JP2012526702A - 2-step CAM system - Google Patents
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Abstract
【課題】2ステップCAMシステムを提供する。
【解決手段】この発明は、船舶と、船舶船首から突出する船舶のアームに連結される上方端部とつなぎ留めラインによって海底に連結される下方端部を有している細長い係留柱とを備えており、前記アームが横軸の回りに回転可能であることを特徴とする係留システムに関する。A two-step CAM system is provided.
The present invention includes a ship, and an elongated mooring column having an upper end connected to a ship arm protruding from the ship bow and a lower end connected to the seabed by a tether line. The mooring system is characterized in that the arm is rotatable about a horizontal axis.
Description
本発明は、海上の船舶を係留するための沖合システムに関し、船舶と、高さを有し、上方端部と下方端部を有している係留柱と、係留柱が船舶に対して一組の水平軸の周りに回転することを許すように前記係留柱の上方端部を前記船舶に連結する回転係留アームと、前記係留柱の下方端部に連結された上方端部を有している複数の重鎖を備えており、前記重鎖は、緩いカテナリー曲線で海底へ延びていて、いったん連結された船舶を維持するために必要とされる復原力を与え、係留柱は、任意の浮揚性本体への取り付けも自由であり、システムは、自己浮揚性であり、チェーンウェイトを底部に保持しており、チェーンが流れるのを抑える。 The present invention relates to an offshore system for mooring a marine vessel, a mooring column having a height, an upper end portion and a lower end portion, and a mooring column set to the vessel. A rotating mooring arm that connects the upper end of the mooring column to the ship so as to allow rotation about a horizontal axis of the ship, and an upper end connected to the lower end of the mooring column. A plurality of heavy chains, said heavy chains extending to the sea floor with a loose catenary curve, providing the restoring force required to maintain the vessel once connected, and the mooring column can be The system is self-floating and holds the chain weight at the bottom to keep the chain from flowing.
炭化水素は、さまざまなタイプの沖合ターミナルによって、海底井に通じているものなどの海底パイプラインから海上のタンカーまで移送されることが可能である。暴風のほかに大浮氷群の侵入があるところなどの厳しい環境条件の下では、タンカーがターミナルから切り離れて出航できるようにすることが望ましく、また、厳しい環境条件の多くを受けずに存するためにターミナルの多くは海面下の相当な深さに沈んでいる。これらの条件下で使用することが可能である一つのタイプの沖合ターミナルは、カテナリー曲線の鎖の群によってなど、海底に緩くつなぎ留められた下方端部を有しているライザーを有している。チェーンは、海底の上方だが水中深くにライザーを保持しており、また、ライザーが船舶まで容易に上げられることを可能にする。船舶へのライザーの上部の連結を容易にし、最小コストで改善された係留を提供するそのようなシステムにおける改善は、相当な価値の一つ。 Hydrocarbons can be transported by various types of offshore terminals from offshore pipelines, such as those leading to subsea wells, to offshore tankers. It is desirable to allow tankers to leave the terminal under severe environmental conditions such as where there is a large floating ice group in addition to storms, and because they are not subject to many of the severe environmental conditions. Many of the terminals are submerged deep below sea level. One type of offshore terminal that can be used under these conditions has a riser with a lower end that is loosely tethered to the seabed, such as by a group of catenary curve chains. . The chain holds the riser above the seabed but deep underwater and allows the riser to be easily raised to the ship. An improvement in such a system that facilitates the connection of the upper part of the riser to the ship and provides improved mooring at a minimum cost is one of considerable value.
米国特許第4,645,467号から既知のシステムは、チェーンによって緩くつなぎ留められたライザーを有しているタイプの沖合構造物を説明し、固定の力学を容易にすることが可能である。切り離し可能なライザーでは、ライザーは、その高さのほとんどが海から延出するまで持ち上げられ、加重される下方端部を有することが可能であり、より良い係留力学を提供する。ウェイトは、ライザーの下方端部からぶら下がるクランプウェイトを有することが可能である。 The system known from U.S. Pat. No. 4,645,467 describes an offshore structure of the type having a riser loosely tethered by a chain and can facilitate the mechanics of fixation. In a detachable riser, the riser can have a lower end that is lifted and weighted until most of its height extends from the sea, providing better tethering dynamics. The weight can have a clamp weight that hangs from the lower end of the riser.
