中山大学学报论丛,2007年第27卷第2期
SUN Y ATSEN U N IVERSITY FORU M,V o l 27 N o 2 2007
侯建国，黄 ，诸 良
(中海石油天然气及发电有限责任公司，北京100027)
摘 要：对近海浮式LNG接收终端从概念、发展状况、分类、设计、组成、建造、系泊等进行了
较系统地介绍，阐述了与陆地LNG接收站的不同特点，还简单介绍了世界上FSRU项目情况。浮
式LNG接收终端对我国LNG接收站工程建设有很大的参考价值。
关键词:LNG；接收终端；浮式；海上;F S RU;S RV;GBS
中图分类号:T E8 文献标识码:A 文章编号:1007 1792(2007)02 0047 08
近年来，液化天然气(LNG)的发展速率非常快。根据I GU(I nternati o na l Gas U nion)和W GC(W orl d
Gas Conference,W GC)网站的报道，液化天然气的发展速率比其他燃料快两倍多，全球贸易非常活跃,2005年约1 4 108t。LNG接收终端得到了快速发展，据《Encyclo ped ia of LNG2005》报道，到2005年底，全球已建成52个LNG接收站(2003的统计数据为38个),LNG接收站得到了越来越多的关注，特别是其安全性，人们需要但又视其为危险装置!，这就要求提供新的、更加安全、更加合理的LNG接收终端。借鉴海上油气田的成功经验，建设近海接收站的想法就提出来了。据英国《近海工程师》杂志2000年11月刊报道，意大利船级社进行的一项研究得出结论，液化天然气浮式接收储存终端是经济可行的。此项研究工作表明，浮式储存与再气化装置较常规陆上终端具有多种优点，特别是对环境敏感地区或人口稠密地区。据2005版《Petr o leum E cono m istW o rl d LNG M ap》详细报道了将于2008/9年投产的8个海上LNG接收终端。全美国已经建有6个LNG接收站，虽然几经扩建，预测至少需要再建约30个接收终端才能满足北美天然气市场，海上接收终端也成为考虑的方向之一。2005年4月,Exce lerate公司宣布，世界上第一个海上LNG接收气化装置完成试运转，开始商业运营[1]，拉开了海上浮式LNG接收终端的建设序幕。海上浮式LNG接收再气化终端从概念设计终于成为现实，对LNG接收站的发展和建设具有划时代的意义，开创了LNG技术的新时代。
一、海上LNG接收终端种类
从LNG接收终端所处的位置来看,LNG接收站可分为两类，一类是陆地式，即传统的LNG接收站；一类是近海离岸式接收终端，即海上LNG接收站终端。海上接收站可分为几种形式:
(1)浮式LNG储存再气化装置(F l o ati n g S torage and Re gasification Un i,t FSRU);
(2)浮式LNG气化装置(Floati n g Re gasificati o n U ni,t FRU，快速气化，与地下储气库联
*收稿日期:2006-11-20
作者简介：侯建国(1970-)，男，四川营山人，中海石油天然气及发电有限责任公司高级工程师，博士;E m a i:l houjg@cnooc com cn。
用);
(3)LNG穿梭船(LNG Shuttle and Regas V esse,l SRV；包括水下或外转塔式系锚系统);
(4)重力基础结构(Gravity B ased Str ucture,GBS)
(5)平台式LNG接收终端(P latfor m Based I m portTer m i n a,l PBI T)
FSRU是浮式接收储存和再气化装置，其外形类似于LNG运输船，具有储存和再气化LNG 的功能。FRS U与FRU相比,FRU没有储存功能，它是利用在L NG运输船上安装气化设施，用海底管线上岸。目前,FSRU成为浮式接收站的主要方式，已受到到高度关注。
