Mashine za LNG zenye Mabasi

Ubadilisho kuwa na LNG ya njia ya vitengo

Miaka kumi iliyopita, kujenga mashine ya LNG ilikuwa maana ya kufuta eneo kubwa, kufanya msingi ya chuma, na kutumia miaka miwili hadi matatu kujenga kwenye eneo. Leo, sehemu ya kuzidi ya sekta hii inafanya jambo hilo kwa njia tofauti. Mashine za LNG zilizopakuliwa kwenye skid—ambapo treni yote ya kufanya LNG inajengwa kwenye kituo cha ujenzi, kisha huhamishwa kwenye eneo na kuzungushwa kwa vinyonga—zimebadilika kutoka ufumbuzi wa kipekee kuwa chaguo cha kawaida.

Mshirika wa kufanya kazi si mgumu. Miradi ya LNG ya kawaida ya kujenga kwa mikono inakabiliana na matatizo ya kuzidi katika gharama, vikwazo vya muda, na ukosefu wa wafanyakazi. Uendeshaji wa njia ya vitu vilivyopangwa kwa sehemu (modular) unatumika kutatua matatizo haya yote matatu. Kwa kubadilisha ujenzi nje ya eneo la mradi katika mazingira ya kudhibitiwa, timu za mradi hupata uwezekano wa kuvumilia, ubora, na kasi. Kwa mashamba ya gesi ya mbali, mali ambayo haipatikani kwa urahisi (stranded assets), na masoko ambayo yanahitaji LNG haraka, mimea ya LNG iliyowekwa kwenye skid ni mara nyingi jibu pekee la kufanya kazi.

Namna ya Mimea ya LNG Iliyowekwa kwenye Skid Inavyoonekana Kweli

Mimea ya LNG iliyowekwa kwenye skid si kifaa chombo kimoja—ni mfumo uliojumuishwa uliofungwa kwenye mashine ya chuma ya kusimamia ili iweze kusafirishwa. Mfumo wa kawaida unajumuisha usafi wa gesi ya kuanza (kutumia amine, kuchomwa, na kutoa merkuri), utekelezaji wa kuwa likalai (kwa kawaida kwa kutumia mchongoma wa nitrojeni au mzunguko wa refrigerant ya kichanganyiko), uhifadhi, na kufuta.

Mbinu ya kubuni kwa vitengo vinavyoweza kusafirishwa huugiza mshale katika vitengo vya uhamisho, kila kitengo kina ukubwa unaofaa kwa mipaka ya usafirishaji—kawaida ni mita 12.2 (40 futa) urefu, mita 3.05 (10 futa) upana, na mita 3.05 (10 futa) kimo kwa usafirishaji kwenye barabara, au kubwa zaidi kwa usafirishaji kwa bahari vitengo huvuka kwenye tovuti na mifumo ya uvurugu, vifaa vya kufuatia na mifumo ya umeme tayari yamepangwa na kujaribiwa. Kazi za tovuti huondolewa hadi kufanya msingi, kufanya nafasi ya vitengo, na kuunganisha vitengo. Mshale wa kuchakata LNG wa kiasi cha 100,000 Nm³/kisiku katika Sichuan uliweza kuanzishwa chini ya miezi sita kutoka wakati wa kufikia kwa vitengo—muda ambao ungekuwa haupaswi kufikiri kwa kutumia mbinu za kawaida za ujenzi.

Faida za Gharama na Muda Ambazo Zinatumika Kweli

Nambari zinasisitiza historia. Ujenzi kwa vitengo unaweza kupunguza muda wa jumla wa mradi kwa asilimia 15 hadi 25 kuliko mbinu za kawaida. Kwa mradi wa kawaida wa LNG wa ukubwa mdogo, hii inamaanisha kupungua muda kwa miezi sita hadi kumi na mbili—ambayo inamaanisha kupata mapato mapema zaidi na muda mfupi zaidi wa mkopo.

Uchafu wa gharama unatokana na mikao mingi. Malipo ya kazi ya ufabrication katika duka mara nyingi ni ya chini kuliko ya kazi ya kifahari, hasa unapofikiria miundombinu inayohitajika kusaidia kampuni ya ujenzi mbali . Utendaji katika mazingira ya duka iliyodhibitiwa ni bora—hakuna vikwazo vya hali ya hewa, hakuna matatizo ya usanidi wa vitu, hakuna ukosefu wa wafanyakazi wa uhandisi . Ubora ni bora kwa sababu wafanyakazi wale wanaojenga vitengo vile vilivyovyoo mara kwa mara, wakibadilisha ufanisi ambao wafanyakazi wa kifahari hawawezi kufikia.

