CN104527932B - 一种应用于浮式lng气化储存装置的旁靠系泊系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：它包括一控制中心、一护舷系统、一辅助靠泊系统、一显示装置、若干缆绳、若干缆绳张力监测系统、若干快速脱缆钩、若干快速脱缆钩监测系统、一环境监测装置、LNG运输船和FSRU；控制中心根据LNG运输船的相关信息控制护舷系统动作；辅助靠泊系统实时检测所需信息并发送到显示装置；缆绳张力监测系统实时监测缆绳张力情况发送到显示装置和控制中心；快速脱缆钩监测系统实时监测快速脱缆钩的受力情况发送到控制中心；环境监测装置实时监测各种环境信息发送到控制中心；显示装置实时显示接收到的所有信息；控制中心根据接收到的所有信号进行靠泊指导和记录。本发明可广泛应用于浮式LNG气化储存装置的靠泊系统中。
Description
技术领域
本发明涉及海上油气储存领域，特别是关于一种应用于浮式LNG气化储存装置(FSRU)的旁靠系泊系统。
背景技术
近年来，液化天然气(LNG)市场迅猛发展，LNG接收终端受到广泛关注。随着全球环保意识的增强，特别是“911”事件后“安全理念”的深入人心，人们对传统陆地LNG接收终端的感情非常复杂，需要但又视其为“危险装置”。这就要求提供新的、更加安全的LNG接收终端，特别是对环境敏感地区或人口稠密地区，同时，为克服传统陆地接收终端获批难度大、建设周期长及投资费用高等缺点，在充分考虑技术可行性、安全性、经济性的基础上，浮式LNG接收终端技术近年来得到较快发展。
浮式LNG接收终端的最大特点是实现了LNG船上再气化功能。浮式LNG接收终端由浮式LNG气化储存装置(FSRU)、配套专用码头和管路以及下游用户等紧密相关的单元组合而成。目前国内唯一应用的天津FSRU项目，LNG运输船和FSRU分别各靠泊在一个码头上，一共有两个码头，造成了一定程度的岸线使用上的浪费。而且，现有的浮式LNG接收终端要求LNG船和FSRU都靠岸，LNG运输船和FSRU之间需采用低温管线连接，其成本过高。另外，由于现有的浮式LNG接收终端中卸料臂都是安装在配套专用码头上，对于潮差比较大的海域，受卸料臂的包络范围所限，LNG运输船的作业时间受到限制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种有效节约投资和岸线长度，且能够实现LNG运输船直接靠泊的应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：它包括一控制中心、一护舷系统、一辅助靠泊系统、一显示装置、若干缆绳、若干缆绳张力监测系统、若干快速脱缆钩、若干快速脱缆钩监测系统、一环境监测装置、LNG运输船和FSRU，FSRU为浮式LNG气化储存装置；若干所述缆绳设置在所述LNG运输船与所述FSRU之间；所述护舷系统设置在所述FSRU一侧侧壁；所述控制中心包括主机和记录打印设备，所述主机根据所述LNG运输船的船型信息发送控制信号到所述护舷系统；所述辅助靠泊系统实时监测所述LNG运输船的速度、所述LNG运输船与所述FSRU的距离和夹角信号，并将所有信号发送到所述显示装置进行实时显示；每一所述缆绳张力监测系统实时监测每一所述缆绳的张力情况，并将缆绳张力信号发送到所述显示装置和主机；每一所述快速脱缆钩监测系统将实时监测到的每一所述快速脱缆钩的受力信号发送到所述主机；所述环境监测装置将实时监测到的所述LNG运输船靠泊时的各种环境信息发送到所述主机；所述记录打印设备进行存储记录。
所述护舷系统包括若干护舷、若干护舷升降机、若干可伸缩双臂、若干松绳拉紧系统和一护舷控制系统；所述护舷包括两主护舷和两二级护舷；两所述主护舷分别设置在所述FSRU一侧的船艏和船艉处，两所述二级护舷依次设置在所述FSRU船体中部；每一所述护舷上方都通过两钢丝绳连接一所述护舷升降机，每一所述护舷外侧都通过一钢丝绳连接一所述可伸缩双臂，每一护舷上方还分别通过一起重绳连接每一所述松绳拉紧系统；各所述护舷升降机、可伸缩双臂和松绳拉紧系统分别连接所述护舷控制系统，所述护舷控制系统对所述护舷系统进行本地控制；所述护舷控制系统通过光纤连接所述控制中心，所述控制中心对所述护舷系统进行远程控制。
