DE2805259A1

DE2805259A1 - Beschickungssystem fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2805259A1
Application number: DE19782805259
Authority: DE
Inventors: William Andrew Gill
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1977-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1978-08-10
Also published as: CA1085264A; JPS53101114A; JPS619200B2; GB1592073A; BR7800718A; FR2379473A1; DE2805259C2; FR2379473B1; DE2857906C2; MX147048A; US4220177A; DE7803631U1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-In?.H.Liska

D/20 ⁸ MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

FMC CORPORATION

200 E. RandolOh Drive, Chicago,

Illinois, V. St'. A.

Beschickungssystem für Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein für die Verwendung auf See geeignetes Beschickungssystem, zur Übertragung von Flüssigkeiten von einer Flüssigkeitshandhabung in eine andere, insbesondere zur Übertragung von Flüssigkeit zwischen einer auf See befindlichen Endstation und einem Tankschiff.

Die Produktion von Öl oder Gas aus Bohrlöchern auf See hat sich zu einer Hauptanstrengung der Petroleumsindustrie entwickelt, und ihr Wachstum hat zur Entwicklung von Mitteln für den Transport von Petroleumprodukten von Bohrlöchern auf See zu Raffinerien oder Speichereinrichtungen an der Küste geführt. Viele Bohrlöcher werden auf hoher See gebohrt und vollendet, wo die Benutzung von Tankschiffen sehr großer Kapazität die praktischste und wirksamste Methode für den Transport von Petroleumprodukten darstellt.

Einige der Ladeeinrichtungen des Standes der Technik enthalten Handhabungen für Flüssigkeiten, wie beispielsweise eine fixierte Anker- oder Vertäuungsboje oder

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eine schwimmende Plattform, an welchen der Tanker während der Beschichtung vertäut wird. Der Tanker und die schwimmende Plattform bewegen sich während der Beschikkung aufgrund des Windes, der Gezeiten und der Menge der "in den Tanker zu ladenden Flüssigkeit relativ zueinander. Die Hohe des Tankers über Wasser ist unterschiedlich, je nach dem, ob der Tanker beladen oder unbelanden ist, wodurch es erforderlich ist, daß der Tanker durch einen flexiblen oder gelenkigen Schlauch mit der schwimmenden Plattform gekoppelt wird. Wenn flexible Schläuche benutzt •werden, ist gewöhnlich ein Begleitschiff erforderlich, das dem Tanker beim Aufnehmen der flexiblen Schläuche zu deren Verbindung mit dem Verteiler des Tankers unterstützt. Eine solche Anordnung erfordert nicht nur ein Begleitschiff, sondern die Bewegung des Tankers kann auch Brechen der flexiblen Schläuche verursachen. Auch sind die Schläuche voluminös, sperrig, schwer zu handhaben und erfordern eine relativ große Mannschaft von Arbeitern, um den Schlauch mit dem Tanker zu verbinden.

Einige der anderen Beschickungseinrichtungen des Standes der Technik enthalten einen Beschickungsarm, welcher relativ komplizierte gelenkige Arme aufweist, die schwer, sperrig und relativ teuer sind und komplizierte Ausgleichseinrichtungen benötigen, weil das Gewicht dieser Arme sich ändert, wenn der Flüssigkeitsinhalt des Armes sich ändert. Die Systeme des Standes der Technik müssen auch spezielle Beschränkungen vorsehen, um ein schnelles vertikales Schwingen der Flüssigkeitsleitungen zu vermeiden, wenn das System vom Tanker gelöst wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Beschickungssystem anzugeben.

Die Aufgabe wird durch ein Beschickungssystem gelöst,

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welches die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus weiteren Unteransprüchen hervor.

