CN109415110B - 用于在公海上输送碳氢化合物的联接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在公海上在延长的船只的船首区域和碳氢化合物传送设备之间进行流体输送的联接系统、输送系统和方法。联接系统包括用于将联接系统悬挂于船只的支撑框架以及固定到支撑框架的流体接收管段，该流体接收管段包括布置在管段的第一端并配置成与软管阀建立无泄漏联接的联接装置。联接系统还包括配置成同时施加横向力、纵向力和旋转力的远程控制的驱动系统，该横向力在横向平面中产生联接装置的摆动运动，该横向平面被定义为当联接系统装配到船只的船首区域时横向于船只并沿着船只的高度定向的平面，该纵向力在纵向平面中产生联接装置的摆动运动，该纵向平面被定义为当联接系统装配到船只的船首区域时纵向于船只并沿着船只的高度定向的平面，该旋转力产生联接装置的至少一部分的旋转运动，通过调节旋转力反复地调节联接装置的至少一部分的旋转位置。

Description

用于在公海上输送碳氢化合物的联接系统

技术领域

本发明涉及一种适用于在公海上在延长的船只的船首区域和碳氢化合物传送设备之间进行流体输送的联接系统、以及一种利用该联接系统的输送系统和方法。

背景技术

用于船只的船首装载系统(下文缩写为BLS)是一种用于将碳氢化合物从外部装卸码头输送到船只的船首区域的系统。装卸码头可以为固定的或移动的。这种负载输送通常发生在公海上，因为通过管道直接输送到岸边在靠近海岸的地方更方便。典型的固定装卸码头可以位于在海床上布置有其承载结构的建造物上。典型的移动装卸码头通常位于浮动建造物上，诸如FSO型(浮式储存与卸载)、FPSO型(浮式生产储存与卸载)、平台等浮动设施。它也可以为可以从海上拾取并附设至海床装置的浮动软管连接，诸如SAL(单锚装载解决方案)、UKOLS(阿格兰康斯贝格离岸装载系统)或类似装置。对于浮动建造物，最常见的是，使用所谓的伸展系泊缆绳或风标系统(诸如浮标或转塔系泊)将它们锚定在锁定的特定方向上。往往使用DP(动态定位)来保持固定位置。

安装有上述类型的BLS的船只通常为往返油轮式油轮或储存有碳氢化合物的往返运输船。然而，也可以使用没有储存空间的较小船只，在该较小船只中，碳氢化合物进一步输送到储存油轮或输送到传统油轮。

所有这种装载系统的共同点是使用用于输送碳氢化合物的柔性输送软管，柔性输送软管通常由一层或多层的增强橡胶材料制成。

典型的BLS包括布置在船只的船首区域处的具有联接装置的管/管道，该联接装置包括凸缘或阀，输送软管连接到该凸缘或阀上。输送软管的端部包括软管阀。部分地因为BLS上的负载应该保持尽可能得低，并且部分地因为连接输送软管应该是可行的，所以联接装置被制成作为一个部件形成在距船首区域的一距离处，或者悬挂在水面正上方的联接系统中。

根据专利公开WO 92/19902，联接系统的构型允许联接装置在沿着船只的方向上以具有横向旋转轴线的悬置摆动运动移动，并且以具有纵向(船边)旋转轴线的横向(横过船体)摆动运动移动。

用于一种类型的联接系统的技术术语为万向悬架或无力矩联接器并构成上述BLS的中心部分。

图1示出了根据WO 92/19902的BLS的一个示例。系泊缆索1从系泊绞车3穿过导缆器6和止链器5拉出，所有这些装置都放置在平台甲板上。系泊缆索1经由系泊绞车3向下引导至主甲板引导至储存绞车7。当止链器5锁定于系泊缆索1的磨损链2时，完成系泊过程。通过软管操纵绞车8和软管操纵绳15将输送软管12拉向船只100，直到与联接系统10轴向对齐。

然而，即使对于WO 92/19902中公开的双摆动运动，软管阀与联接系统的连接也是挑战性的，特别是当软管阀和管联接阀之间的横向/水平角由于流体接收船只的风标而变大时，例如超过±30°、±60°、±90°。因此，现今的联接系统必须在联接之前通过例如使用动态定位系统(DP)来对齐船只，因为大的横向角代表太大的危险，从而增加了输送过程的复杂性和成本。此外，根据经验，在被迫返回初始位置之前，船只可以仅在短时间期间保持与主要天气条件相反的航向。

GB 2240534公开了一种用于在公海上在船只的船首区域和碳氢化合物传送站之间进行流体输送的联接系统。该联接系统包括流体接收联接歧管、联接构件和配置成提供联接歧管朝向装载叉的回转运动的工作缸。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于流体输送软管的流体接收联接系统，与现有技术相比，该流体接收联接系统允许联接系统和软管阀之间在更大的横向角上的可靠联接。

