Плавучее хранилище сжиженного природного газа



Плавучее хранилище сжиженного природного газа
Плавучее хранилище сжиженного природного газа
Плавучее хранилище сжиженного природного газа
Плавучее хранилище сжиженного природного газа

 


Владельцы патента RU 2603436:

Федеральное государственное казённое военное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области добычи сжиженного природного газа на шельфе арктических морей и может быть использовано для накопления, хранения и выдачи сжиженного природного газа (СПГ). Ледостойкий корабельный корпус (1) плавучего хранилища СПГ состоит из круглого наклонного борта с плоским дном (2), посреди которого расположена сферическая выпуклость (3). Сверху корпус (1) закрыт наклонной к бортам палубой (4). В сферическую выпуклость (3) дна (2) корабельного корпуса через теплоизоляционную прослойку (5) установлен криогенный сферический резервуар (6) с двойными стенками и теплоизоляционной вакуумированной полостью между ними. Криогенные трубопроводы (7) заполнения и выдачи СПГ расположены внутри резервуара (6) от его оголовка (8) до нижнего уровня. Снаружи резервуара (6) трубопроводы (7) расположены в закрытом с внешней стороны переходе (9). Под палубной надстройкой (10) и палубой (4) расположена шахта (11) с лифтом и лестницами к плоскому дну (2) ледостойкого корабельного корпуса (1). На плоском дне (2) расположены технологические отсеки (12), а также отсек комбинированного движителя силовой установки (13). Достигается возможность упрощения комплекса добычи и транспортировки СПГ на шельфе арктических морей, а также повышение его надежности. 5 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к области добычи сжиженного природного газа на шельфе арктических морей (в условиях Крайнего Севера) и может быть использовано для накопления, хранения и выдачи сжиженного природного газа (СПГ) перед его непосредственной транспортировкой танкерами потребителю.

Прототипом заявляемого изобретения является «Плавучая дрейфующая научная станция», содержащая искусственную плавучую платформу круглой формы с наклонными бортами с двойными стенками, куполообразным верхом и снабженную силовой установкой с движителем, позволяющим устройству маневрировать на воде по патенту на изобретение RU 2494001 С2 от 27.09.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 38/00 - [1].

Недостатком прототипа [1] является, то, что он относится к плавучим сооружениям, в частности к обитаемым дрейфующим научным станциям, и не может быть применен для накопления, хранения и выдачи СПГ на танкер для дальнейшей перевозки потребителю.

В то же время известны, например:

- «Морская платформа типа нефтехранилища с беспричальным наливом и способ отделения верхней конструкции корпуса от плавучего нижнего модуля указанной платформы» по патенту на изобретение RU 2481222 С2 от 10.05.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 21/50, В63В 22/02, В63В 27/3 - [2]. Платформа [2] содержит плавучую верхнюю конструкцию корпуса, имеющую нижний конец, плавучий нижний модуль, имеющий положительную плавучесть и разъемно подсоединенный к нижнему концу верхней конструкции корпуса, при этом платформа содержит множество узлов якорных растяжек, каждая из которых содержит первую часть, разъемно соединенную с верхней конструкцией корпуса, и вторую часть, подсоединенную к нижнему модулю. Конструкция платформы обеспечивает возможность противостояния морской платформы ледовым нагрузкам в регионах с суровыми климатическими условиями.

- «Плавучая морская платформа» по патенту на изобретение RU 2200110 C1 от 10.03.2003 г., МПК В63В 35/44, В63В 39/00, Е02В 17/00 - [3]. Плавучая морская платформа [3] содержит надводное верхнее строение, расположенное по меньшей мере на одной вертикальной опорной колонне, имеющей корпус произвольной формы, конструктивную ватерлинию произвольной конфигурации и центр тяжести, расположенный ниже центра величины. Корпус вертикальной опорной колонны в районе конструктивной ватерлинии, выше и ниже нее, содержит участок общей протяженностью, равной по меньшей мере удвоенной значительной амплитуде волны максимального расчетного волнения акватории, представляющий собой сужающееся вверх от сечения к сечению тело, наружная поверхность которого выполнена наклоненной к вертикальной оси опорной колонны. Величина удвоенного угла наклона к вертикальной оси опорной колонны образующей наружной поверхности сужающегося вверх тела составляет 10-140°, ее надводное верхнее строение расположено на двух и более вертикальных опорных колоннах, опертых по меньшей мере на один подводный понтон.

Однако платформы [2] и [3] при хранении СПГ нерациональны по теплопритокам из окружающей среды ввиду большой удельной поверхности цилиндрической конструкции.

