Yokogawa運用其產業經驗提供符合航運需求的專屬解決方案，並數十年來持續為全球液化天然氣載運船（LNG Carrier）提供整合自動化系統（IAS）。與Yokogawa建立長期合作關係，可在完整生命週期支援下，發揮最大整體擁有價值。
整合自動化系統
在液化天然氣載運船上，貨艙內的液化天然氣會氣化產生沸騰氣（BOG）。整合自動化系統（IAS）根據推進系統管理BOG，同時控制與監控貨艙系統及機械系統。統一的操作與監控環境簡化了液化天然氣貨運與引擎控制等複雜操作的決策流程，並具備開放介面，使監控電腦能存取趨勢資料、訊息及製程資料。所有製程資料都能在操作介面上有效監控，使LNG載運船的操作更快速、安全。
挑戰
全生命週期動態模擬器
動態模擬器訓練操作員應對不穩定操作
Yokogawa推動動態模擬器的進階應用，可在液化天然氣載運船的整個使用週期中用於多種目的。動態模擬器非常適合操作員訓練，亦可用於驗證系統設計，透過嚴格測試所有操作條件下的系統表現。結合ICSS測試功能與流程動態模擬器，可預測流程反應。
客戶挑戰
雙燃料兩衝程低速引擎使用高壓燃氣供應系統（FGSS）。FGSS流程包含高壓壓縮機、高壓泵、再液化等多種變化。
解決方案
動態模擬器可驗證多種組合與情境下的工廠設計、控制策略及操作概念。
客戶效益
此方法有助於在專案早期降低新流程的潛在風險。
關鍵技術
OmegaLand是動態模擬器整合環境的總稱。
OmegaLand由功能模組組成，可滿足各產業不同部門的多樣化應用需求。透過模組組合，OmegaLand的動態模擬環境可提升系統效率並降低成本。
船舶監控系統
即時船隊監控系統協助整合監控船舶運作
Yokogawa提供具安全資料傳輸功能的即時船舶監控系統。即時資料可用於無延遲監控船隊狀態，而完全可自訂的KPI儀表板則有助於迅速做出船隊管理決策。
Network I/O
N-IO（Network I/O）採用精簡元件設計，單一模組即可設定支援 AI、AO、DI 與 DO。 透過選配的訊號調節模組，可對應多種 I/O 訊號類型。 其背板設計即內建 I/O 備援能力，無需額外配定備援模組空間，可有效縮小系統占用面積。 N-IO 的彈性 I/O 架構，能在工程設計與試俥階段，因應設計變更而將硬體修改需求降至最低。
Automation Design Suite
AD Suite 提供一套完整的工程設計環境，支援設備全生命週期中新技術的持續導入。 其涵蓋模組化設計、大量工程作業、變更管理、自動產出竣工文件，以及彈性綁定等功能。
Yokogawa 的海事專業源自長期累積的海事專案經驗，並已將這些 know-how 融入 AD Suite 的 Class 模組中。 結合 AD Suite，Yokogawa 海事工程團隊能有效提升專案執行效率，並交付高品質軟體，確保客戶滿意度。
Details
電力管理系統
- 斷路器控制與監控
- 依負載自動啟停
- 負載分攤
- 頻率控制
- 大功率用電設備封鎖
- 推進驅動負載降載控制
- 負載卸除（優先跳脫）
- 全船停電後自動復歸
- 發電機控制與監控
- 推進驅動介面
- 緊急配電盤介面
機械系統
- 燃油與燃氣系統
- 人員警報系統
- 延伸警報系統
- 減速齒輪系統
- 淡水、冷卻水與給水系統
- 艙底液位監測系統
- 通風與風機系統
- 壓縮空氣系統
- 潤滑油系統
- 其他機械輔助系統
貨櫃管理系統
- 溫度監測
- 壓力監測
- 液位監測
貨櫃控制系統
- 貨櫃泵控制
- 殘液／噴灑泵控制
- 緊急消防泵
- 貨櫃作業控制（裝載／卸載）
貨櫃緊急停船系統（Cargo ESDS）
- 貨艙圍護系統之緊急停船（ESD）
- 貨艙保護系統
- 燃氣主切斷閥
- 船岸通訊系統
壓載系統
- 壓載泵與閥件
- 自動壓載／排壓載控制
- 自動壓載水交換
蒸汽渦輪機
蒸汽渦輪機利用 BOG（汽化氣）提供船舶推進動力。BOG 用作鍋爐燃料，鍋爐產生的蒸汽驅動渦輪機旋轉，渦輪機的動力傳輸至螺旋槳。
