CN1257085C - 从设置有储存罐的船上卸载的系统和从往返和再气化船输送天然气的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从船向以海岸为基地的设施传输流体的系统，其中，系统包括至少一条船和至少一个浮筒结构，该浮筒结构设立在卸载位置，该船在卸载站和浮筒结构之间成连续往返交通运行，并以至少一条船周期性与其中一个浮筒结构连接的方式组织，以便将流体从船经过浮筒并借助管线系统直接输送到岸上，以便进一步分配流体。本发明还包括用于存储呈液体状态的储存罐，在到达卸载点时用于使液化天然气再气化的蒸发器，和布置在船身的底部区域内的浮筒结构，以便将天然气从船传输到浸没的管线系统。

Description

从设置有储存罐的船上卸载的系统和 从往返和再气化船输送天然气的方法
技术领域
本发明涉及一种特种船以及用于从船向以海岸为基地的永久性基地卸载流体的系统。
背景技术
在将来自气田流体例如天然气向必须卸载天然气的区域的输送方面，常常采用一套系统，它包括许多特种船和一系列相当复杂的作业步骤。为此通常采用的公知的船是LNG(液化天然气)运输工具或运输船，它配备适合存储呈液体状态的天然气的专用罐。当在气田对LNG运输船装载时，通常采用至少一个辅助船，以便从油井直接接收流体，并在将其输送到LNG运输设备上之前对流体进行处理。根据惯例，在到达卸载点时，LNG运输工具将货载输送到中间储存单元，在该中间储存单元，液化天然气在输送到最终用户之前被转换成气体状态。
所示的这些系统需要使用若干不同的特种船，并实施相对复杂作业，因此，众所周知很复杂，成本极高。本发明的一个目的是试图降低该系统中需要包含的特种船的数量，并提高这些特种船的有关必须实施的作业的性能。
从专利文献可知下列特种船和系统：
在美国专利US6089022中，描述了一种卸载系统，它包括LNG运输工具，该LNG运输工具配备有用于存储液化天然气(LNG)的球形罐和用于再气化液化天然气的蒸发器。在到达卸载点时，该运输工具以这样的方式停泊，即船通过系船线停在离系船结构一定距离处，该系船线从船首区域延伸至系船结构。液化天然气在输送到管线系统中之前再气化，该管线系统将天然气从运输工具输送到以海岸为基地的装置中，在该出版物中，该装置表示为最终用户。
在美国专利US6089022中的布置中，采用的单一管线用于从船向岸上卸载天然气。在该出版物的图1中，管线图示以这样的方式布置，即它从船首区域伸展经过系船结构，在该系船结构设置有另外的管线，其将天然气输送到岸上。在该出版物中，没有提示利用浮筒结构或替代的技术方案的任何可能性，该浮筒结构可安装在船的船身中，以便卸载天然气。
根据本发明的技术方案表明使用浸没的浮筒结构，以便将天然气输送到岸，该浸没的浮筒结构必须与船身中的凹入部邻接。与美国专利US6089022中公开的技术相比，借助浮筒结构，可实现基本上简单的解决方案，这提供了人员配备和设备位置方面的优点，并借助一个以及相同的结构可实现流体传输。
美国专利US5564957公开了一种船，其中设有浮筒结构，以安装在船首部分的凹入部中。浮筒结构打算用作停泊和传输结构，以便从船和向船输送液体介质。
在该出版物中公开的技术与本发明不同，因为在船上没有设置蒸发器，在出版物中也没有指示介质必须直接传输到以海岸为基地的装置中。
在美国专利US6094937中，描述了一种处理设备，用于将天然气转换成液体状态(LNG)，和往返移动系统，以便将LNG从气田输出。在该往返移动系统中，可采用两个浮筒和四个运输设备，以便输送LNG，从而使气田保持基本上连续的生产。
本发明具有一些与美国专利US6094937中公开的系统相同的特点，即它由若干运输工具和若干浮筒结构制成以作为流体的输送系统的一部分。然而，这各系统之间具有一个基本的差别，因为公知的系统与装载结合使用，而本发明的系统必须与卸载结合使用。这由如下事实证明，即液化器设置在美国专利US6094937中的运输工具上，而蒸发器设置在本发明的LNG罐船中。
在美国专利US6094937中，没有建议该装载/输送系统将能与卸载结合使用。而且，不需要船进行显著的结构更改的情况下，与美国专利US6094937中相同的船也不能用于向以海岸为基地的永久性基地卸载天然气。
在这些公知的出版物中公开的现有的技术方案证明由于复杂的要求，因此没有充分地给本发明以教导。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于卸载流体特别是天然气的系统，其中运输船具有储存罐，以及在船上具有蒸发器，并设置成接纳浮筒结构，该浮筒结构具有系泊功能和传输功能。
本发明的另一个目的是具有特种功能的船应能形成往返移动系统的一部分，在一个优选实施例中，该往返移动系统包括若干船和若干相关的浮筒结构。该系统的目的是实现从卸载点向永久性基地连续的供送天然气。