Также известны:

- «Комплекс Абрамова для промысловой разработки месторождений природного газа» по патенту на изобретение RU 2180305 С2 от 10.03.2002 г., МПК В63В 35/44 - [4], а также

- «Комплекс промысловой разработки месторождений природного газа Абрамова В.А.» по патенту на изобретение RU 2219091 С2 от 20.12.2003 г., МПК В63В 35/44 - [5]. Комплексы [4] и [5] относятся к комплексам промысловой разработки морских и прибрежных газовых месторождений шельфа арктических морей России и других регионов, функционирующим в ледовых, в сложных метеорологических и ветроволновых условиях и на больших глубинах. Комплекс имеет в своем составе соединенную с грунтом морскую платформу или морскую плавучую платформу добычи природного газа (ПГ), химико-технологическую систему (ХТС) агрегатов подготовки ПГ, ХТС агрегатов получения жидкого продукта, например, сжиженного природного газа (СПГ), метанола, установленные на борту плавучего завода, преимущественно подводного базирования, компрессорную станцию, хранилище с теплообменным устройством для переохлаждения жидкого продукта хладагентом и транспортные суда-продуктовозы для вывоза жидких продуктов на экспорт и внутренний рынок. Достигается интенсификация освоения морских газовых месторождений, крупномасштабных поставок жидких продуктов (СПГ, метанола) высокоэффективными средствами, создаваемыми на базе современной судотехнологии и серийных производств получения СПГ, метанола и других продуктов и улучшения условий труда, быта и отдыха персонала комплекса.

- «Морское плавучее основание для добычи, хранения и выгрузки, используемое в покрытой льдом и чистой воде (Варианты)» по патенту на изобретение RU 2478516 C1 от 10.04.2013 г., МПК В63В 35/44 - [6]. Морское плавучее основание [6], предназначенное для использования в предрасположенных к образованию льда водах, а также в чистых водах, для добычи, хранения и транспортировки нефти и/или сжиженного газа, содержащее монолитный корпус, имеющий верхнюю стенку, образующую палубу, нижнюю стенку и многоугольную конфигурацию наружных боковых стенок, окружающих центральный проем буровой шахты, причем боковые стенки имеют нечетное количество плоских поверхностей и острых углов для резания ледовых щитов, сопротивления льду и его разрушения и отвода торосов от данного сооружения, отсеки для балласта и отсеки для хранения, расположенные в корпусе, регулируемую систему балласта, предназначенную для балластировки и дебалластировки заданных отсеков для балласта и отсеков для хранения с обеспечением сообщения указанному основанию вертикальной, бортовой, килевой и продольно-горизонтальной качки для его динамического позиционирования и маневрирования и выполнения операций по резанию, разрушению и перемещению льда, причем внутренняя часть буровой шахты имеет сдвоенную сужающуюся конусообразную форму относительно вертикальной оси, обеспечивающую задержку воды для избирательного создания добавленной гидродинамической присоединенной массы с обеспечением увеличения периода собственных колебаний при бортовой и вертикальной качке, снижения динамического усиления и резонансных колебаний, обусловленных волнами и перемещением основания, и облегчения маневрирования основания.

- «Плавучий завод СПГ катамаранного типа» по патенту на изобретение RU 2497711 C1 от 10.11.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 43/06 - [7], который содержит корпус СПГ судна с первым балластным танком для хранения балластной воды, плавучий объект, пространственно разнесенный с корпусом СПГ судна на заданное расстояние и плавающий на поверхности моря, расположенный при этом сбоку, смежно с корпусом СПГ судна, при этом плавучий объект имеет второй балластный танк для хранения балластной воды, установка сжижения одним концевым участком соединена с корпусом СПГ судна, а другим концевым участком соединена с плавучим объектом так, чтобы опираться на корпус СПГ судна и плавучий объект.

Известные аналоги [4], [5], [6] и [7] отличаются сложностью конструкции ввиду проведения буровых работ и добычи продукта (нефти и/или сжиженного газа), а также осуществление сжижения добытого природного газа в СПГ. То есть эти аналоги отличаются многофункциональностью по проводимым технологическим процессам: осуществлению добычи, переработки продукта, его хранения и выдачи потребителю.

Задачей заявляемого технического решения по сравнению с аналогами [4], [5], [6] и [7] является только временное хранение СПГ в периоды, когда к газодобывающему сооружению из-за ледовой обстановки или по другим причинам не могут добраться танкеры СПГ. То есть обеспечение постепенной закачки СПГ в плавучее хранилище, длительное хранение СПГ и выдачу СПГ потребителю, например, на танкер сжиженного природного газа.

В то же время известны танкеры и судна-газовозы для условий ледового плавания, системы их заправки и выгрузки, а также использование на этих судах цилиндрических и сферических емкостей для СПГ, которые могут иметь двойные стенки и вакуумированную теплоизоляцию между ними, например:

- «Судно-газовоз для перевозки сжиженного природного газа преимущественно в ледовых условиях» по патенту РФ на изобретение: RU 2522201 C1 от 10.07.2014 г., МПК В63В 25/08, В63В 35/08 - [8];

- «Система добычи, хранения и выгрузки природного газа» по патенту РФ на изобретение: RU 2502628 C1 от 27.12.2013 г., МПК В63В 27/25, В63В 27/34, В63В 35/44, В63В 25/12, F17D 1/18, B67D 9/02 - [9];

- «Танкер для сжиженного природного газа с системой его погрузки и разгрузки» по патенту РФ на изобретение: RU 2446981 C1 от 10.04.2012 г., МПК В63В 25/12, В63В 25/14, В63В 27/24, F17C 1/00, В63В 35/00 - [10].

