液化天然氣接收站海水取水設施的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種液化天然氣接收站海水取水設施，屬于液化天然氣接收站取海水工程領域。包括岸壁式構件、單泵單流道系統、引水暗溝，所述岸壁式構件建造在工作船碼頭堤岸的下方，所述單泵單流道系統設置在取水泵房內，所述引水暗溝建造在所述岸壁式構件與所述取水泵房之間；所述岸壁式構件連通所述引水暗溝，所述引水暗溝連通所述單泵單流道系統。岸壁式構件巧妙地將取水口與工作船碼頭合二為一，使碼頭岸線得到充分利用；引水暗溝將取水口與取水泵房流道相連，顯著地消除了外海波浪對水泵流道的水位波動的影響，將海水消防水泵布置在海水取水泵的前端，與海水取水泵共用一條取水流道，減少占地面積，降低土建工程量和投資。
【專利說明】液化天然氣接收站海水取水設施
【技術領域】
[0001]本發明涉及液化天然氣接收站取海水工程領域，特別涉及一種采用“岸壁式單泵單流道”液化天然氣接收站海水取水設施。
【背景技術】
[0002]液化天然氣(以下簡稱LNG)接收站是儲存液化天然氣，然后往外輸送天然氣的裝置。LNG取海水工程是LNG接收站的一個重要組成部分，直接關系到氣化裝置的正常運行。如何取到水質、水溫以及水量都滿足氣化器要求的海水，是整個取海水工程的核心設計點。由于我國建成投產的LNG接收站較少，從設計到建造均被國外公司壟斷，而國內石化設計單位在LNG接收站取、排水領域基本處于空白狀態。
[0003]傳統的LNG接收站取海水工程是采用“共用前池”方式，其取得海水主要流程為:海水水域一弓I水明渠一清污設備一共用前池一海水泵房一輸水管道一氣化裝置。這種取水流道布置的特點是:濾網間與水泵間分開，中間為多臺海水泵共用的配水前池。海水通過較短的引水明渠和清污設備后，通過共用前池，將海水均勻分配給每臺海水泵。這種流道設計要求必須通過物理模型試驗確定共用前池的最優尺寸及擴散角來保證水流的平穩及均勻，同時需要通過模型試驗確定相應的消波措施，使進入前池內的波浪波動幅度< 0.3m。這種流道布置的長、寬最優尺寸及擴散角在施工圖設計前需要通過流道物理模型試驗確定。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]大連LNG接收站地處北方，冬季溫度較低，設備暴露在室外，隨時受冰凍及鹽霧的侵蝕，取水口前無任何遮擋，而且又布置在工作船碼頭區，如果采用“共用前池”取海水方式，存在如下不足之處:
[0006]1、物理模型試驗通常需要4至6個月才能完成，然后設計單位依據物模試驗的結果進行施工圖詳細設計。因此，整個海水取水流道的設計周期最少需要I年的時間才能完成全部施工圖設計，設計周期太長，工期無法保證，更為嚴重的是在規劃的海水取水區域留有一個沒有任何防護措施的大缺口，一旦有大風浪襲來，將給整個接收站廠區帶來較大的安全隱患。
[0007]2、水下挖巖量大，工程費用較高。
[0008]3、按照LNG接收站的常規設計，四臺消防泵分別單獨占用四個流道，濾網間與泵間分開布置，這樣不僅加大取海水泵房的尺寸，占地面積大，而且增加土建工程量和投資，而且受站址占地條件限制，不利于設備的集中管理及運行監控。
[0009]4、設備暴露在室外，隨時受北方冬季冰凍及鹽霧的侵蝕，取水口前無任何遮擋，同時又布置在工作船碼頭區，影響碼頭的使用和美觀。

【發明內容】

