achievement of drastic downsizing and cost reduction for lng open

ACHIEVEMENT OF DRASTIC DOWNSIZING AND COST REDUCTION
FOR LNG OPEN RACK VAPORIZERS
BY USING OPTIMUM DESIGN METHODS
Masaru Sekiguchi, Production Engineering Sect. Production Dept. Tokyo Gas Co., Ltd.
Norihiro Hisada, Thermal Energy Systems Engineering Dept. Sumitomo Precision Products Co., Ltd.
SUMMARY
Tokyo Gas and Sumitomo Precision Products have jointly developed a new design method to
effectively determine the optimal shape of heat exchanger tubes and thereby minimize the
construction costs for LNG Open Rack Vaporizers (ORV). Compared to a conventional ORV, we
successfully reduced the number of heat exchanger tubes by about 50%, lowered the floor space
required for installation by about 30%, and finally reduced construction costs by about 20%.
In order to cut construction costs, we pulled together over 30 years of expertise in ORV design
technology to create a new design method. Using numerical analysis, it is possible to design the
optimum shape of the heat exchanger tubes (e.g. the shapes and sizes of the internal and external
surfaces). By applying this method to the design of the new ORV installation at Tokyo Gas’
Ohgishima Terminal (150 tons/hour × 2 units, completed in November, 2000), we dramatically
increased the LNG throughput per heat exchanger tube, thereby also achieving our cost reduction
target. We named this the HiPerV (High Performance Vaporizer).
The new design method can accommodate different design conditions (e.g. operating
pressure, seawater temperature, and LNG composition), and the HiPerV is presently being employed
by other users as well as Tokyo Gas, thus allowing them to achieve their targets of equipment
downsizing and cost reduction.
OBJECTIF DE RÉDUCTION DRASTIQUE DE L’ENCOMBREMENT ET
DU COÛT DES VAPORISATEURS À RACK OUVERT ATTEINT
GRÀCE À DES MÉTHODES DE CONCEPTION OPTIMALES
RESUME
Tokyo Gas et Sumitomo Precision Products ont développé en commun une nouvelle méthode
de conception pour déterminer d’une manière effective la forme optimale des tubes d’échangeur de
chaleur, minimisant ainsi les coûts de construction des vaporisateurs de GNL à rack ouvert (VRO). Par
rapport à un VRO conventionnel, nous avons réussi à réduire le nombre de tubes d’échangeur de
chaleur de 50% environ, à diminuer la surface de plancher requise pour l’installation de 30% environ
et à réduire enfin les coûts de construction de 20% environ.
Afin d’abaisser les coûts de construction, nous avons mis en oeuvre plus de 30 ans
d’expérience dans la technologie de conception de VRO pour créer une nouvelle méthode de
conception. En utilisant une analyse numérique, il est possible de concevoir la forme optimale des
tubes d’échangeur de chaleur (formes et dimensions des surfaces intérieure et extérieure, par
exemple). En appliquant cette méthode à la conception des VRO nouvellement installés aux
terminaux d’Ohgishima de Tokyo Gas (150 tonnes/heure x 2 unités, achevés en novembre 2000),
nous avons augmenté prodigieusement le volume de GNL traité par tube d’échangeur de chaleur,
atteignant aussi notre objectif pour la réduction des coûts. Nous l’avons dénommé HiPerV
(vaporisateur à hautes performances).
La nouvelle méthode de conception peut s’adapter à des conditions de conception différentes
(telles que la pression de fonctionnement, la température d’eau de mer et la composition de GNL), et
le HiPerV est aussi employé actuellement par des utilisateurs autres que Tokyo Gas, leur permettant
ainsi d’atteindre leurs objectifs de réduction des dimensions et des coûts.