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Title:
OFFSHORE LIQUID DEPOT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/047926
Kind Code:
A1
Abstract:
An offshore liquid depot is fixedly arranged on a seabed (11). The offshore liquid depot at least comprises: a tank dike (2) that is formed by arranging at least two single group tanks (9), each single group tank (9) being formed of a cell tank (12) or by arranging at least two cell tanks (12), the cell tank (12) at least comprising a liquid storage capsule (15) and a ballast tank (14) used for seawater replacement, the bottom of the single group tank (9) being located on the seabed (11), the top of at least a part of the cell tanks (12) being higher than the seawater surface, and the single group tanks (9) being arranged in sequence to form the tank dike (2); a foundation structure (8) and an auxiliary structure (5); and a storage and transportation production facility (3) that comprises a liquid export pump (15) and a seawater unloading pump (14) arranged in each cell tank (12) or underwater outside the cell tank (12). The offshore liquid depot of the present invention can store liquids such as crude oil and LNG, and also functions as a breakwater and a dock.

Inventors:
WU ZHIRONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/082451
Publication Date:
April 03, 2014
Filing Date:
September 29, 2012
Export Citation:
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Assignee:
WU ZHIRONG (CN)
International Classes:
B63B35/44; B65D88/78; E02B17/00
Foreign References:
CN101080535A2007-11-28
CN101666080A2010-03-10
CN1646362A2005-07-27
CN102307780A2012-01-04
GB1348903A1974-03-27
GB2280214A1995-01-25
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING SANYOU INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY LTD. (CN)
北京三友知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种海上液体储备库, 固设于海床上, 其特征在于, 所述海上液体储备库至少 包括:

罐堤, 由至少两个单体组罐排列而成, 每个所述单体组罐由一个单元罐构成或由至 少两个单元罐排列而成, 所述单元罐至少包括一个储液舱和一个置换海水压载舱, 所述 单体组罐的底部坐落于海床上, 至少一部分所述单元罐的顶部高出海水面, 抵挡来自大 海一侧的波浪;

基础结构和附属结构, 各个所述单体组罐通过所述基础结构固定于海床上, 所述附 属结构连接固定在所述单体组罐上;

储运生产设施, 包括储液外输泵和海水卸载泵, 所述储液外输泵和所述海水卸载泵 设置于各个所述单元罐内部或所述单元罐外部水下。

2、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述基础结构为桩式基础, 所述桩式基础为连接固定于各个所述单体组罐外侧且打入海床的若干根长桩,或连接固 定于各个所述单体组罐底部且贯入海床的吸力桩。

3、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述基础结构为重力式基 础, 所述重力式基础为设置在所述单体组罐内底部的固定压载; 或者所述单元罐还包括 设置于单元罐底部的固定压载舱,所述重力式基础为设置于所述固定压载舱内的固定压 载; 固定压载的目的是大大增加单体组罐的重量, 依靠重量使单体组罐稳定地坐落在海 床上。

4、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述单体组罐由多个单元 罐呈蜂窝状排列形成矩形、 六边形或燕尾形的轮廓。

5、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述罐堤由多个所述单体 组罐一个挨一个的呈线状排列, 形成一字形、 L形、 U形、 V形或一侧开口的口字形。

6、 如权利要求 5所述的海上液体储备库, 其特征在于, 在相邻的所述单体组罐之 间的接缝处填充有填充物。

7、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述单体组罐内的单元罐 为上下式储液罐或罐中罐式储液罐。

8、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述罐堤朝向大海的一侧 为外侧, 背向大海的一侧为内侧并形成遮蔽水域, 在所述遮蔽水域内沿所述罐堤的内侧 另设有多个单体组罐; 在所述罐堤的外侧沿所述罐堤增设有多个潜没于水下的单体组 罐。

