CN116986146A - 水下储油装置及海洋油品中转系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水下储油装置及海洋油品中转系统，包括：柔性储油囊，被配置为以收缩或膨胀的方式设于第一储存腔内，其连通有油品进出口，其内部用于存储油品，油品进出口自第一储存腔外侧连通柔性储油囊的内侧；第一储存腔，设于刚性外壳内部，刚性外壳上设有海水进出口，海水进出口自刚性外壳外侧连通至第一储存腔内，用于进出水以补偿柔性储油囊的伸缩量；第二储存腔，设于刚性外壳内部，其位于第一储存腔上方并与第一储存腔相连通，用于汇集柔性储油囊泄漏的油品；排放口，自刚性外壳外侧连通第二储存腔内侧，用于排出第二储存腔内汇集的油品。本申请的装置可以适应水下储油过程中的压力变化，同时，可以克服渗漏之后不易回收的问题。

Description

水下储油装置及海洋油品中转系统

技术领域

本申请属于油品存储设备领域，具体涉及一种水下储油装置及海洋油品中转系统，可应用于海底原油、成品油或燃料油的大规模存储，特别是针对深海或远海区域无法建立大规模油库、海上设施建设昂贵或安全环保要求高等特点的区域，具有安全可靠、适用范围广、经济性高等优势。

背景技术

大型储油库作为油品贸易行业的重要设施，且作为各个国家战略储备的重要设施，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设施，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。现有一些柔性水下油气存储装置，存在无法适应存储过程中的压力变化，或泄漏之后不易回收等缺点。

发明内容

本申请的目的是提供一种水下储油装置及海洋油品中转系统，该装置可以适应水下储油过程中的压力变化，同时，可以克服渗漏之后不易回收的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种水下储油装置，包括：

柔性储油囊，被配置为以收缩或膨胀的方式设于第一储存腔内，其连通有油品进出口，其内部用于存储油品，所述油品进出口自所述第一储存腔外侧连通所述柔性储油囊的内侧；

第一储存腔，设于刚性外壳内部，所述刚性外壳上设有海水进出口，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，用于进出水以补偿所述柔性储油囊的伸缩量；

第二储存腔，设于所述刚性外壳内部，其位于所述第一储存腔上方并与所述第一储存腔相连通，用于汇集所述柔性储油囊泄漏的油品；

排放口，自所述刚性外壳外侧连通所述第二储存腔内侧，用于排出所述第二储存腔内汇集的油品。

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，且第一储存腔的形状可与柔性储油囊被充满后的形状相仿。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述海水进出口设于所述刚性外壳的底部。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述水下储油装置还包括：

油品检测器，设于所述第二储存腔内，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，所述海水进出口连接有供水装置；

所述供水装置用于向所述第一储存腔内注入海水以挤压所述柔性储油囊使其排出油品；

所述供水装置还用于向所述第一储存腔内注入海水以排出所述第二储存腔内汇集的油品。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述海水进出口包括：

海水进水口，所述海水出水口上设有控制阀，用于在向所述柔性储油囊内注入油品时开启；

海水出水口，所述海水进水口上设有止回阀，用于防止海水从所述海水进水口流出；所述海水进水口连接所述供水装置。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述海水出水口设有丝网，用于防止水生物进入并堵塞所述海水出水口。

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。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述油品进出口设于所述盖体上；

所述盖体上还设有刚性管，所述刚性管的一端固定于所述盖体上并与所述油品进出口连通，另一端伸入所述第一储存腔内，所述柔性储油囊安装于所述刚性管伸入所述第一储存腔内的一端，并通过所述刚性管连通所述油品进出口。

根据本申请实施例的一种实施方式，沿自下而上的方向，所述罐体的部分罐身向内逐渐收缩，以阻挡所述柔性储油囊上浮并堵塞所述连接孔。

根据本申请实施例的一种实施方式，所述刚性外壳还包括：

固定桩，设于水底，用于安装所述罐体，以抵抗水流对所述罐体的影响。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种海洋油品中转系统，包括前述任一项实施例所述的水下储油装置。

