一种CO2运输船单点系泊注入系统的制作方法

一种co2运输船单点系泊注入系统
技术领域
1.本发明涉及一种co2运输船舶系泊领域以及液态co2管道传输领域，更具体地说，涉及一种co2运输船单点系泊注入系统。


背景技术：

2.液态co2为一种工业原料，对其运送及保存方式极为严苛，现有技术为将 co2运输船抵达目标海域后系泊于单点浮筒上进行co2传输，再由单点浮筒传递至co2浮式存储装置中，再由co2浮式存储装置传输至co2封存系统终端。运输过程复杂，且造价高昂。但如果直接将co2运输船与海底封存系统相连，长距离运输的压力和温度难以保证，无法顺利将液态co2直接传输至海底封存系统，所以需要一种系统来解决将co2从co2运输船到海上co2存储装置，再由海上co2存储装置至海底封存系统的传输路径复杂问题。


技术实现要素：

3.本发明针对液态co2传输路径复杂的问题，提供一种co2运输船单点系泊注入系统。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种co2运输船单点系泊注入系统，包括液态co2海上运输系统、海底固定装置以及海底封存装置。
5.液态co2海上运输系统包括co2运输船，co2运输船上设有第一系泊缆绳，第一系泊缆绳的另一端固定在海底固定装置上，co2运输船内部装有co2储存c 型罐，co2储存c型罐顶部装有液相管道，液相管道的一端插入co2储存c型罐内部，液相管道的进口端安装一个液货泵，液相管道的另一端设有第一分管道和第二分管道，第一分管道直接与co2注入管连接，第一分管道上依次设置两个液相阀，液相阀的进口端处分别设置第一温度传感器和第一压力传感器，液相管道的第二分管道与换热器的进口端连接，换热器的进口端设置一个液相阀，换热器的出口端连接在第一分管道上两个液相阀之间，两个液相阀之间再设置一条分管道，分管道与第一增压泵的进口端相连，第一增压泵的出口端连接在与第一co2注入管连接的第一分管道上，第一co2注入管与海底固定装置连接。
6.海底固定装置包括固定在海底的锚桩、管道弯曲限定管以及第二增压泵，锚桩的顶部设有两个固定栓，其中一个固定栓与第一系泊缆绳的另一端固定连接，另一个固定栓与第二系泊缆绳固定连接，管道弯曲限定管与co2注入管在海底的一端相连接，管道弯曲限定管的另一端连接一个液相管道，液相管道与第二增压泵的进口端连接，管道弯曲限定管与第二增压泵之间的液相管道上设有液相阀，第二增压泵的出口端通过液相管道与第二co2注入管连接，第二增压泵的出口端与第二co2注入管之间的液相管道上设有液相阀，第二co2注入管与海底封存装置连接。
7.海底封存装置包括海底注入装置，海底注入装置设有固定栓、封存井口以及co2注入阀，固定栓与第二系泊缆绳的另一端固定连接，封存井口设有液态 co2输入口，co2注入阀的入口端与第二co2注入管相连接，co2注入阀的出口端连接液相管道，co2注入阀的出口端
设有第二压力传感器，液相管道与第三增压泵的进口端连接，第三增压泵的出口端连接液相管道，液相管道的另一端置于封存井口的液态co2输入口内，封存井口的井口前设置泄漏检测装置，封存井口的液态co2输入口内的液相管道上安装注入速率监测装置。
8.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，第一co2注入管的长度大于第一系泊缆绳的长度，第二co2注入管的长度大于第二系泊缆绳的长度。
9.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，第一co2注入管、第一系泊缆绳、第二co2注入管、第二系泊缆绳以及液相管道均为抗腐蚀材质。
10.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，其特征在于，管道弯曲限定管为高硬度抗腐蚀材质钢管。
11.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，液相阀与co2注入阀均为电控的电磁阀。
