CN114954800A - 一种小水线面非对称双体型的lng转接驳 - Google Patents

Abstract

一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳，其属于船舶与海洋工程的技术领域。转接驳由非对称的小水线面双体组成，左右两侧不对称的潜体和支柱能够提供不同的浮力，分别对应左右侧不对称的重力，从而保证船体左右两舷的重心平衡。小水线面非对称的形式不仅能够解决因左舷布置重型设备导致的左右舷重心不平衡的问题，还可以为软管的存放提供了极大的便利，可以最大程度地节省甲板面积。甲板上左右舷能够布置重量相差较大的设备或工具，传输货物的软管能够放入左右侧支柱内部，也可以通过收纳装置将软管存放于甲板。能够实现LNG船专用码头的作用，减少了投资成本，增加了经济效益。

Description

一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳

技术领域

本发明涉及一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳，能够替代传统的LNG码头进行LNG货物传输作业，具体是LNG运输船先通过浮筒系泊，再将转接驳拖带至LNG船舷侧进行靠泊，通过跨接软管连接LNG船与转接驳，通过漂浮软管连接转接驳与岸端LNG储罐，转接驳上配备必要的系统和设施保证作业正常进行，其属于船舶与海洋工程的技术领域。

背景技术

LNG浮式转接驳设施是一个模块化的LNG传输系统，使用浮式软管与模块化的岸上设施相连接，以实现船舶与储存设施之间的LNG传输。储存设施可以是任何浮式终端、岸上终端及船舶。其具备成本低、建设周期短、效益高、作业灵活等特点。LNG转接驳最主要的优点是可以代替传统的LNG码头，不需要花费高昂的价格去专门建造LNG船靠港所需要的各种设备。

LNG浮式转接驳可以采用多种结构形式，如驳船式、半潜式等船型。为了保证转接驳和LNG船的牢固连接，确保两船在作业过程中不会产生相对位移，需要采用专用的吸附装置来连接两船。这种吸附装置通常具有较大的重量，布置在船体一侧易产生横倾的风险，为此必须在另一侧设置固定压载来平衡左舷的重量。同时，采用的传输软管由于其尺度较大，材质特殊，在进行放置的时候必须满足其最小弯曲半径，如果直接将软管放置于甲板上，会占用较大的甲板面积，从而增加主尺度，对经济性不利。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，采用非对称式的小水线面双体型LNG转接驳，这种船型解决了左右舷重量不同引起的横倾问题。同时，充分利用左右侧的支柱进行软管的存放，可以较大程度地减少甲板使用面积。

本发明所采用的技术方案如下：一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳，它采用主船体，其特征在于：主船体分为重潜侧和轻潜侧，重潜侧的下方通过重潜支柱连接重潜体，轻潜侧的下方通过轻潜支柱连接轻潜体，重潜体的截面大于轻潜体的截面；所述重潜支柱上设置重潜支柱槽，轻潜支柱上设置轻潜支柱槽；

所述主船体上设置非对称式软管收纳结构，该结构采用软管设置在软管架上，软管的管汇接头端放置在重潜支柱槽内，LNG接头端放置在轻潜支柱槽内；所述软管架底部采用支撑横梁和支撑纵梁支撑，软管架采用直管段的两端分别连接重潜弧管段和轻潜弧管段构成近似S型；软管架上均布6根管槽，管槽采用半槽壁与弧形槽底构成；所述重潜弧管段和轻潜弧管段的弯曲半径大于传输软管的最小弯曲半径；

所述软管架直管段的下方设置转接驳管汇，转接驳管汇的一侧连接漂浮软管，另一侧设置用于连接软管的接头；

所述重潜侧上设置吸附装置，轻潜侧上设置视频监控系统、线性UPS；主船体上还配备有紧急释放系统、火气探测系统、距离检测器、防跌落缓冲系统；

所述线性UPS用于给设备提供不间断的电力供应；视频监控系统用于采集转接驳内外视频图像、音频信息，实现对船舶的全方位监控；距离检测仪用于监测两船在进行船对船输送操作时的相互距离；紧急释放系统用于紧急情况下LNG低温软管与LNG输送端的快速分离；防跌落缓冲系统用于软管在掉落过程中，缓冲软管的下降速度使其平稳降落；火气探测系统用于监测转接驳上各个部位的气体泄露情况和火灾情况。