別の再発行特許第32,578号は、浮遊装置と、浮遊装置をつなぎ留めるためのチェーンを備え、前記チェーンが、浮遊装置に取り付けられたアームの鉛直軸の周りに回転可能な本体に連結されている係留システムを説明する。導管は本体を通って海底から浮遊装置に向かって延びている。この特許は、アームが浮遊装置に堅く取り付けられ、本体がそれ自体の浮力を有しているブイを備えており、そのブイが、解放可能ロック手段を備えているクイック連結カップリングによってアームに連結されるまたはそれから切り離されることが可能である改善に特に焦点を合わせている。 Another reissued patent No. 32,578 comprises a floating device and a chain for tethering the floating device, said chain being connected to a body rotatable about the vertical axis of an arm attached to the floating device. The mooring system is explained. The conduit extends through the body from the seabed towards the floating device. This patent includes a buoy where the arm is rigidly attached to the floating device and the body has its own buoyancy that is connected to the arm by a quick coupling coupling with releasable locking means Special focus is on improvements that can be made or detached from.
本発明は、係留柱へのその係留アームによる船舶の連結の際の係留柱のツーステップ持ち上げを説明する。連結の際のこの2ステージ持ち上げは、巻き上げ設備のサイズと剛性の両方を最小限にするという利点を有する。万一この持ち上げが完全に巻き上げ設備(ウィンチ、ライン、シーブほか)によってなされれば、この設備は、連結設備の形状と物理学とコストに大きく負の影響を与えるだろう。初期持ち上げを低張力巻き上げ設備で短くすることは、構成要素を小さく維持し、初期連結を緩和する持ち上げラインにより低い張力と剛性をもたらす。本発明による構造的連結は大きい負荷を扱うことが可能であり、したがって、係留アームの水圧持ち上げシステムはCAMを、その高い張力で係留された操作位置に持ち上げるように設計される。 The present invention describes the two-step lifting of the mooring column upon connection of the vessel by its mooring arm to the mooring column. This two-stage lifting upon connection has the advantage of minimizing both the size and rigidity of the hoisting equipment. In the unlikely event that this lifting is done entirely by hoisting equipment (winches, lines, sheaves, etc.), this equipment will have a significant negative impact on the geometry, physics and cost of the connected equipment. Shortening the initial lift with low tension hoisting equipment results in lower tension and stiffness due to the lifting line that keeps the components small and relaxes the initial connection. The structural connection according to the present invention is able to handle heavy loads and therefore the mooring arm hydraulic lifting system is designed to lift the CAM to its operating position anchored at its high tension.
係留柱との船舶の連結がなされた後に、係留柱での重鎖の上方持ち上げが回転アームだけの使用によって実現される船舶を係留するための沖合システムを供給することが本発明の目的である。 It is an object of the present invention to provide an offshore system for mooring a vessel in which the lifting of heavy chains on the mooring column is realized by the use of only a rotating arm after the vessel is connected to the mooring column. .
したがって、資金効率が良く、また先行技術による同じシステムよりも小さい水深での使用に好適である上述のタイプのシステムを供給することが本発明のさらなる目的である。 Accordingly, it is a further object of the present invention to provide a system of the type described above that is financially efficient and suitable for use at lower depths than the same system according to the prior art.
本発明によれば、沖合係留システムは、回転アームと、係留柱に到達してそれを持ち上げるアームが緩和され、高価で大型のウィンチの使用を必要としない係留装置を提供する。 According to the present invention, the offshore mooring system provides a mooring device in which the rotating arm and the arm that reaches and lifts the mooring column are relaxed and does not require the use of an expensive and large winch.