所述辅助靠泊系统包括两激光探测器，两所述激光探测器分别设置在所述FSRU朝向外海的舷侧上；所述显示装置包括一大屏幕显示器和四个显示器，所述大屏幕显示器设置在码头上，四个所述显示器分别设置在拖轮上；所述显示装置通过无线通讯技术分别与所述辅助靠泊系统和缆绳张力监测系统连接。
所述缆绳张力监测系统设置在所述FSRU上，每一所述缆绳张力监测系统包括测力传感器、传感器放大器和报警装置；所述测力传感器将实时检测到的每一所述缆绳张力信号发送到所述传感器放大器，经所述传感器放大器放大后传输至所述主机，同时通过无线通讯技术发送到所述显示装置；所述报警装置用于接收报警信号并发出声音和灯光报警。
每一所述快速脱缆钩包括三个用于连接所述缆绳的脱缆钩；每一所述脱缆钩上分别设置一所述快速脱缆钩监测系统；每一所述脱缆钩监测系统包括压力传感器、信号放大器和LAN网络接口；所述压力传感器将实时检测到的每一所述脱缆钩受到的压力信号发送到所述信号放大器，经所述信号放大器放大后通过所述LAN网络接口发送到所述主机。
所述环境监测装置包括风速风向传感器、温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器；所述风速风向传感器安装在码头控制室天面铁塔上；所述温度传感器安装在所述FSRU甲板上；所述潮位波浪传感器安装在码头人行桥上；所述海流传感器安装在码头端部；所述风速风向传感器通过导线与所述主机连接，所述温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器通过光纤与所述主机连接。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在FSRU上设置了护舷系统、辅助靠泊系统、缆绳、缆绳张力监测系统、快速脱缆钩装置等，使得LNG运输船可以旁靠在FSRU上，只需建造一个专用配套码头即可，相比传统方式减少了一个码头，节约了宝贵的岸线资源，使得FSRU项目的选址范围更广。2、本发明由于FSRU与LNG运输船都是浮式结构，所以两者高度会随着潮位一起变化，不会发生因为潮差过大引起的卸料臂包络范围不够的问题，解决了现有技术中对LNG运输船作业时间的限制。3、本发明由于采用LNG运输船直接靠泊在FSRU船舷一侧，避免了现有技术中用昂贵的低温管线连接、成本过高的问题。4、本发明由于采用护舷升降机和可伸缩双臂来调节护舷系统的高度，可以适应更多的LNG运输船船型，具有良好的适应性。5、本发明由于设置有若干主护舷和二级护舷，当主护舷破损时，二级护舷可以继续提供保护，而且当LNG运输船与FSRU未保持平行状态时，二级护舷可以避免两者相撞，保证了LNG运输船的安全停靠。本发明结构简单，安全可靠，可以广泛应用于浮式LNG接收终端中。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明控制系统结构图
具体实施方式
下述结合附图和实施例对本发明进行进一步详细介绍。
如图1、图2所示，本发明包括一控制中心1、一护舷系统2、一辅助靠泊系统3、一显示装置4、若干缆绳5、若干缆绳张力监测系统6、若干快速脱缆钩7、若干快速脱缆钩监测系统8、一环境监测装置9、LNG运输船10和FSRU(浮式LNG气化储存装置)11；其中，若干缆绳5设置在LNG运输船10与FSRU11上；护舷系统2也位于LNG运输船10与FSRU11之间，并设置在FSRU11一侧侧壁。控制中心1包括主机101和记录打印设备102，主机101根据LNG运输船10的船型信息发送控制信号到护舷系统2，护舷系统2接收到控制信号后动作。当LNG运输船10靠近FSRU11时，设置在FSRU11上的辅助靠泊系统3实时监测LNG运输船10的速度、LNG运输船10与FSRU11的距离和夹角信号，并将所有检测信号发送到显示装置4进行显示。每一缆绳张力监测系统6实时监测每一缆绳5的张力情况，并将缆绳张力信号发送到显示装置4和主机101。每一快速脱缆钩监测系统8实时监测每一快速脱缆钩7的受力情况，并将脱缆钩受力信号发送到主机101。环境监测装置9实时监测LNG运输船10靠泊时的各种环境信息，并将所有环境信号发送到主机101。主机101根据接收到的缆绳张力信号、脱缆钩受力信号和各种环境信号进行靠泊指导，同时将所有信号发送到记录打印设备102进行存储记录。
