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Aug 10, 2023

ガス輸送用統合コンプレッサーライン

Di Roberta Prandi 27 settembre 2022 Baker Hughes ha recentemente celebrato un traguardo significativo

ロベルタ・プランディ著 2022年9月27日

ベーカー・ヒューズは最近、ドリフトウッド・パイプラインLLCとのLNGプラントへの供給となるテルリアン・パイプライン・プロジェクトに関する重要な契約の獲得を祝いました。 ベーカー・ヒューズは、それぞれ 19 MW モーターを搭載した 4 つの ICL トレインを供給します。

この契約は、米国ルイジアナ州南西部のボーリガード教区とカルカシュー教区に設置が計画されている天然ガス輸送プロジェクトのライン 200 および 300 用の ICL 技術およびターボ機械装置に関して、テルリアン社の子会社であるドリフトウッド パイプライン LLC と締結されました。

このプロジェクトは、これまでで最も強力な ICL となります。 しかし、ベーカー・ヒューズの ICL マーケティング リーダー、オリヴィエ・ペレリン氏は、これは決して ICL で達成できる最高の力ではないと述べました。

ペレリン氏は、ICLはフランスのル・クルーゾで設計、製造されており、パイプラインや上流などのさまざまな用途に世界中で50台以上設置されていると説明した。 「ICLには、ベーカー・ヒューズが長年使用してきた実証済みの4つの技術、すなわち遠心圧縮機、統合高速モーター、可変周波数ドライブ(VFD)、およびアクティブ磁気ベアリングが統合されています。」

ICL の最大吐出圧力は最大 300 bar、入口流量範囲は 500 ～ 40,000 m3/h です。 最大速度は、1 MW を超えるシステムの場合は 18,000 r/min、1 MW 未満のシステムの場合は 30,000 rpm で、連続速度範囲は最小 30% から最大 105% です。

ペレリン氏によると、統合された電気モーター、つまりコンプレッサーの加圧ケーシング内にモーターが配置されているため、コンプレッサーのシャフト端をシールする必要がなくなり、ガス漏れがゼロになります。 その結果、ICL は排出ガスのないコンプレッサー システムとなりました。

Baker Hughes で実施された評価では、8 MW のガスタービン駆動コンプレッサーを ICL に置き換えることで、石炭で発電されている場合は CO2 を 40% 削減でき、電力システムの燃料が天然ガスである場合はさらに CO2 削減が達成できることが示されました。 もちろん、削減は再生可能エネルギーからの電力を 100% 使用することになります。

「ICLを使用すると、スタンバイ中に排出物が発生せず、システムを減圧する必要がないため、結果としてプロセスガスを節約できます」とペレリン氏は述べています。 「オペレーターが待機時間が長い非連続プロファイルを実行している場合、ICL は従来のユニットと比較して最大 10 分の 1 の電力消費を削減します。実際、ドライガス シール ブースターに電力を供給する必要はありません。スタンバイ中にユニットを加圧したままにしたり、コンプレッサーを立ち上げる準備をするために機器のスイッチを入れたりする必要はありません。」

ダウンタイムが短いことも、ICL の重要な利点です。テルリアン パイプライン プロジェクトの場合のように、モーター コンプレッサーが継続的に稼働している場合、システムにはガス シールなどの定期的なメンテナンスが必要なコンポーネントが搭載されていないため、ダウンタイムが大幅に短縮されます。 、潤滑油ベアリング、ギアボックスおよび補器類。

「ICLでは、安全規制の要求に応じて、メンテナンスは主に電気コンポーネント（主にVFD）によって行われます」と同氏は付け加えた。 「ベーカー ヒューズでは、初年度を除き、約 1 日かかる初期動作チェックを実施し、その後は 5 年ごとにメンテナンスを実施します。したがって、20 年間の運用で約 40 日のダウンタイムが節約されることになります。」

設置面積と重量における利点も重要です。ベーカー ヒューズは、ベルギーのパイプライン ステーションに設置された 5 MW の従来型コンプレッサーと、オーストリアのパイプラインに設置された 6 MW ICL を比較しました。後者は設置面積と重量が約半分です。 「特にヨーロッパでは、これらの機械が筐体内に設置されることが多いため、ICL は建物建設のためのスペースを節約します。これはブラウンフィールドプロジェクトの場合にも当てはまります」とペレリン氏は述べています。 「ICL は、標準的な低速ギアボックス コンプレッサー システムと比較して、コンポーネントと補助機器を節約し、建設コストを大幅に削減します。その結果、商業運転までの時間も大幅に短縮されます。」