- «Тепловая изоляция танка для перевозки СПГ» по патенту РФ на изобретение: RU 2513152 С2 от 27.02.2014 г, МПК В63В 25/16, F17C 3/02 - [11].

При этом из известности аналогов [8], [9], [10] и [11] явным образом не следует создание плавучего хранилища СПГ, содержащее искусственную плавучую платформу ледового класса и сферическую криогенную емкость. Тем более, что использование для постепенного накопления СПГ танкеров с криогенными емкостями экономически не выгодно и не целесообразно.

Также широко известны морские объекты и технические мероприятия (способы) по пассивной и активной их защите от воздействия льда, например, по книге: Кульмач П.П. Морские сооружения для освоения полярного шельфа. - Москва: 26 ЦНИИ МО РФ, 1999. - 336 с., ил. 116. (стр. 52…65) - [12]. Однако применение этих способов для плавучего хранилища СПГ неизвестно.

Вышеприведенные недостатки прототипа и аналогов ставят задачу создания простого, надежного и высокоэффективного плавучего хранилища СПГ, которое могло бы функционировать в условиях Крайнего Севера (на шельфе арктических морей). Другими словами, создание вспомогательного плавучего хранилища СПГ для завода СПГ, который может быть как плавучим, так и стационарным.

Сущность технического решения состоит в том, что плавучее хранилище СПГ содержит искусственную плавучую ледостойкую платформу круглой формы с наклонными бортами и снабженную силовой установкой с движителем, позволяющим устройству маневрировать на воде. Плавучая ледостойкая платформа круглой формы с наклонными бортами выполнена в виде круглого ледостойкого корабельного корпуса с круглым наклонным бортом, с плоским дном, посреди которого расположена сферическая выпуклость, сверху корабельный корпус закрыт наклонной к бортам палубой, выполненной в виде шайбы. В сферическую выпуклость дна корабельного корпуса через теплоизоляционную прослойку установлен криогенный сферический резервуар с двойными стенками и теплоизоляционной вакуумированной полостью между ними. Криогенный сферический резервуар снабжен криогенными трубопроводами заполнения и выдачи, которые расположены внутри резервуара от его оголовка до нижнего уровня его внутренней стенки, а снаружи резервуара криогенные трубопроводы расположены в закрытом с внешней стороны переходе, который дополнительно снабжен лестницей. Переход на палубе пристыкован к палубной надстройке с технологическими помещениями, помещениями для плавсостава и помещениями для управления плавучим хранилищем СПГ. Под палубной надстройкой расположена шахта с лифтом и лестницами к плоскому дну ледостойкого корабельного корпуса, на дне которого расположены технологические отсеки, а также отсек движителя силовой установки с гребным винтом. По периметру палубы установлено ограждение. По периметру борта ледостойкого корабельного корпуса круглой формы равномерно расположены не менее трех узлов якорных растяжек. Движитель силовой установки плавучего хранилища СПГ выполнен комбинированным с возможностью работы на испарившемся СПГ.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в упрощении комплекса добычи и транспортировки СПГ в условиях Крайнего Севера на шельфе арктических морей, а также в повышении его надежности. Технический результат достигается тем, что плавучее хранилище СПГ, по сравнению с судами-газовозами, используемыми в комплексе добычи и транспортировки СПГ, существенно проще, надежнее и дешевле. Применение плавучего хранилища СПГ позволит упростить плавучий или стационарный завод по производству СПГ, а также повысить его безопасность, так основной объем СПГ будет находиться вне завода. Кроме того, установка одного или нескольких таких заявляемых плавучих хранилищ СПГ у завода по производству СПГ позволит в условиях Крайнего Севера при неблагоприятной ледовой обстановке, длительное время заводу бесперебойно функционировать до возобновления навигации, что, в свою очередь, приведет к сокращению применения дорогостоящих ледоколов для проводки судов-газовозов.

Введение в формулу изобретения признака: «плавучая ледостойкая платформа круглой формы с наклонными бортами выполнена в виде круглого ледостойкого корабельного корпуса с наклонным бортом» необходимо для создания жесткой плавучей конструкции, позволяющей противостоять ледовым нагрузкам. Круглый корпус обеспечивает одинаковую парусность устройства при изменении направления ветра, что улучшает распределение нагрузок на якоря при стоянке.

Введение в устройство: «плоского дна, посреди которого расположена сферическая выпуклость вниз» необходимо для того, чтобы обеспечить положительную плавучесть и устойчивость хранилища СПГ и необходимое пространство для технологических отсеков под палубой. Сферическая выпуклость дна вниз необходима для размещения в ней сферического криогенного резервуара.

Введение признака: «сверху корабельный корпус закрыт наклонной к бортам палубой, выполненной в виде шайбы» необходимо для того, чтобы закрыть сверху от атмосферных осадков объем находящийся под палубой: отсеки (помещения). Круглый центральный вырез палубы необходим для возвышения над палубой верхней части сферического криогенного резервуара. Выполнение наклонной к бортам палубы необходимо для самостоятельного удаления осадков в виде дождя, снега и града за борт. В случае образования наледей наклонная к бортам палуба облегчит удаление этой наледи обслуживающим персоналом. Уклон палубы может находиться в диапазоне 3…15°.

