专利名称：液化天然气的浮动储存再气化单元的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于储存液化天然气和分配天然气的结构。特别是，本发明涉及液化天然气处理。
背景技术：
在美国和其它国家中，天然气正成为发电的一种燃料选择。天然气是高效燃料源，它产生比其它多种燃料源更低的污染物排放。另外，使用天然气的发电效率的增加和建造基于天然气的发电设施的相对较低的初始投资成本使得天然气成为比其它燃料更有吸引力的选择。
对于发电设施的建立，足够的天然气的供给的分配和储存很重要。因为储存天然气涉及很大容积，因此已经使用其它方法来储存和供给天然气。储存天然气的最普通方法是在它的液态下储存。当天然气在-160℃(-256)下冷却至冷的无色液体时将生成液化天然气(“LNG”)。对于相同量的天然气，LNG的储存需要少得多的容积。已经开发出了很多储罐来储存LNG。为了用LNG作为能源，LNG利用重新气化处理而转变成它的气态。然后，重新气化的LNG通过管线分配至各个终端用户。
LNG的一个优点是可以通过船运而输送至比利用管线可实际达到的市场更远的市场。该技术使得在离气源很远处生活或工作的顾客也能够享受到天然气的优点。通过船运输入LNG导致LNG的储存和重新气化设施能够建立在靠近海上航道的海岸位置处。处理LNG的固有危险使得生活在这些海岸设施附近的居民并不喜欢该设施。因此需要开发其它地点来储存和处理LNG。
发明内容
浮动储存再气化单元包括液化天然气储罐，该液化天然气储罐包含于浮动储存再气化单元中；其中，该浮动储存再气化单元浮在水体中。
在一个实施例中，LNG接收、储存和处理设施位于近海地点。在一个实施例中，LNG储存和处理设施是浮动储存再气化单元(“FSRU”)，也称为单元(“单元”)。本发明的FSRU浮在水体中(或上)和/或水体的表面上。本发明的FSRU可以至少部分延伸至水体的表面之下，且可以至少部分延伸至水体的表面之上。本发明的FSRU可以包括上表面和下表面，其中，上表面高于水体表面，而下表面低于水体表面。FSRU包括用于接收、储存和处理LNG的设备。
在一个实施例中，本发明的FSRU布置在水体中。本发明的FSRU包括一个或多个LNG储罐。所述一个或多个LNG储罐可以包含在FSRU中。用于传送和处理LNG的设备可以布置在FSRU上，通常在FSRU的上表面上。
在一些实施例中，本发明的FSRU可以包括第一停泊系统，该第一停泊系统用于使FSRU停泊在水体中的一定位置。合适的第一停泊系统的实例包括但不局限于轭架停泊系统、塔架停泊系统以及它们的组合。
在一些实施例中，本发明的FSRU可以包括第二停泊系统，该第二停泊系统用于使LNG载体停泊或对接在FSRU上。第二停泊系统可以包括在FSRU上的对接设备。第二停泊系统可以包括布置在FSRU上表面上的对接设备。对接设备可以设置成使得LNG载体与FSRU连接。FSRU还可以在LNG载体对接于FSRU旁边时提供一些防波浪保护。
LNG载体与LNG FSRU的停泊可以利用系泊缆索来实现。在一个实施例中，对接设备可以布置在与其它LNG处理设备不同高度处。对接设备可以布置在使得对接设备和对接的LNG载体之间的系泊缆索的角度最小的高度处。通过将单元布置和/或变化成使得对接设备和其它LNG处理设备有不同高度，FSRU可以使LNG载体直接容纳于该FSRU旁边。另外，防护板可以布置在FSRU周围的各个位置处，以便防止FSRU受到LNG载体的碰撞。在一个实施例中，防护板可以沿FSRU的对接侧布置并布置在FSRU的拐角处。可以用于停泊装置的实例防护板可以是直径为从大约4.5米至大约9米长的Yokohama(气压)类型。
压载储存区域系统(也称为压载室或压载罐)可以布置在整个FSRU上。在一些实施例中，液体压载(例如水)可以用于充满压载储存区域。压载储存区域系统可以用于提供稳定和用于控制FSRU在装载和卸载LNG过程中的吃水深度。
气化设备可以布置在FSRU上。气化设备可以用于使LNG气化成天然气。在一个实施例中，气化设备包括换热气化系统。在一些实施例中，换热气化系统可以使用来自水体的水来使LNG转变成天然气。来自水体的水可以利用各种水吸入系统来获得。水吸入系统可以设置得用于减少进入换热气化系统的海洋生物和碎屑的量。在一些实施例中，换热气化系统将包括利用封闭水系统的气化器，其中，水可以由与水体不同的源来提供，例如由LNG载体、运输船提供的水和它们的组合。例如，在封闭水系统中可以利用新鲜水，而不是海水。在一些实施例中，燃烧单元可以与气化单元分离，且热量可以通过利用水和防冻剂的混合物的封闭环路循环系统而在燃烧单元和气化单元之间传递。这样的封闭环路循环系统可以扩展而对辅助机器进行加热或冷却，该辅助机器例如空调设备、发电机原动机和它们的组合。因此，可能并不需要单独的水吸入和出口系统。
LNG传送、储存和处理的各种部件可以布置在FSRU上，通常布置在FSRU的上表面上。在一个实施例中，一个或多个平台可以构造在FSRU的上表面上。各种LNG储存、传送和处理设备可以布置在平台的顶部，而不是直接布置在FSRU的上表面上。
在一些实施例中，生活区、火炬塔和输出管线计量设备可以布置在FSRU上。
典型的LNG载体有从125000立方米至大约165000立方米的净LNG容量。另外，预计将来可能有直到大约200000立方米(也可能大约250000立方米)净储存容量的LNG载体。为了能够容纳多种LNG载体，FSRU的LNG容量可以根据多种因素而进行优化。确定最佳储存容量的一些因素包括一个或多个预定LNG载体的LNG容量、用于将LNG转变成天然气的合适FSRU峰值能力、LNG从LNG载体传送给一个或多个LNG储罐的速率、以及与操作FSRU相关的成本。
本发明的FSRU可以在海岸上构造。在FSRU构成之后，FSRU可以被拖至合适地点，并定位在水体中的一定位置处。在海岸上建造的处理包括挖掘用于构造FSRU的孔，或者使用在造船厂中的建造设施。在完成FSRU后，可以将FSRU拖至近海地点。
在一些实施例中，至少一个天然气管线可以与FSRU连接。管线可以使FSRU与海岸天然气管线系统连接。
本领域技术人员通过下面对实施例的详细说明并参考附图，将清楚本发明的优点，附图中图1表示了本发明的FSRU实施例的俯视图；图2表示了本发明的FSRU的气化处理实施例的视图；图3表示了本发明的FSRU的封闭环路系统的视图；图4表示了本发明的FSRU实施例的剖视图；以及图5表示了本发明的FSRU的侧视图。
尽管本发明有各种变化和改变形式，但是本发明的特定实施例将通过附图中的实例来表示，并将详细介绍。应当知道，附图和对它的详细说明并不是将本发明局限于所述特殊形式，而是相反，本发明将覆盖落在由附加权利要求确定的本发明精神和范围内的所有变化形式、等效物和改变。
具体实施例方式
本发明的近海液化天然气(“LNG”)浮动储存再气化单元(“FSRU”)(也称为单元(“单元”))可以允许LNG载体直接停泊在FSRU旁边和卸载LNG。FSRU可以包括能够储存LNG的一个或多个储罐。FSRU可以使LNG从储罐传送给布置在FSRU上的LNG气化设备。然后，气化的LNG可以分配于一个或多个天然气管线中。
