ПЛАВУЧИЙ ЗАВОД СПГ КАТАМАРАННОГО ТИПА Российский патент 2013 года по МПК B63B35/44 B63B43/06 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к плавучему заводу СПГ катамаранного типа, и, в частности, к плавучему заводу СПГ катамаранного типа, который включает в себя корпус СПГ судна, плавучий объект, расположенный сбоку смежно с корпусом СПГ судна, установку сжижения, соединенную с корпусом СПГ судна и плавучим объектом таким образом, чтобы опираться на корпус СПГ судна и плавучий объект, а также средство управления уровнем воды для управления уровнем воды плавучего объекта, с целью обеспечения остойчивой поддержки установки сжижения при сохранении балансировки с помощью средства управления уровнем воды, что повышает остойчивость плавучего завода СПГ и обеспечивает легкий и быстрый монтаж установки сжижения без модернизации существующего СПГ судна.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В целом, плавучий завод СПГ (плавучее сооружение для хранения и производства СПГ) представляет собой морское сооружение, оснащенное установкой для производства СПГ (сжиженного природного газа) или природного газа на плавучем объекте баржевого типа.

Такой плавучий завод СПГ имеет различные конфигурации верхних узлов или компонентов в зависимости от типов грузовых танков для хранения СПГ. Например, в случае с грузовым танком типа MOSS, признано, что грузовой танк типа MOSS является безопасным, поскольку он не вызывает плескания СПГ. Тем не менее, у плавучего завода СПГ с грузовым танком типа MOSS проблема состоит в том, что ему требуется чрезмерно большая площадь, а при изготовлении установки FPSO (плавучей установки по добыче, хранению и отгрузке продукции) для производства СПГ или модернизации существующего СПГ судна в СПГ судно типа FPSO существуют пространственные ограничения.

Кроме того, в случае с грузовым танком мембранного типа, поскольку грузовой танк мембранного типа вызывает плескание, есть много ограничений на использование грузового танка мембранного типа в качестве грузового танка на плавучем заводе СПГ. Кроме того, для использования грузового танка мембранного типа в плавучем заводе СПГ должна быть в значительной степени повышена прочность изолирующих частей, а в случае модернизации СПГ судна в СПГ судно типа FPSO, материалы, из которых изготовлена часть грузового танка, должны быть заменены армированным изоляционным материалом.

Кроме того, в качестве грузового танка на плавучем заводе СПГ использовали грузовой танк SPB (призматический самоподдерживающий Тип-B), поскольку считается, что он не вызывает плескания, однако он дороже по производственным затратам, чем грузовой танк мембранного типа.

При этом при модернизации существующего СПГ судна в плавучий завод СПГ или при строительстве нового плавучего завода СПГ, в зависимости от типов грузового танка, возникает множество нижеизложенных проблем.

Во-первых, в случае с грузовым танком мембранного типа, он должен иметь из-за плескания расположенные по центру перегородки и использовать специальный изоляционный отсек с изоляцией повышенной прочности. Кроме того, в случае, когда существующее СПГ судно модернизируют в плавучий завод СПГ, модернизация должна производиться с использованием не просто СПГ судна, а с использованием СПГ судна с системой регазификации (LNG RV), поскольку вмонтированный в грузовой танк изоляционный отсек должен быть заменен новым с усиленной изоляцией. В этом случае, поскольку RV LNG разделен надвое, а установка сжижения смонтирована между двумя LNG RV, изоляционный отсек грузового танка может быть поврежден во время резки RV LNG надвое и сварки разделенных LNG RV для соединения друг с другом, и, следовательно, возникает необходимость переработки грузового танка.

Кроме того, в случае с грузовым танком типа MOSS, безотносительно к модернизации или строительству нового плавучего завода СПГ, он не имеет достаточного пространства для установки сжижения и слишком мал для установки теплообменника и колонны, поскольку теплообменник и колона слишком высоки.

В настоящее время на рынке СПГ требуются плавучие заводы СПГ, каждый из которых был бы оснащен средних размеров установкой сжижения для разработки небольших и средних запасов газа.