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本申请实施例的水下储油装置，采用柔性储油囊配合刚性外壳的技术方案，基于压力补偿式原理进行设计，即当柔性储油囊膨胀时，通过刚性外壳的海水进出口排放刚性外壳与柔性储油囊之间的海水，以平衡所述刚性外壳的内外压差；当柔性储油囊收缩时，通过刚性外壳的海水进出口引入海水，以补偿刚性外壳的内部压力，从而平衡所述刚性外壳的内外压差。另外，刚性外壳还采用多腔体设计的方案，不同腔体上下堆叠，当刚性外壳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内，便于收集和排出。该种技术方案可以克服现有水下储存方式的缺点，可适用于任意水深，安全性好，稳定性强。

附图说明

图1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、柔性储油囊；110、油品进出口；111、开关阀；112、流量计；113、压力计；200、刚性外壳；210、罐体；211、第一储存腔；220、盖体；221、第二储存腔；222、连接孔；223、刚性管；230、海水进出口；231、海水进水口；232、止回阀；233、海水出水口；234、控制阀；235、丝网；300、油品检测器；400、固定桩；500、输油管道。

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水下储油装置，包括：

柔性储油囊100，被配置为以收缩或膨胀的方式设于第一储存腔211内，其连通有油品进出口110，其内部用于存储油品，所述油品进出口110自所述第一储存腔211外侧连通所述柔性储油囊100的内侧；

第一储存腔211，设于刚性外壳200内部，所述刚性外壳200上设有海水进出口230，所述海水进出口230自所述刚性外壳200外侧连通至所述第一储存腔211内，用于进出水以补偿所述柔性储油囊100的伸缩量；

第二储存腔221，设于刚性外壳200内部，其位于第一储存腔211上方并与第一储存腔211相连通，用于汇集柔性储油囊100泄漏的油品；

排放口(图中未画出)，自所述刚性外壳200外侧连通所述第二储存腔221内侧，用于排出第二储存腔221内汇集的油品。

其中，柔性储油囊100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。

其中，刚性外壳200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，油品进出口110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110可设有开关阀111，用于在进出油品时打开。

其中，海水进出口230可为一个或多个。

其中，海水进出口230可设有控制阀234，用于在进出海水时打开。

具体地，第一储存腔211和第二储存腔221内均注入有海水，海水进出口230用于在柔性储油囊100收缩时流入海水或在柔性储油囊100膨胀时排出海水，以补偿柔性储油囊100的伸缩量，平衡刚性外壳200的内外压力，使得刚性外壳200的内外压差尽量小。在具体应用中，油品进出口110连接输油管道500的一端，输油管道500的另一端连接接收单位或者输送单位，可以将输送单位上存储的油品通过输油管道500输送至柔性储油囊100，或者通过输油管道500将柔性储油囊100中存储的油品输送至接收单位。另外，当柔性储油囊100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221内，然后通过排放口排出。

可选地，第一储存腔211的形状可与柔性储油囊100被充满后的形状相仿，以避免柔性储油囊100膨胀过程中与刚性外壳200相互挤压。

可选地，第一储存腔211的内部容积大于柔性储油囊100被充满时的体积，可以保证第一储存腔211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200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200的内部容积为所述柔性储油囊100被充满时的体积的1.5倍。

可选地，所述海水进出口230设于所述刚性外壳200的底部，可避免泄漏的油品从海水进出口230排出，造成污染。

可选地，水下储油装置还包括：收集装置(图中未画出)，连通于排放口，用于收集排出的油品。其中，收集装置可以是输送油品的输送单位，例如船只，该船只通过输油管道500将船上的油品存储至柔性储油囊100内，同时，第二储存腔221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，再将分离的油品输送至柔性储油囊100内。