根据本发明，提供一种用于从设置有储存罐的船上卸载的系统，该储存罐用于储存液态形式的天然气，其中浮筒结构设置在船身的底部区域内，其特征在于，该船是往返和再气化船，并且蒸发器设置在该往返和再气化船上，以便在到达卸载点时将液化天然气蒸发成气体状态，该蒸发的气体从该往返和再气化船直接输送到浸没的管线系统，其中，在该管线系统内天然气被传输到以海岸为基地的永久性基地。
根据本发明，还提供一种从往返和再气化船输送天然气的方法，该船包含在如权利要求1至7中任一项所述的系统中，其特征在于，具有以下步骤，使得该往返和再气化船SRV定位成与位于卸载点的浮筒结构接合，使得在该往返和再气化船SRV上的液化天然气蒸发，以及将蒸发后的天然气直接从该往返和再气化船SRV经该浮筒结构输送到浸没的管线系统，由此使得在该浸没的管线系统内的蒸发后的天然气从该往返和再气化船SRV传输到以海岸为基地的永久性基地(12)。
对于本发明的船，当使用先前已知的系统时所需要的许多操作成为多余。借助本发明，与停泊、管道连接、液体货物从一条船向另一条船转送的许多操作成为多余和/或可简化。另外，当使用本发明的系统时，由于所执行的作业数量减少和更多的功能集中于一条船上，因此，乘务员数量可减少，从而也可降低操作成本。
这种多功能船的设计和制造过程成本极低，且节约时间。因此，本发明的一个目的是提供成本节约方式的船，这样，使船以有竞争力的价格报价。
在本发明的一个优选的实施例中，船以简单和不昂贵的方式提供，它利用标准的LNG运输工具作为基础。带有其用于液化天然气的储存罐的运输工具最好在甲板区域配备有一个或多个蒸发器，且接纳凹入部构造在船身上，以接纳浮筒结构，这样使船适合执行若干类型的作业。该特种船描述为“往返和再气化船(SRV)”，且船当然还可用作普通的LNG运输工具。
在一个优选实施例中，根据本发明的船配备有球形罐，以存储液化天然气，但其它类型的储存罐也是适合的，例如薄膜贮罐。这些不同类型的储存罐从专利文献和实践使用中是公知的。这样，对于本领域的普通技术人员来说，可选择最适合具体情况的罐的类型。
液化天然气的再气化所用的原理和设备还代表本身公知的技术。在蒸发过程中海水可用作热交换介质，但其它介质例如丙烷或者单独或者与海水结合，和水-乙二醇混合物可作为适当的蒸发介质。
形成系统的部分的浮筒结构可设计成许多方式。在专利文献中的若干例子是公知的浸没浮筒结构，它可与船连接，这样使船可围绕浮筒自由旋转。然而，考虑到浮筒结构的作业模式，要求浮筒快速连接和断开连接，以便流体的卸载可几乎立即开始，而无由于消耗时间的停泊过程导致的延迟。
当浮筒结构没有使用时，它处于浸没的状态。在到达卸载区域时，船将收集辅助浮筒，辅助浮筒具有与浮筒结构连接的连线。该连线用来向表面输送浮筒结构，因此，使浮筒结构在船的凹入部邻接。
围绕其周边，浮筒结构配备有系船线，该系船线向下伸展到海底的系泊点。上升装置设置成达到浮筒结构的中部，旋转结构布置在浮筒结构上。借助该布置，流体可经过上升装置通过浮筒结构流到浸没的管线，同时船围绕浮筒结构转动。浸没的管线将流体输送离开船送到达以海岸为基地的永久性基地。
本发明提出一种用于实现向以海岸为基地的永久性基地有效卸载流体的系统。根据本发明的一个优选实施例，该系统中包括两个浮筒结构和两个或多个运输船。在该系统中包括的船的数量取决于与装载站的距离。一个和相同的船在不同作业之间交替，该不同作业例如是从装载站如在气田装载，从装载站向卸载点输送LNG，和使液化天然气再气化，随后转送到岸上的接收系统。通过使至少一条船与其中一个浮筒结构一直连接，当经过浮筒结构卸载流体几乎连续发生时，同时其他船在途中或离开装载站，使得在利用系统方面获得最佳效率。
在到达卸载点时，浮筒结构将插入运输船中的接收凹入部内。液化天然气将从储存罐流到蒸发器，在此，流体被再气化，并直接经过浮筒结构到达浸没的管线，该浸没管线将天然气输送到以海岸为基地的永久性基地。
以海岸为基地的永久性基地可具有许多形式，只要以海岸为基地的永久性基地适合接收从运输工具向岸上输送的再气化的流体，而该流体进一步分配到最终用户。例如，永久性基地可包括管线网络，该管线网络将天然气直接输送到最终用户，或者永久性基地可包括仓库，该仓库与适当的输送装置连接，以便进一步将天然气输送到消费者等。
附图说明
现在参考附图更详细地说明本发明，在附图中：
图1是带有必要的装备的运输船的侧视图；
图2是与其中一个浮筒结构连接的其中一条船的透视图；
图3是管线与永久性基地连接的透视图；
图4是为了实现有效地卸载流体的船的构造的一般视图；以及
图5表示同时与两个浮筒结构连接的船。
具体实施方式
图1是根据本发明的改进的LNG运输设备“往返移动再气化船(RSV)”的简化的示意图。所示的船1设有多个用于存储液化天然气的罐2，。该图表明在船身中如何设置圆锥形凹入部5，该圆锥形凹入部形成浮筒结构7(图中未表示)的接纳装置。船1还设有至少一个蒸发器4，为了改进船的操纵灵活性，船分别在船首部分和船尾部分还配备有推进器6。
图2表示浮筒结构7的构造，该浮筒结构7与浸没的管线系统连接。浸没的管线系统包括与每个浮筒结构7连接的上升装置8，而且管线9与上升装置8的端部连接。图中表示的是通过管线系统10，管线9与岸上永久性基地连接。浮筒结构7配备从海床的锚系点向浮筒结构的外周上的连接处伸展的锚系线11。