护舷系统2包括若干护舷21、若干护舷升降机22、若干可伸缩双臂23、若干松绳拉紧系统24和一护舷控制系统25。护舷21分为主护舷和二级护舷，本发明以四个护舷为例做进一步介绍，仅以此为例，但不限于此。两主护舷分别设置在FSRU11一侧的船艏和船艉处，且两主护舷的间距应满足最大的LNG运输船型船长的30％～45％。两二级护舷依次设置在FSRU11中部，且两二级护舷的间距应满足最小的LNG运输船船型船长的30％～45％，并保证能够覆盖平行舯体长度。每一护舷21上方都通过两钢丝绳连接一个护舷升降机22，每一护舷21外侧(靠近LNG运输船10一侧)都通过一钢丝绳连接一个可伸缩双臂23，每一护舷21上方还分别通过一起重绳连接一松绳拉紧系统24，以便将护舷21固定在FSRU11侧壁。各护舷升降机22、可伸缩双臂23和松绳拉紧系统24分别连接护舷控制系统25，护舷控制系统25对护舷系统2进行本地控制。护舷控制系统25通过光纤连接控制中心1，用于对护舷系统2进行远程控制。
辅助靠泊系统3包括两激光探测器31，两激光探测器31分别设置在FSRU11朝向外海的舷侧上，用于检测LNG运输船10的运行速度、LNG运输船10与FSRU11的距离和夹角信号。显示装置4包括一大屏幕显示器41和四个显示器42，其中大屏幕显示器41设置在码头上，四个显示器42分别设置在拖轮上。显示装置4通过无线通讯技术分别与辅助靠泊系统3和缆绳张力监测系统6连接。
缆绳张力监测系统6设置在FSRU11上，每一缆绳张力监测系统6包括测力传感器61、传感器放大器62和报警装置63。每一测力传感器61实时检测每一缆绳5的张力情况，并将缆绳张力信号发送到传感器放大器62，传感器放大器62将缆绳张力信号放大后通过光纤发送到主机101，同时通过无线通讯技术发送到显示装置4。显示装置4实时显示每一缆绳5的张力情况。主机101将接收到的缆绳张力信号和缆绳张力设定值进行比较，当缆绳张力信号超过缆绳张力设定值时，发出报警信号到报警装置63，报警装置63发出声音和灯光报警，工作人员根据报警信息进行相应操作。
每一快速脱缆钩7包括三个用于连接缆绳5的脱缆钩71。每一脱缆钩71上设置一快速脱缆钩监测系统8。每一脱缆钩监测系统8包括压力传感器81、信号放大器82和LAN网络接口83。压力传感器81实时检测每一脱缆钩71受到的压力信号，并将脱缆钩压力信号发送到信号放大器82，信号放大器82将脱缆钩压力信号放大后，通过LAN网络接口83把脱缆钩压力信号发送到主机101。主机101将接收到的脱缆钩压力信号和脱缆钩压力设定值进行比较，当脱缆钩压力信号超过脱缆钩压力设定值时，发送自动脱缆信号到快速脱缆钩7，快速脱缆钩7接收到自动脱缆信号后自动脱缆。
环境监测装置9包括风速风向传感器91、温度传感器92、潮位波浪传感器93和海流传感器94。风速风向传感器91安装在码头控制室天面铁塔上；温度传感器92安装在FSRU11甲板上，潮位波浪传感器93安装在码头人行桥上；海流传感器94安装在码头端部。风速风向传感器91通过导线与主机101连接，温度传感器92、潮位波浪传感器93和海流传感器94通过光纤与主机101连接。
上述实施例中，护舷21采用高压充气式橡胶护舷。
上述实施例中，缆绳5采用钢缆或HPME缆。
上述实施例中，潮位波浪传感器93采用激光传感器，海流传感器94采用多普勒层流计。
本发明的工作过程为：
1)控制中心1根据接收到的LNG运输船的船型信息，如船长、船高等，发送控制信号到护舷系统2的护舷控制系统25。