[0010]為了解決現有技術中設計周期長，工程費用較高，占地面積大的問題，本發明實施例提供了一種液化天然氣接收站海水取水設施，采用“岸壁單泵單流道”結構形式取水口，有利于降低工程費用，縮短工期，運行維護管理便利，經濟適用。所述技術方案如下:
[0011]一種液化天然氣接收站海水取水設施，所述取水設施主要包括岸壁式構件、單泵單流道系統、引水暗溝，所述岸壁式構件建造在工作船碼頭堤岸的下方，所述單泵單流道系統設置在取水泵房內，所述引水暗溝建造在所述岸壁式構件與所述取水泵房之間；所述岸壁式構件連通所述引水暗溝，所述引水暗溝連通所述單泵單流道系統；所述岸壁式構件至少包括取水口，工作船碼頭直立堤；所述取水口設置在所述工作船碼頭直立堤前沿的下部，所述工作船碼頭直立堤即為工作船碼頭的迎水面，所述取水口、工作船碼頭直立堤以及工作船碼頭地面均為工作船碼頭的一部分，在工作船碼頭的后方，距離碼頭前沿處設置有擋浪墻；所述取水口的迎水面設置有攔污粗格柵。
[0012]所述單泵單流道系統為若干道，在所述取水泵房內由隔墻分成若干個獨立的流道，所述每一單泵單流道系統至少包括移動式清污機、旋轉濾網、消防水泵、海水取水泵、檢修閘門、攔污柵；所述單泵單流道系統內按照水流方向設置有檢修閘門、攔污柵、旋轉濾網、消防水泵、海水取水泵，所述攔污柵上部位于所述取水泵房的運轉層配有移動式清污機，旋轉濾網為側面進水型式；檢修閘門為潛孔鋼閘門。
[0013]所述引水暗溝設置在所述取水口與所述取水泵房之間，位于所述工作船碼頭的下方，所述引水暗溝采用鋼筋混凝土預制成方形構件，其進口即為取水口，所述引水暗溝尺寸與所述取水口尺寸一致，所述每一引水暗溝與所述每一單泵單流道系統一一對應。
[0014]所述消防水泵選用立式長軸深井泵；所述海水取水泵選用立式混流泵；所述單泵單流道系統的消防水泵設置在所述海水取水泵與所述旋轉濾網之間，所述每臺消防水泵與所述每臺海水取水泵共用一條取水流道。
[0015]所述工作船碼頭建造在靠近海域的陸域上，在靠近所述工作船碼頭的陸域上建造所述取水泵房，所述工作船碼頭與取水泵房之間建造有擋浪墻；所述擋浪墻頂標高高于所述取水泵房和所述工作船碼頭周圍地面水平線；所述取水泵房周圍地面水平線與所述工作船碼頭陸域地面標高相同，所述取水泵房內分隔有濾網間及水泵間，預留有二期海水泵位，所述取水泵房內頂部安裝有吊裝天車。
[0016]相比現有技術，本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0017]本發明實施例采用岸壁潛孔單泵單流道式取水口，巧妙地將取水口與工作船碼頭合二為一，使碼頭岸線得到充分利用；將海水消防水泵布置在海水取水泵的前端，與海水取水泵共用一條取水流道，改進了傳統的海水消防泵單獨占用流道的結構形式，減少占地面積，降低土建工程量和投資；采用單泵單流道的布置形式可以在檢修一個流道時對別的流道運行不產生任何影響，采用引水暗溝顯著地降低外海波浪對流道內水位波動，滿足水泵在設計工況下安全、平穩運行；在陸域構筑物建造的同時，將海水取水口同時預制完成，避免了先回填，后開挖的重復施工，工程一氣呵成，保證了取水口施工與陸域形成工程同步進行；采用本發明實施例具體結構有利于降低工程費用，縮短工期，運行維護管理便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發明實施例提供的液化天然氣接收站海水取水設施結構示意圖的主視圖；