さらに、本発明による形態では、アームは、船内位置から船舶の船首を越えて突出したその操作位置に移動されることが可能であるように搭載され、したがって、輸送の間に、構成要素が船首からぶら下がること、またグリーンウォーター影響によって部分的に損傷を受けることを防止する。 Furthermore, in the form according to the invention, the arm is mounted such that it can be moved from an inboard position to its operating position protruding beyond the bow of the ship, so that during transport the components Prevents hanging from and partially damaged by the effects of green water.
本発明の新規な特徴は特に添付の特許請求の範囲に述べられる。本発明は続く説明から添付図面と一緒に読まれるときに最も理解される。 The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. The invention is best understood from the following description when read in conjunction with the accompanying drawings.
図1aと1bは、本発明によるシステムの平面図を示している。本発明によれば、係留アーム1は、図1bに示されるように船舶の船首を越えて突出したその操作位置に前方に移動されることを可能にする台車車輪/レールに船舶5に水平に搭載される。図1aでは、アーム1は、しまい込まれ、船舶の船首を越えて突出せず、輸送の間に、構成要素が船首からぶら下がること、またグリーンウォーター影響によって部分的に損傷を受けることを防止する。
1a and 1b show plan views of a system according to the invention. In accordance with the present invention, the
図2は、本発明による係留アーム退避機構の一つの可能な実施形態の三次元図を示している。示された実施形態では、アーム1の退避と延出のためのラック・アンド・ピニオン駆動システム17,18が使用される。ピニオン・システムのランチ(ranch)の歯17はアーム1の長さに沿って設けられており、歯付きスプロケット18は箱3に設けられている。ピニオンは水力または電気モーターによって駆動される。ラック・アンド・ピニオンは、船舶の動的運動のためにアーム1が加速することを制限する。アームのスライドは、箱型構造体3の内側に位置する摩擦パッド2によってなされる。箱3はまた、アーム1を軸16の回りに下方および上方に回転させる回転システムとして機能する。箱3は、二つの支持体19にシャフト(図示せず)でヒンジ接合されている。
FIG. 2 shows a three-dimensional view of one possible embodiment of a mooring arm retracting mechanism according to the present invention. In the embodiment shown, rack and pinion drive systems 17, 18 for retracting and extending the
アーム1は、強力型水圧シリンダー4の動作下で軸16の回りに回転される。アームの上方位置に到達したとき、シリンダー4内の水圧を解放するように機械的固定システムが作動される。シリンダー4は、操作中に故障が生じるときの機械的安全装置システムを備えている。
The
退避可能アーム1の配管の連結は、横向きに退避および延出することが可能であるスプール・ピースでおこなわれる。アームが延出されると、スプール・ピースが延出して、アーム上の輸出ラインにグレイロック(graylock)で連結される。
The piping of the
システムを操作するため、船舶5は、水位の上に突出する係留柱8の近くまで航行し、船舶は停止し持ち場を維持する。図3は、アーム1が船首15を越えて所定距離だけ突出するまでデッキ上のレール6に沿って船舶の船首のゲートを通って前方に移動されたときの船舶5を示している。アーム上の輸出ラインは、スライド・ボックス・システムとの問題を回避するためにアームの内側の配置されている。
In order to operate the system, the
図4は、最初の連結ステップを示しており、船舶5は係留柱8と接触している。係留柱8は、スリム構造ライザー柱を備えた釣合錘関節接合係留(CAM)であり、その上方端部は水の上に突出し、その下方端部はカテナリー曲線形状の係留チェーン9によって海底に固定されて水中に鉛直に浮かんでいる。操作中、システムの最初の部分は、船舶5の隆起(heave)、縦揺れ(pitch)、うねり(surge)、振動(sway)および横揺れ(roll)運動のほかに、係留された船舶のウェザーベーニングなしを許す関節接合ジョイントを備えた機械的連結機によって係留柱8に連結される。
FIG. 4 shows the first connection step, where the
船舶の貯蔵タンクから海底パイプラインへ海岸へ、または、海底パイプラインから船舶の中への天然ガス(または他の産出物)の移送を可能にするためにアーム1と係留柱8の両方に配管システム10が設けられている。
Piping to both
CAM柱の上部にあらかじめ取り付けられているライン11への(ワーク・ボートによる)連結のために係留アーム1の外側端からピックアップラインが降ろされる。それから、アーム1の外側端が係留柱の上部に近接するように船舶のデッキにある水撃ポンプを使用して係留アーム1が下向きに関節接合される。
The pick-up line is lowered from the outer end of the
