具有外部容器的海上平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種靜止或浮動的海上平臺（1），其包括：車間（1b），用于在所述平臺的甲板（1a）上處理具有危險性和/或具有腐蝕性的第一液體（2a），優(yōu)選地為液化天然氣（LNG）；以及用于儲存所述第一液體（2a）、優(yōu)選液化天然氣的至少一個儲存罐（2），其被整合到所述甲板（1a）下方的所述平臺的船體（1g）中，其特征在于，該平臺包括：至少一個容器（3），所述容器位于所述平臺的外部并且至少部分地、優(yōu)選全部地位于供所述車間支撐于其上的所述平臺的甲板（1a）下方，所述容器優(yōu)選以可逆的方式附接到所述平臺，所述甲板包括或支撐第一轉(zhuǎn)移裝置（4），所述第一轉(zhuǎn)移裝置尤其能夠在發(fā)生泄漏時將泄漏的液體（2a'）從所述車間的至少一部分轉(zhuǎn)移到所述容器。
【專利說明】具有外部容器的海上平臺
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明提供一種以著地或者浮動的方式(即放置于海底上或者錨固到海底的方式)安裝在海上(公海或者如港口等保護區(qū))的支撐裝置，該支撐裝置包括:位于其甲板上的設施，所述設施用于加工危險的和/或腐蝕性的液體，優(yōu)選地為液化天然氣(LNG)；以及至少一個儲存罐，所述儲存罐用于儲存所述液體并且整合到所述支撐裝置的位于所述甲板下方的船體中。
[0002]這種類型的支撐裝置尤其可以是用于加工和儲存LNG的FPSO式或FSRU式的駁船，或者其可以是船舶，尤其是如W001/30648所描述的、具有由鋼鐵或混凝土制造的船體和儲存罐的船舶，如以下說明的那樣。
【背景技術(shù)】
[0003]甲烷基天然氣是通常與原油相關(guān)的、產(chǎn)量小或產(chǎn)量中等的油田副產(chǎn)物，或者是天然氣田的主要產(chǎn)物，其中甲烷基天然氣被發(fā)現(xiàn)與其他氣體(主要是C-2到C-4烷、CO2、氮氣以及少量其他氣體)結(jié)合。更一般地，天然氣包括大部分的甲烷(優(yōu)選地至少85%的甲烷)，并且另一主要成分選自氮氣以及C-2到C-4烷(B卩，乙烷、丙烷和丁烷)。
[0004]當天然氣與少量的原油結(jié)合時，它通常被加工并分離，然后作為鍋爐、燃氣輪機或活塞發(fā)動機中的燃料而被就地使用，從而產(chǎn)生用于分離或生產(chǎn)過程中的電力和熱量。
[0005]當天然氣的量很大，或者確實很多時，它們需要被輸送，使得它們能夠在很遠的地方(通常是在其他陸地上)使用，為此，優(yōu)選的方法是在其處于冷凍的液體狀態(tài)(_165°C)并且大致處于環(huán)境大氣壓時被運輸。被稱為“甲烷運輸船”的專用運輸船具有尺寸非常大的容器，并且能夠最大限度的隔離從而限制行進時的蒸發(fā)。
[0006]在遠離海岸的公海油田上，通常在一般被稱為FPSO (浮式儲油卸油裝置)的所述浮式支撐裝置上對如原油或天然氣等石油流體進行回收、加工和儲存。于是，如原油和/或天然氣等石油流體被轉(zhuǎn)移到定期(例如每周)調(diào)用的卸油船，以回收來自油田的產(chǎn)物并且將它輸出到需要消耗它的地方。
[0007]當轉(zhuǎn)移處于-165°C的LNG類型的液化天然氣時，轉(zhuǎn)移裝置包括至少一個用于液化天然氣的去連接管(go connection pipe)和通常直徑較小的返回連接管(returnconnection pipe),該返回連接管用于當儲存罐填充有LNG時,從卸油船的儲存罐逐漸移出天然氣，尤其用于移出甲烷氣體，使得該甲烷氣體能夠在FPSO上再次液化，如以下參照圖1A描述的。
[0008]另一【技術(shù)領域】是在靠近利用場合的海上儲存LNG，例如為了在天然氣再氣化之后將天然氣輸送到陸地上，或者在浮式支撐裝置上原地將其轉(zhuǎn)變成電力，并且將所述電力輸送到陸地上的本地網(wǎng)。在這樣的情況下，如以下參照圖1B描述的，船舶開始卸載其LNG貨物，并且浮式支撐裝置被稱為FSRU (浮式儲存氣化裝置)。
[0009]與LNG相關(guān)的，術(shù)語“處理設施”在下文中尤其用于表示將天然氣液化成LNG的任何設施、用于再氣化LNG的任何設施和/或用于在所述支撐裝置與用于卸載和儲存LNG的甲烷運輸船式船舶之間轉(zhuǎn)移LNG的任何設施，該甲烷運輸船可縱列地設置或者與所述支撐裝置并排地停住。
[0010]這種類型的處理設施具有諸如泵、流動管、壓縮機、熱交換器、膨脹器裝置(一般而言是解壓縮渦輪)、冷凍熱交換器以及容器等裝置或部件，并且還具有位于這些裝置之間的連接管和連接元件。
[0011]加工和儲存的液體的泄漏、尤其是可應用的LNG液化天然氣的泄漏可能發(fā)生在任何一個閥、泵、熱交換器、容器或者管道中，或者尤其是發(fā)生在聯(lián)接元件或所述部件的襯墊中，或者事實上由這些部件的一個或多個發(fā)生破損而導致。
[0012]LNG的基于以下三個原因的泄漏是尤其危險的:
