JP2014528525A - 海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステム - Google Patents

Abstract

海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステム。海底地盤から海水上にスラリを運搬するためのライザシステム。このライザシステムは、第１ライザ及び第２ライザと、スラリをライザの一つの上に運搬するスラリ用ポンプシステム（１７）と、廃水をライザの一つの下に戻す廃水用ポンプシステム（１０７）とを備える。スラリ用ポンプシステムと廃水用ポンプシステムは、ライザの各々に選択的に連結可能であり、各ライザがスラリ用ライザ（１）又は廃水用ライザ（２）のいずれか一方になることを許容する。この配置により、スラリ用ライザは、その長さに沿って途中まで漏れを広げる場合、廃水用ライザを、スラリ用ライザに変えることができるので、作業を続けることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステムに関する。

WO２０１０／０００２８９には、海底地盤を採掘するための方法及び装置が開示されている。これは、沈殿物をかき乱し、それを吸い上げ、海底地盤にわたって走行する為の装軌車両から成る。結果として生じるスラリは、その後、更なる処理のために、ライザシステムの上、水上船まで運搬される。

停止時間は著しい利益損失を意味するので、ライザシステムは、できるだけ信頼性良く、スラリを水上まで運搬できなければならない。同時に、ライザシステムは、装軌車両及び水上船を追従するように、海中を移動することが意図されているので、できるだけ軽くて低プロファイルであることが必要である。

本発明は、これらの状況下で効率良く作業可能なライザシステムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様によると、海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステムであって、第１ライザおよび第２ライザと、ライザの一つの上にスラリを運搬するためのスラリ用ポンプシステムと、ライザの一つの下に廃水を戻すための廃水用ポンプシステムと、を備え、スラリ用ポンプシステム及び廃水用ポンプシステムは、ライザの各々に選択的に連結可能であり、各ライザがスラリ用ライザまたは廃水用ライザのいずれか一方になることを許容する。

この配置において、スラリ用ライザが、その長さに沿って途中まで漏れが広がる場合、廃水用ライザは、作業が続けられるようにスラリ用ライザに変えられる。これらの状況において、漏れるスラリ用ライザは、小量の水の漏れが許容可能であるので、廃水ラインへと変換可能である。代替えは又は追加で、一つ以上のライザが、後述するように存在してもよい。この配置は、製品に追加の柔軟性を与える。

好ましくは、当該システムは、スラリ用ポンプシステム及び廃水用ポンプシステムが選択的に連結可能な第３のライザを更に備える。この第３のライザは、正常使用において作業状態であってもよい（例えば、第２のスラリ用ライザとして作用してもよい）。あるいは、それはアイドル（無負荷運転）でもよい。ライザが造成してきた問題によると、スラリ用ポンプシステムと水用ポンプシステムは、３つのライザシステムと選択的に連結されてもよく、漏れるライザは、アイドルあるいは廃水戻りのために使用される。

より好ましくは、スラリ用ポンプシステム及び廃水用ポンプシステムが選択的に連結可能な第４のライザを更に備える。４つのライザとともに、２つのスラリ用ライザおよび２つの廃水用ライザ、あるいは、２つのスラリ用ライザ、単一の廃水用ライザ、アイドル用ライザを持つことが可能である。ライザが漏れを広げることにより、当該システムは、再構成可能になり、漏れるライザは、アイドル又は廃水用ライザの一つになる。

必要に応じて、追加のスラリ用ライザ又は廃水用ライザを設けるように５つのライザ以上が存在してもよい。

スラリ用ポンプは、単一ポンプ形式でもよい。しかしながら、各スラリ用ポンプシステムは、ライザの長さに沿って間隔をあけて配置される複数のポンプから成るのが好ましい。

これが、本発明の第２態様を形成し、海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステムとして最も広義に規定可能であり、ライザシステムは、複数のライザを備え、各ライザは、ライザに沿ってスラリを圧送するためのポンプシステムを備え、各ポンプシステムは、ライザに沿って間隔をあけて配置される複数のポンプを備える。

この方法でライザに沿って多くのポンプを配置することにより、既知のポンプ技術が使用可能になる。重量配置は、より確実に海中を移動可能になる、バランスの良いライザを与える。