In Zusammenfassung sieht ein vorgeschlagenes Beschickungssystem eine relative Bewegungsmöglichkeit zwischen den zwei Handhabungen vor. Das vorgeschlagene Beschickungssystem überwindet Nachteile von Beschickungssystemen des Standes der Technik dadurch, daß ein Turm oder eine geeignete vertikale Tragekonstruktion, welche auf einer Plattform oder anderen Flüssigkeitshandhabungen montiert sind und einen im allgemeinen waagerechten Stützausleger, dessen eines Ende am Turm oder der Tragekonstruktion befestigt ist, benutzt werden. Ein im allgemeinen waagerechter Leitungsteil, der einen gelenkigen Teil am äußeren Ende besitzt, ist am Stützausleger befestigt. Das äußere Ende des waagerechten Leitungsteils ist mit dem oberen Ende eines vertikalen Leitungsteils drehbar verbunden, welches gleitend am äußeren Ende des Stützauslegers gehalten wird. Ein Tragmittel zum Tragen des Gewichts des vertikalen Leitungsteils und der darin befindlichen Flüssigkeit ist so befestigt, daß das vertikale Leitungsteil entsprechend der Bewegung zwischen dem Stützausleger und der zweiten Flüssigkeitshandhabung angehoben und abgesenkt werden kann. Das untere Ende des vertikalen Leitungsteils ist drehbar mit dem äußeren Ende eines gelenkigen Verteilerteils verbunden, welches andererseits mit der zweiten Flüssigkeitshandhabung verbunden ist. Die Benutzung der Kombination gelenkiger Leitungen, die auf der schwimmenden Plattform montiert sind, und gelenkiger Verteiler auf dem Tanker kompensiert horizontale als auch vertikale Bewegungen zwischen dem Tanker und der schwimmenden Plattform. Die gelenkigen Verteiler

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kompensieren horizontale Bewegungen zwischen dem Tanker und der Plattform, so daß das vertikale Leitungsteil in einer echten vertikalen Stellung beibehalten werden kann. Das/bedeutet, daß spezielle Beschränkungen nicht notwendig sind, um ein Schwingen der Leitung zu vermeiden, wenn sie vom Tankerverteiler gelöst wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels des Beschickungssystems mit gelenkigen Verteilern und mit dem vertikalen Leitungsteil, dargestellt als in Arbeitsstellung mit einem Tankschiff verbunden ,
Figur 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Ausschnitts des Ladesystems nach Figur 1,

Figur 3 eine Draufsicht auf das Ladesystem nach Figur 2, Figur 4 eine Vorderansicht des Ladesystems nach Figur 2, Figur 5 eine isometrische Darstellung der Arretierung für das vertikale Leitungsteil in Arbeitsstellung.

Ein für die Verwendung auf See geeignetes Beschickungssystem mit gelenkigen Verteilern gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Turm oder eine geeignete vertikale Tragekonstruktion 10 (Figur 1), der oder die auf der Oberseite einer Plattform 11 befestigt ist und einen allgemein waagerecht angeordneten Stützträger 12 aufweist, der mit seinem inneren Ende drehbar mit der Plattform 11 verbunden ist. Der Stützausleger 12 ist durch einen Kranbaum 15, ein Paar Auslegertrageseile 16a, 16b und eine Seilrolle 17 in fast horizontaler Stellung gehalten. Das innere Ende des Kranbaumes 15 ist an einem Punkt etwas über dem inneren Ende des Stützauslegers drehbar mit dem Turm 10 verbunden. Das senkrechte Tragseil 16a

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ist zwischen dem äußeren Ende des Stützauslegers 12 und dem äußeren Ende des Kranbaumes befestigt, so daß die Höhe des äußeren Endes des Auslegers durch die Höhe des äußeren Endes des Kranbaumes 15 bestimmt wird. Das Seil 16b ist mit dem äußeren Ende des Kranbaumes 15 verbunden, über die Seilrolle 17 umgelenkt und mit einer nicht dargestellten gebräuchlichen Gleichgewichts- und Windenvorrichtung, welche herkömmlich in Flüssigkeitsladern des Standes der Technik benutzt werden. Die Einzelheiten ■ dieser herkömmlich benutzten Einrichtungen werden nicht als Teil dieser Erfindung betrachtet.