[0020]圖2是本發明實施例提供的液化天然氣接收站海水取水設施結構示意圖的俯視圖。
[0021]圖中各符號表示含義如下:
[0022]I岸壁式構件，1-1取水口，1-2工作船碼頭直立堤；
[0023]2單泵單流道系統，2-1移動式清污機，2-2旋轉濾網，2-3消防水泵，2-4海水取水泵，2-5檢修閘門，2-6攔污柵；
[0024]3引水暗溝；
[0025]A海域，B工作船碼頭，C擋浪墻，D取水泵房，E預留二期海水泵位，F天車；
[0026]箭頭為水流方向(即水流由進水口到出水口的方向)。
【具體實施方式】
[0027]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0028]參見圖1、圖2所示，本發明實施例提供了一種液化天然氣接收站海水取水設施，結合現場水文氣象、水下地形、工程地質、運行管理、施工條件等，采用“岸壁式+單泵單流道式”結構形式的取水，適用于我國沿海地理環境；所謂現場是指海域A和現有構筑物工作船碼頭B、擋浪墻C、取水泵房D等；所謂“岸壁式”是指將取水口與工作船碼頭直立堤合二為一，盡可能地利用海岸資源；所謂“單泵單流道式”是指將檢修閘門、攔污柵、旋轉濾網、消防泵與海水取水泵共用一個流道。
[0029]具體地，根據大連LNG接收站終期取海水量47365m3/h，結合接收站現場實際情況和海域海洋水文資料，在靠近海域A的陸域上建造工作船碼頭B，在靠近工作船碼頭B的陸域上建造取水泵房D，在所述工作船碼頭B與取水泵房D之間建造有擋浪墻C，所述擋浪墻C頂標高高于取水泵房D和工作船碼頭B周圍地面水平線；所述取水泵房D周圍地面水平線與工作船碼頭B陸域地面標高相同，水平線相同，豎立布置，取水泵房D內分隔有濾網間及水泵間，并預留有二期海水泵位E，取水泵房D內頂部安裝有吊裝天車F，以上構筑物建造均為現有技術。本發明實施例在陸域構筑物建造的同時，將海水取水地下部分結構同時預制、安放完成。
[0030]具體地，作為優選，所述液化天然氣接收站海水取水設施主要包括岸壁式構件1、單泵單流道系統2、引水暗溝3等；所述岸壁式構件I建造在工作船碼頭B堤岸的下方，盡可能地利用了海岸資源；所述單泵單流道系統2設置在取水泵房D內；所述引水暗溝3建造在所述岸壁式構件I與所述取水泵房D之間；所述岸壁式構件I連通所述引水暗溝3，所述引水暗溝3連通所述單泵單流道系統2。
[0031]具體地，所述岸壁式構件I至少包括取水口 1-1，工作船碼頭直立堤1-2等；所述取水口 1-1設置在工作船碼頭直立堤1-2前沿的下部，共設七個，每個取水口 1-1高度H為
3.0m，單口寬度B為3.6m;所述工作船碼頭直立堤1_2即為工作船碼頭B的迎水面，取水口 1-1、工作船碼頭直立堤1-2以及工作船碼頭B地面均為工作船碼頭B的一部分，在工作船碼頭B的后方，距離碼頭前沿13m處設置有擋浪墻C ;為防止較大的流動物體進入取水口
1-1，在取水口1-1的迎水面設置有粗格柵用于攔污。
[0032]具體地，所述單泵單流道系統2為若干道，在取水泵房D內由隔墻分成若干個獨立的流道，每個單獨流道前半部分用于安裝水凈化設備，后半部分用于安裝揚水設備，所述每一單泵單流道系統2至少包括移動式清污機2-1、旋轉濾網2-2、消防水泵2-3、海水取水泵
2-4、檢修閘門2-5、攔污柵2-6等。