По этой причине предпринимаются попытки модернизации не находящихся в эксплуатации СПГ судов и их внедрения на рынок, поскольку строительство новых плавучих заводов СПГ обходится дорого.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение было сделано для решения вышеупомянутых проблем, возникающих в предшествующем уровне техники, и задачей настоящего изобретения является создание плавучего завода СПГ катамаранного типа, который включает в себя корпус СПГ судна, плавучий объект, расположенный сбоку смежно с корпусом СПГ судна, установку сжижения, соединенную с корпусом СПГ судна и плавучим объектом таким образом, чтобы опираться на корпус СПГ судна и плавучий объект, а также средство управления уровнем воды для управления уровнем воды плавучего объекта, с целью обеспечения остойчивой поддержки установки сжижения при сохранении балансировки с помощью средства управления уровнем воды, что повышает остойчивость плавучего завода СПГ и обеспечивает легкий и быстрый монтаж установки сжижения без модернизации существующего СПГ судна.

Для выполнения вышеуказанной задачи, в соответствии с настоящим изобретением, предложен плавучий завод СПГ катамаранного типа, включающий в себя корпус СПГ судна с первым балластным танком для хранения балластной воды, плавучий объект, пространственно разнесенный с корпусом СПГ судна на заданное расстояние и плавающий на поверхности моря, расположенный при этом сбоку смежно с корпусом СПГ судна, причем плавучий объект имеет второй балластный танк для хранения балластной воды, а также установку сжижения, у которой один концевой участок соединен с корпусом СПГ судна, а другой концевой участок соединен с плавучим объектом таким образом, чтобы опираться на корпус СПГ судна и плавучий объект.

Кроме того, первый балластный танк корпуса СПГ судна и второй балластный танк плавучего объекта сообщаются друг с другом через соединительную трубу, и, тем самым, делят балластную воду друг с другом.

Кроме того, плавучий завод СПГ катамаранного типа дополнительно включает в себя средство управления уровнем воды для управления уровнем балластной воды, содержащейся во втором балластном танке плавучего объекта.

Кроме того, средство управления уровнем воды включает в себя воздушный компрессор для подачи сжатого воздуха в плавучий объект и принудительной подачи балластной воды, содержащейся во втором балластном танке плавучего объекта, в первый балластный танк корпуса СПГ судна, питающую трубу, один концевой участок которой соединен с воздушным компрессором, а другой концевой участок сообщается с участком верхней концевой части плавучего объекта, что обеспечивает подачу сжатого воздуха с воздушного компрессора в плавучий объект, а также выпускную трубу, расположенную смежно с питающей трубой для стравливания воздуха изнутри плавучего объекта наружу.

Кроме того, питающая труба содержит питательный управляющий клапан для управления количеством сжатого воздуха, подаваемого из воздушного компрессора.

Кроме того, выпускная труба содержит выпускной управляющий клапан для управления количеством сжатого воздуха, стравливаемого из плавучего объекта наружу.

Как отмечалось выше, плавучий завод СПГ катамаранного типа в соответствии с настоящим изобретением включает в себя корпус СПГ судна, плавучий объект, расположенный сбоку смежно с корпусом СПГ судна, установку сжижения, соединенную с корпусом СПГ судна и плавучим объектом таким образом, чтобы опираться на корпус СПГ судна и плавучий объект, а также средство управления уровнем воды для управления уровнем воды плавучего объекта, с целью обеспечения остойчивой поддержки установки сжижения при сохранении балансировки с помощью средства управления уровнем воды, что повышает остойчивость плавучего завода СПГ и обеспечивает легкий и быстрый монтаж установки сжижения без модернизации существующего СПГ судна.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему плавучего завода СПГ катамаранного типа в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь будет подробно рассмотрен предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг.1, плавучий завод СПГ катамаранного типа в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя корпус 10 СПГ судна с первым балластным танком 11 для хранения балластной воды, плавучий объект 20, пространственно разнесенный с корпусом 10 СПГ судна на заданное расстояние и плавающий на поверхности моря, расположенный при этом сбоку смежно с корпусом 10 СПГ судна, причем плавучий объект 20 имеет второй балластный танк 21 для хранения балластной воды, а также установку 30 сжижения, у которой один концевой участок соединен с корпусом 10 СПГ судна, а другой концевой участок соединен с плавучим объектом 20 таким образом, чтобы опираться на корпус 10 СПГ судна и плавучий объект 20.

Первый балластный танк 11 корпуса 10 СПГ судна и второй балластный танк 21 плавучего объекта 20 сообщаются друг с другом через соединительную трубу 40 и, тем самым, делят балластную воду друг с другом.

