WO2020161785A1 - 処理プラント - Google Patents

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WO2020161785A1
WO2020161785A1 PCT/JP2019/003974 JP2019003974W WO2020161785A1 WO 2020161785 A1 WO2020161785 A1 WO 2020161785A1 JP 2019003974 W JP2019003974 W JP 2019003974W WO 2020161785 A1 WO2020161785 A1 WO 2020161785A1
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gas
processing plant
exhaust fan
area
region
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一駿 宍戸
信幸 原
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日揮グローバル株式会社
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    • B63B2035/448—Floating hydrocarbon production vessels, e.g. Floating Production Storage and Offloading vessels [FPSO]

Definitions

  • the present invention relates to a technology for reducing the influence of a fluid that flows out to the outside in a processing plant that processes a fluid containing a combustible material.
  • a processing plant such as a liquefied natural gas plant or a petroleum refining plant that processes a fluid containing a combustible substance
  • safety measures an area (safety area) where equipment is not placed is provided between equipment areas to suppress the rise of blast pressure, and to strengthen the strength of the equipment or the frame that holds the equipment. Measures such as giving it explosion resistance are adopted.
  • a module adjacent to an explosion risk provided on the upper surface of a marine structure that is FLNG (Floating Liquefied Natural Gas) or FPSO (Floating Production, Storage and Offloading system) is adjacent.
  • FLNG Floating Liquefied Natural Gas
  • FPSO Floating Production, Storage and Offloading system
  • the present invention has been made under such a background, and provides a technique for reducing the influence of the outflow of a fluid containing a combustible substance by a simple method.
  • the processing plant of the present invention is provided outdoors, in a processing plant for processing a fluid containing a combustible material, A device placement area in which a device group including a plurality of devices for handling the fluid is placed, A gas discharge region set to discharge the gas toward the outside of the processing plant, when a fluid outflows from the device and gas of the combustible material is generated, An exhaust fan, which is provided in the gas discharge area and is used to flush the gas, is provided.
  • the processing plant may have the following features.
  • a plurality of equipment arrangement areas are arranged adjacent to each other through an equipment non-arrangement area in which the equipment is not arranged, and the gas discharge area is provided in the equipment non-arrangement area.
  • the exhaust fan is provided in the device non-arrangement region, and is configured to push out the gas from a lower side to an upper side and discharge the gas toward a space above the device non-arrangement region.
  • the exhaust fan is provided at a lateral position facing the equipment non-arranged region, and when the processing plant is viewed in a plan view, the gas is pushed out in a direction opposite to the lateral position to the outside of the processing plant.
  • a module configured by arranging the device group in a frame is provided in the device arrangement area, and the gas discharge area is provided in the module.
  • the processing plant is a liquefied natural gas plant or FPSO provided in a floating body portion arranged on the ocean, and the equipment arrangement area is provided on the floating body portion.
  • the processing plant is one of a liquefied natural gas plant, a petroleum refining plant, and a chemical plant, and the equipment arrangement area is provided on the ground.
  • the present invention sets a gas discharge region where the gas of a combustible material is discharged when a fluid containing a combustible material flows out in a processing plant, and an exhaust fan for pushing the gas toward the outside of the processing plant, It is provided on the upstream side of the flow of the gas.
  • FIG. 3 is a plan view of FLNG according to the embodiment. It is the schematic diagram which looked at the said FLNG from the side surface side. It is an expanded side view of the safe area where the exhaust fan was provided. It is an enlarged plan view of the safe area. It is a schematic diagram which shows a mode that gas is discharged using an exhaust fan. It is a top view which shows the example which has arrange
  • positioned the exhaust fan to the liquefied natural gas plant provided on the ground. It is explanatory drawing which shows the simulation result which concerns on an Example. It is explanatory drawing which shows the simulation result which concerns on a comparative example. It is explanatory drawing which shows the time-dependent change of flammable gas volume. FIG. 6 is a distribution diagram showing changes in blast pressure when flammable gas is ignited.
  • FIG. 1 is a plot plan of equipment arranged in the FLNG 1.
  • FLNG1 is equipped with a hull 10 that is a floating body that is placed on the sea, and a turret 12 that is a mooring facility is provided on the bow side of the hull.
  • the turret 12 is connected to a mooring line to moor the hull 10 and is also connected to a riser for transporting the mined natural gas (NG) underwater (a mooring line and a riser are not shown).
  • NG mined natural gas
  • a flare stack for burning excess gas generated in the LNG plant 2 or an LNG tank formed in the body of the hull 10 is provided (LNG tank or flare). None of the stacks are shown).
  • a pipe rack 22 is provided in the central region in the ship width direction so as to extend along the length direction of the hull 10.
  • the pipe rack 22 is a frame structure that holds a pipe group through which various fluids handled in the LNG plant 2 flow.
  • a plurality of modules 21 configuring the LNG plant 2 which is the processing plant of the present example are arranged side by side in the front-rear direction on both left and right sides of the pipe rack 22.
  • the module 21 is a divisional unit in which a device group that constitutes a process unit that performs various processes for NG is incorporated in the common frame 211.
  • a gas-liquid separation unit that separates the liquid contained in the NG received from the riser
  • a pretreatment unit that removes acid gas (carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc.), water, and mercury
  • acid gas carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc.
  • a liquefaction unit that liquefies methane, and the like.
  • each module 21 static equipment such as tower tanks and heat exchangers, moving equipment such as pumps, connection pipes for connecting between each static equipment and moving equipment, and between pipes on the pipe rack 22 side, etc.
  • a large number of equipment groups are arranged.
  • the inside of the module 21 has a complicated structure in which a large number of devices are arranged, but for convenience of illustration, it is simply represented by a rectangle in FIGS.
  • the area where the module 21 is arranged on the hull 10 corresponds to the device arrangement area of this example.
  • the module 21 may be configured by arranging these device groups on a pallet-shaped base, or the devices configuring the LNG plant 2 may be individually arranged on the hull 10.
  • the device arrangement area is set in units of bases or in areas divided by passages through which passengers pass.
  • a utility facility 31 for supplying utilities such as cooling water, steam, and electric power is provided at a position on the rear side of the area where the module 21 and the pipe rack 22 are provided, and equipment to be maintained when performing maintenance. Is provided in this order from the front side in this order from the front side.