本发明的另一个目的是提供一种联接系统，该联接系统便于在输送软管的软管阀和联接系统的联接装置之间的上述轴向对齐。

本发明的又一个目的是提供一种流体接收联接系统，该流体接收联接系统显著地减少或完全消除由于在联接期间对联接系统的部件进行摩擦而导致的软管操纵绳或系船索的磨损故障的风险。

发明内容

具体地，本发明涉及一种适用于在公海上在延长的船只的船首区域和碳氢化合物传送设备之间进行流体输送的联接系统。

联接系统包括适于将联接系统悬挂于船只的支撑框架、固定到支撑框架的流体接收管段，该流体接收管段包括布置在管段的第一端并配置成与软管阀建立无泄漏联接的联接装置。联接装置可包括联接凸缘和/或联接阀。

联接系统还包括远程控制的驱动系统，该驱动系统包括至少三个单独控制的驱动单元，其中第一、第二和第三驱动单元分别配置成同时施加横向力、纵向力和旋转力，该横向力在横向平面中产生联接装置的摆动运动，该纵向力在纵向平面中产生联接装置的摆动运动，该旋转力产生联接装置的至少一部分的旋转运动。这个或这些部分可以为联接凸缘、联接阀和/或覆盖联接装置的周向的至少一部分的护罩(shield)。

可以通过直接或间接地使用专用液压缸来起动和维持所有力。

旋转力可以替代地由例如DC马达或基于转子-定子的马达来起动和维持。

横向平面被定义为当软管阀联接系统装配到船只的船首区域时横向于船只并沿着船只的高度定向的平面。纵向平面被定义为当软管阀联接系统装配到船只的船首区域时纵向于船只并沿着船只的高度定向的平面。

在一个有利的实施例中，联接系统还包括能够在横向平面中实现摆动运动的第一转体、能够在纵向平面中实现摆动运动的第二转体、以及能够实现联接装置的至少一部分的旋转运动的第三转体。

在又一个有利的实施例中，支撑框架包括两个固定支架以及轴，两个固定支架布置在流体接收管段的两个横向侧，即沿着船只的横向轴线的两侧，轴布置在两个固定支架之间并固定到管段。在该特定实施例中，轴的两个纵向端部中的至少一个端部通过第二转体可枢转地连接到其固定支架，并且远程控制的驱动系统配置成通过在轴上施加纵向力在纵向平面中产生联接装置的摆动运动。固定支架的布置优选地围绕管段的轴向轴线是对称的。

在又一个有利的实施例中，联接系统还包括圆筒或滚筒，在联接系统装配到船只的船首区域时，该圆筒或滚筒在两个固定支架之间布置在流体接收管段上方的一竖直高度处。圆筒可以优选地通过例如经由使用与对于上述轴相同的转体而旋转的圆盘可枢转地联接到两个固定支架。可以通过经由驱动系统(例如经由使用专用液压缸)将第四远程控制力直接或间接地施加到圆筒上来产生枢转运动。

在又一个有利的实施例中，联接系统还包括布置在圆筒的顶部附近、上方或固定在圆筒的顶部上的绕线齿轮(spooling gear)，并且该绕线齿轮可在平行于圆筒的纵向轴线的方向上移动。

在又一个有利的实施例中，轴设计成使得当联接系统装配到船只的船首区域时，轴的凹入部分相对于其与固定支架的固定点更靠后地定位。该距离例如可以为轴的总长度的50％。轴与固定支架的固定点和与凹入部分的固定点之间的最大距离构成两个固定支架之间的横向距离的10％以上。

在又一个有利的实施例中，联接系统还包括圆筒，当软管阀联接系统装配到船只的船首区域时，圆筒在两个固定支架之间布置在轴上方的一竖直高度处。

在又一个有利的实施例中，流体接收管段设计有至少一个弯管或弯头。

在又一个有利的实施例中，联接装置包括夹紧装置，该夹紧装置被配置成在联接装置和软管阀之间邻接之后将联接装置可释放地联接到软管阀。

在又一个有利的实施例中，联接装置还包括至少部分环绕的护罩，该护罩包括多个地径向延伸的突出部。如果不存在护罩，则多个径向地延伸的突出部可以直接位于联接凸缘和/或联接阀上。