Кроме того, плавучий завод СПГ в соответствии с настоящим изобретением дополнительно включает в себя средство управления уровнем воды для управления уровнем балластной воды, содержащейся во втором балластном танке 21 плавучего объекта 20.

Здесь средство управления уровнем воды включает в себя воздушный компрессор 50 для подачи сжатого воздуха в плавучий объект 20 и принудительной подачи балластной воды, содержащейся во втором балластном танке 21 плавучего объекта 20, в первый балластный танк 11 корпуса 10 СПГ судна, питающую трубу 60, один концевой участок которой соединен с воздушным компрессором 50, а другой концевой участок сообщается с участком верхней концевой части плавучего объекта 20, что обеспечивает подачу сжатого воздуха с воздушного компрессора 50 в плавучий объект 20, а также выпускную трубу 70, расположенную смежно с питающей трубой 60 для стравливания воздуха изнутри плавучего объекта 20 наружу.

Кроме того, питающая труба 60 содержит питательный управляющий клапан 61 для управления количеством сжатого воздуха, подаваемого из воздушного компрессора 50, а выпускная труба 70 включает в себя выпускной управляющий клапан 71 для управления количеством сжатого воздуха, стравливаемого из плавучего объекта 20 наружу.

Здесь предпочтительно, чтобы воздушный компрессор 50 мог управлять уровнем балластной воды, содержащейся в плавучем объекте 20 для неоднократного увеличения и уменьшения давления воздуха с помощью насосной системы, которую используют в обычном корпусе 10 СПГ судна.

Кроме того, когда уровень воды находится под управлением, предпочтительно, чтобы воздушный компрессор 50 использовался совместно с системой контроля наклона (не показана), чтобы управлять уровнем воды с учетом наклона корпуса 10 СПГ судна.

В плавучем заводе СПГ катамаранного типа в соответствии с настоящим изобретением, плавучий объект 20 плавает на поверхности моря, при этом он расположен сбоку смежно с корпусом 10 СПГ судна, причем первый балластный танк 11 корпуса 10 СПГ судна и второй балластный танк 21 плавучего объекта 20 сообщаются друг с другом через соединительную трубу 40, так что балластные танки 11 и 21 могут поделиться своей балластной водой друг с другом.

После этого на верхних участках корпуса 10 СПГ судна и плавучем объекте 20 монтируют установку 30 сжижения таким образом, что они соединены и скреплены друг с другом установкой 30 сжижения.

Кроме того, питающую трубу 60 и выпускную трубу 70, которые являются средством управления уровнем балластной воды, соединяют с плавучим объектом 20, а затем на питающую трубу 60 устанавливают воздушный компрессор 50, в результате чего плавучий завод СПГ катамаранного типа полностью изготовлен в соответствии с настоящим изобретением.

Полностью собранный плавучий завод СПГ может производить СПГ или природный газ посредством установки 30 сжижения, при этом плавучий завод СПГ плавает на морской поверхности.

Кроме того, если ненадлежащий наклон установки 30 сжижения приводит к состоянию неостойчивости в процессе производства СПГ и природного газа, уровнем балластной воды, содержащейся в плавучем объекте 20, управляют таким образом, что установка 30 сжижения приобретает остойчивое состояние.

То есть в случае, когда плавучий объект 20 расположен выше корпуса 10 СПГ судна, а установка 30 сжижения наклонена к корпусу 10 СПГ судна, плавучий объект 20 находится в плавучем положении, поскольку внутри второго балластного танка 21 плавучего объекта 20 присутствует высокое атмосферное давление и балластная вода в небольшом количестве, и, соответственно, атмосферное давление стравливают наружу выпускным управляющим клапаном 71 выпускной трубы 70, так что плавучий объект 20 и корпус 10 СПГ судна принимают сбалансированное положение.

В этом случае питательный управляющий клапан 61 питающей трубы 60 должен находиться в закрытом положении.