  • the LNG plant 2 handles a fluid containing combustible substances such as natural gas (NG), LNG, and LPG such as C3 and C4.
  • NG natural gas
  • LPG LPG
  • C3 and C4 LPG
  • the equipment configuring the LNG plant 2 is not arranged between the adjacent modules 21.
  • Area device non-arrangement area
  • This equipment non-arranged area is called the safety gap 23 and is used to prevent the formation of a large cloud of combustible gas that spreads across the modules 21, or in the unlikely event that a gas cloud ignites, the blast pressure due to an explosion. Play a role in preventing the rise of.
  • two modules 21 are collectively arranged along the hull 10 in the ship length direction, and one safety area 23 is provided between the areas where the two modules 21 and 21 are arranged.
  • the safety area 23 is provided so that a separation distance of, for example, L/2 to L is secured.
  • the layout of the safety area 23 is not limited to the example of FIG. 1, and for example, the modules 21 and the safety areas 23 may be alternately arranged one by one. Further, regarding the positional relationship between the module 21 and the pipe rack 22, instead of the example shown in FIG. 1, for example, the pipe rack 22 may be extended along the ship edge side of the hull 10 in the longitudinal direction toward the ship length direction. May be arranged, and the module 21 may be arranged in the remaining area.
  • the FLNG1 of this example is an exhaust fan for forcibly discharging gas toward the outside of the FLNG1 in order to further reduce the risk of explosion when a fluid containing a combustible substance flows out from the device inside the module 21. 41 is provided (FIG. 2).
  • FIG. 2 is a schematic view showing the state of the FLNG1 described with reference to FIG. In FIG. 2, the turret 12, the utility equipment 31, the laydown area 11, etc. are omitted, and the module 21 and the safety area 23 are alternately arranged from the bow side to the stern side. ..
  • the exhaust fan 41 is provided on the floor side of the safety area (device non-arrangement area) 23.
  • the exhaust fan 41 a known fan provided in an ACHE (Air Cooled Heat Exchanger) or the like can be used, but unlike the case of ACHE, the cooled fluid is on the upper surface side or the lower surface side of the exhaust fan 41. No flow tube is placed.
  • 3 and 4 are an enlarged side view and a plan view of the periphery of the area where the exhaust fan 11 is installed.
  • the module 21 is installed on the deck which is the upper surface of the hull 10 via the column base 102.
  • a plate deck 101 forming the floor surface of the module 21 and the safety area 23 is provided at a height position corresponding to the vicinity of the upper end of the column base 102.
  • a recess 421 is formed in the plate deck 102 located in the safety area 23.
  • the recess 421 serves as an exhaust fan installation area 4 in which a plurality of exhaust fans 41 are housed.
  • two exhaust fan rows including five exhaust fans 41 are arranged side by side from the pipe rack 22 side toward the hull 10 side.
  • Intake ports 423 for taking in gas are provided on both sides of the exhaust fan installation area 4.
  • a grating 422 is arranged on the upper surface side of the exhaust fan 41 housed in the recess 421 and the intake ports 423 located on both sides of the exhaust fan 41.
  • the exhaust fan installation region 4 may be configured by penetrating the recess 421 to the hull 10 side and disposing the exhaust fan 41 on the upper surface (hull deck) of the hull 10.
  • the exhaust fan 41 When the exhaust fan 41 is operated, an airflow is formed which flows into the safety area 23 via the grating 422, and the airflow flows through the space forming the safety area 23 from the lower side to the upper side (see FIG. 2).
  • a fluid containing a combustible material flows out from the module 21 adjacent to the safety area 23 and a gas of the combustible material flows into the safety area 23, the gas enters the flow of the air flow formed by the exhaust fan 41. It gets washed away by riding.
  • the safety zone 23 constitutes a gas discharge area 40 for discharging the gas of combustibles.
  • FIG. 5 schematically shows the gas flow (i) of the combustible substance which is swept away by the action of the exhaust fan 41.
  • a fluid containing a combustible substance leaks in the module 21 located on the front side of the pipe rack 22 toward the left side of the safety area 23 as shown in FIG. Since air flows from the lower side to the upper side in the safety area 23 (gas discharge area 40), when the combustible substance becomes a gas (combustible gas) and flows into the safety area 23, The gas rides on the flow and is discharged toward the space above FLNG1.
  • the exhaust fan 41 may be operated at all times during the period when a fluid containing a combustible substance is flowing therein, such as during operation of the LNG plant 2 and during startup and shutdown.
  • a fluid containing a combustible substance is flowing therein, such as during operation of the LNG plant 2 and during startup and shutdown.
  • the negative pressure in the safe area 23 becomes relatively negative as compared with the space in the module 21.
  • the gas of the combustible material can be drawn toward the safe area 23 (gas discharge area 40).
  • a gas detector is provided in the module 21 and the exhaust fan 41 is operated when a combustible gas is detected by the gas detector. Good.
  • FIG. 5 also shows an arrangement example other than the case where the exhaust fan installation area 4 is provided on the floor side of the safety area 23.
  • the exhaust fan installation area 4a has a configuration in which the exhaust fan 41 is provided at a lateral position facing the safety area 23 on the pipe rack 22 side.
  • the gas of the combustible material that has flowed into the safety area 23 moves laterally in the safety area 23 (gas discharge area 40) from the center side (pipe rack 22 side) of the hull 10 to the outer side (ship side). Forming a flow (ii) that is swept away in the direction and is discharged towards the space outside FLNG1.
  • the exhaust fan installation area 4b has a structure in which the exhaust fan 41 is provided in the frame 211 of the module 21, for example, at the bottom of the module 21. In this case, the gap between the devices arranged in the module 21 becomes the gas discharge area 40, and the gas of the combustible material is swept in the module 21 (gas discharge area 40) from the lower side to the upper side ( iii) is formed and discharged toward the space above FLNG1.
  • the exhaust fan installation area 4b is provided, the exhaust fan 41 can be held by using the frame of the pipe rack 22, for example.
  • an exhaust fan 41 is provided at a side position on the pipe rack 22 side facing the module 21, and the module 21 (gas exhaust region 40) is provided.
  • a gas flow of a combustible substance that is laterally swept inward may be formed and discharged toward the space outside the FLNG1.
