一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统，包括低温软管、紧急脱离装置、快速连接装置、鞍座、防坠落系统、位置监测系统、液压动力单元、控制系统和上位系统。低温软管一端通过法兰与快速连接装置连接，另一端通过法兰与紧急脱离装置连接，构成1条低温输送通路。低温输送通路一端的紧急脱离装置通过法兰与LNG输送终端连接，另一端通过快速连接装置与LNG接收终端连接。系统至少包含2条低温输送通路，分别用于LNG液体输送和BOG返回。本发明专利技术具有重量轻、易布置、操作简单、风浪补偿能力强等特点，能满足安全快速装卸需求，实现长时间、大流量海上LNG输送，同时具备主动紧急分离功能，确保装卸过程的安全性。装卸过程的安全性。装卸过程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统


[0001]本专利技术属于海上船船间LNG安全快速装卸装备领域，特别是一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统。

技术介绍

[0002]FSRU与LNG运输船、LNG加注船与LNG动力船在海上进行LNG转运的过程中会受到船体晃动、海风、海浪等不可控外在因素的干扰，海上LNG装卸系统需要满足一定范围、一定晃动程度下船船间LNG的安全快速装卸需求，并在出现紧急情况时实现船船分离，保证人员和设备的安全。
[0003]当前，海上LNG旁靠输送主要有硬管装卸臂和软管吊两种方式，其中，装卸臂方式中采用不锈钢管道作为输送主通路，管道支撑在结构件上，通过管道上的旋转密封接头实现输送过程中的位置补偿，这种方式存在主体重量大，对船负载高，补偿能力差等问题；软管吊方式中，输送全程需要软管吊全程对软管进行吊运保护，只适合短时间，小流量海上输送。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种重量轻、易布置、操作简单、风浪补偿能力强的LNG海上旁靠式输送与转驳系统，满足一定范围、一定晃动程度下海上LNG船船间的安全快速装卸需求，实现长时间、大流量海上LNG输送，同时具备紧急情况下船船主动紧急分离功能，确保装卸过程的安全性。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统，所述系统包括低温软管、紧急脱离装置、快速连接装置、鞍座、防坠落系统、位置监测系统、液压动力单元、控制系统和上位系统；设置于鞍座上的所述低温软管的一端通过法兰与接收终端上的快速连接装置连接，另一端通过法兰与输送终端上的紧急脱离装置连接，构成1条完整的低温输送管路；系统至少包含2条低温输送管路，分别用于LNG液体输送和LNG蒸发气BOG返回，通过配置低温输送通路数量可满足不同工况下的输送流量需求；当船船相互远离超过设定值时，位置监测系统向控制系统发出报警信号，控制系统通过控制液压动力单元驱动紧急脱离装置，实现紧急情况下输送终端与接收终端的分离，并通过上位系统进行可视化显示；所述防坠落系统与紧急脱离装置相连，在紧急脱离后实现紧急脱离装置的缓降。
[0006]进一步地，所述紧急脱离装置通过法兰与输送终端输送管线相连，船船对接过程中，通过软管吊将低温软管吊运到接收终端并通过快速连接装置完成连接，连接完成后，低温软管支撑在鞍座上，并在船船间呈U型布置。
[0007]进一步地，所述紧急脱离装置采用液压驱动主动紧急脱离型，包括固定阀、脱离阀、液压油缸、抱箍、抱箍卡块、脱离板、安全销、接近开关、检测板，正常工况下固定阀和脱离阀通过抱箍进行连接，抱箍上端的连接轴被限位在抱箍卡块和脱离板之间，抱箍卡块和脱离板通过安全销连接，保证抱箍不会意外打开；当系统收到紧急脱离信号后，液压油缸带
动抱箍卡块回缩，脱离板接触抱箍上端的连接轴后将安全销拉断，抱箍打开，固定阀、脱离阀失去限位并在低温软管下坠力下分离；液压油缸带动抱箍卡块回缩的过程中带动检测板回缩，检测板回缩到位后接近开关触发，发出脱离完成信号；所述脱离阀上设有挂钩，通过绳索与防坠落系统相连。
