CN104890820A - 一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，包括船体、设置在船体甲板上的FLNG上部设备、设置于船体内的货舱、船体内首部设置的内转塔单点舱和设置于单点舱内的内转塔单点***、以及设置于船体尾部的推进***，其中，FLNG上部设备和货舱用以实现生产储卸装置的生产储卸的基本功能；内转塔单点***具有单点定位功能，并能够在恶劣海况条件下进行单点的解脱和回接；推进***包括多台全回转推进设备，用以提供生产储卸装置自航的动力，且在外输作业时，推进***可调整船体与浪向或风向之间的夹角。本发明能实现快速解脱与回接、恶劣海况下如台风期间能够靠自身的推进***自航驶离台风经过海域，有效保护了装置各***和工作人员的安全。

Description

一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置

技术领域

本发明涉及海上天然气生产储卸装置领域，尤其涉及一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置。

背景技术

浮式液化天然气生产储卸装置(简称FLNG，也称LNG FPSO)是集海上天然气的预处理、液化、储存、外输为一体的新型浮式装置。作为新兴的海上天然气田浮式生产装置被众多能源机构和油气公司所关注并进行开发和研究。深远海天然气田开发采用FLNG技术，不仅不占用陆上空间、远离人群居住地、安全环保且经济性较高。其LNG产品可通过穿梭船被输送至路上终端或近海的FSRU。

FLNG在较为温和的环境条件下能进行正常的生产、外输等作业，但在恶劣海况条件下，比如台风条件，将面临诸多设计和营运挑战。船体结构和系泊***的强度和稳性将按照最危险环境条件设计，并能满足在装置不解脱情况下的自身安全。台风临近时所有人员均撤离，在无人值守的情况下，LNG货舱之间的隔离空舱加热和货舱蒸发气(BOG)的处理将难以实施。若将FLNG装置解脱，并与船上人员一起撤离台风经过的海域，将是一个可实现的方法。

FLNG的上部生产***非常复杂，部分设备的作业效率和功耗与船体的运动性能相关，船体的运动幅值和加速度越大其作业效率越低，甚至会导致无法正常工作。因此，需要合理控制船体横摇、纵摇、升沉等参数。

海水冷却***是FLNG正常生产不可或缺的组成部分。FLNG的取水***具有大流量、低水温、简单可靠、维护方便、易于升级的特殊要求。

参阅专利申请号为201410561804.9的中国专利“一种大型浮式液化天然气生产储卸装置”，包括船体和设置在船体甲板上的FLNG上部设施；船体从船艏至船艉依次布置艏尖舱、内转塔单点舱、LNG舱、LPG舱、凝析油舱、污油水舱、淡水舱、柴油舱和艉尖舱；FLNG上部设施包括布置在船体艏部的系泊设备和火炬塔，以及从船艏至船艉模块化布置的水下生产***控制模块、预处理模块、LPG回收模块、丙烷预冷模块、燃料气压缩模块、LNG外输模块、液化和制冷模块、预留模块、电站模块、电气间模块、卸货区、生活楼和LPG及凝析油艉输装置。

该专利具有较为优良的生产储卸***，但在面临恶劣海况下，人员撤离后，难以确保LNG货舱间隔离空舱加热***的安全运行和BOG的正常处理。因此，海上油气生产迫切需求一种能够适应恶劣海况的液化天然气生产储卸装置，能够实现在恶劣天气来临时解脱自航撤离并在确认安全后回接，以保护海上工作人员和装置各***面临恶劣天气如台风的安全。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，包括船体、设置在所述的船体甲板上的FLNG上部设备、设置于所述的船体内的货舱、所述的船体内首部设置的内转塔单点舱和设置于所述的单点舱内的内转塔单点***、以及设置于所述的船体尾部的推进***，其中，

所述的FLNG上部设备和所述的货舱用以实现所述的生产储卸装置的生产储卸的基本功能；

所述的内转塔单点***具有单点定位功能，并能够在恶劣海况条件下进行单点的解脱和回接；

所述的推进***包括多台全回转推进设备，用以提供所述的生产储卸装置自航的动力，且在外输作业时，所述的推进***可调整所述的船体与浪向或风向之间的夹角。

所述的生产储卸装置的货舱采用双排舱布置，分为左右货舱，中间为纵向隔离舱，且纵向隔离舱的下部设置为压载水舱。

所述的货舱包括在所述的船体内从船首至船尾依次布置的LNG舱、LPG舱、凝析油舱、污油水舱、淡水舱、和柴油舱，以构成所述的生产储卸装置的仓储***。

所述的FLNG上部设备包括布置在船体首部的生活楼、船体尾部的火炬塔，以及从船首至船尾模块化布置的水下生产***控制模块、预处理模块、LPG回收模块、丙烷预冷模块、燃料气压缩模块、LNG外输模块、液化和制冷模块、预留模块、电站模块、电气间模块、卸货区、和LPG及凝析油艉输模块，以构成所述的生产储卸装置的生产预处理***和卸载***。

