超大型海上浮式储油及中转外输系统的制作方法

1.本发明属于原油存储及运输工程技术领域，具体涉及了一种超大型海上浮式储油及中转外输系统。


背景技术：

2.大型油库作为石油贸易行业的重要设施，且作为各个国家战略储备的重要设施，一直得到广泛的发展应用。目前大部分的大型油库均为一定数量的固定式储罐组成的陆上油库，而由于油库的易燃易爆等危险特性,相较于普通的商品储运中心,油库选址时所考虑的原则、因素要复杂的多；同时用于储存进口原油的大型油库往往需要修建在靠近自然海岸线的岛屿等位置，还需要修建与其配套的专用码头等设施，所涉及的管理部门较多、利益相关方复杂，同时行政审批及建设周期极长、投资较大。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种超大型海上浮式储油及中转外输系统，以缓解现有的陆上大型油库选址困难、审批建设周期长的问题。
4.为了缓解上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：
5.一种超大型海上浮式储油及中转外输系统包括布置于离岸海域的浮式储油装置和连接于浮式储油装置的油品传输装置，浮式储油装置通过限位装置进行支撑和限位，油品传输装置连接于油轮以进行油品装卸。
6.更进一步地，浮式储油装置包括多个矩形阵列排布的浮式储油单元，浮式储油单元为钢制或混凝土制筒形结构。
7.更进一步地，限位装置包括设置于浮式储油装置上下两侧的固定支撑架、设置于浮式储油装置左右两侧的浮式外侧围挡和设置于浮式储油单元之间的浮式间隔。
8.更进一步地，固定支撑架包括支撑平台和与支撑平台焊接的定位桩。
9.更进一步地，浮式外侧围挡和浮式间隔均为钢制趸船式结构，且浮式外侧围挡、浮式间隔和支撑平台之间相互连接。
10.更进一步地，浮式储油单元外围设置有防撞限位装置，防撞限位装置为橡胶材质。
11.更进一步地，油品传输装置包括油品集输转塔、连接于油品集输转塔和外输油轮的输入管道和连接于油品集输转塔和接收油轮的输出管道；油品集输转塔通过柔性管道连接于各个浮式储油单元。
12.更进一步地，还包括分别设置于浮式储油装置两侧的两个固定码头，固定码头包括连接于支撑平台的作业平台和连接于作业平台两侧的用于系泊油轮的固定桩腿。
13.更进一步地，还包括位于矩形阵列排布的多个浮式储油单元的中间的机械平台，机械平台包括计量控制单元、泵房、储藏间、原油处理单元和燃料供给单元。
14.更进一步地，还包括设置于浮式储油装置一侧的生活支持平台，生活支持平台和浮式外侧围挡通过一钢制栈桥连接。
15.本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统有益效果分析如下：
16.一种超大型海上浮式储油及中转外输系统，包括布置于离岸海域的浮式储油装置和连接于浮式储油装置的油品传输装置，浮式储油装置通过限位装置进行支撑和限位，油品传输装置连接于油轮以进行油品装卸。
17.本发明中的浮式储油装置利用自身的浮力和限位装置的水平限制，确保其安全位置，并通过油品传输装置连接油轮进行油品的装卸。本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统远离岸线，安全可靠且建设成本低，适用范围广，解决常规陆上大型油库的易燃易爆等危险特性导致陆上选址困难、审批建设周期长的问题。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
19.图1本发明实施方式提供的超大型海上浮式储油及中转外输系统的结构示意图；
20.图2本发明实施方式提供的生活支持平台的结构示意图。
21.图标：
22.10-外输油轮；20-接收油轮；100-浮式储油装置；110-浮式储油单元；200-油品传输装置；210-柔性管道；220-油品集输转塔；230-输入管道；240-输出管道；300-固定支撑架；310-支撑平台；320-定位桩；400-浮式外侧围挡；500-浮式间隔；600-防撞限位装置；700-固定码头；710-作业平台；720-固定桩腿；730-靠泊缓冲墩；740-回转吊机；750-控制室；760-系船柱；770-装卸臂；800-机械平台；810-计量控制单元；820-泵房；830-储藏间；840-原油处理单元；850-燃料供给单元；900-生活支持平台；910-钢制栈桥；920-固定支撑墩；930-回转吊车；940-原油发电机房；950-靠船平台；960-存储区；970-生活区；980-直升机平台。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.大型油库作为石油贸易行业的重要设施，且作为各个国家战略储备的重要设施，一直得到广泛的发展应用。目前大部分的大型油库均为一定数量的固定式储罐组成的陆上油库，而由于油库的易燃易爆等危险特性,相较于普通的商品储运中心,油库选址时所考虑的原则、因素要复杂的多；同时用于储存进口原油的大型油库往往需要修建在靠近自然海岸线的岛屿等位置，还需要修建与其配套的专用码头等设施，所涉及的管理部门较多、利益相关方复杂，同时行政审批及建设周期极长、投资较大。
