МОРСКОЕ ХРАНИЛИЩЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА

Полезная модель относится к шельфовым сооружениям, а именно к морским гравитационным стационарным хранилищам сжиженного природного газа.
Одним из известных шельфовых сооружений является буровая платформа «Малампая» представляющая собой железобетонное основание, с выполненными по бортам отсеками для принятия твердого балласта. На основании расположены четыре колонны, поддерживающие платформу с установленным на ней оборудованием. Однако основание в данном случае имеет прямоугольную форму, что сказывается на восприятие внешних нагрузок, а отсеки для принятия твердого балласта расположены только по бортам основания, что способствует ухудшению устойчивости сооружения на фунте.
Одним из аналогов предлагаемого технического решения является северо-адриатический регазификационный терминал именуемый Адриатический терминал.
Данное сооружение не предназначено для эксплуатации в условиях северных морей и соответственно не рассчитано на восприятие существенных ледовых нагрузок, поскольку не имеет достаточной массы для противодействия сдвигу и опрокидыванию, к тому же имеет прямоугольную в плане форму, влекущую неравнозначность несущей способности в отношении глобальной устойчивости по разным направлениям внешних сил.
Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является «Офшорный терминал СПГ» описанный в патенте США №3766583 опубл. 23.10.1973 г. Данное сооружение представляет собой железобетонное опорное основание, на котором расположена цилиндрическая криогенная емкость, а вокруг криогенной емкости находятся открытые балластные отсеки.
Недостатками данного технического решения является отсутствие двойных бортов и двойной палубы, открытые балластные отсеки расположены выше действующей ватерлинии, что увеличивает глобальную волновую и ледовую нагрузки на сооружение в период эксплуатации, а криогенная емкость для хранения СПГ не встроена в конструкцию корпуса, а лишь установлена на его верхнюю часть.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание морского хранилища сжиженного природного газа для эксплуатации в прибрежных акваториях северных морей со сложными ледовыми условиями.
Поставленная задача решается за счет того, что морское хранилище сжиженного природного газа представляет собой квадратный в плане железобетонный кессон, содержащий двойное днище, двойные борта, двойную палубу, внутренние переборки и балластные отсеки, со встроенными самонесущими грузовыми емкостями. Пространство между внутренними железобетонными конструкциями двойного днища, двойных бортов, двойной палубы и самонесущими емкостями заполнено теплоизолирующим материалом. При этом с внешней стороны, по периметру основного корпуса железобетонного кессона, выполнены открытые бункеры, выступающие за габариты основного корпуса.
Техническим результатом от использования данного технического решения является: повышение надежности при эксплуатации морского хранилища СПГ, уменьшение осадки при транспортировке (перегоне), упрощение технологии установки и монтажа кессона на месте эксплуатации, улучшение устойчивости на грунте и сопротивляемости глобальным ледовым нагрузкам.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез железобетонного кессона, на фиг 2 - поперечное сечение железобетонного кессона при транспортировке (перегоне), на фиг. 3-поперечное сечение железобетонного кессона, установленного на морское дно.
Морское хранилище сжиженного природного газа представляет собой железобетонный кессон 1, содержащий двойное днище 2, двойные борта 3, двойную палубу 4, внутренние переборки 5 и внутренние балластные отсеки 6, со встроенными самонесущими грузовыми емкостями 7. Пространство между самонесущими грузовыми емкостями 7 и внутренними железобетонными конструкциями (двойным днищем 2, двойными бортами 3, двойной палубой 4 и внутренними переборками 5) заполнено теплоизолирующим материалом 8 (например: пеностекло, перлит, вспененный полистирол, пенобетон). По периметру основного корпуса железобетонного кессона 1, с внешней стороны ниже действующей ватерлинии расположены открытые бункеры 9, представляющие собой отдельные водоизмещающие балластные отсеки, для принятия балласта.
Установка морского хранилища сжиженного природного газа на месте эксплуатации происходит следующим образом: от места строительства до места установки железобетонный кессон 1 в безледовый период доставляют буксировкой по воде при осадке, соответствующей буксировочной ватерлинии, находящейся на уровне железобетонного кессона 1 и бункеров 9. На месте эксплуатации производят погружение железобетонного кессона 1 на морское дно, путем принятия жидкого балласта во внутренние балластные отсеки бив открытые бункеры 9. При посадке железобетонного кессона 1 на морское дно открытые бункеры 9 оказываются под водой, за счет этого уменьшается площадь действующей ватерлинии, что ведет к снижению волновой и ледовой нагрузки при эксплуатации. После установки железобетонного кессона 1 на морское дно, производят заполнение открытых бункеров 9 твердым сыпучим балластом для создания необходимой гравитационной нагрузки. Укладка твердого сыпучего балласта производится путем отсыпки с барж или его намывкой по пульпопроводу. При необходимости, определяемой расчетным путем, твердый сыпучий балласт также может приниматься и во внутренние балластные отсеки 6.
Предлагаемая конструкция морского хранилища сжиженного природного газа позволяет:
- увеличить объем внутренних отсеков кессона, за счет выполнения с внешней стороны открытых бункеров по периметру основного корпуса;
- упростить процесс балластировки кессона, за счет доступности к открытым бункерам при заполнении их твердым сыпучим балластом;
- улучшить устойчивость кессона на морском дне, сопротивляемость опрокидыванию и сдвигу, а также, снизить удельное давление на грунт за счет увеличения опорной площади основания кессона;
- уменьшить осадку кессона при буксировке за счет конструкции открытых бункеров, представляющих собой отдельные водоизмещающие отсеки;
- уменьшить глобальную ледовую нагрузку на кессон, за счет расположения открытых бункеров ниже действующей ватерлинии.