  • the exhaust fan 41 can be held by using the frame of the pipe rack 22 or the module 21.
  • a gas discharge area 40 (safety area 23) is set in which the gas of the combustible material is discharged when the fluid containing the combustible material flows out in the LNG plant 2 (module 21), and is set outside the LNG plant 2 (FLNG1).
  • An exhaust fan 41 for pushing the gas toward is provided on the upstream side of the flow of the gas.
  • the exhaust fan 41 to perform forced exhaust, it is possible to suppress the region where the gas of the combustible material spreads to a limited range. As a result, it is possible to reduce the separation distance of the safety area 23 provided for the purpose of preventing the formation of a gas cloud of a large combustible material and preventing the increase of the blast pressure when the gas cloud is ignited. ..
  • the safety area 23 is set to have a separation distance of about L/2 to L, but the exhaust fan 41 is provided. Therefore, there is a possibility that this separation distance can be further shortened.
  • the exhaust fan 41 when compared with the case where the exhaust fan 41 is not provided, it is possible to reduce the above-described separation distance of L/2 to L by 20% or more, and in an ideal example, about 50%. In this case, it is possible to shorten the hull 10 in comparison with the conventional hull, which contributes to the reduction of the material and the construction cost of the FLNG 1.
  • the exhaust fan 41 is provided on the upstream side of the flow, and the configuration is adopted in which the gas of the combustible material is pushed out and discharged.
  • the case where this configuration is adopted is compared with the case where the exhaust fan 41 is provided at the gas discharge position to suck and discharge the gas of the combustible material.
  • the motor of the exhaust fan 41 which serves as an ignition source, is located in the gas exhaust area, so that the possibility of fire and explosion is increased by this motor, and the exhaust fan 41 is congested in the gas exhaust area.
  • the effect of the blast pressure is also large to increase the degree. From this result, it can be said that the extrusion exhaust has higher safety than the suction exhaust.
  • the safety area 23 is used as the gas discharge area 40, it is not necessary to provide a wall-shaped structure for holding the exhaust fan 41 on the upper surface side of the safety area 23 at the discharge position or the vessel side. As a result, the combustible gas can be efficiently discharged while suppressing an increase in the construction cost of the FLNG 1.
  • the inside of the module 21 is used as the gas discharge region 40, it is not necessary to provide the exhaust fan 41 on the upper surface of the frame 211 or the side surface on the side of the ship, so that an unnecessary load is not applied to the frame 211.
  • the exhaust fan 41 is arranged on each of the above-mentioned surfaces of the module 21, it may be an obstacle when the equipment in the module 21 is removed and transported to the laydown area 11 for maintenance or the like.
  • the FLNG 1 of this example in which the exhaust fan 41 is not arranged on these surfaces can efficiently discharge the gas of the combustible material while maintaining the maintainability of the module 21.
  • the processing plant provided in the hull 10 is not limited to the LNG plant 2 that produces LNG from NG.
  • an exhaust fan 41 similar to each example described using FIGS. Exhaust fan installation areas 4, 4a, 4b) may be installed.
  • the plan view shown in FIG. 6 shows an example in which an exhaust fan 41 (exhaust fan installation regions 4, 4c) is provided for a module 21 that constitutes the LNG plant 5 installed on the ground outdoors.
  • the LNG plant 5 is configured by arranging a plurality of modules 51 along the long side direction of the pipe rack 52 having a large number of ACHEs 521 provided on the upper surface side.
  • the fan installation area 4 may be arranged. Further, in the case of the LNG plant 5 installed on the ground, there is a case where the exhaust fan 41 has a sufficient installation space, and therefore, as shown in FIG. 6, it is located at a position where it is not sandwiched between the adjacent modules 21.
  • the exhaust fan installation region 4c may be arranged, and a flow that flows from the lower side to the upper side may be formed in the region 4c to discharge the combustible gas toward the space above the LNG plant 5.
  • the exhaust fan 41 is provided in a space between the modules 51 arranged adjacent to each other or in a lateral position on the pipe rack 52 side facing the module 51. May be provided, and the gas of the combustible material may be pushed laterally. Furthermore, paying attention to a device that handles a relatively large amount of combustible material such as a distillation column of LNG or LPG, and disposing the exhaust fan 41 at a position adjacent to the device or a lateral position facing the device. The combustible gas generated by the outflow of the gas may be pushed away.
  • the processing plant that is the target of exhausting the gas of the combustible material by using the exhaust fan 41 is not limited to the example of the LNG plant 5 shown in FIG. Also for various petroleum refining plants that perform processing such as distillation, desulfurization, cracking and reforming of crude oil and each fraction obtained from crude oil, and chemical plants that produce petrochemicals, intermediate chemicals, polymers, etc.
  • the exhaust fan 41 of this example may be provided to discharge the gas of the combustible material.
  • a CFD (Computational Fluid Dynamics) model was used to analyze the difference in the diffusion state of the gas of the combustible material depending on whether or not the exhaust fan 41 was installed on the floor surface of the safe area 23 (gas discharge area 40).
  • A. Simulation conditions As shown in FIG. 7, a CFD model in which an exhaust fan 41 is installed on the floor side of the safety area 23 is prepared, and the diffusion state of propane gas when propane leaks from the module 21 at 12 kg/s is shown. Simulated. The flow velocity of the air flow formed by the exhaust fan 41 was set to 6.7 m/s.
  • a FLACS (registered trademark) v10.5 Dispersion model manufactured by GEXCON was used.
  • a CFD model similar to that of the example was prepared except that the exhaust fan 41 was not provided, and the diffusion state of propane gas was simulated.
  • FIGS. Simulation Results
  • the simulation results of the examples and comparative examples are shown in FIGS. These simulation results show the distribution of the concentration of propane at each position in the CFD model at the time point after a lapse of a predetermined time from the start of the outflow of propane.
  • the drawing is a color drawing in which different colors are assigned to the concentration range of propane, but due to the restriction of the drawing, a gray scale pattern is shown here.
  • the propane gas is swiftly swept by the airflow formed by the exhaust fan 41 from the lower side to the upper side in the safety area 23, and the propane gas is swept above the FLNG1. It was confirmed that it was discharged into the space on the side.