9、 如权利要求 8所述的海上液体储备库, 其特征在于, 在所述罐堤的内侧设有所 述附属结构, 所述附属结构包括运输船舶系靠泊结构和作业平台及通道结构。

10、 如权利要求 1所述的海上液体储备库, 其特征在于, 所述单元罐采用混凝土或 钢材建造。

Description:
一种海上液体储备库

技术领域

本发明涉及一种固定式海上液体储运设施, 尤其涉及一种具有防波堤和码头功能 的大型海上石油和液化天然气的储备库。 背景技术

石油战略储备是各主要石油进口国保证本国能 源安全的重要举措。液体储备库, 如 石油储备库、 液化天然气 (英文縮写: LNG)储运终端大都建造在陆上。 世界上只有日 本在海上建造了两个石油储备库, 均为浮式, 储量分别是 500万方和 450万方。 这两个 浮式储备库都是由多艘并靠连接在一起的钢制 超大型储油驳组成,其建造和操作维护费 用很高。 我国已按计划分期在陆上建造石油储备库, 其中一期工程已投运。 由于我国进 口石油的绝大部分依靠大型油轮海运进口。 因此, 建设具有码头功能的海上石油储备库 具有十分重要的意义。 为此, 国家能源局曾组织有关单位研究海上石油储备 库的方案。 其中, 关注度比较高的方案是: 采用多艘新造的专用大型油驳或二手巨型原油 船(英文 縮写: VLCC) , 在舱底加固定压载(如铁矿砂) , 使其在海床坐底的方案。 该方案的技 术经济性存在诸多问题, 难于采用; 其中最主要的问题是海床的基础处理费用高、 油轮 每五年一次的坞检的难度很大。

为了解决现行水下湿式储油和干式储油污染环 境、操作重量变化大等缺点, 本申请 人在先前申请的中国发明专利 "液体储存、装卸装置及以其为基础的海上钻 和生产设 施" (中国专利申请号: 200980111045. 3 ) 中, 披露了一种新型水下储油流程, 即密闭 气压连通式压载海水和储液等质量流率置换流 程。 该流程的储液舱和海水压载舱密闭, 两舱液体的上部预充一定压力的氮气,氮气通 过两舱顶部的管道和阀门连通成为同一个 压力系统; 两舱中任何一舱的液体排出, 另一舱必有等质量的另一种液体流入, 以保证 储液在装卸的过程中系统的操作重量不变。密 闭带压氮气的功能一是作为液体上方的覆 盖气, 二是在两种液体间实现压力能的传递。 氮气在系统装卸的过程中既不需要补充, 也没有对外排放。 流程的等质量流率置换通常通过相关的装载泵 和外输泵联动来实现。 该专利申请针对所述流程中的组合式储液罐空 舱容大的特点, 罐体采用混凝土建造, 既 发挥了混凝土结构的优点, 又避免了混凝土结构自重大的缺点; 同时, 对于采用所述流 程的海上固定设施, 提出了 "小水下重量坐底, 依靠桩之类的构件抗滑移、 抗倾覆, 将 设施固定在海床上"的方案。 所谓 "小水下重量坐底"是指设施的操作重量等于或 于 设计水位条件下装置的浮力, 从而基本抵消了海水浮力对设施的不利影响。

为了解决 LNG在水下储存的难题, 本申请人在先前申请的发明专利 "压载海水与液 化天然气或液化石油气的等质量流率置换流程 和多功能海上基地" (专利申请号: 200980134193. 7 ) 中, 披露了一种新型水下储存液化天然气 (英文縮写: LNG)和液化 石油气 (英文縮写: LPG)流程。 该流程的储罐中的海水压载舱的海水和 LNG或 LPG储 罐中的 LNG或 LPG在装卸过程中实现等质量流率置换, 以保证系统操作重量不变。流程 的等质量流率置换通常是通过相关的装载泵和 外输泵联动来实现的。 在装卸的过程中, LNG或 LPG储罐内液体上方的饱和气体来自或返回多功 能基地上部设施流程的不同位 置,海水压载舱内部海水上方的气体来自或返 回多功能基地上部设施流程上游的不同位 置。

