CN106400737B - 用于存储和卸载油气的设施 - Google Patents

Abstract

本公开揭露了一种用于在海上存储、装载和卸载油气产品的海港设施(10)，包括被交替地安置在海床上的多个单元(11、11’)，以形成的海港设施。单元(11、11’)被独立地安置在相距侧向方向的一个给定距离上和具有前表面，沿前表面可系泊船只，从而形成部分波浪通道，和配置以衰减传入波，同时允许其它部分的波浪和水流通过海港设施。通过要被衰减的波浪的频率和被允许在单元(11、11’)之间通过的波浪的频率控制两个相邻单元(11、11’)之间的侧向距离。在远离所述传入波的横向方向上，单元(11、11’)中的一个的前表面相对于两个相邻的前表面被偏移一定距离，和/或配置所述单元以在波浪运动的方向上增加或减小两个相邻单元之间的通道宽度。

Description

用于存储和卸载油气的设施

本申请是国际申请号为PCT/NO2012/050128、国家申请号为201280042701.0、申请日为2012年6月29日、名称为“用于存储和卸载油气的设施及其方法”的中国专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及在海上运输油气，更具体地，涉及如独立权利要求的前序部分中说明的装置。

更详细地，本发明涉及在离浅水区的岸边有一定距离之处存储和装载或卸载如液化天然气的油气的海港设施的安装和操作，其中可选的是在岸上建造用于液化天然气的存储装置或作为系泊用的飘浮装置。

更具体地，本发明涉及一种用于在海上存储、装载和卸载油气产品的海港设施，所述海港设施包括被交替地安置在海床上的多个单元，以形成的海港设施。旨在将单元独立地安置，各单元是在侧向方向上相隔给定距离D的间隔关系和具有前表面，沿着和抵靠前表面旨在系泊船只。而且，单元形成部分波浪的通道，和配置用于衰减一部分进入的波浪，同时允许其它部分的波浪和水流通过海港设施，在被衰减的波浪频率和被允许在单元之间通过的波浪频率控制两个相邻单元之间的侧向距离。

本发明还涉及一种用于建立船只的系泊配置的方法，利用存储单元作为系泊基地，符合被载于国际公约的国际要求，如系泊设施被旨在放置在沿海或近海站点，确定系泊系统的尺寸以抵御系泊力，并符合所有其它国际系泊条例的规定。

接下来，统一指定LNG(液化天然气)为用于被冷却到液态的天然气。通常将甲烷冷却至大约零下161摄氏度，但是本发明还可适用于其它类型的石油气产品，如乙烷，甲烷，丙烷和丁烷这样的冷却气体。另外，本发明可被用于存储、装载和卸载石油和石油产品。

背景技术

用于LNG或大型油轮的海港站点被认为是非常危险的。因此，不利于将站点安置在人口聚居的地区附近。同时，最大的LNG消费者却位于人口密集的国家。因此很多所提出的解决方案是将LNG存储装置安置在海上。

而且，要运输LNG，通常使用良好绝缘的和柔性的铰接臂或软管。事实上软管通常很硬和很不柔软。铰接臂通常只在一个平面上移动而不容忍侧向移动。要求装载和卸载期间，LNG船必须背风向横卧地被正确系泊在受保护的海港。

先前提出的用于海上LNG装载的海港站点或者是漂浮的或者被安置在海洋底部。漂浮站点共同具有的问题是在船只和存储装置之间运输LNG是发生在两个漂浮可移动的主体之间。如果并排地一起进行装载，这种动态对设备和安全性提出较高的要求。

一种可选方案是在两个漂浮主体的头部和尾部之间运输LNG，但是这比相应的先前技术的石油装载操作明显更加困难，以及该方法对设备提出较高要求。另外，如果这些船只被允许旋转，LNG的存储船只必须装配有用于LNG的复杂的水下回转系统。

为了减小关联于在装载操作期间的漂浮主体动态的问题，已提出在海床上安装较大的矩形钢管或混凝土结构，用作人造海港，其中连续的钢管或混凝土墙旨在形成抵挡进入的波浪。所提出的典型水深为8到30米。这种类型的大型构造旨在远离人口聚居的地区建立和同时用作在装载和卸载操作期间的LNG船只的防波堤。