本发明还涉及一种适用于在公海上将碳氢化合物从碳氢化合物传送设备输送到船只的输送系统。输送系统包括延长的船只、根据上述特征中的任何一个的联接系统、在输送期间在船只和碳氢化合物传送设备之间延伸的输送软管、以及在一端固定到软管阀且在另一端固定到船只上或内部的拉入式绞车的软管操纵绳。联接系统通过支撑框架固定在船只的横向末端。此外，输送软管在一端包括可连接到联接系统的联接装置的软管阀。软管操纵绳优选地经由系船索固定到软管阀，其中系船索的两个端部固定到软管阀的沿直径相对侧。

在本文中，术语横向的/水平的被定义为在无风的天气条件下平行于船只的主体和/或平行于水面定向的平面中的方向。

在一个有利的实施例中，联接系统布置在船只的船首区域处。

在另一个有利的实施例中，支撑框架包括两个固定支架和轴，两个固定支架布置在沿着船只的纵向方向看到的流体接收管的两个横向侧，轴布置在两个固定支架之间并固定到管段。轴设计成使得轴的凹入部分相对于轴的端部至固定支架的中心位置在船只中更靠后地定位。中心位置和凹入部分之间的最大距离设定为允许输送软管以大于100度的横向角联接到联接系统，同时避免在联接过程的任何时刻轴和软管操纵绳之间的直接撞击，该直接撞击可能引起软管操纵绳的显著磨损。横向角被定义为从纵向平面到接近软管阀的位置的角度。凹入部分可以例如构成轴的总长度的10％、20％、30％、40％或50％。术语“显著磨损”表示可能危害对齐操作和输送过程的磨损。

本发明还涉及一种在公海上通过使用根据上述特征中的任何一个的输送系统将流体从流体源输送到船只的方法。

该方法包括以下步骤：

-将输送软管的一端与流体源流体连通地连接，

-关闭连接到输送软管的另一端的软管阀，

-可选地关闭联接装置的任何联接阀，

-将软管操纵绳的一端连接到软管阀，优选地经由系船索，

-通过布置在联接装置上方的输送系统的上部将软管操纵绳的另一端连接到拉入式绞车，

-通过使用拉入式绞车将软管阀拉向联接系统，至少直到软管阀位于吃水线上方并且处于与联接装置的横向位置相等或接近的横向位置，以及

-在继续将软管阀拉向联接系统的同时，同时反复地通过横向力调节联接装置在横向平面中的位置、通过纵向力调节联接装置在纵向平面中的位置以及通过旋转力调节联接装置的至少一部分的旋转位置来反复地调节联接装置的位置，以便优化联接装置的中心轴线与软管阀的中心轴线的对齐，

-使联接装置和软管阀邻接，并且使其各自的轴向轴线对齐，

-起动夹紧装置将联接装置可释放地连接到软管阀，在它们之间建立无泄漏联接，

-打开联接阀和软管阀以进行流体连通，以及

-可选地打开联接装置的联接阀。

远程控制的驱动系统尤其配置成施加产生联接装置的至少一部分的旋转运动的旋转力。通过经由调节旋转力反复地调节联接装置的至少一部分的旋转位置来调节旋转度。

在另一个有利的实施例中，支撑框架包括布置在流体接收管段的两个横向侧的两个固定支架，并且联接系统还包括可枢转的圆筒，该圆筒平行于横向平面定向并在两个固定支架之间布置在流体接收管段上方的一竖直高度处，其中，该方法还包括通过调节经由远程控制的驱动系统作用在圆筒上的枢转力来围绕圆筒枢轴点反复地调节圆筒的纵向位置。

在又一个有利的实施例中，联接系统还包括布置在圆筒的上方或顶部并可在平行于圆筒的纵向轴线的方向上移动的绕线齿轮，其中，该方法包括引导软管操纵绳的另一端穿过绕线齿轮并在联接装置的反复位置调节期间反复地调节绕线齿轮的横向位置的步骤。

在以下描述中，介绍了许多具体细节以提供对要求保护的联接系统、输送系统和方法的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员应认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者在具有其他部件、系统的情况下实施这些实施例。在其他情况下，未示出或者未详细描述公知的结构或操作，以避免使所公开的实施例的各方面模糊。

附图说明

图1为根据现有技术的船首装载系统的剖视图，

图2为根据本发明的使其左舷(port side)朝向FPSO的船只的透视图，

图3为从前面看到的图2中的船只的透视图，其中流体输送软管悬挂在流体接收联接系统下方一距离，

图4(A)、4(B)和4(C)为根据本发明的流体接收联接系统的透视图，其中图4(A)和4(B)示出了从两个不同角度看到的联接系统，并且图4(C)更详细地示出了联接系统的上部，