[0013]1.溢出的LNG在與空氣、固體表面接觸時快速地氣化，并且通過與周圍空氣混合，它會形成非常危險的混合物，該混合物碰到最細微的火花和最小的熱點時都會爆炸。
[0014]2.運輸或容納LNG (-165°C )的設備由能夠承受這種冷凍溫度的材料制造，一般而言是鎳基鋼或者是殷鋼。這種特殊鋼材非常昂貴，并且一般情況下它們不會用于支撐元件或者用于FPSO的結(jié)構(gòu)物，F(xiàn)PSO的結(jié)構(gòu)物通常由普通鋼制造。然而，這種普通鋼在與非常低的溫度接觸時會變得易碎，并且它們會失去其機械強度，因此會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)元件斷裂的危險，并且如果直接泄漏到所述甲板上，甚至可能使FPSO的甲板斷裂，除非關(guān)鍵部位被自身能夠非常好地承受冷凍溫度的絕緣材料保護。
[0015]3.由于低溫的LNG (_165°C)被處于10°C到20°C范圍內(nèi)的溫度的海水突然地加熱，并且在存在空氣的情況下(因而存在氧氣)加熱，LNG與海水之間的接觸會非常危險，而且會導致立即爆炸的高度危險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是對于與液體、尤其是液化天然氣泄漏到海上的這種支撐裝置的甲板上的這些問題相關(guān)的后果進行補救。
[0017]為此，本發(fā)明提供一種以著地或浮動的方式安裝在海上的支撐裝置，該支撐裝置包括:位于其甲板上的處理設施，用于加工具有危險性和/或具有腐蝕性的第一液體，優(yōu)選地為液化天然氣(LNG)；以及至少一個儲存罐，用于儲存所述第一液體，所述儲存罐優(yōu)選地為整合在所述甲板下方的所述支撐裝置的船體內(nèi)的LNG儲存罐，該支撐裝置的特征在于，它包括至少一個容器，所述容器位于所述支撐裝置的外部并且至少部分地、優(yōu)選全部地位于所述支撐裝置的甲板下方，所述設施被支撐在所述支撐裝置的甲板上，所述容器優(yōu)選地以可逆的方式被緊固到所述支撐裝置，所述甲板包括或支撐第一轉(zhuǎn)移裝置，該第一轉(zhuǎn)移裝置適于尤其在發(fā)生泄漏時向所述容器轉(zhuǎn)移從所述設施的至少一部分流出的任何泄漏液體。
[0018]這些第一轉(zhuǎn)移裝置可包括溝槽形成結(jié)構(gòu)，并且還可能包括管道元件和/或液體泵送裝置。
[0019]將容器定位并可逆地緊固在本發(fā)明的支撐裝置的外部具有以下優(yōu)點:
[0020].能夠在長度或?qū)挾葹闃藴食叽绲母纱瑝]中建造所述支撐裝置，即，不需要尺寸過大的干船塢，這是有利的，因為干船塢的尺寸是非常限制支撐裝置的尺寸的因素，因此還是限制它容納的儲存罐的儲存容量的因素；以及
[0021].在可適用的情況下，能夠在比建造支撐裝置的所述干船塢更靠近海上施工點的地方單獨地建造所述容器，并且既能夠在所述支撐裝置被拖到施工點之前將所述容器緊固在所述支撐裝置上，也能夠在所述支撐裝置已經(jīng)被拖到海底并且在海底進行錨固或著地之后在施工點緊固所述容器；并且最重要地
[0022].尤其通過從所述支撐裝置快速地移開任何泄漏液體，然后通過排空所述容器，使得盡可能快地將整個設施返回到最安全狀態(tài)，提高船上的所述支撐裝置的與意外和/或爆炸危險相關(guān)的安全性。
[0023]更具體而言，用于轉(zhuǎn)移泄漏液體的所述第一轉(zhuǎn)移裝置包括至少一個收集裝置，用于收集所述泄漏液體并且從設施的至少所述部分的下方延伸到所述容器的第一上部孔口上，所述收集裝置適于收集從設施的所述部分流出的所述泄漏液體，并且用于僅在重力作用下將上述液體引向位于所述收集裝置下方的所述容器的所述第一上部孔口。
[0024]能夠理解的是，使用所述第一轉(zhuǎn)移裝置首先避免了泄漏液體例如與支撐裝置的甲板進行接觸，更一般而言，避免了泄漏液體與支撐裝置的任何結(jié)構(gòu)進行接觸，其次避免了與周圍空氣的長時間接觸。
[0025]因此本發(fā)明的有利之處主要在于收集泄漏流量并且將它們引到外部容器，即位于駁船外部并且處于低位的容器，使得僅僅借助重力自然地且盡可能快地產(chǎn)生流動，而不與支撐裝置的結(jié)構(gòu)、尤其是它的甲板接觸，并且不會延長與處理設施的基部接觸的時間，從而限制LNG的量，這種量的LNG會產(chǎn)生蒸發(fā)以及與周圍空氣接觸形成爆炸性氣體混合物的危險。
[0026]還更特別的是，所述容器以可逆的方式抵靠所述支撐裝置的側(cè)部被緊固。
[0027]術(shù)語“所述支撐裝置的側(cè)部”在此指的是縱向延伸的側(cè)壁，以及前橫向壁和后橫向壁(船頭和船尾)。
[0028]在這樣的情況下，用于將容器緊固在船體上的可逆的緊固裝置可僅由鉤子構(gòu)成，該鉤子使所述容器能夠抵靠所述側(cè)部而懸置于小孔。而且，所述第一轉(zhuǎn)移裝置可包括傾斜的溝槽或者所述傾斜的甲板，該甲板從所述甲板的縱向中間軸線XX’朝向所述容器抵靠其被緊固的所述支撐裝置的側(cè)部向下傾斜。
[0029]具體地，并且一般而言，甲板自身朝向支撐裝置的縱向側(cè)邊緣稍微向下傾斜1%到2%，并且適于允許液體在側(cè)向的縱側(cè)處及其上方朝向排放出口流動。然而，這樣的斜度不足以引起快速的流動。
