CN109018749A - 一种带有自调压浮力单元的储油囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储油囊，其包括设置于法兰下方的下浮力单元，下浮力单元内具有多个储气囊，通过调节各个储气囊的空气含量，从而可以调节储油囊的整体姿态，保持储油囊处于稳定状态，增加了储油囊的使用寿命。

Description

一种带有自调压浮力单元的储油囊

技术领域

本发明涉及一种储油囊领域，具体涉及一种带有自调压浮力单元的储油囊。

背景技术

现有的海洋石油开采过程中，多是先将开采出的石油存在开采地附近的海域中。具体地，通过在海中建造由金属或水泥等材料制成的固定仓，或者提供柔性的储油囊，石油可以方便地被临时存放。然而，对于由金属或水泥等材料制成的固定仓，其建造材料较昂贵，建造时间长、成本高，石油的临时存放成本高，因而在考虑成本的情况下，其很难会被作为优先选择方案。对于柔性材料制成的储油囊，其本身的造价低，且建造成本较低，因而越来越被广泛使用。对于柔性材料制成的储油囊，囊体的上部和下部均设有法兰盘，法兰盘与输油管道连接而向油囊内输入或输出石油。储油囊的囊体是硫化固定在法兰盘上。同时，法兰盘的外沿连接有固定绳，固定绳锚固在海床，从而将储油囊悬浮地固定在海底。

海底中不断变化的水流会不断冲击储油囊，囊体因此发生剧烈晃动，储存在囊体内的原油容易发生化学反应而变质，且囊体与其内部不断的晃动油液不断摩擦，久而久之，容易发生摩擦损坏。

因此，提供一种保持稳定姿态的储油囊成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种储油囊，储油囊包括设置于法兰下方的浮力单元，浮力单元内具有多个储气囊，通过调节各个储气囊的空气含量，从而可以调节储油囊的整体姿态，保持储油囊处于稳定状态，增加了储油囊的使用寿命。

本发明采用以下技术方案实现：

一种储油囊，其特征在于，其包括：

曩体，所述囊体的下端具有下法兰盘；

水流传感器，其用于检测水流的方向；

下浮力单元，所述下浮力单元固定于所述下法兰的下方，并且包括下支撑架、第一储气罐、第一储气囊、第一压缩机、第一发电机、第一电动机、第一进气主管、第一进气支管、第一排气主管、第一排气支管、第一控制器，所述下支撑架为栅栏结构，其内部被隔离成多个第一子空间，水流可以在多个所述第一子空间之间以及上支撑架和外界之间流动；每个所述第一子空间内布置有由柔性材料制成的所述第一储气囊；所述第一压缩机、第一发电机固定于所述下支撑架内；所述第一储气罐与所述第一进气主管连接，所述压缩机与所述第一排气主管连接；每个所述第一储气囊通过所述第一进气支管与所述第一进气主管连接，通过所述第一排气支管与所述第一排气主管连接；所述第一压缩机与第一储气罐连接；所述第一发电机与所述第一电动机连接；所述第一电动机与所述第一压缩机连接；所述第一控制器分别与水流传感器、设置于所述第一进气支管上的第一阀门以及设置于所述第一排气支管上的排气泵连接以独立地调节每个所述第一储气囊的空气量。

较佳地，所述储油囊还包括蓄电池，所述蓄电池分别与所述发电机、所述电动机连接。

较佳地，所述储油囊还包括上浮力单元，所述囊体的上端具有上法兰盘，所述上浮力单元固定于所述上法兰盘的上方，且包括上支撑架、第二储气罐、第二储气囊、第二压缩机、第二发电机、第二电动机、第二进气主管、第二进气支管、第二排气主管、第二排气支管、第二控制器，所述下支撑架为栅栏结构，其内部被隔离成多个第二子空间，水流可以在多个所述第二子空间之间以及上支撑架和外界之间流动；每个所述第二子空间内布置有由柔性材料制成的所述第二储气囊；所述第二压缩机、第二发电机固定于所述下支撑架内；所述第二储气罐与所述第二进气主管连接，所述压缩机与所述第二排气主管连接；每个所述第二储气囊通过所述第二进气支管与所述第二进气主管连接，通过所述第二排气支管与所述第二排气主管连接；所述第二压缩机与第二储气罐连接；所述第二发电机与所述第二电动机连接；所述第二电动机与所述第二压缩机连接；所述第二控制器分别与水流传感器、设置于所述第二进气支管上的所述第二阀门以及设置于所述第二排气支管上的排气泵连接以独立地调节每个所述第二储气囊的空气量。

较佳地，所述下支撑架由管材或板材被隔离成多个所述第一子空间。

较佳地，所述上支撑架由管材或板材被隔离成多个所述第二子空间。

较佳地，所述上支撑架和/或所述下支撑架是由硬质塑料制成的支撑架。

较佳地，所述第二储气囊的数量少于所述第一储气囊的数量。

较佳地，所述第一发电机是波浪发电机或水力发电机。

较佳地，所述第二发电机是波浪发电机或水力发电机。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极有益效果：