図5は、係留柱上部12を持ち上げて機械的連結機7と接触させるためにピックアップラインが引き込まれ、係留アーム1と係留柱8が互いに連結されたさらなるときのステップを示している。初期持ち上げを低張力で短くすることによって、巻き上げ設備13は構成要素を小さく維持し、持ち上げラインに対する低張力要求をもたらす。
FIG. 5 shows further steps when the pick-up line is drawn to lift the mooring column
この低張力要求は、より簡単により良く伸びるはるかに柔軟なラインをもたらし、柱8と船舶5の間の相対運動の一致がもたらされる係留柱8の初期持ち上げの物理学に起因するラインスナッチ負荷を避ける。柱8がラインによって連結機7に向かって持ち上げられるので、現在の同位相運動は、低い衝撃の構造的連結を可能にする。
This low tension requirement results in a much more flexible line that stretches easier and better, and reduces line snatch loading due to the initial lifting physics of the mooring column 8 which results in a relative motion match between the column 8 and the
図6は、船舶と係留柱の間の連結の最終ステップを示している。この実施形態では、係留アーム1が(水平だけでなく)高い位置で関節接合され、船舶がいま安全に係留柱8に係留されることが明りょうに示されている。構造的連結は、大きい負荷を扱うことが可能であり、したがって、係留アーム1上の水圧持ち上げシステムは、その高い張力で係留された操作位置に柱を持ち上げるように設計される。
FIG. 6 shows the final step of the connection between the ship and the mooring column. In this embodiment, it is clearly shown that the
これは、係留チェーンが海底から持ち上げられて持ち上げラインの張力を増大させる最終ステップである。したがって、重鎖は、係留柱機能に必要とされる復原力を与えている。 This is the final step in which the mooring chain is lifted from the seabed to increase the tension in the lifting line. Thus, the heavy chain provides the restoring force required for the mooring column function.
係留アーム1と係留柱8の配管システム10が連結され、それから産出物が船舶5から(またはそこに)移送されてよい。
The
積荷移送後に係留システムの二つの部品を切り離すために、配管システムはまずきれいに洗い流されてから、切り離される。それから係留アームはその下方レベルに回転され、それから機械的連結機が解放される。船舶は係留点から立ち去る。 In order to separate the two parts of the mooring system after load transfer, the piping system is first flushed and then separated. The mooring arm is then rotated to its lower level, and then the mechanical coupler is released. The ship leaves from the mooring point.
緊急の場合には、係留柱8と配管10は、速やかに切り離され、操作中の係留位置から解放されることが可能である。
In the case of an emergency, the mooring column 8 and the
さらに、衝突に対処するために、柱8はその長さに沿って全体に防水区画を有している必要がある。防水区画は、フランジ間にガスケットを備えたボルト締めフランジ・アクセスによってアクセス可能である。 Furthermore, in order to cope with the collision, the pillar 8 needs to have a waterproof compartment as a whole along its length. The waterproof compartment is accessible by bolted flange access with a gasket between the flanges.
支援船舶が柱に係留することを可能にし、人員干渉とメンテナンスを容易にするために、柱8の上部の回りに緩衝システムが据え付けられてよい。 A buffering system may be installed around the top of the column 8 to allow the support vessel to moor on the column and to facilitate personnel interference and maintenance.
先の開示を考慮すればこの分野の当業者には明らかなように、この発明の実行に、その精神や視野から外れずに多くの変更と修正が可能である。したがって、本発明の視野は、続く請求項によって規定される要旨にしたがって解釈されるべきである。 Many changes and modifications may be made to the practice of the invention without departing from its spirit or scope, as will be apparent to those skilled in the art in view of the foregoing disclosure. Accordingly, the scope of the invention should be construed according to the subject matter defined by the following claims.