[0030]優(yōu)選地，用于轉(zhuǎn)移泄漏液體的所述第一轉(zhuǎn)移裝置包括液體收集裝置，該液體收集裝置包括安裝在所述甲板上的至少一個甲板元件，所述甲板元件包括優(yōu)選地與側(cè)向邊沿側(cè)向接界的傾斜的中心平面結(jié)構(gòu)，在可適用的情況下，所述甲板元件的所述中心平面結(jié)構(gòu)的傾斜角(α 2)大于所述甲板的傾斜角(α I)，優(yōu)選地大到傾斜角(α 2)的1%到5%的范圍內(nèi)，優(yōu)選地2%到4%的范圍內(nèi)。
[0031]當所述容器抵靠支撐裝置的側(cè)部被緊固時，能夠理解的是，所述甲板元件相對于最靠近所述支撐裝置的所述中間縱軸線XX’的甲板旁邊的高點具有傾斜角，并且相對于最靠近所述側(cè)部的甲板旁邊的低點具有傾斜角。
[0032]更具體而言，本發(fā)明的支撐裝置包括:
[0033].多個所述甲板元件，所述甲板元件一起優(yōu)選地覆蓋至少支撐甲板的具有LNG泄漏危險的所述處理設施的那部分的整個表面；以及[0034].多個容器，每個所述甲板元件與至少一個所述容器配合。
[0035]能夠理解的是，術(shù)語“甲板元件與所述容器配合”是指所述容器適于收集從位于所述甲板元件上方的所述隔離的部分流出的所述液體，所述甲板元件優(yōu)選地經(jīng)由第一轉(zhuǎn)移導管元件而僅僅在重力作用下將液體引向位于所述甲板元件的底端下方的所述容器的所述
第一上部孔口。
[0036]因此，多個容器可安裝在船體的端口和右舷壁上，以及在可適用的情況下，多個容器安裝在船尾壁和船頭壁上，每個容器收集來自覆蓋甲板的一小塊面積的一個或多個甲板元件的液體。
[0037]有利地，可能與收集裝置收集的所述泄漏液體進行接觸的所述收集裝置的壁或表面、特別是所述甲板的中心部的頂表面由承受所述泄漏液體(如LNG)的冷凍溫度(小于或等于-160°C)的一層材料(尤其是復合材料，諸如由國際供應商(UK) AKZ0-N0BEL集團
銷售的L’hailek' -1nlerlherme 7050夾層)構(gòu)成,或者被這層材料覆蓋，并且尤其適于為處
于-165°C的LNG提供冷凍熱隔離。
[0038]更特別的是，本發(fā)明的所述支撐裝置包括附接裝置，該附接裝置適于沿著它的側(cè)部緊固多個所述容器，并且每個所述容器具有不大于300立方米(m3)的容量，并且優(yōu)選地處于50m3到300m3的范圍內(nèi)。
[0039]由于不需要高度的隔離，而是需要通過壁傳遞有限的熱量以使回收的LNG能夠快速地蒸發(fā)，而不會使得容器或者容器的支撐裝置的金屬結(jié)構(gòu)的溫度低于_20°C到_40°C的范圍(因為這將導致所述結(jié)構(gòu)的材料具有脆性破壞的危險)，能夠使用尺寸比建造內(nèi)部儲存罐所需的尺寸小的結(jié)構(gòu)來建造這種容量的容器。
[0040]還更特別的是，所述容器呈具有豎向縱軸線(YY’)的細長的柱形，并且所述容器的僅一部分浸入水中，并且特別是所述容器的水平截面是方形或矩形或圓形。
[0041]術(shù)語“豎向軸線”在此是指容器的軸線大體上垂直于支撐裝置的水平縱軸線XX’，并且當海水是平坦的時，其大體上垂直于海平面。
[0042]即使當所述容器是空置的時，所述容器的一部分仍然浸入水中，并且即使當所述容器被充滿時，容器的一部分仍然處于海平面上方。
[0043]與較大的水平尺寸的容器相比，豎向的、細長形狀的容器的有利之處在于，泵出LNG在泵送端部處留下的LNG剩余量與所述容器的水平截面成比例，因此小于大水平尺寸的容器。具有大水平尺寸時，容器的底部為傾斜的是有利的，使得泵送裝置能夠放置在它的低點。
[0044]在第一實施例中，所述容器具有由容器內(nèi)的浮動物的頂表面構(gòu)成的底部，該浮動物的形狀與所述容器的柱形側(cè)壁的內(nèi)部輪廓相符，所述柱形側(cè)壁的底表面限定底部開口，使得所述柱形側(cè)壁在所述浮動物以下填充有海水，并且適于相對于所述浮動物豎向地移動。
[0045]能夠理解的是，所述浮動物總是保持在水面的水平高度，因此容器的側(cè)壁根據(jù)支撐裝置的吃水線的水平高度而豎向地移動，其自身是所述儲存罐和所述容器被填充的程度的函數(shù)。
[0046]本實施例的有利之處在于，能夠使用甚至更輕的容器結(jié)構(gòu)，因為側(cè)壁并不需要承受周圍海水的液體靜壓，也不需要承受作用在具有密封的靜止底壁的容器上的浮力。[0047]在第二變型實施例中，所述容器包括位于它的柱形側(cè)壁的底端處的密封的靜止底壁。
[0048]優(yōu)選地，所述容器的壁是尤其具有聚氨酯泡沫的隔熱層，優(yōu)選地是內(nèi)部隔熱層。這種隔熱層旨在限制因LNG的溫度上升而導致的熱傳遞，以將容器的鋼壁(尤其是位于海平面以上的側(cè)壁)的溫度保持在高于所述鋼的脆性破壞溫度之上，尤其是-1o°c之上。如果這些未能實現(xiàn)，則所述熱傳遞會產(chǎn)生將鋼結(jié)構(gòu)元件冷卻到鋼存在脆性破壞危險的溫度以下(即-20°C到_40°C的范圍內(nèi)的溫度以下的溫度)的危險。