27.有鉴于此，本发明提供了一种超大型海上浮式储油及中转外输系统，请参考图1，该系统包括布置于离岸海域的浮式储油装置100和连接于浮式储油装置100的油品传输装置200，浮式储油装置100通过限位装置进行支撑和限位，油品传输装置200连接于油轮以进行油品装卸。
28.本发明中的浮式储油装置100利用自身的浮力和限位装置的水平限制，确保其安全位置，并通过油品传输装置200连接油轮进行油品的装卸。本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统远离岸线，安全可靠且建设成本低，适用范围广。
29.本实施例的可选方案中，浮式储油装置100包括多个矩形阵列排布的浮式储油单元110，浮式储油单元110为钢制或混凝土制筒形结构。浮式储油单元110的功能为储存石油，浮式储油单元110内设置有液位测量设备用以监测石油的液位。
30.每个浮式储油单元110可以存储2-3万吨石油，整个浮式储油装置100可以根据需要选择设置浮式储油单元110的数量，该系统具有存储量大且灵活可调整的优势。
31.关于浮式储油单元110通过限位装置进行支撑和限位的方式，请参考图1，具体说明如下：
32.限位装置包括设置于浮式储油装置100上下两侧的固定支撑架300、设置于浮式储油装置100左右两侧的浮式外侧围挡400和设置于浮式储油单元110之间的浮式间隔500。固定支撑架300包括支撑平台310和与支撑平台310焊接的定位桩320。
33.支撑平台310主结构为混凝土板材或钢制桁架，其与定位桩320通过焊接等方式固定连接。定位桩320在浮式储油装置100的两侧均匀布置，其型式可以为混凝土灌注桩或钢管桩等。定位桩320的作用是为支撑平台310提供各个方向上的支撑，并确保支撑平台310与海面之间具有合适的气隙。
34.此外，定位桩320上设置有系船柱760，用于系泊油轮。
35.本实施例的可选方案中，浮式外侧围挡400和浮式间隔500均为钢制趸船式结构，且浮式外侧围挡400、浮式间隔500和支撑平台310之间相互连接。
36.浮式外侧围挡400的功能为围护浮式储油装置100，并抵御外海环境载荷以保障内部浮式储油单元110的安全。浮式间隔500的作用为分割浮式储油单元110并为浮式储油单元110提供限位。
37.本实施例的可选方案中，浮式储油单元110外围设置有防撞限位装置600，防撞限位装置600为橡胶材质。防撞限位装置600为浮式储油单元110提供限位防护。
38.本实施例的可选方案中，油品传输装置200包括油品集输转塔220、连接于油品集输转塔220和外输油轮10的输入管道230和连接于油品集输转塔220和接收油轮20的输出管道240；油品集输转塔220通过柔性管道210连接于各个浮式储油单元110。
39.输入管道230和输出管道240均采用传输石油的钢制管道，其中设置阀门以控制石油的不同传输流向以实现装卸油品。当进行石油输入作业时，外输油轮10通过输入管道230将石油输送至油品集输转塔220，然后通过油品集输转塔220输送至各个浮式储油单元110。当进行石油输出作业时，油品集输转塔220通过柔性管道210从各个浮式储油单元110中泵入石油，然后通过输出管道240将石油输送至接收油轮20。
40.柔性管道210为复合材料管道，能够允许连接两端产生一定相对位移。油品集输转塔220可以转动并通过柔性管道210连接于各个浮式储油单元110，随着浮式储油单元110之中储存的石油体积的变化，浮式储油单元110在海面上会发生上下浮动，通过柔性管道210连接可以更好地适应浮式储油单元110和油品集输转塔220之间的相对位移，避免管道泄漏。
41.本实施例的可选方案中，还包括分别设置于浮式储油装置100两侧的两个固定码头700，固定码头700包括连接于支撑平台310的作业平台710和连接于作业平台710两侧的用于系泊油轮的固定桩腿720。
42.作业平台710为固定式结构，其上承载有回转吊机740、控制室750和装卸臂770。回转吊机740为悬臂式度回转吊机，其作用为将机械设备等在作业平台710和船舶间进行吊装运输。控制室750为控制石油传输的控制室。装卸臂770用于将输入管道230或输出管道240与油轮连接以进行油品装卸。