Введение признака: «в сферическую выпуклость дна корабельного корпуса через теплоизоляционную прослойку установлен криогенный сферический резервуар с двойными стенками и теплоизоляционной вакуумированной полостью между ними» необходимо для того, чтобы конструктивно минимизировать конструкцию плавучего хранилища СПГ, а также для дополнительного снижения теплопритоков от сферической выпуклости корабельного корпуса к криогенному сферическому резервуару. Использование криогенного сферического резервуара позволяет минимизировать теплопритоки к хранимому СПГ и обойтись одним резервуаром, технология сооружения которого была отработана при строительстве наземных криогенных резервуаров. Использование теплоизоляционной вакуумированной полости между стенками криогенного сферического резервуара также способствует минимизации теплопритоков к хранимому СПГ. Теплоизоляция может быть экранно-вакуумной, порошково-вакуумной и др. Выступающая над палубой верхняя часть сферического купола резервуара позволит существенно уменьшить на него ветровые нагрузки, что приведет не только к снижению механических нагрузок, но и к снижению тепловых притоков к резервуару за счет более плавного его обтекания воздушными массами. При этом сферическая форма выступающего купола позволит более эффективно противостоять ветровым нагрузкам при изменчивой в условиях Крайнего Севера розе ветров, а также эффективно противостоять снежным заносам на палубе за счет уменьшения общего аэродинамического сопротивления плавучего хранилища СПГ. Наклонная к бортам палуба и выступающая над палубой верхняя часть криогенного сферического (купола) резервуара должны быть механически соединены кронштейнами с учетом тепловых расширений палубы и резервуара, а кольцевой зазор между ними закрыт от попадания осадков с направлением последних на палубу (из которой осадки попадают за борт плавучего хранилища СПГ).

Введение признака: «криогенный сферический резервуар снабжен криогенными трубопроводами заполнения и выдачи, которые расположены внутри резервуара от его оголовка до нижнего уровня его внутренней стенки» необходимо для заполнения плавучего хранилища сжиженным природным газом при загрузке СПГ в плавучее хранилище, а также выдачи СПГ на танкер или потребителю при выгрузке. Выгрузка СПГ может быть осуществлена при помощи криогенных насосов СПГ или наддувом испарившегося СПГ после его газификации.

Введение признака: «снаружи резервуара криогенные трубопроводы расположены в закрытом с внешней стороны переходе, который дополнительно снабжен лестницей» необходимо для того, чтобы обеспечить доступ обслуживающего персонала к оголовку сферического криогенного резервуара и не допустить воздействия внешней окружающей среды (снега, льда и ветров) на трубопроводы и запорно-регулирующую арматуру наполнения-выдачи СПГ.

Введение признака: «переход на палубе пристыкован к палубной надстройке» также необходим для защиты трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, лестницы и обслуживающего персонала от воздействия окружающей среды.

Введение признака: «палубная надстройка с технологическими (техническими) помещениями, с помещениями для плавсостава и помещениями для управления плавучим хранилищем СПГ» необходимо, во-первых, для того, чтобы в ней разместить капитанскую рубку управления плавучим хранилищем СПГ во время движения и во время постановки на якоря и, во-вторых, для несения возможной вахты обслуживающим персоналом (если плавучее хранилище СПГ не автоматизировано). В технических отсеках (помещениях) палубной надстройки может быть организован процесс подсоединения - отсоединения внешних гибких криогенных трубопроводов наполнения-выдачи СПГ.

Введение признака: «под палубной надстройкой расположена шахта с лифтом и лестницами к плоскому дну ледостойкого корабельного корпуса, на дне которого расположены технологические отсеки» необходимо для того, чтобы обеспечить доступ к отсеку движителя силовой установки и к технологическим отсекам, необходимым для функционирования плавучего хранилища СПГ.

Введение «отсека движителя силовой установки с гребным винтом» необходимо для обеспечения возможности плавучему хранилищу СПГ самостоятельно плыть, а также маневрировать, например, при постановке его на якоря.

Введение признака: «по внешнему периметру палубы установлено ограждение» необходимо для того, чтобы члены экипажа или обслуживающий персонал уберечь от падения с палубы.

Введение признака: «по периметру борта ледостойкого корабельного корпуса круглой формы равномерно расположены не менее трех узлов якорных растяжек» необходимо для того, чтобы закрепить плавучее хранилище СПГ и исключить его перемещения вблизи завода СПГ или потребителя. Для закрепления круглого корабельного корпуса минимально необходимое число якорных растяжек равно трем, которые для равномерного распределения нагрузок должны равномерно располагаться вокруг круглого корпуса. В случае большего числа якорных растяжек они должны располагаться под углами: 3 шт. - 120°, 4 шт. - 90°, 6 шт. - 60° и т.д.

Введение признака: «движитель силовой установки плавучего хранилища СПГ выполнен комбинированным с возможностью работы на испарившемся СПГ» необходимо для создания возможности пустому плавучему хранилищу СПГ плыть и обеспечивать работу всех своих систем при работе движителя, например, на дизельном топливе, а при наличии в сферическом резервуаре СПГ - на испарившихся его парах (газообразном метане).