一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳的工作方法，包括以下步骤：

在作业前，需要通过LNG船上的软管吊将转接驳上的跨接软管吊起至LNG船管汇处，通过人工进行连接；软管连接好后，进行干燥作业、惰化作业、驱气作业、货舱预冷作业；在整个过程中，需要检查管路是否有泄漏的情况，紧急关断系统在常温下和低温下功能试验，观测其是否正常运行；

在货物传输过程中，视频系统将全船的作业信息实时传输到岸端，岸端人员可监测作业过程中甲板上管汇及设备的状态；当发生紧急情况时，紧急关断系统启动，终止传输；如果有意外情况发生，启动紧急释放系统，断开LNG船与转接驳的管汇连接，软管在掉落过程中，通过防跌落缓冲系统缓冲软管的下降速度，使其平稳降落；

作业结束后，断开两船软管连接，通过LNG船上的软管吊将软管放回到转接驳上，恢复到最初的存放状态。

本发明的有益效果为：LNG转接驳最主要的优点是可以代替传统的LNG码头，不需要花费高昂的价格去专门建造LNG船靠港所需要的各种设备。同时，转接驳让LNG传输变得更加方便快捷，LNG船不需要靠岸，只需要在码头附近的水域通过浮筒进行系泊等待转接驳到来即可。

该转接驳配备相关作业系统和设备，用于货物传输作业。船体结构由非对称的小水线面双体组成，左右两侧不对称的潜体和支柱能够提供不同的浮力，分别对应左右侧不对称的重力，从而保证船体左右两舷的重心平衡。小水线面非对称的形式不仅能够解决因左舷布置重型设备导致的左右舷重心不平衡的问题，还可以为软管的存放提供了极大的便利，可以最大程度地节省甲板面积。

甲板上左右舷能够布置重量相差较大的设备或工具，传输货物的软管能够放入左右侧支柱内部，也可以通过收纳装置将软管存放于甲板。能够实现LNG船专用码头的作用，减少了投资成本，增加了经济效益。

为了满足LNG转接驳特殊的作业需求，左舷的支柱和潜体的尺度与右舷相比较大，从而能够提供更多的浮力，与转接驳左舷布置的各种设备重力相平衡。传输软管是LNG货物输送的重要通道，因此软管的放置尤为重要，作业过程中对软管长度要求较长，软管的弯曲半径较大，全部放置于甲板上会占用较大面积，导致主尺度增加，降低了经济效益。为了将软管合理的放置，减少甲板面积的同时又不增加船体主尺度，在左舷支柱内放置一部分传输软管（已安装上快速连接装置），在右舷支柱内也放置一部分传输软管，从而减少传输软管的甲板使用面积，有利于减小船体主尺度，提高经济性。

转接驳系统主要包括船岸连接系统、消防系统、视频系统、紧急关断系统、紧急释放系统、安全监控系统等，这些系统之间相互联系，以保障转接驳作业有序进行。转接驳通过拖轮顶推的方式到达作业地点，LNG运输船和转接驳之间通过吸附装置进行靠泊连接。转接驳主要的设备包括软管收放装置、UPS（不间断电源）、救生装置、系缆设备、消防泵、漂浮软管等，充分利用靠泊船舶的设备和码头作业必要的辅助装备协同作业，尽可能将整个货物输送系统的主要设备配置在岸上，实施远程监控和操作，从而实现LNG运输船与岸端储存设施之间的LNG传输。

附图说明

图1为本发明软管存放方式图。

图2为本发明的横剖视图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明总布置俯视图。

图5为本发明作业过程中俯视图。

图6为本发明总体方案图。

图7为本发明系统布置图。

图中：1、软管，2、软管架，2a、直管段，2b、重潜弧管段，2c、轻潜弧管段，2d、支撑横梁，2e、支撑纵梁，2f、半槽壁，2g、弧形槽底，3、重潜支柱，3a、重潜支柱槽，4、轻潜支柱，4a、轻潜支柱槽，5、主船体，5a、重潜侧，5b、轻潜侧，6、重潜体，7、轻潜体，8、吸附装置，9、转接驳管汇，10、漂浮软管，11、LNG船，12、浮筒，13、快速脱钩缆，14、线性UPS，15、视频监控系统，16、距离检测器，17、紧急释放系统，18、防跌落缓冲系统，19、火气探测系统。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