图5(A)和5(B)为根据本发明的流体接收联接系统的一部分的透视图，其中图5(A)和5(B)示出了用于联接装置的旋转运动的两个不同的驱动单元，

图6为根据本发明的流体接收联接系统的主要自由度的透视图，

图7为构成根据本发明的流体接收联接系统的一部分的滚轴和绕线齿轮的透视侧视图，

图8为图2中的船只的船首区域的透视图，其船首舱口部分地打开，

图9(A)和9(B)为图2中的船只的船首区域的透视图，其中联接装置分别布置在停放位置和联接位置，

图10(A)和10(B)分别为图2中的船只的船首区域的透视图，其分别示出了在同时输送摆动运动和顺时针转动之前和之后的联接装置的位置，

图11(A)和11(B)为图2中的船只的船首区域的透视图，其分别示出了在向前和向后倾斜位置中的滚轴的位置，

图12(A)和12(B)为联接系统的联接装置和输送软管的软管阀在其接近的两个最后阶段的透视图，以及

图13(A)和13(B)分别为联接系统的联接装置和输送软管的软管阀接近接触和接触时的透视图。

具体实施方式

图1示出了如上所述的现有技术BLS的一个示例，其中联接系统10从船只100的船首区域处从甲板结构11悬挂下来。

图2中示出了完整的碳氢化合物输送系统，其包括具有BLS的船只100、输送软管12和FPSO类型的碳氢化合物传送设备200。在碳氢化合物输送期间，输送软管12在FPSO 200上的歧管和船只100上的联接系统10之间延伸。

如图3中进一步所示，软管阀13连接到输送软管12的船只指向端。通过将软管操纵绳15的一端连接到拉入绞车8并且经由系船索16将外端连接到软管阀13来实现拉入操作。两个系船索端部16a、16b附接到从软管阀13径向地突出的相应软管阀耳状部13a、13b。图3示出了输送软管联接的中间阶段，其中软管阀13已从水中升起并直接悬挂在船只100的联接系统10下方。输送软管12的定向被示出为距船只100的纵向平面大于90度，从而产生软管阀13的对抗船只的行进方向(即从船头到船尾)的水平分量。

在图4(A)、4(B)和4(C)中示出了联接系统10和软管阀13之间的联接过程的最后阶段的进一步细节。在该特定实施例中，联接系统10为已知的万向悬架10的类型。

万向悬架10包括一端固定到联接装置19的弯管段17。联接装置19还包括联接凸缘19a和/或联接阀19b，以便在软管阀13断开时能够关闭流体/泄漏。联接凸缘19a可以焊接到管段17的端部。此外，管段17悬挂在两个管支架20中以定位在梁结构或万向节21上方。管支架20在弯头17a处焊接到管段17。在上端，支架20具有用于圆柱形测力传感器17b的孔，其中间部分利用轴颈支承(journal)在万向梁或万向悬架梁17c中。测力传感器17b可以测量垂直于其纵向轴线的力。

管段17的另一端固定到管转体18。两个管支架20与该管转体18同轴地钻孔，使得管段17的弯头17a可以通过使用诸如液压缸25的专用驱动单元绕图4(A)、4(B)、4(C)、5(A)和5(B)中所示的旋转轴线A-A枢转。

万向悬架梁17c固定到从万向节21的中间部分在船尾-船首方向上突出的万向节突出部21a。万向节21的端部直接或经由在管转体18下游延伸的第二管段22连接到万向节转体23，使得万向节21的枢转力矩能够围绕垂直于旋转轴线A-A并与其水平地共面的旋转轴线B-B，并从而实现联接装置19在纵向平面内的枢转运动。需指出，“下游”是指碳氢化合物流入联接系统10的情况。可以通过诸如液压缸26的专用驱动单元来实现枢转运动的起动和维持。因此，如图4(A)、4(B)和4(C)所示的联接系统10形成用于碳氢化合物携带输送软管12的万向悬架，该碳氢化合物携带输送软管能够实现输送并不会将弯曲力矩传递到固定到船只100的支撑结构。图4(A)、4(B)和4(C)中的支撑结构包括布置在万向节21的两侧的两个固定支架24a、24b。在位于万向节21的该侧的相对侧处的一个固定支架24b处看到万向节转体23。

整个软管力或软管力的主要部分将由测力传感器17b处理。

由于万向节突出部21a，万向节21的大部分可位于旋转轴线B-B后方的任意距离处。该非零距离是有利的，因为可以避免或至少显著降低软管阀连接的系船索16与万向节21之间的潜在破坏性冲击的风险。当输送软管12相对于船只100的纵向平面的进入角大(例如超过90°)时，这是特别重要的。这种情况在图4(A)、4(B)和4(C)中通过将小型船只和输送软管的三个不同取向投影到水平面上而示出。可以看到，所示的输送软管12超过横向于船只100定向的线，导致输送软管12的部件和系船索16指向船只100的船尾。由于由距旋转轴线B-B的非零距离产生的凹部，该指向船尾的部件不会对万向节21造成任何有害冲击。安全操纵具有大进入角的输送软管是有利的，因为它尤其允许在船只100的强风标期间进行碳氢化合物输送，而不需要花费过量的电力消耗。