上述两个发明申请涉及海上石油天然气的储存 、装卸装置, 以及以所述装置为基础 的、 具有钻井、 石油天然气生产、 储存综合功能的浮式和固定式设施; 但是, 对于既能 储存原油、 LNG等液体, 又具有防波堤和码头功能的大型海上储备库, 上述两个发明申 请均未提出可行的解决方案。 发明内容

本发明的目的是提供一种既能储存原油、 LNG或任何一种工业液体原料、 工业液体 产品等液体, 又具有防波堤和码头功能的海上液体储备库。

为达到上述目的, 本发明提出一种海上液体储备库, 固设于海床上, 所述海上液体 储备库至少包括: 罐堤, 由至少两个单体组罐排列而成, 每个所述单体组罐由一个单元 罐构成或由至少两个单元罐排列而成,所述单 元罐至少包括一个储液舱和一个置换海水 压载舱,所述单体组罐的底部坐落于海床上, 至少一部分所述单元罐的顶部高出海水面, 抵挡来自大海一侧的波浪; 基础结构和附属结构, 各个所述单体组罐通过所述基础结构 固定于海床上, 所述附属结构连接固定在所述单体组罐上; 储运生产设施, 包括储液外 输泵和海水卸载泵,所述储液外输泵和所述海 水卸载泵设置于各个所述单元罐内部或所 述单元罐外部水下。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述基础结构为桩式基础, 所述桩式基础为连 接固定于各个所述单体组罐外侧且打入海床的 若干根长桩,或连接固定于各个所述单体 组罐底部且贯入海床的吸力桩。 如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述基础结构为重力式基础, 所述重力式基础 为设置在所述单体组罐内底部的固定压载;或 者所述单元罐还包括设置于单元罐底部的 固定压载舱, 所述重力式基础为设置于所述固定压载舱内的 固定压载(如铁矿砂) ; 固 定压载的目的是大大增加单体组罐的重量, 依靠重量使单体组罐稳定地坐落在海床上。

进一步的, 作为本发明一种可选的实施方式, 所述基础结构为所述桩式基础和所述 重力式基础的结合。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述单体组罐由多个单元罐呈蜂窝状排列形成 矩形、 六边形或燕尾形的轮廓。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述罐堤由多个所述单体组罐一个挨一个的呈 线状排列, 形成一字形、 L形、 U形、 V形或一侧开口的口字形。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 在相邻的所述单体组罐之间的接缝由填充物填 充。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述单体组罐内的单元罐为上下式储液罐或罐 中罐式储液罐。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述罐堤朝向大海的一侧为外侧, 背向大海的 一侧为内侧并形成遮蔽水域, 在所述遮蔽水域内沿所述罐堤的内侧另设有多 个单体组 罐; 在所述罐堤的外侧沿所述罐堤增设有多个潜没 于水下的单体组罐; 在所述罐堤的内 侧或外侧增设多个单体组罐的目的在于增加海 上储备库的容量。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 在所述罐堤的内侧设有附属结构, 所述附属结 构包括运输船舶系靠泊结构和作业平台及通道 结构。

如上所述的海上液体储备库, 为了增加液体运输船舶的泊位, 可在不同形式的储备 库的内侧 (形成遮蔽水域的一侧) , 增加建造垂直于罐墙的凸堤。

如上所述的海上液体储备库, 其中, 所述单元罐采用混凝土或钢材建造。所述混凝 土包括钢筋混凝土、 预应力混凝土、 钢骨混凝土、 钢板混凝土(BI-STEEL)或纤维增强 混凝土, 等等。

与现有技术相比, 本发明具有以下特点和优点:

1、 本发明的由多个坐底于海床上的单体组罐顺序 排列构成的罐堤结构, 具有防波 堤功能, 使得本发明既能储存原油、 LNG或任何一种工业液体原料、 工业液体产品等液 体, 又具有防波的功效。

