CN116969409A - 海洋油品中转系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种海洋油品中转系统，包括：水下储油装置，包括刚性外壳，其内部用于存储油品及海水，其上设有海水进出口和油品进出口；单点系泊装置，包括旋转密封接头，所述旋转密封接头的两端分别通过输油管路连通至所述油品进出口及储油/用油单位，所述储油/用油单位与所述刚性外壳之间通过旋转密封接头及输油管路转移油品，以使所述刚性外壳内的油品储量发生变化；供排水装置，设于所述单点系泊装置上，并通过疏水管路连通至所述海水进出口，用于排出/注入海水，以补偿所述刚性外壳内的变化的油品储量。本申请可以解决陆上选址、建设和审批困难的问题，同时可以减少资源占用，提高储油用油的便利性。

Description

海洋油品中转系统

技术领域

本申请属于油品存储设备领域，具体涉及一种海洋油品中转系统。

背景技术

大型油库作为油品贸易行业的重要系统，且作为各个国家战略储备的重要系统，一直得到广泛的发展应用。目前大部分的大型油库均为一定数量的固定式储罐组成的陆上油库，而由于油库的易燃易爆等危险特性,相较于普通的商品储运中心,油库选址时所考虑的原则、因素要复杂的多；同时用于储存进口原油的大型油库往往需要修建在靠近自然海岸线的岛屿等位置，还需要修建与其配套的专用码头等系统，所涉及的管理部门较多、利益相关方复杂，同时行政审批及建设周期极长、投资较大；另外当前航行船舶需补充燃料油时，均需经长距离靠港后再通过装卸臂加注，加注过程需经靠港、系泊、加注管道连接、加注、脱离及离岗等步骤，耗时长且工序繁琐。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种海洋油品中转系统，可以解决陆上选址、建设和审批困难的问题，同时可以减少资源占用，提高储油用油的便利性。

本申请实施例提供一种海洋油品中转系统，包括：

水下储油装置，包括刚性外壳，其内部用于存储油品及海水，其上设有海水进出口和油品进出口；

单点系泊装置，包括旋转密封接头，所述旋转密封接头的两端分别通过输油管路连通至所述油品进出口及储油/用油单位，所述储油/用油单位与所述刚性外壳之间通过旋转密封接头及输油管路转移油品，以使所述刚性外壳内的油品储量发生变化；

供排水装置，设于所述单点系泊装置上，并通过疏水管路连通至所述海水进出口，用于排出/注入海水，以补偿所述刚性外壳内的变化的油品储量。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述刚性外壳内设有柔性储油囊，被配置为以收缩或膨胀的方式设于所述刚性外壳内，其内部用于存储油品；

所述油品进出口自所述刚性外壳外侧连通所述柔性储油囊的内侧；

所述海水进出口自所述刚性外壳外侧连通至所述柔性储油囊及所述刚性外壳之间的空间；

所述供排水装置具体用于在所述柔性储油囊内的油品储量增加时排出海水，以及，向所述刚性外壳内注入海水以挤压柔性储油囊使其将油品排出。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述刚性外壳内形成有第一储存腔和第二储存腔；

所述柔性储油囊设于所述第一储存腔内；

所述海水进出口自所述刚性外壳外侧连通至所述第一储存腔内；

所述第二储存腔位于所述第一储存腔的上方并与所述第一储存腔连通，用于汇集所述柔性储油囊泄漏的油品。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述第一储存腔的内部容积大于所述柔性储油囊被充满时的体积。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述第二储存腔内设有油品检测器，用于检测所述第二储存腔内是否存在油品。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述刚性外壳上还设有排放口，所述排放口自所述刚性外壳外侧连通至所述第二储存腔内；

所述供排水装置还用于向所述刚性外壳内注入海水以使所述第二储存腔内汇集的油品排出。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述刚性外壳包括：

罐体，所述第一储存腔设于所述罐体内；

盖体，可拆卸的设于所述罐体上，所述第二储存腔设于所述盖体内，所述盖体面向所述罐体的一端设有连接孔，所述第二储存腔通过所述连接孔连通所述第一储存腔；

所述柔性储油囊安装于所述盖体上。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述输油管路包括：

海底输油管道；

第一输油软管，所述第一输油软管的一端连通至所述海底输油管道，另一端连通至所述旋转密封接头的第一端；

第二输油软管，所述第二输油软管的一端连通至所述旋转密封接头的第二端，另一端连通至所述储油/用油单位；

第三输油软管，所述第三输油软管的一端连通至所述海底输油管道，另一端连通至所述油品进出口。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述输水管路包括：