  • the result according to the comparative example shown in FIG. 8 a large amount of propane gas passes through the safety area 23 and flows into the adjacent modules 21, and a large gas cloud of combustible material extending between the modules 21 is formed. I got it.
  • FIG. 9 is a graph showing changes over time in the volume of the gas existing region in the explosion limit region, based on the simulation results of the examples and comparative examples.
  • the horizontal axis of FIG. 9 shows the elapsed time [s] from the time when propane started to flow out, and the vertical axis shows the volume [m 3 ] of gas (flammable gas) in the explosion limit region.
  • the example is shown by a solid line and the comparative example is shown by a short broken line. Comparing 30 seconds after the start of the outflow, the volume of the gas in the explosion limit region was suppressed to 130 m 3 in the example, while it was 2200 m 3 which was almost 17 times that in the comparative example.
  • FIG. 10 is a distribution diagram of the blast pressure when the gas is ignited at the outflow position 30 seconds after the start of the outflow of propane.
  • the horizontal axis represents the distance [m] from the explosion source, and the vertical axis represents the blast pressure [barg].
  • the example is shown by a solid line and the comparative example is shown by a short broken line.
  • the region where the blast pressure reaches 2 barg is suppressed to the range of the radius of about 5 m.
  • the region where the blast pressure reached 2 barg expanded to a radius of about 17 m.

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Abstract

【課題】簡便な手法により、可燃物を含む流体の流出の影響を低減する技術を提供する。 【解決手段】屋外に設けられ、可燃物を含む流体の処理を行う処理プラント２は、前記流体を取り扱う複数の機器を含む機器群が配置された機器配置領域２１と、前記機器から流体が流出して前記可燃物のガスが発生した場合に、前記処理プラント２の外部に向けて前記ガスを排出するために設定されたガス排出領域４０とを備える。前記ガス排出領域４０には、前記ガスを押し流すための排気ファン４１が設けられている。

Description

処理プラント
　本発明は、可燃物を含む流体の処理を行う処理プラントにて、当該流体が外部に流出した場合の影響を低減する技術に関する。
　液化天然ガスプラントや石油精製プラントなど、可燃物を含む流体の処理を行う処理プラントでは、万が一、流体が外部へ流出して可燃物に着火した場合の安全対策を考慮した設計が必要となる。　
　このような安全対策の例として、機器の配置領域の間に、機器を配置しない領域（安全区域）を設けて爆風圧の上昇を抑えたり、機器の本体や機器を保持する架構の強度を高めて耐爆性を持たせたりするなどの方策が採られる。
　このとき、処理プラントが設置される敷地面積の制約などから、十分な広さの安全区域を設けることが困難な場合などは、この影響を補うために機器や架構の耐爆性をより高くする必要が生じ、処理プラントの建設コストの上昇要因ともなる。特に、洋上に配置された浮体部に設けられる液化天然ガスプラントなどの処理プラントは、処理プラントが設置される浮体部自体も構造物であるため敷地面積の制約が大きい。
　例えば特許文献１には、ＦＬＮＧ（Floating Liquefied Natural Gas）やＦＰＳＯ（Floating Production, Storage and Offloading system）である海上構造物の上面に設けられた爆発の恐れがあるモジュール（爆発源）が、隣接するモジュールから区画されるように、耐爆性を備えた壁部を配置する技術が記載されている。　
　この壁部の爆発源に対向する面には、各々、ファンを備えた複数の開口が形成されている。爆発源にて可燃性ガスの漏洩が発生した場合は、可燃性ガスはファンにより吸引され、壁部内に形成された排出路を介して、壁部の上端に設けられた出口へと放出される。また爆風圧も、これらの開口を介して排出路に案内され出口へと放出される。
　しかしながら、処理プラントには可燃物を含む流体を取り扱う機器が極めて多数、設けられる場合が多い。これらの機器をまとめて配置して特許文献１に記載の壁部を設けたとしても、巨大な壁部を多数設置しなければ、十分な安全が確保できず、建設コストの上昇を引き起こしてしまうおそれもある。
韓国公開特許第２０１７－００６１２６１号公報
　本発明は、このような背景の下になされたものであり、簡便な手法により、可燃物を含む流体の流出の影響を低減する技術を提供する。
　本発明の処理プラントは、屋外に設けられ、可燃物を含む流体の処理を行う処理プラントにおいて、
　前記流体を取り扱う複数の機器を含む機器群が配置された機器配置領域と、
　前記機器から流体が流出して前記可燃物のガスが発生した場合に、前記処理プラントの外部に向けて前記ガスを排出するために設定されたガス排出領域と、