На фиг. 1 представлен боковой разрез (Α-A) плавучего хранилища СПГ. На фиг. 2 - плавучее хранилище СПГ (вид сверху). На фиг. 3 - варианты и осадки плавучего хранилища СПГ в зависимости от его загрузки: а) пустое (начало загрузки хранилища); б) наполовину загружен; в) полностью загружен. На фиг. 4 - внешний вид плавучего хранилища СПГ. На фиг. 5 - вид плавучего хранилища СПГ на поверхности воды в условиях Арктики.

Плавучее хранилище СПГ содержит искусственную плавучую ледостойкую платформу круглой формы с наклонными бортами, выполненную в виде круглого ледостойкого корабельного корпуса. Ледостойкий корабельный корпус (1) состоит из круглого наклонного борта, с плоским дном (2), посреди которого расположена сферическая выпуклость (3) вниз. Сверху корабельный корпус (1) закрыт наклонной к бортам палубой (4), выполненной в виде шайбы. В сферическую выпуклость (3) дна (2) корабельного корпуса через теплоизоляционную прослойку (5) установлен криогенный сферический резервуар (6) с двойными стенками и теплоизоляционной вакуумированной полостью между ними. Плавучее хранилище снабжено криогенными трубопроводами (7) заполнения и выдачи СПГ, которые расположены внутри резервуара (6) от его оголовка (8) до нижнего уровня его внутренней стенки. Снаружи сферического резервуара (6) криогенные трубопроводы (7) расположены в закрытом с внешней стороны переходе (9), который дополнительно снабжен лестницей для обслуживающего персонала (на фигурах не показаны). Переход (9) на палубе (4) пристыкован к палубной надстройке (10) с технологическими помещениями, помещениями для плавсостава и помещениями для управления плавучим хранилищем СПГ. Под палубной надстройкой (10) (и палубой (4)) расположена шахта (11) с лифтом и лестницами к плоскому дну (2) ледостойкого корабельного корпуса (1). На плоском дне (2) расположены технологические отсеки (12), а также отсек движителя силовой установки (13) с гребным винтом (14). В технологических отсеках (12) могут находиться, например, баки с топливом (дизельным) для движителя силовой установки (13), вспомогательные помещения, вакуумная станция для криогенного сферического резервуара (6), аккумуляторная и т.д. По внешнему периметру палуба (4) снабжена ограждением (15), например, в виде перил. Трубопроводы (7) заполнения и выдачи СПГ в палубной надстройке (10) имеют вентили, запорно-регулирующую арматуру и соединители для соединения с трубопроводами завода СПГ, танкера или других потребителей (на фигурах не показаны). По периметру борта ледостойкого корабельного корпуса (1) круглой формы равномерно расположены не менее трех узлов якорных растяжек (16), которые могут быть снабжены якорями и (или) другими средствами фиксации плавучего хранилища СПГ. Движитель силовой установки (13) плавучего хранилища СПГ выполнен комбинированным с возможностью работы на испарившемся СПГ, например, в виде газодизеля, который может работать как на дизельном топливе, так и на природном газе (метане).

Эксплуатация заявленного плавучего хранилища СПГ заключается в следующем: Первоначально созданное на верфи плавучее хранилище СПГ своим ходом временным экипажем, находящимся в палубной надстройке (10) в период навигации доставляют, например, к расположенному на шельфе северных морей плавучему заводу по производству СПГ (или буровой платформе с производством СПГ). При этом используют гребной винт (14) движителя силовой установки (13), расположенный на плоском дне (2) ледостойкого корабельного корпуса (1). Экипаж по шахте (11) может также спускаться под палубу (4) к технологическим (техническим) отсекам (12) и к движительной силовой установке (13) для выполнения регламентных работ. Далее у буровой платформы при помощи расположенных на круглом наклонном борту корабельного корпуса (1) узлов якорных растяжек (16) неподвижно закрепляют плавучее хранилище СПГ. Временный экипаж подсоединяет гибкими криогенными трубопроводами плавучее хранилище СПГ с заводом по производству СПГ и далее проводит подготовку плавучего хранилища для безлюдной автоматической эксплуатации (или эксплуатации с малым количеством: 2…3 человека (сменой или вахтой)). При этом ограждение в виде перил (15) не позволяет людям упасть с наклонной к бортам палубы (4).

Сжиженным природным газом от завода по производству СПГ через подсоединенные к плавучему хранилищу СПГ гибкие криогенные трубопроводы производят заполнение расположенного в сферической выпуклости (3) вниз через теплоизоляционную прослойку (5) криогенный сферический резервуар (6). СПГ через палубную надстройку (10) по криогенным трубопроводам (7), проложенным по переходу (9), поступает через оголовок (8) внутрь сферического криогенного резервуара (6) к его дну. По мере заполнения резервуара (6) происходит его захолаживание до криогенной температуры (кипения жидкого метана -162°С). Эксплуатация плавучего хранилища СПГ в этом режиме может осуществляться в автоматическом (безлюдном) режиме. При возникновении каких-либо нештатных ситуаций или для проведения плановых работ на плавучее хранилище СПГ прибывает смена (сотрудники вахты или временного экипажа), которая выполняет необходимые действия (работу).