所述的生产储卸装置设置有用以向上部生产设备提供低温海水的舷侧取水***，所述的舷侧取水***包括潜没式电动离心泵、以及设置于所述的电动离心泵进出口两端的舷侧立管和取水软管。

所述的取水软管为每节10m的长度，可按节从水下回收至甲板存储，并能逐一再连接至水下合适深度。

所述的推进***包括2～4台全回转推进设备，可使所述的生产储卸装置装置在解脱后以7～9节的速度航行。

所述的生活楼设置于所述的船体的首部，且所述的生活楼内设有驾驶室和航行设备间，顶部设有雷达桅、磁罗经和通讯天线。

较佳的，所述的船体首部还设置有防撞舱，且所述的内转塔单点***设置于所述的防撞舱壁之后。

较佳的，所述的船体的型宽与型深之比的范围为1.60～1.75，在正常作业海况条件下，船体的横摇角单幅有义值不大于3.5°。

较佳的，所述的船体上还设置有多个吊机。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

(1)所述的内转塔单点***能实现快速解脱与回接、恶劣海况下如台风期间能够靠自身的所属的推进***以7～9节的航速驶离台风经过海域；

(2)采用舷侧取水***获取低温海水并能实现取水管的快速水下回收和回接；

(3)通过主尺度选择和线型设计等有效控制船体运动参数，以确保上部生产***的作业效率在可接受的范围内，并降低能量消耗。

附图说明

图1为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的侧视结构示意图；

图2为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的货舱中横剖面的示意图；

图3为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的舷侧取水***在船体中的示意图。

具体实施方式

以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。

参阅图1，为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的侧视结构示意图；结合图2，为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的货舱中横剖面的示意图。如图中所示，所述的生产储卸装置包括船体1、设置在所述的船体1甲板上的FLNG上部设备2、设置于所述的船体1内的货舱3、所述的船体1内船首部设置的内转塔单点舱11和设置于所述的单点舱11内的内转塔单点***(图中未示出)、以及设置于所述的船体1尾部的推进***4。其中，

所述的FLNG上部设备2和所述的货舱3用以实现所述的生产储卸装置的生产储卸等基本功能；

所述的内转塔单点***具有单点定位功能，并能够在恶劣海况条件下进行单点的快速解脱和确认安全后的回接；

所述的推进***4包括2～4台全回转推进设备，用以提供所述的生产储卸装置自航的动力，可使装置在解脱后以7～9节的速度航行，且在外输作业时，所述的推进***4兼有调整所述的船体1与浪向或风向之间的夹角，使所述的生产储卸装置处于有利的位置。

值得指出的是，所述的货舱3包括在所述的船体1内从船首至船尾依次布置的LNG舱(液化天然气舱)、LPG舱(液化石油气舱)、凝析油舱、污油水舱、淡水舱、和柴油舱，构成所述的生产储卸装置的仓储***。

所述的FLNG上部设备2包括布置在船体1首部的生活楼21、船体1尾部的火炬塔23，以及从船首至船尾模块化布置的水下生产***控制模块、预处理模块、LPG回收模块、丙烷预冷模块、燃料气压缩模块、LNG外输模块、液化和制冷模块、预留模块、电站模块、电气间模块、卸货区、和LPG及凝析油艉输模块，以构成所述的生产储卸装置的生产预处理***和卸载***。

可实现对来自海上的原料气进行脱酸、脱汞、除水等预处理，或可分离出凝析油和LPG，最终将天然气由气态转化为液态(LNG)，存储于所述的货舱3内，并能够通过装置自带的外输***将凝析油、LPG和LNG输送到穿梭船上。

其中，所述的生活楼21设置于所述的船体1的首部，且所述的生活楼21内设有驾驶室和航行设备间，顶部设有雷达桅、磁罗经和通讯天线等。这样的布置不仅使居住处所始终处于上风向，在发生气体扩散、火灾等险情时降低对人员的伤害，而且在航行状态时具有较好的视野。

如图2所示，所述的生产储卸装置的货舱3采用双排舱布置，分为左右货舱3，中间为纵向隔离舱5。为了不使中间纵向隔离舱5舱壁的温度太低，将纵向隔离舱5的下部设置为压载水舱，有效控制温度场分布，提高船体1内壳钢级选择的灵活性。

