專利名稱：一種液化天然氣儲運系統(tǒng)及其浮式接收平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液化天然氣(LNG)儲運技術，更具體地，本發(fā)明涉及一種液化天然氣 儲運系統(tǒng)及其浮式接收平臺。
背景技術：
長距離運輸天然氣，特別是通過水路運輸天然氣，首先，要在具有液化能力的氣源 地或液化工廠將天然氣轉(zhuǎn)化為液化天然氣(LNG)，再通過LNG運輸船(LNGC)將其運至中轉(zhuǎn) 樞紐終端或LNG接收終端。對于接收終端的LNG經(jīng)過再氣化后，將其輸送到最終用戶。通 常，LNG接收終端設在陸上或水面上，設在陸地上的被稱為固定終端，設在水面上的被稱為 浮式終端。對于陸地上的固定終端，通常是LNG運輸船停靠在碼頭邊，接駁接收終端，通過卸 載系統(tǒng)將LNG卸載到LNG儲藏裝置上，再通過傳輸系統(tǒng)將LNG送到再氣化裝置，經(jīng)過再氣化 后將天然氣送往用戶。對于浮式接收終端，常用的主要有兩種，一種是具有儲藏和再氣化功能的船體平 臺(FSRU)，另一種是具有運輸、儲藏和再氣化功能的船只(SRV)。這兩種浮式LNG接收終端 都將儲藏功能和再氣化功能集成在一個船體上。這兩種接收終端均為浮體，會因風浪運動， 造成LNG卸載困難和LNG運輸船靠泊困難。當LNG運輸船靠泊FSRU或SRV時，由于它們都 是漂浮狀態(tài)，要比LNG運輸船靠泊固定碼頭難度要大，這對LNG運輸船靠泊時的環(huán)境條件提 出了更高的要求。常用的浮式LNG接收終端的定位方式有單點式系泊和錨鏈式系泊。單點式系泊的 船體平臺，在風浪條件差的區(qū)域，會圍著單點系泊塔臺轉(zhuǎn)動，占用了較大的水域面積。錨鏈 式系泊的船體平臺，在淺水時系統(tǒng)定位困難，錨鏈印跡覆蓋了較大的水域面積，不利于過往 船只的航行，特別是不適合于航道繁忙的江河、湖泊。另一種LNG接收終端固定建造在海底，稱為座底式海上LNG接收終端(GBQ，該終 端雖然可避免單點式或錨鏈式系泊所帶來的靠泊和卸載困難的問題，但對水深，海底地質(zhì) 條件提出了更高的要求，并且不能移動到其它地方，建造和維護成本相對較高。隨著城市對天然氣使用需求的不斷增加，需要把LNG接收終端設置在城市附近的 淺海、江河、湖泊或河流入?？谔?。這些水域與開放式海域相比，雖說風浪流條件較好，但水 質(zhì)較差，潮汐落差大，水域面積較小，水深較淺，船體尺寸受限，航道運輸繁忙，防火安全要 求高等，現(xiàn)有的接收平臺難以滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免上述LNG儲運系統(tǒng)和LNG接收終端的各種缺陷，本發(fā)明提出一種液化天 然氣儲運系統(tǒng)及其浮式接收平臺。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種LNG儲運系統(tǒng)，包括LNG接收平臺、LNG傳輸系 統(tǒng)、卸載系統(tǒng)、終端海工設施和LNG運輸船，所述LNG接收平臺是浮式并且是可移動的，所述LNG接收平臺包括一體或者分開的再氣化平臺和LNG儲藏平臺，所述再氣化平臺上布置有 再氣化系統(tǒng)，所述LNG儲藏平臺上布置有LNG儲藏系統(tǒng)，再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺中 布置有平臺升降系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種浮式LNG接收平臺，所述LNG接收平臺是可移動 的，所述LNG接收平臺包括一體或者分開的再氣化平臺和LNG儲藏平臺，再氣化平臺上布置 有再氣化系統(tǒng)，LNG儲藏平臺上布置有LNG儲藏系統(tǒng)，再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺中布 置有平臺升降系統(tǒng)。本發(fā)明的儲運系統(tǒng)在運行生產(chǎn)時具有固定性，在安裝、調(diào)峰和維修等時具有可移 動性，同時結(jié)合水域條件具有可組合性。本發(fā)明的LNG儲運系統(tǒng)和浮式接收平臺適用于靠 近城市附近的淺海、江河、湖泊或河流入海口處的水域。