2、 本发明作业、 维护和运输的通道安装在单体组罐的内侧罐顶 部, 高出水面, 便 于作业、 维护和运输; 液体运输船舶的系靠泊结构和作业平台紧靠通 道的外侧, 具有码 头功能。

3、 本发明在波浪的作用大大减低的遮蔽水域的海 床上另行安装多个单体组罐, 增 大了储备库的容量; 沿罐堤的外侧的海床上可另行安装多个水下单 体组罐, 不但增大了 储备库的容量, 而且具有消浪的作用。

4、 与现有的海上浮式石油储备库相比, 本发明海上石油储备库具有造价低、 操作 费低、 系统可靠高、 安全环保和使用寿命长等优点。 附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的, 而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围 。 另外, 图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性 的, 用于帮助对本发明的理解, 并 不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸 。 本领域的技术人员在本发明的教导下, 可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例 尺寸来实施本发明。

图 1为本发明海上液体储备库呈一侧开口的口字 的平面示意图;

图 2为图 1的 A-A剖面的一个实施例的结构示意图;

图 3为图 1的 A-A剖面的另一个实施例的结构示意图;

图 4为本发明的多个矩形单体组罐和罐中罐式储 罐(卧式)组合的平面示意图; 图 5为图 4的 B-B剖面示意图;

图 6为本发明的六边形和燕尾形单体组罐组合的 面示意图。

附图标记说明:

1-储备库; 2-罐堤; 3-储运生产设施; 4-作业、 维护和运输的通道结构; 5-运输船 舶系靠泊结构和作业平台; 6-液体运输船; 7-水面; 8-单体组罐的长桩; 9-单体组罐; 10-作业平台长桩; 11-海床平面; 12-单元罐; 13-接缝填充物; 14-置换海水压载舱; 15-储液舱; 16-罐中罐式储液罐(卧式) ; 17-重力式基础固定压载; 18-抗滑桩。 具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够 更加清楚地了解本发明的细节。但是, 在此描述的本发明的具体实施方式, 仅用于解释本发明的目的, 而不能以任何方式理解 成是对本发明的限制。在本发明的教导下, 技术人员可以构想基于本发明的任意可能的 变形, 这些都应被视为属于本发明的范围。 本发明提出一种海上液体储备库, 固设于海床上, 所述海上液体储备库至少包括: 罐堤,基础结构和附属结构,储运生产设施。 其中:罐堤由至少两个单体组罐排列而成, 每个所述单体组罐由一个单元罐或至少两个排 列而成,单元罐至少包括一个储液舱和一 个置换海水压载舱, 单体组罐的底部坐落于海床上, 其中至少一部分单元罐的顶部高出 海水面, 单体组罐依次排列形成罐堤, 抵挡来自大海一侧的波浪, 使得本发明具有防波 堤的功能。 基础结构和附属结构, 各个单体组罐通过基础结构固定于海床上, 单体组罐 所承受的环境载荷和操作载荷通过基础结构传 递至海床基础。 基础结构包括桩式基础、 重力式基础和桩式加重力式基础。采用桩式基 础的单体组罐的操作重量等于或略大于罐 体在设计水位时的浮力, 即采用小水下重量坐底, 此时桩式基础主要功能是抵抗风、 波 浪和海流作用于所述单体组罐的水平力、抗滑 移和抗倾覆; 重力式基础除上述桩式基础 的功能外, 还需要承受重力载荷。 桩式基础结构包括长桩和吸力桩。 附属结构连接固定 在单体组罐上用于船舶的系靠泊作业, 使得本发明具有码头的功能。 储运生产设施, 包括联动的储液外输泵和海水压载泵、联动的 储液装载泵和海水卸载泵, 从而实现了储 液和压载海上等质量流率置换, 以保证储备库在储液装卸作业的过程中单体组 罐的操作 重量不变。 为此, 储液外输泵和置换压载海水装载泵须等质量流 率同步运转 (联动) , 储液输入泵和置换压载海水卸载泵亦须等质量 流率同步运转(联动) 。联动的泵组可通 过调速等技术措施, 以保证任何一种液体流入单体组罐, 必有等质量的另一种液体从单 体组罐流出。储运生产设施还包括其他工艺设 施和公用设施。储液外输泵和海水卸载泵 设置于各个单元罐内部或单元罐外部水下,储 运生产设施的其它设备设置在所述的单体 组罐的顶部。