最後に、ICL は非常に柔軟性が高いとペレリン氏は述べ、「ICL の設計方法により、ターンダウンが 30% であるのに対し、従来のモーター駆動ユニットでは 70% となり、運用上の柔軟性が大幅に向上しました。」

また、ICL はウォームアップなしで開始でき、5 分以内に最大出力に達します。 また、加圧保持機能も備えており、メンテナンス面でも大きなメリットをもたらします。

これは、再循環する必要があるため、通常、最小限の流量を維持する必要があるガスパイプラインにとって不可欠です。 「ICL を使用すると、停止および始動サイクルに制限がないため、お客様は制限された流量で動作するときや、ユニットを再び立ち上げるときにエネルギーを節約できます。」

米国市場とテルルのパイプラインプロジェクトに関して、ベーカーヒューズの北米セールスリーダーであるジム・サッコーン氏は、これまで米国でのパイプラインの電化導入を遅らせてきた主な要因の一つは、遠隔地で利用可能な送電網の供給が不足していることであると説明した。そして他の分野では回復力が欠如しています。

「テルルのパイプラインプロジェクトに信頼性の高い電力供給を確保するために、私たちはLM6000PF+ガスタービンによって供給される独立した電力アイランドを備えた独自のソリューションを開発しました」と同氏は述べた。 「利用可能なガスタービン由来の電力はガス圧縮ステーションの近くに設置され、必要なときに使用されます。これにより、ドリフトウッド・パイプラインの運用に柔軟性がもたらされ、潜在的な電力中断に耐えるために状況の変化に適応する能力が得られます。」

サッコーン氏は、システムのパワーバンドが最適化されている場合、ガスパイプラインのコンプレッサーステーションは ICL テクノロジーの理想的なアプリケーションであると付け加えました。 「米国のパイプラインでは、ガス流量が減少した場合でも圧縮ステーションが引き続き稼働できるように、複数の小型動力機械を使用する伝統がありました。ICL の出力範囲とターンダウン能力は、この市場に非常に適しています。 」

ペレリン氏は、ICLの他の用途には、小規模LNG液化、陸上および海上のガス圧縮、無人運転、騒音制御が問題となる環境に敏感な地域などがあると説明した。 「モーターがコンプレッサーのケーシング内にあり、ギアボックスや補助装置がないため、ICL の騒音は従来の設備より 50% 低くなります。」と彼は言いました。 海中ガス圧縮も ICL の潜在的な応用分野です。

この技術のさらなる開発に関して、ペレリン氏は「欧州市場では、天然ガスと混合した一定量の水素を処理できるICLに対する需要が高まっている。実際、現在のEU規制では10％が要求されている」と説明した。ガス輸送における水素容量。」

「ICLは多段構成により、さまざまな分子量に合わせてインペラの数を調整できるため、この割合を簡単に処理して同じ圧力比を実現できます」とペレリン氏は述べ、ベーカー・ヒューズ社は100％水素と互換性を持たせるべく取り組んでいると付け加えた。

ICL テクノロジーを使用した研究の主な分野は、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすための製品範囲の拡大です。 これには磁気軸受技術の向上が必要です。 Baker Hughes は、この技術に関して SKF とライセンスおよびサービス契約を結んでいます。 「磁気軸受技術により、ICL はゼロエミッションソリューションとなることがさらに可能になりました。私たちは、19 MW を超える範囲を拡大するために、この技術の研究に継続的に投資しています」とペレリン氏は述べています。

Baker Hughes は、ガスフレア回収や分散型ガス収集などの用途向けの低電圧 ICL にも投資しています。 300 kW および 900 kW モーターを備えた ICL ソリューションが利用可能です。 「これらの小型マシンは、より強力なマシンと同じ利点を提供します」とペレリン氏は述べています。 「私たちは、FPSO を含むオフショアなどの上流市場でのアプリケーション向けに、マイルドサワーガスに適した ICL を作ることにも取り組んでいます。

「LNG の応用も研究分野です。私たちは、低電圧 ICL 技術と冷却プロセス用のエキスパンダーを組み合わせた ICL-E と呼ばれるソリューションを備えた小規模液化プロジェクト用の機械を納入しました。」と同氏は述べました。