通过将船只在海港构造的背风侧移动可减小这个问题，但是计算和流域测试表明，当在一个期间内从特别不利的角度传入波浪和涌浪时，如果要得到明显的屏蔽作用，必须将港口构造形成的连续屏障体建造得很大型。这是由于熟知的作用，即海洋波浪会在这种构造两侧的周围变弯曲，和在与弯曲波浪相遇的背风侧后面的一定距离上出现焦点。在该焦点上，波高可实际上高于传入波。

被安置在海洋底部的大型海港构造可用作波浪的屏蔽体，因此其成本很高。已被建议的在装载操作期间用混凝土建造用于LNG的这些类型的海港站点的不同形式可为船只屏蔽波浪。例如，一种被建议的要建造的构造形状为马蹄形的和将LNG船只装载/卸载在其内。这将明显地减少动态，但该海港站点比矩形形状的站点的成本甚至更高。

NO 126927描述了一种海港站点，包括漂浮和下沉的多个单元，和构建用于在海床上移动。各个单元包括基底、承载结构和根据需要可被移动的可移动的破波构件。

US 3,958,426描述了一种海港站点，包括被分隔安置在海床上的多个单元，以形成至少一个笔直的系泊场所。该单元被提供有防护板和波浪衰减装置。

申请人自己的公开WO2006/041312揭露了一种用于在海上存储、装载和卸载如LNG的油气的海港设施，通过参考于此处包括其全部内容。该海港包括由钢或混凝土建造的三个单元，被安置在海床上。单元被按侧向关系串联地安置。配置海港以衰减波浪，船只旨在停于系泊背风侧。

US 2004/0011424揭露了一种用于在承载体和海港设施之间运输流体的单元，海港设施包含作为在系泊系统中的支撑点的多个间隔堆放结构。更具体地，该公开涉及流体传输系统，如包含og内衬钢管和铰接接头的流体传输系统。然而，可以理解的是该公开还指明了一种系泊系统。根据所揭露的海港设施，其揭露了被系泊在海港设施的背风侧上的船只id。

然而，计算和流域测试表明，如果被系泊在这些类型的矩形海港站点的背风侧上，LNG承载体事实上被暴露于增加的运动中。该暴露是由于被从海港墙壁反射且将被在LNG船只和海港构造之间捕获的涌浪和波浪。在一些情况下，这可能导致在海港墙壁和LNG船只之间的驻波形式，其可能增加船只的移动。

因此，需要一种提供的系泊环境海港设施，其中船只在背风面停靠和其中由于海洋环境的船只移动被排除，或者至少大大地减少，从而提供尽可能安全的系泊和装载环境。而且，而且，需要尽可能地衰减波浪和减小被系泊船只上的波浪和水流作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有被结合和被整合存储单元的改进的海港设施，和一种用于建立这种海港设施的改进的方法，以在离岸装载和卸载如LNG的油气期间为船只提供安全性。

本发明的进一步的目的在于提供一种改进的海港设施，其优化了用于例如运输LNG的大型船只的系泊环境，消除或至少减小了在系泊船只上的风、波浪和水流的作用，因此还提供用于系泊船只的风屏蔽体。

本发明的仍进一步的目的在于提供一种改进的海港设施，其符合用于系泊大型船只的准则和国际标准，因此满足了相关的需求和标准。参考了以下相关标准，其内容被通过参考包括：

-BS6349-海港装置

-OCIMF-系泊设备指南(2008)

-SIGGTO-选择和设计用于口岸和登船码头的站点(1997)

本发明的另一目的在于提供一种改进的海港设施且带有与其相关联的保护构件，保护系泊船只不受或多或少地没有可操纵性的飘移船只造成的影响和撞击。

本发明的仍然另一目的在于提供一种改进的海港设施，允许一部分波浪或多或少地无障碍通过，而衰减了其余部分的波浪。

本发明的另一目的在于提供一种改进的位于底部的海上海港站点，其可直接在船只和海港站点存储、装载和卸载LNG，其中以简单和有成本效益的方式减小船只的移动效果。

本发明还提供一种改进的用于LNG的柔软的和位于底部的海上海港站点，其可被作为几种小型单元建造，其中各个单元可被降低到个别海床上，由于重力而停留，以使所有的单元最终形成在要求的方向上、可选地在几种不同方向上的带有系泊点的海港站点。

本发明的另一目的在于提供一种改进的海港站点，其中波衰减最适合用于中波频率，例如，波浪高达8到10秒的频率，其中可能要求船只是可操纵的。

而且，本发明的目的是，在这种有限时间内、如将会发现在海港上操纵船只很困难、最大的波浪将通过海港站点的高波飓风的极端天气环境中，显著地降低这些极端环境施加在海港站点上的作用和影响，其中极端能量通过海港站点。