[0008]进一步地，正常工况下，所述紧急脱离装置的固定阀和脱离阀内的翻版相互锁止，输送管路打开；紧急工况下，固定阀和脱离阀分离，其内部的翻版在弹簧的作用下关闭，自动切断输送管路。
[0009]进一步地，所述快速连接装置包括接管法兰、接船法兰、导向装置、旋转座、压紧螺栓、支座、把手、密封件；所述支座固定于接船法兰上，所述旋转座沿接船法兰圆周分布若干个，每个旋转座均与支座铰接，且其上部开有与压紧螺栓匹配的螺纹孔，压紧螺栓可在螺纹孔内旋转移动，组成法兰压紧机构；所述导向装置固定在接船法兰上且沿接船法兰圆周分布若干个，所述把手固定于所述导向装置上，对接过程中，握住把手通过导向装置使接船法兰与船上输送法兰贴合，依次将旋转座转动至合适位置，通过拧动压紧螺栓实现接船法兰压紧，完成连接；所述密封件设置于接船法兰的密封槽中。
[0010]进一步地，所述鞍座包括底板，位于底板两侧的侧板，以及位于两侧板之间的中间板；所述中间板前端呈与低温软管弯曲半径匹配的弧形，与低温软管接触的侧板内部及中间板上表面设有绝缘板，通过螺栓组进行固定，所述鞍座后端即中间板后端设有开孔；所述绝缘板选用PTFE或其他非高分子非金属材质。
[0011]进一步地，所述防坠落系统包括滚筒、绳索、减速器、液压马达、液压油箱和节流阀；所述滚筒、减速器、液压马达和液压油箱串联组成无动力液压阻尼系统；所述绳索一端固定并缠绕在滚筒上，另一端通过鞍座后端开孔穿过鞍座与紧急脱离装置脱离阀上的挂钩相连，实现紧急脱离装置脱离阀下坠的缓降，缓降速度通过调节设置在无动力液压阻尼系统管道上的节流阀开度进行控制。
[0012]进一步地，所述位置监测系统不少于一套，布置在输送终端一侧，并根据需要布置在船头、船尾或船中；所述位置监测系统包括罩壳、绳索以及安装在罩壳中的预警传感器、一级报警传感器和二级报警传感器；绳索的一端与罩壳内的传感器连接，另一端通过挂钩与接收终端连接；当输送终端与接收终端位置变化拉紧绳索时，绳索可先后触发预警传感器、一级报警传感器和二级报警传感器，并向控制系统控制系统输送信号。
[0013]进一步地，所述液压动力单元采用包括双电机、双泵、手动泵和蓄能器的冗余动力配置，用于为所有紧急脱离装置的液压油缸提供液压动力。
[0014]进一步地，所述控制系统采用PLC控制器，当收到位置监测系统传递的报警信号后，通过控制液压动力单元驱动紧急脱离装置动作，实现紧急情况下输送终端与接收终端的分离，并通过上位系统进行可视化显示。
[0015]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
[0016]1)系统重量轻、易布置、操作简单、风浪补偿能力强，满足一定范围、一定晃动程度下海上LNG船船间的安全快速装卸需求，实现长时间、大流量海上LNG输送，同时具备紧急情况下船船主动紧急分离功能，确保装卸过程的安全性。
[0017]2)输低温软管支撑在鞍座上，防止低温软管与船体直接接触，同时减轻低温软管连接端受力。
[0018]3)系统工作过程中，通过位置监测系统实时监测船船间的位置，当船船间位置超过正常工作区域时，PLC控制系统通过液压动力单元驱动紧急脱离装置油缸动作，实现紧急脱离装置固定阀和脱离阀分离，固定阀和脱离阀内部阀板在弹簧作用下自动切断输送通路，防止LNG发生泄漏。
[0019]4)为防止紧急脱离后脱离阀和低温软管在重力作用下不可控加速下坠与船体发生碰撞，设计一种滚筒与减速器、液压马达串联组成的无动力液压阻尼式防坠落系统，通过节流阀调节液压阻尼大小，通过绳索将脱离阀与防坠落系统连接，实现脱离后的可控缓降功能。
[0020]5)低温输送通路数量可自由配置，满足不同工况下的输送流量需求。
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
附图说明
[0022]图1是LNG海上旁靠式输送与转驳系统组成示意图。
