[发明专利]使用输送低温流体的悬垂状柔性导管的系统

说明书

背景技术

本发明涉及近海运输容器卸载系统。在开阔海洋上的无保护位置输送流体(特别是低温流体)对人身安全造成特别的危险，对所涉及的容器或设备造成损坏，运输容器中从远程位置输送来的流体可以输送到位于近海位置的储存容器或通过管线输送给设在陆地上的接收终端站。近海罐储为浮动的或者安置在海底。 

目前不存在这种经过商业验证的技术，它们允许LNG在恶劣的开阔海洋情况下在例如标准液化天然气运输船(LNGC)的浮式运输容器和例如浮式液化天然气(FLNG)容器或浮式储存及加气装置(FSRU)的浮式储存容器之间进行输送。FSRU是靠近售卖地点的固定建筑，用于储存LNG并将LNG转换为蒸汽以传送给岸上设备。FLNG是浮式LNG生产平台。它是位于生产现场的固定建筑，并且将天然气转换为LNG，随后将其储存直至它可以装载到用于运送到市场的LNGC上为止。为了使浮式储存容器在技术上和商业上变得可行，可靠的LNG输送系统是必需的，该输送系统提供高LNGC泊位可用率以确保可以满足气体输送约定。 

通常，LNG向/从浮式运输容器的输送通过关节式硬管装载臂完成，这需要使LNG输送系统能够正常工作的相对良好、遮蔽的场所。事实上，免受恶劣海洋情况影响的所有操作性LNG终端站都位于岸上、海港中或水中。需要受保护的LNG输送地点限制了用作新终端站的可能场所的数量，在许多区域，根本没有适宜的场所。另一方面，公众的压力迫使LNG输送设备越来越远离海岸。对于美国西海岸来说，几乎没有浅水场所可用，并且太平洋的气象和海洋(气象海洋)状况(海洋状况、水流和风)使问题变得复杂，并且进一步限制了可能解决方案的数目。 

许多LNG终端站项目已经开始考虑将关节式装载臂技术应用于开阔海洋场所。在具有较柔和气象海洋状况的浅水位置，以重力为基础的结构(GBS)在技术上是可行的。它主要用作防浪堤，从而允许装载臂在并列式停泊布置中使用。 

在较深水域应用中，单点系泊(SPM)的浮式储存容器允许容器随风摆动以适应主导气象海洋状况，从而逐渐将浮式储存容器运动减到最小。人们建议以并列式停泊布置来使用装载臂。但是，已经证明在必需的高肯定度下预测浮式储存容器和浮式运输容器之间的相对运动是困难的。与GBS不同，浮式储存容器不作为防浪堤使用，并且停泊靠近布置增加了拖船操作问题。其它问题包括由于容器之间的大范围相对运动对浮式运输容器和浮式储存容器的损害，以及由于锚缆上的大载荷造成的浮式运输容器破裂。所有这些问题共同产生了对各种建议性近海LNG终端站概念的船舶泊位可用率的担忧，从而加重了能够满足气体输送约定的担忧。 

迄今为止，对新的近海LNG输送系统的研究工作集中于航空(空中)系统，近期工作已经开始对浮式软管系统展开研究。人们已经发现这些系统需要使用专用浮式运输容器，最终的系统过于复杂，通常使用过多的新技术，并且相当昂贵。其它“水中”的以海底为基础的系统已经概念化，许多以平台为基础的概念也是如此，所有这些系统都利用装载臂或空中软管，并且具有与上述相同的问题或担忧。而且，大部分这类系统不包括LNG储存装置，从而使它们具有极为不利的缺陷。 

近年来，行业重新对以浮式软管为基础的输送系统产生兴趣，并且开始研究工作。以浮式软管为基础的系统的吸引力在于它效仿串列式船对船输油系统，易于理解并且经证明具有长期、良好的安全有效运行历史。制造商已经开始研究以层状织物(迷宫)设计为基础的低温浮式软管，所述软管具有内外金属丝加固件。其它设计利用隔热不锈钢“波纹管套波纹管”(BIB)。 

对任何浮式软管系统都存在一些显著的担忧。通过设计，软管在 水面上的高能区域上或附近漂浮。因此，尤其是在LNG抽取期间留在水中的话，软管将经受非常大的波流载荷、运动和疲劳循环。软管制造商只进行了非常初期的工作来探寻抽取期间收回/布置软管的方法，但是所有这些方案都存在难题。典型的制造方法将软管段的长度限制在10到50米，可能的话，最多100米。这使在软管组中整合若干个法兰接头成为必需，所述接头起到刚性点(应力集中)的作用。法兰接头必须进一步隔离而防止热量和防止海水进入。典型的输送系统包括2到3个LNG输送软管组，可能还有1根蒸汽回流软管组。对软管碰撞也存在明显担忧，这种担忧由于在每个软管组中具有若干个法兰接头而加重。人们认识到对软管组进行物理分离，但是这限制了软管运动，产生了附加的硬化点，产生了附加的疲劳担忧。最后，将软管提出水面并将其连接到浮式运输容器歧管上的装置也是问题，并且有待确定。