Offshore

• Unité Flottante de GNL (FLNG)
• FSRU & FSU

 

Le marché de l'énergie requiert de la flexibilité en matière d'infrastructures. Bien établis ces dernières années, les unités flottantes de gaz naturel liquéfié (FLNG) équipés des technologies à membranes de GTT sont aujourd'hui la référence mondiale.

Grâce à une recherche et un développement continu, GTT maintient sa position de leader en tant que fournisseur de systèmes de confinement de gaz liquéfiés les plus efficaces et fiables pour l'industrie offshore. 

Conception de coque pour des opérations de longue durée sur site

Les principaux avantages de la technologie à membranes résident dans des agencements structurels optimisés, réduisant les mouvements de l'unité flottante. Le fonctionnement des systèmes de production est amélioré, et un bon accès pour l'inspection et la maintenance est assuré.

La structure peut être conçue pour offrir une résistance à la fatigue à long terme des plus élevées.

Les FLNG à membranes offrent un espace de pont plat pour une disposition simplifiée des topsides et une occupation complète de la soute, permettant une compacité et une optimisation de la capacité de stockage.

L’agencement des cuves est choisi sous forme de configuration à une rangée ou deux rangées, en fonction des conditions météorologiques et océaniques de la zone d’exploitation. Les deux familles de technologies de GTT, NO96 ou Mark III, peuvent être utilisées.

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Facilité de construction : planification plus rapide et moins risquée

Contrairement à la technologie concurrente (Prismatic Type B), la technologie à membranes offre une grande facilité de construction. Une fois la coque intérieure terminée, le système de confinement et les modules supérieurs peuvent être intégrés en parallèle, évitant ainsi de devoir considérer la construction du réservoir comme une étape critique du projet.

Etude du Sloshing

Contrairement aux méthaniers, qui opèrent sous des niveaux de remplissage conventionnels, les unités offshore doivent fonctionner à tous les niveaux de remplissage.

Le phénomène de sloshing est un sujet que GTT prend en compte dès le début du projet.

Les études préliminaires (Pre-FEED et FEED) permettent d’établir le profil opérationnel et de déterminer la conception (configuration à une rangée, deux rangées, géométrie du réservoir) la plus adaptée aux conditions environnementales observées sur le site d’exploitation.

Quelle que soit la sévérité des conditions environnementales, qu’il s’agisse de mers calmes ou agitées, une solution peut toujours être identifiée.

 

Amélioration de la Conception

Conception à une rangée (One-row)

La conception initiale des FLNG à membranes comportait deux rangées de réservoirs afin de gérer l'activité de sloshing à des niveaux de remplissage intermédiaires (entre 10 % et 40 % de la hauteur des réservoirs). Au milieu des années 2010, le projet des premiers porte-conteneurs géants à propulsion GNL (série CMA CGM) a conduit à plusieurs optimisations dans la conception des cuves GNL et leur capacité à supporter des niveaux de sloshing plus élevés (renforcement des matériaux, adaptation de la forme des cuves).

Tirant parti de ces améliorations et des retours positifs en mer, GTT a développé une conception de FLNG à une rangée, offrant aux clients une compétitivité accrue en termes de coûts et de délais, ainsi qu’une flexibilité supplémentaire. Cette conception a rencontré un succès commercial immédiat, avec deux FLNG à une rangée équipés de cuves à membranes actuellement en construction.

Conception 2 x 3 cuves (two-rows)

Une autre alternative à la conception initiale 2 x 4 réservoirs consiste à augmenter la longueur des réservoirs tout en conservant deux rangées. Cela permettrait de n’avoir que trois réservoirs par rangée, une solution particulièrement adaptée aux projets situés sur des sites d’exploitation exposés, où les conceptions à deux rangées seraient plus optimisées qu'une conception à une rangée.

Cette conception offre également de nombreux avantages, en réduisant les délais de construction, en diminuant le CAPEX et l’OPEX de l’unité, tout en conservant une flexibilité opérationnelle similaire.

Système de Manutention de la Cargaison

Le taux d’évaporation quotidien (BOR) est garanti par GTT. Par rapport aux technologies concurrentes, un meilleur BOR simplifie les équipements nécessaires.

Le réseau de tuyauterie a été adapté pour permettre des opérations simultanées, telles que la production, le transfert de navire à navire et la maintenance.

Un ou plusieurs réservoirs peuvent être temporairement mis hors service pour maintenance, tandis que d’autres réservoirs restent en fonctionnement normal. Les pompes peuvent être entretenues sans mise hors service des réservoirs grâce à l’utilisation de pompes rétractables.

Les temps de refroidissement et de réchauffement des réservoirs sont plus courts avec les systèmes à membranes, réduisant ainsi les coûts.

Maintenance sur Site

À l’instar des méthaniers, les unités offshore doivent également effectuer des opérations de maintenance. Comme pour les LNGC, le système de confinement de la cargaison (CCS) est surveillé en continu, même lorsque les réservoirs sont en service, afin d’éviter tout arrêt.

De plus, le département des Opérations de GTT propose une solution clé en main dédiée à la maintenance des réservoirs à membrane des FLNG (plan d’inspection basé sur les risques – RBI – personnalisé pour les cuves GNL) :

• Développement du plan RBI initial pour les cuves GNL jusqu’à son approbation par la société de classification : collecte des données, évaluation des risques et classement des priorités, planification des tests et inspections.
• Procédures de réparation standard et simplifiées conformes aux normes offshore applicables.
• Exécution et suivi du plan RBI avec la société de classification.
• Réévaluation du plan RBI selon les conditions réelles de vie des FLNG.