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的LNG儲運系統(tǒng)的示意圖；圖2是樁腿支撐自升式再氣化平臺示意圖；圖3是壓載半潛式再氣化平臺示意圖；圖4是圍擋下沉式再氣化平臺示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的一種液化天然氣儲運系統(tǒng)及其浮式 接收平臺進行詳細描述。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LNG浮式儲運系統(tǒng)。包括LNG浮式儲運系統(tǒng) 包括LNG接收平臺、LNG傳輸系統(tǒng)、卸載系統(tǒng)、LNG接收平臺的海工設施、LNG卸載系統(tǒng)、LNG 運輸船和岸上設施。該儲運系統(tǒng)還包括必要的岸上設置。其中，LNG接收平臺包括一體或 者分開的再氣化平臺和LNG儲藏平臺，再氣化平臺上布置有再氣化系統(tǒng)，LNG儲藏平臺上布 置有LNG儲藏系統(tǒng)，平臺升降系統(tǒng)布置在再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺中。以下進一步參考圖1來詳細描述該傳輸系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和功能，其中，再氣 化系統(tǒng)1 (Regasification System)包括氣化器及其附屬結(jié)構(gòu)，布置在再氣化平臺 2 (Regasification Vessel)上，用于再氣化LNG并且將氣化的天然氣輸出。再氣化平臺2 (Regasification Vessel)是用于承載再氣化系統(tǒng)1的船體平臺，具 有單個箱體或者類似的形式，可以是自航的或者非自航的。平臺升降系統(tǒng)3 (VEAS)用于改變再氣化平臺2和/或LNG儲藏平臺5相對于水底 或水面的豎向位置。平臺升降調(diào)整系統(tǒng)包括但不限于(1)為了調(diào)整再氣化平臺2/LNG儲藏 平臺5相對于水底或樁腿豎向位置的樁腿支撐式，包括液壓頂升式、齒輪攀爬式、滑輪拉伸 式或這些方式的組合；(2)預制的海工基礎設施(可升降或者不升降)，通過調(diào)整該設施，和 /或通過壓載水系統(tǒng)(包括直接的恒重)調(diào)整吃水或者升降再氣化平臺2/LNG儲藏系統(tǒng)，支 撐再氣化平臺2/LNG儲藏平臺；C3)通過圍擋結(jié)構(gòu)(包括干船塢或類似的設施)來保持在 氣化平臺2豎向位置的相對靜止，以下通過圖2-4詳細描述。LNG傳輸系統(tǒng)4(LNG Transfer System)布置在LNG儲藏平臺和LNG接收終端海工 設施6之間，以及再氣化平臺2和LNG儲藏平臺5之間，用于在其間傳送液化氣或者再氣化的氣體。LNG儲藏平臺5 (LNG Storage Vessel)用于承載LNG儲藏系統(tǒng)，LNG從LNG儲藏平 臺經(jīng)過LNG傳輸系統(tǒng)傳到再氣化平臺2，進行再氣化。在接收平臺中，儲藏平臺和再氣化平 臺可以是分開的，也可以合成一體。LNG儲藏平臺類同于再氣化平臺是可移動的，可在工廠 加工然后水運至現(xiàn)場安裝，根據(jù)需要又可以把它運走。LNG儲藏裝置可以建造和安裝在岸 上，或者作為陸上LNG接收終端海工設施的一部分，但這不認為是LNG儲藏平臺。終端海工設施6 CTerminal Marine Facilities)通常指固定的結(jié)構(gòu)物和設施，用 于提供水中接口，支持管道、LNG卸載系統(tǒng)、LNG傳輸系統(tǒng)并且?？縇NG運輸船8。LNG卸載系統(tǒng)7 (LNG Unloading System)用于卸載LNG，LNG卸載系統(tǒng)接附在終端 海工設施6上，經(jīng)過設在終端海工設施6上的低溫管道和LNG傳輸系統(tǒng)4，將LNG從運輸船 8上卸載到LNG儲藏平臺5上。LNG運輸船8 (Shuttle LNG Carrier)指載有LNG往返于接收終端與LNG源之間的 運輸船，通常停泊在作為終端海工設施6的一部分的碼頭上。岸上設施(Onshore Facilities)是指用來支持LNG接收、再氣化和天然氣外輸?shù)?岸上或延伸到近岸水中的系統(tǒng)和設施。再氣化平臺在生產(chǎn)運營時，具有相對固定性，相對固定的實現(xiàn)形式主要包括樁腿 支撐式，壓載半潛式，圍擋定位式。同樣的，該固定方式還可以適用于LNG儲藏平臺。