CN115303432A - 一种海上勘探平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及深水勘探技术领域，本发明提供了一种海上勘探平台，包括液氢燃气系统，液氢燃气系统包括液氢舱、氢气准备室、氢气燃料动力室、配电室、管路系统和监控系统；液氢舱设置在主甲板和底舱之间，液氢舱内设置有多个用于存储液氢的液氢罐；氢气准备室和氢气燃料动力室设均置于主甲板上且位于平台的艉部，氢气准备室内设置有氢气燃料罐，氢气燃料动力室内设置有点火装置和发动机。本发明以氢气为燃料，不会排放有毒污染气体，不会排放为二氧化碳和其他污染物，绿色环保。推进器的发动机以氢为燃料产生动力，使得海上勘探平台自航至水上作业区，扩大勘探范围。发电机以氢气为燃料产生电能，电池用于存储电能，为海上勘探平台提供电能。
Description
技术领域
本发明涉及深水勘探技术领域，具体来说涉及一种海上勘探平台。
背景技术
自升式海上勘探平台可营造陆地勘探环境，大大减少风、浪、流对海上地质勘探作业的影响，提高勘探精度和效率，改善作业人员的工作环境。现阶段海洋勘探平台作业地点多为近海浅水区域，难以涉足百米以上的深水区域，主要是因为自升式海上勘探平台的设计研发过程中仍然存在诸多关键问题尚未解决，其中一个就是是否搭配推进系统。
如果平台不配备推进系统，就需要使用拖船使勘探平台到达作业区域，同时如果需要小范围（几十米到上百米）移动到作业区域仍使用拖船的话，会花费大量的金钱。如果平台搭配推进系统，就可以自航到工作区域，避免了海上拖曳作业。
推进系统需要使用燃料提供动力，传统的燃料主要是价格低廉、污染较高的燃料油。燃料油燃烧伴随着氮氧化物、硫氧化物等大量有害气体的产生。为减少对环境的污染，液化天然气燃料应运而生。从短期看，液化天然气燃料几乎不产生氮氧化物、硫氧化物，确实能够起到节能减排的作用，但是由于它的主要成分是甲烷，燃烧会产生温室气体二氧化碳，同样会产生大气污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上勘探平台，以氢气为燃料，既不会排放有毒污染气体，也不会排放为二氧化碳和其他污染物，绿色环保。推进器的发动机以氢为燃料产生动力，使得海上勘探平台自航至水上作业区，扩大勘探范围。发电机以氢气为燃料产生电能，电池用于存储电能，为海上勘探平台提供电能。
为此，本发明提供了一种海上勘探平台，包括主甲板和底舱，所述平台上布置有两个大月池和两个小月池，所述平台的艉部和所述平台的艏部均设有两个推进器； 还包括液氢燃气系统，所述液氢燃气系统包括液氢舱、氢气准备室、氢气燃料动力室、配电室、管路系统和监控系统；所述液氢舱设置在所述主甲板和所述底舱之间，所述液氢舱内设置有多个用于存储液氢的液氢罐；所述氢气准备室和所述氢气燃料动力室设均置于所述主甲板上且位于所述平台的艉部，所述氢气准备室内设置有氢气燃料罐，所述氢气燃料动力室内设置有点火装置和发动机；所述配电室包括发电机和电池；所述管路系统包括水源，所述水源和所述液氢罐之间设有第一水管路，所述液氢罐和所述发动机之间设有第二水管路，所述发动机和所述水源之间设有第三水管路；管路系统还包括设置在所述液氢罐和所述氢气燃料罐之间的第一氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述点火装置之间的第二氢气管路、设置在所述点火装置和所述发动机之间的第三氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述发电机之间的第四氢气管路，所述第二氢气管路上设置有氢气流量计和开关阀组；所述氢气流量计和开关阀组均与所述监控系统相连。
优选的，所述液氢罐为40英寸，一个所述液氢罐可以存储3600kg的液态氢。
优选的，所述液氢舱距离所述底舱2m，所述液氢舱距离所述平台的艉部2m，所述液氢舱尺寸为5*5*2米。
