FPSO油舱闭式呼吸系统技术领域
本公开一般涉及FPSO领域，尤其涉及FPSO油舱闭式呼吸系统。
背景技术
FPSO(浮式生产储油泄油装置，floating production storage&offloading
unit)是对开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运
输，集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地。
FPSO在油舱进油时液位逐渐升高，气体空间会被压缩，同时原油中的部分轻组分
也会在进舱时挥发出来变成气体，造成油舱压力会逐渐升高。为了保证油舱压力平衡，需要
将多余的气体呼出，现有技术方案都是将所有油舱的放空管线汇集在一起，在甲板上布置
一座放空塔，将可燃气体通过放空塔进行释放。这种开式呼吸系统在呼吸过程中会有大量
的可燃气体被带出，这些可燃气体会在生产装置附近扩散带来潜在的火灾或者爆炸危险，
也会对大气环境造成破坏，同时还会造成一定的经济损失。
在油舱进行外输作业时，油舱压力会急剧降低，为了保证舱内压力稳定需要吸进
大量的气体进行稳压。目前普遍采用的是用燃气锅炉产生的烟气或者惰气发生器产生的惰
气补充进舱来平衡压力。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种FPSO油舱闭式呼吸系统。
一方面，提供一种FPSO油舱闭式呼吸系统，包括油舱，所述油舱通过第一连通汇管
连接至气体回收系统、天然气进气系统和一级放空系统，所述油舱通过第二连通汇管连接
至二级放空系统，通过第三连通汇管连接至惰气发生器；
所述气体回收系统通过开关阀连接至第一连通汇管，所述气体回收系统包括顺次
连接的放空气冷却器和放空气洗涤器，所述放空气洗涤器两端分别连接至压缩机和回收
泵。
根据本申请实施例提供的技术方案，建立了一套闭式油舱呼吸系统，在油舱外输
作业即吸气时利用可燃气体进行稳压，并且采用多条管路对油舱内的压力进行补充，保证
了油舱内压力的稳定和油舱的安全，在油舱进油即呼气时，将油舱内的可燃气体进行回收，
既可以节约能源减少污染，同时也能保证船体甲板上部和生产装置区域没有可燃气体聚
集，保证了船体工作的安全。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它
特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中FPSO油舱闭式呼吸系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描
述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，本发明实施例提供一种FPSO油舱闭式呼吸系统，包括油舱1，所述油舱
1通过第一连通汇管16连接至气体回收系统、天然气进气系统和一级放空系统，所述油舱通
过第二连通汇管17连接至二级放空系统，通过第三连通汇管18连接至惰气发生器4；
所述气体回收系统通过开关阀2连接至第一连通汇管16，所述气体回收系统包括
顺次连接的放空气冷却器11和放空气洗涤器12，所述放空气洗涤器12两端分别连接至压缩
机14和回收泵13。
本发明实施例提供的油舱闭式呼吸系统通过第一连通汇管16连接至气体回收系
统，在油舱进油时，油舱压力铸件升高，该油舱闭式呼吸系统进入呼气模式，此时呼气开关
阀10打开，吸气开关阀9、惰气开关阀5关闭，油舱内挥发出来的可燃气体通过呼气开关阀进
入气体回收系统，首先输送至放空气冷却器11进行冷却，随后经过放空气洗涤器进行气液
分离，液体经回收泵回收至凝液工艺处理系统，气体经过压缩机增压输送至天然气处理系
统进行进一步的处理；如果压缩机或者其他链接至气体回收系统的设备处于检修状态，或
者因为设备状态导致压缩机无法运行时，油舱压力会逐渐升高，为了保证系统的安全，当压
力达到某一设定值时，一级放空系统会导通，油舱内挥发出来的气体通过一级放空系统排
放到大气中；若一级放空系统出现问题，油舱压力持续升高，二级放空系统会导通，通过该
二级放空系统将气体排放到大气中，确保油舱压力稳定；
在油舱进行外输作业时，油舱内的压力逐渐降低，该油舱闭式呼吸系统进入吸气
模式，此时呼气开关阀10关闭，吸气开关阀9打开，系统从天然气工艺系统补充可燃气体进
油舱，稳定油舱压力；若可燃气体补充出现问题，则惰气发生器开始工作，惰气开关阀5打开
将产生的惰气补充进油舱平衡压力；若惰气发生器出现故障，油舱压力逐渐降低，压力释放
阀8反向打开，从一级放空立管处补充空气进入油舱稳定压力；若压力释放阀8和一级放空
系统出现故障，或者一级放空立管不能补充足够的空气进入油舱，则真空压力释放阀3反向
打开，从二级放空立管处吸入空气，以此确保油舱压力稳定。
进一步的，所述一级放空系统包括与第一连通汇管16连接的压力释放阀8，所述压