图1表示了本发明的FSRU实施例。FSRU 100可以有包括多个LNG储罐110的布局。这些储罐例如可以为柱形、方形、矩形、部分圆球形、不规则形状或者它们的组合。FSRU可以包括气化处理设备120和应用设备、对接设备、生活区130、火炬140、通气孔150、计量设备160、用于输出天然气的管线170以及第一停泊系统，该第一停泊系统包括轭架停泊系统180，用于使FSRU停泊在水体中的一定位置。生活区130、气化处理设备120和/或其它处理设备可以位于FSRU 100的上表面上。在一个实施例中，FSRU的布局可以设计成使得生活区具有最大的安全性。
在一些实施例中，生活区可以位于FSRU上。生活区可以位于火炬和/或通气孔的相对端附近。生活区可以定位成远离换热器和/或再冷凝器。在某些实施例中，在FSRU上的生活区可以定位成在卸载过程中靠近LNG载体上的生活区。使FSRU上的生活区与载体上的生活区对齐可以使安全性最大。生活区基本可以防火、防爆、防烟等。生活区可以进行加强，以便基本能承受爆炸超压。在一个实施例中，生活区可以设计成防止气体和烟进入。本发明的FSRU的可能结构可以包括位于船尾的凹入住宿处，它离处理区域的最小距离为大约50米。使住宿处凹入船体中可以减少暴露于火和爆炸中的危险。救生艇(与临时安全避难所/集合站组合)除了安装在前部区域外，还可以装配为住宿处的一部分。救生筏也可以根据海上规定来安装，且救护船可以用于落水的人。
中心控制室(“CCR”)可以布置在住宿处内部，以便能够中心控制例如装载、气化、压载/卸压载操作以及它们的组合。
具有起重机和储存区域的供给船停泊装置可以布置在住宿处的后面，并在主甲板的高度处，且可直接进入工作间和储存室。
主发电装置可以装配在甲板上或者在后机器室内部。用于将燃料气体供给发电装置的压缩机、再冷凝器以及它们的组合可以装配在安装压缩机室的甲板中。当主发电装置装配在后机器室内部时，在机器空间内部用于供给双燃料(DF)柴油发电机的燃料气体管线可以安装在强制通风干线内部，例如管在管中，或者管位于干线内部，如IGC所要求。
下面列出了装配在本发明的FSRU上的、与“火和气”相关的设备的实例，它们可以包括火和气检测系统、被动防火装置(例如用于住宿处、集合站)、主动防火装置、消防水龙头(安装在主甲板下面的环形主要部分)、喷水(例如用于储罐圆顶、LNG歧管区域、压缩机室、处理区域(增压泵&气化器)、旋转烟囱、集合站)、具有消防能力的拖船、泡沫装置(热泡沫和CO2系统)、干粉系统(安装在主甲板下面的环形主要部分)、便携式灭火器以及它们的组合。
本发明的FSRU可以有用于逃生、疏散和救援(“EE&R”)的预防措施。生活区作为暂时的安全避难所，紧急情况下可以通过直升机来疏散。
本发明的FSRU可以包括双船体封闭(containment)结构。优选是，本发明的FSRU包括双船体封闭结构。本发明FSRU的双船体封闭结构可以类似于LNG载体的双船体封闭结构，例如Moss型LNG载体、隔膜型LNG载体、SPB型LNG载体以及它们的组合。本发明的FSRU的优选双船体封闭结构类似于隔膜型LNG载体。尽管钢是本发明的FSRU的双船体封闭结构的优选材料，但是其它材料也可以用于本发明的FSRU的双船体封闭结构。
术语“双船体”是指两个船体，其中有内船体和外船体。本发明的FSRU的内船体是最靠近一个或多个LNG储罐的船体。内船体在外船体的内部。外船体是最靠近水体的船体，通常与水体接触。
应当知道，术语“浮动储存再气化单元”是指FSRU大致可以浮动和/或储存LNG和/或处理(例如再气化)LNG。换句话说，FSRU可以同时用于浮动、LNG的储存以及处理(例如再气化)LNG，但是也可以分别提供各功能。因此，该术语并不意味着局限于必须都同时提供。例如，本发明的FSRU在排空LNG时可以简单地浮动。还有，例如当并不进行LNG的处理时，FSRU可以浮动和储存LNG。还有，例如当FSRU气化LNG时，FSRU可以浮动、储存LNG和处理LNG。
本发明的FSRU的各个部件可以同时在一个地点构造，或者在不同时间不同地点构造，然后在一个地点(例如在造船厂或在水体中的某个地点)进行集成。例如，双体船封闭结构可以在一个造船厂构造，而本发明的FSRU的多个部件(例如LNG储罐和相关传送和气化设备)可以在不同地点构造和/或制备，然后送至包括双体船封闭结构的造船厂，以便进行集成。还有，例如双体船封闭结构和多个部件可以单独输送至另一造船厂或水体中的某个地点，以便进行集成。
本发明的FSRU可以包括一个或多个LNG储罐。储罐的绝热可以用于使得气化的LNG限制为等于总LNG储罐容积的大约0.15％每天。储罐的容积可以等于大约566000bbl(90000m3)的LNG。在一些实施例中，FSRU可以包括大于大约250000立方米的净LNG储量。在某些实施例中，FSRU可以包括小于大约50000立方米的净LNG储量。本发明的FSRU的LNG容量可以根据多个因素进行优化，这些因素包括一个或多个LNG载体的LNG容量、用于将LNG转变成天然气的合适FSRU峰值再气化能力、LNG从LNG载体传送给一个或多个LNG储罐的速率、用于附加缓冲储存的需要、与操作FSRU相关的成本、以及它们的组合。目前，载体的容量为大约125000立方米至大约165000立方米，峰值天然气生产量至少可以为大约10亿立方英尺每天(1960m3/h LNG)。
在一些实施例中，FSRU的储存容量小于大约200000立方米LNG。在一些实施例中，FSRU设置成以大于大约12亿立方英尺每天(2400m3/h LNG)的峰值能力来制造天然气。在一些实施例中，FSRU设置成从储存容量大于大约200000立方米的载体中卸载LNG。在一些实施例中，FSRU的长度至少等于使得LNG容量大于大约200000立方米的LNG载体足够停泊在FSRU旁边所需的长度。
LNG储罐基本可以储存蒸气和气化的天然气。LNG储罐可以是双重封闭系统。LNG储罐可以包括构成于FSRU内部的液体和气体密封主储罐。主储罐例如可以由不锈钢、铝、9％镍钢以及它们的组合而形成。LNG封闭系统例如可以是SPB(自支承棱柱形IMO类型“B”，例如由Ishikawajima Harima Heavy Industries Co.，Ltd.(IHI)(日本)设计)矩形储罐系统，9％镍钢柱形储罐系统和/或隔膜储罐系统，例如由Gaz Transport and Technigaz(法国)许可的。LNG储罐可以是独立储罐和/或自支承储罐。LNG储罐可以为柱形、矩形、局部圆球形或不规则形状。
在一些实施例中，储罐可以为隔膜储罐。隔膜储罐例如可以由GazTransport and Technigaz(法国)购得。
在一些实施例中，LNG储罐可以是双重封闭储罐。在某些实施例中，双重封闭隔膜储罐包括主挡板和辅助挡板。辅助挡板可以在主挡板泄漏的情况下保证LNG封闭。在主挡板和辅助挡板之间的隔绝空间可以被连续监测。本发明的FSRU的双船体封闭结构的内船体的温度也可以被监测。