本发明的仍然另一目的在于能够以合理的价格有效地和尽可能完整地在传统建构站点上、优选地用干船坞在船坞上建造各个海港站点的单元。

因此，将最小化在海上的昂贵的修整工作。在建造站点上的最后舾装之后，各个单元被带到或拖曳到安装位置，最后使用已知技术进行下沉。

本发明的进一步的目的在于提供一种改进的海港站点，可按预先计算的、相关的距离将其安置在海洋底部，其最大化了波衰减作用，和以给定形状的单元给予了可能的最佳的波衰减作用，以使LNG船只在海港站点上的装载/卸载操作期间具有有利的移动。

而且，本发明的目的在于提供一种海港设施，能够在船只和系泊处之间系泊缆索，以用至少2度、优选地根据国际超标准较大角度的角度从船只朝向海港设施向下引导。可以理解的是，系泊点安放在邻近处，但在海面之上，进而还允许较小的船只被系泊在设施上和仍然保持所述对系泊线缆或缆索的向下引导。

本发明的再一目的在于提供一种为系泊船只屏蔽风力的海港设施，风力是从任意方向刮过来的风造成的，但是通常与传入波浪的方向相同。

通过进一步由独立权利要求所定义的改进的海港设施和建立这种海港设施的方法实现本发明的目的。通过附属权利要求定义本发明的实施例、可选形式和变化形式。

根据本发明，其中一个单元的前表面相对于两个邻近单元的前表面在与所述传入波主方向相反的方向上偏移距离Z，和R为在距离0到Z的范围内的距离，其中Z为偏移中心单元的长度。

距离Z可优选地等于被沿中心偏移单元的纵向侧系泊的最大船只长度。

以增加或减小两个邻近单元之间的在波运动方向上的通道宽度方式配置所述单元。

所述单元的偏移距离优选地在2到60米的范围内，和被移位的单元的足迹区域是梯形的，其中平行的侧表面垂直于波浪的主方向。而且，以减小在传入波方向上的两个相邻单元之间的通道宽度这种方式配置所述单元。同样，两个邻近单元的足迹区域优选地但不是必须地为梯形。

根据本发明的一种实施例，所述通道的最小宽度(Q)相应于被要求衰减的波长的大约1/4-1/2倍的波长。

而且，所述单元的两个平行侧中的一个与至少一个单元倾斜侧之间的角度(α)在0到30度的范围内。任选地，所述角度(α)可与单元的一个侧壁不同。

根据本发明的另一实施例或变化形式，两个相邻单元之间的距离和/或两个单元之间的侧向偏移距离优选地使在通道中没有可视开口，且垂直于所述单元的前表面。当单元被安置在18米的水深时，平均侧向距离可优选地在大约20米上下。

根据另一种实施例，安放所述单元以形成两个或更多个系泊点，和其中所述系泊点相互间形成如90度的角度。

本单元被提供有用于保护单元不受撞击造成损坏的构件，所述构件包括从面对船只的表面突出的部件，所述构件还优选地用作旨在沿海港设施被系泊的船只的锚固点，还优选地有助于破波作用。配置所述撞击保护构件以在被安置在位置上时向下延伸通过吃水线。

系泊平台的高度应被安放在吃水线之上的较低但安全的高度上，以提供灵活性用于系泊广泛范围的不同大小的船只。

根据本发明，还提供了用于构造和安置海港站点的方法。该方法包括以下步骤：

安置至少三个单元，间隔一定距离地站立在它们自己的位置上，以在其它波浪经过海港站点时，海港站点衰减一部分传入波，

将至少三个单元中的一个在侧向方向上相对于相邻单元移动，和

根据希望衰减的波浪频率和希望通过单元之间的频率来计算单元之间的距离。通过以下步骤确定所述单元之间的距离：

在要求的区域上在一段时间内测量波高，

计算所述波谱的统计分布，

以根据所述波谱的正态分布确定平均波高，和

根据所述平均波高确定单元之间的距离。

将在根据本发明的海港站点上的单元相对各个其它单元移动一定距离的优点是，在将要穿过海港站点的波浪可能导致海港站点极端应变时，可衰减所要求的部分波浪频谱。因此，可以更低的价格和更容易地建造组成海港站点的单元，同时可达到衰减与在海港站点附近或海港站点上操作的船只相关的部分波浪频谱。