图1到图7示出了一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳，它采用主船体5分为重潜侧5a和轻潜侧5b，重潜侧5a的下方通过重潜支柱3连接重潜体6，轻潜侧5b的下方通过轻潜支柱4连接轻潜体7，重潜体6的截面大于轻潜体7的截面。重潜支柱3上设置重潜支柱槽3a，轻潜支柱4上设置轻潜支柱槽4a。

主船体5上设置非对称式软管收纳结构，该结构采用软管1设置在软管架2上，软管的管汇接头端1b放置在重潜支柱槽3a内，LNG接头端1a放置在轻潜支柱槽4a内。软管架2底部采用支撑横梁2d和支撑纵梁2e支撑，软管架2采用直管段2a的两端分别连接重潜弧管段2b和轻潜弧管段2a构成近似S型。软管架2上均布6根管槽，管槽采用半槽壁2f与弧形槽底2g构成。重潜弧管段2b和轻潜弧管段2a的弯曲半径大于传输软管的最小弯曲半径。软管架2直管段2a的下方设置转接驳管汇9，转接驳管汇9的一侧连接漂浮软管10，另一侧设置用于连接软管1的接头。

重潜侧5a上设置吸附装置8，轻潜侧5b上设置视频监控系统15、线性UPS14。主船体5上还配备有紧急释放系统17、火气探测系统19、距离检测器16、防跌落缓冲系统18。线性UPS14用于给设备提供不间断的电力供应。视频监控系统15用于采集转接驳内外视频图像、音频信息，实现对船舶的全方位监控。距离检测仪16用于监测两船在进行船对船输送操作时的相互距离。紧急释放系统17用于紧急情况下LNG低温软管与LNG输送端的快速分离。防跌落缓冲系统18用于软管在掉落过程中，缓冲软管的下降速度使其平稳降落。火气探测系统19用于监测转接驳上各个部位的气体泄露情况和火灾情况。

传输软管两端均伸入支柱内部，中间主体部分搭在软管架上方。其中一端装好快速连接装置，一端安装连接法兰。转接驳配备线性UPS（不间断电源），兼具配电功能，给主要设备提供不间断的电力供应。岸电经脐带缆送至UPS。

转接驳不设置动力系统和推进装置，不具有自航能力，通过拖轮顶推就位。转接驳不设置定员，在传输过程中由岸端遥控、监视，此期间转接驳上无人。在拆卸传输软管时需要人工操作。

转接驳上配备船岸连接系统，为LNG船与LNG转接驳之间提供一种可靠的语音、数据、ESD信号和其它辅助信号的传递方式，确保LNG船装卸货期间船岸通信安全顺畅。

转接驳上配备紧急释放系统，能够在紧急情况下使LNG低温软管与LNG输送端快速分离。紧急情况下，打开紧急释放系统的紧急脱离接头(ERC)，实现两切断阀的分离，从而实现LNG低温软管与LNG输送端的脱离。

转接驳上配备紧急关断系统（ESD），在货物传输过程中出现紧急情况时，停止卸货，切断转接驳和LNG船传输，确保货物处理系统处于安全、稳定的状态。转接驳上配备可燃气体探测系统用于监测转接驳上各个部位的气体泄露情况。

转接驳上配备距离检测仪，用来监测两船在进行船对船输送操作时的相互距离，保证作业过程中转接驳和LNG船不会发生相互碰撞。

转接驳上配备视频监控系统，用来采集转接驳内外视频图像、音频信息等，实现对船舶的全方位监控。

LNG船和转接驳之间通过真空吸附装置实现靠泊连接，转接驳能够随着LNG船吃水的变化而变化，有着较好的可靠性和安全性。LNG船通过多点系泊在作业水域内的浮筒上，转接驳依靠漂浮软管实现和岸端的连接。LNG货物从LNG船卸下经过转接驳和漂浮软管到达岸端。

