阅读说明：本技术 一种fpso的空气循环系统及空气循环方法 (FPSO air circulation system and air circulation method ) 是由 刘振 蔡志君 吴毅昊 龚舟妮 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法,其用于FPSO的生活楼中,该空气循环系统包括：采风系统,用于从外界抽送新风；回风系统,用于对舱内空气进行混合循环；送风系统,用于向舱内各处送风；排风系统,用于将舱内空气排至外界；系统控制装置,电连接于上述各系统,上述各系统的风管相同,风量的值等于单位时间与风速的值和风管截面面积的乘积,系统控制装置能够持续检测并调节上述各系统的风速,使采风系统的新风量和回风系统的回风量之和等于送风系统的送风量,送风系统的送风量和回风系统的回风量之和小于送风系统的送风量,从而在舱内和舱外之间形成正压,外界的气体就很难进入舱内,提高了生活区域的安全性。(The invention discloses an air circulation system and an air circulation method of an FPSO (floating production storage and offloading), which are used in a living building of the FPSO, and the air circulation system comprises: the wind collecting system is used for pumping fresh air from the outside; the air return system is used for mixing and circulating air in the cabin; the air supply system is used for supplying air to all places in the cabin; the exhaust system is used for exhausting the air in the cabin to the outside; the system control device is electrically connected with the systems, the air pipes of the systems are the same, the air quantity value is equal to the product of the value of unit time and the air speed and the sectional area of the air pipe, the system control device can continuously detect and adjust the air speed of the systems, the sum of the fresh air quantity of the air collecting system and the return air quantity of the return air system is equal to the air supply quantity of the air supply system, and the sum of the air supply quantity of the air supply system and the return air quantity of the return air system is smaller than the air supply quantity of the air supply system, so that positive pressure is formed between the inside and the outside of the cabin, outside air is difficult to enter the cabin, and the safety of a.)

一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法

技术领域

本发明涉及FPSO的设计规划，特别涉及一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法。

背景技术

通用型FPSO作为一类全新概念的浮式生产储油装置(FPSO)，其具有的通用性特征，使其可以面向于多样的用户需求，并具备适用于多海域、多工况、多种系泊方式及输油形式的特点。而FPSO由于其特殊的应用环境，导致面临的危险度较高，可能会受到周边有毒空气或可燃性空气的污染。由于此船型为新概念船型，因此并无此类型船舶的设计方法可以供参考采用，生活区域也更多体现的是船东或操作方的个性化要求，并不具备能够避免上述缺陷的特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的传统的FPSO的生活楼未考虑与外界的连通情况，导致外界若有有害气体时会流入生活楼内的舱室内，导致安全性低的缺陷，提供一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种FPSO的空气循环系统，所述空气循环系统用于FPSO的生活楼中，其特点在于，所述空气循环系统包括：

采风系统，所述采风系统用于从外界抽送新风至所述生活楼的舱内空间；

回风系统，所述回风系统用于将所述舱内空间的空气进行混合再循环；

送风系统，所述送风系统用于向所述舱内空间的各处送风；

排风系统，所述排风系统用于将所述舱内空间的空气排至外界，

所述空气循环系统还包括系统控制装置，所述采风系统、回风系统、送风系统和排风系统均电连接于所述系统控制装置，所述采风系统、回风系统、送风系统和排风系统的风管相同，风量的值等于单位时间与风速的值和风管截面面积的乘积，

所述系统控制装置能够持续检测所述采风系统、回风系统、送风系统和排风系统的风速大小，并通过检测结果调节所述采风系统、回风系统、送风系统和排风系统的风速，使所述采风系统的新风量和所述回风系统的回风量的和值等于所述送风系统的送风量的值，并且所述回风系统的回风量和所述排风系统的排风量的和值小于所述送风系统的送风量的值。

该FPSO的空气循环系统通过系统控制装置来调节通风循环系统的采风系统、回风系统、送风系统和排风系统的风速大小，使新风量和回风量的和值等于送风量的值，并且排风量和回风量的和值小于送风量的值，由于上述设置使舱内的风量持续大于流出舱室的风量，从而在舱内和舱外之间形成一个正压，并且由于正压的存在，外界低压环境中的气体就很难进入舱内的高压环境中，从而达到了解决避免外界有害气体进入舱内的可能，提高了生活区域的安全性。