ポンプは、ライザシステム上部に向かってグループ分けされてもよいが、この場合、浅瀬用ポンプが使用可能であることが判明されている。しかしながら、これは、ライザシステム上部に大きな不十分な圧力を生み出すので、つぶれないように厚い壁の部位が必要になる。このため、システムは、重くなり、コスト高になる。したがって、ポンプは、ライザに沿って実質的に均一に間隔をあけて配置されるのが好ましい。同様に、これは、ポンプが少ない短いライザ部位が最初に使用されて浅瀬を採掘し、付属ポンプを備えた追加のライザが後に加えられるという、より多くの「モジュラー」システムを許容する。

各ポンプは、スラリ用ライザに対してピボット連結部が設けられるのが好ましく、いったんピボットでスラリ用ライザに取り付けられると、ピボット周りの旋回運動により、ポンプにおける入口ポート及び出口ポートは、ライザシステムにおける対応ポートと係合される。きちんと揺らされるとき、ポンプにおけるポートが自動的にスラリ用ライザにおけるポートと整列してかみ合う位置において、そのような構造は、ポンプがＲＯＶによって簡単にきちんと揺らされることを考慮に入れている。

以前に廃水戻りラインだったものにスラリ用ポンプを固定することを容易にするため、各廃水戻りラインには、そのポンプに付けられるように構成された入口ポート及び出口ポートを有するポンプ用サイトと、入口ポート及び出口ポート間で取り外しできるように連結されるバイパス用パイプとが設けられるのが好ましい。そのようなバイパス用パイプは、廃水戻りモードで作業するとき、水が廃水戻りラインを通って流れ落ちることを許容する。廃水戻りラインをスラリ用ライザへと切り替えることが必要であるとき、バイパス用パイプは、取り外され、ポンプは所定位置に固定され、好ましくは、前述されたピボット連結を使用する。

ライザ及び戻りラインは、互いに連結され、複数の支持体は、ライザシステムの長さに沿って配置され、各支持体は、実質的に水平面に位置決めされるのが好ましい。そのような支持体は、移動方向および海流に拘わらず信頼性の良い一貫した支持を与えるので、海中を移動されるように設計された、つながれていないライザに良く合っている。

各ライザ又は水戻りラインは、単一の連続したパイプでもよい。しかしながら、ライザシステムは、複数のライザ用モジュールを構成し、各々が、端と端で連結されてスラリ用ライザ及び水戻りラインを形成するのが好ましい。各モジュールは、４つのダクトから成り、２つがスラリ用ライザを形成し、２つが水戻りラインを形成する。５つ以上のダクトが必要ならば使用されることが分かる。本願の説明は、必要な最小数のダクトを説明することが意図されている。また、偶数のダクトが説明されているが、これも必要ないかもしれず、例えば、３つのライザ及び２つの水戻りラインが存在し得る。

２つの異なる種類のモジュール、すなわち、側方ポートを持たない少なくとも４つのダクトを備えるダクト用モジュールと、ダクトのうち少なくとも一つに側方ダクト及び出口ポートが設けられている点を除いてダクト構造が類似するポンプ用モジュールとがライザシステムを構成するのが好ましい。これらのポートは、どちらかが、スラリ用ライザの場合にはポンプに連結され、水戻りラインの場合にはバイパスパイプに連結される場合がある。そのため、ちょうど２つのモジュールで、全体のライザシステムが、構築可能であり、十分なポンプ用モジュールがライザの長さに沿って間隔をあけて配置され、所望の数のポンプを調節する。確かに、追加のポンプが必要な場合、あるいは、既存のポンプの移動が必要になる場合に重複性を与えるように、たとえスラリ用ライザにおいても、バイパス用パイプが入口及び出口の幾つかと連結される場合がある。

好ましくは、ライザは、少なくとも一部が浮力タンクから吊り下げられる。

また、本発明は、その上端部が移動式水上船で結合され、底端部が移動式海底採掘工具に結合され、上記本発明の任意の態様に従うライザシステムを備える採掘システムまで広がる。

本発明の更なる態様によると、少なくとも２つのスラリ用ライザと少なくとも２つの水戻りラインとを備え、ライザシステムは、端と端が連結された複数のモジュールを備え、各モジュールは、少なくとも一対のスラリ用ライザダクトと一対の水戻りダクトとを備え、モジュールは、側方ポートを持たない少なくとも４つのダクトを備えるダクト用モジュールと、ダクトのうち少なくとも一つがポンプ連結用の側方出口ポートおよび側方入口ポートを有するポンプ用モジュールとから選択される。