43.固定桩腿720为混凝土灌注桩或钢管桩，其上嵌固有靠泊缓冲墩730和系船柱760。固定桩腿720之间通过钢制框架结构连接。靠泊缓冲墩730为橡胶结构，作用在于缓冲系泊船舶与固定桩腿720之间的碰撞载荷。系船柱760设置为大型钢质系船柱，通过缆绳系泊接收油轮20和外输油轮10。
44.本实施例的可选方案中，还包括位于矩形阵列排布的多个浮式储油单元110的中间的机械平台800，机械平台800包括计量控制单元810、泵房820、储藏间830、原油处理单元840和燃料供给单元850。
45.计量控制单元810包括用于计量石油传输量的仪器设备及其配套。泵房820为各个浮式储油单元110之间的石油倒运及外输等工况提供传输动力。原油处理单元840包括闪蒸等石油工艺处理模块。燃料供给单元850用于将浮式储油单元110内的石油外输至原油发电机房940。储藏间830作用为储存浮式储油装置100、固定码头700及机械平台800所需的备品备件设备等其它物品。
46.本实施例的可选方案中，还包括设置于浮式储油装置100一侧的生活支持平台900，生活支持平台900和浮式外侧围挡400通过一钢制栈桥910连接。
47.关于生活支持平台900的形状和结构，请参考图2，具体说明如下：
48.连接生活支持平台900和浮式储油装置100之间通过钢制栈桥910连接，钢制栈桥910为桁架式结构，钢制栈桥910中间设置有固定支撑墩920，其作用是为钢制栈桥910提供垂向支撑。
49.生活支持平台900的中间还设置有回转吊车930，回转吊车930为悬臂式360度回转
吊机，其作用为将机械设备、补给等在生活支持平台900和船舶之间进行吊装运输。
50.生活支持平台900上还设置有原油发电机房940，原油发电机房940为放置原油发电机及其配套设备的房间，其作用为向生活支持平台900和浮式储油装置100的用电设施提供电力。原油发电机房940所需的燃料来自于浮式储油单元110内的石油。
51.生活支持平台900远离钢制栈桥910的一侧设置有靠船平台950，靠船平台950为钢制结构，能够停靠补给船舶，为生活支持平台900提供补给物资。
52.本实施例的可选方案中，生活支持平台900上还设置有存储区960、生活区970和直升机平台980。存储区960为浮式储油库应急设备、备品备件等物资的存储区域。生活区970为常驻人员生活工作区域。直升机平台980为小型直升机的起降平台。
53.本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统可以应用于30万吨级油轮与10万吨级油轮同时向浮式储油装置100靠泊作业，请参考图1，具体说明如下：
54.30万吨级油轮为外输油轮10，其向浮式储油装置100进行原油外输作业：外输油轮10靠泊于一侧的固定码头700，外输油轮10通过艏艉系泊缆绳固定在固定码头700的系船柱760，输入管道230通过装卸臂770与外输油轮10连接，通过外输油轮10的外输泵提供动力将石油经过输入管道230输送至油品集输转塔220，再通过柔性管道210输送至各个浮式储油单元110中，从而完成卸油作业。
55.10万吨级油轮为接收油轮20，浮式储油装置100对其进行装油作业：接收油轮20靠泊于另一侧的固定码头700，接收油轮20通过艏艉系泊缆绳固定在固定码头700的系船柱760；输出管道240通过装卸臂770与接收油轮20连接，各个浮式储油单元110中的石油通过泵房820提供动力经过柔性管道210输送至油品集输转塔220，再从油品集输转塔220经过输出管道240输送至接收油轮20，从而完成装油作业。
56.综上，本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统可实现如下有益效果：
57.1、解决常规陆上大型油库的易燃易爆等危险特性导致陆上选址困难的问题；
58.2、解决了常规陆上大型油库的审批及建设涉及范围广、周期长的问题，降低了工程成本；
59.3、解决了常规陆上大型油库及配套港口工程对岛屿、自然岸线等有限资源的占用问题
60.4、外输油轮10和接收油轮20可以同时进行装油作业和卸油作业，作业效率高；
61.5、生活支持平台900远离浮式储油装置100，安全性高。
62.最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

技术特征：