2)护舷控制系统25接收到控制信号后，控制护舷升降机22将护舷21放下，并通过可伸缩双臂23调节护舷21与FSRU11的距离，最后，由松绳拉紧系统24将护舷21固定拉紧。
3)当LNG运输船10靠近FSRU11时，两激光探测器31实时检测LNG运输船10船首和船尾的速度、LNG运输船10与FSRU11的距离和夹角信息，并将检测到的所有信息通过无线通讯技术发送到显示装置4，显示装置4实时显示所有检测信息。
4)LNG运输船10的工作人员以及拖轮的工作人员根据显示装置4显示的所有检测信息实时调整LNG运输船10的状态，使得LNG运输船10平行靠泊在FSRU11的护舷21上。
5)LNG运输船10停靠到FSRU11一侧后，LNG运输船10的工作人员首先将较轻的撇缆抛到FSRU11上，FSRU11上的工作人员将撇缆与FSRU11上绞车的缆绳连接。之后，LNG运输船10上的工作人员转动LNG运输船10上的绞车，将FSRU11上的缆绳5拉到LNG运输船10上，并将其与LNG运输船10上的缆绳5连接，再由FSRU11上的工作人员转动绞车将LNG运输船10上的缆绳拉到快速脱缆钩7上。
6)测力传感器61实时检测每一缆绳5的张力情况，并将缆绳张力信号发送到传感器放大器62，传感器放大器62对其进行放大后发送到主机101和显示装置4。主机101对接收到的缆绳张力信号进行判断，当缆绳张力信号超过设定值时，发出报警信号到报警装置63，报警装置63发出声音和灯光报警，提示工作人员检查缆绳5张力情况，将绞车放松一些，使所有缆绳5均匀受力。
7)压力传感器81实时检测每一脱缆钩71受到的压力信号，并将脱缆钩压力信号发送到信号放大器82，信号放大器82将脱缆钩压力信号放大后，通过LAN网络接口83把脱缆钩压力信号发送到主机101。主机101将接收到的脱缆钩压力信号和脱缆钩压力设定值进行比较，当脱缆钩压力信号超过脱缆钩压力设定值时，发送自动脱缆信号到快速脱缆钩7，快速脱缆钩7收到自动脱缆信号后自动脱缆。
8)环境监测装置9实时监测LNG运输船10停靠时的各种环境参数，并发送到主机101，并由主机101将所有信号发送到记录打印设备102对进行存储，以便在之后的靠泊中由主机101根据所有储存信息提供靠泊指导。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：它包括一控制中心、一护舷系统、一辅助靠泊系统、一显示装置、若干缆绳、若干缆绳张力监测系统、若干快速脱缆钩、若干快速脱缆钩监测系统、一环境监测装置、LNG运输船和FSRU，FSRU为浮式LNG气化储存装置；若干所述缆绳设置在所述LNG运输船与所述FSRU之间；所述护舷系统设置在所述FSRU一侧侧壁；
所述控制中心包括主机和记录打印设备，所述主机根据所述LNG运输船的船型信息发送控制信号到所述护舷系统；所述辅助靠泊系统实时监测所述LNG运输船的速度、所述LNG运输船与所述FSRU的距离和夹角信号，并将所有信号发送到所述显示装置进行实时显示；每一所述缆绳张力监测系统实时监测每一所述缆绳的张力情况，并将缆绳张力信号发送到所述显示装置和主机；每一所述快速脱缆钩监测系统将实时监测到的每一所述快速脱缆钩的受力信号发送到所述主机；所述环境监测装置将实时监测到的所述LNG运输船靠泊时的各种环境信息发送到所述主机；所述记录打印设备进行存储记录；
所述护舷系统包括若干护舷、若干护舷升降机、若干可伸缩双臂、若干松绳拉紧系统和一护舷控制系统；所述护舷包括两主护舷和两二级护舷；两所述主护舷分别设置在所述FSRU一侧的船艏和船艉处，两所述二级护舷依次设置在所述FSRU船体中部；每一所述护舷上方都通过两钢丝绳连接一所述护舷升降机，每一所述护舷外侧都通过一钢丝绳连接一所述可伸缩双臂，每一护舷上方还分别通过一起重绳连接每一所述松绳拉紧系统；各所述护舷升降机、可伸缩双臂和松绳拉紧系统分别连接所述护舷控制系统，所述护舷控制系统对所述护舷系统进行本地控制；所述护舷控制系统通过光纤连接所述控制中心，所述控制中心对所述护舷系统进行远程控制。