　前記ガス排出領域に設けられ、前記ガスを押し流すための排気ファンと、を備えたことを特徴とする。
　前記処理プラントは以下の特徴を備えてもよい。　
（ａ）前記処理プラントには、前記機器が配置されない機器未配置領域を介して、複数の機器配置領域が隣り合って配置されていることと、前記ガス排出領域が前記機器未配置領域に設けられていること。このとき、前記排気ファンは、前記機器未配置領域に設けられ、下方側から上方側へ向けて前記ガスを押し出し、前記機器未配置領域の上方の空間へ向けて排出するように設定されていること。また、前記排気ファンは、前記機器未配置領域に臨む側方位置に設けられ、前記処理プラントを平面視したとき、前記側方位置に対向する方向へ前記ガスを押し出し、前記処理プラントの外方の空間へ向けて排出するように設定されていること。
（ｂ）前記機器配置領域には、架構内に前記機器群を配置して構成されるモジュールが設けられていることと、前記モジュール内に前記ガス排出領域が設けられていること。　
（ｃ）前記処理プラントは、洋上に配置される浮体部に設けられた液化天然ガスプラントまたはＦＰＳＯであり、前記機器配置領域は、前記浮体部上に設けられていること。または、前記処理プラントは、液化天然ガスプラント、石油精製プラント、化学プラントのいずれかであり、前記機器配置領域は地上に設けられていること。
　本発明は、処理プラントにて可燃物を含む流体が流出した場合の可燃物のガスの排出が行われるガス排出領域を設定し、処理プラントの外部に向けてガスを押し流すための排気ファンを、当該ガスの流れの上流側に設けている。この構成により、簡素な構成で効率的に処理プラントからのガスの排出を実施できる。
実施の形態に係るＦＬＮＧの平面図である。 前記ＦＬＮＧを側面側から見た模式図である。 排気ファンが設けられた安全区域の拡大側面図である。 前記安全区域の拡大平面図である。 排気ファンを用いてガスの排出を行う様子を示す模式図である。 地上に設けられた液化天然ガスプラントに排気ファンを配置した例を示す平面図である。 実施例に係るシミュレーション結果を示す説明図である。 比較例に係るシミュレーション結果を示す説明図である。 可燃性ガス体積の経時変化を示す説明図である。 可燃性ガスが着火した場合における、爆風圧の変化を示す分布図である。
　初めに、屋外である洋上にて、天然ガス（ＮＧ）からの液化天然ガス（ＬＮＧ）の生産を行うＦＬＮＧに対して排気ファン４１を設ける例について、図１～５を参照しながら説明する。初めに、ＦＬＮＧ１に配置される設備のプロットプランである図１を参照しながら、ＦＬＮＧ１の概略の全体構成について説明する。
　ＦＬＮＧ１は、洋上に配置される浮体部であるハル（Hull）１０を備え、その船首側には、係留設備であるタレット１２が設けられている。タレット１２は、係留索に接続されてハル１０の係留を行うと共に、採掘された天然ガス（ＮＧ）の水中輸送を行うライザーに接続されている（係留索やライザーは不図示）。以下、タレット１２が設けられている向きをハル１０の前方として説明を行う。
　ハル１０上の例えば船首側には、ＬＮＧプラント２や、ハル１０の本体内に形成されたＬＮＧタンクなどで発生した余剰なガスを燃焼するためのフレアスタックが設けられている（ＬＮＧタンクやフレアスタックはいずれも不図示）。　
　またハル１０を上面側から見たとき、船幅方向の中央領域には、ハル１０の長さ方向に沿って伸びるようにパイプラック２２が設けられている。パイプラック２２は、ＬＮＧプラント２内で取り扱われる各種の流体が流れる配管群を保持する架構構造体である。
　パイプラック２２の左右両脇には、各々、本例の処理プラントであるＬＮＧプラント２を構成する複数のモジュール２１が前後方向に並べて設けられている。例えばモジュール２１は、共通の架構２１１内に、ＮＧに対する各種処理を行うプロセス部などを構成する機器群を組み込んだ区分単位である。
　ＬＮＧプラント２を構成するプロセス部としては、ライザーから受け入れたＮＧに含まれる液体を分離する気液分離部、酸性ガス（二酸化炭素や硫化水素など）や水分、水銀の除去を行う前処理部、不純物が除去されたＮＧの蒸留分離を行い、メタンを得る蒸留分離部、メタンの液化を行う液化部などを例示することができる。
　各モジュール２１内には、塔槽や熱交換器などの静機器、ポンプなどの動機器、各静機器と動機器の間や、パイプラック２２側の配管との間を接続する接続配管などの多数の機器群が配置される。このように、モジュール２１の内部は、多数の機器が配置された複雑な構造となっているが、図示の便宜上、図１～２、４～８では、矩形により簡略表記してある。
　ハル１０上のモジュール２１が配置されている領域は、本例の機器配置領域に相当する。
　なお、架構２１１内に各種機器群を配置してモジュール２１を構成することは必須の要件ではない。例えば、パレット状の基台の上にこれらの機器群を配置してモジュール２１を構成してもよいし、ハル１０上にＬＮＧプラント２を構成する機器を個別に配置してもよい。これらの場合には、基台単位や、乗員が通行する通路で区画された区画領域単位で機器配置領域が設定される。
　さらにモジュール２１やパイプラック２２が設けられている領域よりも後方側の位置には、冷却水や蒸気、電力などのユーティリティの供給を行うためのユーティリティ設備３１、メンテナンスを行う際にメンテナンス対象の機器が保管されるレイダウンエリア１１、ＦＬＮＧ１の乗員が居住する居住部１３、ヘリコプターの発着用のヘリポート１４が前方側からこの順に設けられている。
　上述の概略構成を備えるＦＬＮＧ１において、ＬＮＧプラント２では、天然ガス（ＮＧ）やＬＮＧ、Ｃ３やＣ４などのＬＰＧなどの可燃物を含む流体が取り扱われている。　
　万が一、ＬＮＧプラント２からこれらの流体が流出した場合には、可燃物への着火により爆発が発生するおそれもある。このためＦＬＮＧ１には、このような事態も考慮した種々の安全対策が講じられている。
　上記安全対策の１つとして、ハル１０の前後方向に沿って並べて設けられた複数のモジュール２１を見たとき、隣り合うモジュール２１同士の間に、ＬＮＧプラント２を構成する機器が配置されていない領域（機器未配置領域）が設定されている。　
　この機器未配置領域は、安全区域（Safety gap）２３と呼ばれ、モジュール２１間にまたがるような大きな可燃物のガス雲の形成を防ぐため、あるいは万が一ガス雲に着火した際に爆発による爆風圧の上昇を防ぐ役割を果たす。
　図１に示す例では、ハル１０の船長方向に沿って２基のモジュール２１をまとめて配置し、これら２基のモジュール２１、２１の配置領域間に、１つの安全区域２３を設けている。
　ハル１０の船長方向に沿ってみた１基のモジュール２１の長さをＬとしたとき、安全区域２３は、例えばＬ／２～Ｌの離間距離が確保されるように設けられる。