ライザ資材及びスラリの重量に起因するライザにおける抵抗力を減らすために、ライザに浮力を与えることが望ましい。

モジュラー構成のために、幾つかのモジュールには浮力タンクが設けられ、これらの浮力用モジュールのうち必要な数のものが使用される。これは、浮力タンクが設けられた上記の参照されたダクト又はポンプ用モジュールのいずれかによって実施可能であろう。しかしながら、最大の柔軟性のためには、浮力タンクが設けられた浮力用モジュールと呼ばれる第３の種類のモジュールがあることが好ましい。

浮力タンクは、ポンプ用モジュールに設けることが可能であろう。しかしながら、浮力用モジュールは、実際上、ダクト用モジュールと浮力タンクとの組合せであることが好ましい。これにより、側方ポートと浮力タンクとの間の潜在的な衝突が回避される。

好ましくは、ライザダクトと同数の浮力タンクがあり、浮力タンクは、隣接したダクト間に配置された細長いタンクである。

本発明は、また、一対のスラリ用ライザと、一対の廃水戻りラインとを備えるライザシステムを構成する方法にまで広がり、各スラリ用ライザはライザの上にスラリを運搬するポンプを備え、各廃水戻りラインは、廃水戻りラインの下に廃水を戻す廃水用ポンプを備え、当該方法は、廃水戻りラインの一つから廃水ポンプシステムを切断するステップと、スラリ用ポンプシステムを廃水戻りラインに連結するステップとを備え、もって、廃水戻りラインをスラリ用ライザに変える。廃水が、幾つかの他の手段によって廃棄されない限り、例えば、それを海底地盤に戻す義務が無い場合、当該方法は、また、スラリ用ライザの一つからポンプシステムを切断するステップと、このライザに廃水ポンプシステムを連結し、それを廃水戻りラインに変えるステップとを備える。

ライザシステムは、つながれていないライザシステムであることが好ましい。これは、それが、水源のような固定された海底地盤構造に付けられるというより、移動する海底地盤車両に付けられることを意味する。

以下、本発明に従うライザシステムおよび方法の一実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は、ライザシステムのポンプ用モジュールの一部の斜視図である。 図２は、ポンプやバイパス用バルブが付けられていない、水平面でライザシステムを通る横断面図である。 図３は、入口および出口ポートを含むライザシステムの一部の垂直面における横断面図である。 図４は、入口／出口ポートおよびポンプ間の境界面を通る横断面図である。 図５Ａは、ダクト用モジュールの水平面における横断面図である。 図５Ｂは、ダクト用モジュールの側面図である。 図５Ｃは、ダクト用モジュールの斜視図である。 図６Ａは、浮力用モジュールの水平面における横断面図である。 図６Ｂは、浮力用モジュールの側面図である。 図６Ｃは、浮力用モジュールの斜視図である。 図７Ａは、安全バルブの動作を示す概略図である。 図７Ｂは、安全バルブの動作を示す概略図である。 図７Ｃは、安全バルブの動作を示す概略図である。 図８は、全体の採掘システムの概略図である。