[0049]有利地，所述容器包括第二轉(zhuǎn)移裝置或者與第二轉(zhuǎn)移裝置匹配，該第二轉(zhuǎn)移裝置包括泵以及第二連接管，該第二連接管適于將所述容器中容納的所述泄漏液體轉(zhuǎn)移到儲存罐，所述儲存罐優(yōu)選地為位于所述支撐裝置的船體中的所述儲存罐。
[0050]特別是，所述容器擁有下行到底部的內(nèi)部管道，所述管道連接到泵，該泵使所述容器能夠被抽空，并且將液化天然氣輸送到浮式支撐裝置的儲存罐。
[0051]還有利地，所述容器還包括加熱裝置，用于加熱所述容器中容納的所述液體，所述加熱裝置優(yōu)選地是焦耳效應加熱裝置，所述加熱裝置更優(yōu)選地在容器或者容器的隔熱層的所述柱形側(cè)壁中被整合或者抵靠上述柱形側(cè)壁被整合。
[0052]更具體而言，加熱裝置是電加熱裝置或者通過循環(huán)熱水或蒸汽而加熱的裝置。如果液相以泵送的方式被排空，所述加熱裝置有利地位于容器的底部中，因此能夠在排空完成之后，通過蒸發(fā)并且在火焰器中消除剩余的甲烷氣體，或者僅將剩余的甲烷氣體排到外界空氣而完成所述容器的清空。
[0053]當沒有以泵送的方式排空的裝置時，所述加熱裝置有利地布置在容器的壁的高度的全部或一小部分上，并且在可適用的情況下，布置在所述容器的底部上。
[0054]更具體而言，所述容器還包括用于排放天然氣的第二上部孔口，該第二上部孔口位于側(cè)壁的頂部或者容器的由蓋形成的頂壁中，并且適于使得被容納在容器中的液體一旦已經(jīng)蒸發(fā)，則優(yōu)選地在第三連接管的幫助下，使該液體從容器排向燃燒火焰器，或者排向船體中的所述儲存罐的天然氣頂部，或者排向外界空氣。
[0055]還更特別地，所述容器包括用于優(yōu)選地經(jīng)由第三上部孔口注入發(fā)泡劑的裝置，或者適合于與該裝置配合，該第三上部孔口位于側(cè)壁的頂部中或者容器的由蓋形成的頂壁中。這種注入發(fā)泡劑旨在當容器開始填充有LNG時在容器內(nèi)部產(chǎn)生惰性介質(zhì)。換言之，當所述設施中探測到泄漏時，注入所述發(fā)泡劑。優(yōu)選地，所述容器最初填充有如氮氣等惰性氣體。
[0056]優(yōu)選地，本發(fā)明的所述支撐裝置是被錨固在海上或者安置在海底的、支撐用于液化LNG和/或再氣化LNG的單元并且產(chǎn)生電力的浮式支撐裝置，所述液體是LNG。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]根據(jù)參照以下附圖給出的一個或多個特定實施例的以下詳細描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將顯而易見，在附圖中:
[0058]圖1A是將處理單元Ib支撐在甲板Ia上的FPSO類型的浮式支撐裝置的側(cè)視圖，所述處理單元Ib包括LNG液化設備1-2以及用于在所述浮式支撐裝置I與卸油船15之間轉(zhuǎn)移LNG的裝置。[0059]圖1B是安置在海底12的FSRU類型的支撐裝置的側(cè)視圖，該支撐裝置包括位于其甲板Ia上的處理單元lb，所述處理單元具有再氣化及發(fā)電設備1-3以及用于將LNG轉(zhuǎn)移到卸油船15的裝置1-1 ；
[0060]圖2是圖1的FPSO類型的浮式支撐裝置的平面圖；
[0061]圖3是沿著垂直于所述浮式支撐裝置的縱向XX’的豎向平面而穿過本發(fā)明的甲板4-1和容器3的剖視圖，第一變型中的所述容器具有以密封的方式封閉的固體底部3b ；
[0062]圖3A、圖3B和圖3C示出本發(fā)明的容器的第二變型實施例，其具有底部開口 3_4和內(nèi)部浮動物6，內(nèi)部浮動物6的頂表面6a限定所述容器的可變的內(nèi)部容量；以及
[0063]圖4是圖3A的甲板元件4-1的沿AA的剖視圖。
【具體實施方式】
[0064]在圖1A中，F(xiàn)PSO類型的浮式支撐裝置I借助錨索IOa錨固到海底12。它接納經(jīng)由連接底部和表面的生產(chǎn)管道IOb從海底中的井提取的天然氣。它包括用于儲存LNG2a的儲存罐2，還包括轉(zhuǎn)移管道Ι-la，在此所述轉(zhuǎn)移管道被示出為朝向甲烷運輸船類型的船舶(本文稱為卸油船15)卸載，并且以所謂“縱列”的構(gòu)造示出。所述FPSOl具有:設備1-2，用于加工和液化天然氣；以及儲存罐2，用于儲存它的船體Ie中容納的LNG。所述FPSO安裝有裝置1-1，用于儲存和引導柔性的轉(zhuǎn)移軟管Ι-la，所述柔性的轉(zhuǎn)移軟管1-1a用于將LNG卸載到卸油船15。
