２１、２２、２３、２４全体を、ホットエンド部２とも呼ぶ。なお、水銀除去部２４は酸性ガス除去部２２の前段に置いてもよい。
　次いで不純物が除去された天然ガスは冷却され、炭化水素分離部３１にて、メタンと炭素数２以上の液体炭化水素成分である重質炭化水素とに分離される。炭化水素分離部３１には、例えば蒸留塔であるデメタナイザーが設けられている。炭化水素分離部３１にて分離されたメタンは、液化部３２にて冷却・液化されて液化天然ガス（ＬＮＧ）となる。液化部３２には、主冷媒（メタン、エタン、プロパン、ブタン及び窒素などからなる混合冷媒又は窒素冷媒）を用いてメタンを液化するための主極低温熱交換器（ＭＣＨＥ：Main Cryogenic Heat Exchanger）が設けられている。なお、主極低温熱交換器（ＭＣＨＥ）とは、スパイラルワウンド型またはコールドボックス型などの熱交換器をいう。
　また、炭化水素分離部３１にてメタンと分離された炭素数２以上の重質炭化水素は、蒸留部３４にてエタン、プロパン、ブタンが順次、蒸留分離される。エタンと少量のメタンを含む軽質分は液化部３２に戻され、プロパン、ブタンは、ＬＰＧとしてＦＬＮＧ１内で利用され（一部のエタンもＦＬＮＧ１内で冷媒として利用）、または出荷される。また、残りの重質分は、コンデンセートとして後述のコンデンセートタンク４３へ送られる。蒸留部３４には、エタン、プロパン、ブタンの各蒸留分離を行う蒸留塔であるデエタナイザー、デプロパナイザー、デブタナイザーが設けられている。
　ＬＮＧは、その後、ＬＮＧの一部を気化（エンドフラッシュ）させることにより、ＬＮＧの温度調整を行うエンドフラッシュ部３３を経て、ＬＮＧタンク４４に送液される。ＬＮＧタンク４４に貯蔵されたＬＮＧは、例えば船体１１に接舷したＬＮＧタンカーに向けて出荷される。ここで炭化水素分離部３１、液化部３２、エンドフラッシュ部３３、蒸留部３４は、冷却された炭化水素の液体を取り扱うことから、これらの処理部３１、３２、３３、３４全体をコールドエンド部３とも呼ぶ。
　また、気液分離部２１にて天然ガスから気液分離された液体成分（コンデンセート）の一部は、蒸気圧調整部４１にて軽質炭化水素を除去する処理が行われた後、コンデンセートタンク４３に貯蔵され、出荷される。さらに、気液分離されたコンデンセートからは、水分を含む不凍液が相分離され、当該不凍液再生部４２にて再生処理される。不凍液にはモノエチレングリコール（ＭＥＧ）などが用いられ、再生された不凍液は天然ガスの井戸元に再供給される。
　また、エンドフラッシュガスやＬＮＧタンク４４にてＬＮＧから蒸発したボイルオフガス（ＢＯＧ）は、コンプレッサーなどからなる昇圧部４５にて昇圧され、昇圧されたガスの一部は、燃焼ガスとして使用され、残りは液化部３２の入り口側に戻される。
ライザーでＮＧ液化装置に受け入れた天然ガス、あるいはこの天然ガスから生じたガス及び液体について温度調整や圧力調整などの処理を行うものは処理部とする。従って、ホットエンド部２、コールドエンド部３を各々構成する既述の各部の他に、図１中の蒸気圧調整部４１、不凍液再生部４２及び昇圧部４５も処理部に含まれる。各処理部については処理機器として、塔槽や熱交換器などの静機器、及び／またはポンプなどの動機器が含まれる。ＮＧ液化装置を構成する上記の各処理部は、船体１１に複数設けられる甲板のうち、後述の図６に示す最も上側の甲板（upper deck）１４上に設けられる。本例ではＮＧ液化装置における最終生成物であるＬＮＧ、コンデンセートを夫々貯留するタンク４３、４４については処理部には含まれない機器として、船体１１内、即ち甲板１４の下方に設けられる。