При заполнении плавучего хранилища СПГ его могут не отключать от завода по производству СПГ и при этом испарившиеся пары метана из хранилища сжижать повторно. После отключения от завода по производству СПГ могут использовать испарившиеся пары метана для работы движительной силовой установки (13) или в системе отопления технологических (технических) отсеков (12) и помещений палубной надстройки (10). При заполнении танкера СПГ от плавучего хранилища СПГ последнее также могут не отсоединять от завода по производству СПГ, при этом заполнение танкера производят по другим криогенным трубопроводам, протянутым между плавучим хранилищем СПГ и танкером СПГ.

При необходимости в условиях навигации плавучее хранилище СПГ может своим ходом доплыть к прибрежным населенным пунктам, где стать на якорную стоянку и далее использоваться в качестве расходного хранилища СПГ для газоснабжения этих населенных пунктов или для заполнения автомобильных или железнодорожных цистерн СПГ для их дальнейшей транспортировки потребителям.

Таким образом, применение заявляемого технического решения существенно упростит комплекс добычи и транспортировки СПГ в условиях Крайнего Севера на шельфе арктических морей. Это позволит не только повысить его надежность и безопасность, но и существенно уменьшить стоимость эксплуатации ввиду исключения длительного простоя судов-газовозов. Плавучее хранилище СПГ, изначально изготовленное для эксплуатации в условиях Крайнего Севера, по сравнению с судами-газовозами, используемыми в комплексе добычи и транспортировки СПГ, проще, надежнее и дешевле. Применение заявленного технического решения позволит упростить плавучий или стационарный завод по производству СПГ, а также повысить его безопасность, так основной объем СПГ будет находиться вне завода. Установка у завода по производству СПГ нескольких таких плавучих хранилищ СПГ позволит в условиях Крайнего Севера при неблагоприятной ледовой обстановке, длительное время заводу бесперебойно функционировать до возобновления навигации, что, в свою очередь, приведет к сокращению применения дорогостоящих ледоколов для проводки судов-газовозов.

Плавучее хранилище СПГ также может быть применено в качестве расходного хранилища СПГ, установленного во время навигации у прибрежных населенных пунктов северных морей и рек. СПГ из такого плавучего хранилища после его газификации на самом плавучем хранилище или на береговых газификаторах может использоваться как для газоснабжения прибрежных населенных пунктов, так и в качестве топлива для прибрежных или плавучих газовых электростанций (электротеплоцентралей).

Полагаем, что предложенное плавучее хранилище СПГ обладает всеми критериями изобретения:

Техническое решение в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы изобретения не известно из уровня техники и является новым для конструктивного решения заявляемого устройства, и, следовательно, соответствует критерию "новизна".

Совокупность признаков формулы изобретения - заявляемого плавучего хранилища СПГ - не известна на данном уровне развития техники и не следует общеизвестным правилам создания таких плавучих хранилищ СПГ, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень". Именно: из известности сферических криогенных резервуаров для наземных объектов и танкеров СПГ, на которых они установлены вдоль корпуса, не следует сооружение круглого плавучего Ледостойкого корпуса для размещения одного сферического резервуара увеличенного размера. При этом не следует общеизвестным правилам создания плавучих хранилищ СПГ размещение выступающего снизу сферической части криогенного резервуара через теплоизоляционную прослойку в сферической выпуклости плоского дна круглого ледостойкого корпуса с наклонными стенками, а также других отличительных признаков заявляемого устройства.

- реализация заявленного сооружения не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей и доказывается наличием и производством в мировой индустрии по производству и транспортировки СПГ ледоходов для транспортировки танкеров, танкеров СПГ ледоходного класса, а также сферических криогенных резервуаров увеличенных размеров, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

Литература

1. Патент РФ на изобретение: RU 2494001С2 от 27.09.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 38/00, «Плавучая дрейфующая научная станция» - Прототип.

2. Патент РФ на изобретение: RU 2481222 С2 от 10.05.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 21/50, В63В 22/02, В63В 27/3 - «Морская платформа типа нефтехранилища с беспричальным наливом и способ отделения верхней конструкции корпуса от плавучего нижнего модуля указанной платформы».

3. Патент РФ на изобретение: RU 2200110 C1 от 10.03.2003 г., МПК В63В 35/44, В63В 39/00, Е02В 17/00 - «Плавучая морская платформа».

4. Патент РФ на изобретение: RU 2180305 С2 от 10.03.2002 г., МПК В63В 35/44 - «Комплекс Абрамова для промысловой разработки месторождений природного газа».

5. Патент РФ на изобретение: RU 2219091 С2 от 20.12.2003 г., МПК В63В 35/44 - «Комплекс промысловой разработки месторождений природного газа Абрамова В.А.».

6. Патент РФ на изобретение: RU 2478516 C1 от 10.04.2013 г., МПК В63В 35/44 - «Морское плавучее основание для добычи, хранения и выгрузки, используемое в покрытой льдом и чистой воде (Варианты)».