本发明的又一优点是，通过打破和抵消作用有效地衰减波浪，除了其它方面外，这是由于来自很多墙壁的反射和因此其避免了波浪能量被偏转和出现在海港站点工地上的焦点等其它位置上。

另外，用较小单元建造海港站点是明智和经济的和特别有利的构造。因此，在很大程度上，能够在传统的造船厂建造该构造，几个加工车间可以为此进行竞争。安装危险性也小得多。

根据本发明的进一步的优点是，构成用于根据本发明用于LNG的海港站点的单元可被下沉到海洋底部、被移除、被移动和被代替以利用已知技术形成所要求的新的个别配置。

形成海港站点的根据本发明的单元被按所要求的距离间隔。通过旨在被衰减的波浪频率和被允许通过单元之间的通道的波浪频率确定单元之间的该距离。可用已知的方法计算或通过流域测试方法找到该距离。

通过将单元在两个侧路和在波浪的主要方向上移开一定的距离，避免了在海港墙壁和船只侧面之间的波能量积聚效应。更具体地，避免或至少明显降低了由于在竖直侧之间的反射而在连续结构和船只侧身之间形成的驻波。因此波能量的有害和极端部分将在单元之间滑动。由于以这种方式的波能量在单元之间被局部地打破和局部地通过，达到有利的消除作用和因此降低了在海港站点和所提供的单元的附近区域内的波能量。

通过调节单元之间的距离，可能达到要被衰减的传入波频率的优化。这是通过来自在几个方向上的单元壁和底部对传入波的反射达到的，在那里实现消除波浪。另外，在单元之间产生了相应于搅扰的有目的的、大致混乱的流动模式，这将能量从对船只移动响应的随后减弱的波浪中移除。

对于较长的波长，例如在高于15到16秒周期的涌浪，来自单元的波浪反射将更小，和在该部分波谱中的能量将在单元之间通过。具有这种波长的波浪通常与风暴和飓风有联系，那么因为风，船只将不能正常地被操作。因此船只不可以被系泊在海港站点上。

因为单元被局部安装有锋利的边缘，摩擦力和因此的波衰减将被增大。在某部分的波浪谱中提供有非线性衰减，因此移除了影响船只的能量。

单元的有利形状将单元的体积在水表面之下被膨胀，其中可提供波浪积载以打破波浪，有时还有助于衰减波浪和减少在海港站点的背风侧的波浪。依赖于周围环境和要被衰减的波浪周期，水下的结构的形成和形状可以是变化。有利的形状是相应于海滩的倾斜表面、用尖锐边缘建成的结构、局部中空或布满孔洞的结构等。

在海床上的单元之间的距离将通过在安装位置上发生的波谱和通过选择有利地对LNG船只造成移动影响的要被衰减的波谱确定。海港站点的可能形状的计算示出，单元的正方形或梯形形状和在被安置在18米的水深处和在海面之下的没有体积膨胀的单元之间具有40米的间隔距离将衰减小于80米波长的波浪。同时，计算示出具有200米波长的较大波浪将带有最小损耗的能量通过。

计算还示出了通过可选地膨胀在海面下的体积，从较短和较长波长的波浪捕获和移除更多能量是可能的。因此，例如通过增大从5到10米的深度下沉到海洋底部的海面下的单元体积，可达到以有利的方式进一步衰减对船只移动的影响。该体积的增大可被限制在单元之间的体积和沿被系泊LNG船只的系泊面被省略。体积的增大可被与在海床上固定有良好和坚实基础的单元相结合。然而，必须配置单元以使波浪不被朝向LNG船只反射而造成有害和不期望的移动。

例如，通过相应于船只的船底龙骨向外延伸地引导尖锐边缘还可缓冲器分波浪谱。自然的是，这些尖锐边缘可能被引导在单元之间的空间中而不是在LNG船只被系泊之处。本文中已描述了具有波浪衰减作用的一系列可能的构件，如在墙壁、肋拱中有中空的空间等。本发明提供了以很具成本效益的方式在用于LNG的海港站点上引导这些类型的构件的可能性。

通过提供在海床上相互邻近地安装包括几个单元的海港站点，可容易地系泊和沿海港站点操纵LNG船只。如果LNG船只处于根据本发明的海港站点的迎风侧，避免了朝向船只的波浪的反射和在船只和海港墙壁之间产生不利的驻波。