可选地，水下储油装置还包括：油品检测器300，设于第二储存腔221内，用于检测第二储存腔221内是否存在油品。其中，油品检测器300可以是一种密度传感器，当检测到第二储存腔221内液体密度小于海水的密度时，则可以确定柔性储油囊100存在泄漏。示例性的，油品检测器300连接有控制器，控制器还连接排放设备，当油品检测器300检测到第二储存腔221内存在油品的信号，控制器接可以根据检测信号控制排放设备启动，将第二储存腔221内汇集的油品排出去。

可选地，海水进出口230连接有供水装置(图中未画出)；供水装置用于向第一储存腔211内注入海水以挤压柔性储油囊100使其排出油品；供水装置还用于向第一储存腔211内注入海水以排出第二储存腔221内汇集的油品。在具体应用中，供水装置根据预设的压力将海水注入刚性外壳200内，可以使海水对柔性储油囊100形成压力，从而作为输送动力，将柔性储油囊100中存储的油品压出，该输送动力还可以作用于第二储存腔221内汇集的油品。在排出油品的过程中，刚性外壳200内的液体体积可以保持不变，从而有利于平衡刚性外壳200的内外压力。

可选地，所述海水进出口230包括：海水进水口231，所述海水出水口233上设有控制阀234，用于在向所述柔性储油囊100内注入油品时开启；海水出水口233，所述海水进水口231上设有止回阀232，用于防止海水从所述海水进水口231流出；海水进水口231连接供水装置。

可选地，所述海水出水口233设有丝网235，用于防止水生物进入并堵塞所述海水出水口233。

可选地，所述刚性外壳200包括：罐体210，所述第一储存腔211设于所述罐体210内；盖体220，可拆卸的设于所述罐体210上，所述第二储存腔221设于所述盖体220内，所述盖体220面向所述罐体210的一端设有连接孔222，所述第二储存腔221通过所述连接孔222连通所述第一储存腔211。示例性的，罐体210的上端和盖体220的下端可以通过法兰连接，连接孔222设于盖体220的下端。

可选地，为了便于取出柔性储油囊100，柔性储油囊100可以安装于盖体220上，在取下盖体220的同时可以取出柔性储油囊100。为此，所述油品进出口110设于所述盖体220上；所述盖体220上还设有刚性管223，所述刚性管223的一端固定于所述盖体220上并与所述油品进出口110连通，另一端伸入所述第一储存腔211内，所述柔性储油囊100安装于所述刚性管223伸入所述第一储存腔211内的一端，并通过所述刚性管223连通所述油品进出口110。具体地，刚性管223沿刚性外壳200的高度方向设置，则柔性储油囊100安装在刚性管223的下端，一方面，刚性管223可以使柔性储油囊100的位置下移，避免柔性储油囊100上浮会堵塞连接孔222，从而影响泄漏油品的收集，另一方面，将柔性储油囊100安装于盖体220上，可以在取下盖体220的同时取出柔性储油囊100，方便安装和更换等操作。

可选地，第二储存腔221环绕在刚性管223外围，连接孔222均匀分布在刚性管223的四周。

可选地，沿自下而上的方向，所述罐体210的部分罐身向内逐渐收缩，以阻挡所述柔性储油囊100上浮并堵塞所述连接孔222。

可选地，所述刚性外壳200还包括：固定桩400，设于水底，用于安装所述罐体210，以抵抗水流对所述罐体210的影响。其中，固定桩400可以是混凝土灌注桩或钢管桩，在本实施例中，固定桩400采用混凝土灌注桩。

可选地，所述油品进出口110设有流量计112，用于获取进出油品进出口110的油品量信号。

可选地，所述油品进出口110设有压力计113，用于检测柔性储油囊100内的油品的压力。例如，当柔性储油囊100发生泄漏时，压力计113的压力下降，压力计113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，其实施过程为：