为了进一步改善对齐和联接过程，图4(A)、4(B)和4(C)中所示的联接系统10还配备有固定在固定支架24a、24b之间并与旋转轴线B-B平行且在旋转轴线B-B上方定向的滚筒或滚轴29。通过使用布置在滚轴端部和固定支架24a、24b之间的一个或多个可枢转的滑轮29a和诸如液压缸28的专用驱动单元，使滚轴29在船只100的纵向平面内可枢转，从而用作用于软管阀13的轴向位置和联接装置19的轴向位置之间的对齐的附加调节装置。可枢转的滑轮29a可以优选地使用万向节转体23作为旋转装置。然而，一个或多个专用转体是可能的。

图4(A)、4(B)和4(C)的实施例还示出了连接到可枢转的滚轴29的横向移动的绕线齿轮30，使得能够在滚轴29的整个轴向长度的至少一部分上实现软管阀13的远程控制的横向移动。绕线齿轮30可以为如专利公开WO 2014/106644A1中描述的绕线齿轮，将该专利作为参考结合到本文中。然而，可以应用能够沿着附接的或定位在附近的滚筒的轴向方向移动绳索/缆绳的任何类型的绕线齿轮。

通过配置联接装置19使得联接装置的至少一部分可以通过驱动单元的远程控制而轴向地旋转，可以获得对齐和联接的进一步改进。当联接装置19还包括径向地突出的耳状部19c时，旋转的可能性特别有用，系船索16可以支撑在该耳状部19c上。在图4(A)、4(B)和4(C)中，两个这样的突出耳状部19c对角地布置在同步旋转的护罩19d上。

需指出，图4(A)、4(B)和4(C)示出了当系船索16具有布置在两个不同竖直位置且不受滚轴29影响的接合位置时的两种假想的系船索布置。在两种情况下，系船索16在向后方向上具有水平分量，迫使在万向节21中具有凹部。

联接系统10还可以包括用于使联接装置19的一部分或整个联接装置19旋转的装置。图5(A)和5(B)示出了用于远程地起动和维持这种旋转运动的两个不同实施例。在图5(A)中，驱动单元为液压缸27，其两端分别安装于上杆35和下杆36，上杆35和下杆36从联接装置转体34上方和下方的位置径向地延伸。杆35、36的取向建立液压缸27在大致与联接装置转体34相切的方向上的运动，从而引起联接装置19的期望旋转。在图5(B)中，液压缸被马达27a代替，并且马达齿轮37紧挨联接装置转体34布置。在该特定实施例中，通过使马达齿轮37与联接装置19上的对应联接装置齿轮38啮合而将马达27a非旋转地联接到管段17并可旋转地联接到联接装置19。

图6概括了如上所述的本发明的联接系统1的主要自由度，即

-借助于具有沿着A-A的旋转轴线并布置在弯管段17的与联接装置端部相对的端部处的一个或多个管转体18在横向平面中的联接装置19的摆动运动，

-借助于具有沿着与轴线A-A垂直并与轴线A-A共面的B-B的旋转轴线并布置在第二管段22和/或万向节23的端部处的一个或多个万向节转体23在纵向平面中的联接装置19的摆动运动，

-借助于具有沿着垂直于轴线A-A和B-B两者的C-C的旋转轴线并布置在从联接装置19的流体接收端部到管段17的弯头17a的起点的任何点处(例如在联接装置本身内)的联接装置转体34的联接器装置19的至少一部分的旋转运动。

在图6中，纵向船只轴线表示为平行于轴线A-A。参考纵向船只轴线L-L，以透视方式示出了摆动运动，并且将摆动运动投影到水平面上。由于本发明的联接系统10中的联接装置19与现有技术系统相比具有更多的自由度，因此从弯头17a延伸到联接装置开口的管段17的该部分的长度可以更长，而不会危害在公海上对齐和联接过程的安全性和/或准确性。这种长度的增加致使扫掠扇区从具有直径d的旧扇区I增加到具有较大直径D的新扇区II。

另外，由于第二管段22和万向节21的形状允许系船索16和/或软管操纵绳15在船首-船尾方向上的水平分量，因此与旧扇区I相比，新扇区II在纵向船只轴线L-L的两侧的角度可以显著增加，例如从对于现有技术联接系统典型的±30°增加到对于本发明联接系统10的±110°。甚至可以设想更大的扇区。