图2还表示两条船1，在此其中一条船1与其中一个浮筒结构7连接，而另一条船1’表示为航行到或离开装载点。在与浮筒结构7连接时，液化天然气被传送到蒸发器4，在此，在流体借助浸没的管线9经过浮筒结构7传送之前，流体被再气化，该浸没的管线9与另一个管线10连接，以便将天然气传输到岸上的永久性基地。
图3表示与图2相同的情况，此外，它还表示出与永久性基地连接的管线系统，在这种情况下该系统包括以海岸为基地的的管线系统12。
图4表示各种船与浮筒结构连接以及输送到和离开装载站的结构原理，在该装载站LNG被装载到船上。在该实例中，该系统包含四条船。
在图5中，浮筒结构与船1和1’同时连接。在图中所示的情况下，船1处于完成卸载天然气的作业中，而船1’为在凹入部5中刚好接纳浮筒结构7。借助该布置，在从船1到船1’的卸载作业中实现均匀的转移，从而保持天然气连续流动到浸没的管线系统内。

Claims (11)

1.一种用于从设置有储存罐的船上卸载的系统，该储存罐用于储存液态形式的天然气(LNG)，其中浮筒结构设置在船身的底部区域内，
其特征在于，该船(1)是往返和再气化船(SRV)，并且蒸发器(4)设置在该往返和再气化船上，以便在到达卸载点时(7)将液化天然气蒸发成气体状态，该蒸发的气体从该往返和再气化船(1)直接输送到浸没的管线系统(8，9，10)，其中，在该管线系统内天然气被传输到以海岸为基地的永久性基地(12)。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，每一往返和再气化船(1)是改装的LNG货船，且该船还可用作普通的LNG运输工具。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该往返和再气化船(1)在船身的底部设有凹入部(5)，其中，该凹入部设计成用于接纳与管线系统(8)连接的对应的浸没的浮筒结构(7)，该管线系统将流体从船的储存罐传输到以海岸为基地的永久性基地(12)。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，该往返和再气化船(1)在船身的底部设有凹入部(5)，其中，该凹入部设计成用于接纳与管线系统(8)连接的对应的浸没的浮筒结构(7)，该管线系统将流体从船的储存罐传输到以海岸为基地的永久性基地(12)。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，以海岸为基地的永久性基地是管线网络(12)，该管线网络将天然气直接输送到最终用户，或者该永久性基地包括与适当的输送装置连接的仓库，以便进一步将天然气输送到消费者。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，以海岸为基地的永久性基地是管线网络(12)，该管线网络将天然气直接输送到最终用户，或者该永久性基地包括与适当的输送装置连接的仓库，以便进一步将天然气输送到消费者。
7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，该系统包括两个或多个往返和再气化船以及两个浮筒结构。
8.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，该往返和再气化船(1)在该往返和再气化船的船首部分和船尾部分中分别设置有推进器(6，6)。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该往返和再气化船(1)在该往返和再气化船的船首部分和船尾部分中分别设置有推进器(6，6)。
10.一种从往返和再气化船(SRV)输送天然气的方法，该船包含在如权利要求1至7中任一项所述的系统中，其特征在于，具有以下步骤，使得该往返和再气化船SRV(1)定位成与位于卸载点的浮筒结构(7)接合，使得在该往返和再气化船SRV(1)上的液化天然气蒸发，以及将蒸发后的天然气直接从该往返和再气化船SRV经该浮筒结构(7)输送到浸没的管线系统(8，9，10)，由此使得在该浸没的管线系统内的蒸发后的天然气从该往返和再气化船SRV传输到以海岸为基地的永久性基地(12)。
11.如权利要求10所述的方法，其中具有至少两个往返和再气化船SRV(1，1’)和至少两个浮筒结构，其特征在于，该往返和再气化船SRV在远端装载站和该浮筒结构之间进行连续的往返运输，并且该往返和再气化船SRV以这样的方式进行组织，即，至少一条往返和再气化船SRV周期性与浮筒结构(7)中的一个或另一个连接，以便将天然气从船输送到海岸为基地的永久性基地(12)，由此使得天然气对海岸为基地的永久性基地的供应是连续的。
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