CN105905256A - 浮式储油装置及包含其的浮式储油装置单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式储油装置及包含其的浮式储油装置单元，该浮式储油装置包括有若干个货油舱，所述货油舱之间相互连接，相邻两个所述货油舱之间设有第一水舱，所述货油舱的外侧上部设有第二水舱，所述货油舱的外侧下部和底部设有空舱。一种浮式储油装置单元，其包括有港内系泊系统，所述港内系泊系统包括有若干个循环，每个循环包括有如上所述的浮式储油装置、主系泊桩、两个侧边系泊桩，所述浮式储油装置的一端设有凹部且连接于所述主系泊桩，所述主系泊桩嵌设于所述凹部，两个所述侧边系泊桩分别设置于所述浮式储油装置的两侧。本发明提高了安全性，且建设周期较短；集中管理，建造、维护和运营成本低，同时储油容量非常大。

Description

浮式储油装置及包含其的浮式储油装置单元

技术领域

本发明涉及一种浮式储油装置及包含其的浮式储油装置单元。

背景技术

一直以来，世界各国对原油储备都非常重视，均积极进行原油储备。原油储备方式分地下岩穴、陆上油罐、和海上浮式储油三种主要形式。

岩穴储油需要合适地理环境，且远离人群，工程复杂，造价昂贵且工程周期很长，目前在美国较多，在我国，使用岩穴储油方式工程量、成本高，对环境有一定损害，实施较少。陆上油罐储存方式在国内外被广泛应用，但其工程选址亦要求远离人群，并靠近海岸，其对我国沿海经济发展迅速、人口稠密的国情并不适合，但因综合成本较低、可较快形成一定储油规模，亦在国内广泛应用。

海上浮式原油储存装置有FSO、FPSO、FDPSO、改造后的VLCC和浮式油驳等形式。目前，这些常见的浮式装置绝大部分用以小规模的临时原油存储用途，特别是FPSO、FDPSO这样兼做原油生产和储备用途的浮式装置其装置个体的原油储量很小，且单艘造价昂贵，不适宜用作大规模的原油储备用途；对于FSO、改造后的VLCC以及储油驳，其单艘储量亦有限、造价昂贵，且不适宜在近海成队排布以形成大规模海上原油储备库，难以集中进行原油装卸，满载成队排布时安全风险高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的安全性不高、建造、维护和运营成本高、建设周期长、储油容量小等缺陷，提供一种浮式储油装置及包含其的浮式储油装置单元。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种浮式储油装置，其包括有若干个货油舱，所述货油舱之间相互连接，相邻两个所述货油舱之间设有第一水舱，所述货油舱的外侧上部设有第二水舱，所述货油舱的外侧下部和底部设有空舱。

在本方案中，所述第二水舱将使所述货油舱在水线以上的侧面区域不直接暴露在空气中，从而具有完全的所述第二水舱和所述空舱将所述货油舱周边完全被隔离保护，同时，所述空舱可以减小所述浮式储油装置的吃水，提高了所述浮式储油装置的安全性。

另外，两相邻所述货油舱之间设有专用保护的所述第一水舱，进一步提高了所述货油舱的储油安全性。

较佳地，所述第一水舱与所述第二水舱之间相连通。

在本方案中，采用上述结构形式，降低建造成本。

较佳地，所述浮式储油装置的一端设有污油水舱。

在本方案中，采用上述结构形式，用来接收不能以其他方式处理的残油、油渣和清洁污水。

较佳地，所述浮式储油装置的一端设有泵舱，所述泵舱的内部设有马达间。

在本方案中，采用上述结构形式，将泵与提供动力的马达完全隔离，更好地保护内部设备，提高安全性。

一种浮式储油装置单元，其包括有港内系泊系统，所述港内系泊系统包括有若干个循环，每个所述循环包括有如上所述的浮式储油装置、主系泊桩、两个侧边系泊桩，所述浮式储油装置的一端设有凹部且连接于所述主系泊桩，所述主系泊桩嵌设于所述凹部，两个所述侧边系泊桩分别设置于所述浮式储油装置的两侧。

在本方案中，通过所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩可限制所述浮式储油装置的位移，因此每个所述浮式储油装置的系泊不需要广阔的开阔水域，可节省大量码头空间资源、大幅降低建设成本且提高系泊的安全性。