海底输水管道；

第一输水软管，所述第一输水软管的一端连通至所述海底输水管道，另一端连通至所述供排水装置；

第二输水软管，所述第二输水软管的一端连通至所述海底输水管道，另一端连通至所述海水进出口。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述供排水装置包括：

进水管，连通至所述输水管路，其上设有第一阀门，所述第一阀门用于在注水时开启；

排水管，连通至所述输水管路，其上设有第二阀门，所述第二阀门用于在排水时开启；

水泵，设于所述进水管上，用于对所述进水管内的海水进行增压，以实现注水。

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本申请实施例的水下储油装置，可以将大型油库以本申请的形式布置在离岸海域，从而可以解决陆上选址、建设和审批困难的问题，降低了陆上安全风险。

2、本申请实施例的水下储油装置，无需建设配套港口，一方面，可以避免对岛屿、自然岸线等有限资源的占用问题，另一方面，船舶无须进港即可加注燃料油，从而可以解决船舶燃料油加注时需长距离靠港，且操作程序繁琐的问题。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例中一种海洋油品中转系统的结构示意图；

图2是本申请一示例性实施例中一种水下储油装置的结构示意图；

图中，100、水下储油装置；101、第一储存腔；102、第二储存腔；110、刚性外壳；120、油品进出口；121、流量计；122、压力计；130、海水进出口；140、柔性储油囊；150、油品检测器；160、罐体；170、盖体；171、连接孔；172、刚性管；200、单点系泊装置；210、旋转密封接头；300、供排水装置；301、进水管；302、第一阀门；303、排水管；304、第二阀门；305、水泵；401、海底输油管道；402、第一输油软管；403、第二输油软管；404、第三输油软管；501、海底输水管道；502、第一输水软管；503、第二输水软管；600、储油/用油单位；700、固定桩；800、海底管汇装置。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

在附图中示出了根据本申请实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的水下储油装置进行详细地说明。

如图1所示，本申请实施例提供一种海洋油品中转系统，包括：

水下储油装置100，包括刚性外壳110，其内部用于存储油品及海水，其上设有海水进出口130和油品进出口120；

单点系泊装置200，包括旋转密封接头210，所述旋转密封接头210的两端分别通过输油管路连通至所述油品进出口120及储油/用油单位600，所述储油/用油单位600与所述刚性外壳110之间通过旋转密封接头210及输油管路转移油品，以使所述刚性外壳110内的油品储量发生变化；

供排水装置300，设于所述单点系泊装置200上，并通过疏水管路连通至所述海水进出口130，用于排出/注入海水，以补偿所述刚性外壳110内的变化的油品储量。

其中，刚性外壳110可采用钢材等金属材质，以满足一定的刚度及强度要求。

其中，刚性外壳110内可以设置隔层，以将油品和海水分隔开，例如，隔层可以是上下浮动的隔层，也可以是囊袋。

其中，油品进出口120可设置为同一口或分为注入口和排出口设置。

其中，油品进出口120可设有开关阀，用于在进出油品时打开。

其中，海水进出口130可为一个或多个。

其中，海水进出口130可设有控制阀，用于在进出海水时打开。

其中，供排水装置300设于单点系泊装置200上，可以避免水下安装，便于安装、更换及维护。

可选地，所述刚性外壳110内设有柔性储油囊140，被配置为以收缩或膨胀的方式设于所述刚性外壳110内，其内部用于存储油品；所述油品进出口120自所述刚性外壳110外侧连通所述柔性储油囊140的内侧；所述海水进出口130自所述刚性外壳110外侧连通至所述柔性储油囊140及所述刚性外壳110之间的空间；所述供排水装置300具体用于在所述柔性储油囊140内的油品储量增加时排出海水，以及，向所述刚性外壳110内注入海水以挤压柔性储油囊140使其将油品排出。本申请实施例的水下储油装置100，采用柔性储油囊140配合刚性外壳110的技术方案，基于压力补偿式原理进行设计，即当柔性储油囊140膨胀时，通过刚性外壳110的海水进出口130排放刚性外壳110与柔性储油囊140之间的海水，以平衡所述刚性外壳110的内外压差；当柔性储油囊140收缩时，通过刚性外壳110的海水进出口130引入海水，以补偿刚性外壳110的内部压力，从而平衡所述刚性外壳110的内外压差。

