LNG—FSRU全海式方案設計

屈長龍 中海石油氣電集團技術研發中心

1 全海式方案設計

（1）選址原則。全海式方案系泊區選址原則：①系泊區域的選址應符合國家規劃的要求；②底床地質條件較好，水流平緩，風浪小，有足夠的水深，疏浚工程量小，并符合其他相關技術規范的要求；③避開主航道和通航密集區；④停泊區盡可能設置在港區下游，并與相鄰的碼頭、水工建筑物及設施保持相應的安全距離；⑤位置應考慮海底管線的登陸點，并應考慮到海底管線鋪設和登陸的方便條件。能夠滿足水深條件且距海岸較近的海域為曹妃甸附近海域。

（2）FSRU水深要求。最小作業水深分以下幾個因素來考慮：FSRU的設計吃水、潮差、船體的升沉、縱搖與橫搖運動、縱傾、海底綜合效應和淺水效應。對該項目而言，以最保守的情況來估計，一艘設計吃水為11m的FSRU其最小工作水深=設計吃水+潮差+船體升沉及橫搖縱搖運動+縱傾+海底綜合效應和淺水效應+最小空隙=22m。

（3）作業海區。作業海區系指船舶靠離系泊系統需要經過的水域。作業海區的形狀和大小應根據單點系統所處的具體情況而定。在主要環境條件（風、浪、流和潮汐）對系泊操作有利，船舶能安全靠離系泊設施的地方，可適當減少作業海區的范圍；在拖輪僅是用來協助系泊的地方，作業海區也可以適當減小；如果系泊工作是在極端不利的環境條件下進行，則需要增大作業海區的半徑。石油公司國際海事論壇（OCIMF）推薦的單點作業半徑R≥2400m標準，包含正常作業半徑和無障礙半徑。

2 工程方案構成

整個方案由以下系統組成：①FSRU氣化終端；②系泊系統；③卸料系統；④貨物維護系統；⑤氣化系統；⑥輸氣系統。

LNG運輸船到達現場和FSRU旁靠之后，連接卸料臂，開始卸料，直到液化天然氣卸載完畢，運輸船脫離FSRU。液化天然氣通過LNG低壓、高壓泵加壓后在氣化系統內氣化變成天然氣，當溫度和壓力達到輸出要求后再通過單點系統進入輸出管道。

LNG卸料系統按LNG運輸船與FSRU的停靠方式分為旁靠剛性臂卸料系統、旁靠低溫軟管卸料系統、串靠低溫軟管卸料系統和串靠剛性臂卸料系統。旁靠剛性臂卸料系統是目前世界上技術比較成熟、性能相對可靠的卸料系統。剛性臂卸料系統采用金屬卸料臂，系統受卸料臂自身結構的限制，對運動的補償能力較弱，該方式存在LNG運輸船停靠困難的問題，因此適用于遮蔽海域。若用于開放海域，可在操作上合理選擇卸料時段。

旁靠低溫軟管卸料系統是繼旁靠剛性臂卸料系統之后，第二個投入使用的卸料系統類型。同為旁靠方式，旁靠低溫軟管卸料系統存在LNG運輸船停靠困難，對低溫軟管材料性能要求較高，技術不夠成熟，可靠性較低等問題。

3 結語

因為海上浮式LNG接收終端對水深有一定的要求，經過對渤海灣水深條件的分析，推薦在曹妃甸海域建設浮式LNG儲存再氣化裝置（FSRU）。推薦采用轉塔軟剛臂單點系泊作為全海式方案FSRU的系泊系統，旁靠剛性臂作為LNG傳輸系統。