可选地，LNG船只可被系泊在根据本发明的海港站点的背风侧。预先估算的部分波能量将能够在单元之间通过和这将可能衰减一些波能量。以该方法在背风侧形成用于波浪的危险焦点同时避免了在背风侧的波能量导致减少了的和有利的船只移动。

通过考虑本地波浪谱，当单元之间的距离是最佳时，同时由于对各个单元的水下结构配置用于衰减波能量的构件，达到明显的衰减是可能的。

根据本发明的海港站点的特别有利的配置安放所述单元，以形成几个系泊区域和使这些系泊区域相互之间形成例如90度的一定角度。调节角度和定位到海港站点的安装位置上的已知波方向是可能的。通过能够系泊LNG船只以使波浪沿船只传入，船只的移动通常将以起伏和冲压的形式，使显著降低了在将发生LNG装载和卸载之处的船舯移动和动态作用力。

如果需要，如果希望尽可能地保护海港操作本身和将船只系泊在其中波浪被衰减到要求范围上的最受保护的区域中，还可将用于根据本发明的LNG船只的海港站点配置成U型或V型。如果单元的水下部分被形成作为优选地在朝向相邻单元方向上的波浪缓冲器，这是特别有效的。

组成海港站点的单元将优选地被提供被迫下沉到海床的多个钢或混凝土挡壁，有助于抵靠在海床上的稳定结构。根据优选实施例，挡壁具有在水平面上带有圆形剖面的圆柱形形状，旨在被穿入海床中。挡壁将有助于单元的稳定性而不会平移和竖直和水平的移动。

可选地，有可能地使用已知技术将各个单元定位在海床上，可选地安置在被定位在海床上的预先安装的基底之上。

还可以理解的是，给定设施的各个单元牢固的高度，这同样为被系泊船只提供了防风保护。

根据本发明的一种实施例，偏移中央单元和至少一个邻近单元之间的距离应为Q米，其中Q应在从0米到Z米的范围内，Z优选地为要被沿偏移中心单元的背风侧系泊的船只的最大长度的最小25％。用这种尺寸和用根据本发明的系泊配置，在经受来自任何方向的风吹、水流或波浪时，防止了被系泊船只关于偏移中心单元枢转。由于这种装载系统是基于硬钢管和可枢转接头的，这更具体地对装载或卸载LNG是有利的。

附图说明

通过参考所附附图，根据本发明的装置在接下来的详细描述中可被更加详细地解释，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的海港站点的一种实施例的俯视图；其中三个单元被间隔一定距离地安置在海床上，中间的一个被定位在关于波浪方向的缩回位置上；