其中，柔性储油囊140可采用橡胶类等材质，为了防止被腐蚀，可以在其内外设置涂层。

如图2所示，可选地，所述刚性外壳110内形成有第一储存腔101和第二储存腔102；所述柔性储油囊140设于所述第一储存腔101内；所述海水进出口130自所述刚性外壳110外侧连通至所述第一储存腔101内；所述第二储存腔102位于所述第一储存腔101的上方并与所述第一储存腔101连通，用于汇集所述柔性储油囊140泄漏的油品。具体地，当柔性储油囊140出现泄漏时，由于油品的密度小于海水的密度，油品会漂浮于海水表面，从而渗漏的油品会进入并聚集在第二储存腔102内。本申请实施例的水下储油装置100，其刚性外壳110还采用多腔体设计的方案，不同腔体上下堆叠，当刚性外壳110内部存在泄漏的油品时，油品能够因其密度较低而浮于海水表面及第二储存腔102内，便于收集和排出。

可选地，所述第一储存腔101的内部容积大于所述柔性储油囊140被充满时的体积，可以保证第一储存腔101内始终有海水存在，从而使泄漏的油品能够一直悬浮于刚性外壳110内的海水的上表面，降低油品向外扩散的风险。示例性的，刚性外壳110的内部容积为所述柔性储油囊140被充满时的体积的1.5倍。

可选地，所述海水进出口130设于所述刚性外壳110的底部，可避免泄漏的油品从海水进出口130排出，造成污染。

可选地，第一储存腔101的形状可与柔性储油囊140被充满后的形状相仿，以避免柔性储油囊140膨胀过程中与刚性外壳110相互挤压。

可选地，所述第二储存腔102内设有油品检测器150，用于检测所述第二储存腔102内是否存在油品。示例性的，油品检测器150可以是一种密度传感器，当检测到第二储存腔102内液体密度小于海水的密度时，则可以确定柔性储油囊140存在泄漏。其中，油品检测器150连接有控制器，控制器还连接所述供排水装置300，当油品检测器150检测到第二储存腔102内存在油品的信号，控制器接可以根据检测信号控制供排水装置300启动，将第二储存腔102内汇集的油品排出去。

可选地，所述刚性外壳110上还设有排放口(图中未画出)，所述排放口自所述刚性外壳110外侧连通至所述第二储存腔102内；所述供排水装置300还用于向所述刚性外壳110内注入海水以使所述第二储存腔102内汇集的油品排出。

可选地，所述水下储油装置100还包括：收集装置(图中未画出)，连通于所述排放口，用于收集排出的油品。示例性的，收集装置可以是输送油品的输送单位，例如船只，该船只通过输油管路将船上的油品存储至柔性储油囊140内，同时，第二储存腔102内聚集的泄漏的油品可以通过排放口排放至该船只上，经过油水分离后，再将分离出的油品输送至柔性储油囊140内。

可选地，所述刚性外壳110包括：罐体160，所述第一储存腔101设于所述罐体160内；盖体170，可拆卸的设于所述罐体160上，所述第二储存腔102设于所述盖体170内，所述盖体170面向所述罐体160的一端设有连接孔171，所述第二储存腔102通过所述连接孔171连通所述第一储存腔101；所述柔性储油囊140安装于所述盖体170上。示例性的，罐体160的上端和盖体170的下端可以通过法兰连接，连接孔171设于盖体170的下端；所述油品进出口120设于所述盖体170上；所述盖体170上还设有刚性管172，第二储存腔102环绕在刚性管172外围，连接孔171均匀分布在刚性管172的四周，所述刚性管172的一端固定于所述盖体170上并与所述油品进出口120连通，另一端伸入所述第一储存腔101内；所述柔性储油囊140安装于所述刚性管172伸入所述第一储存腔101内的一端，并通过所述刚性管172连通所述油品进出口120。将柔性储油囊140安装在刚性管172的下端，一方面，刚性管172可以使柔性储油囊140的位置下移，避免柔性储油囊140上浮会堵塞连接孔171，从而影响泄漏油品的收集，另一方面，将盖体170、刚性管172和柔性储油囊140组装设计，可以在取下盖体170的同时取出柔性储油囊140，方便安装和更换等操作。

可选地，沿自下而上的方向，所述罐体160的部分罐身向内逐渐收缩，以阻挡所述柔性储油囊140上浮并堵塞所述连接孔171。

可选地，所述刚性外壳110还包括：固定桩700，设于水底，用于安装所述罐体160，以抵抗水流对所述罐体160的影响。其中，固定桩700可以是混凝土灌注桩或钢管桩，在本实施例中，固定桩700采用混凝土灌注桩。