转接驳主要设备均布置在甲板上，包括真空吸附装置、快速脱缆钩、管汇、软管架及鞍座、UPS、救生装置、系缆设备、干粉灭火装置等，在右舷的潜体和支柱中部处设置泵舱，设消防泵和喷淋泵，用于消防系统和水幕喷淋系统的供水。在作业前，需要通过LNG船上的软管吊将转接驳上的跨接软管吊起至LNG船管汇处，通过人工进行连接。软管连接好后，进行干燥作业、惰化作业、驱气作业、货舱预冷作业等步骤，在整个过程中，需要检查管路是否有泄漏的情况，紧急关断系统（ESD）在常温下和低温下功能试验，观测其是否正常运行等。做好以上步骤后，开始进行货物的传输。在货物传输过程中，视频系统将全船的作业信息实时传输到岸端，岸端人员可监测作业过程中甲板上管汇及设备的状态；当发生紧急情况时，紧急关断系统启动，终止传输；如果有意外情况发生，启动紧急释放系统，断开LNG船与转接驳的管汇连接，软管在掉落过程中，依托鞍座内的防跌落缓冲系统缓冲软管的下降速度，使其平稳降落；作业结束后，断开两船软管连接，通过LNG船上的软管吊将软管放回到转接驳上，恢复到最初的存放状态。

本发明采用的小水线面非对称双体船型结构如图2所示，左侧的重潜支柱3和右侧的轻潜支柱4分别连接着主船体5上的重潜体6和轻潜体7，潜体底部均进行了处理，便于岸端放置船体，同时在主船体5中设置了空舱和泵舱。重潜支柱3和轻潜支柱4内部都能配合着甲板上的软管架2存放软管，软管两端部分伸入支柱5-6米的长度，对于软管的收放提供了极大的便利。图1采用左右两侧支柱上方开槽+软管架2的方式存放软管，即软管左右两端部分伸入支柱内部，主体部分平铺在软管架2上。图3为转接驳和软管架的侧视图，软管1的主体部分平铺在软管架2上。图4和图5分别是转接驳作业前和作业过程中整体的示意图，转接驳通过吸附装置8和LNG船11进行靠泊连接，软管1的一端和LNG船管汇连接，另一端和转接驳管汇9连接；转接驳管汇9另一侧与漂浮软管10连接，货物依次通过软管1、转接驳管汇9、漂浮软管10，最后抵达岸端。图6表示转接驳和LNG船11总体连接方案图，LNG船11通过多点浮筒系泊的方式（四个浮筒12）系泊，转接驳依靠吸附装置8和快速脱缆钩13与LNG船11进行连接，转接驳通过漂浮软管10实现与岸端的连接。

转接驳上的主要系统布置如图7所示，线性UPS 14为平台各种作业设备提供电源，视频监控系统15主要由防爆摄像头组成，防爆摄像头布置在平台灯柱上方。距离监测器16靠近转接驳与LNG船连接处，用来监测两船在进行船对船输送操作时的相互距离。紧急释放系统（ERS）17与紧急关断系统相联系，触发ESD-II报警时，紧急切断阀脱离，从转接驳端断开。防跌落缓冲系统18本体固定于转接驳上可移动鞍座本体内，通过一根不锈钢绳索与软管端的隔离阀连接。缓冲装置能降低软管的跌落速度，等软管完全跌落以后会释放软管，实现两船的完全脱离。火气探测系统19由火灾探头和气体泄露探头组成，布置在平台四周。

重潜支柱3和轻潜支柱4之间的距离，以及支柱的尺寸根据稳性要求确定。当转接驳作业的环境工况确定后，利用CFD软件计算出转接驳的风浪流载荷系数，在此基础上采用系泊计算软件分析转接驳各工况下的运动响应。转接驳两侧的潜体距离根据设计要求进行计算，潜体的大小在满足软管的收放情况下尽可能小巧，以降低流载荷。潜体的其余参数在考虑风浪流载荷的情况下，通过合理的计算选取最佳尺度。