Напротив, в случае, когда плавучий объект 20 расположен ниже корпуса 10 СПГ судна, а установка 30 сжижения наклонена к плавучему объекту 20, плавучий объект 20 находится в погруженном в состоянии, поскольку атмосферное давление внутри второго балластного танка 21 плавучего объекта 20 является низким, а балластная вода присутствует в большом количестве. И, соответственно, в данном случае приводится в действие воздушный компрессор 50, а питательный управляющий клапан 61 питающей трубы 60 работает на подачу высокого давления во второй балластный танк 21 и подачу некоторой части балластной воды в первый балластный танк 11 до тех пор, пока плавучий объект 20 не станет легче, с тем, чтобы плавучий объект 20 и корпус 10 СПГ судна приняли сбалансированное положение.

В этом случае выпускной управляющий клапан 71 выпускной трубы 70 должен находиться в закрытом положении.

Как отмечалось выше, средство управления уровнем воды работает в режиме реального времени так, что плавучий завод СПГ может выполнять работу по производству газа при сохранении остойчивого состояния установки 30 сжижения.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретный иллюстративный вариант осуществления, оно должно быть ограничено не вариантом осуществления, а только формулой изобретения. Понятно, что специалисты в данной области техники могут изменить или модифицировать вариант осуществления в пределах объема и сущности изобретения.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским сооружениям для производства и хранения сжиженного природного газа (СПГ). Плавучий завод СПГ катамаранного типа содержит корпус (10) СПГ судна с первым балластным танком (11) для хранения балластной воды, плавучий объект (20), пространственно разнесенный с корпусом 10 СПГ судна на заданное расстояние и плавающий на поверхности моря, расположенный при этом сбоку, смежно с корпусом (10) СПГ судна. Плавучий объект (20) имеет второй балластный танк (21) для хранения балластной воды. Установка (30) сжижения одним концевым участком соединена с корпусом (10) СПГ судна, а другим концевым участком соединена с плавучим объектом (20) так, чтобы опираться на корпус (10) СПГ судна и плавучий объект (20). Технический результат заключается в повышении остойчивости плавучего завода СПГ и обеспечении легкого и быстрого монтажа установки сжижения без модернизации существующего СПГ судна. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Плавучий завод СПГ (сжиженного природного газа) катамаранного типа, содержащий:
- корпус (10) СПГ судна, имеющий первый балластный танк (11) для хранения балластных вод,
- плавучий объект (20), пространственно разнесенный от корпуса (10) СПГ судна на заданное расстояние и плавающий на поверхности моря, расположенный при этом сбоку, смежно с корпусом (10) СПГ судна, причем плавучий объект (20) имеет второй балластный танк (21) для хранения балластных вод, а также
- установку (30) сжижения, один концевой участок которой соединен с корпусом (10) СПГ судна, а другой концевой участок соединен с плавучим объектом (20) так, чтобы опираться на корпус (10) СПГ судна и плавучий объект (20).

2. Плавучий завод СПГ катамаранного типа по п.1, в котором первый балластный танк (11) корпуса (10) СПГ судна и второй балластный танк (21) плавучего объекта (20) сообщаются друг с другом через соединительную трубу (40) и, тем самым, делят балластную воду друг с другом.

3. Плавучий завод СПГ катамаранного типа по п.2, дополнительно содержащий средство управления уровнем воды для управления уровнем балластной воды, содержащейся во втором балластном танке (21) плавучего объекта (20).

4. Плавучий завод СПГ катамаранного типа по п.3, в котором средство управления уровнем воды включает в себя:
- воздушный компрессор (50) для подачи сжатого воздуха в плавучий объект (20) и принудительной подачи балластной воды, содержащейся во втором балластном танке (21) плавучего объекта (20), в первый балластный танк (11) корпуса (10) СПГ судна,
- питающую трубу (60), один концевой участок которой соединен с воздушным компрессором (50), а другой концевой участок сообщается с участком верхней концевой части плавучего объекта (20), что обеспечивает подачу сжатого воздуха из воздушного компрессора (50) в плавучий объект (20), а также
- выпускную трубу (70), расположенную смежно с питающей трубой (60) для выпуска воздуха изнутри плавучего объекта (20) наружу.

5. Плавучий завод СПГ катамаранного типа по п.4, в котором питающая труба (60) включает в себя питательный управляющий клапан (61) для управления количеством сжатого воздуха, подаваемого из воздушного компрессора (50).

6. Плавучий завод СПГ катамаранного типа по п.4, в котором выпускная труба (70) содержит выпускной управляющий клапан (71) для управления количеством сжатого воздуха, выпускаемым наружу из плавучего объекта (20).