通过钢船体壁进入的任何水都可以使得带入的水冰冻。靠近储罐的冰冻水可能损坏封闭系统。水的进入可能使得聚氨酯泡沫(PUE)绝热板受损。安装水检测系统和排水泵可以降低靠近储罐的水冰冻的可能性。船体表面的温度可以调节成基本防止在船体表面结冰。加热系统可以布置在壁和底部上，以便使温度保持为至少约5℃。在一些实施例中，加热系统设置成使得船体壁的温度保持在大约5℃或高于大约5℃。
在一些实施例中，管理机构可能需要检查储罐。可以安装一个或多个空闲的储罐，这样，储罐可以离线，且FSRU可以保持工作。
LNG储罐的相关结构在美国专利No.6378722中更详细地说明，该美国专利No.6378722的标题为“Watertight and ThermallyInsulating Tank with Improved Longitudinal Solid Angles ofIntersection”，授予Dhellemmes。
在一些实施例中，在FSRU的工作寿命中，LNG储罐可能并不需要进行检查。在FSRU的工作寿命中，封闭储罐可能并不需要维护，或者可能只需要稍微维护。
在一个实施例中，LNG储罐可以在浮动储存再气化单元的工作寿命中在所有正常情况下工作。可能并不提供备用储罐。在一些实施例中，载体可以用作备用储存装置。当LNG储罐不能接收更多LNG时(例如储罐装满、储罐故障、卸载臂故障等)，LNG载体可以储存LNG，直到储罐能够接收附加的LNG。在一个实施例中，当两个载体基本同时到达FSRU时，LNG可以储存在一个载体中，直到FSRU能够从载体接收附加的LNG。
在一些实施例中，排泄系统、压力监测器和调节器、氮清除系统和/或温度监测系统可以位于储罐部件之间。FSRU可以包括用于温度和/或压力的备用监测器和调节器。仪表和监测系统可以用于泄漏检测。
在一些实施例中，LNG储罐可以装备有自动连续储罐液面指示、密度监测和密度测量。各液面指示器可以有高低警报器，并将根据需要而自动停止储罐中的泵或卸载操作。温度测量系统可以安装在LNG储罐内并在各个高度。储罐壁的温度可以调节成基本防止在内船体上形成冰。压力传感器可以布置在各储罐中，以便控制气化气体压缩机、通气系统、警报器，并驱动紧急情况关闭系统。各储罐可以通过安全阀来防止超压。储罐压力释放阀可以通过通气系统而向大气释放。来自压力释放阀的天然气可以运送至火炬塔。
在储罐内部的低温潜水泵可以将LNG从储罐通过再冷凝器而传送给LNG高压输送泵的吸入口。LNG储罐内部的泵可以是高容量、低压力的泵，并可以对于甲板安装的高压力LNG泵提供足够的净正吸入头(NPSH)。
在双船体封闭结构的内船体和双船体封闭结构的外船体之间，压载储存区域栅格可以用于压载。在一些实施例中，压载储存区域(也称为压载储罐)可以布置在整个FSRU上。在一些实施例中，压载储存区域可以环绕一个或多个LNG储罐。在一些实施例中，压载储存区域可以在本发明的FSRU的前部和后部区域。例如，当本发明的FSRU从LNG载体接收LNG时，压载可以从一个或多个压载储存区域中排出。还有，例如当本发明的FSRU再气化LNG时，液体可以添加至一个或多个压载储存区域。压载储存区域可以用于方便输送至该位置，并使得FSRU在LNG的装载、储存和处理过程中稳定在水体中的合适位置。FSRU中可以包括一个或多个压载储存区域。
在一些实施例中，龙骨下面的间隙可能影响FSRU的设计。FSRU可以设计成在预定槽道中保持特定龙骨下面间隙。槽道深度也可能影响FSRU的吃水深度。
LNG储罐可以包含蒸气和液化天然气。天然气蒸气可以由于进入储罐中的热量而形成。热量可以在船运卸载过程中引入储罐。热量可以从LNG再循环管线进入储罐，并通过当LNG卸载至储罐中时的流体组分变化而进入储罐。这种气化LNG通常称为气化气(“BOG”)。正常的BOG速率可以为总储存容积的大约0.15％每天。
在一些实施例中，BOG可以用于在卸载时调节LNG载体中的压力。BOG可以用于调节LNG储罐中的压力。在特定实施例中，BOG可以由BOG压缩机进行压缩，并发送至再冷凝器(也称为冷凝器)，该再冷凝器再使得BOG冷凝。合适的压缩机(例如BOG压缩机)的实例包括离心压缩机、往复运动压缩机、螺旋压缩机和它们的组合。再冷凝的BOG可以在再冷凝器内部与LNG混合。混合物可以发送给气化系列。再冷凝器可以用于处理在FSRU中产生的所有BOG。再冷凝器可以用于处理来自卸载载体的蒸气。在一些实施例中，一个或多个再冷凝器可以与一个或多个LNG储罐连接。再冷凝器可以设置成将天然气转变成LNG。本发明的FSRU可以包括旁路，这样，来自BOG压缩机的压缩的BOG可以绕过再冷凝器，并直接发送给天然气管线。
在天然气的生产过程中，高压泵可以将LNG从储罐传送给一个或多个换热器(也称为加热器或气化器)。LNG可以在换热器中在高压下气化。在一些实施例中，LNG可以如图2中示意所示进行气化。LNG可以利用(可能处于储罐110中的)低压泵(未示出)而泵送至再冷凝器250，然后，LNG可以利用泵255(优选是高压泵)而泵送至换热器260。合适的换热器260的实例包括开架气化器(ORV)、水下燃烧气化器(SCV)、壳-管气化器(STV)、中间流体气化器(IFV)、空气气化器以及它们的组合。换热器260可以有适合换热器260的加热需要的加热介质进口262和加热介质出口264。LNG可以通过铝管来供给。尽管图2表示了两个储罐110，但是应当知道，本发明的FSRU可以有一个或更多储罐。储罐的数目可以是能够包含于本发明FSRU中的任意数目的储罐。例如，本发明的FSRU可以包括四个(4)储罐。例如，本发明的FSRU可以包括五个(5)储罐。例如，本发明的FSRU可以包括八个(8)储罐。
海水、新鲜水以及它们的组合可以用作一个或多个换热器的加热介质。换热器可以使用来自水体(FSRU位于该水体中)的水而在一次通过结构中气化LNG。抽水泵可以将水从水吸入系统供给换热器。吸入筛网、速度、位置和/或方位可以选择得减少海洋生物的夹带和碰撞。水可以被处理，以便减少在水吸入系统中的水生物。水吸入和出口系统可以安装得使得所需容积的水从水体流过在浮动储存再气化单元甲板上的设备并返回水体中。
在一些实施例中，换热器可以根据在峰值发送速率和最小传热率下再气化LNG来进行设计。换热器可以防止水温变化超过预定范围。可以通过可施加码(applicable codes)来至少局部控制越过换热器的水的温度降。环境码可以调节释放至海洋环境中的水的温度。
在一些实施例中，越过换热器的较大温度降可能在水出口系统中形成冰。水可以以较小温度降越过换热器。在某些实施例中，更热的海洋温度可以允许越过换热器的更高温度降和减少水流量。
来自水吸入系统的水可以流向换热器气化系统。水可以被吸入本发明的FSRU，然后流向换热器气化系统。换热器可以用于气化从LNG载体接收的LNG。在一些实施例中，来自一个或多个储罐的LNG可以流向一个或多个换热器(也称为加热器或气化器)。气化的天然气可以提供给与FSRU连接的一个或多个可从市场得到的管线。