Mmoja wa wafanyikazi katika eneo la Eagle Ford shale alitathmini njia zote mbili kwa mchanga wa LNG wenye uwezo wa galon 50,000 kwa siku. Chaguo cha vitengo kilikuwa chini kwa asilimia 18 kwenye jumla ya gharama iliyowekwa na kulipa muda wa kuanza mapema kwa miezi sita. Uamuzi ulikuwa wa kawaida.

Mahali ambapo Mchanga wa Skid-Mounted unashusha—na mahali ambapo haushushi

Mifumo ya kusimama kwenye skidi inafanya kazi vizuri katika mazinga maalum. Mahali pa mbali yenye miundombinu ndogo ni bora—hakuna hitaji la kuweka na kulisha wafanyikazi wengi wa ujenzi kwa miaka miwili. Mifumo ya gesi iliyosimama (stranded gas assets) ambayo ingekuwa imeshakaribia kuchomwa sasa inaweza kufanywa biashara. Miradi ya wakati mfupi au ya mtihani hufaidika kutokana na uwezo wa kubadilisha mchanga kwenye mahali lingine baada ya mwisho wa mradi wa kwanza .

Lakini mfumo wa vitengo (modular) si mara nyingi jibu. Kwa vifaa vya LNG vya msingi kubwa sana—kama vile milioni 5 ya tanne kwa mwaka na zaidi—faida za ukubwa wa kiwango (economies of scale) zinapendelea ujenzi wa kawaida (stick-built construction). Vitengo vilikuwa na ukubwa mkubwa sana ili kuzihamishia, na faida ya gharama ya wafanyikazi wa mahali (site labor cost advantage) ya mradi mkubwa mmoja inazidhani faida ya ufanisi wa kujenga kwenye kituo (productivity benefits of shop fabrication).

Kuna pia kikomo cha usafirishaji. Vitu vya kujengwa (modules) vinahitaji kuingia ndani ya eneo la uwasilishaji uliopatikana. Hii inamaanisha kwamba baadhi ya vifaa—hasa nguzo za kugawanya kwa ukubwa mkubwa au vituo vya baridi sana (cold boxes) vingeweza kutabaswa katika vitu vingi vya kujengwa na kujengwa upya mahali, ambalo hiongeza ufanisi. Timu ya mradi nchini Australia ya Magharibi ilijifunza somo hili wakati vituo vya baridi (cold box module) vilifika 6 inches zaidi ya upana wa njia ya usafirishaji uliowezekana. Suluhisho lilijumuisha kufunga barabara, msaada wa polisi, na kushusha gharama ya miaka sita.

Uagano wa Teknolojia katika LNG ya Ukubwa Mdogo

Mchakato wa kufanya LNG unabadilika kote katika mitandao ya kujengwa kwenye skid, lakini mchakato mawili ni ya kawaida katika eneo la ukubwa mdogo.

Mchakato wa kuvuruga nitrojeni ni ya kawaida kwa sababu ya urahisi wake na uwezo wa kufanya kazi kwa ubunifu . Nitrojeni inapakwa, kuchukuliwa baridi, na kuvimba ili kuzalisha ukaruhani, kisha inarudishwa tena. Mzunguko huu hauna moto, ambalo unafanya mfumo wa usalama kuwa rahisi zaidi, na unashughulikia mabadiliko ya usawiri wa chanzo vizuri. Upungufu? Ufanisi. Mzunguko wa nitrojeni hutanisha nguvu zaidi kwa kila kitengo cha LNG kilichotengenezwa kuliko mfumo wa dawa ya ukaruhani yenye mchanganyiko wa vitu vingine.

Mzunguko wa dawa ya ukaruhani yenye mchanganyiko wa vitu vingine —hasa Mzunguko wa Dawa ya Ukarakani ya Moja (SMR)—unatoa ufanisi bora wa kisayansi ya joto . Kwa kutumia mchanganyiko wa hidrokarboni na nitrojeni, dawa ya ukaruhani inaweza kufanana vizuri na mchoro wa ukaruhani wa gesi ya asili, kubadilisha upotezaji wa exergy. Mchango uliopita ni ughumu: usawiri wa dawa ya ukaruhani lazima utengenezwe kwa makini, na mfumo haujali mabadiliko ya gesi ya chanzo kwa urahisi.