[0065]圖1和圖2示出在船體Ie的第一側(cè)Ic上具有四個柱形容器3的FPSO類型的浮式支撐裝置，每個容器具有豎向軸線YY’和方形的水平截面，并且每個容器通過抵靠每個所述側(cè)部Ic布置的相應的可逆的附接裝置5而以可逆的方式被附接。每個側(cè)部Ic上的三個容器3接納來自安置在浮式支撐裝置的甲板Ia上的處理設施Ib的泄漏液體2a’。更精確地，這六個容器3中的每一個均接納從甲板元件4-1收集的泄漏液體2a’，所述甲板元件4-1收集來自所述設施Ib的一部分的泄漏液體。在本示例中，甲板Ia的支撐液化單元1-2的那部分因此被一組六個甲板元件4-1覆蓋，所述甲板元件4-1覆蓋甲板表面的可能接納來自所述液化單元1-2的泄漏液體的全部所述部分，并且三個甲板元件4-1使液體朝向所述相對側(cè)Ic的每一側(cè)涌流，從而能夠使泄漏液體2a’涌流到每個甲板元件4-1的相應容器3中。第七甲板元件4-1覆蓋對裝置1-1進行支撐的甲板Ia的表面的后部，所述裝置1-1用于存放和引導靠近船體Ig的后壁Id布置的轉(zhuǎn)移管道Ι-la，所述第七甲板元件4-1適于使來自設施1-1的泄漏液體朝向安裝有形狀相似的第四容器的側(cè)部Ic中的一個涌流。
[0066]在圖1B中，F(xiàn)SRU類型的支撐裝置I安置在海底12上。它包括設施lb，該設施Ib包括用于再氣化LNG并且產(chǎn)生電力的單元1-3，該單元包括用于將電力輸送到陸地的變電站。支撐裝置I包括LNG儲存罐2。在本示例中，它們被示出為從處于所謂“縱列”的構(gòu)造的甲烷運輸船類型的船舶15 (在此稱為補給船)被裝載，所述支撐裝置I還安裝有用于存放和引導柔性的轉(zhuǎn)移管道1-1a的裝置1-1，所述柔性的轉(zhuǎn)移管道1-1a用于從補給船15裝載 LNG。
[0067]在圖1A和圖1B中，支撐裝置I具有大體上長方體的三個儲存罐2，這三個儲存罐2沿縱向XX’依次地并排布置，從而在橫向上(即，水平地垂直于方向XX’ )沿著位于其船體Ie內(nèi)的浮式支撐裝置的整個寬度延伸。[0068]在圖3中，儲存罐2的鋼壁在內(nèi)部被覆蓋隔熱層2a_l，內(nèi)部隔熱層2a_l由聚氨酯泡沫以及與LNG接觸且能夠承受冷凍溫度的不銹鋼內(nèi)薄膜構(gòu)成，使得儲存罐可被視為適于保持LNG2a (其處于液態(tài))的冷凍儲存罐。同樣地，外部容器3的鋼壁在其內(nèi)面上安裝有相同的隔熱材料3-5，使得所述容器也可被視為適于容納處于_165°C的液體狀態(tài)的LNG的冷凍容器，然而其隔離度要低很多，以促進LNG蒸發(fā)，并且避免所述容器的結(jié)構(gòu)元件達到的溫度低于-20°C到_40°C范圍內(nèi)的溫度，從而避免所述結(jié)構(gòu)元件發(fā)生任何脆性破裂。因此，在該附圖中，由于底部結(jié)構(gòu)的溫度沒有下降到_20°C以下的危險，所以與海水永久地接觸的容器的底部(它的壁和它的底面)可具有低程度的隔離，因為它與處于10°C到20°C范圍內(nèi)的溫度的海水直接且穩(wěn)定地接觸。相反地，永久或臨時地顯露的頂部(由于吃水深度根據(jù)負載而變化)與同樣處于10°C到20°C的范圍內(nèi)的溫度的周圍空氣接觸。因為與接觸海水時相比，與空氣交換的熱量較少，所以應具有更高性能的隔離系統(tǒng)，使得通過所述隔離系統(tǒng)的熱交換不會導致結(jié)構(gòu)元件被冷卻到其溫度下降到-20°C到-40°C的范圍內(nèi)的溫度以下的程度，從而避免所述結(jié)構(gòu)的鋼壁發(fā)生脆性破裂。
[0069]限定船體Ig的外側(cè)壁Ic和Id以及底壁Ie和甲板Ia構(gòu)成“船桁體”，即浮式支撐裝置的總體堅固的結(jié)構(gòu)If。
[0070]在圖3中，甲板Ia的平面被示出為傾斜的，具有從支撐裝置和甲板的水平中間軸線XX’以大約1°的角α I朝向構(gòu)成船體的縱向側(cè)壁的側(cè)部Ic的向下斜度。容器的頂壁或蓋3c稍低于側(cè)部Ic的頂端。容器3的豎向柱形側(cè)壁3a具有各個側(cè)面3a_l，每個側(cè)面具有布置在較高部分和較低部分的兩個鉤子5-1，所述鉤子5-1適合懸置于插槽5-2 (S卩，與所述鉤子或“鉸鏈銷”互補的、具有相應中空形狀的部分)，所述插槽5-2抵靠所述側(cè)部Ic的外面被施加，使得所述容器能夠懸置于插槽5-2，因此當鉤部5-1與所述部分5-2配合時實現(xiàn)可逆地附接。在由多個甲板元件4-1構(gòu)成的收集裝置的幫助下，從處理設施Ib朝向容器
3的內(nèi)部收集并轉(zhuǎn)移泄漏液體2a’。每個甲板元件4-1均包括支架結(jié)構(gòu)4a，該支架結(jié)構(gòu)4a由鋼或溝槽板道制造并且被覆蓋在由堅固且絕緣的復合材料4a_l制造的層(例如，由來自
國際供應商(uk)akzo-nobel集團的Chartekffc-1merthermie 7050制造的夾層)中。中心部
4a-1以角α 2傾斜，角α 2對應于相對水平面處于1%到5%的范圍內(nèi)的、優(yōu)選2%到4%的范圍內(nèi)的斜度。其以向下的斜度被緊固在甲板Ia的頂部上，該向下的斜度從甲板的最靠近縱向中間軸線XX’的端部朝向甲板的超出側(cè)部Ic延伸的下端，即通過容器3的蓋3c從第一上部開口 3-1上方的浮式支撐裝置I向外。在具有較小的上部室4_2a和下部管道元件4-2b的裝置4-2的幫助下，在其下端朝向容器的所述第一開口 3-1的甲板4-1上流動的泄漏液體被輸送，從而使泄漏液體2a’能夠流入容器3的內(nèi)部中。