也就 是，當再氣化平臺和LNG儲藏平臺二者一體時，作為其一體的接收平臺可以具有固定性和 移動性。圖2示出樁腿支撐自升式固定的再氣化平臺，圖中左側(cè)部分中，再氣化平臺處于 漂浮狀態(tài)，通過安裝在船體平臺上的升降裝置，將樁腿提升，整個平臺漂浮在水面上。圖中 右側(cè)部分中，示出處于固定支撐狀態(tài)的再氣化平臺，通過安裝在船體平臺上的升降裝置，使 樁腿下降支撐在水底，將平臺抬升脫離水面，不受水位變化的影響。升降裝置可采用液壓頂 升、齒輪攀爬或滑輪繩索拉伸等方式提升平臺，使其脫離水面。圖3示出壓載半潛式固定的再氣化平臺，在水底建造固定的牟基臺、樁或 可升降裝置，將再氣化裝置平臺在水面上調(diào)整到指定位置后，通過壓載將其下沉或升降裝 置升起，使再氣化平臺固定在水下基臺、固定樁或升降裝置上。圖中左側(cè)部分示出漂浮狀態(tài) 的再氣化平臺，其上還未添加壓載物，再氣化平臺漂浮在水面上，未能和固定基座相接觸固 定。圖中右側(cè)部分示出固定支撐狀態(tài)的再氣化平臺，再氣化平臺上加載壓載物，使得再氣化 平臺下沉，或升起水下裝置，使平臺底部固定在基座上。圖4示出圍擋下沉式固定的再氣化平臺，在水面上建造可封閉的圍擋結(jié)構(gòu)物，將 再氣化裝置平臺駛?cè)雵鷵踅Y(jié)構(gòu)內(nèi)，將圍擋內(nèi)的水抽出部分或全部，使再氣化裝置平臺固定。 圍擋包括圍擋基座、三個方向的固定側(cè)壁和一個方向上的裝有閘門的側(cè)壁。圖中左側(cè)示出 漂浮狀態(tài)的再氣化平臺，此時再氣化平臺駛?cè)雵鷵踔?，還未抽出圍擋中的水。圖中右側(cè)示出 固定支撐狀態(tài)的再氣化平臺，此時通過抽出圍擋中的水，將再氣化平臺下降到圍擋基座上 固定。再氣化平臺具有可移動性，當再氣化平臺未固定時可將再氣化平臺調(diào)整成浮體， 從甲地到乙地移動。例如，再氣化平臺可再甲地建造，水運到乙地安裝；當需要調(diào)峰時，可 將再氣化平臺拖到其它地方用于調(diào)峰；當遇到大修時，可將需要維修的平臺拖到船塢進行維修，換另一平臺代替原平臺工作。更值得一提的事，可移動的再氣化平臺，在不采用單點 系泊和錨鏈系泊的情況下，保持了相對地面的靜止。它可在其它地方加工建造，水運到工地 現(xiàn)場進行安裝，并且在生產(chǎn)運營時保持靜止。同樣地，LNG儲藏平臺也具有可移動性；進一 步，再氣化平臺和LNG儲藏平臺二者一體時，作為其一體的接收平臺可以具有上述具體的 特征。再氣化平臺和LNG儲藏平臺可以組合布置，再氣化裝置和LNG儲藏裝置可以分裝 在不同的船體平臺上，也可放在同一平臺上構(gòu)成一體的接收平臺。根據(jù)終端用氣量的需求， 可以配置多臺再氣化平臺和LNG儲藏平臺。當再氣化裝置和LNG儲藏裝置分裝在不同的船 體平臺上時，可調(diào)整二者之間的距離，以提高防火安全性能，同樣當二者一體時也需要注意 二者之間的距離來保證安全性。進一步，參考圖2-4具體而言，再氣化平臺2在豎向可以調(diào)整升降。升降功能可以 通過設計再氣化平臺上的升降裝置、或海工設施、或前兩者的組合來實現(xiàn)。前者是通過提升 再氣化平臺來保持平臺的靜止，而后者是通過降低平臺位置使其固定在海工設施上。一旦 定位，再氣化平臺水平位置和豎向位置相對于地面通常是處在固定靜止的，但實際應用中 它可以根據(jù)具體需要進行調(diào)整。再氣化系統(tǒng)1可以有選擇性地和LNG儲藏系統(tǒng)放在同一平臺上，例如再氣化平臺 或者LNG儲藏平臺。但通常將它們分置在不同的平臺上，以加強可移動性和操作的靈活性。 對于有能力儲存足夠LNG的再氣化平臺，分置的LNG儲藏平臺5是不必要的。分置的LNG 儲藏平臺5可以有其自己的豎向升降系統(tǒng)，類似(但必不相同)于再氣化平臺升降系統(tǒng)。再氣化平臺2和LNG儲藏平臺可以各自分別擁有船上動力和其它必要設施系統(tǒng)。 因此，每一平臺都可設計成從岸上引進動力或其它設施系統(tǒng)，從而減輕船重和吃水，以加強 可移動性。再氣化平臺2和LNG儲藏平臺都可做成吃水很淺的平臺，以方便近岸安裝，降低 工程造價和運營成本。在再氣化平臺2上采用適合用于江河、近岸地區(qū)和其它淺水區(qū)域的浸沒燃燒式氣 化器和空氣汽化器，這樣可避免氣化器對海水質(zhì)量提出的較高要求。再氣化平臺2和LNG 儲藏平臺5可單獨或組合起來用于調(diào)峰、用作衛(wèi)星接收終端或用作大型接收終端的補充和 擴展部分。