在一些实施例中，LNG可以如图2示意所示进行气化。换热器260可以包括开架气化器(ORV)、水下燃烧气化器(SCV)、壳-管气化器(STV)、中间流体气化器(IFV)、空气气化器以及它们的组合。当利用水下燃烧气化器时，燃料气体和燃烧空气(由未示出的燃烧空气鼓风机提供)的混合物可以通过加热介质进口262传送给换热器260，以便使LNG气化。然后，排气通过加热介质出口264而释放。尽管总体表示了总的加热介质进口262和加热介质出口264，但是应当知道，各水下燃烧气化器可以有它自身单独的混合物加热介质进口和排气加热介质出口。
当利用开架气化器时，水可以从水进口通过加热介质进口262而传送至换热器260，以便使LNG气化。然后，水通过加热介质出口264并通过水出口而释放回水体中。来自载体220的LNG可以通过卸载臂230而传送给一个或多个储罐110。一些LNG可以在从载体220卸载的过程中气化。一些LNG可以在储罐110中气化。来自储罐的气化的LNG可以称为气化气(“BOG”)。
当利用壳-管气化器(STV)时，加热介质可以是水、蒸汽和它们的组合。当为水系统时，可以使用闭合环路水和防冻剂系统，通过该系统，包括水和防冻剂的加热的混合物通过加热介质进口262，流过换热器管，然后通过加热介质出口264。LNG可以通过换热器管来供给。一个或多个壳-管蒸发器可以以平行方式布置，如图2中所示，且各壳-管蒸发器可以通过高压LNG泵来供给，例如泵255。在壳-管蒸发器中，热量传递给LNG，使LNG气化成天然气，同时冷却包括水和防冻剂的混合物。该混合物也可以用于在一个或多个过热器中进一步加热所述气体。然后，包括水和防冻剂的冷却的混合物可以返回机器空间，用于机器冷却以及通过燃气轮机排气和辅助燃气热水器来重新加热。燃气轮机和辅助热水器排气也可以装配有一个或多个选定催化还原剂(SCR)，以便减少环境排放。当利用蒸汽作为加热介质时，蒸汽可以通过远处的锅炉而供给气化器(例如壳-管气化器)和过热器。当热量传递给LNG时，蒸汽冷凝液可以返回锅炉，用于重新加热。
一些BOG可能通过一个或多个卸载臂230而返回载体220。使BOG返回载体220可以是蒸气平衡系统的一部分。除了使BOG通向载体220(或者代替使BOG通向载体220)，BOG也可以在BOG压缩机240中进行压缩。BOG可以在传送给BOG压缩机240之前通过BOG压缩机涤气器235。BOG可以在进入BOG压缩机涤气器235之前通过BOG减温器(未示出)。压缩后的BOG可以在再冷凝器250中重新冷凝，并返回(未示出)储罐110和/或传送给换热器260。尽管未示出，在一些实施例中，来自BOG减温器、BOG压缩机涤气器235、BOG压缩机240和/或再冷凝器250的压缩的BOG和/或重新冷凝的BOG可以通过单独的排泄管线和/或通过现有管线的阀和流量控制装置而送回储罐110。
LNG可以从储罐110泵送给换热器260以便气化。在一些实施例中，LNG可以利用(可能处于储罐110中的)低压泵(未示出)而泵送至再冷凝器250，然后，LNG可以利用泵255(优选是高压泵)而泵送至换热器260。
气化的LNG可以在加热器270中变热，以便防止形成水合物。加热器270可以通过废热出口274而利用废热272来加热天然气。天然气可以进入输出计量管线280。天然气可以从输出计量管线280分配至与FSRU连接的市场可得到的管线285。一些天然气可以用作FSRU上的燃料290。在一些实施例中，气化设备可以与FSRU连接，优选是与FSRU的上表面连接。气化设备可以设置成在使用过程中使LNG气化成天然气。尽管水下燃烧气化器利用水池系统，水吸入系统也可以设置成从水体抽吸水，并将水供给气化设备。
再冷凝器250可以冷凝来自氮产生源(未示出)的氮，例如通过隔膜、低温蒸馏、压力回转吸收以及它们的组合而产生的氮，该氮可以用于调节LNG的加热值。例如，氮可以注入送出的高压天然气中。
在某些实施例中，LNG可以利用在闭合环路系统中的、包括水和防冻剂的混合物的加热介质来进行气化，如图3中示意所示。加热介质可以利用低压泵310和312通过闭合环路系统来进行循环。加热介质可以通过由有用机器336(例如空调设备)、废热回收单元314(该废热回收单元312可以使用未示出的发电燃气轮机的排热)以及它们的组合所废弃的热量来进行加热。通过辅助处理热水器316(该热水器316可以烧气)，可以使加热介质另外加热至所需温度。
然后，加热介质可以被引向过热器320和气化器324(例如壳-管气化器)，用于LNG的过热和气化。加热器322可以用作热水环路的一部分，以便加热水。系统的温度控制可以通过辅助处理热水器316的负载控制来实现，并可以通过调温冷却器328通过阀326来辅助。调温冷却器328可以为气冷换热器。旁路330可以用于绕过系统的特定部分，例如当可以向废热回收单元314供给排热的燃气轮机不使用时。
还可以包括稳压罐332和过滤器334，以便适应系统的扩展和提供加热介质清洁管线。使用闭合环路系统可以用于减少(优选是消除)为了FSRU冷却目的、加热目的而使用海水的要求。
水和防冻剂的混和物中的防冻剂的体积百分比可以是适当提供给可用于本发明FSRU的闭合环路循环系统中的混合物的任意体积百分比。通常，基于水和防冻剂的混合物的总容积的防冻剂容积百分比处于从约0容积百分比(例如当使用无防冻剂的水时)至大约100容积百分比(例如当使用无水防冻剂时)的范围。优选是，基于水和防冻剂的混合物的总容积的防冻剂容积百分比处于从大约30容积百分比至大约70容积百分比的范围内，更优选是在从大约36容积百分比至大约60容积百分比。
任何防冻剂都可以用于可在本发明FSRU的闭合环路循环系统中使用的混合物。可以使用的合适防冻剂的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇以及它们的组合。
在某些实施例中，流量控制器可以调节从换热器送出的天然气的流速。流量控制器可以包括在换热器上的流量传感器和在气化器进口上的控制阀。当气体出口温度或海水出口温度变得过冷时，流量控制器可能过载。重新气化和送出设备可以用于天然气的平均生产率。在一个实施例中，重新气化和送出设备可以用于大约770万吨每年(mtpa)的平均生产率，峰值情况为大约12亿立方英尺每天(2400m3/hLNG)。
LNG FSRU可以设计成能够快速起动换热器。在等候时保持很小流量的LNG流过换热器能够允许快速起动。使用热膨胀接头(该热膨胀接头能够快速冷却LNG进口管线)能够允许快速起动。在一个实施例中，FSRU可以有一个或多个备用换热器，这样，在维护和/或修理其它换热器时可以使用该备用换热器。
在一个实施例中，FSRU可以设计成使得峰值再气化速率能够增大。FSRU可以从一定尺寸范围的LNG载体进行卸载。载体可以在低温下将它们的货物卸载至FSRU中的储罐内。FSRU可以设计成处理一定范围的LNG组分，从富含到贫乏。监视传送计量可以在输出至管线网络之前在FSRU上进行。
