专利名称：一种液化天然气储运系统及其浮式接收平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及液化天然气(LNG)储运技术，更具体地，本发明涉及一种液化天然气 储运系统及其浮式接收平台。
背景技术：
长距离运输天然气，特别是通过水路运输天然气，首先，要在具有液化能力的气源 地或液化工厂将天然气转化为液化天然气(LNG)，再通过LNG运输船(LNGC)将其运至中转 枢纽终端或LNG接收终端。对于接收终端的LNG经过再气化后，将其输送到最终用户。通 常，LNG接收终端设在陆上或水面上，设在陆地上的被称为固定终端，设在水面上的被称为 浮式终端。对于陆地上的固定终端，通常是LNG运输船停靠在码头边，接驳接收终端，通过卸 载系统将LNG卸载到LNG储藏装置上，再通过传输系统将LNG送到再气化装置，经过再气化 后将天然气送往用户。对于浮式接收终端，常用的主要有两种，一种是具有储藏和再气化功能的船体平 台(FSRU)，另一种是具有运输、储藏和再气化功能的船只(SRV)。这两种浮式LNG接收终端 都将储藏功能和再气化功能集成在一个船体上。这两种接收终端均为浮体，会因风浪运动， 造成LNG卸载困难和LNG运输船靠泊困难。当LNG运输船靠泊FSRU或SRV时，由于它们都 是漂浮状态，要比LNG运输船靠泊固定码头难度要大，这对LNG运输船靠泊时的环境条件提 出了更高的要求。常用的浮式LNG接收终端的定位方式有单点式系泊和锚链式系泊。单点式系泊的 船体平台，在风浪条件差的区域，会围着单点系泊塔台转动，占用了较大的水域面积。锚链 式系泊的船体平台，在浅水时系统定位困难，锚链印迹覆盖了较大的水域面积，不利于过往 船只的航行，特别是不适合于航道繁忙的江河、湖泊。另一种LNG接收终端固定建造在海底，称为座底式海上LNG接收终端(GBQ，该终 端虽然可避免单点式或锚链式系泊所带来的靠泊和卸载困难的问题，但对水深，海底地质 条件提出了更高的要求，并且不能移动到其它地方，建造和维护成本相对较高。随着城市对天然气使用需求的不断增加，需要把LNG接收终端设置在城市附近的 浅海、江河、湖泊或河流入海口处。这些水域与开放式海域相比，虽说风浪流条件较好，但水 质较差，潮汐落差大，水域面积较小，水深较浅，船体尺寸受限，航道运输繁忙，防火安全要 求高等，现有的接收平台难以满足上述要求。
发明内容
为了避免上述LNG储运系统和LNG接收终端的各种缺陷，本发明提出一种液化天 然气储运系统及其浮式接收平台。根据本发明的一个方面，提供一种LNG储运系统，包括LNG接收平台、LNG传输系 统、卸载系统、终端海工设施和LNG运输船，所述LNG接收平台是浮式并且是可移动的，所述LNG接收平台包括一体或者分开的再气化平台和LNG储藏平台，所述再气化平台上布置有 再气化系统，所述LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，再气化平台和/或LNG储藏平台中 布置有平台升降系统。根据本发明的另一方面，提供一种浮式LNG接收平台，所述LNG接收平台是可移动 的，所述LNG接收平台包括一体或者分开的再气化平台和LNG储藏平台，再气化平台上布置 有再气化系统，LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，再气化平台和/或LNG储藏平台中布 置有平台升降系统。本发明的储运系统在运行生产时具有固定性，在安装、调峰和维修等时具有可移 动性，同时结合水域条件具有可组合性。本发明的LNG储运系统和浮式接收平台适用于靠 近城市附近的浅海、江河、湖泊或河流入海口处的水域。
图1示出根据本发明的LNG储运系统的示意图；图2是桩腿支撑自升式再气化平台示意图；图3是压载半潜式再气化平台示意图；图4是围挡下沉式再气化平台示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种液化天然气储运系统及其浮式 接收平台进行详细描述。图1示出根据本发明的一个实施例的LNG浮式储运系统。包括LNG浮式储运系统 包括LNG接收平台、LNG传输系统、卸载系统、LNG接收平台的海工设施、LNG卸载系统、LNG 运输船和岸上设施。该储运系统还包括必要的岸上设置。其中，LNG接收平台包括一体或 者分开的再气化平台和LNG储藏平台，再气化平台上布置有再气化系统，LNG储藏平台上布 置有LNG储藏系统，平台升降系统布置在再气化平台和/或LNG储藏平台中。