1、向外输油

关闭海水出水口233的控制阀234，打开油品进出口110的开关阀111，开启供水装置，使海水通过海水进水口231进入刚性外壳200内，柔性储油囊100内油品受刚性外壳200内海水挤压后，通过油品进出口110流出，经输油管道500送至接收单位，在此期间，流量计112和压力计113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110的开关阀111。

2、向内储油

打开海水出水口233的控制阀234，打开油品进出口110的开关阀111，通过输油管道500连通输送单元及油品进出口110，油品经输油管道500、油品进出口110流入柔性储油囊100，在此期间，流量计112和压力计113随时对流量和压力进行实时监控，同时，随着柔性储油囊100膨胀体积变大，刚性外壳200和柔性储油囊100之间的海水受到挤压经海水出水口233流出，传输结束后将海水出水口233的控制阀234和油品进出口110的开关阀111关闭。

本申请实施例的水下储油装置，采用柔性储油囊100配合刚性外壳200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100膨胀时，通过刚性外壳200的海水进出口230排放刚性外壳200与柔性储油囊100之间的海水，以平衡所述刚性外壳200的内外压差；当柔性储油囊100收缩时，通过刚性外壳200的海水进出口230引入海水，以补偿刚性外壳200的内部压力，从而平衡所述刚性外壳200的内外压差。另外，刚性外壳200还采用多腔体设计的方案，不同腔体上下堆叠，当刚性外壳200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221内，便于收集和排出。该种技术方案可以克服现有水下储存方式的缺点，可适用于任意水深，安全性好，稳定性强。

本申请实施例还提供一种海洋油品中转系统，包括前述任一项实施例所述的水下储油装置，具有相同的技术效果，不再一一赘述。

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)

1.一种水下储油装置，其特征在于，包括：

柔性储油囊，被配置为以收缩或膨胀的方式设于第一储存腔内，其连通有油品进出口，其内部用于存储油品，所述油品进出口自所述第一储存腔外侧连通所述柔性储油囊的内侧；

第一储存腔，设于刚性外壳内部，所述刚性外壳上设有海水进出口，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，用于进出水以补偿所述柔性储油囊的伸缩量；

第二储存腔，设于所述刚性外壳内部，其位于所述第一储存腔上方并与所述第一储存腔相连通，用于汇集所述柔性储油囊泄漏的油品；

排放口，自所述刚性外壳外侧连通所述第二储存腔内侧，用于排出所述第二储存腔内汇集的油品。

2.根据权利要求1所述的坐底式水下储油装置，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，且第一储存腔的形状可与柔性储油囊被充满后的形状相仿。

3.根据权利要求1所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述海水进出口设于所述刚性外壳的底部。

4.根据权利要求1所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述水下储油装置还包括：

油品检测器，设于所述第二储存腔内，用于检测所述第二储存腔内是否存在油品。

5.根据权利要求1所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述海水进出口连接有供水装置；

所述供水装置用于向所述第一储存腔内注入海水以挤压所述柔性储油囊使其排出油品；

所述供水装置还用于向所述第一储存腔内注入海水以排出所述第二储存腔内汇集的油品。

6.根据权利要求5所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述海水进出口包括：

海水进水口，所述海水出水口上设有控制阀，用于在向所述柔性储油囊内注入油品时开启；

海水出水口，所述海水进水口上设有止回阀，用于防止海水从所述海水进水口流出；所述海水进水口连接所述供水装置。

7.根据权利要求6所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述海水出水口设有丝网，用于防止水生物进入并堵塞所述海水出水口。

8.根据权利要求1所述的坐底式水下储油装置，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。

9.根据权利要求8所述的坐底式水下储油装置，其特征在于，所述油品进出口设于所述盖体上；

所述盖体上还设有刚性管，所述刚性管的一端固定于所述盖体上并与所述油品进出口连通，另一端伸入所述第一储存腔内，所述柔性储油囊安装于所述刚性管伸入所述第一储存腔内的一端，并通过所述刚性管连通所述油品进出口。

10.一种海洋油品中转系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的水下储油装置。