离开换热器的天然气可以计量送入一个或多个管线中，并流向在海岸上的一个或多个管线接头位置。沿管线降压可以产生冷却效果。冷却效果可以只由从周围海水进入的热量来部分补偿。送出的气体可以进行加热，以便减小在引出管线中形成水合物的可能性。备用的售气加热器可以安装得用于加热送出的气体。在一个实施例中，除盐热水可以加热送出气体。天然气流可以在与FSRU连接的管线之间进行分割。在一个实施例中，各管线可以有它自身的减压站和监视传送计量表(例如超声波监视传送计量表)，以便适应输出流速。来自所有换热器的气体可以组合在一个或多个公共的售气集管中。
在一些实施例中，气体可以从售气集管发送给一个或多个过热器。备用过热器可以安装在FSRU上。在一个实施例中，过热器可以是印刷电路类型(PCHE)。PCHE过热器可以根据需要而变得紧凑和/或进行堆垛。过热器可以使用来自废热回收单元的回热水来加热天然气。过热器可以直接加热在一个或多个公共送出集管中的天然气。然后，加热的送出气体可以计量送入海底输出管线。送出气体可以在计量管线中降低压力。
在一些实施例中，天然气可以通过回热水系统来加热。来自FSRU上的燃气轮机电厂的废热可以用作回热水系统的主热源。废热回收系统可以排出剩余的废热以及在它的工作窗口中附加加热。使用具有废热回收单元的燃气轮机并装备有控制烟气旁路系统的结构可以帮助废热回收系统满足它的输出要求。通过该系统，加入回热水系统的热量可以通过使燃气轮机的烟气部分经旁路直接至烟囱。在一个实施例中，回热水系统可以装备有燃气辅助热水器，以便当电厂的废热量不够时向系统添加热量。
天然气可以从FSRU输出至市场，用于出售和/或进一步处理。输出气体可以以变化量在一个或多个管线中进行分配。本发明的FSRU可以设置成这样，即附加管线可以在以后连接在FSRU上。流量控制器可以操作各送出管线。各管线可以与包括计量运转装置的计量站连接。例如，计量单元包括超声波监视传送类型。在一个实施例中，一个公共备用计量单元可以用于标定目的。
计量各站所需的计量运转装置的数目可以由所需最大输出速率和通过计量运转装置的最大允许流动速度来确定。输出气体的在线分析可以在售气集管处进行。
在一些实施例中，FSRU可以包括用于由海水通过电解就地产生次氯酸钠的设备。该单元设计成能够通过将次氯酸钠加入系统中而持续配量。FSRU可以包括氢脱气储罐、用于将氢气送向安全位置的鼓风机、储存设备和/或次氯酸钠注射泵。在一个实施例中，FSRU可以在船上制造氮气。
FSRU上可能需要新鲜水。FSRU可以有水进口抽水泵，该水进口抽水泵将海水供给新鲜和饮用水系统。海水可以通过水吸入系统而进入抽水泵。海水可以通过自清洁过滤器来过滤。泵可以供给电-氯化单元和脱盐包。脱盐单元可以包括反渗透单元，以便由海水产生新鲜水。新鲜水可以储存在新鲜水储罐中。饮用水可以通过脱盐包而由新鲜水制成。饮用水可以储存在饮用水储罐中。饮用水可以根据需要进行分配。饮用水系统至少可以满足饮用水的世界健康组织标准。系统可以设计成利用断开槽来防止污染饮用水系统，以便防止未消毒源污染饮用水系统。在管线中的水可以通过嵌入式连接件和/或较长管路而由新的消毒水补充。
在一些实施例中，FSRU可以包括安全系统。该安全系统可以包括安全集管、点燃火炬集管和/或紧急情况通气集管(低压和高压通气)。与储罐蒸气空间连接的火炬集管、平衡管线和/或减压管线可以在储罐冷却和超压情况下工作。在一个实施例中，自点火火炬可以用于安全处置在紧急情况下释放的烃。大多数处理安全阀可以通向火炬。该火炬系统可以检测排放的释放，并在需要时自点火。可点火火炬可以通过火炬来减少向大气的总温室气体排放。在一个实施例中，在正常工作状态下，火炬系统可以仅仅闪烁。BOG可以再冷凝成LNG，并发送给高压LNG泵。通气烟囱可以位于FSRU上。通气口可以与大气连接。紧急情况通气集管可以包括储罐压力安全阀。通气烟囱可以设计得适应储罐的所有卸载(relief load)和/或可以在火炬维护过程中使用。
在某些实施例中，火炬系统可以用于限制储罐内的压力。低压BOG集管可以通过压力控制阀而与火炬系统连接，以便释放过高压力。火炬集管可以通过高压系统而从大部分处理设备安全阀和减压阀收集蒸气。火炬可以收回。可收回火炬使得烟囱可分解，以便用于火炬顶端维护。在火炬维护、严重的储罐翻转和/或火炬离线时，烃排放可以暂时被引向通气烟囱。在一个实施例中，烃释放通常发送至封闭释放系统，用于由自点火火炬处置。通气和火炬烟囱的位置可以彼此接近。火炬可以布置得靠近FSRU的拐角。在一个实施例中，通气和火炬烟囱可以有类似高度，以便防止由于意外点火而受损。
在一些实施例中，通气系统可以用作储罐压力敏感阀的排出装置。由于FSRU的特性和限定的环境，储罐压力敏感阀的尺寸可以设置得适应来自储罐的各种预计卸载(例如翻转)。压力敏感阀可以排出至通气集管中，以便能够进行发散。
热安全阀可以流向蒸气平衡集管，以便减小FSRU的短时排放。热安全阀的流速可以足够小，以便适应储罐和BOG压缩机系统。
在长时间停机的情况下，在储罐内的压力可能增加，BOG可能需要燃烧。储罐超压安全阀可以直接排出至通气烟囱。通气烟囱可以设计成适应来自储罐的所有预期卸载，包括翻转。
换热器的安全阀可以集中在公共高压减压集管中，用于进一步引向减压系统。热安全阀可以释放回蒸气平衡管线。压力安全阀可以与火炬减压集管连接。气化器压力安全阀可以直接排入大气中。
本发明的近海FSRU可以容纳LNG储罐，使得LNG气化设备以及其它处理设备和装置能够布置在FSRU的上表面上，并能够使LNG载体安全地直接停泊在FSRU旁边。FSRU实施例在图4中表示。FSRU100可以包括具有LNG传送设备420的上表面410。包括停泊设备430的第二停泊系统可以使液化天然气载体440与FSRU 100连接。FSRU100可以使载体440对接在FSRU的一侧或多侧。在一个实施例中，包括停泊设备430的第二停泊系统可以位于FSRU 100的两个横向侧。环绕FSRU周边的“缓冲带”可以用于防止载体冲撞。
FSRU 100的顶部高度由结构刚性要求和LNG储罐110的尺寸来确定。FSRU 100的顶侧450可以在使得FSRU定位于水体中之前在干船坞中进行构造和/或集成。在一个实施例中，FSRU顶侧450可以升高至大约5米高的钢模块支承框架460上。FSRU顶侧450可以升高，以便容易构造。FSRU 100的顶侧450的升高也可以允许水在恶劣天气条件下漫过甲板410，而基本不会淹没在顶侧的设备，例如换热器260和LNG传送设备420。
对于大于30米的典型水深度，包括外部塔架系统的第一停泊系统可以为优选选择。外部塔架优选是可以为轭架停泊系统，但是也可以取决于水深度，并可能需要完整的立管设计作为选定部分。双峰立管结构可以是可行结构。
本发明的FSRU的第一停泊系统可以是根据风向改变方位的结构，以便获得用于LNG载体的停泊操作的足够高的连接界限。第一停泊系统和高压气体输出管线可以位于本发明的FSRU的前端。