图7更详细地示出了滚轴29和绕线齿轮30。软管操纵绳15和系船索16在其间被引导到由导向杆梁30b互连的导向杆30a。绕线齿轮30还包括布置在固定支架24a、24b之间的绕线齿轮驱动轴30c，以实现沿着滚轴29的长度的远程控制的运动。如所示的，系船索16的两根绳索以由所附接的软管阀耳状部13a、13b之间的距离设定的一特定角度打开。

图8-13以透视图示出了对齐和联接过程的不同阶段。

在图8中所示的阶段中，软管阀13和输送软管12已被软管操纵绳15和/或系船索16拉入到水面W上方的位置，同时覆盖联接系统10的隔室33的船首舱口31正在打开。在背景中可以看到输送软管所连接的FPSO200。

在图9(A)中，船首舱口31已完全打开。然而，软管阀13的拉入操作和联接装置19的位置的阶段与图7中所示的阶段相同。在图9(B)中，软管阀13的位置保持不变，但是万向节21已通过操作者控制的液压缸26的操作绕B-B轴线枢转，从而使联接装置19从联接器系统隔室33突出到水面上方的一位置。

图10(A)和10(B)更详细地示出了联接器系统10，并且在使用液压缸25和管转体18使管段绕轴线A-A枢转期间，联接器装置19具有两个不同位置，并且使用联接装置转体34(参见图6)同时使联接装置19的至少护罩19d旋转。如从图10(B)明显的，横向方向上的同时摆动运动和护罩19d的旋转致使联接装置19如所期望地插入到系船索16的开口中。

这种插入也在图11(A)和11(B)中示出。然而，代替执行联接装置16的摆动运动和旋转，联接装置16最终插入到系船索开口中，使得系船索绳索支撑在护罩耳状部19c上，这通过使用可枢转的滑轮29a使滚轴29和绕线齿轮30在船首-船尾方向上枢转来实现。图12(A)和12(B)示出了与图11(A)和11(B)类似的对齐和联接过程的阶段，但现在来自联接器装置隔室33内部。在图12(A)和12(B)中清楚地看到实现联接凸缘19a/联接阀19b与软管阀13的远程操作的联接的联接爪19e。在图11(A)、11(B)、12(A)和12(B)中，示出了用于辅助联接装置19和软管阀13之间的最终对齐阶段的导向装置19f。

最后，图13(A)和13(B)分别示出了就在联接装置16与软管阀13的成功轴向对齐之前和之后的最终联接阶段。在图13(B)中，联接爪19e已被远程地起动，以便在为流体打开之前将联接阀19b和软管阀13夹紧在无泄漏联接中。

对齐和联接过程通常是高度反复的过程，其中操作者在连续监测期间远程地调节和重新调节联接装置的位置。

上述调节和联接操作中的一些或全部也可以手动地操作。此外，通过在联接系统10内安装适当的传感器，可以全自动地执行上述调节和联接操作中的一些或全部。作为一个示例，一个或多个接近传感器可以安装在联接装置16和/或软管阀13上，以监测接近的距离和/或角度。完全自主地或在操作者的控制下，这些和其他传感器可以将它们的测量值传送到控制系统，以确定进一步的调节或联接操作。传感器和/或起动单元还可以配置有用于在它们之间相互通信并基于相互通信的值产生过程和数据的装置。

在前面的描述中，已参考说明性实施例描述了根据本发明的联接系统10和输送系统的各个方面。出于解释的目的，阐述了具体数字、系统和配置，以便提供对系统及其工作的透彻理解。然而，该描述并非旨在以限制的意义来解释。对于所公开的主题所属领域的技术人员而言显而易见的说明性实施例的各种修改和变化、以及系统的其他实施例被认为是落在本发明的范围内。