　ＦＬＮＧ１の工期を短縮するためには、船体１１及び当該船体１１に含まれるタンク４３、４４と、船体の甲板１４上に設けられる上記の処理部をなす構造物と、を並行して建造することが望ましい。そこで、上記の処理部を構成する処理機器が割り当てられた、ひとまとまりで建造される構造物をモジュールと称することにすると、船体１１の建造と、多数のモジュールの建造とを互いに別の場所で行うようにする。そして、各モジュールの建造後に、当該各モジュールをクレーンで吊り上げて船体１１に搬送して、据え付けることが一般的に行われている。なお、ここではモジュールとは上記のように船体１１の甲板１４上に設けられる処理機器を含む、まとまって建造される構造物を意味するが、このように搬送が行われるため、船体１１へと一括して搬送される構造物のことでもある。
上記のモジュールについては、例えば鉄骨を用いて架構を形成してそれを作業員の足場として利用し、架構内に上記の処理機器やそれに付帯する配管などの構造物を設置して建造することが一般的に行われている。このような架構を含む従来のモジュールをブロック型モジュールと称することにする。当該ブロック型モジュールについては、架構をクレーンで支持して吊り上げることで、この架構に接続される上記の構造物も共に吊り上げて、架構もろとも船体１１に搬送して据え付ける。ただし、このようにブロック型モジュールを用いてＦＬＮＧ１を建造する場合、架構を形成するために非常に多くの鉄骨を用いることになり、ＦＬＮＧ１の製造コストが増大してしまう。
既述した事情を踏まえて本発明者は、ブロック型モジュールとは異なる構成のモジュールをＦＬＮＧ１の建造に用いることを検討している。具体的には、上記の処理機器などの処理部を構成する構造物が基台上に設けられた構成のモジュールをＦＬＮＧ１の建造に用いることを検討しており、このように基台を備えたモジュールをパレット型モジュールと称する。
上記のパレット型モジュールの一例として、図２にパレット型モジュール５１の概略側面図を示している。図中５２は基台であり、基台５２上に複数の処理機器５３が設けられている。また、基台５２上には処理機器５３に付帯する配管５４と、配管５４を支持するパイプラック５５と、が設けられている。基台５２上に設けられる処理機器５３の数は、この図２に示す例のように複数であることには限られず１つでもよいし、配管５４及びパイプラック５５については設けられていなくてもよい。既述のように、パレット型モジュール５１の建造は、船体１１とは異なる場所の施設において行う。具体的には、基台５２を建造し、この基台５２上に処理機器５３を設置する。また、必要に応じて基台５２上に上記の配管５４やパイプラック５５などを設置する。
ところで、このパレット型モジュール５１を船体１１に設置するにあたっては、クレーン５６により基台５２を支持して吊り上げ、船体１１の甲板上に当該基台５２を搬送して据え付けることが考えられる。しかし、そのように基台５２がクレーン５６に懸架されると、当該基台５２には比較的大きな荷重がかかる。その結果、図３に示すように基台５２に歪みが生じてしまうおそれが有る。図４は、基台５２についての他の構成例を示す概略図である。この図４に示す例では、図２に示す例よりも基台５２を厚くしてその強度を高くすることで、上記の歪みの発生を防いでいる。ただし、このように基台５２を厚くすることは不経済である。
そこで本発明の第１の実施形態においては、図２で説明したパレット型モジュール５１を多数、船体１１に設置してＦＬＮＧ１を建造する。このパレット型モジュール５１の船体１１への搬送には、仮設冶具６１を用いる。図５は、仮設冶具６１が取り付けられた状態のパレット型モジュール５１の概略側面図を示している。また、図６は仮設冶具６１を取り付けたパレット型モジュール５１及び船体１１についての概略平面図を示している。