SRV是FSRU的备选方法，与FRU非常类似。该技术是利用LNG运输船本身作为储存，利用安装在辅助甲板/船头的再气化装置直接气化LNG，通过海底转塔系统使LNG船靠近或安全连接到海底浮标，连接之后,LNG运输船输出的气体通过一个常规气体接头进入柔性气体立管，然后通过预先安装的管端汇管进入海底外输管道。
平台式接收终端是利用已建或经过改造的其他结构接收LNG[2-3]。类似平台不能承受LNG船的载荷，需要一些分散的系锚或其他柔性泊位，可以与陆地上的大型地下储气库集成一体使用。
GBS形式的海上接收终端是一个座落在海底的混凝土或钢制矩形(或几个沉箱)式结构。对于预应力混凝土结构的GBS型LNG接收终端，具有重量轻，在低温下具有优良的性能和长久耐用性能等特点，已在英国、墨西哥、美国、加拿大和澳大利亚等国得到应用，成为仅次于陆地L NG接收终端的应用方式，但其它成本比FSRU、FRU和SRV高很多。下面主要讨论浮式LNG接收及气化终端，即FSRU。
二、浮式L NG接收终端(FS RU)发展状况和特点
(一)FSRU发展状况
对于传统的LNG运输船，可以与FSRU采用并靠或旁靠(S i d e by si d e)方式卸货。用串靠或尾靠(Tande m transfer)方式的也可以，且适用条件更广，可在较恶劣的条件下卸载。
对于陆上终端和GBSs来说,FSRU非常具有成本优势。由于LNG是资金密集型的工业, FSRU和SRV能显著降低成本。国外的研究表明[4]，就一般而言，不同的接收终端的成本如图1所示。
图1 几种LNG接收站终端的成本比较
48
(二)FSRU的特点通信与信息管理
FSRU特别适合对气价承受力非常好、急需尽早供气的高端市场。而这些市场，可以在传统的LNG接收站建立以前用FSRU供气，然后这个FSRU可以被拖到类似的地方再用。它也适合于短期供气的市场。
浮式LNG接收终端广泛集成已被证实的技术，如石油天然气工业中广泛使用的海洋船舶、储罐、气化、装卸船等技术。浮式LNG储存与再气化装置较常规陆上LNG终端具有许多特点[5-7]:
(1)特别适合于环境敏感地区或人口稠密地区，适合于港口拥挤的区域。
(2)它能够接收更大容量LNG运输船，可用于飓风海域。
(3)与陆上LNG接收站相比，浮式LNG接收站不需要陆域形成(如开方、填方等)、不需要建设码头/防波堤，也没有航道/港池开挖及疏浚。
(4)建设周期较短，对环境的冲击和影响小，简化了土地征用及政府审批手续，提高了当地居民对LNG接收站的认知度,
(5)改善了航海/航道的安全性，确保陆域财产/生命安全，方便选址和搬迁，可采用灵活的租赁或承包经营方式，为环境友好型工程。
但是,FSRU在以下方面仍存在挑战[8]:
(1)大型LNG运输船选择旁靠方式卸载LNG时，虽然在石油工业中经常采用这种方式，但仍然存在风险因素;
(2)如果危险情况发生时，由于在海上，紧急疏散的难度会增大很多;
(3)FSRU扩容能力较差。虽可选择再建一个FSRU，导致投资增加。
(三)FSRU建造方式
对FSRU而言，有两种方式，一种是新建，一种是旧LNG运输船改建。上文提到的世界上第一个FSRU就是属于新建，其采用Excelerate能源公司的专有能桥!技术。新建FSRU，可有三种不同的储罐形式:
(1)M oss型球体储罐，其特点是甲板面积受限，船体空间利用率低;
(2)SPB方体储罐，其特点是充足的甲板面积，可解决各种液位晃动载荷问题，制造工艺简单，周期短，便于操作/维护;光纤收发器机架
(3)薄膜方体储罐，需解决晃动载荷问题，有一定的制造工艺难度。图2世界上新建的第一个浮式接收终端[9]。图3~4为其他的FSRU三维效果图。新建一艘FSRU比FPSO还简单，其上部设施比常规的FPSO设施少/简单，单点系泊系统也比FPSO简单，船体结构没有自航系统，储罐结构制造工艺设备与传统造船相同，仅用的材料不同。