图2示意性地示出了相应于图1所示的实施例的海港站点的第二实施例的俯视图，但是其中形成海港设施的单元具有梯形足迹区域；

图3示意性地示出了相应于图1所示的实施例的海港站点的第三实施例的俯视图，其中形成海港设施的单元被提供有附加系泊处和/或破波或衰减波的构件；

图4示意性地示出了图3所示单元的在纵向方向的沿图3的线4-4看过去的竖直剖面；

图5示出了海洋装置的侧视图，其中配置单元以提供两个系泊位置，两个系泊位置彼此成一定角度地被安放；

图6示意性地示出了在单元的两个相对侧提供有破冰缓冲结构的单元的侧视图；

图7示意性地示出了根据本发明的设施单元的侧视图，还示意性地指示被系泊在所述单元上的船只，该图指示了系泊缆索的方向；和

图8示意性地示出了形成设施的单元的另一种配置。

具体实施方式

应注意的是，在下面对附图所示的实施例的详细描述中，相同的参考标号被用于同一或相似的结构和特征。

图1示意性地示出了根据本发明的海港站点10的一种实施例的俯视图。所示的海港站点包括三个相同的单元11、11’，配置成由于重力而稳定地保留在海床12上。三个单元11、11’被间隔一定距离Q地安置在海床12上，中间单元11’还被定位在相对于两个其它单元11的缩回位置上，具有缩回距离R，中间单元11’被在如波浪的大体的主要方向13这样的相同方向上缩回。如进一步地被示于图1，沿单元11、11’的背风侧上的中间单元11’系泊船只14。被用于将船只14系泊在单元11、11’上的系泊系统包括一个或多个前向系泊线缆15，前向系泊线缆15自船只14的船头16延伸到单元11中的一个的远端背风角上的前系泊点20。所述一个或多个缆索15具有前向引线，即与船只14的轴线在前向方向上形成倾斜角。同样地，一个或多个后向系泊线缆15’在船只14的船尾17和在相邻单元11的远端背风角上的后系泊点20’之间延伸，形成船只14的后向方向引导，以还与船只14的纵向方向形成倾斜角。而且，系泊系统包括自船只的船头区域16延伸到相邻单元11的前横缆系泊线18，一个或多个缆索的方向或多或少地垂直于邻近单元11的前面，前横缆系泊线18被连接到在相邻单元11的的中间区域上的系泊点19上。同样地，相应的一个或多个后横缆系泊线18在相邻单元11的船尾区域17和后系泊点19’之间延伸，缆索方向或多或少地垂直于相邻单元11的前侧。系泊系统还包括一个或多个自船头区域16朝向在被缩回的中间单元11’的邻近背风角处的系泊点22延伸的一个或多个前弹簧系泊线21，在船只的近船尾方向上提供引导，前弹簧系泊线21在船只的向后方向上形成一个锐角。相应地一个或多个后弹簧系泊线21’自船只的船尾区域17延伸到被缩回的中间单元11’的邻近背风角上的系泊点22’，在前向方向上引导。

单元11可被提供有被坚固地固定到单元11的表面上的撞击缓冲器23，旨面对在系泊位置的船只14。应注意的是，附图示出两种变化形式的这种缓冲器23。这将联系图4被更详细地描述。缓冲器23可被用作系泊点19、20、22的加强支撑点。

旨在面对在系泊位置上的船只14的表面上的中间单元11’被提供有强缓冲器24，确保在船只14的船身和中间单元11’的结构性壁之间的距离D。

可以理解的是，虽然附图中揭露了与传入主要波方向在相同方向上被缩回的中间单元11’，但中间单元11’可被安置在相反方向上，即，朝向主要波方向的方向。而且，可以理解的是，系泊系统可具有另一种配置和/或另一数量的缆索等。而且，各系泊点可以是不同的而不脱离本发明的构思。

图2示意性地示出了相应于示于图1的实施例的海港站点10的第二实施例的俯视图，但是其中单元11、11’形成具有梯形足迹区域的海港设施10。系泊配置和系泊点19、19’、20、20’、22、22’包括撞击缓冲器24，对应于示于图1中的实施例。

由于梯形足迹区域的单元11、11’，所示实施例在邻近的单元之间提供有通道，通道具有在波浪上游的较小开口(Q)和在波浪主要方向下游增加的开口。然而，应理解的是，可以更加紧密间隔的关系安置单元11、11’，留下在波浪方向上减小的、或实际上不可见的视线。或者，可将单元安置在一种配置中，其中单元11、11’的梯形较短侧面对波浪。根据这种实施例，在邻近单元11、11’之间的开口在波浪的上游方向上是最大的，开口在离开波浪方向的方向上变窄。

所述梯形形状可以是等边的，即在前侧和侧面中的一个之间形成的实施角度α是相等的。或者，侧面中的一个可形成与前表面之间的角度β，其中β与α不相等。

如示于图2中的实施例，可依照所需要的最大破波作用调节角度α和β。由角度α和β的更改造成的反射和衍射的变化改变了接近波浪的干扰模式。这导致波高的有效减小或造成破波的增加，从而导致传播的波能量的减少。而且，在单元之间传播的波浪方向将被更改，导致由于结构有效“遮蔽”的区域的改变。进一步地，还可为相同目的调节距离Q和R。角度α以及Q和R的调节将增大或加宽波浪方向(波浪保护角度)和给予海港设计宽泛的反射角范围以形成衰减作用。该距离和角度可被朝向用于海港操作的最大保护的主要波浪模式和方向调整。

图3示意性地示出了相应于被示于图1的实施例的海港站点10的第三实施例的俯视图，其中单元11、11’形成的海港设施10被提供有附加的系泊和/或破波或衰减构件，而图4示意性地示出了被示于图3的、沿图3中的线4-4看过去的单元11、11’的纵向方向的竖直剖面。再一次地，系泊配置与图1和2中所示的相同，不同之处在于所使用的撞击缓冲器的类型。图4更详细地揭露了各缓冲器。可以使用两种类型的缓冲器。一种类型A的缓冲器为向下延伸通过吃水线25的类型，自单元11、11’的侧壁和/或前壁向外突出。除了用作撞击缓冲器，缓冲器A、B还可衰减波浪的作用和/或用作系泊点19、19’、20、20’、22、22’的支撑部。可替代地或额外地，缓冲器可为在单元11、11’的前壁和/或侧壁上从单元11、11’向外突出的类型，缓冲器(类型B)终止于海面25之上。所述类型B的缓冲器还可被用于支撑系泊点19、19’、20、20’、22、22’。类型B的缓冲器终止于海面25之上。