[0071]在船體在船塢中浮起以后、并且在船體被拖到海上的位置之前，容器3有利地安裝在船體Ig上。如果是長距離(如幾千公里)的拖牽，它們(容器3)可有利地僅在到達該位置之后安裝，并且它們可在更靠近所述位置的船塢中制造。
[0072]在圖2示出的平面圖中，與至少一個容器3配合的每個甲板元件呈梯形，并且它的側(cè)邊沿4b朝向裝置的用于將液體收集并轉(zhuǎn)移到容器3的那部分4-2逐漸變細。能夠理解的是，邊沿4b旨在防止泄漏液體離開甲板4a的中心部，并且借助中心部4a朝向側(cè)部逐漸變細的寬度而引導泄漏液體朝向容器3流動。
[0073]在圖4中，能夠看到示出甲板元件4-1的、沿圖3A的平面AA的剖視圖，該甲板元件4-1包括鋼支撐結(jié)構(gòu)4a、堅固且絕緣的復合材料4a-l以及用于將LNG引向位于下方的容器的翹起邊緣4b。
[0074]因此，甲板元件4-1構(gòu)成收集并引導從處理設施Id朝向并一直到容器3的頂部孔口 3-1泄漏的液體的溝槽。
[0075]—旦滲漏處于控制之下，容器3充滿處于各個水平高度的泄漏液體2a’，之后期望盡可能快地排空這些容器，從而使整個設施返回到最大的安全程度?？梢杂卸喾N變型。在第一實施例中，所使用的第二轉(zhuǎn)移裝置8包括泵8-1，用來使泄漏液體2a’在第二連接管8-2內(nèi)流動，所述第二連接管8-2從靠近容器的底部3b的位置延伸到蓋3C，并且通過蓋3C而延伸出蓋3C，例如延伸到LNG儲存罐2的天然氣頂部2a-l中。
[0076]在第二變型實施例中，如果需要，液體2a’在加熱裝置9的幫助下被再氣化，加熱裝置9可浸入容器3內(nèi)的泄漏液體2a’中，或者可抵靠容器3的側(cè)壁被整合，和/或在容器3的內(nèi)部隔熱層3-5中或抵靠內(nèi)部隔熱層3-5而被整合。一旦再氣化，LNG2a’可通過第三管道兀件3-6排放,第三管道兀件3-6穿過容器3的蓋3c的第二上部開口 3-2。因此,第三管道元件3-6能夠使天然氣僅被排放到大氣中，或者借助管道(未示出)排放到安裝在浮式支撐裝置的一端的燃燒火焰器14，如圖2中所示。即使當不使用加熱裝置9時，第二開口3-2和第二管道元件3-6能夠如以上解釋的那樣將天然氣排放到外界空氣中或者排放到火焰器。
[0077]在圖3的實施例中，容器3具有總是浸入水中的部分，該部分具有容器3的、從其底部3b開始的、高度為H的一段，該段處于容器3的、從其底部3b (即位于海平面11之下)開始的、高度H的1/4到3/4的范圍內(nèi)、更具體地處于1/3到1/2的范圍內(nèi)。能夠理解的是，高度H根據(jù)船體的吃水線的水平高度而改變，所述船體的吃水線的水平高度進而根據(jù)儲存罐2是空的(吃水線處于它的底壁3b以上的、容器高度的約1/4處)還是裝滿液體2a (吃水線處于它的頂壁3c以下的、容器高度的約1/4處，或者它的底壁3b以上的、容器高度的約3/4處)而改變。在該實施例中，浮力作用在容器的全部浸入的體積上，另外，所述容器的結(jié)構(gòu)必須能夠承受壓力，尤其是它的底部必須能夠承受壓力。因此，當容器充滿泄漏液體時并且當FPSO部分地或者完全地空置時，附接位置需要承受大體指向下方的力，并且當容器是空置的并且FPSO完全充滿時，附接位置需要承受指向上方的力。
[0078]在圖3A、圖3B和圖3C中，能夠看到容器3的第二實施例，其中柱形側(cè)壁3a的底端限定容器的底部開口 3-4。在該第二實施例中，容器3容納浮動物6，該浮動物6具有限定容器的底表面的頂表面6a，然而可理解的是，浮動物6尤其呈大體上矩形塊體的形狀，并且尤其呈大體上方形截面的輪廓，該輪廓匹配柱形側(cè)壁3a的內(nèi)表面的形狀，以允許容器3相對于浮動物6豎向地滑動，該浮動物具有浮力以連續(xù)地保持與海水的頂表面11大體一樣的高度。因此，容器3的浸入部分的高度H根據(jù)浮式支撐裝置的吃水線的高度而在對應于FPSO的最大值Hl (其中儲存罐是滿的，圖3B)與對應于FPSO的最小高度H2 (其中儲存罐是空的，圖3C)之間變化。容器的位于浮動物6的下表面6b與容器3的底部開口 3-4之間的那部分填充有高度變化的海水13。該第二實施例的優(yōu)點在于，容器的空置容量(如果有的話)總是位于海水的高度11以下，使得由于不需要承受海水的液體靜壓，容器的側(cè)壁結(jié)構(gòu)能夠具有相對較小的強度，這與圖3的第一實施例不同，在第一實施例中，容器3的空置內(nèi)部容量的一部分被浸入水中并且需要承受液體靜壓。同樣地，作用在緊固元件上的力不再根據(jù)FPSO被充滿的程度而改變方向，并且能夠考慮，作用在容器的結(jié)構(gòu)中以及作用在它的支撐裝置中的力是大體上恒定的。在實踐中，不管容器的內(nèi)部水平截面的形狀如何，浮動物的輪廓都對應于容器的內(nèi)部截面的所述形狀，可被理解的是，在圍繞所述浮動物的整個外圍的所述容器的所述內(nèi)壁與所述浮動物之間存在例如幾厘米的間隙，并且優(yōu)選地為固定的間隙。
[0079]圖3A到圖3C的第二實施例的缺點在于，在適用的情況下，當儲存罐2是空置的時，容器3的內(nèi)部容量的可用段趨于減小。在這樣的情況下，使用第二轉(zhuǎn)移裝置8或排放裝置3-6是尤其有利的。