[0023]图2是紧急脱离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG海上旁靠式输送与转驳系统，其特征在于，所述系统包括低温软管(1)、紧急脱离装置(2)、快速连接装置(3)、鞍座(4)、防坠落系统(5)、位置监测系统(6)、液压动力单元(7)、控制系统(8)和上位系统(9)；设置于鞍座(4)上的所述低温软管(1)的一端通过法兰与接收终端上的快速连接装置(3)连接，另一端通过法兰与输送终端上的紧急脱离装置(2)连接，构成1条完整的低温输送管路；系统至少包含2条低温输送管路，分别用于LNG液体输送和LNG蒸发气BOG返回，通过配置低温输送通路数量可满足不同工况下的输送流量需求；当船船相互远离超过设定值时，位置监测系统(6)向控制系统(8)发出报警信号，控制系统(8)通过控制液压动力单元(7)驱动紧急脱离装置(2)，实现紧急情况下输送终端与接收终端的分离，并通过上位系统(9)进行可视化显示；所述防坠落系统(5)与紧急脱离装置(2)相连，在紧急脱离后实现紧急脱离装置(2)的缓降。2.根据权利要求1所述的LNG海上旁靠式输送与转驳系统，其特征在于，所述紧急脱离装置(2)通过法兰与输送终端输送管线(10)相连，船船对接过程中，通过软管吊将低温软管(1)吊运到接收终端并通过快速连接装置(3)完成连接，连接完成后，低温软管(1)支撑在鞍座(4)上，并在船船间呈U型布置。3.根据权利要求1所述的LNG海上旁靠式输送与转驳系统，其特征在于，所述紧急脱离装置(2)采用液压驱动主动紧急脱离型，包括固定阀(2
‑
1)、脱离阀(2
‑
2)、液压油缸(2
‑
3)、抱箍(2
‑
4)、抱箍卡块(2
‑
5)、脱离板(2
‑
6)、安全销(2
‑
7)、接近开关(2
‑
8)、检测板(2
‑
9)，正常工况下固定阀(2
‑
1)和脱离阀(2
‑
2)通过抱箍(2
‑
4)进行连接，抱箍(2
‑
4)上端的连接轴(2
‑
10)被限位在抱箍卡块(2
‑
5)和脱离板(2
‑
6)之间，抱箍卡块(2
‑
5)和脱离板(2
‑
6)通过安全销(2
‑
7)连接，保证抱箍不会意外打开；当系统收到紧急脱离信号后，液压油缸(2
‑
3)带动抱箍卡块(2
‑
5)回缩，脱离板(2
‑
6)接触抱箍(2
‑
4)上端的连接轴(2
‑
10)后将安全销(2
‑
7)拉断，抱箍(2
‑
4)打开，固定阀(2
‑
1)、脱离阀(2
‑
2)失去限位并在低温软管(1)下坠力下分离；液压油缸(2
‑
3)带动抱箍卡块(2
‑
5)回缩的过程中带动检测板(2
‑
9)回缩，检测板(2
‑
9)回缩到位后接近开关(2
‑
8)触发，发出脱离完成信号；所述脱离阀(2
‑
2)上设有挂钩(2
‑
12)，通过绳索与防坠落系统(5)相连。4.根据权利要求3所述的LNG海上旁靠式输送与转驳系统，其特征在于，正常工况下，所述紧急脱离装置(2)的固定阀(2
‑
1)和脱离阀(2
‑
2)内的翻版(2
‑
13)相互锁止，输送管路打开；紧急工况下，固定阀(2
‑
1)和脱离阀(2
‑
2)分离，其内部的翻版(2
‑
13)在弹簧(2
‑
14)的作用下关闭，自动切断输送管路。5.根据权利要求1所述的LNG海上旁靠式输送与转驳系统，其特征在于，所述快速连接装置(3)包括接管法兰(3
‑
1)、接船法兰(3
‑
2)、导向装置(3
‑
3)、旋转座(3
‑
4)、压紧螺栓(3
‑
5)、支座(3
‑
6)、把手(3
‑
7)、密封件(3
‑
8)；所述支座(3
‑
6)固定于接船法兰(3
‑
2)上，所述旋转座(3
‑
4)沿接船法兰(3
‑
2)圆周分布若干个，每个旋转座(3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡皓，刘志成，周鑫华，陈一鸣，苗增，顾曙光，何宜瑞，杨旭，于波，段恩业，
申请(专利权)人：连云港杰瑞自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：