本发明所述的储液为原油、 LNG、 或任何一种工业液体原料、 工业液体产品。 因此, 本发明液体储备库既能储存原油、 LNG等液体, 又具有防波和码头的功效。

请参考图 1, 为本发明海上液体储备库呈一侧开口的口字形 的平面示意图。 如图所 示, 口字形液体储备库的开口朝向岸边, 开口为液体运输船舶出入的 "大门", 口字形 内部的遮蔽水域形成了液体装卸码头的港池。 单体组罐 9海床坐底, 通过基础结构(长 桩 8 ) 固定在海床 11上。 在一个实施例中, 如图 2、 5所示, 单体组罐中两侧的单元罐 12罐顶位于水面以下, 中间单元罐 12罐顶高出水面, 以挡住来自大海外侧的波浪。 基 础结构为长桩 8, 也可采用吸力桩, 或采用重力式基础、 即通过向单体组罐底部或向单 体组罐底部专门设置的固定压载舱内加固定压 载(如铁矿砂)形成重力基础结构, 或采 用桩基和重力基础相结合的基础结构。储运生 产设施 3的大部分设备在水面以上, 安装 在单体组罐中部的罐顶。储运生产设施 3的储液外输泵和海水卸载泵设置于各个单元 内部或单元罐外部水下。 作业、 维护和运输的通道 4安装在单体组罐 9的内侧罐顶部, 高出水面 7。 液体运输船舶 6的系靠泊结构和作业平台 5紧靠通道 4的外侧, 可直接安 装并依附在罐堤 2的侧壁上, 也可独立设置、 紧靠罐堤 2的侧壁, 具有独立的基础, 如 图 2所示长桩 10。 在另一个实施例中, 如图 3所示, 单体组罐 9的单元罐 12全部罐顶 标高相同、 且顶部高出水面, 作业、 维护和运输的通道 4安装在单体组罐顶部的内侧。 与图 2中的单体组罐相比, 图 3所示的单体组罐的优点是结构形式简单, 缺点是水线面 面积较大、 海面水位变化所引发的罐体浮力变动较大、 基础所承受的垂向力变动较大。 在本发明中,单体组罐 9可以采用罐顶标高相同的单元罐 12,也可以采用罐顶标高不相 同的单元罐 12, 只要至少一部分单元罐的顶部高出海水面, 实现防波功效即可。

在本发明中, 罐堤 2可以呈一侧开口的口字形, 还可以由于多个单体组罐 9排列形 成一字形、 L形、 U形或 V形, 或者根据码头防波堤所需的其它形状, 形成不同形状的 海上液体储备库。 其中, L形直角内为遮蔽水域, 长边迎浪; U形和 V形顶角迎浪, 内 侧为遮蔽水域。 为了增加液体运输船舶的泊位, 可在不同形式的储备库的内侧(形成遮 蔽水域的一侧) , 增加建造垂直于罐墙的凸堤; 凸堤也可采用单体组罐排列成罐墙的结 构。 对于靠岸建设的大型码头, 本发明一字形、 L形罐堤可作为该码头的防波堤、 与之 形成配套, 防波堤内侧则作为油码头。 在不靠岸边的开阔水域, 本发明 U形、 V形或一 侧开口的口字形罐堤也可独立建造, 其内侧的遮蔽水域则为本装置油码头的港池。