[0080]浮動物6有利地以傳統(tǒng)方式用復合泡沫制造，從而給予它們高水平的機械強度并且給予它們在冷凍溫度(_165°C )下優(yōu)異的表現(xiàn)。
[0081]因為LNG具有大約_165°C的負數(shù)溫度，所以當它滴落在浮動物的頂表面6a上時，位于浮動物6的外圍與容器的壁之間的海水環(huán)幾乎立即冷凍并且轉(zhuǎn)變成冰，從而抵靠容器的柱形側(cè)壁3a而阻擋所述浮動物6，結(jié)果在容器的底部處密封，從而防止所述浮動物在其運載的泄漏液體2a’的重量作用下而向下移動到海平面11以下。
[0082]還有利地，容器3設有位于它們的柱形側(cè)壁3a的頂部中的第三開口 3_3，以使惰性發(fā)泡劑能夠借助管道元件3-7插入到容器的內(nèi)部中，發(fā)泡劑來自泡沫生成器(未示出)。因此，如果設施Ib中發(fā)生泄漏，考慮到空氣中的氧氣與天然氣混合時具有爆炸或著火的危險，一旦容器開始填充，泡沫生成器就被啟動，以限制LNG，并且限制任何空氣的引入。如以上描述的，該泡沫的存在不會以任何方式阻礙LNG的蒸發(fā)，也不會阻礙天然氣疏散到容器的外部。合適的發(fā)泡劑是本領域技術(shù)人員公知的消防類型的泡沫，并且由供應商ANGUSFIRE (UK)銷售。
[0083]能夠理解的是，所述第一、第二和第三開口 3-1、3_2和3-3都有利地安裝有能夠使它們?nèi)我怅P(guān)閉的裝置，如閥。
[0084]以上描述的用于轉(zhuǎn)移和收集泄漏液體2a’的裝置能夠收集泄漏液體2a’并且快速地消除它，其中能以液體或氣體的形式、通過各種以上描述的轉(zhuǎn)移和排放裝置、以任意受控制的方式來進行上述消除，從而避免爆炸或著火的危險，并且能夠使設施能夠盡可能快速地返回到最安全的構(gòu)造。
[0085]每個所述容器的體積被確定為能夠應用到由連接到所述容器的收集裝置所覆蓋的面積的LNG的容量的函數(shù)。因此,采用如下的考慮:
[0086].首先，位于上游閥與下游閥之間的相關(guān)器皿(管道、容器、泵……)的容量；以及
[0087].其次，在對應于泄漏事件開始和相關(guān)的所有上游閥、下游閥有效關(guān)閉的時間段期間(一般而言是幾分鐘)的容積產(chǎn)量。
[0088]因此，每個容器的容量是其相對于設施的位置的函數(shù)，并在例如50m3到300m3的較寬的范圍變化。
[0089]以上描述涉及在頂部上具有相應的蓋的容器，用于轉(zhuǎn)移LNG或泡沫的管道經(jīng)過該頂部，并且排放天然氣的管道也經(jīng)過該頂部。然而，在簡化的方案中，所述容器不需要具有蓋。在這樣的情況下，一旦發(fā)生泄露，就必須將所述容器填充泡沫，以限制LNG，并且之后LNG通過所述泡沫層的厚度直接蒸發(fā)到外界空氣中。
【權(quán)利要求】
1.一種以著地或浮動的方式安裝在海上的支撐裝置(1)，所述支撐裝置包括:位于所述支撐裝置的甲板(Ia)上的處理設施(lb)，所述處理設施用于處理具有危險性和/或具有腐蝕性的第一液體(2a)，所述第一液體優(yōu)選為液化天然氣(LNG);以及至少一個儲存罐(2)，用于儲存所述第一液體(2a)，所述儲存罐優(yōu)選地是在所述甲板(Ia)的下方被整合于所述支撐裝置的船體(Ig)內(nèi)的LNG儲存罐，所述支撐裝置的特征在于，所述支撐裝置包括至少一個容器(3)，所述容器位于所述支撐裝置的外部，并且至少部分地、優(yōu)選全部地位于供所述處理設施支撐于其上的所述支撐裝置的甲板(Ia)的下方，所述容器優(yōu)選地以可逆的方式(5 )被緊固到所述支撐裝置，所述甲板包括或支撐第一轉(zhuǎn)移裝置(4 )，所述第一轉(zhuǎn)移裝置尤其在發(fā)生泄漏時適于向所述容器轉(zhuǎn)移從所述處理設施的至少一部分流出的任何泄漏液體(2a’)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐裝置，其特征在于，用于轉(zhuǎn)移泄漏液體的所述第一轉(zhuǎn)移裝置包括至少一個收集裝置(4-1)，用于收集所述泄漏液體并且從所述處理設施(Ib)的至少所述部分下方延伸到所述容器的第一上部孔口(3-1)的上方，所述收集裝置適于收集從處理設施的所述部分流出的所述泄漏液體(2a’)，并且用于僅在重力作用下朝向位于所述收集裝置下方的所述容器的所述第一上部孔口引導所述泄漏液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器以可逆的方式抵靠所述支撐裝置的側(cè)部(lc、Id)被緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，用于轉(zhuǎn)移泄漏液體的所述第一轉(zhuǎn)移裝置(4)包括液體收集裝置，所述液體收集裝置包括安裝在所述甲板上的至少一個甲板元件(4-1)，所述甲板元件包括傾斜的中心平面結(jié)構(gòu)(4a)，所述中心平面結(jié)構(gòu)優(yōu)選地與側(cè)向邊沿(4b)側(cè)向接界，在能夠適用的情況下，所述甲板元件的所述中心平面部(4a)的傾斜角(α 