本发明的储油囊包括设置于法兰下方的浮力单元，浮力单元内具有多个储气囊，通过调节各个储气囊的空气含量，从而可以调节储油囊的整体姿态，保证储油囊处于相对稳定状态，增加了储油囊的使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例的储油囊的正面示意图。

图2为示出了浮力单元内部结构的俯视图。

图3为本发明第二实施例的储油囊的正面示意图。

附图标记说明：

1是囊体；2是下法兰；3是下浮力单元；4是下支撑架；5是第一储气罐；6是第一储气囊；7是第一压缩机；8是第一发电机；9是第一电动机；10是进气主管；11是进气支管；12是蓄电池；13是上浮力单元；14是上法兰；15是排气主管；16是排气支管。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”、“径向”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

作为说明，本发明中的“栅格结构”是非完全封闭的结构，也即结构的壁上有多个孔状。

实施例一

本发明的储油囊包括囊体1和下浮力单元3。下浮力单元3固定于囊体1的下法兰2，且设有多个储气囊6。各个储气囊6内的空气量可以被单独地控制，从而根据外界水流情况控制储油囊的整体姿态，保证储油囊处于较为稳定的状态。

具体地，如图1-2所示，囊体1的下端具有下法兰2盘。下浮力单元3固定于下法兰2的下方，其包括下支撑架4、第一储气罐5、第一储气囊6、第一压缩机7、第一发电机8、第一电动机9、进气主管10、进气支管11、排气主管15、排气支管16和第一控制器（未示出）。下支撑架4为栅栏结构，其内部被隔离成多个第一子空间，水流可以在多个第一子空间之间以及以及下支撑架与外界之间流动。多个子空间可以是分别沿横向、纵向设置的上、下多层分布的结构，也可以是沿纵向横向、纵向设置单层分布结构。下支撑架4可以是由板材或管材围成的也可以是由板材和管材多种材料围成的。

每个第一子空间内均布置有由柔性材料制成的第一储气囊6。第一压缩机7、第一发电机8固定于下支撑架4内。第一储气罐5与进气主管10连接。第一压缩机7与排气主管15连接。每个第一储气囊6通过进气支管11与进气主管10连接，通过排气支管16与排气主管15连接。第一压缩机7与第一储气罐5连接。第一发电机8与第一电动机9连接。第一电动机9与第一压缩机7连接。第一控制器分别与水流传感器和设置于进气支管11上的第一阀门、排气支管16上第一泵（未示出）连接以独立地调节每个第一储气囊6的空气量。

在水流传感器检测到水流的方向时，控制器立即根据水流传感器测量值控制各个储气囊6的阀门、泵，保证相应位置的储气囊6的空气被抽吸或注入。例如，在检测到沿如图东北方向的水流时，打开图1中右上方的储气囊6的进气支管11的第一阀门，增加该位置处的储气囊6的空气量，同时，打开左下方的储气囊6的排气支管16的第一泵，将内部的空气抽吸出来。由此，以下法兰2盘为中心，下浮力单元3产生逆时针方向的力矩，抵抗来之东北方向的水流冲力，保证了储油囊处于平稳状态。

在一优选实施例中，储油囊还设有蓄电池12。蓄电池12分别与发电机8、电动机9连接。发电机8发电的多余电能可以储存在蓄电池12中，在遇到较强水流时，发电机8提供的电能可能不够，此时，可以由蓄电池12提供不足的电能。

在一优选实施例中，下支撑架4内部可由管材或板材隔离成多个第一子空间。

优选地，上支撑架是由硬质塑料制成的支撑架。硬质塑料可以选取耐腐蚀且密度较低的材料。

较佳地，第一发电机8可以选取波浪发电机8或水力发电机8等可以在水下发电的发电机8。

实施例二

以下对替换例进行进一步描述，需要说明的是，在下述实施例中，仅描述对实施例一中的部分替换结构进行描述，其他部分与实施例一的任何结构配合形成完成的技术方案，对于该部分内容，不再进行赘述。

如图2、3所示，本实施例的储油囊中，除了具有上实施例的下浮力单元3以外，还设有包括上浮力单元13。除了相应子空间比下浮力单元3少且小，蓄电池12容量比下浮力单元3小，下浮力单元3具有和上浮力单元13基本相同的构造和布置。具体地，上浮力单元13具有和下浮力上浮力单元13固定于囊体1上端的上法兰14盘上。与下浮力单元3类似，包括对应的上支撑架、第二储气罐、第二储气囊、第二压缩机、第二发电机、第二电动机、第二进气主管、第二进气支管、第二排气主管、第二排气支管和第二控制器。上支撑架为栅栏结构，其内部被隔离成多个第二子空间，水流可以在多个第二子空间之间以及以及上支撑架与外界之间流动。多个子空间可以是分别沿横向、纵向设置的上、下多层分布的结构，也可以是沿纵向横向、纵向设置单层分布结构。下支撑架4可以是由板材或管材围成的也可以是由板材和管材多种材料围成的。