参考标号/字母列表：

1 系泊缆索

2 磨损链

3 系泊绞车

5 止链器

6 导缆器

7 储存绞车

8 拉入式绞车

10 联接系统，万向悬架，

11 甲板结构

12 输送软管

13 软管阀

13a,b 软管阀耳状部

15 软管操纵绳

16 系船索

16a,b 系船索端部

17 管段，流体接收管段

17a (管段的)弯头

17b 圆柱形测力传感器

17c 万向梁/万向悬架梁

18 管转体/第一转体

19 联接装置

19a 联接凸缘，

19b 联接阀

19c 径向地突出的耳状部，护盾耳状部

19d 护罩

19e 联接爪，夹紧装置

19f 导向装置

20a,b 管支架

21 万向节，梁结构，轴

21a 万向节突出部

22 第二管段

23 万向节转体/第二转体

24a,b 固定支架

25 用于引起联接凸缘/阀绕轴线A-A的摆动运动的液压缸，第一驱动单元

26 用于引起联接凸缘/阀绕轴线B-B的摆动运动的液压缸，第二驱动单元

27 用于引起联接凸缘/阀的旋转运动的液压缸，第三驱动单元

27a 用于引起联接凸缘/阀的旋转运动的马达，第三驱动单元

28 用于引起滚轴在船尾-船首方向上的枢转运动的液压缸，第四驱动单元

29 滚轴，滚筒，圆筒

29a 可枢转的滑轮

30 绕线齿轮

30a 导向杆

30b 导向杆梁

30c 绕线齿轮驱动轴

31 船首舱口

33 联接系统隔室

34 联接装置转体

35 联接装置转体34上方的上杆

36 联接装置转体34下方的下杆

37 马达齿轮

38 联接装置齿轮

100 船只

200 浮动设施，FSO，FPSO，平台

Claims (18)

1.一种用于在公海上在延长的船只(100)的船首区域和碳氢化合物传送设备(200)之间进行流体输送的联接系统(10)，

所述联接系统(10)包括：

-支撑框架，用于将所述联接系统(10)悬挂于所述船只(100)，以及

-固定到所述支撑框架的流体接收管段(17)，包括：

联接装置(19)，布置在所述管段(17)的第一端并配置成与软管阀(13)建立无泄漏联接，

其特征在于，所述联接系统(10)还包括远程控制的驱动系统，所述驱动系统包括至少三个单独控制的驱动单元，所述驱动单元中的第一驱动单元(25)、第二驱动单元(26)和第三驱动单元(27)配置为分别同时施加

横向力，在横向平面中产生所述联接装置(19)的摆动运动，所述横向平面被定义为当所述联接系统(10)装配到所述船只(100)的所述船首区域时横向于所述船只(100)和所述船只(100)的高度定向的平面，

纵向力，在纵向平面中产生所述联接装置(19)的摆动运动，所述纵向平面被定义为当所述联接系统(10)装配到所述船只(100)的所述船首区域时纵向于所述船只(100)和所述船只(100)的高度定向的平面，以及

旋转力，产生所述联接装置(19)的至少一部分的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的联接系统(10)，

其特征在于，所述联接系统(10)还包括：

第一转体(18)，能够实现所述横向平面内的摆动运动，

第二转体(23)，能够实现所述纵向平面中的摆动运动，以及

第三转体(34)，能够实现所述联接装置(19)的至少一部分的旋转运动。

3.根据权利要求1或2所述的联接系统(10)，

其特征在于，所述支撑框架包括：

两个固定支架(24a、24b)，布置在所述流体接收管段(17)的两个横向侧，以及

轴(21)，布置在所述两个固定支架(24a、24b)之间并固定到所述管段(17)，其中，所述轴(21)的两个纵向端中的至少一个纵向端通过第二转体(23)枢转地连接到所述固定支架(24a、24b)，其中，所述远程控制的驱动系统配置成通过将所述纵向力施加到所述轴(21)上而在所述纵向平面中产生所述联接装置(19)的摆动运动。

4.根据权利要求1或2所述的联接系统(10)，

其特征在于，所述支撑框架包括：

两个固定支架(24a、24b)，布置在所述管段(17)的两个横向侧，并且

所述联接系统(10)还包括：

圆筒(29)，当所述联接系统装配到所述船只(100)的所述船首区域时，所述圆筒在所述两个固定支架之间布置在所述管段(17)上方的一竖直高度处。

5.根据权利要求4所述的联接系统(10)，其特征在于，所述圆筒(29)枢转地联接到所述两个固定支架(24a、24b)，枢转运动通过由所述驱动系统将第四远程控制力施加到所述圆筒(29)上而产生。

6.根据权利要求4所述的联接系统，其特征在于，所述联接系统(10)还包括布置在所述圆筒(29)附近的绕线齿轮(30)，所述绕线齿轮(30)能在平行于所述圆筒(29)的纵向轴线的方向上移动。

7.根据权利要求3所述的联接系统(10)，

其特征在于，所述轴(21)设计成使得当所述联接系统(10)装配到所述船只(100)的所述船首区域时，所述轴(21)的凹入部分相对于所述轴与所述固定支架(24a、24b)的固定点更靠后地定位。