在本发明中, 如图 4、 5、 6所示, 单体组罐 9由一个单元罐构成或由由至少两个单 元罐 12组成,多个单元罐 12呈蜂窝状排列成矩形(如图 4所示)、六边形或燕尾形(如 图 6所示) 的轮廓。 其中, 如图 4所示, 为多个(图示为 3个, 代表多个)蜂窝状矩形 单体组罐 9顺序排列形成的罐堤 2。 如图 6所示, 为一个蜂窝状六边形单体组罐 9和多 个(图示为 2个, 代表多个)蜂窝状燕尾形单体组罐 9顺序排列形成的罐堤 2。 本发明 的单体组罐 9、组成单体组罐的单元罐 12优选为对称结构,其目的在于必须保证储液 装卸的过程中重心在水平面的投影的位置不变 。本发明的单体组罐 12、组成单体组罐的 置换海水压载舱 14和储液舱 15均优选为圆筒形容器。

罐堤 2中相邻的两个单体组罐 9之间没有刚性构件连接, 以尽可能避免或减小单体 组罐之间出现力和位移的传递。换言之整个罐 堤不是一个刚性的整体。罐堤 2的各个单 体组罐 9安装完成后,在相邻的单体组罐 9之间的连接缝隙内现场填充填充物 13。该填 充物 13可以是橡胶、 塑料或者是少量不具有强结合力的水泥或其它 适宜的材料, 只要 能够起到填缝且不具有刚性连接功能即可。 在现场填充时, 填充物 13从单体组罐 9的 顶部开始填充直达海床止, 或填充至离海床某一高度结束, 即连接缝隙的下部仍保持水 体的通透。

如图 5所示, 在本发明的一个可选的实施例中, 单体组罐 9可以为上下式储液罐, 即组成单体组罐的单元罐 12为立式圆筒形容器, 内部上下一分为二形成两个容器, 一 个为置换海水压载舱 14, 另一个为储液舱 15, 即所谓 "上下罐" 。 由上下罐构成的单 体组罐 9两侧单元罐的罐顶位于水面以下, 中部罐顶高出水面, 多个单体组罐 9顺序排 列形成罐堤 2。 当然, 上下罐也可以采用全部罐顶标高相同并高出水 面的结构, 以形成 罐堤 2。 单元罐 9除采用 "上下罐"夕卜, 还可采用其它形式, 如储油舱在海水压载舱内 部的罐中罐式储液罐, 包括立式和如图 5所示中的卧式 "罐中罐" 16。 图 5中为卧式罐 中罐与上下罐配合使用, 也可以采用立式罐中罐与上下罐配合使用, 或者也可以单独使 用立式罐中罐构成罐堤 2。 不论单元罐和单体组罐采用何种结构形式, 它们的优选形式 都是对称结构, 以保证在任何一种操作状态下它的重心在水平 面的投影的位置始终保持 不变, 此为已有技术, 在此不再累述。

如图 2和图 3所示, 固定单体组罐 9的基础结构采用桩基, 即基础结构为固定连接 于各个单体组罐 9外侧的若干根长桩 8, 或固定连接于各个单体组罐 9底部的吸力桩。 单体组罐 9通过桩基, 即长桩 8或吸力桩固定在海床上, 使单体组罐 9坐底于海床平面 11上。本发明采用桩基的单体组罐,其操作重 等于或略大于设计水位下的浮力, 即采 用小水下重量坐底。采用桩基固定的优点是海 床表层处理简单, 对于浅表层地基承载力 要求较低, 易于撤除和搬迁; 缺点是需要配置长桩或吸力桩, 在海上现场桩的贯入及其 与罐体的连接固定有一定的难度。

作为本发明另一种可选的实施方式, 固定单体组罐 9的基础结构还可采用重力式基 础。 重力式基础可通过向单元罐 12内的底部加固定压载 17 (如铁矿砂)而形成, 如图 5所示。 此外, 还可在单元罐 12底部设置专门的固定压载舱, 以便固定压载 17加入。 固定压载的目的是大大增加单体组罐的重量, 依靠重量使单体组罐稳定地坐落在海床 上。 固定压载通常是单体组罐 9在海上现场就位安装后再加入。单体组罐 9采用重力式 基础固定的优点是, 海上现场就位安装时加固定压载的作业比较简 单, 缺点是是海床处 理工作量大、 对于地基承载力要求较高、 难于撤除和搬迁。

