专利名称：液化天然气接收站海水取水设施的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液化天然气接收站取海水工程领域，特别涉及一种采用“岸壁式单泵单流道”液化天然气接收站海水取水设施。
背景技术：
液化天然气(以下简称LNG)接收站是储存液化天然气，然后往外输送天然气的装置。LNG取海水工程是LNG接收站的一个重要组成部分，直接关系到气化装置的正常运行。如何取到水质、水温以及水量都满足气化器要求的海水，是整个取海水工程的核心设计点。由于我国建成投产的LNG接收站较少，从设计到建造均被国外公司垄断，而国内石化设计单位在LNG接收站取、排水领域基本处于空白状态。传统的LNG接收站取海水工程是采用“共用前池”方式，其取得海水主要流程为:海水水域一弓I水明渠一清污设备一共用前池一海水泵房一输水管道一气化装置。这种取水流道布置的特点是:滤网间与水泵间分开，中间为多台海水泵共用的配水前池。海水通过较短的引水明渠和清污设备后，通过共用前池，将海水均匀分配给每台海水泵。这种流道设计要求必须通过物理模型试验确定共用前池的最优尺寸及扩散角来保证水流的平稳及均匀，同时需要通过模型试验确定相应的消波措施，使进入前池内的波浪波动幅度< 0.3m。这种流道布置的长、宽最优尺寸及扩散角在施工图设计前需要通过流道物理模型试验确定。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:大连LNG接收站地处北方，冬季温度较低，设备暴露在室外，随时受冰冻及盐雾的侵蚀，取水口前无任何遮挡，而且又布置在工作船码头区，如果采用“共用前池”取海水方式，存在如下不足之处:1、物理模型试验通常需要4至6个月才能完成，然后设计单位依据物模试验的结果进行施工图详细设计。因此，整个海水取水流道的设计周期最少需要I年的时间才能完成全部施工图设计，设计周期太长，工期无法保证，更为严重的是在规划的海水取水区域留有一个没有任何防护措施的大缺口，一旦有大风浪袭来，将给整个接收站厂区带来较大的安全隐患。2、水下挖岩量大，工程费用较高。3、按照LNG接收站的常规设计，四台消防泵分别单独占用四个流道，滤网间与泵间分开布置，这样不仅加大取海水泵房的尺寸，占地面积大，而且增加土建工程量和投资，而且受站址占地条件限制，不利于设备的集中管理及运行监控。4、设备暴露在室外，随时受北方冬季冰冻及盐雾的侵蚀，取水口前无任何遮挡，同时又布置在工作船码头区，影响码头的使用和美观。
发明内容为了解决现有技术中设 计周期长，工程费用较高，占地面积大的问题，本实用新型实施例提供了一种液化天然气接收站海水取水设施，采用“岸壁单泵单流道”结构形式取水口，有利于降低工程费用，缩短工期，运行维护管理便利，经济适用。所述技术方案如下:一种液化天然气接收站海水取水设施，所述取水设施主要包括岸壁式构件、单泵单流道系统、引水暗沟，所述岸壁式构件建造在工作船码头堤岸的下方，所述单泵单流道系统设置在取水泵房内，所述引水暗沟建造在所述岸壁式构件与所述取水泵房之间；所述岸壁式构件连通所述引水暗沟，所述引水暗沟连通所述单泵单流道系统；所述岸壁式构件至少包括取水口，工作船码头直立堤；所述取水口设置在所述工作船码头直立堤前沿的下部，所述工作船码头直立堤即为工作船码头的迎水面，所述取水口、工作船码头直立堤以及工作船码头地面均为工作船码头的一部分，在工作船码头的后方，距离码头前沿处设置有挡浪墙；所述取水口的迎水面设置有拦污粗格栅。所述单泵单流道系统为若干道，在所述取水泵房内由隔墙分成若干个独立的流道，所述每一单泵单流道系统至少包括移动式清污机、旋转滤网、消防水泵、海水取水泵、检修闸门、拦污栅；所述单泵单流道系统内按照水流方向设置有检修闸门、拦污栅、旋转滤网、消防水泵、海水取水泵，所述拦污栅上部位于所述取水泵房的运转层配有移动式清污机，旋转滤网为侧面进水型式；检修闸门为潜孔钢闸门。所述引水暗沟设置在所述取水口与所述取水泵房之间，位于所述工作船码头的下方，所述引水暗沟采用钢筋混凝土预制成方形构件，其进口即为取水口，所述引水暗沟尺寸与所述取水口尺寸一致，所述每一引水暗沟与所述每一单泵单流道系统一一对应。