可选地，所述输油管路包括：海底输油管道401；第一输油软管402，所述第一输油软管402的一端连通至所述海底输油管道401，另一端连通至所述旋转密封接头210的第一端；第二输油软管403，所述第二输油软管403的一端连通至所述旋转密封接头210的第二端，另一端连通至所述储油/用油单位600；第三输油软管404，所述第三输油软管404的一端连通至所述海底输油管道401，另一端连通至所述油品进出口120。

可选地，所述输水管路包括：海底输水管道501；第一输水软管502，所述第一输水软管502的一端连通至所述海底输水管道501，另一端连通至所述供排水装置300；第二输水软管503，所述第二输水软管503的一端连通至所述海底输水管道501，另一端连通至所述海水进出口130。在一些实施例中，海洋油品中转系统包括多个水下储油装置100，每个水下储油装置100的油品进出口120和海水进出口130上均设有阀门，从而可以实现单个水下储油装置100内的油品的排出与注入。

可选地，所述供排水装置300包括：进水管301，连通至所述输水管路，其上设有第一阀门302，所述第一阀门302用于在注水时开启；排水管303，连通至所述输水管路，其上设有第二阀门304，所述第二阀门304用于在排水时开启；水泵305，设于所述进水管301上，用于对所述进水管301内的海水进行增压，以实现注水。

可选地，海洋油品中转系统还包括海底管汇装置800，分别连接第一输油软管402、第一输水软管502、海底输油管道401和海底输水管道501，管汇装置上设置关断阀，可以切断油品的传输。

可选地，进水管301的进水口和排水管303的出水孔均设有丝网(图中未画出)，用于防止水生物进入导致堵塞。

可选地，所述油品进出口120设有流量计121，用于获取油品进出口120的流量信号。

可选地，所述油品进出口120设有压力计122，用于检测柔性储油囊140内的油品的压力。例如，当柔性储油囊140发生泄漏时，压力计122的压力下降，压力计122发出报警信号，及时通知操作人员进行检查或维修。

根据本申请实施例的水下储油装置100，其实施过程为：

1、向外输油

关闭海水出水口的控制阀，打开油品进出口120的开关阀，开启供排水装置300，使海水通过海水进水口进入刚性外壳110内，柔性储油囊140内油品受刚性外壳110内海水挤压后，通过油品进出口120流出，经输油管道送至用油单位，在此期间，流量计121和压力计122随时对流量和压力进行实时监控，油品传输结束后，关闭油品进出口120的开关阀。

2、向内储油

打开海水出水口的控制阀，打开油品进出口120的开关阀，通过输油管道连通储油单元及油品进出口120，油品经输油管道、油品进出口120流入柔性储油囊140，在此期间，流量计121和压力计122随时对流量和压力进行实时监控，同时，随着柔性储油囊140膨胀体积变大，刚性外壳110和柔性储油囊140之间的海水受到挤压经海水出水口流出，油品传输结束后，将海水出水口的控制阀和油品进出口120的开关阀关闭。

示例性的，该海洋油品中转系统可以用于存储油轮上输送的油品，具体过程包括：先使油轮靠近单点系泊装置200，然后将油轮通过缆绳系泊在单点系泊装置200上；将油轮的储油仓通过第二输油软管403连通至单点系泊装置200上的旋转密封接头210；打开第二阀门304、控制阀，通过油轮外输泵提供动力将油品经过第二输油软管403、旋转密封接头210、第一输油软管402、海底输油管道401、第三输油软管404、油品进出口120注入柔性储油囊140，水下储油装置100内的海水在柔性储油囊140膨胀的同时受到挤压，经海水进出口130、第二输水软管503、海底输水管道501、第一输水软管502、供排水装置300排至大海。

示例性的，该海洋油品中转系统可以用于将其存储的油品输送至油轮的储油仓，具体过程包括：先使油轮靠近单点系泊装置200，然后将油轮通过缆绳系泊在单点系泊装置200上；将油轮的储油仓通过第二输油软管403连通至单点系泊装置200上的旋转密封接头210；打开第一阀门302、控制阀，通过供排水装置300提供动力将海水经过第一输水软管502、海底输水管道501、第二输水软管503、海水进出口130注入水下储油装置100，并挤压柔性储油囊140使其收缩，将其内部存储的油品经油品进出口120、第三输油软管404、海底输油管道401、第一输油软管402、旋转密封接头210、第二输油软管403输送至油轮的储油仓。