発明の詳細な説明

（水上車両および海底採掘車両を含む）全体システムは、全般的にＷＯ２０１０／０００２８９に説明されている。全体システムの概略図は、図９に示されている。

全体システムは、海水上１０２における水上船１００と、海底地盤４を覆い、その海底地盤から堆積物を拾い上げ、柔軟なライザ１０５に沿って吸引されるスラリを形成する一つ以上の採掘船１０３とを備える。車両は、係属中の出願（代理人参照：P113709GB00）に説明されている。柔軟ライザ１０５は、回転可能なボールとソケットジョイントによって、海底地盤の上方約２００メートルの位置まで下方に延びる、それぞれのスラリ用ライザ１に連結されている。ここで重要なことは、問題に遭遇する場合にライザ１からのスラリ投棄を許容するダンピングバルブ１０６があることである。これらのバルブ１０６は、水の放出のために水戻りラインで開かれている。ディフューザは、水の出口速度を減じるために各ライザの底部に位置決めされている。ライザ１に沿って断続的に存在するのは、以下に詳細に説明されるポンプ１７である。ライザ１と平行にあるのは、（やはり以下に詳細に説明される）一つ以上の水戻りライン２であり、その下方に、スラリから抽出された廃水を廃水戻りポンプ１０７が圧送する。これは、採掘車両１０３を駆動するために使用可能である。水戻りラインは、ハブを有し、必要ならば、これらを柔軟ライザ１０５に連結することを可能にする。しかしながら、水戻りラインとして構成されるとき、これらのハブは遮断される。ライザ１及び廃水戻りライン２から成るライザ束は、上下揺れ補償システム１０９によって水上船１００の下に吊り下げられる環状浮力タンク１０８で支えられる。ライザ束は、放射状の支持体１１０によって、タンク１０８内部で支えられる。各ライザ１の上部には柔軟なスラリホース（例えば、ゴム製浚渫ホース）１１１があり、これは、スラリ処理プラント１１３にムーンプールを経て導かれ、柔軟な連結部によってスラリ処理プラント１１３に連結されている。各水戻りライン２の上部には柔軟な水戻りホース１１４があり、ムーンプール１１２を経てポンプ１０７に連結されている。採掘車両１０３のための進水及び回収システム１１５は、船の船尾に設けられている。

以下、ライザシステムに戻ると、これは、広く、一対のスラリ用ライザ１と、一対の廃水戻りライン２とを備える。これらは、最も良く図２に示されるように、ほぼ矩形構成で配置され、この一対のスラリ用ライザは、互いに向かい合っており、この一対の廃水戻りラインは、互いに向かい合っている。本発明は、２つのスラリ用ライザや廃水戻りラインを超えるものにも同程度に適用可能であり、これらが対である必要はない。

ライザシステムは、端と端が連結された多くのモジュールから構成される。３つの異なる種類のモジュール、すなわち、図５に示されるようなダクト用モジュール３，図１に示されるようなポンプ用モジュール、図６に示されるような浮力用モジュール５が使用される。

以下、各モジュールの個々の特性を説明する。

しかしながら、モジュールの各々には、ダクト用モジュール３において存在する多くの共通の特徴が設けられている。以下、浮力及びポンプ用モジュールに必要な追加の特徴を説明する。

モジュールの各々は、４つのダクト６から構成され、これらが、それぞれ、スラリ用ライザ１又は戻り水ライン２を形成する。各ダクトの端部には、隣接したモジュールに対する、または、最上部及び最下部モジュールの場合には隣接した構成要素のための結合部に対する連結のためのフランジ７がある。分かるように、フランジは、ボルトで固定される連結に適している。４つのダクト６は、間隔があけられて配置された複数の側方コネクタ８によって、一緒に接合されている。これらは、４つの連結されたスプリットリングを有し、各スプリットリングは、ダクトを受けるように配置され、ダクトの周りにボルトで固定されている。製作公差は、非常にきつく制御され、リングおよびダクト間に十分な接触領域を維持する。ライザが受ける力は、どんな走行方向や海流でも、一般的に一定にとどまることから、一般的に対称性の設計は有利である。

浮力用モジュール５は、図６Ａおよび図６Ｃに示されるように、これに複数の浮力用カプセル１０が設けられる点を除き、ライザ用モジュール３と本質的には同一である。そのような４つのカプセル１０は、各モジュールの為に設けられ、各対のライザ１および戻りライン２間で入れ子にされ、図６Ａに示されるコンパクトな構成を与える。図６Ｃに示されるように、カプセル１０は、フランジ７より短くなっているので、隣接したモジュール間の連結を妨害しない。コネクタ８に類似した変形コネクタ８’が使用可能であるが、カプセル１０を受けるように追加のスプリットリングが設けられている。さらに、１つ以上のバンド１１、例えば、チタンおよびネオプレンゴムが、高い安定性を与えるために、束の周りに巻かれてもよい。

以下、図１〜図４を参照して、ポンプ用モジュール４を説明する。

このモジュールの基本構造は、追加された拡張機能と共に前述されたライザ用モジュールと同一であり、互換性のあるポンプセットの取付けを考慮に入れている。モジュールにおける各ダクト６には、一対の側方ポート、すなわち、出口ポート１５と、出口ポート１５の上にある入口ポート１６とが設けられている。