Kwa maombi yote ya kujenga kwenye skid katika kipindi cha 10,000 hadi 100,000 Nm³/kisiku, mzunguko wa expander ya nitrojeni ni chaguo la kawaida. Ni rahisi zaidi kuyasimamia, rahisi zaidi kuyasimamia kwa udhibiti, na inakubali vizuri mazingira ya kazi yanayotokana na eneo la mbali na wafanyakazi wenye uzoefu mdogo.

Uundaji na Uuzaji wa Skid: Shetani katika Mafupi

Hapa ndipo ruba inapokutana na njia. Mchanga wa LNG uliofungwa kwenye skid ni sawa na ubora wa uuzaji wake tu. Uanalizi wa mashakili ya mifumo ya uvuvi unapaswa kujumuisha mzigo wa usafirishaji, si hali za kufanya kazi tu. Vifaa vya ufuatiliaji vinapaswa kubaki bila kuharibika kwa vibaya vya barabara. Uwasilishaji wa umeme unahitaji kupangwa kuepuka udharura wakati wa kuchukua na kusimamisha.

Wauzaji bora wa skid wanauunda kwa lengo la usafirishaji kuanzia mwanzo. Hii inamaanisha kuzingatia usambazaji wa uzito wa moduli kwa ajili ya kuchukua kwa kran, uvunja wa muundo kwa ajili ya usafirishaji wa barabara, na mahali pa kuingia kwa ajili ya kuunganisha eneo. Uhamisho wa mapema katika ghorofa ni tofauti nyingine—skid ambayo huja imepangwa vyombo vya ufuatiliaji vyote kwa usahihi na mzunguko wote umejaribiwa kwa mapema unahifadhi wiki nyingi za uhamisho wa eneo.

Mradi katika Permian Basin ulitumia wafanyabiashara wawili tofauti kwa skid zinazofanana. Moja ilifika na vipimo vyote vimepangwa mapema na kurekodiwa; ya pili ilifika na mifumo ya waya isiyo na lebo, mifumo ya waya isiyo na lebo, na vifaa vya kupima vilivyohitaji kupangwa tena kabisa. Mtaa wa kwanza ulianza kazi ndani ya wiki tatu; wa pili ulichukua wiki kumi. Tofauti ya gharama za ufanyaji ilikuwa chini ya 5%—tofauti ya muda wa kuanza kazi ilikuwa kubwa sana.

Kwa Nini Ubora wa Ufanyaji Unaamua Ufanuzi wa Mradi

Mitaaluma ya LNG inayotegemea skid inafanya mradi kuwa mfupi kwa kuchukua kazi nje ya eneo la mradi, lakini upungufu huo unafanya kazi tu kama kazi nje ya eneo limefanywa vizuri. Moduli ambayo inahitaji kufanywa kazi tena kwa wingi katika eneo la mradi inadhoofisha lengo la kutumia moduli. Ufanyaji mbaya wa uviringo, uviringo usio sawa wa flange, au uviringo usio sahihi wa vifaa vya kupima siwezi kuleta pesa tu—bali pia huvuta muda wa kuanza kazi ambao ulikuwa ni sababu ya kutumia moduli kwanza.

Kwa wamiliki wa miradi wanaoyatumia suluhu za skid-mounted, rekodi ya mfabricati ina maana zaidi kuliko jina la mtoaji wa teknolojia. Mfabricati aliyeonyesha uwezo na kuwa na udhibiti mzuri wa ubora, usimamizi wa miradi unaofanya kazi vizuri, na historia ya kutoa bidhaa kwa wakati unapopunguza hatari ya mradi kwa njia ambayo hakuna kiwango chochote cha uhandisi kinachoweza kubadilisha. Makampuni kama GreenFir yamejenga sifa zao kwa ufanisi huo halisi—kutoa vifaa vya kusonga gas ambavyo vinakuja tayari kutumika pale, bila kufanywa kazi nyingi zaidi kwenye eneo na muda wa kuanza ulioelezwa kwa wazi.