12.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，封存井口处的液态co2输入口与液相管道连接处的井口处设置单向密封阀，从海底向海底内部单向密封。
13.上述co2运输船单点系泊注入系统，优选方式下，海底封存装置可连接若干个海底固定装置。
14.本发明的co2运输船自可独立系泊，并由co2运输船直接传输液态co2至船底封存系统，并可多船同时进行传输作业，当环境条件恶劣或方向性不明显时，采用单点系泊系统固定船舶，连接一条co2注入管进行co2传输作业，此时co2运输船会绕系泊点转动到受力最小位置，防止船舶受力损坏。当海况较好，可以采用多条系泊缆绳来固定船舶，并进行多个co2存储舱同时传输作业，即每个co2舱连接一个co2注入管，同时进行液态co2传输作业，节省了传输时间、节省了中间环节和复杂施工。
附图说明
15.图1是本发明整体结构布置图。
16.图2是本发明的海底固定装置示意图。
17.图3是本发明的海底封存装置示意图。
18.图4是本发明多个海底固定装置连接同一个海底管道封存系统结构图；
19.图5是图1中a处的局部放大图。
20.图中：1、液态co2海上运输系统，101、co2运输船，102、co2储存c型罐，103、液货泵，104、第一温度传感器，105、第一压力传感器，106、换热器，107、第一增压泵，108、第一co2注入管，109、第一系泊缆绳，201、海底固定装置，202、锚桩，203、管道弯曲限定管，204、第二增压泵，205、第二co2注入管，206、第二系泊缆绳，3、海底封存装置，301、海底注入装置， 302、第二压力传感器，303、第三增压泵，304、泄漏检测装置，305、注入速率监测装置，306、封存井口。
具体实施方式
21.如图1所示，本发明一种co2运输船单点系泊注入系统，包括液态co2海上运输系统1、海底固定装置201以及海底注入装置301。
22.液态co2海上运输系统1包括co2运输船101，co2运输船101上设有第一系泊缆绳
109，第一系泊缆绳109的另一端固定在海底固定装置201上，co2运输船101内部装有co2储存c型罐102，co2储存c型罐102顶部装有液相管道，液相管道的一端插入co2储存c型罐102内部，液相管道的进口端安装一个液货泵103。
23.如图5所示，液相管道的另一端设有第一分管道和第二分管道，第一分管道直接与co2注入管108连接，第一分管道上依次设置两个液相阀，液相阀的进口端处分别设置第一温度传感器104和第一压力传感器105，液相管道的第二分管道与换热器106的进口端连接，换热器106的进口端设置一个液相阀，换热器106的出口端连接在第一分管道上两个液相阀之间，两个液相阀之间再设置一条分管道，分管道与第一增压泵107的进口端相连，第一增压泵107的出口端连接在与第一co2注入管108连接的第一分管道上，第一co2注入管108 与海底固定装置201连接。
24.如图2所示，海底固定装置201包括固定在海底的锚桩202、管道弯曲限定管203以及第二增压泵204，锚桩202的顶部设有两个固定栓，其中一个固定栓与第一系泊缆绳109的另一端固定连接，另一个固定栓与第二系泊缆绳206固定连接，管道弯曲限定管203与co2注入管108在海底的一端相连接，管道弯曲限定管203的另一端连接一个液相管道，液相管道与第二增压泵204的进口端连接，管道弯曲限定管203与第二增压泵204之间的液相管道上设有液相阀，第二增压泵204的出口端通过液相管道与第二co2注入管205连接，第二增压泵204的出口端与第二co2注入管205之间的液相管道上设有液相阀，第二co2注入管205与海底封存装置3连接。
25.如图3所示，海底封存装置3包括海底注入装置301，海底注入装置301设有固定栓、封存井口306以及co2注入阀，固定栓与第二系泊缆绳206的另一端固定连接，封存井口306设有液态co2输入口，co2注入阀的入口端与第二 co2注入管205相连接，co2注入阀的出口端连接液相管道，co2注入阀的出口端设有第二压力传感器302，液相管道与第三增压泵303的进口端连接，第三增压泵303的出口端连接液相管道，液相管道的另一端置于封存井口306的液态 co2输入口内，封存井口306的井口前设置泄漏检测装置304，封存井口306的液态co2输入口内的液相管道上安装注入速率监测装置305。