ライザがスラリ用ライザとして構成されるときにポートから外へとスラリがポンプ１７に流入するが、出口ポート１５におけるポートの選定は、これがそのポートであることを意味する。同様に、ライザがスラリ用ライザとして構成されるときに、再び、スラリがポートを通ってポンプ１７からダクト６に逆流するが、入口ポート１６は、そのポートである。ライザが廃水戻りライン２として構成されるとき、流れは、実際に入口ポート１６の外、ポート１５、１６間に連結されたバイパスダクト１８の中、出口ポート１５を経てライザの中へと戻されるように、流れは逆になる。しかしながら、用語の一貫性のため、ポートは、それらがポンプ構成にある場合には、出口ポート１５および入口ポート１６と呼ばれる。

図２から最も明らかに分かるように、出口ポート１５はダクト６と調和している。しかしながら、入口ポート１６は、入口マニホールド１９を経てダクト６から側方にオフセットされている。これは、入口ポート１６から衝突することなく、上方から下方の出口ポート１５へのアクセスを可能にする。

ポンプ１７は、遠心浚渫ポンプである。ポンプは、電気モータによって駆動される。

ポンプは、４．００ｍ^３／秒の典型的な流量、４７８ｋｐａのヘッドを有する。

ポンプおよびモータは、モジュールを形成するように支持フレーム２４に一緒に組み込まれている。パッキン押さえポンプおよび油圧補償システムは、ポンプ用フレーム２４に取り付けられている。各ポンプは、制御及びモニタリングの為に、その独自の個別アンビリカルを有する。各アンビリカルは、水上船のデッキに組み込まれた個別のアンビリカル操作用ウインチに格納される。ポンプは、生産船に取り付けられた周波数駆動装置を使用して制御される。

ポンプは、深い水中にあるので、キャビテーションは問題にならない。しかしながら、小さなガスポケットによりポンプ効率が僅かに減じるかもしれない。各個別ポンプの速度制御は、周波数工藤装置を使用して周波数を変更することによって、表面から調節される。各ポンプ及びモータの性能、負荷、状態は、速度、吸入及び圧力側のポンプ圧力、ポンプ振動、オイル補償タンクレベル、モータ温度、モータ振動用センサによってモニタされる。センサ信号は、モータアンビリカルを通過される。

電気遠心ポンプに対する代替えとして、ライザポンプは、例えば機械的に駆動可能な遠心ポンプ又は水力に基づくポンプ駆動システムでもよい。

ポンプフレーム２４は、フックとともに、その上端部に設けられる。ポンプフレーム２４は、ワイヤラインで所定位置に下げられ、フック２５は、ダクト６上のピボット２６に係合する。ポンプは、その後、所定位置まで搖動され、ポンプ入口に導くポンプ入口用ダクト２７と、接線上のポンプ出口から通じるポンプ出口用ダクト２８とが、図４に示されるように、それぞれ、ポンプ出口ポート１５と入口ポート１６と出会う。ポート１５／１６は、概略球状部位を有するが、それぞれの入口／出口用ダクト２７／２８は、広げられた端部分２９を有し、ポンプ１７とダクト６との間に生じ得る小さな誤整列に適応する。また、連結部にはゴム密封要素が設けられている。ポンプ用モジュールは、ROVドッキングステーションを有し、位置決めのためにROV推進力による当該モジュールの操縦を可能にする。ポンプ用モジュールは、上下揺れ補償クレーンを使用してワイヤで上げられる。ワイヤの連結／取外しと継手の連結／取外しは、ROVによってアシストされる。

廃水ポンプは、水上船１００のデッキで電気的に駆動される一組の遠心ポンプ１０７の形をとり、これらは、廃水戻り用ライザ２に水を圧送するように使用される。廃水戻りラインは、スラリ用ライザとして使用するために変換されるとき、これらのポンプ１０７は、既存の柔軟な水ホース１１４から切断され、その後に廃水戻りラインとしてダクトが使用されるものはどれでも連結される。

ライザシステムを組み立てるために、ライザ部位は、水上船上のデッキ操縦施設から一つずつ垂直にクレーンから造成される。各部位は、垂直に支えられるが、下の部位に接合される。組み合わされた構造は、重くなり、ムーンプールを通って下げられる。各ライザ部位は、デッキ領域内で操縦するのに適した長さと重さを有するべきである。各部位の長さは、概して、１２〜１８ｍの長さであり、最大操縦重量は、船操縦施設によって定められる。ライザ長が増すほど、海の中に下げられるので、浮力用モジュールの存在によって展開フック荷重が減らされる。