8.根据权利要求7所述的联接系统(10)，

其特征在于，所述轴(21)与所述固定支架(24a、24b)的固定点和所述凹入部分之间的最大距离构成所述两个固定支架(24a、24b)之间的横向距离的10％以上。

9.根据权利要求1或2所述的联接系统(10)，其特征在于，所述管段(17)设计有至少一个弯管或弯头(17a)。

10.根据权利要求1或2所述的联接系统(10)，其特征在于，所述联接装置(19)包括：

夹紧装置(19e)，配置成在邻接在之间后将所述联接装置(19)能释放地联接到所述软管阀(13)。

11.根据权利要求10所述的联接系统(10)，其特征在于，所述联接装置(19)还包括：

至少部分地环绕的护罩(19d)，所述护罩包括多个径向地延伸的突出部(19c)。

12.一种用于在公海上将碳氢化合物从碳氢化合物传送设备(200)输送到船只(100)的输送系统，所述输送系统包括：

延长的船只(100)，

根据前述权利要求中任一项所述的联接系统(10)，所述联接系统(10)通过所述支撑框架固定在所述船只(100)的横向末端，

输送软管(12)，在输送期间在所述船只(100)和所述碳氢化合物传送设备(200)之间延伸，所述输送软管(12)在一端包括能连接到所述联接系统(10)的联接装置(19)的软管阀(13)，以及

软管操纵绳(15)，一端固定至所述软管阀(13)且另一端固定至所述船只上或所述船只内部的拉入式绞车(8)。

13.根据权利要求12所述的输送系统，其特征在于，所述软管操纵绳(15)经由系船索(16)固定到所述软管阀(13)，其中，所述系船索(16)的两个开口端(16a、16b)固定在所述软管阀(13)的沿直径相对侧。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的输送系统，其特征在于，所述联接系统(10)布置在所述船只(100)的所述船首区域。

15.根据权利要求12或权利要求13所述的输送系统，其特征在于，所述支撑框架包括：

两个固定支架(24a、24b)，布置在沿着所述船只(100)的纵向方向(L-L)看到的所述流体接收管段(17)的两个横向侧，以及

轴(21)，布置在所述两个固定支架(24a、24b)之间并固定至所述管段(17)，

其中，所述轴(21)设计成使得所述轴(21)的凹入部分相对于所述轴(21)的端部至所述固定支架(24a、24b)的中心位置在所述船只(100)中更靠后地定位，所述中心位置和所述凹入部分之间的最大距离设定成允许所述输送软管(12)以大于100度的横向角联接到所述联接系统(10)，同时避免在联接过程的任何时刻所述轴(21)和所述软管操纵绳(15)之间的直接撞击，所述直接撞击能引起所述软管操纵绳(15)的显著磨损，所述横向角被定义为从所述纵向平面到接近所述软管阀(13)的位置的角度。

16.一种在公海上通过使用根据权利要求12至15中任一项所述的输送系统将流体从流体源输送到船只(100)的方法，所述方法包括以下步骤：

-将所述输送软管(12)的一端与流体源流体连通地连接，

-关闭连接到所述输送软管(12)的另一端的所述软管阀(13)，

-将所述软管操纵绳(15)的一端连接到所述软管阀(13)，

-通过布置在所述联接装置(19)上方的所述输送系统的上部将所述软管操纵绳(15)的另一端连接到拉入式绞车(8)，

-通过所述拉入式绞车(8)将所述软管阀(13)拉向所述联接系统，至少直到所述软管阀(13)位于吃水线上方并处于与所述联接装置的横向位置相等或接近的横向位置，以及

-在继续将所述软管阀(13)拉向所述联接系统的同时，同时反复地通过横向力调节所述联接装置在所述横向平面中的位置、通过纵向力调节所述联接装置在所述纵向平面中的位置以及通过旋转力调节所述联接装置的至少一部分的旋转位置，以便优化所述联接装置的中心轴线与所述软管阀(13)的中心轴线的对齐，

-使所述联接装置(19)和所述软管阀(13)邻接，并且使它们各自的轴向轴线对齐，

-起动夹紧装置(19e)将所述联接装置(19)能释放地连接到所述软管阀(13)，在它们之间建立无泄漏联接，以及

-打开所述软管阀(13)以进行流体连通。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述支撑框架包括两个固定支架(24a、24b)，所述固定支架布置在所述流体接收管段(17)的两个横向侧，并且所述联接系统(10)还包括能枢转的圆筒(29)，所述圆筒平行于所述横向平面定向并在所述两个固定支架(24a、24b)之间布置在所述流体接收管段(17)上方的一竖直高度处，其中，所述方法还包括通过经由所述远程控制的驱动系统调节作用在所述圆筒(29)上的枢转力来反复地调节所述圆筒(29)绕它的枢轴点的纵向位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述联接系统(10)还包括绕线齿轮(30)，所述绕线齿轮布置在所述圆筒(29)附近并能在平行于所述圆筒(29)的纵向轴线的方向上移动，其中，所述方法包括以下步骤：引导所述软管操纵绳(15)和/或系船索(16)的另一端穿过所述绕线齿轮(30)并在所述联接系统(10)的反复位置调节期间反复地调节所述绕线齿轮(30)的横向位置。

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