　なお、安全区域２３の配置レイアウトは、図１の例に限定されるものではなく、例えばモジュール２１と安全区域２３とを１つずつ交互に配置してもよい。また、モジュール２１とパイプラック２２との配置関係についても、図１に示す例に替えて、例えばハル１０の一方の船縁側に沿って、船長方向へ向けて前後方向に伸びるようにパイプラック２２を配置し、残る領域にモジュール２１を配置してもよい。
　さらに本例のＦＬＮＧ１は、モジュール２１内の機器から可燃物を含む流体が流出した場合の爆発発生のリスクをさらに低減するため、ＦＬＮＧ１の外部に向けてガスを強制的に排出するための排気ファン４１が設けられている（図２）。　
　ここで図２は、図１を用いて説明したＦＬＮＧ１を側面側から見た様子をさらに簡略化して示す模式図である。図２においては、タレット１２やユーティリティ設備３１、レイダウンエリア１１などの記載を省略し、船首側から船尾側へむけてモジュール２１と安全区域２３とを１つずつ交互に配置した状態を示してある。
　図２に示すように、本例のＦＬＮＧ１において排気ファン４１は、安全区域（機器未配置領域）２３の床面側に設けられている。排気ファン４１としては、ＡＣＨＥ（Air Cooled Heat Exchanger）などに設けられる公知のファンを利用することができるが、ＡＣＨＥの場合とは異なり排気ファン４１の上面側または下面側には、被冷却流体が流れるチューブが配置されていない。
　図３、４は、排気ファン１１が設置されている領域の周囲を拡大した側面図及び平面図である。図３に示すように、本例のＦＬＮＧ１において、モジュール２１は、ハル１０の上面である甲板に対して、柱脚１０２を介して設置されている。この柱脚１０２の上端部近傍に相当する高さ位置には、モジュール２１及び安全区域２３の床面を成すプレートデッキ１０１が設けられている。
　安全区域２３内に位置するプレートデッキ１０２には凹部４２１が形成されている。この凹部４２１は、その内部に複数台の排気ファン４１を収容した排気ファン設置領域４となっている。図４に示す凹部４２１内には、パイプラック２２側からハル１０の船縁側へ向け、５台の排気ファン４１を含む排気ファン列が２列並べて配置されている。当該排気ファン設置領域４の両脇には、気体を取り込むため吸気口４２３が設けられている。
　また図３に示すように、凹部４２１内に収容された排気ファン４１やその両脇に位置する吸気口４２３の上面側には、グレーチング４２２が配置されている。　
　なお、ハル１０側まで凹部４２１を貫通させ、ハル１０の上面（ハルデッキ）に排気ファン４１を配置して排気ファン設置領域４を構成してもよい。
　上記の排気ファン４１を稼働させると、グレーチング４２２を介して安全区域２３内に流れ込む気流が形成され、当該気流は、安全区域２３を構成する空間内を下方側から上方側へ向けて流れる（図２）。安全区域２３に隣接するモジュール２１から可燃物を含む流体が流出し、可燃物のガスが安全区域２３へと流入してきた場合には、当該ガスは排気ファン４１によって形成された前記気流の流れに乗って押し流される。この観点において、安全区域２３は可燃物のガスを排出するためのガス排出領域４０を構成している。
　図５には、排気ファン４１の作用により押し流される可燃物のガスの流れ（ｉ）を模式的に示してある。例えば図５に向かってパイプラック２２の手前側に位置し、安全区域２３の左手に配置されたモジュール２１にて可燃物を含む流体の漏洩が発生した場合を考える。安全区域２３（ガス排出領域４０）内には下方側から上方側へ向けて空気の流れが形成されているので、前記可燃物がガス（可燃性ガス）となって安全区域２３に流れ込むと、当該ガスは流れに乗ってＦＬＮＧ１の上方の空間へ向けて排出される。
　例えば排気ファン４１は、ＬＮＧプラント２の稼働中、スタートアップやシャットダウンの期間中など、その内部に可燃物を含む流体が流れている期間中、常時、稼働させておいてよい。安全区域２３に常時、空気の流れを形成しておくことにより、モジュール２１内の空間と比較して、安全区域２３内が相対的に負圧となる。この結果、モジュール２１内にて流体の流出が発生した場合であっても、可燃物のガスを安全区域２３（ガス排出領域４０）側へ向けて引き込むことができる。
　なお、排気ファン４１を常時、稼働させることは必須の要件ではなく、例えばモジュール２１内にガス検知器を設け、当該ガス検知器にて可燃性ガスを検知したら、排気ファン４１を稼働させる構成としてもよい。
　また図５には、安全区域２３の床面側に排気ファン設置領域４を設ける場合以外の配置例も併記してある。　
　例えば排気ファン設置領域４ａは、安全区域２３に臨む、パイプラック２２側の側方位置に排気ファン４１を設けた構成である。この場合は、安全区域２３に流れ込んだ可燃物のガスは、ハル１０の中央側（パイプラック２２側）から外方側（船縁側）へ向けて安全区域２３（ガス排出領域４０）内を横方向に押し流される流れ（ｉｉ）を形成し、ＦＬＮＧ１の外方の空間へ向けて排出される。
　また排気ファン設置領域４ｂは、モジュール２１の架構２１１内、例えばモジュール２１の底部に排気ファン４１を設けた構成である。この場合は、モジュール２１内に配置された機器同士の隙間がガス排出領域４０となり、可燃物のガスは、下方側から上方側へ向けてモジュール２１（ガス排出領域４０）内を押し流される流れ（ｉｉｉ）を形成し、ＦＬＮＧ１の上方の空間へ向けて排出される。排気ファン設置領域４ｂを設ける場合には、例えばパイプラック２２の架構を利用して排気ファン４１を保持することができる。
　また、図面が煩雑になることを避けるため、図５には記載していないが、モジュール２１に臨む、パイプラック２２側の側方位置に排気ファン４１を設け、モジュール２１（ガス排出領域４０）内を横方向に押し流される可燃物のガスの流れを形成し、ＦＬＮＧ１の外方の空間へ向けて排出してもよい。この場合には、パイプラック２２やモジュール２１の架構を利用して排気ファン４１を保持することができる。
　本実施の形態に係るＦＬＮＧ１によれば以下の効果がある。ＬＮＧプラント２（モジュール２１）にて可燃物を含む流体が流出した場合の可燃物のガスの排出が行われるガス排出領域４０（安全区域２３）を設定し、ＬＮＧプラント２（ＦＬＮＧ１）の外部に向けてガスを押し流すための排気ファン４１を、当該ガスの流れの上流側に設けている。この構成により、簡素な構成で効率的に処理プラント２からのガスの排出を実施できる。
　特に後述のシミュレーション結果に示すように、排気ファン４１を設けて強制排気を行うことにより、可燃物のガスが広がる領域を限定された範囲に抑えることができる。この結果、大きな可燃物のガス雲の形成を防いだり、ガス雲に着火した際の爆風圧の上昇を防いだりする目的で設けられている安全区域２３の離間距離を低減することも可能となる。
　ここで既述のように、１基のモジュール２１の長さをＬとしたとき、安全区域２３にはＬ／２～Ｌ程度の離間距離を設定する場合を例示したが、排気ファン４１を設けることによりこの離間距離をさらに短くできる可能性もある。例えば、排気ファン４１が設けられていない場合と比較した場合には、既述のＬ／２～Ｌの離間距離を２０パーセント以上、理想的な例では５０パーセント程度低減することも可能である。この場合には、従来と比較してハル１０の船長を短くすることも可能となり、ＦＬＮＧ１の材料および建設コストの低減に寄与する。