26.如图1所示，第一co2注入管108的长度大于第一系泊缆绳109的长度，第二co2注入管205的长度大于第二系泊缆绳206的长度。
27.第一co2注入管108、第一系泊缆绳109、第二co2注入管205、第二系泊缆绳206以及液相管道均为抗腐蚀材质。
28.如图2所示，管道弯曲限定管203为高硬度抗腐蚀材质钢管。
29.如图1所示，液相阀与co2注入阀均为电控的电磁阀。
30.如图3所示，封存井口306处的液态co2输入口与液相管道连接处的井口处设置单向密封阀，从海底向海底内部单向密封。
31.如图4所示，海底封存装置3可连接若干个海底固定装置201。
32.实施例：
33.如图1所示，液态co2先由co2运输船101传输至海底固定装置201，再由海底固定装置201传输至海底注入装置301，co2运输船101由第一系泊缆绳 109固定在海面上。
34.液态co2存储于co2储存c型罐102中，由co2运输船101运抵目标海域， co2运输船101运抵至目标海域前，由工程船将第一co2注入管108、第一系泊缆绳109从海底拖拽到海
面上，连接到co2运输运输101船上，用于系泊定位和注入准备工作。
35.开始液态co2传输时，液货泵103将液态co2泵出，为保证液态co2的后续传输，通过第一温度传感器104和第一压力传感器105检测液态co2的温度和压力，在压力、温度达到传输要求后进行传输。如果温度不满足要求，液态 co2通过换热器106升温，如果压力不满足要求，通过第一增压泵107加压后传输到第一co2注入管108。
36.如图2所示，液态co2通过第一co2注入管108传输到海底固定装置201，海底固定装置201由锚桩202固定到海底，第一co2注入管108通过管道弯曲限定管203连接到第二增压泵204上，管道弯曲限定管203可以防止第一co2注入管108在海底产生折点导致的第一co2注入管的损坏。通过第二增压泵204 加压后传输至第二co2注入管205。
37.如图3所示，液态co2通过第二co2注入管传输到海底封存装置301中，第二co2注入管205连接到海底封存装置的管道系统中，管道系统设置第二压力传感器302检测液态co2压力，如果压力不足要求，通过第三增压泵303加压，传输到封存井口306，将液态co2注入海底封存。井口前设置泄漏检测装置 304，检测co2是否泄漏；注入速率监测装置305，调节液态co2注入速率。井口处设置单向密封阀，从海底向海底内部单向密封，防止co2泄漏。
38.为了固定co2运输船101，第一系泊缆绳109一端与co2运输船101相连，另一端与海底固定装置201相连，形成单点系泊系统。第一co2注入管108长度要大于第一系泊缆绳109长度，使得第一co2注入管108不受co2运输船101 和海底固定装置201的轴向拉力，防止第一co2注入管108受拉力断裂损坏。第二系泊缆绳206一端与海底固定装置201相连，另一端与海底封存装置301 相连，起到辅助固定海底固定装置201的作用。第二co2注入管205长度要大于第二系泊缆绳206长度，使得管线不受海底固定装置201和海底注入装置301 的轴向拉力，防止管线受拉力断裂损坏。
39.如图4所示，多个海底固定装置201的单点系泊系统形成多点系泊系统。当环境条件恶劣或方向性不明显时，采用单点系泊系统固定船舶，连接一条co2注入管进行co2传输作业，此时co2运输船101会绕系泊点转动到受力最小位置，防止船舶受力损坏。当海况较好，可以采用多条系泊缆绳来固定船舶，并进行多个co2存储舱同时传输作业，即每个co2舱连接一个co2注入管，同时进行液态co2传输作业，节省传输时间。多艘co2运输船也可以同时进行co2传输作业。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。