以一艘现存的LNG运输船进行改造，可将其改建成FSRU，用海底管线将气化后的天然气输送上岸，供用户使用。也可将其改变成浮式电站FPGP(F l o ating Po w er S tation for Pow er Ex port)，用海底高压电缆把电能输送到陆地。改建将以最少改型为设计思想，尽可能地利用现存设备，并使系统最简单，满足可行性、可用性和安全性。使用20年的LNG运输船到LNG 新运输船都可以作为改建的对象。根据一定的用户规模，如能到合适的旧船，其成本上有很大的竞争力。根据需要使用的年限要求，进行设计后改建后的FSRU，经船级社严格认证后，可完全能达到设计要求。2006年1月18日,Go lar L
NG有限公司宣布，以LNG运输船改建成FSRU的合同正式签订，整个改建工作将于2007年第二季度完成，将成为世界上第一个改建的FSRU，它是钢体单壳船,M oss储罐在船的中部，再气化装置在船的前部，控制中心、共用
49
设施和船员生活设施在FSRU的尾部，采用并靠方式卸载LNG，用海底管线，输送压力8 5 M Pa，大约每年能输送27 5亿m3的天然气，即每年约200万t。
图2 世界上新建的第一个浮式LNG接收终端制作防爆墙的单位
目前，世界上主要有以下公司能提供FSRU技术或服务:SB M、ABB、F MC、DNV、Knut sen OAS Sh i p p i n g AS、Aerati o n I ndustries国际公司、Advanced Pr oduction and Load i n g公司、Aker K vanerner公司、Broadw ater公司、Go lar LNG公司和M ustang Eng ineeri n g s'M idstrea m集团等。
改建FSRU，应主要遵循以下规范和要求:
∀DNV Rules for C lassificati o n of Sh i p s;
服务器平台
∀I M O I GC Code1993#Inter national Code for the Constr uction and E qu ip m ent o f Ships Carry i n g L i q uefied Gases i n Bu l k;
玻璃钢电除雾器∀SOLAS#Internati o na lConversi o n f o r Safety o f LivesA t Sea;
∀I CLL#I nternational Conventi o n of Load L i n es
图3 G o lar LNG FS RU三维效果图
50
图4 Broadwater公司LNG FSRU三维效果图
三、FSRU的构成
使用FSRU，首先考虑的是要满足不间断供气。要满足不间断供气，必须选择系泊位置和考虑当地的极端气象条件[10]。
(一)适用FSRU的海域条件
(1)水深条件。最小水深在20~50m，可到200m水深，距岸线有一定的距离;
(2)满足单点系泊有效作业半径和安全距离要求;
(3)需考虑海底、相邻结构物的关系。
(二)FSRU的基本参数
对于新建的FSRU，可以根据需要的条件进行设计建造，完全可以满足用户的要求。但对于改建，由于选定旧船的限制，有很多参数就受到限制，比如存储能力等。为便于参考，下面给出Go lar公司改建的FSRU的参数，表1是对应的FRSU使用的极限环境条件参数。
∀船型：现有的一艘LNG M oss运输船
∀船主:Go lar LNG
∀船制造年代:1981
∀容积:129000m3(在-163∃,100%装载)
阻焊油墨∀船长:289m
∀型宽:44 6m
∀型深:25 0m
∀吃水深度:11 4m
表1 G o l a r公司给出的极限环境参数
条件波浪(m)水流(m/s)风(m/s)
F S RU生存极限8 001 0030 00
LNG运输船连接卸载极限条件2 500 7515 00
实际上,FSRU的储存能力可从几万到几十万m3，可在墨西哥海湾飓风条件下使用。其船体总长可到340m左右、垂线间长可到320多m，型宽约60m、船中型深约34m左右，设计
51
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议