Retrofit refrigeration systems for offshore natural gas processing

納入先

この例の納入先は米国、欧州、アフリカに展開する独立したグローバルなエネルギー会社で従来の発想を超えたリソース利用に力を入れています。

冷凍システム－鍵を握る業界要件

天然ガス処理施設、精製所、石油化学プラント、そして統合化学コンビナートは日々の業務を円滑かつ安全に運ぶために大規模な冷凍システムに頼っています。

新しいスタンダードを満たす。

ハイドロフルオロカーボン (HFCs) などのフッ素化温室効果ガス（F-ガス）の使用について欧州規制の枠組みが新たに強化され、それによって多岐にわたる業界企業が経年劣化の進む既存冷凍システム群の再評価を迫られたのです。この新しい、より厳格な規制は一方で、すでに最大限の効率を提供できなくなっていた冷凍技術を見直し、最新のものにする新たな機会を産むことになりました。

適切な冷媒を選ぶ

このプロジェクトでは、GWP (Global Warming Potential: 地球温暖化の可能性) が2500未満であり規制に適合している不燃性冷媒の使用に基づいて、冷凍システムが要求されました。冷媒の種類は、どの程度の頻度で定期点検を要求されるかに直接影響するので、保守や修理作業に制限がより多くなるオフショアの設置では、適切な冷媒の選択が特に重要になってきます。GEAのエンジニアが選んだのは、不純物がなく、塩素を使わないオゾン層破壊係数 (ODP) ゼロの冷媒でした。

オフショア要素

このプロジェクトのオフショア事情によりGEAは空間の制約に対応しなければなりませんでした。既存のモジュールが占めていたのは非常に限られた空間だったので、その制約周りの設計が必要でしたし、物の引き上げや設置作業ができるように重量に配慮する必要もありました。それ以外に輸送物流、振動制御、環境要因なども検討しました。提案したソリューションの機械的な設計は3Dモデリングソフトウェアを使ってその裏づけをカスタマーに説明しました。

設計の側面には、環境への漏出を低減するためにコンプレッサーにダブルメカニカルシールを、そして修理が発生しやすい加圧ラインにはダブルブロックとブリードエア分離バルブを採用したことが含まれています。

オフショアの用途に用いるときとしてはスペアパーツや部品類の供給に関する困難がヘリコプターや船舶の航行が難しくなる過酷な冬季に予測されるため、2年間のオペレーションと予備部品両方を念頭に、適切なスペアパーツの選択根拠としてプラントの信頼性、稼働率、保守性 (RAM) と、故障モード、故障モード・影響及び致命度解析 (FMECA)に関する精確且つ詳細なスタディがオペレーターから求められました。この研究の結果として、特定用途に適したスペアパーツの完全なリストに加え、一連の広範なスペアパーツに対する認識も得られました。冷却パッケージの稼働率が99%を越えることはこのスタディの結果から明らかです。

ストリングテスト

最終チェックとして、完全なストリングテストがオペレーターから求められました。このテストは出荷前のワークショップで実施されています。完全なテストはプロジェクトに特化したコンプレッサー、モーター、潤滑油サーキットで実施しました。コンプレッサーのモーター電力とテストに要求されるライフライン（冷却水、電気、窒素、空気）の供給にとって適切なテストベンチは施設に備わっていました。

設計した速度で4時間連続可動するのがユニットのテストでした。これによってユニットが機械的に完全な状態であることとシステム機能に問題がないことを確認します。テスト中、ノイズと振動のレベルを監視しました。

革新的ソリューション

脱水や露点制御など厳格なカスタマーの仕様に沿って新しい冷凍システムが設計されました。GEAは既存の遠心式コンプレッサテクノロジーを油冷式GEAスクリュー圧縮機と満液式蒸発器に置き換えました。満液式蒸発器は満液テクノロジーの用途として比較的新しいものです。equivalent-duty遠心式コンプレッサよりもGEA製造の回転式スクリュー圧縮機を選ぶことでカスタマーの設置費用を低減することができます。それだけでなく、物理的な寸法も小さく、保守も容易です。これはメカニカルシールの耐久性によるものです。満液式スクリューの保守時間限界は3年が典型的です。このように必須保守の間隔を長くすることで高いシステム稼働率を確保できます。

GEAのプロセスシステムチームの先取り志向が、信頼性が高く保守の負担の少ないソリューションをカスタマーのために発見しようとより広範な技術に目を向けさせた結果、期待にこたえる成果が生まれたのです。