[0033]所述消防水泵2-3選用立式長軸深井泵，采用電驅動或柴油機驅動，一般設置四臺消防水泵2-3，兩臺供接收站消防，所述接收站消防水泵2-3流量為1300m3/h，揚程為112m ;另兩臺供碼頭消防，所述碼頭消防水泵2-3流量為1500m3/h，揚程為155m。
[0034]所述海水取水泵2-4選用立式混流泵，每臺流量為8913mVh，揚程為32m。一期安裝4臺海水取水泵2-4，三臺工作，一臺備用，與開敞式氣化器(ORV)運行相匹配；二期再安裝兩臺海水取水泵2-4，最終達到五臺工作一臺備用，考慮到遠期擴建，可預留有泵位E。所述海水取水泵2-4設置在水泵間零米層，出水管選用水平肘管,置于海水取水泵2-4的泵座下側，考慮到廠區管道的布置及冬季防凍問題，出水管標高在水泵間零米以下約1.80m處，便于與外部輸水管道相聯接具體地，所述單泵單流道系統2的結構形式為:按照水流方向，在每個流道內設置有潛孔鋼檢修閘門2-5 —道，為運行期的設備安裝、檢修時使用，保證流道及設備檢修可在沒水環境下進行；所述檢修閘門2-5之后順次設置有攔污柵2-6、旋轉濾網2-2、消防水泵2-3、海水取水泵2-4、攔污柵2-6，在取水泵房D運轉層配有移動式清污機2-1，所述旋轉濾網2-2為側面進水型式，使得清除的污物隔離在濾網外，污物不進入海水取水泵吸水口 ；所述消防水泵2-3為四臺，四臺消防水泵2-3分別布設在四臺海水取水泵2-4與四個旋轉濾網2-2之間，每臺消防水泵2-3與每臺海水取水泵2-4共用一條取水流道，由于所述消防水泵2-3的流量只占到海水取水泵2-4流量的1/6，而且消防水泵2-3的泵軸只有DN500左右，相對于整個流道寬度3.6m而言，只占到微小的1/7 ;這種岸壁式+單泵單流道式結構形式的取水，改變了傳統的海水消防泵單獨占用流道的結構形式，節省了四個進水流道的土建費用，保證消防系統的正常運行。
[0035]具體地，為避免波浪對泵房及水泵運行的影響，采用引水暗溝3取水方式，所述引水暗溝3進口即為岸壁式構件I的取水口 1-1，所述取水口 1-1頂高布置在97%低水位以下1.55m處，所述引水暗溝3內頂標高為-9.20m，暗溝內底標高為-12.20m,以按照百年一遇的低水位校核滿足站址取水要求，所述引水暗溝3尺寸與所述取水口 1-1尺寸保持一致，即BxH=3.6x3.0m ;所述引水暗溝3將取水口 1_1與取水泵房D內的流道相連，所述引水暗溝3為若干道，位于工作船碼頭B的下方，每一道采用鋼筋混凝土預制成方形構件，每一道引水暗溝3分別連通所述岸壁式構件I的取水口 1-1和所述每一道單泵單流道系統2，所述每一道引水暗溝3與所述每一道單泵單流道系統2 —一對應。
[0036]本發明實施例應用于大連LNG接收站，從方案確定到完成取水口設計只用三個月，節省設計費用700萬元，設計時間縮短約I年；節省施工工期8個月，節省工程投資3000萬元；并能夠滿足流道內水流穩定、水面波動滿足規范要求、避免海水泵的氣蝕和振動，保證取水安全，減少投資，便于運行維護管理，不影響碼頭的使用和美觀；海水泵和消防泵即使同時運行，流道內水流平穩，海水泵和消防泵互不影響；取水口進水流速小于0.3米/秒，沒有對取水口上部的工作船的停泊、正常運行產生不利影響，滿足停靠舶的要求。如果一臺設備檢修只涉及一條流道，影響范圍小；濾網間及水泵間設置在一起，建筑物占地面積小，布局緊湊，便于設備的巡視和統一管理；岸壁式取水即不影響碼頭的使用及美觀，又能保證取水的水量和可靠性。