Eine Röhrengruppe 20 (Figuren 2 und 3) enthält ein Paar Röhrensätze, wobei jeder Satz einen allgemein horizontalen, starren Ausleger-Leitungsteil 20b enthält, dessen inneres Ende mit einem U-förmigen Verbindungsstück 19 verbunden ist, welches oben mit einem einzelnen senkrechten Leitungsteil 20a, das sich nach unten durch den Turm 10 und die Plattform 11 bis zu einer nicht dargestellten Flüssigkeitsquelle erstreckt, verbunden ist. Das Leitungsteil des Auslegers enthält am linken Ende einen gelenkigen Anteil (Figur 2), welcher eine Verbindungsgruppe 21 mit einem durch ein Drehgelenk 22 verbundenen Paar Leitungsteilen enthält. Die Verbindungsgruppe ist mit dem Leitungsteil 20b des Auslegers durch ein Drehgelenk 26 und mit einem vertikalen Leitungsteil 27 durch ein Drehgelenk 28 verbunden. Das vertikale Leitungsteil enthält ein Paar Leitungsrohre 27a, 27b, die mit einem Drehgelenk 29 verbunden sind, um die Bewegung des Leitungsteils 27 in die verstaute Stellung, wie sie durch die strichpunktierten Linien in der Figur 2 dargestellt ist, zu erleichtern. Das vertikale Leitungsteil trägt an seinem unteren Ende ein dreifaches Rohrdrehgelenk 32 (Figur 1, 2, 4), welches ein erstes, zweites

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bzw. drittes Drehgelenk 33, 34 "bzw. 35, eine Vielzahl von 90°-Rohrkrümmern 39a bis 39e und ein kurzes Rohrstück 40 aufweist. Das Dreifachdrehgelenk 32 ist mit dem äußeren Ende eines auf einem Tanker T angelenkten Verteilers 43 verbunden.

Der Tanker T ist durch ein oder mehrere Haltetaue an der Plattform 11 befestigt, wobei die Haltetaue dem Tanker erlauben, gemäß dem Wind und der Strömung zu schwingen und den Tanker im richtigen Abstand von der Plattform halten, während er durch die Rohrgruppe beschickt wird. Auf dem Deck D des Tankers ist eine Plattform P befestigt, welche ein Paar gelenkige Verteiler 43 und 43' trägt.

Jeder der gelenkigen Verteiler 43 bzw. 43' enthält ein Paar Drehgelenke 44 bzw. 45 und ein Paar gestreckter Rohre 49 bzw, 50, die mit einer Anzahl Rohrkrümmern 52 bis 33 miteinander verbunden sind. Das Drehgelenk 44 ist zwischen dem Knie 52 und dem Rohrstück 58, welches sich von unter Deck D des Tankers T nach oben erstreckt, angeordnet. Das gelenkige Verteilerstiick ist für die Bewegung über die Plattform P in der Nähe seines Mittelpunktes von einem Paar Tragerädern 63, welche drehbar an der Unterseite des Knies 54 befestigt sind, getragen. Da die Räder direkt über die Oberfläche der Plattform sich bewegen, kann eine Schutzschicht E auf die Plattform gestrichen werden, über welche der Verteiler bewegt werden kann, ohne daß der Verteiler oder der Ladearm beschädigt wird. Der Tankermaschinist kann dafür Sorge tragen, daß das äußere Ende des Verteilers nicht über diese Schutzdecke hinausragt. Auch ein druckempfindliches Band (nicht dargestellt) kann um die Ränder einer Zone angebracht werden, in welcher die Trageräder sich sicher bewegen dürfen und das Band kann an ein elektri-

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sches Alarmsystem (nicht dargestellt) angeschlossen werden, um ein hörbares Alarmsignal zu erzeugen, wenn die Trageräder 63 das Band erreichen.