2)大于所述甲板的傾斜角(α 1)，傾斜角(α 2)優(yōu)選地處于1%到5%的范圍內(nèi)，優(yōu)選地處于2%到4%的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2以及根據(jù)權(quán)利要求2到4中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，可能與所述收集裝置收集的所述泄漏液體進行接觸的所述收集裝置的壁或表面由承受冷凍溫度的一層材料(4a_l)構(gòu)成，或者被該層材料分別覆蓋，所述材料尤其是復合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的支撐裝置，其特征在于，所述支撐裝置包括: ?多個所述甲板元件(4-1)，所述甲板元件一起覆蓋至少所述甲板的支撐所述處理設施(Ib)的那部分的整個表面；以及 ?多個容器(3)，每個所述甲板元件(4-1)與所述容器相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述支撐裝置包括附接裝置(5，51-52)，所述附接裝置適于沿著其側(cè)部(Ic)緊固多個所述容器，并且所述容器具有不大于300m3的容量，優(yōu)選地處于50m3到300m3的范圍內(nèi)的容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器為具有豎向縱軸線(YY’ )的細長的柱形，并且所述容器(3)的僅一部分被浸入水中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器具有由位于所述容器內(nèi)的浮動物(6)的頂表面(6a)構(gòu)成的底部(3b)，所述浮動物的形狀與所述容器的柱形側(cè)壁(3a)的內(nèi)部輪廓相符，所述柱形側(cè)壁(3a)的底表面限定底部開口(3_4)，使得在所述浮動物以下的所述柱形側(cè)壁(3a)被填充有海水(13)，并且所述柱形側(cè)壁適于相對于所述浮動物豎向地移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器包括密封的、靜止的底壁(3b)，所述底壁位于所述容器的柱形側(cè)壁(3a)的底端處。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器的壁是隔熱層(3-5 )，并且優(yōu)選地是內(nèi)部隔熱層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器包括第二轉(zhuǎn)移裝置(8)或者與第二轉(zhuǎn)移裝置相配合，所述第二轉(zhuǎn)移裝置包括泵(8-1)以及第二連接管(8-2)，所述第二連接管適于將容納在所述容器中的所述泄漏液體轉(zhuǎn)移到儲存罐，所述儲存罐(2 )優(yōu)選地位于所述支撐裝置的船體內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器還包括加熱裝置(9)，用于加熱容納在所述容器中的所述液體，所述加熱裝置優(yōu)選地是焦耳效應加熱裝置，所述加熱裝置更優(yōu)選地在所述容器的所述柱形側(cè)壁(3a)或所述容器的隔熱層(3-5)的所述柱形側(cè)壁(3a)中被整合或者抵靠所述柱形側(cè)壁被整合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器還包括用于排放天然氣的第二上部孔口( 3-2)，所述第二上部孔口處于側(cè)壁(3a)的頂部或者所述容器的由蓋形成的頂壁(3c)中，并且適于使得被容納在容器中的液體一旦被蒸發(fā)，則優(yōu)選地在第三連接管(3-6)的幫助下，使該液體從所述容器排向燃燒火焰器(14)，或者排向位于所述船體內(nèi)的所述儲存罐的天然氣頂部(2-1 )，或者排到外界空氣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述容器包括優(yōu)選地經(jīng)由第三上部孔口(3 -3)注入發(fā)泡劑的裝置，或者所述容器適于與所述注入發(fā)泡劑的裝置相配合，所述第三上部孔口位于側(cè)壁(3a)的頂部中或者位于所述容器的由蓋形成的頂壁(3c)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述支撐裝置是被錨固在海上或者安置在海底(12)上、支撐用于液化LNG和/或再氣化LNG的單元(1-2,1-3)并且產(chǎn)生電力的浮式支撐裝置(10a)，所述液體(2a)是LNG。
【文檔編號】B63B25/14GK103813957SQ201280045533
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】西里勒·法爾吉耶, 菲利浦·蒙羅赫爾 申請人:塞佩姆股份公司