以下进一步参考图1来详细描述该传输系统的组成结构和功能，其中，再气 化系统1 (Regasification System)包括气化器及其附属结构，布置在再气化平台 2 (Regasification Vessel)上，用于再气化LNG并且将气化的天然气输出。再气化平台2 (Regasification Vessel)是用于承载再气化系统1的船体平台，具 有单个箱体或者类似的形式，可以是自航的或者非自航的。平台升降系统3 (VEAS)用于改变再气化平台2和/或LNG储藏平台5相对于水底 或水面的竖向位置。平台升降调整系统包括但不限于(1)为了调整再气化平台2/LNG储藏 平台5相对于水底或桩腿竖向位置的桩腿支撑式，包括液压顶升式、齿轮攀爬式、滑轮拉伸 式或这些方式的组合；(2)预制的海工基础设施(可升降或者不升降)，通过调整该设施，和 /或通过压载水系统(包括直接的恒重)调整吃水或者升降再气化平台2/LNG储藏系统，支 撑再气化平台2/LNG储藏平台；C3)通过围挡结构(包括干船坞或类似的设施)来保持在 气化平台2竖向位置的相对静止，以下通过图2-4详细描述。LNG传输系统4(LNG Transfer System)布置在LNG储藏平台和LNG接收终端海工 设施6之间，以及再气化平台2和LNG储藏平台5之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体。LNG储藏平台5 (LNG Storage Vessel)用于承载LNG储藏系统，LNG从LNG储藏平 台经过LNG传输系统传到再气化平台2，进行再气化。在接收平台中，储藏平台和再气化平 台可以是分开的，也可以合成一体。LNG储藏平台类同于再气化平台是可移动的，可在工厂 加工然后水运至现场安装，根据需要又可以把它运走。LNG储藏装置可以建造和安装在岸 上，或者作为陆上LNG接收终端海工设施的一部分，但这不认为是LNG储藏平台。终端海工设施6 CTerminal Marine Facilities)通常指固定的结构物和设施，用 于提供水中接口，支持管道、LNG卸载系统、LNG传输系统并且停靠LNG运输船8。LNG卸载系统7 (LNG Unloading System)用于卸载LNG，LNG卸载系统接附在终端 海工设施6上，经过设在终端海工设施6上的低温管道和LNG传输系统4，将LNG从运输船 8上卸载到LNG储藏平台5上。LNG运输船8 (Shuttle LNG Carrier)指载有LNG往返于接收终端与LNG源之间的 运输船，通常停泊在作为终端海工设施6的一部分的码头上。岸上设施(Onshore Facilities)是指用来支持LNG接收、再气化和天然气外输的 岸上或延伸到近岸水中的系统和设施。再气化平台在生产运营时，具有相对固定性，相对固定的实现形式主要包括桩腿 支撑式，压载半潜式，围挡定位式。同样的，该固定方式还可以适用于LNG储藏平台。也就 是，当再气化平台和LNG储藏平台二者一体时，作为其一体的接收平台可以具有固定性和 移动性。图2示出桩腿支撑自升式固定的再气化平台，图中左侧部分中，再气化平台处于 漂浮状态，通过安装在船体平台上的升降装置，将桩腿提升，整个平台漂浮在水面上。图中 右侧部分中，示出处于固定支撑状态的再气化平台，通过安装在船体平台上的升降装置，使 桩腿下降支撑在水底，将平台抬升脱离水面，不受水位变化的影响。升降装置可采用液压顶 升、齿轮攀爬或滑轮绳索拉伸等方式提升平台，使其脱离水面。图3示出压载半潜式固定的再气化平台，在水底建造固定的牟基台、桩或 可升降装置，将再气化装置平台在水面上调整到指定位置后，通过压载将其下沉或升降装 置升起，使再气化平台固定在水下基台、固定桩或升降装置上。图中左侧部分示出漂浮状态 的再气化平台，其上还未添加压载物，再气化平台漂浮在水面上，未能和固定基座相接触固 定。图中右侧部分示出固定支撑状态的再气化平台，再气化平台上加载压载物，使得再气化 平台下沉，或升起水下装置，使平台底部固定在基座上。图4示出围挡下沉式固定的再气化平台，在水面上建造可封闭的围挡结构物，将 再气化装置平台驶入围挡结构内，将围挡内的水抽出部分或全部，使再气化装置平台固定。 围挡包括围挡基座、三个方向的固定侧壁和一个方向上的装有闸门的侧壁。图中左侧示出 漂浮状态的再气化平台，此时再气化平台驶入围挡中，还未抽出围挡中的水。图中右侧示出 固定支撑状态的再气化平台，此时通过抽出围挡中的水，将再气化平台下降到围挡基座上 固定。再气化平台具有可移动性，当再气化平台未固定时可将再气化平台调整成浮体， 从甲地到乙地移动。