每个第二子空间内布置有由柔性材料制成的第二储气囊。第二压缩机、第二发电机固定于下支撑架内。第二储气罐与第二进气主管连接，压缩机与第二排气主管连接。每个第二储气囊通过第二进气支管与第二进气主管连接，通过第二排气支管与第二排气主管连接，第二压缩机与第二储气罐连接，第二发电机与第二电动机连接，第二电动机与第二压缩机连接。第二控制器分别与水流传感器、设置于第二进气支管上的第二阀门以及设置于第二排气支管上的排气泵连接以独立地调节每个第二储气囊的空气量。

对于上浮力单元13的调整方式，其与下浮力单元3的调整方式远离类似。以上述实施例一中所遇到的东北向的水流为例，打开图3中左下方的储气的进气支管的第二阀门，增加该位置处的储气囊的空气量，同时，打开右上方的储气囊的排气支管的第二泵，将内部的空气抽吸出来。由此，以上法兰14盘为中心，上浮力单元13产生逆时针方向的力矩，抵抗来之东北方向的水流冲力，保证了储油囊处于平稳状态。

由于上浮力单元13本身具有一定的质量，为了尽量减少对储油囊的压迫作用，可以减小下浮力单元3本身的规模。具体地，可以将上支撑架设置地小于下支撑架4。第二储气囊的数量也可以设成成少于第一储气囊6的数量。发电机等相应设备也可以选取发电量较少的型号。蓄电池可以设置容量较小的型号，甚至取消蓄电池。

较佳地，第二发电机是波浪发电机或水力发电机。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种储油囊，其特征在于，其包括：

曩体，所述囊体的下端具有下法兰盘；

水流传感器，其用于检测水流的方向；

下浮力单元，所述下浮力单元固定于所述下法兰的下方，并且包括下支撑架、第一储气罐、第一储气囊、第一压缩机、第一发电机、第一电动机、第一进气主管、第一进气支管、第一排气主管、第一排气支管、第一控制器，所述下支撑架为栅栏结构，其内部被隔离成多个第一子空间，水流可以在多个所述第一子空间之间以及所述下支撑架与外界之间流动；每个所述第一子空间内布置有由柔性材料制成的所述第一储气囊；所述第一压缩机、第一发电机固定于所述下支撑架内；所述第一储气罐与所述第一进气主管连接，所述压缩机与所述第一排气主管连接；每个所述第一储气囊通过所述第一进气支管与所述第一进气主管连接，通过所述第一排气支管与所述第一排气主管连接；所述第一压缩机与第一储气罐连接；所述第一发电机与所述第一电动机连接；所述第一电动机与所述第一压缩机连接；所述第一控制器分别与水流传感器、设置于所述第一进气支管上的第一阀门以及设置于所述第一排气支管上的排气泵连接以独立地调节每个所述第一储气囊的空气量。

2.根据权利要求1所述的储油囊，其特征在于：所述储油囊还包括蓄电池，所述蓄电池分别与所述发电机、所述电动机连接。

3.根据权利要求1或2所述的储油囊，其特征在于：所述储油囊还包括上浮力单元，所述囊体的上端具有上法兰盘，所述上浮力单元固定于所述上法兰盘的上方，且包括上支撑架、第二储气罐、第二储气囊、第二压缩机、第二发电机、第二电动机、第二进气主管、第二进气支管、第二排气主管、第二排气支管、第二控制器，所述下支撑架为栅栏结构，其内部被隔离成多个第二子空间，水流可以在多个所述第二子空间之间以及所述上支撑架与外界之间流动；每个所述第二子空间内布置有由柔性材料制成的所述第二储气囊；所述第二压缩机、第二发电机固定于所述下支撑架内；所述第二储气罐与所述第二进气主管连接，所述压缩机与所述第二排气主管连接；每个所述第二储气囊通过所述第二进气支管与所述第二进气主管连接，通过所述第二排气支管与所述第二排气主管连接；所述第二压缩机与第二储气罐连接；所述第二发电机与所述第二电动机连接；所述第二电动机与所述第二压缩机连接；所述第二控制器分别与水流传感器、设置于所述第二进气支管上的所述第二阀门以及设置于所述第二排气支管上的排气泵连接以独立地调节每个所述第二储气囊的空气量。

4.根据权利要求1所述的储油囊，其特征在于：所述下支撑架由管材或板材被隔离成多个所述第一子空间。

5.根据权利要求3所述的储油囊，其特征在于：所述上支撑架由管材或板材被隔离成多个所述第二子空间。

6.根据权利要求3所述的储油囊，其特征在于：所述上支撑架和/或所述下支撑架是由硬质塑料制成的支撑架。

7.根据权利要求3所述的储油囊，其特征在于：所述第二储气囊的数量少于所述第一储气囊的数量。

8.根据权利要求1所述的储油囊，其特征在于：所述第一发电机是波浪发电机或水力发电机。

9.根据权利要求3所述的储油囊，其特征在于：所述第二发电机是波浪发电机或水力发电机。