　また、本技術では流れの上流側に排気ファン４１を設け、可燃物のガスを押し出して排出する構成を採用している。この構成を採用した場合と、例えばガスの排出位置に排気ファン４１を設けて可燃物のガスの吸引排気を行う場合と比較する。　
　吸引排気では、着火源となる排気ファン４１のモータがガス排出領域内に位置するため、このモータにより火災、爆発の発生の可能性が高くなるとともに、排気ファン４１がガス排出領域内の混雑度をより高めるため爆風圧の影響も大きくなる。この結果から、吸引排気と比べ押し出し排気は安全性が高いといえる。更に、排気という目的において、排気ファン４１という狭い空間に吸引するよりも、広いガス排気領域４０に排出するほうが効率が良い。
　そして、安全区域２３をガス排出領域４０とする例では、前記排出位置となる安全区域２３の上面側や船縁側に排気ファン４１を保持する壁状の構造物を設ける必要がない。この結果、ＦＬＮＧ１の建設コストの増大を抑えつつ可燃物のガスを効率的に排出することができる。
　また、モジュール２１内をガス排出領域４０とする例では、架構２１１の上面や船縁側の側面に排気ファン４１を設ける必要がないので、架構２１１に対して余計な荷重を加えずに済む。この結果、架構２１１を構成する柱や横架材の大型化を抑制し、ＦＬＮＧ１の建設コストの増大を抑えることができる。　
　さらにまた、モジュール２１の上述の各面に排気ファン４１を配置すると、メンテナンスなどの際にモジュール２１内の機器を取り外し、レイダウンエリア１１へ搬送する際の邪魔になる場合もある。この点、これらの面に排気ファン４１が配置されない本例のＦＬＮＧ１は、モジュール２１のメンテナンス性を維持しながら、可燃物のガスを効率的に排出することができる。
　さらに、ハル１０に設けられる処理プラントは、ＮＧからＬＮＧを生産するＬＮＧプラント２に限定されるものでもない。例えば、海中にて生産された原油・天然ガスの気液分離を行う処理プラントをハル１０上に設けたＦＰＳＯに対しても、図１～５を用いて説明した各例と同様の排気ファン４１（排気ファン設置領域４、４ａ、４ｂ）を設置してもよい。
　次いで図６に示す平面図は、屋外である地上に設けられたＬＮＧプラント５を構成するモジュール２１に対し、排気ファン４１（排気ファン設置領域４、４ｃ）を設けた例を示している。　
　図６に示すＬＮＧプラント５においては、上面側に多数のＡＣＨＥ５２１が設けられたパイプラック５２の長辺方向に沿って、複数のモジュール５１を配置することによりＬＮＧプラント５が構成されている。
　図１～５を用いて説明したＦＬＮＧ１の場合と同様に、当該ＬＮＧプラント５においては、隣り合って配置されたモジュール５１の間の空間（ＦＬＮＧ１における安全区域２３に相当する）の地面側に排気ファン設置領域４を配置してもよい。　
　また、地上に設けられるＬＮＧプラント５の場合は、排気ファン４１の設置スペースに余裕がある場合もあるので、図６中に示すように、隣り合うモジュール２１同士の間に挟まれていない位置に排気ファン設置領域４ｃを配置し、当該領域４ｃに下方側から上方側へ向けて流れる流れを形成して、可燃物のガスをＬＮＧプラント５の上方の空間へ向けて排出してもよい。
　また、図５を用いて説明した排気ファン設置領域４ａの場合と同様に、隣り合って配置されたモジュール５１の間の空間や、モジュール５１に臨むパイプラック５２側の側方位置に排気ファン４１を設け、可燃物のガスを横方向に押し流してもよい。　
　さらには、ＬＮＧやＬＰＧの蒸留塔など、比較的、多量の可燃物を取り扱う機器に着目し、当該機器に隣接する位置や当該機器に臨む側方位置に排気ファン４１を配置し、当該機器からの流出により発生した可燃物のガスを押し流す構成としてもよい。
　また、排気ファン４１を用いて可燃物のガスを押し出して排気を行う対象となる処理プラントは、図６に示したＬＮＧプラント５の例に限定されるものではない。原油や原油から得られた各留分の蒸留、脱硫、分解、改質などの処理を行う各種の石油精製プラント、石油化学製品や中間化学品、ポリマーなどの生産を行う化学プラントに対しても本例の排気ファン４１を設けて可燃物のガスの排出を行ってもよい。
（シミュレーション）
　安全区域２３（ガス排出領域４０）の床面に対する排気ファン４１の設置の有無に応じた可燃物のガスの拡散状態の相違をＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）モデルにより解析した。　
Ａ．シミュレーション条件　
（実施例）図７に示すように、安全区域２３の床面側に排気ファン４１を設置したＣＦＤモデルを作成し、モジュール２１から１２ｋｇ／ｓでプロパンが漏洩した場合のプロパンガスの拡散状況をシミュレーションした。排気ファン４１により形成される気流の流速は６．７ｍ／ｓに設定した。ＣＦＤ解析のソフトウェアは、ＧＥＸＣＯＮ社のＦＬＡＣＳ（米国登録商標）v10.5のDispersion modelを用いた。
（比較例）排気ファン４１を設けていない点を除いて実施例と同様のＣＦＤモデルを作成し、プロパンガスの拡散状況をシミュレーションした。
Ｂ．シミュレーション結果
　実施例、比較例に係る各シミュレーション結果を図７、８に示す。これらのシミュレーション結果は、プロパンの流出開始から所定の時間経過後の時点における、ＣＦＤモデル内の各位置のプロパンの濃度の分布を示している。実際には、当該図は、プロパンの濃度範囲に対して異なる色彩を割り当てたカラー図面となっているが、図示の制約上、ここではグレースケールパターンを示してある。
　図７に示す実施例に係る結果によると、排気ファン４１によって形成された、安全区域２３内を下方側から上方側へ向けて流れる気流に乗って、プロパンガスは迅速に押し流され、ＦＬＮＧ１の上方側の空間に排出されることを確認できた。　
　これに対して図８に示す比較例に係る結果によると、大量のプロパンガスが安全区域２３を通過して隣接するモジュール２１内に流れ込み、モジュール２１間にまたがる大きな可燃物のガス雲が形成されてしまった。
　図９は、実施例、比較例のシミュレーション結果に基づき、爆発限界域にあるガスの存在領域の体積の経時変化を表示したグラフである。図９の横軸は、プロパンが流出を開始した時点からの経過時間［ｓ］を示し、縦軸は爆発限界域にあるガス（可燃性ガス）の体積［ｍ３］を示している。同グラフ中、実施例は実線で示し、比較例は短い破線で示してある。　
　流出開始から３０秒後を比較すると、実施例においては爆発限界域にあるガスの体積は１３０ｍ３に抑えられているのに対し、比較例ではその１７倍近くの２２００ｍ３となった。
　図１０は、プロパンの流出開始から３０秒後の時点において、流出位置にてガスに着火した場合における爆風圧の分布図である。横軸は爆発源からの距離［ｍ］を示し、縦軸は爆風圧［ｂａｒｇ］を示している。同グラフ中、実施例は実線で示し、比較例は短い破線で示してある。　