力释放阀8连接至一级放空立管7。当一级放空系统导通时，与一级放空立管7连接的压力释
放阀8正向打开，将油舱1内气体排放出去。
进一步的，所述油舱2内还安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测油舱压力
并将检测到的压力发送至控制器。在油舱内安装压力传感器，实时检测油舱内的压力并发
送压力数据，控制器根据压力值进行一定操作保证油舱内的压力处于稳定的状态。
进一步的，所述压力释放阀8连接至控制器10，所述控制器10根据油舱2压力控制
所述压力释放阀打开或者关闭，所述惰气发生器4工作或者停止。
压力释放阀8连接至控制器，根据控制的指令正向或者反向打开或者关闭，其将油
舱内气体排放出去为正向打开，从空气中进气至油舱为反向打开，该压力释放阀8预设最大
压力值和最小压力值，当传感器检测的数据大于压力释放阀8预设的最大压力值，控制器控
制压力释放阀8正向打开，将油舱内的气体排出；当传感器检测的数据小于压力释放阀8预
设的最小压力值，控制器控制压力释放阀8反向打开，从空气中吸气补充进油舱内保证油舱
内压力的稳定，在此之前惰气发生器4会首先工作产生惰气，控制器内设有惰气发生器4工
作压力值，当油舱压力达到该压力值时，控制器控制惰气发生器4开始工作产生气体，惰气
开关阀5打开将产生的气体排至油舱内补充油舱压力。
进一步的，所述二级放空系统包括连接油舱2与第二连通汇管17的真空压力释放
阀3，所述第二连通汇管17连接至二级放空立管6。
当压力释放阀8出现故障，油舱压力持续升高时，二级放空系统导通，真空压力释
放阀3会自动打开，该真空压力释放阀3具有正向打开和反向打开的压力值，当达到该压力
值时，真空压力释放阀3会自动正向打开或者反向打开，释放油舱内的气体或者向油舱内补
充气体，确保油舱内压力稳定。
进一步的，所述真空压力释放阀3正向设定压力大于所述压力释放阀8正向设定压
力；
所述真空压力释放阀3反向设定压力小于所述压力释放阀8反向设定压力。
本发明实施例提供的FPSO油舱闭式呼吸系统设置了多路通道在呼气或者吸气时
对油舱压力进行稳定，呼气时，呼出的气体被气体回收系统回收，节约能源，减少污染，若呼
出的气体过多或者气体回收系统发生故障，一级放空系统和二级放空系统根据油舱压力依
次正向导通，实现油舱气体的排放，其中二级放空系统中的真空压力释放阀3的正向设定压
力大于一级放空系统中的压力释放阀8的正向设定压力，保证在呼气时，一级放空系统先导
通；
吸气时，首先通过吸气开关阀9从天然气工艺处理系统中吸气补充进油舱，若吸气
开关阀9或者天然气工艺处理系统出现故障，惰气发生器开始工作补充惰气，若该惰气发生
器出现故障，一级放空系统和二级放空系统根据油舱压力依次反向导通向油舱内补充空
气，保证油舱压力稳定，其中二级放空系统中的真空压力释放阀3的反向设定压力小于一级
放空系统中的压力释放阀8的反向设定压力，保证在吸气时，一级放空系统先导通，通过上
述一级一级的工作保证了油舱压力的稳定，并且在任何位置发生故障时都能够保证有后续
补救措施，保证油舱工作的安全性。
进一步的，所述油舱1与所述第一连通汇管16之间还设有开关阀2。
第一连通汇管16连接至天然气进气和气体回收系统，且第一汇管连接多个油舱，
在FPSO上有多个油舱，通过第一连通汇管16连接至吸气开关阀和气体回收系统，在每个油
舱与第一连通汇管16之间设开关阀，当某一个油舱发生故障时，通过关闭与之相连的开关
阀切断油舱与第一连通汇管16之间的连接，保证其他油舱或者气体回收系统的稳定工作，
不会对整个FPSO的工作造成影响。
进一步的，所述油舱2通过第二连通汇管17连接至惰气发生器4，所述惰气发生器4
与所述油舱2之间连接有惰气开关阀5。惰气发生器通过惰气开关阀连接至第二连通汇管
17，通过第二连通汇管17连接所有油舱。
进一步的，所述压缩机14通过吸气开关阀9连接至天然气工艺处理系统，所述回收
泵13连接至凝液工艺处理系统。吸气开关阀9连接天然气工艺处理系统用以对油舱进行气
体补充，回收泵13连接凝液工艺处理系统，将油舱内呼出气体内的油液分离收纳起来。
本发明实施例提供的FPSO油舱闭式呼吸系统一方面能够将油舱内呼出的可燃气
体进行回收，节约能源、减少污染，另一方面，多条管路并行，在油舱呼气或者吸气的时候，
无论什么情况的发生都能保证油舱内压力的稳定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人
员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术
方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行
任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功
能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。