所述的船体1首部还设置有防撞舱12，且所述的内转塔单点***设置于所述的防撞舱12壁之后，且所述的船体1上还设置有多个吊机22。

参阅图3，为本发明适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置的舷侧取水***在船体中的示意图。如图中所示，所述的生产储卸装置还设置有用以向上部生产设备提供低温海水的舷侧取水***6，所述的舷侧取水***6包括潜没式电动离心泵61、以及设置于所述的电动离心泵61进出口两端的舷侧立管62和取水软管63，所述的取水软管63设计为每节约10m的长度，可按节快速从水下回收至甲板存储，并能逐一再连接至水下合适深度。所述的舷侧取水***6可获取100m～200m水深处的低温海水，为上部生产***提供冷却介质。在解脱航行前，所述的取水软管63可从水下回收至甲板存储，单点回接后，所述的取水软管63可逐一连接至水下合适深度。且所述的舷侧取水***6可在所述船体1的单侧设置，或多个，或单个，不局限于此。

且本实施例中，所述的船体1的型宽与型深之比B/D的范围为1.60～1.75，在正常作业海况条件下，船体1的横摇角单幅有义值不大于3.5°。

所述的生产储卸装置的主尺度选择充分考虑了降低在恶劣海况条件下船体1的横摇、纵摇、升沉等运动参数，以确保上部生产***的作业效率在可接受的范围内，并降低能量消耗。

本实施例中的所述的生产储卸装置通过船体1首部的所述的内转塔单点***定位在作业海域，在恶劣海况条件下，比如台风来临时，可实现单点的快速解脱。解脱后的所述的生产储卸装置通过设在尾部所属的推进***4驶离台风经过海域，航速7～9节。台风过后，重新自航到作业海域回接至单点***并恢复生产。

这样，所述的内转塔单点***能实现快速解脱与回接、恶劣海况下如台风期间能够靠自身的所述的推进***4以7～9节的航速驶离台风经过海域；采用舷侧取水***6获取低温海水并能实现取水管的快速水下回收和回接；通过主尺度选择和线型设计等有效控制船体1运动参数，以确保上部生产***的作业效率在可接受的范围内，并降低能量消耗。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，包括船体、设置在所述的船体甲板上的FLNG上部设备、设置于所述的船体内的货舱、所述的船体内首部设置的内转塔单点舱和设置于所述的单点舱内的内转塔单点***、以及设置于所述的船体尾部的推进***，其中，

所述的FLNG上部设备和所述的货舱用以实现所述的生产储卸装置的生产储卸的基本功能；

所述的内转塔单点***具有单点定位功能，并能够在恶劣海况条件下进行单点的解脱和回接；

所述的推进***包括多台全回转推进设备，用以提供所述的生产储卸装置自航的动力，且在外输作业时，所述的推进***可调整所述的船体与浪向或风向之间的夹角。

2.如权利要求1所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的生产储卸装置的货舱采用双排舱布置，分为左右货舱，中间为纵向隔离舱，且纵向隔离舱的下部设置为压载水舱。

3.如权利要求2所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的货舱包括在所述的船体内从船首至船尾依次布置的LNG舱、LPG舱、凝析油舱、污油水舱、淡水舱、和柴油舱，以构成所述的生产储卸装置的仓储***。

4.如权利要求3所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的FLNG上部设备包括布置在船体首部的生活楼、船体尾部的火炬塔，以及从船首至船尾模块化布置的水下生产***控制模块、预处理模块、LPG回收模块、丙烷预冷模块、燃料气压缩模块、LNG外输模块、液化和制冷模块、预留模块、电站模块、电气间模块、卸货区、和LPG及凝析油艉输模块，以构成所述的生产储卸装置的生产预处理***和卸载***。

5.如权利要求4所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的生产储卸装置设置有用以向上部生产设备提供低温海水的舷侧取水***，所述的舷侧取水***包括潜没式电动离心泵、以及设置于所述的电动离心泵进出口两端的舷侧立管和取水软管。

6.如权利要求5所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的取水软管为每节10m的长度，可按节从水下回收至甲板存储，并能逐一再连接至水下合适深度。

7.如权利要求2或6所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的推进***包括2～4台全回转推进设备，可使所述的生产储卸装置装置在解脱后以7～9节的速度航行。

8.如权利要求4所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的生活楼设置于所述的船体的首部，且所述的生活楼内设有驾驶室和航行设备间，顶部设有雷达桅、磁罗经和通讯天线。

9.如权利要求8所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的船体首部还设置有防撞舱，且所述的内转塔单点***设置于所述的防撞舱壁之后。

10.如权利要求7所述的适应恶劣海况的浮式液化天然气生产储卸装置，其特征在于，所述的船体的型宽与型深之比的范围为1.60～1.75，在正常作业海况条件下，船体的横摇角单幅有义值不大于3.5°。