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種液化天然氣接收站海水取水設施，其特征在于，所述取水設施主要包括岸壁式構件(I)、單泵單流道系統(2)、引水暗溝(3)，所述岸壁式構件(I)建造在工作船碼頭(B)堤岸的下方，所述單泵單流道系統(2)設置在取水泵房(D)內，所述引水暗溝(3)建造在所述岸壁式構件(I)與所述取水泵房(D)之間；所述岸壁式構件(I)連通所述引水暗溝(3)，所述引水暗溝(3)連通所述單泵單流道系統(2);所述岸壁式構件(I)至少包括取水口(1-1)，工作船碼頭直立堤(1-2);所述取水口(1-1)設置在所述工作船碼頭直立堤(1-2)前沿的下部，所述工作船碼頭直立堤(1-2)即為工作船碼頭(B)的迎水面，所述取水口(1-1)、工作船碼頭直立堤(1-2)以及工作船碼頭(B)地面均為工作船碼頭(B)的一部分，在工作船碼頭(B)的后方，距離碼頭前沿處設置有擋浪墻(C);所述取水口(1-1)的迎水面設置有攔污粗格柵。
2.根據權利要求1所述的液化天然氣接收站海水取水設施，其特征在于，所述單泵單流道系統(2)為若干道，在所述取水泵房(D)內由隔墻分成若干個獨立的流道，所述每一單泵單流道系統(2)至少包括移動式清污機(2-1)、旋轉濾網(2-2)、消防水泵(2-3)、海水取水泵(2-4)、檢修閘門(2-5)、攔污柵(2-6);所述單泵單流道系統(2)內按照水流方向設置有檢修閘門(2-5)、攔污柵(2-6)、旋轉濾網(2-2)、消防水泵(2-3)、海水取水泵(2_4)，所述攔污柵(2-6)上部位于所述取水泵房(D)的運轉層配有移動式清污機(2-1)，旋轉濾網(2-2)為側面進水型式；檢修閘門(2-5)為潛孔鋼閘門。
3.根據權利要求1所述的液化天然氣接收站海水取水設施，其特征在于，所述引水暗溝(3)設置在所述取水口(1-1)與所述取水泵房(D)之間，位于所述工作船碼頭(B)的下方，所述引水暗溝(3)采用鋼筋混凝土預制成方形構件，其進口即為取水口，所述引水暗溝(3)尺寸與所述取水口(1-1)尺寸一致，所述每一引水暗溝(3)與所述每一單泵單流道系統(2)——對應。
4.根據權利要求2所述的液化天然氣接收站海水取水設施，其特征在于，所述消防水泵(2-3)選用立式長軸深井泵；所述海水取水泵(2-4)選用立式混流泵；所述單泵單流道系統(2)的消防水泵(2-3)設置在所述海水取水泵(2-4)與所述旋轉濾網(2-2)之間，所述每臺消防水泵(2-3)與所述每臺海水取水泵(2-4)共用一條取水流道。
5.根據權利要求1所述的液化天然氣接收站海水取水設施，其特征在于，所述工作船碼頭(B)建造在靠近海域(A)的陸域上，在靠近所述工作船碼頭(B)的陸域上建造所述取水泵房(D)，所述工作船碼頭(B)與取水泵房(D)之間建造有擋浪墻(C);所述擋浪墻(C)頂標高高于所述取水泵房(D)和所述工作船碼頭(B)周圍地面水平線；所述取水泵房(D)周圍地面水平線與所述工作船碼頭(B)陸域地面標高相同，所述取水泵房(D)內分隔有濾網間及水泵間，預留有二期海水泵位(E)，所述取水泵房(D)內頂部安裝有吊裝天車(F)。
【文檔編號】E03B3/04GK103866815SQ201210553566
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優先權日:2012年12月18日
【發明者】王立昕, 田士章, 彭濤 申請人:中國石油天然氣股份有限公司