另外, 本发明也可采用桩基和重力式基础相结合的基 础结构, 如图 5所示, 采用固 定压载 17与抗滑桩 18配合, 固定卧式 "罐中罐"罐体。 在实际工程中, 基础结构的选 择需要根据工程项目的具体条件, 通过技术和经济的比较确定。

本发明的罐堤 2朝向大海的一侧为外侧, 背向大海的一侧为内侧并形成遮蔽水域。 在遮蔽水域内沿罐堤 2的内侧另设有多个单体组罐 9; 在罐堤 2的外侧沿罐堤 2的外侧 增设有多个潜没于水下的单体组罐 9。 具体地讲, 为了增大储备库的容量, 可根据需要 采取如下措施: 1、在波浪的作用大大减低的遮蔽水域的海床 另行安装多个单体组罐, 它们可以高出水面, 也可以潜没在水下。 由于遮蔽水域的波浪的作用大大减低, 该些单 体组罐所承受的波浪水平力和垂向力将相应大 大减小, 基础所承受的荷载也大大降低, 基础工程比较简单。 2、 沿罐堤 2的外侧的海床上可另行安装多个水下单体组 。 由于 处于水下, 水下单体组罐所受波浪载荷将小于水面组罐。 外侧的水下组罐对于罐堤 2具 有消浪的作用。 图 4显示罐墙 2外侧另行安装了卧式 "罐中罐"型水下单体组罐 16, 它 实际上是 4根双层管组成的竹排式结构; 每个双层管为一个单元罐, 内管为储油舱 15, 外管为海水压载舱 14, 海水压载舱外底部为固定压载 17 (参见图 5 ) 。

本发明还具有其他的附属结构。 例如, 运输船舶系靠泊结构和作业平台 5, 作业、 维护和运输的通道结构 4。 如图 2所示, 运输船舶系靠泊结构和作业平台 5位于罐堤 2 的内侧。系靠泊结构和作业平台 5可安装并依附在罐堤体上,也可独立设置、 靠罐堤, 具有独立的基础(即作业平台长桩 10 )。非独立设置的系靠泊结构和作业平台 5通常依 托单体组罐 9直接安装在罐体上, 由单体组罐 9的基础为其提供支撑, 必要时也可加设 辅助的长桩基础。 作业、 维护和运输的通道结构 4位于罐堤 2的内侧。通道结构 2可以 和作业平台 5形成一个整体结构, 也可以独立设置在罐堤 2的顶部。

本发明的储运生产设施 3, 其中多数设备安装在单体罐罐体的顶部, 少数设备, 如 储液外输泵、海水卸载泵等可设置在单元罐 12罐体内部或单元罐 12罐体外部水下。储 运生产设施 3包括但不限于: 储备库液体储运流程所需的设备, 如各种泵、加热换热设 备、 LNG汽化或再冷凝设备和相应的管线阀门等; 公用系统、 仪电系统、 空气和氮气系 统、 安全环保监测和控制系统、 消防系统、 作业和维护所需的配套设施等。 附属设施为 储备库液体接收、 储存和外运所必须的生产运行、 支持保障和安全环保的设施。