在选定本发明的FSRU的位置之后，将评估第一停泊系统的技术可行性，该第一停泊系统例如包括外部塔架系统、内部塔架系统、轭架停泊系统(YMS)以及它们的组合。实例YMS例如包括外壳(该外壳可以包括四个支脚的管形结构，该管形结构可以通过一个或多个(通常四个)桩而固定在海床上，该桩通过角管而钉入)；停泊头部(停泊头部可以位于外壳的顶部，并可以自由旋转，停泊头部可以支承管件和设备，包括旋转烟囱)；轭架(轭架可以是管形三角框架，它可以通过杆和节距关节而与停泊头部连接，永久性的压载罐可以是轭架结构的一部分，以便在停泊支脚中提供所需预拉伸)；停泊支脚(停泊支脚可以包括管形钢部件，该管形钢部件通过单一接头而与相邻结构连接，还可以包括轴向推力轴承，以便提供旋转自由度，下面悬挂轭架重量的停泊支脚可以提供停泊系统的摆动机构)；在FSRU上的停泊结构(在FSRU上的停泊结构可以包括安装在FSRU的船首上的管形框架，该结构可以悬垂在船首上，以便提供与轭架的间隙，提升装置可以用于处理一个或多个跨接软管)；气体传送可以通过一个或多个(通常两个)16″柔性跨接软管来进行，该柔性跨接软管可以提供2×100％的容量。
包括YMS的第一停泊系统可以包括气体旋转接头，以便使送出的气体从随风向改变方位的FSRU传送给固定管线立管。同轴旋转接头可以提供足够的可靠性(典型MTTF为20年)，但是通过附加环形旋转模块，可以获得流体传送系统的“N+1”结构。同轴旋转接头可以用于工作；环形模块可以提供备用。当发生故障时，同轴装置可以转换，送出气体可以通过环形旋转通路来发送。
本发明的FSRU可以设计成适应恶劣的天气情况，例如飓风、热带低压、海啸、潮汐浪和/或雷暴。在恶劣天气条件下，较大波浪可能撞击FSRU，甲板上浪可能流过FSRU的甲板。水在FSRU的水平面上至少大约1米可以分类为“甲板上浪”。FSRU可以另外包括钢模块，该钢模块使得顶侧设备升高至高于甲板水平。模块可以位于甲板上面的一定高度处，以便减小过顶波浪和/或甲板上浪的损害。
在一些实施例中，布置停泊设备(例如快速释放挂钩QRH)的上表面高于水体表面的高度可以为这样，即，使得从停泊设备伸向与本体连接的液化天然气载体的停泊缆索的角度小于大约30度。
停泊缆索可以直接从载体导缆器通向FSRU上的停泊挂钩。在一个实施例中，停泊缆索负载力可以保持低于最小断开负载的大约55％。通过使缆索从FSRU上的导缆器引向远处的快速释放挂钩(QRH)而增加停泊缆索的长度可能引起磨损。在一些实施例中，停泊缆索可以在尼龙尾部短绳中有柔性。
在最外侧压缩防护板线和QRH之间的停泊缆索长度至少大约15米将可以保证尼龙短绳和连接钩环都离开船的导缆器，且不会受到磨损。在一个实施例中，各停泊挂钩的最小安全工作负载可以比预计最强停泊缆索的最小断开负载更大。在一些实施例中，工作停泊缆索可以不超过绞车制动保持能力或2500KN的2.5倍。极端停泊负载可以不超过最小断开负载或3125KN的2.5倍。绞盘卷筒可以在合适高度，以便能够安全处理引缆。ORH组件可以与平台甲板电绝缘。该绝缘可以提供至少大约1兆欧姆的电阻。
QRH可以位于FSRU上。停泊缆索可以从船的导缆器直接通向FSRU上的QRH。甲板可以在停泊挂钩的前面有圆角边缘，以便防止磨损停泊缆索。
在一些实施例中，在FSRU上使用的防护板的数目可以是足够基本避免在载体和FSRU之间接触的数目。在一些实施例中，一个或多个防护板可以位于本体的周边处。在一些实施例中，一个或多个防护板可以设置成吸收由于载体碰撞防护板而产生的负载的主要部分。
停泊系统可以在停泊处就位，以便检测接近载体的船速。停泊缆索负载通过应变而在QRH上测量和/或通过气垫防护板中的压力监测系统来测量。来自监测系统的数据可以集中显示于控制室中。
卸载臂的中心线可以布置成对于所有类型的普通LNG载体产生最大程度的保护。
FSRU 100可以包括卸载平台470，如图4中所示。卸载平台470的高度可以为高于水体顶表面的预定高度。平台的边缘可以超过FSRU的侧边凸出。卸载平台470可以支承LNG传送设备420。LNG传送设备420可以从LNG载体440卸载LNG。
LNG传送设备420可以包括卸载臂480(也称为装载臂)。卸载臂可以为由FMC Energy Systems获得的Chiksan卸载臂。LNG传送设备可以包括电源、控制器、管路和管路歧管、用于防止管路受到机械损坏的保护装置、具有操作室的船/岸出入口、气体检测装置、火检测装置、电信能力、用于维护的空间、紧急情况释放系统(ERS)、快速连接/脱开连接器(QCDC)、监测系统和/或排泄系统。
在一些实施例中，LNG可以通过一个或多个卸载臂而从LNG载体传送给LNG储罐，例如通过旋转接头卸载臂。卸载臂可以用于卸载LNG。一个或多个卸载臂可以用于使得在储罐中的蒸气返回LNG载体。在一个实施例中，卸载臂可以根据需要用于液体或蒸气操作，从而能够对任意卸载臂进行维护。在卸载操作之间，卸载系统可以通过少量LNG的再循环而保持冷却。
LNG卸载臂480(如图4中所示)可以包括固定垂直立管482和两个活动部分(船内的臂484和船外的臂486)。用于连接载体440的凸缘488可以位于船外的臂486的端部附近。旋转接头使得臂和连接凸缘可以沿所有方向自由运动。卸载臂的长度可以设计成适应不同LNG载体尺寸。卸载臂长度可以适应在满载和空载LNG载体之间的高度变化、船由于潮汐以及纵向和横向移动而产生的运动、FSRU的升高以及它们的组合。卸载臂可以位于FSRU的中心附近。在一些实施例中，根据LNG卸载臂的数目，可以有一个或多个固定垂直立管和活动部分。
卸载臂可以装备有紧急情况释放系统。当连接凸缘达到它的工作包线的极限时，可以发出警报声音，货物泵可以关闭，且卸载臂阀可以关闭。然后，卸载臂可以自动地与船歧管断开。通常，臂将由位于FSRU上靠近臂的舱室或控制室(见图4中的490)中的控制面板来操作。
可以使用普通的硬卸载臂。与卸载臂的振动和气涌相关的最大允许压力降和液体速度限制可以确定最小卸载臂直径。布置在FSRU上的卸载臂的数目可以是提供合适最大液体装载速率所需的数目。返回卸载臂的蒸气可以用于在卸载过程中使BOG返回载体。额外的卸载臂可以布置在FSRU上，用作卸载臂或蒸气返回，以便容易维护和/或修理。在一个实施例中，当一个或多个卸载臂进行修理或更换时，卸载速率可以降低至设计能力的大约50％至60％。在一些实施例中，当卸载臂并不工作时，LNG可以通过卸载臂进行重新循环，以便调节温度。当卸载基本完成时，氮气可以用于迫使LNG通过排泄管线而从卸载臂返回载体进入储罐。在一个实施例中，管路布局可以倾斜，以便能够在不使用排泄鼓的情况下使LNG排入储罐。
尽管三个卸载臂的观念在技术上可接收，但是四个卸载臂的观念可以有更多冗余。冗余可以增加整体性和/或可靠性水平。备用卸载臂也可以日常使用。这可以保证设备的合适功能。安装一个或多个备用卸载臂可以增加正常的总LNG装载能力。
FSRU的设计可以考虑恶劣气候情况。为了减少环境对细长和柔性卸载臂的影响，当预计出现飓风情况时，卸载臂可以放入“飓风搁置位置”。在飓风搁置位置，卸载臂立管可以保持垂直，但是内部和外部臂将水平系紧。在一些实施例中，支承框架可以位于卸载臂的后面，以便通过额外的固定点来固定卸载臂的水平部分。在一些实施例中，卸载臂的至少一部分可以在卸载臂的储存过程中位于基本水平位置。