同样如图4所指示的，可为单元11、11’提供例如LNG的碳氢化合物的存储罐。从安全角度看，仅翼侧单元11可被提供有这种罐。可以理解的是，根据本发明的系泊系统10还可被提供有如装载系统、超重机等构件。

图5示出了海洋装置侧视图，其中配置单元11、11’以提供两个系泊位置，将两个系泊位置彼此相对一定角度地安放。如果希望尽可能地保护海港操作本身和将船只系泊在其中波浪被衰减到期望程度的更好保护的区域中，则可根据要求将用于根据本发明的LNG船只的海港站点配置成U型或V型。如果单元的水下部分被形成作为优选地在朝向相邻单元的方向上的波浪缓冲器，则是特别有效的。

缓冲器A、B或单元11、11’还可被提供有系泊防护板，以可能通过系泊安放构件安全地将LNG船只14系泊到海港站点10。可用根据已知技术的已知的柔性材料制成防护板。然而，包括这种系泊布置不是必须的，可替代的实施例为，自海港站点本身有一定距离地安置系泊装置。

图6示意性地示出了系泊和存储单元11的侧视图，由于其自身重量而保持在海床上，可能带有附加加载物和设施、设备和存储流体的重量。如图所指示的，设施单元11被提供有破冰缓冲结构26，其被安放在单元11的两个对立侧的吃水线25的区域上。破冰缓冲结构26可具有倾斜的上和/或下表面，配置用于破碎冰和可能在被破的冰和单元11的竖直壁之间确保斜向冲击。破冰缓冲结构26的自由端可被稍微定位在海面之下。

而且，如所指示的，单元11还可设有碳氢化合物的存储罐，例如用于LNG的绝缘存储罐。

所示的单元还被提供有被安放在最高预期潮高之上和单元的上表面27之下的系泊点20，这样能使用于系泊缆索(未示出)的角度α’的负引线在船只14和设施单元11之间延伸。可以理解的是，虽然参考标号20被用于系泊点，所述被指示的系泊点可为被要求将船只14安全地系泊在设施上的任意一种系泊点。

图7示意性地示出了根据本发明的设施单元11的侧视图，还示意性地指示了被系泊在单元11上的船只14，该附图指示了任意一个系统缆索15、15’、18、18’、21、21’的竖直定向和方向。通过船只14的剖面视图指示被系泊在设施上的船只14。

如图7所指示的，设施单元11的这种高度使船只14的船体或多或少地被单元11遮蔽。

图8示意性地示出了形成设施的单元11的另外一种配置。根据该配置，使用被示于图2的单元配置。另外，加入了另一单元11’，其定向为建立遮蔽部，防止波浪从或多或少地与三个单元11的纵向方向平行的方向传入。可以理解的是，未示出系泊线缆、系泊点等。这种装备和设备可复制被示于其它附图中的装备和设备。附图还指示出用于从岸边通向设施的码头28的选择端。未示出在码头和设施单元11之间的和在单元11的各个设施之间的桥梁。

可将单元11、11’构建在海港站点10上，海港站点10被建设在偏远的施工站点、被拖曳和安置在海洋底部12上。根据本地环境条件、如水深、海洋底部的类型、波形来形成单元11、11’和海港站点10，并且最小化了如来自波浪、风和水流的环境作用力的可能的、负面的作用。依赖于要求的LNG船只14的系泊方向和定位，单元11、11’被以要求的配置安置在海洋底部，如根据操作和安全方面的考虑，要求LNG船只是在最佳可能的装载条件下进行的。

在已安装的海港站点10上的单元11、11’的形状适用于在安装位置上的本地波谱，以使在海港站点10的操作期间引起船只移动的波浪被尽可能地衰减，而其它波浪被允许通过海港站点10。

通过在海洋底部设定单元11、11’相互之间的距离可实现针对波浪的调节。分别地，通过较短距离衰减较小波和通过较长距离衰减较大波。计算示出，在单元9之间使用的特别有利的距离大约相应于希望衰减的波长的1/4-1/2倍。