図６を参照して、そのようにパレット型モジュール５１が搬送される船体１１について説明しておくと、船首にはタレット１２が設けられている。ＦＬＮＧ１の稼働時においては船体１１が洋上に配置され、タレット１２から既述したように気液分離部２１にＮＧを供給するためのライザー１３と、船体１１を係留するための図示しない係留索とが、水底に向けて伸び出す。図中の各鎖線の枠内は、甲板１４上におけるパレット型モジュール５１の基台５２の設置領域１５であり、図に示すように複数の設置領域１５にパレット型モジュール５１が各々設置される。各設置領域１５には、パレット型モジュール５１の基台５２を支持する台座１６が複数ずつ設けられている。なお、図６に示す船体１１の構成は一例であり、従って図６では設置領域１５が船体１１の左右各々に前後方向に列をなすように設けられているが、各設置領域１５をこのようなレイアウトとすることには限られない。
　仮設冶具６１は、少なくとも複数の垂直な支柱６２及び複数の支柱６２を互いに接続する梁６３によって構成された架構である。支柱６２は、例えば基台５２の周縁部に沿って間隔を空けて配置されると共に基台５２の中心部に設けられる。梁６３は例えば上下に複数段に設けられる。このような支柱６２の数及び梁６３の段数については、後述のように各パレット型モジュール５１を搬送するあたり、基台５２の変形が防止されるように任意に設定される。各支柱６２は基台５２に対して、ボルトなどの固定具または溶接・切断によって着脱自在に構成される。また、支柱６２及び梁６３に加えて、必要に応じて斜材を加えても良い。後述するように、この例では仮設冶具６１は、パレット型モジュール５１間で使い回されてもよい。この場合、仮設冶具６１は、各パレット型モジュール５１で共通に使用することができる。なお、異なるサイズの仮設冶具６１を使用してもよい。
既述したパレット型モジュール５１の建造に並行して、船体１１及び当該船体１１に含まれるタンク４３、４４が建造される。そのようにパレット型モジュール５１及びタンク４３、４４を含む船体１１を各々建造した後における、上記の仮設冶具６１を用いたＦＬＮＧ１の製造工程の一例を図７～図１２を用いて以下に説明する。具体的に、この図７～図１２では建造した多数のパレット型モジュール５１のうちの２つを、モジュールを待機させている施設１７に設けられる台座１８上から、岸壁にて待機する船体１１に搬送して設置する様子を例示している。
先ず、パレット型モジュール５１の１つに仮設冶具６１を取り付けておく（図７）。続いて、クレーン５６で仮設冶具６１を支持して吊り上げ、パレット型モジュール５１を船体１１の甲板１４上へと搬送する（図８）。このときクレーン５６に懸架される仮設冶具６１に応力が加わることで、図３で説明したように基台５２をクレーン５６で吊り上げるよりも基台５２に加わる応力が低減される。即ち、応力が基台５２に集中することが抑制され、当該応力は仮設冶具６１へと分散されることになる。その結果として、当該基台５２の変形が防止される。
そして基台５２を船体１１の甲板１４の台座１６上に設置して固定し（図９）、基台５２と仮設冶具６１との固定を解除して、クレーン５６により仮設冶具６１を吊り上げ（図１０）、施設１７に戻す。然る後、当該仮設冶具６１を、他のパレット型モジュール５１に取り付け（図１１）、このパレット型モジュール５１を、先に船体１１に搬送したパレット型モジュール５１と同様に、船体１１の台座１６上に搬送する。そして、この台座１６とパレット型モジュール５１の基台５２とを固定する（図１２）。
既述のようにパレット型モジュール５１は船体１１に多数搬送するが、他のパレット型モジュール５１についても、図７～図１２で説明した２つのパレット型モジュール５１と同様に搬送する。即ち、仮設冶具６１を未搬送のパレット型モジュール５１に取り付けて船体１１に搬送し、その後は搬送済みのパレット型モジュール５１から仮設冶具６１を取り外して、他の未搬送のパレット型モジュール５１に取り付けることで、順次パレット型モジュール５１を船体１１に搬送する。