Les armateurs et opérateurs bénéficient du support technique de GTT à tout moment de la durée de vie des FLNG. Pendant les maintenances, le département des Opérations de GTT agit en tant qu’EPC, en supervisant les sous-traitants (entreprises de tests et de réparations). Ce plan d’inspection basé sur les risques pour les cuves GNL permet d’étendre en toute sécurité les intervalles entre les inspections des réservoirs.

 

 

Le marché de l'énergie requiert de la flexibilité en matière d'infrastructures. Moins coûteux que les terminaux d'importation terrestres et plus rapides à installer, les FSRU (Floating Storage and Regasification Units - unités flottantes de stockage et de regazéification) constituent une solution très souple pour les pays importateurs. Les FSU (Floating Storage Units - unités flottantes de stockage) sont similaires mais ne contiennent pas de capacité de regazéification. Au lieu de cela, la FSU achemine son gaz vers un module de regazéification situé à proximité.

Comme les méthaniers, les FSU et les FSRU nécessitent des réservoirs minimisant les transferts thermiques. Les réservoirs à membrane conçus par GTT garantissent de faibles taux d’évaporation (Boil-Off Rates - BOR) tout en optimisant l’utilisation de l’espace disponible dans la coque. Les deux familles de technologies de confinement de GTT, NO96 et Mark III, peuvent être utilisées pour équiper un FSRU ou un FSU.

Conception de la coque & maintenance à long terme sur site 

Les technologies à membrane offrent des avantages clés grâce à des configurations structurelles optimales, permettant de réduire les mouvements des unités flottantes dès la conception. Le fonctionnement des systèmes de production est amélioré et l'accès pour l'inspection et la maintenance est facilité.

La structure peut être conçue pour offrir une résistance à la fatigue à long terme des plus élevées.

Les FLNG / FSU équipés avec une technologie à membranes GTT disposent d’un pont plat, facilitant l’aménagement des équipements supérieurs, ainsi qu’une utilisation complète de la cale à cargaison, favorisant la compacité et l’optimisation de la conception de la coque.

La disposition des réservoirs peut être configurée en une seule rangée ou en deux rangées. Les deux familles de technologies de GTT, NO et Mark, peuvent être utilisées.

 

Etudes du Sloshing 

Contrairement aux méthaniers conventionnels, qui fonctionnent généralement en étant soit presque pleins, soit presque vides, mais jamais à moitié remplis, les FSRUs et FSUs doivent pouvoir opérer à n'importe quel niveau de remplissage. Les réservoirs doivent donc être conçus et renforcés pour résister aux charges de ballottement du GNL (sloshing) plus élevées qui se produisent lorsque les réservoirs sont à moitié remplis.

GTT intervient dès les premières phases du pré-projet pour évaluer les mouvements du ballotement du GNL (sloshing). Ces mouvements sont spécifiques au site et dépendent également du système d’amarrage utilisé (sur jetée, à point unique ou à ancrage réparti). Sur la base de son évaluation des mouvements liquides, GTT détermine la configuration optimale du renforcement des réservoirs et calcule le taux d’évaporation des réservoirs (BOR).

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SOLUTION POWER SOLUTION

GTT a développé une solution numérique d'analyse automatisée des risques, appelée POWER (Prediction of Operational Windows to Enable Regas operations), afin d'optimiser les opérations de regazéification des unités offshore (FNLG ou FSRU) ainsi que le transbordement de GNL entre ces unités et les méthaniers dans des zones soumises à des conditions de mer difficiles.

Basée sur des données d’orientation, des analyses de ballottement et des prévisions sur trois jours, la solution POWER permet une meilleure anticipation des risques et une augmentation significative des opérations de transfert entre navires pour les unités offshore exposées à une mer agitée. Il a été démontré que, sur certains sites offshore, la solution POWER peut étendre les fenêtres opérationnelles jusqu’à 98 % du temps sur site, contre seulement 39 % sans cette solution.

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Services d’Ingénierie Avancée pour les Projets FSRU

GTT propose des services de conseil et des études d’ingénierie pour développer tout type de projet de FSRU/FSU, qu’il s’agisse de constructions neuves ou de navires existants :

• Transferts de GNL de navire à navire - Étude hydraulique (calcul du débit maximal réalisable, durée des opérations, calcul de la pression de livraison, dimensionnement des équipements).
• Conversion de méthaniers en FSRU/FSU - Études du sloshing, augmentation de la pression MARVS, études de processus et d’instrumentation.
• Prolongation de la durée de vie - Extension de la durée de vie actuelle ou conversion pour un redéploiement en FSRU/FSU sur un autre site.
• Rétrofit de navires GNL - Mise à niveau, modification et installation d’équipements tels que moteurs principaux ou auxiliaires, pompes d’alimentation en gaz, pompes à carburant, compresseurs, vaporisateurs, sous-refroidisseurs, unités de reliquéfaction, systèmes de remplissage supérieur, unités de décharge, soupapes de surpression, etc.
• Plan d’inspection alternatif (ASP) - Optimisation de la maintenance des réservoirs des FSRU.
• Départ en urgence - Étude pour les FSRU/FSU en opérations de remplissage partiel.