CN110099844A - 浮式低温碳氢化合物储存结构 - Google Patents

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Abstract

浮式低温储存结构(20)包括船体(9)，船体(9)具有在长度方向上延伸的中心线(24)和两个纵向侧壁(22、23)，该结构包括至少三个球形储存罐，两个罐(27、28)定位成其中点(29、30)位于沿着第一线(L1)间隔开的纵向位置(T1、T2)上，并且第三罐(33)定位成其中点(36)位于第二线(L2)上的纵向位置(T3)上，其中，第一线(L1)在中心线(24)的第一侧(32)处沿着长度方向延伸，第二线(L2)在中心线的第二侧(38)处沿着长度方向延伸，并且第一线与第二线之间的横向距离(Wt)不大于罐的直径(D)，并且第三罐的中点(36)的纵向位置(T3)位于第一罐的中点的纵向位置与第二罐的中点的纵向位置之间。

Description

浮式低温碳氢化合物储存结构
技术领域
本发明涉及浮式低温碳氢化合物储存结构，其包括具有在长度方向上延伸的中心线和两个纵向侧壁的船体，该结构包括至少三个球形储存罐。具体地，本发明涉及浮式低温碳氢化合物储存结构，其具有双舷侧外板船体并且在中心线的两侧上均具有一排Moss型储存罐。
背景技术
在WO2013/156623中已知这种浮式低温碳氢化合物储存结构，其中描述了双船体低温LNG浮式生产储存和卸载结构(也称为LNG FPSO)，其由两个互连的改装LNG载体构成。LNG载体各自包括一排球形Moss罐，液化天然气在环境压力下以-163℃的温度储存在球形Moss罐中。拆除若干LNG罐以形成平坦的顶侧，在顶侧上放置有用于碳氢化合物处理并用于液化的处理设备。船体通过相对宽的互连梁结构相互连接，且位于纵向中心线的每一侧上的两排罐间隔开较大的距离。
已知的结构包括六个Moss型罐，并且具有150.000m3LNG的容量。这种结构基于现有的改装的LNG载体，并且具有相对宽的尺寸。双船体构造不太适合于新建的浮式结构。
从WO2010/059059已知这样一种低温载体：其包括单排Moss型罐和用于支承处理设备的舷侧凸体(sponson)。
本发明的目的在于，提供一种浮式低温碳氢化合物储存和处理结构，其具有紧凑的设计并减少了所使用的钢的量。本发明的另一目的在于，提供一种基于Moss型储存罐的浮式低温储存结构，其具有用于可以以降低的成本进行生产的液化气处理设备的足够空间。
发明内容
对此，根据本发明的浮式结构具有两个球形罐，这两个球形罐的中点位于沿着第一线间隔开的纵向位置上，其中，第一线在中心线的第一侧上沿着长度方向延伸。第三罐定位成使其中点位于第二线上的纵向位置上，第二线在中心线的第二侧上沿着长度方向延伸。第一线与第二线之间的横向距离不大于罐的直径，并且第三罐的中点的纵向位置位于第一罐的中点的纵向位置与第二罐的中点的纵向位置之间。
通过将球形罐并排放置成阶梯式结构，与其中两排罐的中点位于中心线的每一侧上的相对位置处的已知布置相比，船体的宽度可减小10％至15％。对于长度为250m、宽度为60m且高度为40m的船体，可实现6％的重量减轻，这相当于减少约3000吨钢。
两排罐的中点可以在横向方向上间隔开与球形罐的直径对应的距离，或者可间隔开更小的距离，使得两排罐的占地(footprint)可小于罐直径的两倍。
在根据本发明的浮式低温储存结构的一个实施方式中，第一线和第二线与各自最接近的侧壁间隔开预定的横向距离，第三罐与第一罐和第二罐之间设置预定的最小间隙，其中，与在相应的最小间隙并在线距侧壁的相应横向距离的情况下的第一罐和第三罐的中点位于相同的横向线上的布置的横向距离相比，船体的纵向侧壁之间的横向距离小至少5％。
通过阶梯式配置，球形罐放置在紧凑的占地内，且罐之间具有足够的间隙用于接近罐并对罐进行维护。
优选地，至少两个罐分别沿着第一线和第二线定位，优选地，至少三个罐沿着所述线中的至少一条线定位。液化气FPSO可以包括两排罐(每排五个罐)，并且可具有78m的宽度和340m的长度。