Der obere Teil des vertikalen Leitungsrohres 27a ist in einer Hülse 67, welche an das äußere Ende des Stützauslegers 12 geschweißt oder anderweitig befestigt ist, gleitend geführt. Das vertikale Leitungsteil 27 wird von einem Seil 68 (Figuren 2, 4) getragen, angehoben und abgesenkt, wobei das Seil an einem Aufhängestück 69 befestigt ist, welches an das untere Ende des vertikalen Leitungsrohres 27a angeschweißt oder anderweitig befestigt ist. Das Seil ist über ein Paar Seilrollen 71 bzw. 72 (Figur 2) umgelenkt und mit einem Gegengewicht 75 und einer Winde 76 verbunden. Die Seilrolle 71 ist drehbar an einem Bolzen 73 (Figuren 2, 4) befestigt, welcher mit einem Paar Lagerteilen 66a, 66b, welche an das äußere Ende des Auslegers 12 geschweißt sind, verbunden ist. Die Seilrolle ist an einem Bolzen 74 am oberen Teil der Plattform 11 drehbar befestigt. Das Gegengewicht 75 trägt einen Hauptteil des Gewichtes des vertikalen Leitungsteiles 27, so daß eine relativ kleine Winde 76 zum Anheben des vertikalen Leitungsteils und zum Bewegen der Verbindungsrohrteile 21 in die durch die gestrichelten Linien in Figur 2 dargestellte verstaute Stellung benutzt werden kann. Ein Aufhängeseil 79 ist mit dem unteren Ende des vertikalen Leitungsteils 27 und mit einer Winde 80 verbunden, wobei die Winde 80 auf dem linken Teil des Auslegers 12 befestigt ist. Die Winde und das Aufhängeseil werden zum Hochziehen des unteren Teils 27b des Leitungsteils und des Dreifachdrehgelenkteils 32 in die in Figur 2 dargestellte verstaute Stellung, in welcher das Leitungsteil 27b in der Vertiefung 71a (Figur 4) einer Stütze ruht, benutzt. Die Stütze 81 ist auf der Unterseite des

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Auslegers 12 befestigt.

Wenn die Vorrichtung in Arbeitsstellung ist, wie es durch die durchgezogenen Linien in Figur 2 und 4 dargestellt ist, ist der untere Teil 27b des Leitungsteils durch eine Arretierung 84 (Figuren 4, 5) in einer vertikalen Stellung gehalten. Die Arretierung 84 enthält einen Stützarm 85» welcher eine Endplatte 86 aufweist, die an einem Ende des Stützarms mit einer Bohrung 87, die sich durch die Platte 86 erstreckt, befestigt ist, und wobei das andere Ende des Stützarmes 86 an den unteren Teil 27b des Leitungsteils 27 angeschweißt oder anderweitig befestigt ist. Eine Winkelstütze 90 ist an das untere Ende des oberen Teils 27a des Leitungsteils geschweißt oder anderweitig befestigt. Das freie Ende der Winkelstütze 90 ist von einer Endplatte 91, die eine Bohrung 92 aufweist, abgeschlossen. In der Winkelstütze 90 ist mit einem Stab 96, der zu der Bohrung 92 in der Endplatte 91 ausgerichtet ist, ein Hydraulikzylinder 95 montiert. Wenn der obere Teil 27a und der untere Teil 27b des Leitungsteils in Arbeitsstellung (Figur 2) sind, sind die Bohrungen 87 und 92 ausgerichtet, so daß der Stab 96 sich durch beide Bohrungen erstrecken kann und so das obere und untere Teil 27a bzw. 27b in einer vertikalen Arbeitsstellung festhält.

Wenn die Vorrichtung nicht benutzt wird, ist der Stab 96 zurückgezogen und der untere Teil 27b wird durch die Winde 80 und das Aufhängeseil 79 in die verstaute Stellung (Figur 2) bewegt. Der Stab 96 wird durch Anwendung von Hydraulikflüssigkeit auf den Zylinder 95 durch ein Paar Hydraulikleitungen (nicht dargestellt) ausgefahren und eingezogen, wie es allgemein bekannt ist.

So stellt die vorliegende Erfindung ein ganz aus Metall bestehendes, für die Verwendung auf See geeignetes Be-

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schickungssysteia bereit, welches ein vertikales Leitungsteil besitzt, das während der Flüssigkeitsübertragung in einer im wesentlichen fixierten horizontalen Stellung bleibt und welches einen gelenkigen Tankerverteiler aufweist, der den relativen horizontalen Bewegungen zwischen dem Tanker und einer Plattform folgt. Das vertikale Leitungsteil kann auf und ab bewegt werden, um die ¥echsel in der vertikalen Stellung des Tankers und der Plattform zu kompensieren.