IAS 透過先進的控制策略整合鍋爐控制、氣體管理、壓縮機控制、電力管理等系統。
雙燃料柴油電動推進系統
DFDE 代表雙燃料柴油電動推進系統。該推進系統由多台發電機引擎與電動推進馬達組成。一般情況下，發電機引擎僅以油料燃燒，但 DFDE 發電機引擎可同時燃燒油與氣。燃料供應至發電機引擎後，發電機產生的電力驅動推進馬達，進而將動力傳輸至螺旋槳。
IAS 透過先進的控制策略整合氣體管理、壓縮機控制及電力管理等系統。
雙行程低速雙燃料引擎介紹
雙行程低速雙燃料引擎特性
- 近年環保意識抬頭，海事引擎的環保法規也逐步加嚴。目前國際海事組織（IMO）正推動以下規範：
- 減少氮氧化物（NOx）排放（第三階段規範）
- 硫氧化物排放管制
- 溫室氣體排放減量
- 為符合第三階段規範，可改以天然氣取代重油作燃料，並採稀薄預混燃燒方式。此外，天然氣不含硫，可滿足第二階段規範。
- 此外，CO2排放可降低20~30%，因此目前市場對可依需求使用重油或天然氣的雙燃料雙行程引擎需求增加。這些雙行程低速引擎需搭配 LNG 燃料處理系統供應船上合適燃料。
為優化 BOG 與燃料經濟性，Yokogawa IAS 將雙行程低速引擎的燃氣供應系統（FGSS）與再液化控制整合至 LNG 載運船或 LNG 燃料船的貨櫃及機械系統。系統名為 CENTUM 與 STARDOM，提供可靠且高效的 FGSS 控制，實現智慧船的整體操控。
在雙行程低速引擎中，主軸直接與引擎相連，轉速較低，因此推進系統具有更高功率、效率及可靠性。傳統雙行程低速引擎僅使用油料燃燒，現今主流引擎則可兼用氣體，且新型低速雙行程引擎依燃燒方式分為兩種型式。
高壓型：ME-GI
左圖為 ME-GI 的燃氣供應系統示意圖。此系統將燃氣直接注入含有預點火引導油的燃燒室，供氣需加壓至約 30 MPa 以供引擎使用。
基本燃氣供應系統包含高壓 LNG 泵、加壓汽化器與 BOG 壓縮機。依客戶需求，LNG 載運船系統可加裝再液化裝定。裝載 LNG 時，產生大量 BOG 由壓縮機直接加壓至 30 MPa 供應引擎；若 BOG 量小，則由高壓泵加壓 LNG，再加熱至約 45℃後供應引擎。若為燃料船，FGSS 將更簡化。
低壓型：X-DF
左圖為 X-DF 燃氣供應系統示意圖。此系統用於預混燃燒型雙行程低速引擎。預混燃燒方式中，燃氣可在從洗氣口進入的空氣推擠排氣向上至氣閥位定時以低壓注入。
此系統包含 LNG 泵、加壓汽化器及 BOG 壓縮機。依客戶需求，LNG 載運船可加裝再液化系統。裝載 LNG 時，大量 BOG 由壓縮機加壓至 1.6 MPa 供應引擎；若 BOG 量小，則 LNG 由泵加壓後進入汽化器，氣化後供應引擎。若為燃料船，FGSS 將更簡化。
參考
Over the past decade, companies have been using unconventional drilling technology to extract gas and liquid from the readily available shale formations in North America. As the industry gains experience, the production rates continue to rise based on better use of technology to locate resources and to decrease the time from exploration to production.
As LNG moves from a niche to a major area of the oil and gas industry, experienced suppliers are required to deliver the technologies that support it.
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