较佳地，所述采风系统包括两个采风口，所述采风系统通过所述采风口连通所述舱内空间与外界，并且两个所述采风口沿船宽方向分别设置于所述生活楼的顶部。采风口设置在生活楼最高处的顶部，方便引入外界的新鲜空气，并且距离作业区域最远，受污染的几率最低，因此可最大程度的保证新鲜空气的可用性。

较佳地，每个所述采风口的内部设置有气密装置，所述气密装置包括气体探头和气密风闸，所述气体探头和所述气密风闸之间电连接，所述气体探头用于探测所述采风口内的气体类型或含量，所述气密风闸用于对所述采风口进行封闭或开启。气密装置的设置是为了实现能够对与外界连通的采风系统的关闭，气体探头用来探测气体类型或含量，当任一侧的采风口因外界存在可燃或污染气体出现险情时，气体探头传输信号至气密风闸，气密风闸关闭，切断采风系统，与此同时，另一侧的安全的采风口仍可正常工作，从而确保新风供给的保障。

较佳地，所述舱内空间包括若干生活舱室，所述回风系统的回风口、所述送风系统的送风口和所述排风系统的排风口均连通至每个所述生活舱室的内部。生活舱室指船员生活空间，例如起居室、办公室等。

较佳地，在所述生活舱室的内部，所述送风口和所述回风口相对于所述排风口靠近外界。上述设置，使得房间内空气得以循环的同时，靠近外舱壁两侧的空气压力大小为，舱内压力高于舱外压力。

较佳地，所述舱内空间还包括若干功能舱室，所述功能舱室的内部设有至少两组所述空气循环系统，并且每组所述空气循环系统相互独立设置。功能舱室指生活楼内部的操作空间，例如厨房、空调机室等，功能舱室设置至少两组空气循环系统，由于舱室较为重要，且对流需求更高，因此，一方面可以提高此类型舱室内高温环境的对流循环效果，另一方面能够进一步保证通风可靠性，其中一套系统的损坏不会影响功能舱室内的通风循环。

较佳地，所述舱内空间还包括若干梯道，所述梯道的内部设有至少两组所述空气循环系统，并且每组所述空气循环系统相互独立设置。梯道作为主逃生通道，需要具有一套备用的空气循环系统，以避免只设置有一套循环系统时出现故障导致影响船员逃生的危险。

一种FPSO的空气循环方法，所述空气循环方法用于FPSO的生活楼，其特征在于，所述空气循环方法使用如上所述的FPSO的空气循环系统，其中，所述空气循环方法包括以下步骤：

打开所述空气循环系统，通过所述系统控制装置开启所述采风系统、回风系统、送风系统和排风系统开始运行，所述送风量为V_S，所述回风量为V_R，所述排风量为V_E，所述新风量为V_F；

所述系统控制装置持续检测所述回风系统、送风系统、采风系统和排风系统的风速大小，并且通过检测结果计算V_F和V_R的和值与V_S的值大小关系，以及V_E和V_R的和值与V_S的值大小关系，

当V_F和V_R的和值与V_S的值不相等时，所述系统控制装置调节所述回风系统、送风系统和所述采风系统的风速大小，使V_F和V_R的和值与V_S的值保持相等；当V_E和V_R的和值不小于V_S的值时，所述系统控制装置调节所述回风系统、送风系统和排风系统的风速大小，使V_F和V_R的和值小于V_S的值。

该FPSO的空气循环方法，通过利用FPSO的空气循环系统，实现对回风系统、送风系统、采风系统和排风系统的风速进行调节，并通过系统控制装置持续检测和调节上述各系统的风速，从而达到控制各风速大小，以实现内外舱室的正压状态，解决了避免外界有害气体进入舱内的可能。

较佳地，

V_S-(V_R+V_E)＝aV_S

其中，a的值为5％～10％。

a的值设置为5％～10％，能够形成一个相对来说较为舒适的压力状态，避免压强差过高。

较佳地，所述舱内空间包括走廊，所述走廊仅连通有所述送风系统，所述空气循环系统还包括压强监测装置，所述压强监测装置设置于所述走廊与外界的连通位置处，所述压强监测装置包括压强传感器和报警器，所述压强传感器和所述报警器之间电连接或信号连接，所述压强传感器用于检测所述走廊相对于外界的压强，并且，所述压强监测装置电连接于所述系统控制装置，所述空气循环方法包括以下步骤：