在根据本发明的浮式低温储存结构的另一实施方式中，在纵向中心线的第一侧上，第一非球形罐设置成与最后方的球形罐相邻，并且在纵向中心线的第二侧上，第二非球形罐设置成与最前方的球形罐相邻。
在矩形罐(其可以是膜式罐或SPB型罐)中，可以储存与气态碳氢化合物供给气体分离的不同类型的碳氢化合物流体。碳氢化合物流体罐可定位在位于两排阶梯式球形罐的前端处和末端处的空间中，从而不增加FPSO的总长度。
舱壁可以从船舶的底部朝向甲板竖直地延伸，舱壁在距罐基本上相同的距离处以波浪状的方式在长度方向上延伸。以这种方式，舱壁在容纳阶梯式的罐结构的同时提供对船体结构的纵向加固。
在又一实施方式中，每个罐由布置成六边形图案的舱壁部分围绕。以这种方式，罐彼此隔热，并且可对空罐进行维护或检查，同时舱壁提供了与船体的周围部分的适当间隔。
在另一实施方式中，侧壁从底部延伸至上甲板水平面。球形罐在甲板水平面下方延伸。纵向梁在两排球形罐之间沿着船体的中心线延伸。甲板空间可用于支承罐上方的处理设备，罐的顶部可刚好位于甲板水平面的下方、位于甲板水平面处或者位于甲板水平面上方。纵向梁将顶部甲板进行加固，并安装在相邻的球形罐之间的顶部开口空间中。
附图说明
通过非限制性示例，将参照附图对根据本发明的浮式低温储存和处理结构的一些实施方式进行详细描述。在附图中：
图1示出了现有技术中已知的具有两排间隔开的球形Moss罐的LNG FPSO的平面图，
图2示出了图1的已知的FPSO的纵向剖视图，
图3示出了图1的FPSO的横向剖视图，
图4示出了具有位于距球形罐一定纵向距离处的处理甲板的已知的双排FPSO的示意性平面图，
图5示出了具有覆盖球形罐的顶侧的已知的双排FPSO的示意性平面图，
图6示出了根据本发明的具有两排阶梯式的球形Moss罐的LNG FPSO的实施方式的平面图，
图7示出了图6的FPSO的纵向剖视图，
图8示出了图6的FPSO的横向剖视图，
图9示出了根据本发明的LNG FPSO的另一实施方式的平面图，
图10示出了图9的LNG FPSO的纵向剖视图，
图11示出了已知的球形罐的双排配置的宽度的示意图，以及
图12示出了通过根据本发明的球形罐的六边形配置而获得的宽度减小的示意图。
具体实施方式
图1示出了浮式低温LNG生产、储存和卸载(FPSO)结构1，该结构1包括经由转塔2锚固至海床的船体9。FPSO 1可以绕转塔2随风向旋转以与风和/或水流的主要方向对准。
在船舶1上，球形Moss型罐3、3'布置在两个平行的排4、5中。用于气体处理和用于将经处理的天然气进行液化的处理设备位于船舶1的顶侧6(参见图2)上的甲板上。该处理设备通过从天然气中去除水、二氧化碳和H2S来净化从水下井生产的天然气。从气体分离出的液态碳氢化合物组分或者“冷凝物(condensate)”储存在罐8中。接着，经处理的气体通过冷却至约-163℃而液化，并在大约环境压力下以液态储存在绝缘球形Moss型罐3、3'中。罐3、3'放置在纵向中心线10的相应侧处，并且由竖直的纵向舱壁13和横向舱壁11、12间隔开，其中，竖直的纵向舱壁13位于双底部14(参见图3)中的中央梁13'上。
罐3、3'的上端部或“穹顶部”位于甲板水平面17附近，从而可以容易地从甲板17填入和取出罐。在底部14处，罐3、3'由罐支承结构或裙部16支承，罐支承结构或裙部16放置在双底部14上并将球形罐固定在位。
图4示意性地示出了LNG FPSO 1的已知实施方式，该LNG FPSO1具有支承气体处理设备的甲板18和位于两排球形罐4、5前方的液化装置。
图5示出了处理设备甲板18放置在多排罐4、5之上而使得船舶的长度变小的已知布置。冷凝物储存在位于船尾的罐8中。在船首附近设置有容纳块19。
图1至图5中所示的所有实施方式可适于配备有根据本发明的并在下文进行详细描述的阶梯式储存罐配置。
