EP0045697B1 - Hydraulische Einrichtung zum Loskoppeln eines fluidumüberbringenden und gelenkigen Armes, speziell für Notentkupplung - Google Patents

Hydraulische Einrichtung zum Loskoppeln eines fluidumüberbringenden und gelenkigen Armes, speziell für Notentkupplung Download PDF

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EP0045697B1
EP0045697B1 EP19810401244 EP81401244A EP0045697B1 EP 0045697 B1 EP0045697 B1 EP 0045697B1 EP 19810401244 EP19810401244 EP 19810401244 EP 81401244 A EP81401244 A EP 81401244A EP 0045697 B1 EP0045697 B1 EP 0045697B1
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valve
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arm
counterweight
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FMC Europe SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/8807—Articulated or swinging flow conduit

Definitions

  • the invention relates to articulated arms for the transfer (loading or unloading of a ship for example) of fluid products, of the general type comprising a base, an internal tube and an external tube articulated together, and a counterweight system, the internal tube pivoting on the base, and the external tube carrying an elbow assembly and emergency disconnection device, part of this assembly remaining integral with the vessel in emergency disconnection.
  • a problem encountered in this area is that of the difficulty of connecting the marine loading arms to the ship when they are unbalanced in normal operation. Another problem is that of the marine loading arms which, when they are over-balanced on the articulated assembly or under-balanced (the arm being in empty or full emergency disconnection) may tend to approach the ship with risk of shock. Another problem is that of the curve described by the end of the part of the elbow-emergency disconnection device assembly remaining integral with the external tube, when the internal tube rises, in particular in the case where the angle between the outer tube and the inner tube remains constant or varies very slowly.
  • Document FR-A-2,145,783 also discloses a loading arm in which there is not, properly speaking, an internal tube and an external tube but a set of three articulated tubes, this assembly itself being articulated to a vertical filling handle and more particularly used for filling tank wagons.
  • An arrow comprises a movable part and a fixed part.
  • This fixed part carries a balancing mass movable longitudinally and a mechanical transmission is established so as to link in movement, but in opposite directions, the mobile part of the boom and the balancing mass with respect to the fixed part. of this arrow.
  • the beam is associated with an attitude control system comprising a pair of pendulums and a pair of valves and sensor means attached to the beam to determine the attitude of the outer arm and acting on actuators of the inner arm and of beam swing control.
  • document FR-A-2,373,487 discloses an oil loading arm comprising a balancing system designed so as to neutralize the vertical movement of the arm regardless of the position of the arm.
  • This system comprises a single counterweight guided so as to effect a vertical movement on a rod.
  • the counterweight is suspended by two cables.
  • the invention relates to an arrangement described in document US-A-3,805,834 and corresponding to the preamble of claim 1.
  • the hydraulically movable counterweight is a slider.
  • the hydraulically movable counterweight is mounted in a rocker.
  • the invention is applied to an articulated arm for transferring fluid products, in particular petroleum products, between a quay installation (Q) and a ship (N) for example .
  • the articulated arm comprises a base (1) and, pivotally mounted on this base, using two elbows (2) and (3) and two bearings (4) and (5), an internal tube (6) at one end of which is articulated an external tube (7).
  • a first pivoting takes place around a vertical axis Z-Z of the base and a second pivoting occurs around a horizontal axis X-X.
  • the outer tube (7) carries at its end an assembly (13) with elbows (14) and emergency disconnection device (15) for the connection with the ship. It should be noted that part of this assembly remains on the vessel during an emergency disconnection.
  • At least one hydraulically movable counterweight (16) is provided on the beam (8) for the rear extension of the internal tube (6) of the articulated arm. More precisely, the hydraulically movable counterweight (16) is produced in the form of a cursor capable of moving on slides (17) fixed by spacers (18) both on the elbow (3) of the internal tube (6 ) and on the beam (8).
  • the counterweight-cursor carries rollers (19) facilitating its movement on the slides (17). It is divided into two masses (16A) and (16B) connected by a plate (20) on which is articulated in (21) the rod (22) of a control cylinder (23) fixed on the internal tube (6) .
  • Another cylinder (28), whatever its location, allows the control of the external tube (7). Embodiments of the location of this external tube control device will be described later.
  • Pressing the cylinder (32) of the emergency disconnection device locks the cylinder of the external tube (7) in position. Locking is done using normal controls.
  • the external tube (7) is blocked by the pressurization of the jack (32) of the emergency disconnection device.