7. Патент РФ на изобретение: RU 2497711 C1 от 10.11.2013 г., МПК В63В 35/44, В63В 43/06 - «Плавучий завод СПГ катамаранного типа».

8. Патент РФ на изобретение: RU 2522201 C1 от 10.07.2014 г., МПК В63В 25/08, В63В 35/08 - «Судно-газовоз для перевозки сжиженного природного газа преимущественно в ледовых условиях».

9. Патент РФ на изобретение: RU 2502628 C1 от 27.12.2013 г., МПК В63В 27/25, В63В 27/34, В63В 35/44, В63В 25/12, F17D 1/18, B67D 9/02 - «Система добычи, хранения и выгрузки природного газа».

10. Патент РФ на изобретение: RU 2446981 C1 от 10.04.2012 г., МПК В63В 25/12, В63В 25/14, В63В 27/24, F17C 1/00, В63В 35/00 - «Танкер для сжиженного природного газа с системой его погрузки и разгрузки».

11. Патент РФ на изобретение: RU 2513152 С2 от 27.02.2014 г., МПК В63В 25/16, F17C 3/02 - «Тепловая изоляция танка для перевозки СПГ».

12. Кульмач П.П. Морские сооружения для освоения полярного шельфа. - Москва: 26 ЦНИИ МО РФ, 1999. - 336 с., ил. 116. (стр. 52…65).

Плавучее хранилище сжиженного природного газа (СПГ), содержащее искусственную плавучую ледостойкую платформу круглой формы с наклонными бортами и снабженную силовой установкой с движителем, позволяющим устройству маневрировать на воде, отличающееся тем, что плавучая ледостойкая платформа круглой формы с наклонными бортами выполнена в виде круглого ледостойкого корабельного корпуса с наклонным бортом, плоским дном, посреди которого расположена сферическая выпуклость вниз, сверху корабельный корпус закрыт наклонной к бортам палубой, выполненной в виде шайбы, в сферическую выпуклость дна корабельного корпуса через теплоизоляционную прослойку установлен криогенный сферический резервуар с двойными стенками и теплоизоляционной вакуумированной полостью между ними, криогенный сферический резервуар снабжен криогенными трубопроводами заполнения и выдачи, которые расположены внутри резервуара от его оголовка до нижнего уровня его внутренней стенки, а снаружи резервуара криогенные трубопроводы расположены в закрытом с внешней стороны переходе, который дополнительно снабжен лестницей, переход на палубе пристыкован к палубной надстройке с технологическими помещениями, помещениями для плавсостава и помещениями для управления плавучим хранилищем СПГ, под палубной надстройкой расположена шахта с лифтом и лестницами к плоскому дну ледостойкого корабельного корпуса, на дне которого расположены технологические отсеки, а также отсек движителя силовой установки с гребным винтом, по внешнему периметру палубы установлено ограждение, по периметру борта ледостойкого корабельного корпуса круглой формы равномерно расположены не менее трех узлов якорных растяжек, а движитель силовой установки плавучего хранилища СПГ выполнен комбинированным с возможностью работы на испарившемся СПГ.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области судостроения, в частности к надводным научно-исследовательским судам. Предложено научно-исследовательское ледокольное судно для проведения сейсморазведки по 3D технологии вне зависимости от ледовых условий, имеющее корпус, в котором размещается сейсмическое оборудование, а также шахту для выпуска и укладки на дно донной сейсмической косы.

Изобретение относится к области удаленной беспилотной доставки технических средств, оборудования, машин, механизмов, конструкций и материалов к месту проведения работ по суше, под водой и над водой и может быть использовано в военных и гражданских целях.

Изобретение относится к судостроению и относится к устройствам хранения летательных аппаратов на борту судна. Выдвижной ангар состоит из П-образной стальной объемной конструкции и привода.

Изобретение относится к судостроению, а именно к тримаранам, полимаранам, и катамаранам. Многокорпусное судно состоит из двух или более корпусов и балок между ними.

Группа изобретений относится к области добычи углеводородов в арктических условиях. Мобильная буровая установка содержит верхний элемент, на котором расположена буровая вышка и который выполнен с возможностью транспортировки на плаву для перемещения к различным буровым площадкам и с возможностью разъемного соединения с башенным элементом, расположенным на базовом элементе фундаментного элемента.

Изобретение относится к области спортивного и развлекательного инвентаря. Серфинг с ластообразным движителем содержит корпус и смонтированный на нем ластообразный движитель, который расположен вертикально и одним своим концом прикреплен к стержню.

Изобретение относится к судостроению, а именно к спасательным устройствам судов и морских платформ, и может использоваться в качестве средства спасения персонала с надводных ледостойких объектов океанотехники.

Изобретение относится к области кораблестроения, в основном к сторожевым кораблям и эсминцам. Предложенный корабль представляет собой два корпуса с транцевой кормой, соединенные кормами с помощью управляемого временного крепления.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к судам для выполнения подводно-технических работ. Предложен двухплатформенный комплекс плавучих средств для строительства, ремонта и обследования морских трубопроводов и сооружений в ледовых условиях, включающий судно ледового плавания и технологическое оборудование для обследования, строительства и ремонта морских технических объектов с модулем для подводной стыковки и сварки морских трубопроводов на нефтяных и газовых месторождениях.