例如，再气化平台可再甲地建造，水运到乙地安装；当需要调峰时，可 将再气化平台拖到其它地方用于调峰；当遇到大修时，可将需要维修的平台拖到船坞进行维修，换另一平台代替原平台工作。更值得一提的事，可移动的再气化平台，在不采用单点 系泊和锚链系泊的情况下，保持了相对地面的静止。它可在其它地方加工建造，水运到工地 现场进行安装，并且在生产运营时保持静止。同样地，LNG储藏平台也具有可移动性；进一 步，再气化平台和LNG储藏平台二者一体时，作为其一体的接收平台可以具有上述具体的 特征。再气化平台和LNG储藏平台可以组合布置，再气化装置和LNG储藏装置可以分装 在不同的船体平台上，也可放在同一平台上构成一体的接收平台。根据终端用气量的需求， 可以配置多台再气化平台和LNG储藏平台。当再气化装置和LNG储藏装置分装在不同的船 体平台上时，可调整二者之间的距离，以提高防火安全性能，同样当二者一体时也需要注意 二者之间的距离来保证安全性。进一步，参考图2-4具体而言，再气化平台2在竖向可以调整升降。升降功能可以 通过设计再气化平台上的升降装置、或海工设施、或前两者的组合来实现。前者是通过提升 再气化平台来保持平台的静止，而后者是通过降低平台位置使其固定在海工设施上。一旦 定位，再气化平台水平位置和竖向位置相对于地面通常是处在固定静止的，但实际应用中 它可以根据具体需要进行调整。再气化系统1可以有选择性地和LNG储藏系统放在同一平台上，例如再气化平台 或者LNG储藏平台。但通常将它们分置在不同的平台上，以加强可移动性和操作的灵活性。 对于有能力储存足够LNG的再气化平台，分置的LNG储藏平台5是不必要的。分置的LNG 储藏平台5可以有其自己的竖向升降系统，类似(但必不相同)于再气化平台升降系统。再气化平台2和LNG储藏平台可以各自分别拥有船上动力和其它必要设施系统。 因此，每一平台都可设计成从岸上引进动力或其它设施系统，从而减轻船重和吃水，以加强 可移动性。再气化平台2和LNG储藏平台都可做成吃水很浅的平台，以方便近岸安装，降低 工程造价和运营成本。在再气化平台2上采用适合用于江河、近岸地区和其它浅水区域的浸没燃烧式气 化器和空气汽化器，这样可避免气化器对海水质量提出的较高要求。再气化平台2和LNG 储藏平台5可单独或组合起来用于调峰、用作卫星接收终端或用作大型接收终端的补充和 扩展部分。通过本发明的储运系统和再气化平台，将再气化系统与LNG储藏系统分别安装在 不同的船体平台上，减小了船体尺寸，使得LNG接收终端布置灵活，方便航行；减轻了船体 的总重量，便于使用桩腿支撑固定。对比单点式系泊和锚链式系泊，占用较小的水域面积， 便于通航；由于再气化平台或LNG储藏平台的可移动性，可异地建造，方便安装。当其他终 端需要再气化平台或LNG储藏平台用于调峰时，可将其运至需要调峰的终端进行调峰，由 于运输的整体性，可以最大限度地减少调试工作量小，甚至可以免调试；LNG传输可靠，生 产运营时再气化平台和LNG储藏平台均可相对固定，LNG传输管通过固定的码头岸提从LNG 运输船上传到LNG储藏平台，在从LNG储藏平台通过岸提传到固定的再气化平台，全部的传 输管道可用刚性管道，可靠性强。由于船体平台的固定性，便于船体平台间的LNG管道和外 输气体管道的连接。有利于再气化系统的工作，由于LNGC靠泊码头，对比单点式系泊和锚 链式系泊，便于LNGC的靠泊和LNG的卸载。船体平台可升起，脱离水面，不受潮汐影响，尤 其是桩腿支撑自升式平台。
最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法 进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所 有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
权利要求
1.一种LNG储运系统，包括LNG接收平台、LNG传输系统、终端海工设施和LNG运输船， 其特征在于，所述LNG接收平台是浮式并且是可移动的，在生产运营时可固定；所述LNG接收平台包 括再气化平台和LNG储藏平台，所述再气化平台和LNG储藏平台可分体或者组合为一体，所 述再气化平台和LNG储藏平台在通过LNG传输系统接驳到LNG运输船时固定于水面，所述 再气化平台上布置有再气化系统，所述LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，再气化平台和 /或LNG储藏平台中布置有平台升降系统。