  • the normal commands allow the locking position to be set.
  • the selector-valve (SV1) allows Îa intercommunica tion of the two chambers of the control cylinders of the internal tube (line AB) and the external tube line (CD).
  • a solenoid valve (EV2) is energized and the cylinder (32) of the emergency disconnection device controls the disconnection of the arm, if the valve closing control stop (FdC) is open and if the valve (V1) is in the unlocked (open) position.
  • a blocking valve (VB) is controlled in the closed position.
  • the actuator (28) for controlling the external tube (7) is locked in position. It should be noted that depending on the location chosen for this cylinder (28), the outer tube (7) is either blocked relative to the inner tube (6), or blocked relative to the base (1) .
  • the flow regulator ⁇ (R2) installed on the chamber (B) of the jack (24) of the internal tube (6) allows a fixed flow; therefore, the pressure in this chamber is higher than the set pressure of the sequence valve (VS) which opens.
  • the oil under pressure coming from the chamber (B) controls the pilot valve (VP) which changes state (line P1) the oil flow passing through the regulator (R2) is directed towards the line (P1).
  • This line also connected to the output of the sequence valve (VS) then feeds through a direction selector (S1) the chamber (B) of the jack (23) for controlling the mobile counterweight (16).
  • the oil escapes from the chamber (B) to the tank through the solenoid valve (EV1).
  • the mobile counterweight (16) rises, the imbalance decreases as well as the pressure in the chamber (B) of the jack (24) of the internal tube (6).
  • the value of this pressure is lower than the setting of the sequence valve (VS) it closes, but the ascent of the internal tube continues slowly.
  • the piloted valve (VP) remains in the piloted position, the pressure coming from the chamber (B) of the jack is in communication with the piloting chamber (line P1) through a flow limiter (L3); this line always feeds the ascent of the counterweight to an equilibrium position.
  • the change of state of the piloted valve (VP) is carried out automatically when the operator resumes control of the arm. Indeed, when the pressure is applied to the chamber (A) of the jack (24) of the internal tube (raising of the arm) line (A) of the selector-valve (SV1) the oil under pressure controls the opening of a piloted valve (CP) which drains the line (P1) towards the tank (R) of the hydraulic unit.
  • the valve pilot orifice (VP) is no longer under pressure; it returns to the normal operating position using its return spring.
  • the chamber (A) of the jack (24) of the internal tube is in communication with the reservoir of the hydraulic unit through the piloted valve (VP).
  • Tared valves (CT) installed between the chambers (A) and (B) of the cylinder (24) of the internal tube allow the intercommunication of these two chambers when the pressure reaches a value greater than that of the calibration of these valves, in the event malfunction of the devices described above.
  • the curve (E1) shows the deflection of the end (O) of the outer tube (7) after disconnection, the position of said outer tube being locked relative to the inner tube (6).
  • the curve (E2) shows the movement of the same end (O) of the outer tube (7) after disconnection, the inclination of the outer tube remaining constant relative to the vertical axis ZZ of the base, hence the clearance of the tube external to the ship.
  • the actuator (28) for controlling the external arm acts on a movable pulley (33) connected by a cable (34) to a pulley (35) fixed relative to the base.
  • the cylinder body (28) is mounted oscillating on the wheel (9). The detail of this mounting of the jack is shown in FIG. 8.
  • the cylinder body (28) is always mounted oscillating on the wheel (9) and the rod of this cylinder is connected by a yoke to the pivot (9A) of the wheel on which the pulley is fixed. (33).
  • the cylinder body (28) is mounted oscillating on the beam (8) while its rod is connected by a yoke to the pivot (9A).
  • two jacks (28) for controlling the external tube (7) are arranged on each of the strands of a cable (36) connecting a pulley (37) fixed to the external tube (7) and a pulley (38) attached to the base.
  • the body of the actuator (28) for controlling the external tube (7) is mounted oscillating on the base (1) while the end of its rod is articulated at (39) to a pulley (40) crazy climb on the base.
  • the pulley (40) is connected by a cable (41) to a pulley (42) fixed to the external tube.
  • the mobile counterweight (16) is found to be rocked on the beam (8) rear extension of the internal tube (6) but it is always controlled, and in the same way, by the jack (23).
  • the counterweight (16) is mounted on a branch (43A) of a bent lever pivoting on the beam (8) around an axis (44), the other branch (43B) of the lever being also articulated to the rod of the control cylinder (23).
  • the counterweight (16) is shown in this figure in two different tilting positions corresponding substantially to the positions (P1) and (P2) of the other embodiment.
  • the actuator (23) for controlling the movable counterweight-cursor (16) can be fixed on the rear beam (8) instead of being fixed on the internal tube.