通過本發(fā)明的儲運系統(tǒng)和再氣化平臺，將再氣化系統(tǒng)與LNG儲藏系統(tǒng)分別安裝在 不同的船體平臺上，減小了船體尺寸，使得LNG接收終端布置靈活，方便航行；減輕了船體 的總重量，便于使用樁腿支撐固定。對比單點式系泊和錨鏈式系泊，占用較小的水域面積， 便于通航；由于再氣化平臺或LNG儲藏平臺的可移動性，可異地建造，方便安裝。當其他終 端需要再氣化平臺或LNG儲藏平臺用于調(diào)峰時，可將其運至需要調(diào)峰的終端進行調(diào)峰，由 于運輸?shù)恼w性，可以最大限度地減少調(diào)試工作量小，甚至可以免調(diào)試；LNG傳輸可靠，生 產(chǎn)運營時再氣化平臺和LNG儲藏平臺均可相對固定，LNG傳輸管通過固定的碼頭岸提從LNG 運輸船上傳到LNG儲藏平臺，在從LNG儲藏平臺通過岸提傳到固定的再氣化平臺，全部的傳 輸管道可用剛性管道，可靠性強。由于船體平臺的固定性，便于船體平臺間的LNG管道和外 輸氣體管道的連接。有利于再氣化系統(tǒng)的工作，由于LNGC靠泊碼頭，對比單點式系泊和錨 鏈式系泊，便于LNGC的靠泊和LNG的卸載。船體平臺可升起，脫離水面，不受潮汐影響，尤 其是樁腿支撐自升式平臺。
最后應說明的是，以上實施例僅用以描述本發(fā)明的技術方案而不是對本技術方法 進行限制，本發(fā)明在應用上可以延伸為其他的修改、變化、應用和實施例，并且因此認為所 有這樣的修改、變化、應用、實施例都在本發(fā)明的精神和教導范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種LNG儲運系統(tǒng)，包括LNG接收平臺、LNG傳輸系統(tǒng)、終端海工設施和LNG運輸船， 其特征在于，所述LNG接收平臺是浮式并且是可移動的，在生產(chǎn)運營時可固定；所述LNG接收平臺包 括再氣化平臺和LNG儲藏平臺，所述再氣化平臺和LNG儲藏平臺可分體或者組合為一體，所 述再氣化平臺和LNG儲藏平臺在通過LNG傳輸系統(tǒng)接駁到LNG運輸船時固定于水面，所述 再氣化平臺上布置有再氣化系統(tǒng)，所述LNG儲藏平臺上布置有LNG儲藏系統(tǒng)，再氣化平臺和 /或LNG儲藏平臺中布置有平臺升降系統(tǒng)。
2.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述LNG接收平臺通過所述平臺升降系統(tǒng)將LNG接收平 臺上的樁腿下降到水底，將LNG接收平臺中的再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺抬升以脫離 水面；所述LNG接收平臺通過所述平臺升降系統(tǒng)將LNG接收平臺上的樁腿提升離開水底，將 LNG接收平臺中的再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺下降到水面漂浮。
3.權利要求2的系統(tǒng)，其中，所述平臺升降系統(tǒng)采用液壓頂升、齒輪攀爬或滑輪繩索拉 伸的方式來抬升再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺。
4.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述LNG接收平臺通過壓載再氣化平臺和/或LNG儲藏平 臺，或提高可升降的水下設施，將再氣化平臺放置到水下的基臺、固定樁或水下設施上，卸 載壓載物或下降水下設施使再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺漂浮。
5.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述LNG接收平臺布置在可封閉的圍擋結(jié)構(gòu)物中，抽出圍 擋內(nèi)的水，將再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺固定在圍擋基座上，通過向圍擋中加水將再氣 化平臺和/或LNG儲藏平臺漂浮。
6.權利要求1的系統(tǒng)，其中，再氣化平臺和LNG儲藏平臺之間的距離是可調(diào)的，以提高 安全性能。
7.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述LNG傳輸系統(tǒng)布置在LNG儲藏平臺和終端海工設施之 間以及再氣化平臺和LNG儲藏平臺之間，用于在其間傳送液化氣或者再氣化的氣體，傳輸 管道使用剛性管道。