在实施例中，船型主尺度根据设计要求进行确定，左舷布置真空吸附装置等重型设备，左侧的潜体和支柱与右侧相比较大，软管的存放采用左右两侧支柱开槽+软管架的形式，甲板上根据作业要求布置各种系统，这些系统保障着转接驳作业正常进行。LNG转接驳设计成非对称的小水线面双体形式，解决了由于左舷布置重型设备产生的重心不平衡问题，也可以充分利用支柱空间进行软管的收放，是一种非常实用的方案。转接驳代替LNG码头的形式所能产生的效益远高于传统输送LNG的方式，能够有效降低营运成本，在未来的市场中潜力无限。它解决了其左右舷放置不同设备产生的重量不平衡问题，同时充分利用左右侧的支柱进行软管的布置，从而减小主尺度，提高经济性。转接驳配置多种系统，保障货物传输作业安全可靠。

以上描述是对本发明的解释，不是对使用新型的限定，对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替换也都在本发明的范畴之中。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳，它采用主船体（5），其特征在于：主船体（5）分为重潜侧（5a）和轻潜侧（5b），重潜侧（5a）的下方通过重潜支柱（3）连接重潜体（6），轻潜侧（5b）的下方通过轻潜支柱（4）连接轻潜体（7），重潜体（6）的截面大于轻潜体（7）的截面；所述重潜支柱（3）上设置重潜支柱槽（3a），轻潜支柱（4）上设置轻潜支柱槽（4a）；

所述主船体（5）上设置非对称式软管收纳结构，该结构采用软管（1）设置在软管架（2）上，软管的管汇接头端（1b）放置在重潜支柱槽（3a）内，LNG接头端（1a）放置在轻潜支柱槽（4a）内；所述软管架（2）底部采用支撑横梁（2d）和支撑纵梁（2e）支撑，软管架（2）采用直管段（2a）的两端分别连接重潜弧管段（2b）和轻潜弧管段（2a）构成近似S型；软管架（2）上均布6根管槽，管槽采用半槽壁（2f）与弧形槽底（2g）构成；所述重潜弧管段（2b）和轻潜弧管段（2a）的弯曲半径大于传输软管的最小弯曲半径；

所述软管架（2）直管段（2a）的下方设置转接驳管汇（9），转接驳管汇（9）的一侧连接漂浮软管（10），另一侧设置用于连接软管（1）的接头；

所述重潜侧（5a）上设置吸附装置（8），轻潜侧（5b）上设置视频监控系统（15）、线性UPS（14）；主船体（5）上还配备有紧急释放系统（17）、火气探测系统（19）、距离检测器（16）、防跌落缓冲系统（18）；

所述线性UPS（14）用于给设备提供不间断的电力供应；视频监控系统（15）用于采集转接驳内外视频图像、音频信息，实现对船舶的全方位监控；距离检测仪（16）用于监测两船在进行船对船输送操作时的相互距离；紧急释放系统（17）用于紧急情况下LNG低温软管与LNG输送端的快速分离；防跌落缓冲系统（18）用于软管在掉落过程中，缓冲软管的下降速度使其平稳降落；火气探测系统（19）用于监测转接驳上各个部位的气体泄露情况和火灾情况。

2.根据权利要求1所述的一种小水线面非对称双体型的LNG转接驳的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在作业前，需要通过LNG船上的软管吊将转接驳上的跨接软管吊起至LNG船管汇处，通过人工进行连接；软管连接好后，进行干燥作业、惰化作业、驱气作业、货舱预冷作业；在整个过程中，需要检查管路是否有泄漏的情况，紧急关断系统在常温下和低温下功能试验，观测其是否正常运行；

在货物传输过程中，视频系统将全船的作业信息实时传输到岸端，岸端人员可监测作业过程中甲板上管汇及设备的状态；当发生紧急情况时，紧急关断系统启动，终止传输；如果有意外情况发生，启动紧急释放系统，断开LNG船与转接驳的管汇连接，软管在掉落过程中，通过防跌落缓冲系统缓冲软管的下降速度，使其平稳降落；

作业结束后，断开两船软管连接，通过LNG船上的软管吊将软管放回到转接驳上，恢复到最初的存放状态。

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