　図１０に示すグラフによると、実施例において爆風圧が２ｂａｒｇに達する領域は半径５ｍ程度の範囲に抑えられている。これに対し、比較例では爆風圧が２ｂａｒｇに達する領域が半径１７ｍ近くにまで広がった。
１　　　　　ＦＬＮＧ
１０　　　　ハル
２　　　　　ＬＮＧプラント
２１　　　　モジュール
２１１　　　架構
２２　　　　パイプラック
２３　　　　安全区域
４、４ａ～４ｃ
　　　　　　排気ファン設置領域
４０　　　　ガス排出領域
４１　　　　排気ファン
５　　　　　ＬＮＧプラント
５１　　　　モジュール
５２　　　　パイプラック
 
 

 

Claims (7)

  1. 　屋外に設けられ、可燃物を含む流体の処理を行う処理プラントにおいて、
    　前記流体を取り扱う複数の機器を含む機器群が配置された機器配置領域と、
    　前記機器から流体が流出して前記可燃物のガスが発生した場合に、前記処理プラントの外部に向けて前記ガスを排出するために設定されたガス排出領域と、
    　前記ガス排出領域に設けられ、前記ガスを押し流すための排気ファンと、を備えたことを特徴とする処理プラント。
  2. 　前記処理プラントには、前記機器が配置されない機器未配置領域を介して、複数の機器配置領域が隣り合って配置されていることと、
    　前記ガス排出領域が前記機器未配置領域に設けられていることと、を特徴とする請求項１に記載の処理プラント。
  3. 　前記排気ファンは、前記機器未配置領域に設けられ、下方側から上方側へ向けて前記ガスを押し出し、前記機器未配置領域の上方の空間へ向けて排出するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の処理プラント。
  4. 　前記排気ファンは、前記機器未配置領域に臨む側方位置に設けられ、前記処理プラントを平面視したとき、前記側方位置に対向する方向へ前記ガスを押し出し、前記処理プラントの外方の空間へ向けて排出するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の処理プラント。
  5. 　前記機器配置領域には、架構内に前記機器群を配置して構成されるモジュールが設けられていることと、
    　前記モジュール内に前記ガス排出領域が設けられていることと、を特徴とする請求項１に記載の処理プラント。
  6. 　前記処理プラントは、洋上に配置される浮体部に設けられた液化天然ガスプラントまたはＦＰＳＯ（Floating Production, Storage and Offloading system）であり、前記機器配置領域は、前記浮体部上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の処理プラント。
  7. 　前記処理プラントは、液化天然ガスプラント、石油精製プラント、化学プラントのいずれかであり、前記機器配置領域は地上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の処理プラント。
     
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07149284A (ja) * 1993-11-30 1995-06-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｌｎｇ運搬船におけるボイルオフガスライン
WO2014103332A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 日揮株式会社 液化ガス製造設備
CN203908309U (zh) * 2014-04-16 2014-10-29 广西平果铝合金精密铸件有限公司 一种三合一熔炼炉
WO2015155818A1 (ja) * 2014-04-07 2015-10-15 三菱重工コンプレッサ株式会社 浮体式液化ガス製造設備
JP2016085091A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社東芝 原子炉建屋及びその水素蓄積防止方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08230784A (ja) * 1995-02-24 1996-09-10 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ガス燃料管の導設方法
EP0858572B1 (en) * 1995-10-30 2003-12-10 Williams Energy Marketing and Trading Company Ship based system for compressed natural gas transport
CN202215938U (zh) * 2011-06-29 2012-05-09 喜威（中国）投资有限公司 一种珍珠棉生产中所用的丁烷推进系统
CN104015913B (zh) * 2014-06-09 2016-08-31 山东航宇船业集团有限公司 一种lng单燃料船舶
CN204527600U (zh) * 2014-12-30 2015-08-05 上海航盛船舶设计有限公司 一种lng加注趸船燃气供气管通风导管系统
CN104733063B (zh) * 2015-03-04 2017-08-25 中国核电工程有限公司 一种封闭式破损燃料贮存装置
KR20170061261A (ko) * 2015-11-26 2017-06-05 삼성중공업 주식회사 방폭용 벽 구조체
CN205428486U (zh) * 2016-03-28 2016-08-03 宋晓辉 一种燃料储箱气密放气降噪装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07149284A (ja) * 1993-11-30 1995-06-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｌｎｇ運搬船におけるボイルオフガスライン
WO2014103332A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 日揮株式会社 液化ガス製造設備
WO2015155818A1 (ja) * 2014-04-07 2015-10-15 三菱重工コンプレッサ株式会社 浮体式液化ガス製造設備
CN203908309U (zh) * 2014-04-16 2014-10-29 广西平果铝合金精密铸件有限公司 一种三合一熔炼炉
JP2016085091A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社東芝 原子炉建屋及びその水素蓄積防止方法

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