当所述压强传感器测得所述走廊内部的压强小于50Pa时，所述压强传感装置能够传递感应信号至所述报警器，所述报警器能够启动并报警，所述压强传感装置同时传递感应信号至所述系统控制装置，所述系统控制装置调节所述送风系统的风速大小，增加a的值。

走廊处只设置送风系统，更加有利于生活楼的最内部的压强相对于靠近外舱壁的位置更高，进一步保证了正压效果，另外，压强监测装置还能持续检测走廊内部的压强大小，并与系统控制装置相连，从而能够在压强过小时调节送风系统的风速大小，改善压力状态。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供的一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法通过系统控制装置来检测和调节通风循环系统的采风系统、回风系统、送风系统和排风系统的风速大小，使新风量和回风量的和值等于送风量的值，并且排风量和回风量的和值小于送风量的值，并通过系统控制装置持续检测和调节上述各系统的风速，从而达到控制各风速大小，以实现内外舱室的正压状态，由于上述设置使舱内的风量持续大于流出舱室的风量，从而在舱内和舱外之间形成一个正压，外界低压环境中的气体就很难进入舱内的高压环境中，从而达到了解决避免外界有害气体进入舱内的可能，提高了生活区域的安全性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的FPSO的空气循环系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的FPSO的空气循环系统的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的FPSO的空气循环方法的流程示意图。

附图标记说明：

采风系统1

采风口11

气密装置12

回风系统2

回风口21

送风系统3

送风口31

排风系统4

排风口41

系统控制装置5

生活舱室6

走廊7

压强监测装置8

缓冲室9

生活楼10

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-2所示，本实施例提供一种FPSO的空气循环系统及空气循环方法，空气循环系统及循环方法应用于FPSO的生活楼10中，其中，空气循环系统包括：

采风系统1，采风系统1用于从外界抽送新风至生活楼10的舱内空间；

回风系统2，回风系统2用于将舱内空间的空气进行混合再循环；

送风系统3，送风系统3用于向舱内空间的各处送风；

排风系统4，排风系统4用于将舱内空间的空气排至外界，

并且，采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4的风管的规格相同，即风管的截面面积相同。在此基础上，风量的值等于单位时间与风速的值和风管截面面积的乘积。在图1和图2中，上述各系统均以管路的表现方式进行体现其连通方式和位置。

空气循环系统还包括系统控制装置5，采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4均电连接于系统控制装置5，系统控制装置5能够持续检测采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4的风速大小，并通过检测结果调节采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4的风速大小，使采风系统1的新风量和回风系统2的回风量的和值等于送风系统3的送风量的值，并且排风系统4的排风量和回风系统2的回风量的和值小于送风系统3的送风量的值。

如图3所示，本实施例中还提供了一种FPSO的空气循环方法，其使用上述的FPSO的空气循环系统，该空气循环方法包括以下步骤：

步骤101、打开空气循环系统，通过系统控制装置5开启采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4开始运行，其中，送风系统3的送风量为V_S，回风系统2的回风量为V_R，排风系统4的排风量为V_E，采风系统1的新风量为V_F；

步骤102、系统控制装置5持续检测回风系统2、送风系统3、采风系统1和排风系统4的风速大小，并且通过检测结果计算V_F和V_R的和值与V_S的值大小关系，以及V_E和V_R的和值与V_S的值大小关系，

当V_F和V_R的和值与V_S的值不相等时，系统控制装置5调节回风系统2和/或送风系统3和/或采风系统1的风速大小，使V_F和V_R的和值与V_S的值保持相等；当V_E和V_R的和值不小于V_S的值时，系统控制装置5调节回风系统2、送风系统3和排风系统4的风速大小，使V_F和V_R的和值小于V_S的值。

由于本实施例中，采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4的风管的规格相同，并且风量的值等于单位时间与风速的值和风管截面面积的乘积。因此，在相同的单位时间和风管截面面积的基础上，在检测和调节回风系统2、送风系统3、采风系统1和排风系统4的风量时，完全可只比较风速的大小以及对应的和值或大小关系即可。故本实施例中的系统控制装置5可以直接监测风速大小，使用风速传感器和计算模块，来实现对上述两个风量之间的对应关系的保持即可。