この第１の実施形態におけるＦＬＮＧ１の製造方法によれば、タンク４３、４４を含む船体１１を建造中に、ＮＧ液化装置を構成する処理機器５３を含む構造物をパレット型モジュール５１として建造することができる。さらにパレット型モジュール５１の基台５２を利用して搬送を行うため、既述したボックス型モジュールを用いる場合に比べて処理機器５３を囲む大型且つ複雑な架構を建造する必要が無くなる。また、搬送に仮設冶具６１を利用するために基台５２の厚さが抑えられるので、当該基台５２の建造コストが嵩むことを防ぐことができる。従って、この製造方法によれば、ＦＬＮＧ１の工期を短縮し、且つＦＬＮＧ１の製造コストを低下させることができる。さらに、仮設冶具６１を複数のパレット型モジュール５１間で共用するため、ＦＬＮＧ１の製造コストをより低下させることができる。
なお、基台５２について各図では板状体として示しているが、そのように板状体とすることには限られず、例えば架構であってもよい。また、仮設冶具６１については、パレット型モジュール５１を船体１１に設置した後、当該パレット型モジュール５１から取り外すことには限られない。例えば、多数のパレット型モジュール５１のうち、最後に船体１１に搬送したパレット型モジュール５１に仮設冶具６１を取り付けたままとしてもよい。また、仮設冶具６１を複数のパレット型モジュール５１で共用することにも限られず、モジュール毎に仮設冶具６１を設けて搬送してもよい。
上記のように第１の実施形態は処理機器が稼働する場所（基台上）に当該処理機器を設置するものであるが、続いて説明する本発明の第２の実施形態では当該処理機器を船体構造ブロックの上に設置する。第１の実施形態との差異点を中心に説明すると、第２の実施形態では、船体１１を構成するブロックに、上記の処理機器５３などの構造物を建造してパレット型モジュールとする。上記のブロックは、モジュールを構成する各構造物を支持する基台をなす板状体として、船体１１の甲板を含む。この甲板としては上記のように船体１１に複数設けられる甲板のうちupper deckである甲板１４が含まれる。つまり、パレット型モジュールを構成するブロックとしては甲板１４に繋がる船体構造の一部が含まれていてもよい。
図１３に上記したブロックの一例として、ブロック７２の概略側面図を示しており、このブロック７２には、甲板１４及びそれに付く構造部材のみが含まれるものとしている。この図１３では処理機器５３が建造される前後のブロック７２を示している。また、ブロック７２上に処理機器５３が建造されることで形成されるパレット型モジュールについて、７１として示している。また、図１４は上記のブロック７２の概略斜視図を示している。ブロック７２は、甲板１４と、この甲板１４を支持する構造部材である格子梁７３と、により構成されている。格子梁７３は例えば立て板により構成され、甲板１４に下方側から接続されている。
第１の実施形態同様に第２の実施形態についても、パレット型モジュールの建造と、船体１１及び船体１１に含まれるタンク４３、４４の建造とを並行して行う。以下、図１５、図１６を用いて、建造されたパレット型モジュール７１を用いたＦＬＮＧ１の製造方法の一例を説明する。図中の各７４は、船体１１を各々構成する、互いに上下に積み上げられて固定されたブロックを示している。このブロック７４の積層体の内部にはタンク４３、４４が設けられている（タンク４３、４４のうちタンク４４のみ表示している）。
先ず、パレット型モジュール７１のブロック７２をクレーン５６で支持して当該パレット型モジュール７１を懸架し、第１の実施形態と同様に船体１１上に搬送する（図１５）。そして船体１１をなすブロック７４の積層体上に、ブロック７２を下降させて設置し、当該ブロック７２をブロック７４に固定して一体化する（図１６）。複数のパレット型モジュール７１について、このような船体１１への搬送、固定を行う。上記のクレーン５６によるパレット型モジュール７１の懸架時において、処理機器５３を支持する基台である甲板１４は、補強部材である格子梁７３によって補強されているため、当該甲板１４の変形が防止される。