所述消防水泵选用立式长轴深井泵；所述海水取水泵选用立式混流泵；所述单泵单流道系统的消防水泵设置在所述海水取水泵与所述旋转滤网之间，所述每台消防水泵与所述每台海水取水泵共用一条取水流道。所述工作船码头建造在靠近海域的陆域上，在靠近所述工作船码头的陆域上建造所述取水泵房，所述工作船码头与取水泵房之间建造有挡浪墙；所述挡浪墙顶标高高于所述取水泵房和所述工作船码头周围地面水平线；所述取水泵房周围地面水平线与所述工作船码头陆域地面标高相同，所述取水泵房内分隔有滤网间及水泵间，预留有二期海水泵位，所述取水泵房内顶部 安装有吊装天车。相比现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型实施例采用岸壁潜孔单泵单流道式取水口，巧妙地将取水口与工作船码头合二为一，使码头岸线得到充分利用；将海水消防水泵布置在海水取水泵的前端，与海水取水泵共用一条取水流道，改进了传统的海水消防泵单独占用流道的结构形式，减少占地面积，降低土建工程量和投资；采用单泵单流道的布置形式可以在检修一个流道时对别的流道运行不产生任何影响，采用引水暗沟显著地降低外海波浪对流道内水位波动，满足水泵在设计工况下安全、平稳运行；在陆域构筑物建造的同时，将海水取水口同时预制完成，避免了先回填，后开挖的重复施工，工程一气呵成，保证了取水口施工与陆域形成工程同步进行；采用本实用新型实施例具体结构有利于降低工程费用，缩短工期，运行维护管理便利。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的液化天然气接收站海水取水设施结构示意图的主视图；图2是本实用新型实施例提供的液化天然气接收站海水取水设施结构示意图的俯视图。图中各符号表示含义如下:I岸壁式构件，1-1取水口，1-2工作船码头直立堤；2单泵单流道系统，2-1移动式清污机，2-2旋转滤网，2-3消防水泵，2-4海水取水泵，2-5检修闸门，2-6拦污栅；3引水暗沟；A海域，B工作船码头，C挡浪墙，D取水泵房，E预留二期海水泵位，F天车；箭头为水流方向(即水流由进水口到出水口的方向)。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。 参见图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种液化天然气接收站海水取水设施，结合现场水文气象、水下地形、工程地质、运行管理、施工条件等，采用“岸壁式+单泵单流道式”结构形式的取水，适用于我国沿海地理环境；所谓现场是指海域A和现有构筑物工作船码头B、挡浪墙C、取水泵房D等；所谓“岸壁式”是指将取水口与工作船码头直立堤合二为一，尽可能地利用海岸资源；所谓“单泵单流道式”是指将检修闸门、拦污栅、旋转滤网、消防泵与海水取水泵共用一个流道。具体地，根据大连LNG接收站终期取海水量47365m3/h，结合接收站现场实际情况和海域海洋水文资料，在靠近海域A的陆域上建造工作船码头B，在靠近工作船码头B的陆域上建造取水泵房D，在所述工作船码头B与取水泵房D之间建造有挡浪墙C，所述挡浪墙C顶标高高于取水泵房D和工作船码头B周围地面水平线；所述取水泵房D周围地面水平线与工作船码头B陆域地面标高相同，水平线相同，竖立布置，取水泵房D内分隔有滤网间及水泵间，并预留有二期海水泵位E，取水泵房D内顶部安装有吊装天车F，以上构筑物建造均为现有技术。本实用新型实施例在陆域构筑物建造的同时，将海水取水地下部分结构同时预制、安放完成。具体地，作为优选，所述液化天然气接收站海水取水设施主要包括岸壁式构件1、单泵单流道系统2、引水暗沟3等；所述岸壁式构件I建造在工作船码头B堤岸的下方，尽可能地利用了海岸资源；所述单泵单流道系统2设置在取水泵房D内；所述引水暗沟3建造在所述岸壁式构件I与所述取水泵房D之间；所述岸壁式构件I连通所述引水暗沟3，所述引水暗沟3连通所述单泵单流道系统2。具体地，所述岸壁式构件I至少包括取水口 1-1，工作船码头直立堤1-2等；所述取水口 1-1设置在工作船码头直立堤1-2前沿的下部，共设七个，每个取水口 1-1高度H为3.0m，单口宽度B为3.6m;所述工作船码头直立堤1_2即为工作船码头B的迎水面，取水口 1-1、工作船码头直立堤1-2以及工作船码头B地面均为工作船码头B的一部分，在工作船码头B的后方，距离码头前沿13m处设置有挡浪墙C ;为防止较大的流动物体进入取水口
