Ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής για μια νέα εγκατάσταση λέβητα FPSO
Ως μέρος των εργασιών FEED για ένα νέο FPSO που προγραμματίζεται να αναπτυχθεί στην περιοχή της Νοτιοανατολικής Ασίας, ένα από τα βασικά στοιχεία μετατροπής είναι η εγκατάσταση ενός νέου λέβητα 100 T/h. Σε αυτό το έργο, το μεγαλύτερο μέρος του παραγόμενου ατμού θα χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές θέρμανσης από την κορυφή, γεγονός που καθιστά το χειρισμό του συμπυκνώματος και τη διαχείριση της εκκένωσης ατμού σημαντικό μέρος του συνολικού σχεδιασμού του συστήματος. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, ένας νέος ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής που θα εγκατασταθεί στο μηχανοστάσιο γίνεται ένα απαραίτητο πακέτο υποστήριξης, όχι μόνο για την απόδοση της διαδικασίας, αλλά και για την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του σκάφους.
Σε υπεράκτια έργα όπως οι μετατροπές FPSO, η επιλογή εξοπλισμού σπάνια αφορά μόνο την εκπλήρωση ενός καθήκοντος στα χαρτιά. Περιορισμοί χώρου, συνθήκες θαλάσσιας λειτουργίας, δυνατότητα συντήρησης, αντοχή στη διάβρωση και ενσωμάτωση με την υπάρχουσα διάταξη μηχανοστάσιο πρέπει να λαμβάνονται υπόψη από το αρχικό στάδιο του σχεδιασμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής θα πρέπει να αξιολογείται προσεκτικά κατά την FEED, ειδικά όταν είναι συνδεδεμένος σε ένα μεγάλο σύστημα ατμού που σχετίζεται με μια νέα εγκατάσταση λέβητα.
Για αυτό το έργο, ο ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής αναμένεται να χειρίζεται τον ατμό εξάτμισης στην πλευρά του κελύφους με ταχύτητα περίπου 90.000 kg/h. Ο ατμός θα συμπυκνωθεί και θα ψυχθεί σε θερμοκρασία εξόδου 65 βαθμών. Στην πλευρά του σωλήνα, η παροχή ψυκτικού μέσου θεωρείται επί του παρόντος στα 1.180 m³/h, με την επιφύλαξη τελικής επιβεβαίωσης από τον πωλητή, με πίεση λειτουργίας 2,0 barg. Το ψυκτικό μέσο εισέρχεται στους 27 βαθμούς και αναμένεται να φύγει από τον συμπυκνωτή κάτω από τους 40 βαθμούς. Αυτές οι συνθήκες υποδεικνύουν ένα σημαντικό καθήκον απόρριψης θερμότητας και απαιτούν σχεδιασμό συμπυκνωτή που μπορεί να λειτουργεί αξιόπιστα σε συνεχή θαλάσσια υπηρεσία.
Ένας ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής σε αυτό το είδος εφαρμογής χρησιμοποιείται για τη συμπύκνωση ατμού χαμηλής-πίεσης ή εξαγωγής όταν δεν απαιτείται ανάκτηση σε κλειστό σύστημα συμπύκνωσης κενού. Σε ένα σύστημα θέρμανσης που λειτουργεί με λέβητα{2}}, χρησιμεύει ως πρακτική λύση για τη διαχείριση του ατμού που έχει ήδη απελευθερώσει τη χρήσιμη θερμότητά του, βοηθώντας τον να μετατραπεί ξανά σε νερό με ελεγχόμενο τρόπο. Αυτό μειώνει το θερμικό φορτίο στο χώρο του μηχανήματος, βελτιώνει τη διαχείριση του συμπυκνώματος και συμβάλλει στην καθαρότερη και αποτελεσματικότερη λειτουργία του συνολικού κυκλώματος ατμού.
Για μια εγκατάσταση μηχανοστασίου FPSO, η σχεδίαση του συμπυκνωτή πρέπει να αντιπροσωπεύει κάτι περισσότερο από μόνο τη θερμική λειτουργία. Η μονάδα θα πρέπει να είναι αρκετά συμπαγής για το διαθέσιμο αποτύπωμα, αλλά εξακολουθεί να παρέχει αρκετή επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας για να αντιμετωπίσει το πλήρες φορτίο ατμού κάτω από τροπικές συνθήκες λειτουργίας περιβάλλοντος και θαλασσινού νερού-, τυπικές της Νοτιοανατολικής Ασίας. Οι θαλάσσιοι κραδασμοί, η κίνηση του πλοίου, η προσβασιμότητα για συντήρηση και η αντοχή σε υγρές και διαβρωτικές συνθήκες είναι όλα πρακτικά ζητήματα. Η επιλογή υλικού, η διάταξη εξαερισμού, ο σχεδιασμός της αποχέτευσης και η δομή στήριξης πρέπει επομένως να ευθυγραμμίζονται με τις απαιτήσεις υπεράκτιων υπηρεσιών και όχι με την τυπική πρακτική κοινής ωφέλειας{4}}που βασίζεται στην ξηρά.