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Claims

Patentansprüche

«Mir die Verwendung auf See geeignetes Beschickungssystem zur Übertragung von Flüssigkeit von einer Flüssigkeitshandhabung in eine andere, gekennzeichn e t d u r c h eine an eine erste Flüssigkeitshandhabung befestigbare Tragekonstruktion (10), einen mit einem inneren Ende mit der Tragekonstruktion verbundenen Stützausleger (12), ein Auslegerleitungsteil (20) mit einem gelenkigen Teil (21) an einem Ende, wobei das Auslegerleitungsteil entlang des Auslegers befestigt ist und der gelenkige Teil am äußeren Ende des Stützauslegers sich befindet, ein vertikales Leitungsteil (27), Verbindungsmittel (67) zum Verbinden des vertikalen Leitungsteils an den äußeren Teil des Stützauslegers, Verbindungsmittel (28) zum drehbaren Verbinden des oberen Endes des vertikalen Leitungsteils an das gp lenkige Endteil des Äuslegerleitungsteils (20), ein gelenkiges Verteilerteil (43 , 43'), bei welchem ein Ende mit der zweiten Flüssigkeitshandhabung (T) verbunden ist und Verbindungsmittel (33) zum drehbaren Verbinden des anderen Endes des Verteilerteiles an das untere Ende des vertikalen Leitungsteils.
2. Beschickungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e η η ζ e i c h η e t , daß das vertikale Leitungsteil ein gelenkiges unteres Endteil (27a) aufweist.
3. Beschickungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Arretierungsvorrichtung (84) zum Arretieren des vertikalen Leitungsteils (27) in einer vertikalen Stellung, um Horizontalbewegung des unteren Endes (27b) des vertikalen Leitungsteils zu verhindern und Mittel (63) am gelenkigen Verteilerteil (43) zur Verhinderung relativer waagerechter Bewegung zwischen den

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beiden Handhabiingen.
4. Beschickungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß das vertikale Leitungsteil (27) einen oberen Teil (27a) und einen unteren Teil (27b) sowie Verbindungsmittel (29) zum drehbaren Verbinden des unteren Endes des oberen Teils (27a) mit dem oberen Ende des unteren Teils (27b) des vertikalen Leitungsteils (27) aufweist.
5. Beschickungsystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Verschlußmittel (63) zum starren Zusammenschließen des oberen Teils (27a) und des unteren Teils (27b) während Flüssigkeit zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeitshandhabung übertragen wird.
6. Beschicfcungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel (67), welche die vertikale Bewegung des vertikalen Leitungsteils (27) als Reaktion auf die relative vertikale Bewegung zwischen den zwei Handhabungen ermöglicht.
7. Beschickungssystem nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Mittel (65), welche eine horizontale Bewegung des Endteils (32) des gelenkigen Verteilerteils (43) als Reaktion auf die relative waagerechte Bewegung zwischen den beiden Handhabungen ermöglicht, sowie Mittel (67, 84, 85, 90) zur Verhinderung einer horizontalen Bewegung des vertikalen Leitungsteils (27) relativ zur ersten Flüssigkeitshandhabung.
8. Beschickungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel (67) für die Ermöglichung einer vertikalen Bewegung des vertikalen

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Leitungsteils (27) um die relative vertikale Bewegung zwischen den "beiden Handhabungen.
9. Beschickungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein starres Auslegerleitungsteil (2Ob), gleitende Verbindungsmittel (67) sowie Mittel zum Halten des vertikalen Leitungsteils und zum Herstellen der Vertikalstellung des vertikalen Leitungsteils in der gleitenden Verbindung.
10. Beschickungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das vertikale Leitungsteil (27) ein gelenkiges unteres Teil (27b), Mittel (79» 80) zum Bewegen des unteren Teils in die Vertikal-, stellung und in eine horizontale verstaute Stellung, wenn das System nicht in Gebrauch ist, sowie eine Fernsteuerung zum Arretieren des unteren Teils gegen das obere Teil des vertikalen Leitungsteils, um Horizontalbewegung des unteren Teils relativ zum oberen Teil zu verhindern, während Flüssigkeit zwischen der ersten und zweiten Handhabung übertragen wird.
11. Beschickungssystem nach Anspruch 10, dadurch gek e η η ζ e i chne t , daß das vertikale Leitungsteil zum Ausgleich der relativen vertikalen Bewegung zwischen der ersten und zweiten Handhabung vertikal bewegbar ist.

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