为了确定希望衰减哪些波浪，可从波高和波频形式的波谱开始。然后例如通过计算各个波浪的最高值，在频谱的帮助下有用地表示出随着时间推移的多个波浪。通过利用统计分布，如所述波谱的明显值，其表示在20分钟周期以上(用于测量波高)的最高波浪中的第三个的平均值。还可使用其它形式的统计分布和这对于本领域的技术人员来说是已知的，此处不再进一步描述。

单元基底的大小可适用于达到最佳可能的波浪衰减。有利的是基底的上面部分被安置在海洋表面本身之下，以在基底的上面部分和海洋表面之间形成岸的形式。计算示出，将单元11、11’安置在海洋表面之下相对于希望衰减的波高和被关联的波长的大约半波高处是特别有利的。一个例子是，如果希望衰减的波高是8米，那么将基底顶部安置在海面25之下大概4米处是有利的。为了达到在海面25和基底之间的这种距离，相应地调节基底的大小。

基底的外形还对在海港站点10周围的波浪衰减有影响。基底在水平面上为方形是有利的，其中，例如，其将仅需要在使基底适应于海洋平面的高度上执行改变。然而，要提及的是，可应用其它外形的基底和这将在后面的详细描述中更详细地描述。

依据目标、需求和希望还可以多种方式形成单元11、11’的基底。

单元11、11’可具有相对较大的和大体积的基底(未示出)，其中相互接近地安置这些基底。通过单元11、11’的这种形式和安置，海港站点10用作所要求的部分波谱、例如小于周期10秒的波浪的波缓冲器或破波部。同时，如果需要，较长周期的涌浪将能够滑过海港站点10。而且，减小不利的海洋流作用将是可能的。

如果要求更强的衰减，可用更加倾斜的侧壁形成单元11、11’和相对靠近地安置单元11、11’。如果希望增加与波浪相互作用、并进一步衰减波浪(未显示)，可用粗糙或多孔表面、尖锐边缘、突出物等形成单元11、11’和基底。

单元11、11’不需要相互处于一条直线上，而是可如图5所示的相互成一个所要求的角度被安置。如果希望避免例如来自各个方向的涌浪这样的负面影响，这将是有利的。在装载和卸载操作期间，特别不利的是在船舯方向上遇到强波浪和涌浪。这使LNG船只14产生较大的起伏和旋转移动，同时LNG船只可能是受到系泊位置的强迫，这在装载和卸载操作期间是很不被期望的。

通过在另一方向上系泊LNG船只14，强波或涌浪在沿着船只的方向上传入。因此，LNG船只14沿着船只方向对波浪响应以显著减少旋转和冲压移动以及降低船舯动态。

Claims (9)

1.一种用于在海上存储、装载和卸载油气产品的海港设施(10)，包括相互地安置在海床(12)上的多个单元(11、11’)，以形成海港设施(10)，所述单元(11、11’)沿侧向方向独立地安置在给定距离间隔处并且具有前表面，船只(14)沿该前表面系泊，所述单元(11、11’)形成用于部分波浪的一个或多个通道，并且配置成衰减一部分传入波浪，同时允许其它部分的波浪和水流通过海港设施(10)，通过要衰减的波浪的频率和允许在单元(11、11’)之间通过的波浪的频率控制两个相邻单元(11、11’)之间的侧向距离，

其特征在于，所述多个单元(11、11’)中的至少一个单元具有梯形的足迹区域，该梯形的足迹区域具有两个平行侧和至少一个倾斜侧，平行侧被布置成垂直于波浪的主方向，梯形的至少一个另外的倾斜侧与平行侧形成一角度α。

2.根据权利要求1所述的海港设施(10)，其特征在于，角度α在0到30度的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，一侧上的倾斜侧与平行侧形成一角度β，该角度β与角度α不同。

4.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，所述海港设施(10)包括至少三个单元(11、11’)，所有的单元都具有梯形的足迹区域。

5.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，单元(11、11’)上的平行侧中的面向传入主波浪的平行侧比单元(11、11’)的相对侧上的平行侧长。

6.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，两个相邻单元(11、11’)之间的通道的宽度(Q)沿着传入波浪的方向增大。

7.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，两个相邻单元(11、11’)之间的最小距离(Q)处于希望衰减的波长的1/4-1/2倍的范围内。

8.根据权利要求7所述的海港设施(10)，其特征在于，两个相邻单元(11、11’)被配置成使得在通道中具有可视开口。

9.根据权利要求1或2所述的海港设施(10)，其特征在于，所述海港设施(10)被配置成允许船只(14)被系泊在海港设施(10)的背风侧上。