该FPSO的空气循环系统结合空气循环方法，通过系统控制装置5来调节通风循环系统的采风系统1、回风系统2、送风系统3和排风系统4的风速大小，使新风量和回风量的和值等于送风量的值，并且排风量和回风量的和值小于送风量的值，由于上述设置使舱内的风量持续大于流出舱室的风量，从而在舱内和舱外之间形成一个正压，并且由于正压的存在，外界低压环境中的气体就很难进入舱内的高压环境中，从而达到了解决避免外界有害气体进入舱内的可能，提高了生活区域的安全性。

进一步地，

V_S-(V_R+V_E)＝aV_S

其中，a的值为5％～10％。

a的值设置为5％～10％，能够形成一个相对来说较为舒适的压力状态，避免压强差过高。在本实施例中，系统控制装置5可以采用其中一个a的值的大小，也可以设置为范围值，当a保持在5％～10％之间时，系统控制装置5维持其对当前风速的控制大小。

另外，在本实施例中，采风系统1设置为两个采风口11，采风系统1通过采风口11连通舱内空间与外界，并且两个采风口11沿船宽方向分别设置于生活楼10的顶部。采风口11设置在生活楼10最高处的顶部，方便引入外界的新鲜空气，并且距离作业区域最远，受污染的几率最低，因此可最大程度的保证新鲜空气的可用性。

进一步地，每个采风口11的内部均设置有气密装置12，气密装置12包括气体探头和气密风闸，气体探头和气密风闸之间电连接，气体探头用于探测采风口11内的气体类型或含量，气密风闸用于对采风口11进行封闭或开启。气密装置12的设置是为了实现能够对与外界连通的采风系统1的关闭，气体探头用来探测气体类型或含量，当任一侧的采风口11因外界存在可燃或污染气体出现险情时，气体探头传输信号至气密风闸，气密风闸关闭，切断采风系统1，与此同时，另一侧的安全的采风口11仍可正常工作，从而确保新风供给的保障。

舱内空间包括若干生活舱室6和若干功能舱室(图中未示出)，回风系统2的回风口21、送风系统3的送风口31和排风系统4的排风口41均连通至每个生活舱室6的内部。生活舱室6指船员生活空间，例如起居室、办公室等。在生活舱室6的内部，送风口31和回风口21相对于排风口41靠近外界，相对的，排风系统4的排风口41相对于靠近走廊7。上述设置，使得房间内空气得以循环的同时，靠近外舱壁两侧的空气压力大小为舱内压力高于舱外压力。

功能舱室的内部设有至少两组空气循环系统，并且每组空气循环系统相互独立设置。功能舱室指生活楼10内部的操作空间，例如厨房、空调机室等。功能舱室设置至少两组空气循环系统，由于舱室较为重要，且对流需求更高，因此，一方面可以提高此类型舱室内高温环境的对流循环效果，另一方面能够进一步保证通风可靠性，其中一套系统的损坏不会影响功能舱室内的通风循环。

舱内空间还包括若干梯道(图中未示出)和走廊7，梯道的内部设有至少两组空气循环系统，并且每组空气循环系统相互独立设置。梯道一般设置在舱室侧壁附近，其作为主逃生通道，需要具有一套备用的空气循环系统，以避免只设置有一套循环系统时出现故障导致影响船员逃生的危险。走廊7处只设置送风系统3，更加有利于生活楼10的最内部的压强相对于靠近外舱壁的位置更高，进一步保证了正压效果，另外，压强监测装置8还能持续检测走廊7内部的压强大小，并与系统控制装置5相连，从而能够在压强过小时调节送风系统3的风速大小，改善压力状态。走廊7与外界的每个连通位置处设置有缓冲室9，缓冲室9仅连通送风系统3。缓冲室9用来使船员在从走廊7两端进行外出或进入时，缓冲室9能够缓冲由于与外界的连通突然加大而产生的强大的空气对流，避免直接连接到走廊7内部而扰乱了整个生活楼10内部的空气循环和动态平衡。

该空气循环系统还包括压强监测装置8，压强监测装置8设置于走廊7与外界的连通位置处，压强监测装置8包括压强传感器和报警器，压强传感器和报警器之间电连接或信号连接，压强传感器用于检测走廊7相对于外界的压强，并且，压强监测装置8电连接于系统控制装置5。在此基础上，本实施例的空气循环方法的步骤102之后还包括以下步骤：

步骤103、当压强传感器测得走廊7内部的压强小于50Pa时，压强传感装置能够传递感应信号至报警器，报警器能够启动并报警，压强传感装置同时传递感应信号至系统控制装置5，系统控制装置5调节送风系统3的风速大小，增加a的值。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。