另外，所述浮式储油装置中的电缆、管系、电线等设备都通过所述凹部与岸上设备相连接，所述凹部提供足够遮蔽和保护；所述凹部也同时增加了外表面面积，有利于所述浮式储油装置上各功用系统与岸上相应设施相联接时的设备布置更加方便，使所述浮式储油装置的空间利用率更高。

同时，所述浮式储油装置单元特别适合多个并排所述浮式储油装置的系泊，以迅速形成较大储油规模，建设周期较短；且实现对多个所述浮式储油装置的集中管理，提高工作效率，降低维护和运营成本。

每个所述浮式储油装置的储油能力相当于两艘VLCC油轮，使得所述浮式储油装置单元的储油容量非常大，且所述浮式储油装置无动力、无自航能力等相关设备设施，其建造成本甚至低于单艘VLCC油轮成本。

较佳地，所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩的一端均固定连接于海底，所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩的另一端均高出于水面。

在本方案中，所述浮式储油装置单元不设锚链设备，依靠所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩打入海底，加强对所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩的紧固作用，使得系泊更加稳定和安全。

较佳地，每个所述循环还包括有蓄能装置，所述蓄能装置的两端分别连接于所述主系泊桩和所述浮式储油装置。

在本方案中，所述蓄能装置参与靠泊的所述浮式储油装置与流体间的流固耦合作用，经过精确计算后可设定所述蓄能装置参数，有效降低所述浮式储油装置在碰撞作用时的接触力，使得所述主系泊桩、两个所述侧边系泊桩和所述浮式储油装置减少损害，降低建造成本，同时提高系泊的安全性。

较佳地，所述主系泊桩和所述侧边系泊桩的表面均设有碰垫，所述碰垫抵靠于所述浮式储油装置。

在本方案中，降低在系泊力作用下的损坏，提高系泊的安全性。

较佳地，所述港内系泊系统包括有走道，所述走道连接于相邻所述主系泊桩，所述走道的上表面设有系泊桩，所述系泊桩连接于所述浮式储油装置。

在本方案中，采用上述结构形式，加强对所述主系泊桩的固定作用，同时所述走道连通所述主系泊桩，方便人员操作维护所述浮式储油装置。

另外，所述系泊桩进一步加强对所述浮式储油装置的紧固作用，限定所述浮式储油装置在环境载荷作用下产生的偏离位移，提高安全性。

较佳地，所述浮式储油装置单元还包括有围油栏，所述围油栏包围于所述港内系泊系统。

在本方案中，采用上述结构形式，防止污染环境。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

(1)本发明通过第二水舱和空舱的隔离保护，加强浮式储油装置之间的安全性。通过第一水舱的隔离保护，加强货油舱之间的安全性。

(2)本发明通过主系泊桩和两个侧边系泊桩来限制浮式储油装置的位移，可节省大量码头空间资源、大幅降低码头建设成本且提高系泊的安全性。

(3)本发明适合多个并排的浮式储油装置的系泊，以在较短岸线和码头设施条件下迅速形成较大储油规模，建设周期较短；且实现对多个所述浮式储油装置的集中管理，提高工作效率，降低维护和运营成本。

(4)本发明采用凹部的设备与岸上设备系统相连接，提供足够遮蔽和保护；同时通过增大设备布置面积使得布置更加方便，空间利用率更高。

(5)本发明每个浮式储油装置的储油能力相当于两艘VLCC油轮，使得浮式储油装置单元的储油容量非常大，且浮式储油装置无动力、无自航能力等相关设备设施，其建造成本甚至低于单艘VLCC油轮成本。

(6)本发明通过蓄能装置参与靠泊浮式储油装置与流体间的流固耦合作用，有效降低浮式结构物与碰垫作用时的接触力，降低建造成本、提高系泊安全性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的浮式储油装置的结构示意图。

图2为图1沿A-A方向的剖视结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的浮式储油装置单元的结构示意图。