图6示出了根据本发明的具有船体21的LNG FPSO 20，该船体21具有纵向侧部22、23。在纵向中心线24的每一侧上，放置有两个球形Moss型罐排25、26。排25中的罐27、28放置成其中点29、30位于中心线24的第一侧32上的第一线L1上。罐33、34放置成其中点36、37位于中心线24的第二侧38上的线L2上。位于侧部32上的罐27、28的中点29、30位于沿着线L1的纵向距离T1、T2处。相对侧38上的罐33、34的中点26、27位于沿着第二线L2的纵向位置T3、T4处，纵向位置T3、T4位于中点29、30、31之间的中间位置。线L1、L2与侧部22、23间隔开距离W1，使得罐与侧部之间存在间隙。
线L1与线L2之间的距离Wt至少等于罐的直径D。在图1的实施方式中，Wt小于罐的直径D。相邻的罐之间存在最小间隙Cm，使得每个罐通过绝缘壁与其相邻罐分隔开，并且能够从所有侧接近罐。
与图1中所示的现有技术配置相比，通过根据本发明的球形罐的阶梯式图案，FPSO20的货运部分的宽度Ws可减小10％至15％。因此，在船体的长度为250m、宽度为60m且深度为40m时，构造所用的钢的量可从约48,000吨减少至约45,000吨。
图6示出了在两排罐25、26之间在纵向中心线24的方向上以曲折的方式延伸的中央舱壁40。舱壁40将甲板结构41和底部42相互连接并形成FPSO 20的船体的分隔结构。横向舱壁部分43、44在相邻的罐之间朝向中央舱壁40沿着横向方向从船舶侧壁22、23延伸，使得球形罐容纳在六边形图案的绝缘的分隔室中。
图7示出了放置在位于甲板结构41下方的罐的顶部上的顶侧46，所述顶侧支承处理和液化设备。
图8示出了箱形梁47，其沿着纵向中心线24延伸并加固甲板结构41。球形罐放置在六边形图案的支承结构45中。支承结构45可形成用于吸入海水的压舱罐48。
图9更详细地示出了根据本发明的FPSO，其中，罐放置在横向舱壁53、中央舱壁54与从船舶的船体延伸的侧支承部52之间。
在图10中，可以看出的是，罐和顶侧水平面51略高于船头甲板和船尾甲板的水平面50延伸。
图11示意性地示出了两排4、5的具有直径D的球形Moss罐的已知布置，球形Moss罐布置成使其中点位于纵向中心线10的相对位置处。罐限制在由横向舱壁16和纵向舱壁16'形成的单独分隔室内。冷凝物罐8位于船头位置处。
图12示出了根据本发明的紧凑阶梯式布置，其具有拥有相同直径D的球形罐27、28、33、34的两排25、26，球形罐27、28、33、34以相互最小间隙Cm布置在六边形图案中。每个罐限制在由第一横向舱壁部分50形成的单独分隔室中，其中，第一横向舱壁部分50从位于纵向中心线24的一侧32上的罐27与罐28之间的纵向侧位置51延伸。两个舱壁中间部分53、54在第一分支点52处连接至横向部分50，两个舱壁中间部分53、54以一定角度延伸并连接至位于罐33的两侧上的横向舱壁部分57、58。横向舱壁部分57、58在侧位置59、60处连接至第二侧23。冷凝物罐62、63位于阶梯式的罐排25、26的前方和后方。
在实施方式中，可省略中央舱壁的舱壁中间部分53、53'、53”，以允许储存罐具有不同的尺寸。当重新使用来自现有LNG载体的罐时，储存罐可能并非全部具有相同的尺寸，但可被容纳在根据本发明的阶梯式布置中。

Claims (13)

1.浮式低温储存结构(20)，包括船体(9)，所述船体(9)具有在长度方向上延伸的中心线(24)和两个纵向侧壁(22、23)，所述结构包括至少三个球形储存罐(27、28、33、34)，两个罐(27、28)定位成其中点(29、30)位于沿着第一线(L1)间隔开的纵向位置(T1、T2)上，并且第三罐(33)定位成其中点(36)位于第二线(L2)上的纵向位置(T3)上，其中，所述第一线(L1)在所述中心线(24)的第一侧(32)处沿着长度方向延伸，所述第二线(L2)在所述中心线的第二侧(38)处沿着长度方向延伸，其特征在于，
所述第一线(L1)与所述第二线(L2)之间的横向距离(Wt)不大于所述罐的直径(D)，并且所述第三罐的中点(36)的纵向位置(T3)位于所述第一罐的中点的纵向位置(T1)与所述第二罐的中点的纵向位置(T2)之间。
2.根据权利要求1所述的浮式低温储存结构(20)，其中，所述第一线(L1)与所述第二线(L2)之间的横向距离(Wt)小于所述罐(27、28、33、34)的直径(D)。