完全なライザ束は、大半の重量を持つ浮遊タンクから掛け降ろされる。このタンクは、かわるがわる上下揺れ補償システム１０９によって、生産船まで支えられる。浮遊タンクは、アクティブバラスト補償システムとスラスターに適合され、全ライザシステムの垂直軸周りの回転を可能にし、ライザをデリック中心線に整列させ、作業中のタンクの航行方向を制御する。いったんライザシステムが正しい角度位置に回されると、ポンプが前述されたように組み込まれる。浮遊タンク１０８は、漏れ及び損傷に対して保護を与えるように区画に分けられ、安定された空気が圧縮される。浮力は、水の噴射を使用して制御可能であるが、タンクは、それを水上まで可能ならしめるのに十分な浮力がないように設計される。

当該システムを始めるために、ライザ及びポンプは、海水で一杯にされる。海底車両上のポンプを含む全ポンプは、車両がスラリを吸引し始めるまで、ゆっくりと速度を高める。遠心ポンプの為の制御システムは、ポンプ負荷を登録し、各ポンプの速度を制御し、スラリ密度がゆっくりと増える開始期間中、個別にスラリを最も効率の良い方法で圧送する。

一つのポンプ１７が故障するのは、一般的に、そのライザ内の残りのポンプがスラリを水上まで圧送する十分なヘッドを発生させられない場合である。これは、影響を受けるライザ内の生産が停止することを意味する。有効なライザは、故障したポンプの交換を可能にするために、汚れていない海水で洗い流されなければならない。洗い流した後、ポンプは交換され、圧送を開始できる。

ライザの洗い流しを可能にするため、一連の制御バルブがライザに組み込まれている。以下、ポンプ故障の際のライザの洗い流しを説明する。

定期的な保守が必要であるとき、これは、汚れていない海水だけを生み出すように海底車両を走行させることによるライザの洗い流しによって避けることができる。スラリ密度がゆっくりと減少するとき、ライザにおける残りのポンプは、上部から底部まで洗い流すことができる筈である。この処理を容易にするため、ポンプは、十分に高い電力定格を有し、スラリが圧送されることを可能にするとともに、故障した遠心ポンプを所定の場所に残す。

遠心浚渫ポンプは、相対的に平坦な湾曲部を有し、それらをスラリ密度変動に対して寛容にする。スラリ密度の変動は、層構造の変動、本来の位置での密度の変動、海底車両の速度、海底車両の操縦、車両構成の変動に起因する変動の結果として生産中に連続して生じる。

ポンプ内に使用される羽根車２２は、かなり大きな通路を有するので、たとえガス含水化合物のような大きな粒子でも簡単に通るであろう。浚渫スラリにおいて、そのような粒子は浚渫産業において一般的なので、浚渫ポンプは、特に、この為に設計されている。ライザにおける最下部のポンプは、衝撃で大部分の含水化合物を破壊する傾向がある。ポンプは水深を越えて配分されるので、ライザ内の主な圧力は、ライザの底部にあるポンプの全てを備えたシステムと比較すると、小さいであろう。これは、当該システムに入る如何なるガス含水化合物も、水上に応じる間に減少する圧力の影響下で解離が始まることを意味する。この解離は、全粒子が大きな表面積・容積比を有する事実によって加速される場合がある。

図８A−図８Cに示されるように、あらゆるポンプの前後には、安全バルブ３０，３１が取り付けられている。正常な作業中、両方の安全バルブ３０，３１は閉鎖される（図８A）。ポンプが遮断されるとき、ポンプの前にある安全バルブは、スラリ生成過度の圧力の衝撃を避けるように使用される（図８B）。ポンプの不適切機能の為にスラリ速度が低すぎるとき、安全バルブとポンプが開かれるので、スラリはライザ内に沈殿されない（図８C）。ポンプの前にある安全バルブは、その場合にライザ内の不十分な圧力を避けるように使用される。要するに、安全バルブは、ライザ内の不十分な圧力や過度の圧力を避ける為にライザを空にするように使用される。

ライザの不十分な／過渡の圧力は、モニタされ、インライン安全バルブの動作において変化する個々のポンプ速度の組み合わせを通して制御される。これに関連して、ライザにおいて生じるスラリ密度の可変性によるライザ用浮力の如何なる変化も、安定した浮力を維持するために前述された浮遊タンクと補償システムの組み合わせを通して制御される。

Claims (16)