Ένα άλλο σημαντικό σημείο στο FEED είναι η ισορροπία μεταξύ συντηρητικού σχεδιασμού και κόστους έργου. Στο δημοσιονομικό στάδιο, ο ιδιοκτήτης και η ομάδα EPC χρειάζονται συνήθως αρκετό τεχνικό ορισμό για να κατανοήσουν το αναμενόμενο μέγεθος, τη διάταξη, την προσέγγιση υλικού και τη ζήτηση χρησιμότητας του συμπυκνωτή, χωρίς να παγώσει ακόμα κάθε λεπτομέρεια. Σε αυτήν την περίπτωση, στοιχεία όπως το τελικό μέσο-σωλήνων, το περιθώριο ρύπανσης, τα προτιμώμενα υλικά, ο προσανατολισμός των ακροφυσίων, οι απαιτήσεις κλάσης και οι περιορισμοί εγκατάστασης του μηχανοστασίου θα επιβεβαιώνονται κανονικά κατά την επόμενη φάση της μηχανικής. Ωστόσο, τα τρέχοντα δεδομένα διεργασίας είναι επαρκή για να ξεκινήσει η προετοιμασία μιας δημοσιονομικής πρότασης και μιας προκαταρκτικής θερμικής αξιολόγησης.
Από την πλευρά ενός πωλητή, αυτή είναι μια τυπική περίπτωση όπου η προσαρμοσμένη μηχανική προσθέτει πραγματική αξία. Ένας σωστά σχεδιασμένος ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής για χρήση FPSO θα πρέπει να ταιριάζει με το θερμικό φορτίο του έργου, λαμβάνοντας επίσης υπόψη τα πρότυπα θαλάσσιας κατασκευής, τους περιορισμούς μεταφοράς και την πρακτικότητα εγκατάστασης επί του σκάφους. Ανάλογα με τις προτιμήσεις του πελάτη, η μονάδα μπορεί να σχεδιαστεί με υλικά κατάλληλα για υπεράκτιες ατμόσφαιρες και με διαμόρφωση που απλοποιεί την επιθεώρηση και τη συντήρηση κατά τη διάρκεια ζωής του σκάφους.
Για την αξιολόγηση του σταδίου FEED-μπορεί να ληφθεί ως σημείο εκκίνησης η ακόλουθη βάση σχεδιασμού: κέλυφος-πλευρική ροή ατμού εξάτμισης 90.000 kg/h, κέλυφος-πλευρική θερμοκρασία εξόδου 65 μοιρών, σωλήνας-πλευρική ροή ψυκτικού μέσου 1.180 m³, πλευρική ροή 1.180 m³ 2,0 barg, πλευρική θερμοκρασία εισόδου σωλήνα-27 μοίρες και θερμοκρασία εξόδου σωλήνα- κάτω από 40 μοίρες . Με βάση αυτές τις παραμέτρους, ο ατμοσφαιρικός συμπυκνωτής μπορεί να έχει προκαταρκτικό μέγεθος για εκτίμηση προϋπολογισμού και αναθεώρηση ιδέας.
Σε υπεράκτια ενεργειακά έργα, ο εξοπλισμός υποστήριξης όπως οι ατμοσφαιρικοί συμπυκνωτές μπορεί να μην προσελκύουν τόσο την προσοχή όσο ο ίδιος ο λέβητας, αλλά ο ρόλος τους είναι θεμελιώδης. Ένας καλά σχεδιασμένος-συμπυκνωτής βοηθά το σύστημα ατμού να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά, υποστηρίζει σταθερή υπηρεσία θέρμανσης από την κορυφή και μειώνει τα λειτουργικά προβλήματα στο μηχανοστάσιο. Για μια νέα μετατροπή FPSO στη Νοτιοανατολική Ασία, η επιλογή του σωστού ατμοσφαιρικού συμπυκνωτή κατά τη διάρκεια της FEED είναι επομένως ένα σημαντικό βήμα προς έναν αξιόπιστο και εφαρμόσιμο σχεδιασμό ατμοσταθμού.