使LNG从LNG载体传送至本发明的FSRU可以基于普通的硬臂，目前，该硬臂用于船-岸LNG传送的海岸终端。为了能够在海上运动时安全和可靠地进行连接和脱开，对于船至船的装载，引导线系统可以用于引导装载臂至船歧管。
在卸载操作过程中的储罐工作压力可以升高，以便减小由于热量进入而产生的蒸气。在卸载过程中移动的蒸气可以利用在储罐和载体之间的压力差而返回LNG载体。在一些实施例中，由于较短的储罐-载体距离，返回气体鼓风机可能并不需要。
卸载管路可以朝着储罐连续向下倾斜。在一个实施例中，卸载管路系统可以朝着至少一个储罐连续向下倾斜。管路朝着储罐倾斜可以不需要“凸出(Jetty)”排泄鼓和相关管线。在一个实施例中，可以使用凸出排泄鼓。压力控制装置可以用于使LNG卸载管线保持压力，并用于控制卸载流。压力调节可以是必须的，以便防止储罐超压和/或在卸载管线中的振动。
在一些实施例中，FSRU的LNG的较多最顶侧库存可以保持在再冷凝器容器和泵吸集管中。再冷凝器和HP泵吸集管可以在正常设备工作过程中保持充满液体。在FSRU零输出的情况下(例如飓风情况)，再冷凝器容器和集管可以保持充满液体，以便使管线保持为低温。在紧急情况下(例如飓风直接冲击FSRU或在FSRU上起火)，可以提供使再冷凝器和泵吸管线进行排泄的紧急情况功能。系统的排泄可以通过重力而流回至再冷凝器下面的储罐中。在系统中的残余压力可以至少部分帮助重力来流回至储罐中。在排泄后，保留在处理设备中的LNG存量可以很少。
FSRU可以包括一个或多个紧急情况安全系统。在一个实施例中，紧急情况安全系统可以设计成遵循可接受的工业法令。在紧急情况系统的工作过程中，各种FSRU操作可以关闭。LNG卸载操作可以通过关闭在卸载和储罐充装管线上的隔离阀和使LNG载体的货物泵停止而以快速、安全且可控制的方式中止。紧急情况操作可以在LNG载体上被控制，或者从FSRU通过船-FSRU界面来控制。紧急情况控制可以人工(例如在关键位置处的按钮)、自动(通过从传送设备接收的合适警报信号)或通过断开船-岸联系来进行。紧急情况系统可以设计成在采取正确行动之后通过很小延迟而重新开始LNG传送。
第二级紧急情况关闭系统可以驱动卸载臂紧急情况释放系统(ERS)，并使得卸载臂与船脱开。通过在脱开操作之前保证两个隔离阀关闭(一个恰好在紧急情况释放连接器的上游，一个恰好在该紧急情况释放连接器的下游)，可以实现“干断开”脱开。在一些实施例中，可以尽可能快地进行卸载臂脱开。因为用于LNG载体和FSRU的管路系统相对较短，因此，5秒的装载臂ERS阀关闭时间并不会引起超过管路系统的设计压力的冲击压力。
可以通过人工起动而起动输出关闭。紧急情况系统可以停止和隔离所有泵和压缩机，隔离换热器和过热器，和/或关闭各个阀。起动输出关闭、ERS可以以安全、连续的方式停止和隔离气体输出设备。紧急情况系统可以开始LP泵送出集管、再冷凝器和HP泵吸集管返回储罐的排泄，以便减少LNG在甲板高度上面的存量。
当FSRU近似保持在它的最终位置时，FSRU可以停泊至第一停泊系统，例如轭架停泊系统、外部塔架系统、内部塔架系统和它们的组合。在一个实施例中，液体例如水置于压载中，以便使FSRU稳定。在一些实施例中，液体(例如水)压载操作可以持续进行，直到获得稳定。在一些实施例中，可以认为FSRU在液体(例如水)压载后对于设计飓风为“风暴安全”。
在某些实施例中，优选是可以使本发明的FSRU停止使用。在一个实施例中，本发明的FSRU可以重新使用。在本发明的FSRU的工作寿命结束时，FSRU可以从该地点除去，以便重新使用或完全停止使用。FSRU上的设备可以在移除FSRU之前停止使用。通过停止使用，FSRU可以被拖至合适的海岸位置。在一个实施例中，FSRU可以被飘浮至不同近海位置。
在一些实施例中，停止使用包括反向进行海上安装。在将FSRU拖走后可以检查水体。在移除FSRU后可以清洁水体。
图5表示了本发明FSRU的另一实施例。在水体500上的FSRU100可以包括包含LNG储罐510的布局。FSRU 100可以包括应用设备，该应用设备包括燃气轮机发电装置522、推进器534(该推进器534可以帮助FSRU 100定位)和住宿区域570。FSRU 100可以包括LNG处理和气化处理设备，它包括装载臂530、气化气压缩机526、处理加热器520(该处理加热器520可以位于FSRU 100的船体内)、再冷凝器540、高压泵和气化器542、过热器544以及火炬546。氮生产设备524可以用于调节送出气体的热值。FSRU 100可以与轭架停泊系统560连接，通过该轭架停泊系统560，送出气体可以通过柔性跨接线550而与海底管线(未示出)连接。
本发明的FSRU的长度可以是使得FSRU能够用于储存和/或处理LNG的任意长度，通常至少大约100米，特别是至少大约200米，更特别是至少大约300米，且通常不超过大约1000米，特别是不超过750米，更特别是不超过500米。
本发明的FSRU的宽度可以是使得FSRU能够用于储存和/或处理LNG的任意宽度，通常至少大约20米，特别是至少大约30米，更特别是至少大约40米，且通常不超过大约300米，特别是不超过大约200米，更特别是不超过大约100米。
本发明的FSRU的吃水深度可以是使得FSRU能够用于储存和/或处理LNG的任意吃水深度，通常至少大约5米，特别是至少大约7米，更特别是至少大约10米，且通常不超过大约25米，特别是不超过大约20米，更特别是不超过大约15米。
本发明的FSRU的长度深度比例可以是使得FSRU能够用于储存和/或处理LNG的任意长度深度比例，通常至少大约5，特别是至少大约7，更特别是至少大约10，且通常不超过大约20，特别是不超过大约18，更特别是不超过大约15。
本发明的FSRU的总体结构可以容纳例如FSRU第一停泊系统、再气化设备(例如分成气化器和增压泵)、BOG压缩机和再冷凝器、火炬烟囱、氮注入设备、发电装置、应用装置、LNG储存装置、用于LNG载体的停泊和第二停泊系统设施、住宿处/Heli甲板/供给船停泊处以及它们的组合。
LNG载体可以在满载状态下或在接近排空状态下操作。本发明的FSRU可以在从满载至排空的所有液面高度下工作，因为LNG可以成包接收和持续气化。船的运动与部分装载状态组合可能导致称为“晃动”的现象。晃动对于“隔膜”型储罐可能要考虑，而对于“SPB”型储罐可能并不成为问题，因为液体运动可以通过安装冲洗隔板来抑制。
本发明的FSRU的第一停泊系统的实例可以是轭架停泊系统(“YMS”)，因为近海位置的水深可以是从大约15米至大约30米的范围，且可能不允许进行外部塔架系统的悬链连接。最大量的海洋状态将保证所使用的第一停泊系统能够适应该最大量海洋状态。
合适的发电装置的实例包括燃气轮机、双燃料-柴油发动机(通过BOG与大约1％的柴油燃料来运行)以及它们的组合，优选是燃气轮机。当利用燃气轮机时，至少一个燃气轮机可以有双燃料能力。
本发明的FSRU的功能要求可以包括热值调节，这可以通过氮注入系统来实现。氮可以在气化器出口的上游或下游注入。氮注入系统也可以用于惰性目的，例如储罐隔板空间、气体管线、LNG传送管线、货物以及它们的组合。