优选的，所述氢气准备室的数量为多个，所述氢气燃料动力室的数量为多个，多个所述氢气准备室和多个所述氢气燃料动力室一一间隔设置。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种海上勘探平台，包括主甲板和底舱，所述平台上布置有两个大月池和两个小月池，所述平台的艉部和所述平台的艏部均设有两个推进器； 还包括液氢燃气系统，所述液氢燃气系统包括液氢舱、氢气准备室、氢气燃料动力室、配电室、管路系统和监控系统；所述液氢舱设置在所述主甲板和所述底舱之间，所述液氢舱内设置有多个用于存储液氢的液氢罐；所述氢气准备室和所述氢气燃料动力室设均置于所述主甲板上且位于所述平台的艉部，所述氢气准备室内设置有氢气燃料罐，所述氢气燃料动力室内设置有点火装置和发动机；所述配电室包括发电机和电池；所述管路系统包括水源，所述水源和所述液氢罐之间设有第一水管路，所述液氢罐和所述发动机之间设有第二水管路，所述发动机和所述水源之间设有第三水管路；管路系统还包括设置在所述液氢罐和所述氢气燃料罐之间的第一氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述点火装置之间的第二氢气管路、设置在所述点火装置和所述发动机之间的第三氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述发电机之间的第四氢气管路，所述第二氢气管路上设置有氢气流量计和开关阀组；所述氢气流量计和开关阀组均与所述监控系统相连。本发明的海上勘探平台以氢气为燃料，既不会排放有毒污染气体，也不会排放为二氧化碳和其他污染物，绿色环保。推进器的发动机以氢为燃料产生动力，使得本发明的海上勘探平台自航至水上作业区，扩大勘探范围。发电机以氢气为燃料产生电能，电池用于存储电能，为本发明的海上勘探平台提供电能。
结合附图阅读本发明的具体实施方式上，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明海上勘探平台的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明海上勘探平台的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明海上勘探平台的氢气流通示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-图3所示，本实施例的海上勘探平台包括主甲板11、底舱12，平台上布置有两个大月池13和两个小月池14，平台的艉部和平台的艏部均设有两个推进器；平台还包括液氢燃气系统，液氢燃气系统包括液氢舱20、氢气准备室30、氢气燃料动力室40、配电室50、管路系统和监控系统；液氢舱20设置在主甲板11和底舱12之间，液氢舱20内设置有多个用于存储液氢的液氢罐21；氢气准备室30和氢气燃料动力室40设均置于主甲板11上且位于平台的艉部，氢气准备室30内设置有氢气燃料罐31，氢气燃料动力室40内设置有点火装置41和发动机42；管路系统包括水源60，水源60和液氢罐21之间设有第一水管路61，液氢罐21和发动机42之间设有第二水管路62，发动机42和水源60之间设有第三水管路63；管路系统还包括设置在液氢罐21和氢气燃料罐31之间的第一氢气管路64、设置在氢气燃料罐31和点火装置41之间的第二氢气管路65、设置在点火装置41和发动机42之间的第三氢气管路66、设置在氢气燃料罐31和发电机51之间的第四氢气管路67，第二氢气管路65上设置有氢气流量计68和开关阀组69；配电室50包括发电机51和电池52，氢气燃料罐31内的氢气经过第四氢气管路67流到发电机51，发电机51用氢气产生电能，电池52用于存储电能；监控系统70，氢气流量计68和开关阀组69均与监控系统70相连。
本实施例的海上勘探平台以氢气为燃料，既不会排放有毒污染气体，也不会排放为二氧化碳和其他污染物，绿色环保。推进器的发动机以氢为燃料产生动力，使得本实施例的海上勘探平台自航至水上作业区，扩大勘探范围。发电机51以氢气为燃料产生电能，电池52用于存储电能，为本实施例的海上勘探平台提供电能。
氢气是目前所知能源中最为清洁的能源，其燃烧产物只有水，而且氢的热值高，低温液态储氢具有密度高和储氢量大等优势，可以为海上勘探平台提供动能和电能。
水源60可以取用现成的海水，节约资源，方便实用。海水经过第一水管路61流向液氢罐21，第一管路61上可以配置加热装置对海水进行加热，加热后的海水可以对液氢罐21进行热量交换，使得液氢罐21内的液氢气化成为氢气。氢气通过第一氢气管路64流向氢气燃料罐31，氢气燃料罐31内的一部分氢气通过第二氢气管路65流向点火装置41、并通过第三氢气管路66流向发动机42，点火装置41可以利用氢气进行点火操作，发动机42可以以氢气为燃料产生动力；该发动机42可以应用于推进器上，从而可以为推进器提供动力，使得本实施例的海上勘探平台可以自航到水上作业区。氢气燃料罐31内的另一部分氢气通过第四氢气管路67流到发电机51，发电机51以氢气为燃料产生电能，电池52用于存储电能，为本实施例的海上勘探平台提供电能。