示例性的，该海洋油品中转系统可以用于将其存储的油品输送至油轮的燃料罐中，具体过程包括：先使油轮靠近单点系泊装置200，然后将油轮通过缆绳系泊在单点系泊装置200上；将油轮的燃料罐通过第二输油软管403连通至单点系泊装置200上的旋转密封接头210；打开第一阀门302、控制阀，通过供排水装置300提供动力将海水经过第一输水软管502、海底输水管道501、第二输水软管503、海水进出口130注入水下储油装置100，并挤压柔性储油囊140使其收缩，将其内部存储的油品经油品进出口120、第三输油软管404、海底输油管道401、第一输油软管402、旋转密封接头210、第二输油软管403输送至油轮的燃料罐。

根据本申请实施例的水下储油装置100，其具有以下技术效果：

1、本申请实施例的水下储油装置100，可以将大型油库以本申请的形式布置在离岸海域，从而可以解决陆上选址、建设和审批困难的问题，降低了陆上安全风险。

2、本申请实施例的水下储油装置100，无需建设配套港口，一方面，可以避免对岛屿、自然岸线等有限资源的占用问题，另一方面，船舶无须进港即可加注燃料油，从而可以解决船舶燃料油加注时需长距离靠港，且操作程序繁琐的问题。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种海洋油品中转系统，其特征在于，包括：

水下储油装置，包括刚性外壳，其内部用于存储油品及海水，其上设有海水进出口和油品进出口；

单点系泊装置，包括旋转密封接头，所述旋转密封接头的两端分别通过输油管路连通至所述油品进出口及储油/用油单位，所述储油/用油单位与所述刚性外壳之间通过旋转密封接头及输油管路转移油品，以使所述刚性外壳内的油品储量发生变化；

供排水装置，设于所述单点系泊装置上，并通过疏水管路连通至所述海水进出口，用于排出/注入海水，以补偿所述刚性外壳内的变化的油品储量。

2.根据权利要求1所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述刚性外壳内设有柔性储油囊，被配置为以收缩或膨胀的方式设于所述刚性外壳内，其内部用于存储油品；

所述油品进出口自所述刚性外壳外侧连通所述柔性储油囊的内侧；

所述海水进出口自所述刚性外壳外侧连通至所述柔性储油囊及所述刚性外壳之间的空间；

所述供排水装置具体用于在所述柔性储油囊内的油品储量增加时排出海水，以及，向所述刚性外壳内注入海水以挤压柔性储油囊使其将油品排出。

3.根据权利要求2所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述刚性外壳内形成有第一储存腔和第二储存腔；

所述柔性储油囊设于所述第一储存腔内；

所述海水进出口自所述刚性外壳外侧连通至所述第一储存腔内；

所述第二储存腔位于所述第一储存腔的上方并与所述第一储存腔连通，用于汇集所述柔性储油囊泄漏的油品。

4.根据权利要求3所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述第一储存腔的内部容积大于所述柔性储油囊被充满时的体积。

5.根据权利要求3所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述第二储存腔内设有油品检测器，用于检测所述第二储存腔内是否存在油品。

6.根据权利要求3所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述刚性外壳上还设有排放口，所述排放口自所述刚性外壳外侧连通至所述第二储存腔内；

所述供排水装置还用于向所述刚性外壳内注入海水以使所述第二储存腔内汇集的油品排出。

7.根据权利要求2所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述刚性外壳包括：

罐体，所述第一储存腔设于所述罐体内；

盖体，可拆卸的设于所述罐体上，所述第二储存腔设于所述盖体内，所述盖体面向所述罐体的一端设有连接孔，所述第二储存腔通过所述连接孔连通所述第一储存腔；

所述柔性储油囊安装于所述盖体上。

8.根据权利要求3所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述输油管路包括：

海底输油管道；

第一输油软管，所述第一输油软管的一端连通至所述海底输油管道，另一端连通至所述旋转密封接头的第一端；

第二输油软管，所述第二输油软管的一端连通至所述旋转密封接头的第二端，另一端连通至所述储油/用油单位；

第三输油软管，所述第三输油软管的一端连通至所述海底输油管道，另一端连通至所述油品进出口。

9.根据权利要求1所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述输水管路包括：

海底输水管道；

第一输水软管，所述第一输水软管的一端连通至所述海底输水管道，另一端连通至所述供排水装置；

第二输水软管，所述第二输水软管的一端连通至所述海底输水管道，另一端连通至所述海水进出口。

10.根据权利要求1所述的海洋油品中转系统，其特征在于，所述供排水装置包括：

进水管，连通至所述输水管路，其上设有第一阀门，所述第一阀门用于在注水时开启；

排水管，连通至所述输水管路，其上设有第二阀门，所述第二阀门用于在排水时开启；

水泵，设于所述进水管上，用于对所述进水管内的海水进行增压，以实现注水。