3.根据权利要求1或2所述的浮式低温储存结构(20)，所述第一线(L1)和所述第二线(L2)与相应的最接近的侧壁(22、23)间隔开预定的横向距离(W1)，所述第三罐(33)与所述第一罐(27)和第二罐(28)之间设置有预定的最小间隙(Cm)，其中，与在相应的最小间隙并在所述线距所述侧壁的相应横向距离的情况下的所述第一罐和所述第三罐的中点位于相同的横向线上的布置的横向距离相比，所述纵向侧壁(22)与所述纵向侧壁(23)之间的横向距离(Ws)小至少5％。
4.根据权利要求1、2或3所述的浮式低温储存结构(20)，其中，所述第三罐(33)的中点(36)的纵向位置(T3)位于所述第一罐(27)的中点(29)的纵向位置(T1)与所述第二罐(28)的中点(30)的纵向位置(T2)之间的中间位置。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的浮式低温储存结构(20)，其中，至少两个储存罐(33、34)定位成其中点(36、37)沿着所述第二线(L2)彼此间距开与所述第一罐(27)的中点(29)和所述第二罐(28)的中点(30)之间的距离对应的距离。
6.根据前述权利要求中任一项所述的浮式低温储存结构(20)，其中，至少两个罐(27、28；33、34)分别沿着所述第一线(L1)和所述第二线(L2)定位，优选地，至少三个罐沿着所述线中的至少一条线定位。
7.根据前述权利要求中任一项所述的浮式低温储存结构(20)，其中，在所述纵向中心线(24)的第一侧(32)上，第一非球形罐(63)设置成与最前方的球形罐相邻，以及在所述纵向中心线(24)的第二侧(38)上，第二非球形罐(62)设置成与最后方的球形罐(33)相邻。
8.根据前述权利要求中任一项所述的浮式低温储存结构(20)，包括舱壁(40)，所述舱壁(40)从所述船体(9)的底部(42)朝向甲板(41)竖直延伸，所述舱壁在距所述罐基本上相同的距离处以波浪状的方式在长度方向上延伸。
9.根据权利要求8所述的浮式低温储存结构(20)，所述舱壁(40)具有第一横向部分(50)、至少一个中间部分(53、54)和至少一个第二横向部分(57、58)，其中，所述第一横向部分(50)在所述第三储存罐(33)的中点(36)的方向上从第一侧位置(51)在所述第一储存罐(27)与所述第二储存罐(28)之间横向延伸至所述结构的所述第一侧(32)上的第一分支位置(52)，所述至少一个中间部分(53、54)倾斜地延伸至位于所述结构的第二侧(38)上的第三储存罐(33)的一侧上的第二分支位置(55、56)，所述至少一个第二横向部分(57、58)从相应的第二分支位置(55、56)延伸至船舶的第二侧位置(59、60)。
10.根据权利要求9所述的浮式低温储存结构(20)，包括两个中间部分(53、54)，所述中间部分(53、54)中的每个分别倾斜地延伸至位于所述结构的第二侧(38)上的第三储存罐(33)的每一侧上的所述第二分支位置(55)和第三分支位置(56)，并且分别在所述第三储存罐(33)的每一侧上，所述第二横向部分(57)和第三横向部分(58)从相应的所述第二分支位置(55)和所述第三分支位置(56)延伸至所述结构的第二侧位置(59)和第三侧位置(60)。
11.根据权利要求8、9或10所述的浮式低温储存结构(20)，每个罐均由布置成六边形图案的舱壁部分围绕。
12.根据前述权利要求中任一项所述的浮式低温储存结构(20)，所述侧壁(22、23)从底部(42)延伸至甲板水平面(41)，所述球形罐的顶部在甲板水平面附近延伸，优选地在甲板水平面下方延伸，纵向梁(47)沿着球形罐排(25)与球形罐排(26)之间的所述中心线(24)延伸。
13.根据权利要求12所述的浮式低温储存结构(20)，其中，大致水平的甲板结构(43、51)在所述球形罐的顶部上方延伸，所述甲板结构由所述梁(47)支承并承载处理设备。
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