2.如权利要求1所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：所述辅助靠泊系统包括两激光探测器，两所述激光探测器分别设置在所述FSRU朝向外海的舷侧上；所述显示装置包括一大屏幕显示器和四个显示器，所述大屏幕显示器设置在码头上，四个所述显示器分别设置在拖轮上；所述显示装置通过无线通讯技术分别与所述辅助靠泊系统和缆绳张力监测系统连接。
3.如权利要求1或2所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：所述缆绳张力监测系统设置在所述FSRU上，每一所述缆绳张力监测系统包括测力传感器、传感器放大器和报警装置；所述测力传感器将实时检测到的每一所述缆绳张力信号发送到所述传感器放大器，经所述传感器放大器放大后传输至所述主机，同时通过无线通讯技术发送到所述显示装置；所述报警装置用于接收报警信号并发出声音和灯光报警。
4.如权利要求1或2所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：每一所述快速脱缆钩包括三个用于连接所述缆绳的脱缆钩；每一所述脱缆钩上分别设置一所述快速脱缆钩监测系统；每一所述脱缆钩监测系统包括压力传感器、信号放大器和LAN网络接口；所述压力传感器将实时检测到的每一所述脱缆钩受到的压力信号发送到所述信号放大器，经所述信号放大器放大后通过所述LAN网络接口发送到所述主机。
5.如权利要求3所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：每一所述快速脱缆钩包括三个用于连接所述缆绳的脱缆钩；每一所述脱缆钩上分别设置一所述快速脱缆钩监测系统；每一所述脱缆钩监测系统包括压力传感器、信号放大器和LAN网络接口；所述压力传感器将实时检测到的每一所述脱缆钩受到的压力信号发送到所述信号放大器，经所述信号放大器放大后通过所述LAN网络接口发送到所述主机。
6.如权利要求1或2或5所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：所述环境监测装置包括风速风向传感器、温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器；所述风速风向传感器安装在码头控制室天面铁塔上；所述温度传感器安装在所述FSRU甲板上；所述潮位波浪传感器安装在码头人行桥上；所述海流传感器安装在码头端部；所述风速风向传感器通过导线与所述主机连接，所述温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器通过光纤与所述主机连接。
7.如权利要求3所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：所述环境监测装置包括风速风向传感器、温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器；所述风速风向传感器安装在码头控制室天面铁塔上；所述温度传感器安装在所述FSRU甲板上；所述潮位波浪传感器安装在码头人行桥上；所述海流传感器安装在码头端部；所述风速风向传感器通过导线与所述主机连接，所述温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器通过光纤与所述主机连接。
8.如权利要求4所述的一种应用于浮式LNG气化储存装置的旁靠系泊系统，其特征在于：所述环境监测装置包括风速风向传感器、温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器；所述风速风向传感器安装在码头控制室天面铁塔上；所述温度传感器安装在所述FSRU甲板上；所述潮位波浪传感器安装在码头人行桥上；所述海流传感器安装在码头端部；所述风速风向传感器通过导线与所述主机连接，所述温度传感器、潮位波浪传感器和海流传感器通过光纤与所述主机连接。
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