1-1，在取水口1-1的迎水面设置有粗格栅用于拦污。具体地，所述单泵单流道系统2为若干道，在取水泵房D内由隔墙分成若干个独立的流道，每个单独流道前半部分用于安装水净化设备，后半部分用于安装扬水设备，所述每一单泵单流道系统2至少包括移动式清污机2-1、旋转滤网2-2、消防水泵2-3、海水取水泵
2-4、检修闸门2-5、拦污栅2-6等。所述消防水泵2-3选用立式长轴深井泵，采用电驱动或柴油机驱动，一般设置四台消防水泵2-3，两台供接收站消防，所述接收站消防水泵2-3流量为1300m3/h，扬程为112m ;另两台供码头消防，所述码头消防水泵2-3流量为1500m3/h，扬程为155m。所述海水取水泵2-4选用立式混流泵，每台流量为8913m3/h，扬程为32m。一期安装4台海水取水泵2-4，三台工作，一台备用，与开敞式气化器(ORV)运行相匹配；二期再安装两台海水取水泵2-4，最终达到五台工作一台备用，考虑到远期扩建，可预留有泵位E。所述海水取水泵2-4设置在水泵间零米层，出水管选用水平肘管,置于海水取水泵2-4的泵座下侧，考虑到厂区管道的布置及冬季防冻问题，出水管标高在水泵间零米以下约1.80m处，便于与外部输水管道相联接具体地，所述单泵单流道系统2的结构形式为:按照水流方向，在每个流道内设置有潜孔钢检修闸门2-5 —道，为运行期的设备安装、检修时使用，保证流道及设备检修可在没水环境下进行；所述检修闸门2-5之后顺次设置有拦污栅2-6、旋转滤网2-2、消防水泵2-3、海水取水泵2-4、拦污栅2-6，在取水泵房D运转层配有移动式清污机2-1，所述旋转滤网2-2为侧面进水型式，使得清除的污物隔离在滤网外，污物不进入海水取水泵吸水口 ；所述消防水泵2-3为四台，四台消防水泵2-3分别布设在四台海水取水泵2-4与四个旋转滤网 2-2之间，每台消防水泵2-3与每台海水取水泵2-4共用一条取水流道，由于所述消防水泵2-3的流量只占到海水取水泵2-4流量的1/6，而且消防水泵2-3的泵轴只有DN500左右，相对于整个流道宽度3.6m而言，只占到微小的1/7 ;这种岸壁式+单泵单流道式结构形式的取水，改变了传统的海水消防泵单独占用流道的结构形式，节省了四个进水流道的土建费用，保证消防系统的正常运行。具体地，为避免波浪对泵房及水泵运行的影响，采用引水暗沟3取水方式，所述引水暗沟3进口即为岸壁式构件I的取水口 1-1，所述取水口 1-1顶高布置在97%低水位以下1.55m处，所述引水暗沟3内顶标高为-9.20m，暗沟内底标高为-12.20m,以按照百年一遇的低水位校核满足站址取水要求，所述引水暗沟3尺寸与所述取水口 1-1尺寸保持一致，即BxH=3.6x3.0m ;所述引水暗沟3将取水口 1_1与取水泵房D内的流道相连，所述引水暗沟3为若干道，位于工作船码头B的下方，每一道采用钢筋混凝土预制成方形构件，每一道引水暗沟3分别连通所述岸壁式构件I的取水口 1-1和所述每一道单泵单流道系统2，所述每一道引水暗沟3与所述每一道单泵单流道系统2 —一对应。本实用新型实施例应用于大连LNG接收站，从方案确定到完成取水口设计只用三个月，节省设计费用700万元，设计时间缩短约I年；节省施工工期8个月，节省工程投资3000万元；并能够满足流道内水流稳定、水面波动满足规范要求、避免海水泵的气蚀和振动，保证取水安全，减少投资，便于运行维护管理，不影响码头的使用和美观；海水泵和消防泵即使同时运行，流道内水流平稳，海水泵和消防泵互不影响；取水口进水流速小于0.3米/秒，没有对取水口上部的工作船的停泊、正常运行产生不利影响，满足停靠舶的要求。如果一台设备检修只涉及一条流道，影响范围小；滤网间及水泵间设置在一起，建筑物占地面积小，布局紧凑，便于设备的巡视和统一管理；岸壁式取水即不影响码头的使用及美观，又能保证取水的水量和可靠性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。·