本发明的FSRU另外可以包括紧急情况柴油发电机、蒸馏和家用新鲜水、用于机器的新鲜水冷却、海水冷却、润滑油系统、燃料系统、舱底机器系统、仪表和设备用压缩空气、以及它们的组合。主要设备的备用原理是有“N+1”个，以便能够逐个单元进行检查/维护。
本发明的FSRU可以认为是近海设施，并可以在沿海国家的领海中工作。本发明的FSRU的设计、结构和操作可能需要满足通常用于FSRU和它的位置的标准和法令，例如沿海国家政府的标准。该标准的应用可以由沿海国家对船级社进行授权。例如，本发明的FSRU需要适应联邦能源管理委员会(“FERC”)、美国海岸警卫队以及它们的组合的要求。例如，本发明的FSRU可能需要由船级社来分类，并可能需要适应相关法令和规则。
例如，本发明的FSRU(包括它的船体、机器、设备、配套设施以及它们的组合)可以根据Lloyds Register of Shipping(“LR”)的规则和规定以及在船级社的检验员的专门检验下来构造。也可选择，可以提议同样具有LNG和近海经验和了解沿海国家要求的其它船级社国际协会(IACS)成员。
优选是也可以包括与海岸LNG终端相关的法令。
本发明的FSRU的轭架停泊系统(“YMS”)可以根据在固定位置的浮动近海设施的分类规则和规定而分类成本发明FSRU的分类处理部分。
可能的换热器结构可以包括用于冬季的SCV和用于夏季的ORV的组合。选择实例包括选择1，都使用SCV；选择2，对于冬季月份使用具有海水预热系统的ORV；选择3，对于夏季使用ORV，以便提供100％发送，而对于冬季和对于峰值整理使用SCV。可能需要附加的海岸加热，以便满足监视传送要求。
使LNG载体接近本发明FSRU的过程实例可以包括在估计到达时间(“ETA”)之前大约12小时，交换主要天气情况以及FSRU和LNG载体的状态；进行准备，例如测试LNG臂、停泊设备、防护板和选择LNG载体接近；在ETA之前大约1小时，LNG载体将到达允许进入点，离FSRU大约2至3海里，且有向前速度，通常大约4节；停泊技师上船，且拖绳准备连接，LNG载体将朝着FSRU右舷侧位置和目标前进，以便在接近平行FSRU处完全停止，分开大约100m，LNG载体将横向运动，同时监测施加的推进器/拖动力、相对于FSRU的船首朝向以及接近速度；当对LNG载体的位置和船首朝向的控制变得困难时，接近必须中止，且从FSRU上使用气动设备来射出交叉引缆。可以预计，在接触防护板之后停泊缆索将经过它。
当前，使LNG载体停泊在本发明FSRU旁边的较大波浪高度限制(H)可以认为在从大约1.8至大约2.0米的范围内，且对于停泊在本发明FSRU旁边的范围是从大约2.0至大约2.5米。
离开操作的实例可以看接近方法的实例的镜像。在开始实际离开时，ESD连接系统断开，且保持整个系统的无线电联系，以便安全离开。LNG载体准备开始离开操作。然后断开停泊缆索，根据主要天气条件和最终操作过程，这可以一个接一个地进行。
离开操作的实例可以看见，利用拖绳或载体船首推进器与风/波浪/洋流的组合，LNG载体使得船首越过FSRU。当船体相互越过时，LNG载体将使用它的主推进系统以便离开，且拖绳将断开。
LNG载体可以停泊在最远的前后位置。停泊挂钩可以正好位于船上，以便使展开的停泊缆索有足够长度，并通过横缆、弹簧缆索以及它们的组合而获得最终结构。
快速释放挂钩(QRH)可以装配有绞盘(推移绞盘)，用于绳索处理；以及负载监测系统，该负载监测系统与中心控制室连接，以便监测停泊缆索的负载。在CCR中的停泊分析程序可以安装成能够验证特定停泊结构。
本发明的FSRU的近海安装工作可以包括安装停泊平台；将FSRU钩在停泊平台上；以及安装跨接线软管。这些行动可以作为单独的行动来进行，或者可以组合成单个连续行动。优选是，它可以按时间连续，使得停泊平台在本发明的FSRU到达水体中的位置处之前进行安装。
其它近海安装工作可能涉及使得一个或多个接头通过一个或多个海底接头而通向一个或多个气体输出管线。管线工作可以与FSRU安装工作相关联，这可以减少与安装容器相关的成本，还可以对于进行各种安装行动提供柔性。
权利要求
1.一种浮动储存再气化单元，包括液化天然气储罐，该液化天然气储罐包含于浮动储存再气化单元中；其中，该浮动储存再气化单元浮在水体中。
2.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括第一停泊系统，其中，该第一停泊系统设置成使浮动储存再气化单元停泊在水体中的一定位置。
3.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括液化天然气传送设备，其中，液化天然气传送设备设置成将液化天然气从液化天然气载体传送给液化天然气储罐。
4.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括气化设备，其中，气化设备设置成使得液化天然气气化成天然气。
5.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括第二停泊系统，其中，该第二停泊系统用于使液化天然气载体停泊在浮动储存再气化单元上。
6.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括第一停泊系统，其中，该第一停泊系统设置成使浮动储存再气化单元停泊在水体中的一定位置，且第一停泊系统从以下组中选择外部塔架停泊系统、内部塔架停泊系统、轭架停泊系统以及它们的组合。
7.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括闭合环路系统。
8.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括闭合环路系统，该闭合环路系统包括壳-管气化器。
9.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括闭合环路系统，该闭合环路系统包括壳-管气化器，其中，壳-管气化器包括加热介质，该加热介质包括水和防冻剂的混合物。
10.根据权利要求1所述的浮动储存再气化单元，还包括防护板。
全文摘要
一种近海液化天然气浮动储存再气化单元，其可以从载体接收、储存和处理液化天然气。浮动储存再气化单元可以包括传送设备，以便从载体卸载液化天然气；第一停泊系统，用于使浮动储存再气化单元停泊在水体中的一定位置；第二停泊系统，用于使载体停泊在浮动储存再气化单元上；以及它们的组合。浮动储存再气化单元的一部分可以包括双船体封闭结构。
文档编号F17C9/02GK101057101SQ200580038063
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月7日 优先权日2004年11月8日
发明者史蒂文·J·鲍林, 戴维·G·M·卡彭特, 詹姆斯·M·卡西特, 哈克·J·米克, 艾弗莱·I·奥滕, 勒内·斯帕尔曼, 安德鲁·N·史蒂芬斯 申请人:国际壳牌研究有限公司