1.一种超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于：包括布置于离岸海域的浮式储油装置(100)和连接于所述浮式储油装置(100)的油品传输装置(200)，所述浮式储油装置(100)通过限位装置进行支撑和限位，所述油品传输装置(200)连接于油轮以进行油品装卸。2.根据权利要求1所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述浮式储油装置(100)包括多个矩形阵列排布的浮式储油单元(110)，所述浮式储油单元(110)为钢制或混凝土制筒形结构。3.根据权利要求2所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述限位装置包括设置于所述浮式储油装置(100)上下两侧的固定支撑架(300)、设置于所述浮式储油装置(100)左右两侧的浮式外侧围挡(400)和设置于所述浮式储油单元(110)之间的浮式间隔(500)。4.根据权利要求3所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述固定支撑架(300)包括支撑平台(310)和与所述支撑平台(310)焊接的定位桩(320)。5.根据权利要求4所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述浮式外侧围挡(400)和所述浮式间隔(500)均为钢制趸船式结构，且所述浮式外侧围挡(400)、所述浮式间隔(500)和所述支撑平台(310)之间相互连接。6.根据权利要求2-5任一项所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述浮式储油单元(110)外围设置有防撞限位装置(600)，所述防撞限位装置(600)为橡胶材质。7.根据权利要求2所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，所述油品传输装置(200)包括油品集输转塔(220)、连接于所述油品集输转塔(220)和外输油轮(10)的输入管道(230)和连接于所述油品集输转塔(220)和接收油轮(20)的输出管道(240)；所述油品集输转塔(220)通过柔性管道(210)连接于各个所述浮式储油单元(110)。8.根据权利要求4所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，还包括分别设置于所述浮式储油装置(100)两侧的两个固定码头(700)，所述固定码头(700)包括连接于所述支撑平台(310)的作业平台(710)和连接于所述作业平台(710)两侧的用于系泊油轮的固定桩腿(720)。9.根据权利要求2所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，还包括位于矩形阵列排布的多个所述浮式储油单元(110)的中间的机械平台(800)，所述机械平台(800)包括计量控制单元(810)、泵房(820)、储藏间(830)、原油处理单元(840)和燃料供给单元(850)。10.根据权利要求3所述的超大型海上浮式储油及中转外输系统，其特征在于，还包括设置于所述浮式储油装置(100)一侧的生活支持平台(900)，所述生活支持平台(900)和所述浮式外侧围挡(400)通过一钢制栈桥(910)连接。

技术总结
本发明属于属于原油存储及运输工程技术领域，具体涉及了一种超大型海上浮式储油及中转外输系统，旨在解决现有的陆上大型油库选址困难、审批建设周期长的问题。本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统包括布置于离岸海域的浮式储油装置和连接于浮式储油装置的油品传输装置，浮式储油装置通过限位装置进行支撑和限位，油品传输装置连接于油轮以进行油品装卸。本发明中的超大型海上浮式储油及中转外输系统远离岸线，安全可靠且建设成本低，适用范围广，解决常规陆上大型油库的易燃易爆等危险特性导致陆上选址困难、审批建设周期长的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：闫术明 黄志刚 彭琦淏 康有为 刘其民 翟立宾 杨传川 孙爱峰 龙海 李杰
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司 中国石油天然气管道工程有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2023/6/26