权利要求1.一种液化天然气接收站海水取水设施，其特征在于，所述取水设施主要包括岸壁式构件(I)、单泵单流道系统(2)、引水暗沟(3)，所述岸壁式构件(I)建造在工作船码头(B)堤岸的下方，所述单泵单流道系统(2)设置在取水泵房(D)内，所述引水暗沟(3)建造在所述岸壁式构件(I)与所述取水泵房(D)之间；所述岸壁式构件(I)连通所述引水暗沟(3)，所述引水暗沟(3)连通所述单泵单流道系统(2);所述岸壁式构件(I)至少包括取水口(1-1)，工作船码头直立堤(1-2);所述取水口(1-1)设置在所述工作船码头直立堤(1-2)前沿的下部，所述工作船码头直立堤(1-2)即为工作船码头(B)的迎水面，所述取水口(1-1)、工作船码头直立堤(1-2)以及工作船码头(B)地面均为工作船码头(B)的一部分，在工作船码头(B)的后方，距离码头前沿处设置有挡浪墙(C);所述取水口(1-1)的迎水面设置有拦污粗格栅。
2.根据权利要求1所述的液化天然气接收站海水取水设施，其特征在于，所述单泵单流道系统(2)为若干道，在所述取水泵房(D)内由隔墙分成若干个独立的流道，所述每一单泵单流道系统(2)至少包括移动式清污机(2-1)、旋转滤网(2-2)、消防水泵(2-3)、海水取水泵(2-4)、检修闸门(2-5)、拦污栅(2-6);所述单泵单流道系统(2)内按照水流方向设置有检修闸门(2-5)、拦污栅(2-6)、旋转滤网(2-2)、消防水泵(2-3)、海水取水泵(2_4)，所述拦污栅(2-6)上部位于所述取水泵房(D)的运转层配有移动式清污机(2-1)，旋转滤网(2-2)为侧面进水型式；检修闸门(2-5)为潜孔钢闸门。
3.根据权利要求1所述的液化天然气接收站海水取水设施，其特征在于，所述引水暗沟(3)设置在所述取水口(1-1)与所述取水泵房(D)之间，位于所述工作船码头(B)的下方，所述引水暗沟(3)采用钢筋混凝土预制成方形构件，其进口即为取水口，所述引水暗沟 (3)尺寸与所述取水口(1-1)尺寸一致，所述每一引水暗沟(3)与所述每一单泵单流道系统(2)——对应。
4.根据权利要求2所述的液化天然气接收站海水取水设施，其特征在于，所述消防水泵(2-3)选用立式长轴深井泵；所述海水取水泵(2-4)选用立式混流泵；所述单泵单流道系统(2)的消防水泵(2-3)设置在所述海水取水泵(2-4)与所述旋转滤网(2-2)之间，所述每台消防水泵(2-3)与所述每台海水取水泵(2-4)共用一条取水流道。
5.根据权利要求1所述的液化天然气接收站海水取水设施，其特征在于，所述工作船码头(B)建造在靠近海域(A)的陆域上，在靠近所述工作船码头(B)的陆域上建造所述取水泵房(D)，所述工作船码头(B)与取水泵房(D)之间建造有挡浪墙(C);所述挡浪墙(C)顶标高高于所述取水泵房(D)和所述工作船码头(B)周围地面水平线；所述取水泵房(D)周围地面水平线与所述工作船码头(B)陆域地面标高相同，所述取水泵房(D)内分隔有滤网间及水泵间，预留有二期海水泵位(E)，所述取水泵房(D)内顶部安装有吊装天车(F)。
专利摘要本实用新型公开了一种液化天然气接收站海水取水设施，属于液化天然气接收站取海水工程领域。包括岸壁式构件、单泵单流道系统、引水暗沟，所述岸壁式构件建造在工作船码头堤岸的下方，所述单泵单流道系统设置在取水泵房内，所述引水暗沟建造在所述岸壁式构件与所述取水泵房之间；所述岸壁式构件连通所述引水暗沟，所述引水暗沟连通所述单泵单流道系统。岸壁式构件巧妙地将取水口与工作船码头合二为一，使码头岸线得到充分利用；引水暗沟将取水口与取水泵房流道相连，显著地消除了外海波浪对水泵流道的水位波动的影响，将海水消防水泵布置在海水取水泵的前端，与海水取水泵共用一条取水流道，减少占地面积，降低土建工程量和投资。
文档编号E03B3/04GK203096813SQ20122070331
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者王立昕, 田士章, 彭涛 申请人:中国石油天然气股份有限公司