[发明专利]一种规模化水下天然气存储系统及方法

说明书

本发明提供一种规模化水下天然气存储系统，包括：水下储气装置包括气囊、腱组和压载装置；所述腱组用于连接所述气囊的上下两端；所述气囊与所述腱组固定连接；立管应力监测系统，包括应变仪、位于海水上部的ADCPⅠ、位于水中的ADCPⅡ和位于海床的ADCPⅢ；钢悬链线充气立管系统，包括柔性接头Ⅰ、螺旋导板Ⅰ、钢悬链线充气立管、阀站Ⅰ和截止阀Ⅰ；钢悬链线排气立管系统，包括柔性接头Ⅱ、螺旋导板Ⅱ、钢悬链线排气立管、阀站Ⅱ和截止阀Ⅱ；所述钢悬链线充气立管的进口端和所述钢悬链线排气立管的出口端分别设置一台用于监测立管顶部张力的所述应变仪。本发明解决了地下储气库和LNG接收站进行天然气规模化储存受到多种条件限制的问题。

技术领域

本发明涉及天然气存储领域，具体而言，尤其涉及一种规模化水下天然气存储系统及方法。

背景技术

当前最主要的天然气规模化存储方法是地下储气库存储和沿海液化天然气接收站的LNG储罐存储，海上浮式液化天然气船存储前景广阔但还处于示范研究阶段，高压储气罐CNG存储通常作为小规模存储应用。

地下储气库和LNG接收站建设都受到严苛的地理地质条件、社会条件、经济条件和长建设周期的限制，对城市LNG和CNG规模化存储带来的潜在的重要安全问题必须慎之又慎。海上浮式液化天然气船存储则必须考虑恶劣海况和海上交通安全的问题。

发明内容

根据上述提出地下储气库和LNG接收站进行天然气规模化储存受到多种条件限制的技术问题，而提供一种规模化水下天然气存储系统及方法。本发明可以应用于沿海城市、海岛、海洋平台等对象的规模化天然气储备，可作为当前主流的地下储气库存储、液化天然气存储和高压气罐存储方式的一种补充方法。

本发明采用的技术手段如下：

本发明提供了一种规模化水下天然气存储系统，包括水下储气装置、立管应力监测系统、钢悬链线充气立管系统和钢悬链线排气立管系统；

所述水下储气装置包括气囊、腱组和压载装置；所述腱组用于连接所述气囊的上下两端；所述气囊与所述腱组固定连接，所述压载装置用于将所述气囊与所述腱组固定于海床上；所述水下储气装置还包括安装于所述气囊顶部的压力表，用于测量所述气囊中压缩天然气的压力；

所述立管应力监测系统，包括应变仪、位于海水上部的ADCPⅠ、位于水中的ADCPⅡ和位于海床的ADCPⅢ；所述ADCPⅠ用于监测海水上部的海流轮廓；所述ADCPⅡ用于监测水中部的海流轮廓；所述ADCPⅢ用于监测水底部的海流轮廓；

所述钢悬链线充气立管系统，包括柔性接头Ⅰ、螺旋导板Ⅰ、钢悬链线充气立管、阀站Ⅰ和截止阀Ⅰ；输送天然气的供气设备通过所述柔性接头Ⅰ与所述钢悬链线充气立管的进口端相连通；所述螺旋导板Ⅰ套设于所述钢悬链线充气立管外侧；所述钢悬链线充气立管的出口端通过所述截止阀Ⅰ与所述阀站Ⅰ相连通，所述阀站Ⅰ与所述气囊相连通；

所述钢悬链线排气立管系统，包括柔性接头Ⅱ、螺旋导板Ⅱ、钢悬链线排气立管、阀站Ⅱ和截止阀Ⅱ；所述阀站Ⅱ与所述气囊相连通；所述钢悬链线排气立管的进口端通过所述截止阀Ⅱ与所述阀站Ⅱ相连通；所述螺旋导板Ⅱ套设于所述钢悬链线排气立管外侧；所述钢悬链线排气立管的出口端通过所述柔性接头Ⅱ与用于配送天然气至用户的配气设备相连通；

所述钢悬链线充气立管的进口端和所述钢悬链线排气立管的出口端分别设置一台用于监测立管顶部张力的所述应变仪。

进一步地，所述天然气存储系统还包括用于将所述水下储气装置布置到指定位置的水下机器人Ⅰ。

进一步地，所述立管应力监测系统还包括用于布置所述ADCPⅡ和所述ADCPⅢ的水下机器人Ⅱ。