この第２の実施形態においても第１の実施形態と同様、船体１１の建造とパレット型モジュール５１との建造とを並行して行うことができるため、ＦＬＮＧ１の工期を短縮することができる。また、既述したボックス型モジュールを用いる場合に比べて、処理機器５３を囲む大型且つ複雑な架構を形成する必要が無いので、ＦＬＮＧ１の製造コストの低下を図ることができる。さらに、甲板１４の懸架時の補強部材として、船体１１を形成するブロック７２を構成する格子梁７３を利用するので、上記の製造コストについて、より大きな削減を図ることができる。また、モジュールの船体１１への設置後にこの補強部材を取り外す必要が無いことから、工期のさらなる短縮化を図ることができる。
第２の実施形態において、上記のように甲板１４の下方に設ける梁の形状としては格子梁であることには限られず、適宜設定することができる。また、甲板１４の下方に接続される構造部材としては、上記の例のように１段の梁によって構成されることには限られず、梁によって互いに接続される支柱や、支柱や梁を支持する床などを含んでいてもよい。従って、例えば第１の実施形態の仮設冶具６１のように複数の支柱６２及び上下に複数段の梁６３によって当該構造部材が構成されていてもよい。また、第１の実施形態の基台５２について、この第２の実施形態のように格子梁７３を備えるようにしてもよい。また、ＦＬＮＧを構成する天然ガス液化装置については、図１で説明した構成例とすることに限られない。例えば陸地においてホットエンド部２の処理として説明した前処理を行い、その後の天然ガスの液化処理を、当該ＦＬＮＧを構成する天然ガス液化装置で行うようにすることができる。即ち、ＦＬＮＧとしては上記のコールドエンド部３を少なくとも含む構成とすればよく、そのような構成のＦＬＮＧを建造する場合にも、既述の各実施形態を適用することができる。
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１　　　　　ＦＬＮＧ
１１　　　　船体
１３　　　　ライザー
１４　　　　甲板
２　　　　　ホットエンド部
３　　　　　コールドエンド部
５１、７１　パレット型モジュール
５２　　　　基台
５３　　　　処理機器
６１　　　　仮設冶具

 

Claims (5)

  1. 　天然ガス液化装置を備える浮体設備の製造方法において、
    　前記天然ガス液化装置は、天然ガスを液化するコールドエンド部を少なくとも含み、
    　前記天然ガス液化装置を構成する処理機器を基台上に設ける工程と、
    　続いて、前記基台を懸架して、天然ガス液化装置の稼働時に洋上に配置される浮体部へ搬送して設置する工程と、を含み、
    　前記基台を浮体部へ搬送して設置する工程は、
    　前記基台を懸架するにあたり当該基台に加わる荷重による当該基台の変形を防ぐ補強部材を、前記基台と共に前記浮体部へ搬送する工程を含む浮体設備の製造方法。
  2. 　前記補強部材は、少なくとも前記基台上に設けられる複数の柱と、前記複数の柱を互いに接続する梁と、により構成される冶具であり、
    　前記基台を前記浮体部へ搬送して設置する工程は、前記冶具を懸架して搬送する工程を含む請求項１記載の浮体設備の製造方法。
  3. 　前記基台を前記浮体部に設置した後、前記冶具を当該基台から取り外す工程を含む請求項２記載の浮体設備の製造方法。
  4. 　前記基台を前記浮体部へ搬送して設置する工程は、複数の前記基台を各々前記浮体部へ搬送して設置する工程を含み、
    　前記冶具は、前記複数の基台の搬送に共通に用いられる請求項３記載の浮体設備の製造方法。
  5. 　前記浮体部は船体であり、
    　前記基台は、前記船体の甲板を形成する板状体であり、
    　前記補強部材は前記板状体の下方側に接続される構造部材を含む請求項１記載の浮体設備の製造方法。

     
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