图4为图3中B的局部放大图。

浮式储油装置1

货油舱2

第二水舱3

第一水舱4

空舱5

泵舱6

马达间7

污油水舱8

蓄能装置9

主系泊桩10

侧边系泊桩11

系泊桩12

走道13

岸上设备21

油气处理设备22

防波堤23

围油栏24

货油管25

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图3所示，本发明的浮式储油装置单元，其包括有港内系泊系统，所述港内系泊系统包括有若干个循环，每个循环包括有浮式储油装置1，所述浮式储油装置1包括有若干个货油舱2，所述货油舱2之间相互连接，且相邻两个所述货油舱2之间设有第一水舱4，其内长期充满海水并使相邻所述货油舱2不直接相邻，提高了所述货油舱2的储油安全性。

如图1和图2所示，所述货油舱2的外侧上部设有第二水舱3，所述货油舱2的外侧下部和底部设有空舱5。所述货油舱2在满载水线以上，置于空气中的部分由位于所述货油舱2的所述第二水舱3隔离包围保护。所述货油舱2的底部在满载水线以下，置于水中的部分由位于所述空舱5隔离包围保护，同时所述空舱5可以减小所述浮式储油装置1的吃水，提高了所述浮式储油装置1的安全性。

所述第一水舱4与所述第二水舱3之间相连通，降低建造成本，同时所述第一水舱4和所述第二水舱3沿所述浮式储油装置1长度方向的中心线对称布置。

如图1所示，所述浮式储油装置1的一端设有污油水舱8，用来接收不能以其他方式处理的残油、油渣和清洁污水。所述浮式储油装置1的一端还设有泵舱6，所述泵舱6的内部设有马达间7，将所述泵舱6内设有货油泵和压载水泵与提供动力的马达完全隔离，更好地保护内部设备，提高安全性。

如图3和图4所示，所述浮式储油装置单元，其包括有港内系泊系统，所述港内系泊系统包括有若干个循环，每个循环还包括有主系泊桩10、两个侧边系泊桩11，所述浮式储油装置1的一端连接于所述主系泊桩10，两个所述侧边系泊桩11分别设置于所述浮式储油装置1的两侧。通过所述主系泊桩10和两个所述侧边系泊桩11可限制所述浮式储油装置1的位移，因此每个所述浮式储油装置1的系泊不需要广阔的开阔水域，可节省大量码头空间资源、大幅降低建设成本且提高系泊的安全性。

如图3和图4所示，所述浮式储油装置单元可依托岛屿并排布置，在岛屿上设置有岸上设备21，形成浮式储油区域；所述浮式储油装置1的一端设有凹部，所述主系泊桩10嵌设于所述凹部，所述浮式储油装置1中的电缆、管系、电线等设备都通过所述凹部与所述岸上设备21相连接，使所述浮式储油装置1和所述岸上设备21共同形成监控报警系统、消防系统、惰气系统、货油装卸系统、岸电系统、系泊系统、油气处理系统，且所述凹部提供足够遮蔽和保护；所述凹部也同时增加了外表面面积，有利于所述浮式储油装置1上各功用系统与所述岸上设备21相应设施相联接时的设备布置更加方便，使所述浮式储油装置1的空间利用率更高。

所述浮式储油装置单元特别适合多个并排所述浮式储油装置1的系泊，以迅速形成较大储油规模，建设周期较短；且通过所述岸上设备21与多个所述浮式储油装置1协同组成的各系统进行集中管理控制；提高工作效率，降低维护和运营成本。

所述主系泊桩10和两个所述侧边系泊桩11的一端均固定连接于海底，所述主系泊桩10和两个所述侧边系泊桩11的另一端均高出于水面。所述浮式储油装置单元不设锚链设备，依靠所述主系泊桩10和所述侧边系泊桩11打入海底，加强对所述主系泊桩10和所述侧边系泊桩11的紧固作用，使得系泊更加稳定和安全。

如图3和图4所示，所述每个循环还包括有蓄能装置9，所述蓄能装置9的两端分别连接于所述主系泊桩10和所述浮式储油装置1。所述蓄能装置9是具有弹簧刚度特性或液压阻尼特性的能提供回复力或阻尼力的浮体位移限定装置，通过对所述浮式储油装置1及其所在水文环境的分析和复杂计算可获得所述蓄能装置9所需的回复力刚度或非线性阻尼，所述蓄能装置9对所述蓄能装置9产生作用，使所述蓄能装置9参与所述蓄能装置9在环境载荷作用下的受力，通过流固耦合作用有效限制所述蓄能装置9沿长度方向远离所述主系泊桩10时产生的位移，有效降低所述浮式储油装置1在碰撞作用时的接触力，使得所述主系泊桩10、两个所述侧边系泊桩11和所述浮式储油装置1减少损害，降低建造成本，同时提高系泊的安全性。