1. 海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステムであって、
   前記ライザシステムは、第１ライザおよび第２ライザと、
   前記ライザの一つの上にスラリを運搬するためのスラリ用ポンプシステムと、
   前記ライザの一つの下に廃水を戻すための廃水用ポンプシステムと、
   を備え、
   前記スラリ用ポンプシステム及び前記廃水用ポンプシステムは、前記ライザの各々に選択的に連結可能であり、各ライザがスラリ用ライザまたは廃水用ライザのいずれか一方になることを許容する、ライザシステム。
2. 前記スラリ用ポンプシステム及び廃水用ポンプシステムが選択的に連結可能な第３のライザを更に備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記スラリ用ポンプシステム及び廃水用ポンプシステムが選択的に連結可能な第４のライザを更に備える、請求項２に記載のシステム。
4. 各スラリ用ポンプは、前記ライザの長さに沿って間隔をあけて配置された複数のポンプからなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 海底地盤に隣接した位置から海水上に隣接した位置までスラリを運搬するためのライザシステムであって、
   前記ライザシステムは、複数のライザを備え、各ライザは、前記ライザに沿ってスラリを圧送するためのポンプシステムを備え、各ポンプシステムは、前記ライザに沿って間隔をあけて配置された複数のポンプを備える、ライザシステム。
6. 各ポンプは、前記スラリ用ライザに対してピボット連結部が設けられ、いったんピボットで前記スラリ用ライザに取り付けられると前記ピボットの周りの旋回運動が前記ポンプにおける入口ポート及び出口ポートと前記ライザシステムにおける対応するポートとの係合をもたらすように配置される、請求項５に記載のシステム。
7. 廃水の戻りラインの各々に、ポンプ用サイトとバイパス用パイプが設けられ、前記サイトは、入口ポート及び出口ポートを有し、これらのポートが、前記ポンプに付けられるように構成され、前記バイパス用パイプは、前記入口ポート及び出口ポート間に取り外し可能に連結される、請求項５または６に記載のシステム。
8. 前記ライザ及び戻りラインは互いに連結され、複数の支持体は、前記ライザシステムの長さに沿って配置され、各支持体は、実質的に水平面に位置決めされる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記ライザシステムは、各々が端と端を連結して前記スラリ用ライザ及び水の戻りラインを形成する複数のライザ用モジュールから構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
10. ２つの異なる種類のモジュールが、前記ライザシステムを構成、すなわち、ダクト用モジュールが、側方ポートを持たない少なくとも４つのダクトと、少なくとも４つのダクトを備えるポンプ用ダクトとを備え、それらのうちの少なくとも一つに側方ポート及び出口ポートが設けられる、請求項９に記載のシステム。
11. 前記ライザが少なくとも一部で吊される浮力タンクを更に備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のライザシステムを備える採掘システムであって、前記ライザシステムは、その上端部が移動式水上船に、その底端部が移動式海底採掘工具に結合される、採掘システム。
13. 少なくとも２つのスラリ用ライザと少なくとも２つの水戻りラインとを備え、前記ライザシステムは、端と端が連結された複数のモジュールを備え、各モジュールは、少なくとも一対のスラリ用ライザダクトと一対の水戻り用ダクトとを備え、前記モジュールは、側方ポートを持たない少なくとも４つのダクトを備えるダクト用モジュールと、前記ダクトのうち少なくとも一つがポンプ連結用の側方出口ポートおよび側方入口ポートを有するポンプ用モジュールとから選択される、ライザシステム。
14. 前記モジュールのうち幾つかに浮力タンクが設けられる、請求項９〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 一対のスラリ用ライザと、一対の廃水戻りラインとを備えるライザシステムを構成する方法であって、各スラリ用ライザは前記ライザの上にスラリを運搬するポンプを備え、各廃水戻りラインは、前記廃水戻りラインの下に廃水を戻す廃水用ポンプを備え、当該方法は、前記廃水戻りラインの一つから前記廃水ポンプシステムを切断するステップと、前記スラリ用ポンプシステムを前記廃水戻りラインに連結するステップと、を備え、もって、前記廃水戻りラインをスラリ用ライザに変える、方法。
16. 前記スラリ用ライザの一つから前記ポンプシステムを切断するステップと、このライザに廃水用ポンプシステムを連結し、それを廃水戻りラインに変えるステップと、を備える、請求項１５に記載の方法。

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