第一水管路61、第二水管路62和第三水管路63形成循环管路，对液氢罐21进行热量交换之后的海水温度降低、并通过第二水管路62流向发动机42，以对发动机42工作产生的热量进行交换；对发动机42进行热量交换后的海水温度升高、并通过第三水管路63流回水源、并继续通过第一水管路61流向液氢罐21，使得液氢罐21内的液氢升温转变成为氢气。第一水管路61上的加热装置可以为本技术领域通用的加热装置，在此不做具体限制。
氢气流量计68用于实时检测第二氢气管路65内的氢气流量，如果检测到的氢气流量出现异常，氢气流量计68会发送信号给监控系统70，监控系统70会发送信号给开关阀组件69，以控制开关阀组69关闭，以阻止第二氢气管路65内的氢气继续流动，以降低安全隐患，并便于工作人员进行检修。
第二氢气管路65上还设有温度传感器和压力传感器（未在图中示出），温度传感器和压力传感器分别用于检测第二氢气管路65内的温度和压力；如果检测到的温度和压力出现较大的变化，则有可能出现氢气泄露的风险；此时，温度传感器和压力传感器会发送信号给监控系统70，监控系统70会发送信号给开关阀组件69，以控制开关阀组69关闭，以阻止第二氢气管路65内的氢气继续流动，以降低安全隐患，并便于工作人员进行检修。
液氢舱20设置在主甲板11和底舱12之间，氢气准备室30和氢气燃料动力室40设均置于主甲板11上且位于平台的艉部；可以便于铺设管道，提高氢气流通效率，便于氢气直接快速流向平台艉部推进器的发动机，及时为平台提供动力。
液氢罐21为40英寸，一个液氢罐21可以存储3600kg的液态氢。
液氢舱20与底舱12的间距为2m，液氢舱20与平台的艉部间距2m，液氢舱20尺寸为5*5*2米；可以便于铺设管道，便于实现氢气自液氢罐21向氢气燃料罐31流通，提高氢气流通效率。
氢气准备室30的数量为多个，氢气燃料动力室40的数量为多个，多个氢气准备室30和多个氢气燃料动力室40一一间隔设置；可以便于铺设管道，便于实现氢气自氢气准备室30向氢气燃料动力室流通，提高氢气流通效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照下述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对下述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种海上勘探平台，包括主甲板和底舱，所述平台上布置有两个大月池和两
个小月池，所述平台的艉部和所述平台的艏部均设有两个推进器；其特征在于，
还包括液氢燃气系统，所述液氢燃气系统包括液氢舱、氢气准备室、氢气燃料动力室、配电室、管路系统和监控系统；
所述液氢舱设置在所述主甲板和所述底舱之间，所述液氢舱内设置有多个用于存储液氢的液氢罐；
所述氢气准备室和所述氢气燃料动力室设均置于所述主甲板上且位于所述平台的艉部，所述氢气准备室内设置有氢气燃料罐，所述氢气燃料动力室内设置有点火装置和发动机；
所述配电室包括发电机和电池；
所述管路系统包括水源，所述水源和所述液氢罐之间设有第一水管路，所述液氢罐和所述发动机之间设有第二水管路，所述发动机和所述水源之间设有第三水管路；管路系统还包括设置在所述液氢罐和所述氢气燃料罐之间的第一氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述点火装置之间的第二氢气管路、设置在所述点火装置和所述发动机之间的第三氢气管路、设置在所述氢气燃料罐和所述发电机之间的第四氢气管路，所述第二氢气管路上设置有氢气流量计和开关阀组；
所述氢气流量计和开关阀组均与所述监控系统相连。
2.如权利要求1所述的海上勘探平台，其特征在于，
所述液氢罐为40英寸，一个所述液氢罐可以存储3600kg的液态氢。
3.如权利要求1所述的海上勘探平台，其特征在于，
所述液氢舱距离所述底舱2m，所述液氢舱距离所述平台的艉部2m，所述液氢舱尺寸为5*5*2米。
4.如权利要求1所述的海上勘探平台，其特征在于，
所述氢气准备室的数量为多个，所述氢气燃料动力室的数量为多个，多个所述氢气准备室和多个所述氢气燃料动力室一一间隔设置。
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