Claims (7)
複数の鎖が前記係留柱の前記下方端部に結合された上方端部を有し、前記鎖は、カテナリー曲線で海底に延び、いったん連結されたなら前記船舶を係留された状態に維持するために必要とされる復元力を与え、前記係留柱は、任意の浮揚性本体への取り付けも自由であり、前記柱は自己浮揚性であり、チェーンウェイトを底部に保持しており、チェーンが流れるのを抑える請求項4に記載の船舶(5)を係留するための係留システムにおいて、前記船舶の前記係留柱との連結の後に、前記チェーンと係留柱の持ち上げが、前記回転アームだけの使用によって実現され、前記アームの回転が、必要とされる張力を提供することが可能であることを特徴とする係留システム。 The mooring column is rotatable about a pair of horizontal axes with respect to the ship;
A plurality of chains have an upper end coupled to the lower end of the mooring post, the chains extending to the sea floor with a catenary curve, and once connected, to keep the ship moored The mooring column is free to attach to any buoyant body, the column is self-buoyant, holds the chain weight at the bottom, and the chain flows 5. A mooring system for mooring a vessel (5) according to claim 4, wherein the chain and the mooring column are lifted by using only the rotating arm after the connection with the mooring column of the vessel. A mooring system, characterized in that the rotation of the arm is capable of providing the required tension.
− 前記係留柱の前記上方端部が水の上に突出する地点に船舶を航行するステップと、
− 前記船舶を停止させ持ち場を維持するステップと、
− 前記アームが前記船首を越えて所定距離だけ突出するまで前記回転アームを長さ方向に沿って移動させるステップと、
− 引き込みラインによって前記細長い係留柱の上部にあらかじめ取り付けられたメッセンジャー・ラインへの連結のために前記係留アームの外側端からピックアップラインを降ろすステップと、
− 前記アームの外側端が前記細長い係留柱の上方部の上部に接近するように前記船舶のデッキにある水撃ポンプを使用して前記回転アームを軸(16)の周りに下方に関節接合するステップと、
− 前記回転アームと前記係留柱が互いに連結されるまで前記係留柱の上部を引き上げて機械的連結機と接触させるようにピックアップラインを引き込むステップとを備えており、
− 連結の後に、前記船舶を前記係留柱に係留するために前記係留柱とチェーンに張力を提供するレベルまで前記回転アームが関節接合され、
− 前記アームと前記ブイ要素の配管システムが連結され、産出物が配管システムによって船舶から/またはそれへ移送される方法。 A method of mooring a ship to the sea, a ship (5), a mooring post (10) having a height and having an upper end (12) and a lower end, and the mooring post being the ship A rotating arm (1) for coupling the upper end of the mooring column to the ship to allow rotation about a pair of horizontal axes, and an upper coupled to the lower end of the mooring column The chain comprises a plurality of chains having ends, and the weight extends to the sea floor with a catenary curve and provides the restoring force needed to keep the vessel once connected moored. The lower half of the mooring column is free to attach to any buoyant body having a positive buoyancy greater than the negative buoyancy of the heavy chain;
-Navigating the ship to a point where the upper end of the mooring column projects above the water;
-Stopping the ship and maintaining the position;
-Moving the rotating arm along its length until the arm protrudes a predetermined distance beyond the bow;
-Lowering the pick-up line from the outer end of the mooring arm for connection to a messenger line pre-attached to the top of the elongated mooring post by a pull-in line;
-Articulating the rotating arm downward about an axis (16) using a water hammer pump on the ship deck so that the outer end of the arm approaches the top of the upper part of the elongated mooring post Steps,
-Pulling up a pick-up line so that the upper part of the mooring column is pulled up and brought into contact with a mechanical coupling machine until the rotating arm and the mooring column are connected to each other;
-After connection, the rotating arm is articulated to a level that provides tension to the mooring column and chain to moor the ship to the mooring column;
The arm and the buoy element piping system are connected, and the output is transferred from / to the ship by the piping system;
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