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社会创新

    • 能源

    在能源需求增长的背景下，人们开始了对沉睡于深海中的石油和天然气的开发。近年来，利用FPSO*这一海上漂浮式生产设备进行开发已成为主流。其中，在巴西海域的海面上，日立开发的FPSO用离心压缩机正在海洋资源生产现场大显身手。

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    FPSO（Floating Production, Storage and Offloading system：浮式生产储油卸油轮）

    支撑着世界的气体能源 -日立集团的压缩机业务

    案例概要

    • 背景
      使用FPSO可把船上生产的资源储存到设备内部货油舱当中，并直接发装到运输油轮上。在这当中，压缩机是确保开采更多石油的重要设备。截至目前，将高效率和FPSO作为课题展开压缩机研究的日立确立了新的设计手法，并投入到FPSO用离心压缩机的研发与生产之中。
    • 业务开展
      日立承接的此FPSO离心压缩机，其交货期只有十一个月，所以日立决定采用开发和设计制造同时进行的方式。并且，通过结构最优化等独有技术，使得用已确立的设计手法设计的底座等在确保强度的同时实现轻量化。最终，满足客户详细需求的4台离心压缩机得以如期交付。
    • 展望
      日立在圣保罗成立了当地法人，负责面向巴西生产的FPSO用离心压缩机的售后服务。以巴西为中心，日立把非洲、亚洲也纳入视野并积极付诸行动。此外，日立还希望借助超高压缩机的试制研发确立新的技术，通过压缩机研发生产为人类生活提供支援。

    背景

    日立确立兼顾刚度及轻量化的设计方案

    世界对于能源的需求仍在增加，油田及天然气田的开发，也从陆地向北海（North Sea）以及墨西哥海域不断转移。想要开采这些海底资源，比起安装在海底的固定式开采平台，洋面上的FPSO因为具有建造工期短，可以对应各种水深，开采后还可以直接储存在油箱内并将油箱直接通过油轮运输等优点，成为开采设备中的主流。
    FPSO能否高效开采原油，能够将原油与气体成分分离的压缩机是其关键。通过压缩机向油田注入伴生气（EOR（Exhanced Oil Recovery: 二次采油）），可以增加开采原油总量至整体埋藏总量的40~50%，达到一般开采量的大概2倍。

    在确保强度不变的情况下，实现了23%轻量化目标。

    日立于1911年研发出了首台日本国产压缩机，此后不断设计开发出电器电子、汽车、轨道交通、化学、食品、医药等各个邻域的压缩机，如今正在着手FPSO离心压缩机的开发。

    压缩机的制造都是“定制”，也就是根据客户需要进行开发。日立这次为了满足客户制造高效率FPSO适用压缩机的要求，进行了特别研究。FPSO其实就是由液货船改造而来，因此装载量和空间比较受限，而安装的压缩机需要承受海浪及海风造成的上下浮动及摇摆，因此强度很重要，同时满足高强度和轻量化两个条件成为了难题。日立基于以往研发的结果，进行振动及强度仿真，建立了能够承受海上情况的前提下，使用最少材料的高强度构造的设计方案。这个方案受到了客户的认可，使得日立在2011年获得了FPSO离心压缩机的订单。

    业务开展

    日立凭综合实力不到1年完成项目

    笠户事业所组装的压缩机组，将先运送至泰国与压缩机模组组装，最终运往新加坡完成船上安装。

    船上安装完成，目前运转中的离心压缩机

    巴西为提升能源自给率，近年在近海正加快开展海洋资源的开采工作。日立获得订单的压缩机，将运用于该国海洋开采船公司（OSX3 Leasing B.V.）在巴西海域的开采设备上。从获得订单到产品交货，日立只有11个月的时间，因此需要一边研发一边着手产品的制造和组装工作，这是一个很大的挑战。根据已确立的设计方案，日立为了应对波浪和大风造成的晃动，在3个支撑点上使用了特殊的部件，不仅提升了压缩机平台的稳定性，还节省了空间，减轻了重量。日立独有的技术，同时实现了高强度和轻量化。

    此外，通常向客户提供的是离心式压缩机的整套机组。机组是由配置在基础平台（基座）上的离心压缩机，电动机或各种燃气轮机等驱动设备以及变速机等设备组成。虽说这次实现了最优化结构，可是依然是一个长17m，宽4m，重达150吨的庞然大物，为了保质保量，日立动用了负责轨道交通车辆制造的笠户事业所（日本山口县）来完成平台的制造，配管，组装。

    在开发和制作过程中，日立举全集团之力，通过研究所及其他部门的内部合作，在预定的2012年8月完成了FPSO离心压缩机组的产品交付。4台压缩机组现正在无事故运转中。除了技术水平之外，通过短期交货应对、满足客户细致需求，日立的现场能力同样获得了客户的高度评价。

    展望

    日立希望通过压缩机实现能源的稳定供应

    在此之后，日立于2012年及2015年各获得了6台将用于巴西海域的FPSO离心压缩机订单。为了方便客户，日立在圣保罗建立了HITACHI-MYCOM公司（HITACHI-MYCOM Maintenance & Solutions Ltd.）作为设备维护维修和售后服务的据点。因在巴西海域发现了许多油田，所以预测FPSO的需求将继续增加，日立将以巴西为中心，开始向非洲、亚洲发展FPSO压缩机等相关事业。

    位于圣保罗的维护服务处-HITACHI-MYCOM公司

    日立还在进行超高压压缩机的开发工作，这种压缩机不仅可以实现石油回收增进，还可以完成二氧化碳回填储存的作业（EOR（Exhanced Oil Recovery:三次采油））。但是超高压对于输出压力、结构及振动的稳定性要求高，还须抗腐蚀，开发条件和难度很大，日立希望通过尝试确立自身在这一领域的技术。

    石油及天然气资源对发展中国家和世界其他各个国家都越来越重要。日立将通过在石油、天然气的高效稳定生产上不可或缺的压缩机的开发和制造，为人们的生活提供支持。

    公开日期: 2015年7月
    解决方案负责部门: 日立制作所 工业产品事业部门

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