8.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述終端海工設施用于提供管道、支持LNG卸載系統(tǒng)以及 ?？縇NG運輸船。
9.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述LNG卸載系統(tǒng)接附在終端海工設施上，通過設在終端 海工設施上的低溫管道將LNG從運輸船上卸載并且通過LNG傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)絃NG儲藏平臺。
10.權利要求1的系統(tǒng)，其中，所述再氣化平臺和LNG儲藏平臺擁有各自的船上動力設 施，可從岸上引入，二者可設計成吃水很淺的平臺。
11.一種浮式LNG接收平臺，其特征在于，所述LNG接收平臺是浮式并且可移動的，所 述LNG接收平臺包括再氣化平臺和LNG儲藏平臺，所述再氣化平臺和LNG儲藏平臺可分體 或者組合為一體，所述再氣化平臺和LNG儲藏平臺在通過LNG傳輸系統(tǒng)接駁到LNG運輸船 時固定于水面，再氣化平臺上布置有再氣化系統(tǒng)，LNG儲藏平臺上布置有LNG儲藏系統(tǒng)，再 氣化平臺和/或LNG儲藏平臺中布置有平臺升降系統(tǒng)。
12.權利要求11的平臺，其中，所述LNG接收平臺通過平臺升降系統(tǒng)將LNG接收平臺 上的樁腿下降支撐在水底，將LNG接收平臺中的再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺抬升脫離 水面；所述LNG接收平臺通過所述平臺升降系統(tǒng)將LNG接收平臺上的樁腿提升離開水底，將LNG接收平臺中的再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺下降到水面漂浮。
13.權利要求12的平臺，其中，所述平臺升降系統(tǒng)采用液壓頂升、齒輪攀爬或滑輪繩索 拉伸的方式來抬升再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺。
14.權利要求11的平臺，其中，所述LNG接收平臺通過壓載再氣化平臺和/或LNG儲藏 平臺，或上升可升降的水下設施，將平臺放置在到水底建造的平臺、固定樁或水下設施上， 卸載壓載物或下降水下設施使再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺漂浮。
15.權利要求11的平臺，其中，所述LNG接收平臺布置在可封閉的圍擋結(jié)構(gòu)物中，抽出 圍擋內(nèi)的水，將再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺固定在圍擋基座，通過向圍擋中加水將再氣 化平臺和/或LNG儲藏平臺漂浮。
16.權利要求11的平臺，其中，再氣化平臺和LNG儲藏平臺之間的距離是可調(diào)的，以提 高安全性能。
17.權利要求11的平臺，其中，所述LNG接收平臺通過LNG傳輸系統(tǒng)和LNG儲藏平臺連 接，用于傳送液化氣。
18.權利要求11的平臺，其中，所述再氣化平臺和LNG儲藏平臺擁有各自的船上動力設 施，可從岸上引入，二者可都設計成吃水很淺的平臺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LNG儲運系統(tǒng)，系統(tǒng)包括LNG接收平臺、LNG傳輸系統(tǒng)、終端海工設施、卸載系統(tǒng)和LNG運輸船，LNG接收平臺是浮式并且是可移動的，LNG接收平臺包括一體或者分開的再氣化平臺和LNG儲藏平臺，再氣化平臺上布置有再氣化系統(tǒng)，所述LNG儲藏平臺上布置有LNG儲藏系統(tǒng)，再氣化平臺和/或LNG儲藏平臺中布置有平臺升降系統(tǒng)。本發(fā)明的儲運系統(tǒng)在運行生產(chǎn)時具有固定性，在安裝、調(diào)峰和維修時具有可移動性，同時結(jié)合水域條件或運營生產(chǎn)需要具有可組合性。
文檔編號E02D17/00GK102050208SQ201010549940
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者吳樹凱, 陳浩軍 申請人:益資海洋工程技術(北京)有限公司