Изобретение относится к средствам обеспечения подводно-технических работ (ПТР), а также подъема на борт затонувших объектов значительных масс и габаритов в условиях волнения и течения.

Изобретение относится к области судостроения и морского транспорта и касается конструкции мембранного танка для перевозки сжиженного природного газа при низких температурах.

Изобретение относится к системам обработки сжиженного газа и может быть использовано на судах. Система обработки сжиженного газа для судна содержит основную линию подачи испаряющегося газа (BOG), выполненную с возможностью сжимать BOG, образуемый в грузовой цистерне, посредством компрессора и подавать его в основной двигатель в качестве топлива.

Изобретение относится к конструкции для содержания сжиженного природного газа (СПГ) в отсеке корпуса морской конструкции, содержащей самонесущий первичный барьер, вторичный барьер, окружающий самонесущий первичный барьер, и пространство для доступа между самонесущим первичным барьером и вторичным барьером, где самонесущий первичный барьер представляет собой непроницаемый для жидкости самонесущий танк СПГ и соединен с отсеком корпуса с помощью опорных устройств, проникающих во вторичный барьер, вторичный барьер представляет собой непроницаемую для жидкости тепловую изоляцию, соединенную с внутренней поверхностью корпуса, и герметизируется с опорными устройствами с помощью гибкого непроницаемого для жидкости уплотнения таким образом, чтобы самонесущий первичный барьер и вторичный барьер были соединены по отдельности с отсеком корпуса для предотвращения передачи усилий между первичным барьером и вторичным барьером.

Танк предназначен для хранения и транспортировки сжиженного природного газа. Танк (71) включает в себя теплоизоляцию, содержащую множество смежных изоляционных блоков (28) на несущей конструкции, и уплотнение, включающее в себя множество уплотняющих металлических листов (25), расположенных на изоляционных блоках (28) и сваренных друг с другом.

Изобретение относится к области судостроения и касается создания блоков термоизоляционной герметичной стенки из полимерных композиционных материалов (ПКМ) емкостей нового типа, используемых для перевозки жидких грузов и сжиженных газов.

Изобретение относится к области перевозки на танкере низкотемпературного сжиженного газа в резервуарах. Конструкция (21) фланцевого участка купола резервуара включает: фланцевый участок, выступающий наружу от внешней поверхности боковой стенки купола резервуара, обеспеченного на участке основного корпуса резервуара, выполненного с возможностью хранения низкотемпературного сжиженного газа; кожух (6) резервуара, выполненный с возможностью покрывать участок основного корпуса резервуара с пространством (5) между ними; и компенсационный резиновый участок (11), обеспеченный между фланцевым участком (22) и кожухом (6) резервуара и выполненный с возможностью герметизировать пространство (5), причем участок подавляющего теплопередачу материала, изготовленный из пластика, армированного волокном, обеспечен на по меньшей мере заданном участке фланцевого участка (22), причем заданный участок расположен между боковой стенкой (3a) купола (3) резервуара и компенсационным резиновым участком (11).

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса перевозки на судах сжиженных газов в емкостях с теплоизоляцией. Термоизоляционная герметичная стенка емкости для сжиженного природного газа состоит из закрепленных на корпусе судна с помощью механического крепления блоков, включающих первичную и вторичную теплоизоляционные панели, закрепленный на блоках первичный герметизирующий слой и расположенный между ними вторичный герметизирующий слой.

Изобретение относится к транспортному судостроению, средствам морской транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) и касается конструкции мембранной грузовой емкости для его транспортировки и хранения.

Изобретение относится к области судостроения и касается судов или плавучих платформ, предназначенных для перевозки или хранения жидкости, в частности криогенной перевозки сжиженного природного газа или иных газов в сжиженном состоянии.

Изобретение относится к области судостроения и касается судов для перевозки сжиженного природного газа. Предложено судно, имеющее несущую конструкцию и герметичный теплоизолированный носовой резервуар (53) для сжиженного природного газа, имеющий несколько прикрепленных к несущей конструкции переборок (54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63), каждая из которых содержит последовательно расположенные по толщине в направлении от внутренней поверхности носового резервуара к его наружной поверхности основной уплотнительный барьер, основной термоизоляционный барьер, вспомогательный уплотнительный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер.

Изобретение относится к области судостроения и судоходства в сложных и штормовых условиях мореходства на дальних океанских линиях. Объектом изобретения является универсальное транспортное судно для условий всесезонного и всепогодного мореходства в дальневосточных морях России, способного к всесезонному и всепогодному обслуживанию не обустроенных морских и океанских коммуникаций на Дальнем Востоке и в полярных регионах России. Обводы, форма корпуса и общеархитектурный облик универсального транспортного судна сформированы в результате анализа результатов ходовых и мореходных испытаний моделей судов. Изобретение направлено на минимизацию внешнего силового воздействия на судно со стороны ураганных ветров и штормового волнения, достижение минимальности всех видов качки и поддержание заданной скорости хода на любых курсах относительно ураганного ветра и гребней штормовых волн. 2 ил.
Наверх