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Claims (16)

1. Hydromechanische Vorrichtung mit zwei Gegengewichten (10, 16), die insbesondere das Entkoppeln bei einer Nottrennung im gefüllten oder leeren Zustand und unabhängig von der Lage, eines gelenkigen Armes zur Übertragung von fluiden Erzeugnissen erlaubt, der allgemeinen Art, die aus einem Grundteil (1), einem inneren Rohr (6) mit einer hinteren Verlängerung des Rohres, und einem äußeren Rohr (7), welche miteinander gelenkig verbunden sind, und einem Gegengewichtsystem mit zwei Gegengewichten besteht, wobei das innere Rohr um das Grundteil schwenkbar ist und das äußere Rohr eine Anordnung von Krümmern (14) und Nottrenneinrichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
- ein an dem Arm hinter dem inneren Rohr (6) hydraulisch bewegbares Gegengewicht (16);
- eine Zylinder/Kolben-Anordnung (23) in Abhängigkeitvon einem Folgeventil (VS), welche die Verschiebungen des bewegbaren Gegengewichtes hervorruft;
- eine Zylinder/Kolben-Anordnung (24) zur Steuerung des inneren Rohres (6), bei der ein unter bestimmten Ungleichgewichts-Zuständen auftretender Überdruck in der Zylinder/Kolben-Anordnung (24) benutzt wird zur Öffnungesteuerung des genannten Folgeventiles (VS); und
- ein Verriegelungsventil (V1) für die Nottrenneinrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch bewegbare Gegengewicht (16) ein Schieber ist, der sich an Gleitschienen (17) verschiebt, welche an einem hinteren Verlängerungsträger (8) des inneren Rohres (6) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch bewegbare Gegengewicht (16) kippbar an dem hinteren Verlängerungsträger (8) des inneren Rohres (6) des Gelenkarmes angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine andere Zylinder/Kolben-Anordnung (28), unabhängig von ihrem Anbringungsort, die Steuerung des äußeren Rohres erlaubt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Zylinder/Kolben-Anordnung (28) schwenkbar an dem Rad (9) des klassischen Gegengewichtssystems (10) befestigt ist, während ihre Kolbenstange an einer bewegbaren Seilscheibe (33) angelenkt ist, die über ein Seil (34) mit einer bezüglich des Grundteiles feststehenden Seilscheibe (35) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Zylinder/Kolben-Anordnung (28) an dem hinteren Träger (8) schwenkbar befestigt ist, während ihre Kolbenstange über eine Schwenkkappe (9A) mit dem Rad (9) verbunden ist, an welchem die Seilscheibe (33) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zylinder/Kolben-Anordnungen (28) zur Steuerung des äußeren Rohres (7) jeweils an einem Trum eines Seiles (36) angeordnet sind, das eine an dem äußeren Rohr (7) befestigte Seilscheibe (37) und eine an dem Grundteil befestigte Seilscheibe (38) verbindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Zylinder/Kolben-Anordnung (28) für die Steuerung des äußeren Rohres (7) an dem Grundteil (1) schwenkbar angebracht ist, während das Ende ihrer Kolbenstange an einer an dem Grundteil mitlaufend angebrachten Seilscheibe (40) angelenkt ist, wobei diese Seilscheibe (40) über ein Seil (41) mit einer an dem äußeren Rohr befestigten Seilscheibe (42) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hydraulik-Zentrale aufweist, mit dem Folgeventil (VS) in Beziehung zu den Zylinder/Kolben-Anordnungen (23, 24, 28) und der Zylinder/Kolben-Anordnung (32) der Nottrenneinrichtung, derart, daß bei in der Stellung "Arm im Gleichgewicht gefüllt" (P2) befindlichem Gegengewicht (16) das Ungleichgewicht des inneren Rohres (6) einen Überdruck in der Zylinder/Kolben-Anordnung (24) des inneren Rohres hervorruft und dieser Überdruck die Öffnung des Folgeventils und daher die Betätigung der Zylinder/Kolben-Anordnung (23) zur Steuerung der Verschiebung des Gegengewichtes (16) einleitet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik- Zentrale umfaßt ein Elektroventil (EV1) das im Normalzustand, bei dem der Gelenkarm mit einer Be- oder Entladestelle (z.B. einem Schiff) verbunden ist, die Zylinder/Kolben-Anordnung (23) zur Steuerung des bewegbaren Gegengewichtes (16) unter Druck setzt, welches sich in Stellung "Arm im Gleichgewicht gefüllt" (P2) verschiebt, wobei das Verriegelungsventil (V1) des Abtrennsystems offengehalten ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Strombegrenzer (L1, L2) die Steuerung der Verschiebungsgeschwindigkeit des bewegbaren Gegengewichtes (16) erlauben.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesteuerte Verschlußventile (C1, C2) die Sperrung der Zylinder/Kolben-Anordnung (23) zur Steuerung des bewegbaren Gegengewichtes in feste Stellung im Falle des Reißens der hydraulischen Verrohrung erlauben.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik-Zentrale ein Wahlventil (SV1) enthält, das die Herstellung einer Verbindung der beiden Kammern der Zylinder/Kolben-Anordnungen zur Steuerung des inneren und der äußeren Rohres bei Notabtrennung erlaubt wobei der Arm gefüllt und mit dem Schiff verbunden bleibt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik-Zentrale weiter ein im Notfall unter Spannung gesetztes Elektroventil (EV2) enthält, damit die Zylinder/Kolben-Anordnung (32) der Nottrenneinrichtung die Abtrennung des Armes steuert, wobei die Zylinder/Kolben-Einrichtung zur Steuerung des äußeren Rohres gleicherweise ein Sperrventil (VB) enthält, welches die Sperrung im Notfall der Zylinder/Kolben-Anordnung (28) zur Steuerung des äußeren Rohres (7) sei es bezüglich des inneren Rohres (6), sei es bezüglich des Grundteils (1) erlaubt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder/ Kolben-Anordnung zur Steuerung des inneren Rohres einen Stromregler (R2) zur Steuerung des Aufsteiggeschwindigkeit des inneren Rohres (6) und ein vorgesteuertes Ventil (VP) derart enthält, daß bei Nottrennung mit gefülltem Arm der Druck in einer der Kammern der Zylinder/Kolben-Einrichtung (24) unterhalb des Ansprechwertes des Folgeventiles (VS) ist, dieses geschlossen bleibt und das vorgesteuerte Ventil (VP) seinen Zustand nicht ändert, und das in die Kammer kommende Öl über das Wahlventil (SV1) in die andere Kammer der Zylinder/Kolben-Anordnung (24) zurückkehrt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nottrennung mit leerem Arm der Stromregler (R2) einen festen Stromwert erlaubt, derart, daß der Druck in der in Betracht kommenden Kammer der Zylinder/Kolben-Anordnung (24) oberhalb des Ansprechdruckes des Folgeventils (VS) liegt, welches sich öffnet, in der Weise, daß das vorgesteuerte Ventil (VP) seinen Zustand ändert und die eine der Kammern der Zylinder/Kolben-Anordnung (23) des bewegbaren Gegengewichts (16) speist.
EP19810401244 1980-08-04 1981-07-31 Hydraulische Einrichtung zum Loskoppeln eines fluidumüberbringenden und gelenkigen Armes, speziell für Notentkupplung Expired EP0045697B1 (de)

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EP0045697A1 EP0045697A1 (de) 1982-02-10
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