2.权利要求1的系统，其中，所述LNG接收平台通过所述平台升降系统将LNG接收平 台上的桩腿下降到水底，将LNG接收平台中的再气化平台和/或LNG储藏平台抬升以脱离 水面；所述LNG接收平台通过所述平台升降系统将LNG接收平台上的桩腿提升离开水底，将 LNG接收平台中的再气化平台和/或LNG储藏平台下降到水面漂浮。
3.权利要求2的系统，其中，所述平台升降系统采用液压顶升、齿轮攀爬或滑轮绳索拉 伸的方式来抬升再气化平台和/或LNG储藏平台。
4.权利要求1的系统，其中，所述LNG接收平台通过压载再气化平台和/或LNG储藏平 台，或提高可升降的水下设施，将再气化平台放置到水下的基台、固定桩或水下设施上，卸 载压载物或下降水下设施使再气化平台和/或LNG储藏平台漂浮。
5.权利要求1的系统，其中，所述LNG接收平台布置在可封闭的围挡结构物中，抽出围 挡内的水，将再气化平台和/或LNG储藏平台固定在围挡基座上，通过向围挡中加水将再气 化平台和/或LNG储藏平台漂浮。
6.权利要求1的系统，其中，再气化平台和LNG储藏平台之间的距离是可调的，以提高 安全性能。
7.权利要求1的系统，其中，所述LNG传输系统布置在LNG储藏平台和终端海工设施之 间以及再气化平台和LNG储藏平台之间，用于在其间传送液化气或者再气化的气体，传输 管道使用刚性管道。
8.权利要求1的系统，其中，所述终端海工设施用于提供管道、支持LNG卸载系统以及 停靠LNG运输船。
9.权利要求1的系统，其中，所述LNG卸载系统接附在终端海工设施上，通过设在终端 海工设施上的低温管道将LNG从运输船上卸载并且通过LNG传输系统传输到LNG储藏平台。
10.权利要求1的系统，其中，所述再气化平台和LNG储藏平台拥有各自的船上动力设 施，可从岸上引入，二者可设计成吃水很浅的平台。
11.一种浮式LNG接收平台，其特征在于，所述LNG接收平台是浮式并且可移动的，所 述LNG接收平台包括再气化平台和LNG储藏平台，所述再气化平台和LNG储藏平台可分体 或者组合为一体，所述再气化平台和LNG储藏平台在通过LNG传输系统接驳到LNG运输船 时固定于水面，再气化平台上布置有再气化系统，LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，再 气化平台和/或LNG储藏平台中布置有平台升降系统。
12.权利要求11的平台，其中，所述LNG接收平台通过平台升降系统将LNG接收平台 上的桩腿下降支撑在水底，将LNG接收平台中的再气化平台和/或LNG储藏平台抬升脱离 水面；所述LNG接收平台通过所述平台升降系统将LNG接收平台上的桩腿提升离开水底，将LNG接收平台中的再气化平台和/或LNG储藏平台下降到水面漂浮。
13.权利要求12的平台，其中，所述平台升降系统采用液压顶升、齿轮攀爬或滑轮绳索 拉伸的方式来抬升再气化平台和/或LNG储藏平台。
14.权利要求11的平台，其中，所述LNG接收平台通过压载再气化平台和/或LNG储藏 平台，或上升可升降的水下设施，将平台放置在到水底建造的平台、固定桩或水下设施上， 卸载压载物或下降水下设施使再气化平台和/或LNG储藏平台漂浮。
15.权利要求11的平台，其中，所述LNG接收平台布置在可封闭的围挡结构物中，抽出 围挡内的水，将再气化平台和/或LNG储藏平台固定在围挡基座，通过向围挡中加水将再气 化平台和/或LNG储藏平台漂浮。
16.权利要求11的平台，其中，再气化平台和LNG储藏平台之间的距离是可调的，以提 高安全性能。
17.权利要求11的平台，其中，所述LNG接收平台通过LNG传输系统和LNG储藏平台连 接，用于传送液化气。
18.权利要求11的平台，其中，所述再气化平台和LNG储藏平台拥有各自的船上动力设 施，可从岸上引入，二者可都设计成吃水很浅的平台。
全文摘要
本发明提供一种LNG储运系统，系统包括LNG接收平台、LNG传输系统、终端海工设施、卸载系统和LNG运输船，LNG接收平台是浮式并且是可移动的，LNG接收平台包括一体或者分开的再气化平台和LNG储藏平台，再气化平台上布置有再气化系统，所述LNG储藏平台上布置有LNG储藏系统，再气化平台和/或LNG储藏平台中布置有平台升降系统。本发明的储运系统在运行生产时具有固定性，在安装、调峰和维修时具有可移动性，同时结合水域条件或运营生产需要具有可组合性。
文档编号E02D17/00GK102050208SQ201010549940
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者吴树凯, 陈浩军 申请人:益资海洋工程技术(北京)有限公司