所述主系泊桩10和所述侧边系泊桩11的表面均设有碰垫(图中未示出)，所述碰垫抵靠于所述浮式储油装置1。通过所述碰垫与所述浮式储油装置1相接触时产生作用力与反作用力，降低在系泊力作用下的损坏，提高系泊的安全性。

如图3和图4所示，所述港内系泊系统包括有走道13，所述走道13连接于相邻所述主系泊桩10，加强对所述主系泊桩10的固定作用，同时所述走道13连通所述主系泊桩10，使人员方便操作维护所述浮式储油装置1。所述走道13的上表面设有系泊桩12，所述系泊桩12连接于所述浮式储油装置1，所述系泊桩12进一步加强对所述浮式储油装置1的紧固作用，限定所述浮式储油装置1在环境载荷作用下产生的偏离位移，提高安全性。

如图1和图3所示，所述货油舱2通过惰气系统充入惰性保护气体，所述货油舱2内的货油通过货油装卸系统管路输送至油气处理设备22，再由油气处理设备22通过货油管25输送至往来油轮进行接驳，以此实现原油的集中装卸。所述浮式储油装置单元还包括有围油栏24，所述围油栏24包围于所述港内系泊系统，防止污染环境。同时在适当位置设置防波堤23，降低环境载荷给附体结构带来的应力响应。

所述浮式储油装置1并排放置，具有较大规模的储油库，每个所述浮式储油装置1的储油能力相当于两艘VLCC油轮，使得所述浮式储油装置单元的货油储量非常大，且所述浮式储油装置1无动力、无自航能力等相关设备设施，其建造成本甚至低于单艘VLCC油轮成本。同时所述浮式储油装置单元可无人值守，结合基于所述岸上设备21可实现集中远程消防安全管控和油品装卸。建造成本、维护成本、运营成本低，安全性高且建设周期较短，该种浮式储油装置单元同时建造可迅速形成大规模原油储存能力。所述浮式储油装置单元的设计和应用在世界范围内属技术前沿，国内尚无先例。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种浮式储油装置，其特征在于，其包括有若干个货油舱，所述货油舱之间相互连接，相邻两个所述货油舱之间设有第一水舱，所述货油舱的外侧上部设有第二水舱，所述货油舱的外侧下部和底部设有空舱。

2.如权利要求1所述的浮式储油装置，其特征在于，所述第一水舱与所述第二水舱之间相连通。

3.如权利要求1所述的浮式储油装置，其特征在于，所述浮式储油装置的一端设有污油水舱。

4.如权利要求1所述的浮式储油装置，其特征在于，所述浮式储油装置的一端设有泵舱，所述泵舱的内部设有马达间。

5.一种浮式储油装置单元，其特征在于，其包括有港内系泊系统，所述港内系泊系统包括有若干个循环，每个所述循环包括有如权利要求1所述的浮式储油装置、主系泊桩、两个侧边系泊桩，所述浮式储油装置的一端设有凹部且连接于所述主系泊桩，所述主系泊桩嵌设于所述凹部，两个所述侧边系泊桩分别设置于所述浮式储油装置的两侧。

6.如权利要求5所述的浮式储油装置单元，其特征在于，所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩的一端均固定连接于海底，所述主系泊桩和两个所述侧边系泊桩的另一端均高出于水面。

7.如权利要求5所述的浮式储油装置单元，其特征在于，每个所述循环还包括有蓄能装置，所述蓄能装置的两端分别连接于所述主系泊桩和所述浮式储油装置。

8.如权利要求5所述的浮式储油装置单元，其特征在于，所述主系泊桩和所述侧边系泊桩的表面均设有碰垫，所述碰垫抵靠于所述浮式储油装置。

9.如权利要求5所述的浮式储油装置单元，其特征在于，所述港内系泊系统包括有走道，所述走道连接于相邻所述主系泊桩，所述走道的上表面设有系泊桩，所述系泊桩连接于所述浮式储油装置。

10.如权利要求5所述的浮式储油装置单元，其特征在于，所述浮式储油装置单元还包括有围油栏，所述围油栏包围于所述港内系泊系统。