本发明的单体组罐 9可采用混凝土或钢材建造, 推荐优先采用混凝土建造。所述混 凝土包括钢筋混凝土、 预应力混凝土、 钢骨混凝土、 钢板混凝土(BI-STEEL)或纤维增 强混凝土,等等。混凝土单元罐的储液舱可根 据储液的种类的不同采用相应的内衬结构。 例如,储存 LNG的储液舱的罐壁从外到内通常为: 1、混凝土外壁, 2、 16MnR钢罐壁, 3、 低温隔热材料, 如注氮气正压珠光砂等, 4、 耐超低温的钢材, 如耐低温的奥氏体不锈 钢 0Crl8M9制成的内罐壁。 内外筒之间的支撑采用耐低温且隔热性能较好 的环氧玻璃 钢与 0Crl8M9钢板组合结构。 再如, 储存 LPG的储液舱的罐壁从外到内通常为: 混凝 土外壁、 16MnR钢罐壁。 海水压载舱和原油储油舱通常无需内衬, 海水和原油可直接接 触钢筋混凝土舱壁。 钢筋混凝土单体组罐可在船坞内或在码头场地 的滑道上建造。

如果单体组罐自重过大, 在船坞内建造后无法整体漂浮, 则单体组罐须采用干湿两 步法建造: 先在坞内建造岛体的下段(干式建造) , 完成后下段漂浮出坞, 拖航至较深 的遮蔽水域, 在漂浮状态下继续完成后续的全部岛体建造( 湿式建造) 。 如果单体组罐 自重不大, 能够在坞内整体漂浮, 则整个单体组罐可坞内建造、 即干式一步法建造。储 运生产设施和岛体的附属结构应尽可能在岛体 建造时一并安装在岛体上, 以减少海上现 场安装的工作量。 单体组罐连同其上的设施及附属结构建造完成 后, 湿拖至海上现场, 准备后续的海上安装作业。

单体组罐 9的全部或部分也可在码头场地的滑道上建造 整体或部分建造完成后, 牵引滑移至下水驳上, 再直接拖航至现场完成安装; 或拖航至遮蔽水域, 单体组罐 9下 水后在漂浮状态下完成的其余部分的建造, 再湿拖至现场完成安装。单体组罐 9在码头 场地是采用干式一步法建造, 还是采用干湿两步法建造, 需要根据单体组罐的重量和尺 度、 码头场地滑道的承载力和下水驳的吨位来决定 。

采用吸力桩基础的单体组罐通常将基础和罐体 分开建造, 基础和罐体在海上回接、 固定成为一个整体。 基础可采用多个吸力桩筒通过垂直竖板相连接 组成的 "基盘", 采 用湿式气浮拖航运至海上现场。如果基础采用 长桩, 通常在罐体建造完成时将桩预先临 时固定在桩靴或套筒中, 桩随罐体一起运至现场。

吸力桩基础的单体组罐的海上安装的主要步骤 : 海床平整, 基础就位, 基础贯入, 罐体注水下沉与基础对接、 固定。

长桩基础的单体组罐的海上安装可采用打桩或 罐体重力压桩贯入两种方法。两种方 法在海床平整后的主要安装步骤不同。 打桩法: 罐体就位、 海水压载坐底, 长桩打入。 压桩步骤为: 1、 罐体漂浮就位; 2、 下放长桩靠自重入泥; 3、 将长桩与罐体临时固定; 4、 罐体内加海水靠罐体重量压桩; 5、 罐底至海床后解除桩与罐体的固定约束; 6、 排 水使罐体上浮; 7、 重复步骤 3和 4至桩的入泥深度满足要求。 充水下压时应注意单体 组罐罐体的重心的平面位置和各个桩的土抗力 的差异, 以便决定向不同单元罐充水的多 少。

采用重力式基础的单体组罐的海上安装的主要 步骤: 海床地基开挖至设计深度, 分 层建造混凝土基础(从下到上通常为大石块层 、 小石块层、 碎石和砂层) , 罐体注水下 沉坐落在海床基础上, 向单体组罐内或固定压载舱内加入固定压载, 如铁矿砂。

针对上述各实施方式的详细解释, 其目的仅在于对本发明进行解释, 以便于能够更 好地理解本发明, 但是, 这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的 限制, 特别是, 在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相 互任意组合, 从而组成其他实施方式, 除 了有明确相反的描述, 这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施 方式中, 而并不仅 局限于所描述的实施方式。