JP4036894B2 - 一体化したlngコースを備えた回転コネクター - Google Patents
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Description
本発明は、炭化水素の生産用浮動船のブイとパイプ間の相互接続のための多数の流体コース(路)を備えたスイベル(swivel:回り継手)装置を含み、そのスイベル装置は、互いに軸方向に挿入あるいは引き抜くことができる雌型部材と雄型部材を含み、その雌型部材はブイの底部に固定された中心部材に恒久的に固定された、回転コネクターに関する。
発明の背景
上記タイプの回転コネクターは、例えば、ノルウェー特許出願第932460号により知られている。この出願は、水中ブイに対する迅速な接続およびその水中ブイからの迅速な取外しができるように配置された浮動船による炭化水素の海底(沖合)生産用のシステムであって、その水中ブイは、その水中ブイまで達する多数の立上げ管に接続され、底部に固定された中心部材と、その中心部材上に回転可能に取り付けられ、上記浮動船の下向きに開口した水中受入れスペース(空間)内に導入され、かつロックされた外浮力部材とを含むタイプのシステムを記載している。その水中ブイの上端には、上記タイプの回転コネクターあるいはスイベル装置が配置されており、そのスイベル装置は、立上げ管と浮動船上のパイプシステムとの間のプロセス流体および注入可能な流体を移送するための環状空間であって、これに対応したスイベル部材内の流体路に通じた相互にシールされる関係の環状空間(mutually sealed annular spaces communicating)を規定している。雌型スイベル部材は、上記水中ブイの中心部材に恒久的に固定されるが、雄型スイベル部材は、浮動船上の操作手段に接続され、これにより両スイベル部材が上記操作手段によって互いに他方に挿入され、かつ他方から抜き取られることが可能である。接続状態の両スイベル部材は前記環状空間(環)を定める。その環の各々の側面には、加圧流体によって作動して環の間のシールを形成し、スイベル部材を相互分離する場合に開放されるシール手段が提供されている。この加圧流体は、プロセス流体の漏れを過剰圧力(過圧)で保護するように、プロセス流体圧力より高圧のバリヤー液であるのが好ましい。
炭化水素の海底生産用の船では、LNGと短縮して表わされる液化天然ガス(Liquefied Natural Gas)を生産することも重要である。天然ガスを生産船の貯蔵タンクから、例えば、いわゆるシャトル(往復)タンカーのLNGタンカーに移して目的の場所まで移送する。船の間の海上に横たえられ、しかも端部が船のデッキにその目的で配置されたカップリングヘッドに接続される積み込みホースによってLNGガスをLNGタンカーに移すのが伝統であった。この積み込みホースは天候に比較的敏感であり、そのため、穏やかな天候状態で行なうように制限されている。
いわゆるSTLおよびSTPシステム、すなわち、炭化水素の積み込み/積み降ろし(STL=Submerged Turret Loading:水中タレット積み込み)、および作業中に船の底の水中受け入れスペースに挿入し固定される水中ブイを使用した炭化水素の生産(STP=Submerged Turret Production;水中タレット生産)の最近の開発では、水中ブイとそれに関連した回転コネクターによるLNGの移送には様々な可能性が開かれており、それにより、殆ど全ての天候で信頼性ある確実な移送について様々な利点が含まれる。
しかしながら、そのようなLNGの移送では、300℃までの温度差が回転コネクターを通してLNGと原油コース間で生じるため、特にシール構造と遮断(断熱)状態については構造的な解決が必要である。液化天然ガスの温度は−165℃であり、ちなみにそのガスの圧力は例えば50バールになり、そのためこれらのファクターは材料の選択とシール材料とシールタイプの選択について特別の考慮が必要であることを意味している。
そのような低温での使用に適切な材料として、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル鋼(インコネル)あるいはオーステナイト鋼を使用することができる。ちなみにオーステナイト鋼は申し分のない構造材料である。
シール材料とシールタイプとしては、金属シール、グラファイトシール(graphite seals)あるいはばね押しテフロンシールの使用が考えられる。ちなみにこれらから、そのガスの熱変形と機械的変形を吸収できるように構成されると仮定すれば、テフロン(PTFE)シールが最高のシールであると思われる。
この背景により、本発明の目的は、シール環境で起こりうるLNG漏れという汚染を制限する環境を達成できると同時に、LNGコースがその残りの部分から非常によく遮断され、LNGコースが一体化した回転コネクターを提供することである。
本発明の他の目的は、その装置の残りの構造がファンクション、シール溶剤および材料の選択に対して本質的に影響されないようにLNGコースが配置されるような回転コネクターを提供することである。
発明の開示
上記目的を達成するために、ブイと炭化水素の生産用の浮動船上のパイプシステムとの間で相互接続するための多くの流体コースを備えたスイベル装置を含み、前記スイベル装置は、互いに軸方向に挿入および引抜きが可能な雌型スイベル部材および雄型スイベル部材を含み、前記雌型スイベル部材は前記ブイの底部に固定された中心部材に恒久的に固定されている回転コネクターにおいて、
前記流体コースの1つが、前記浮動船と前記ブイを通る移送ラインとの間で液化天然ガス(LNG)を移送するために配置され、かつ、この移送目的のために他のコースから熱的かつ物理的に分離され、
前記LNGを移送するための流体コースは、前記雄型スイベル部材内の中心あるいはその周囲に配置された分離ユニットにおけるパイプコースすなわち環状コースであり、
前記分離ユニットは遮断用のコッファーダム手段を含み、
この遮断用のコッファーダム手段は、前記LNGを移送するための流体コースと前記雄型スイベル部材との間を遮断するための環状空間と、前記分離ユニットが前記雄型スイベル部材を囲む場合に、前記LNGを移送するための流体コースと前記雌型スイベル部材との間を遮断するための付加的な環状空間を有し、
前記環状空間は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部を介して前記環状空間の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部は、前記LNGを移送するための流体コースと、これと前記ブイを通る移送ラインとの接続部との間に配されたLNGシールで起こりうるLNG漏れを制限するためのシール手段によって前記環状空間の周囲に対してシールされていることを特徴とする回転コネクターが提供されている。
上述したように、本発明によるこの装置のLNG分離ユニットは、雌型スイベル部材の外側の環状要素としてか、内部中心にあるパイプ要素として延びる分離要素である。これはシールが、制御可能な接続時に制御可能な「環境」での小さな軸方向の移動を判断することを意味している。PTFEを使用している場合、これらのシールは、回転コネクターの残りの部分に使用されるシールのタイプであるエラストマーシールより、表面浄化(美化)と汚染に対して幾分弱いため、環境の制御(規制)は重要である。
上述したように、外部に、遮断用コッファーダム手段とこれに対応したシール手段を備えたLNG要素を構成することによって、領域を最大に利用できる非常に良好な遮断状態にすることができると同時に、起こりうるガス漏れに対する制御可能な環境が得られる。従って、コッファーダムは2つの機能、すなわち、第1に遮断すること、第2にLNGシールを制御するという機能を有する。
コッファーダムでの遮断を提供するには2つの方法が重要である。1つの方法は真空にすることであり、他の1つの方法は遮断用ガス、好適には、LNG圧力より高い圧力の窒素(N2)を用いてそのコッファーダムを加圧することである。
真空は最高の遮断材であり、そのために最小のスペース/体積も必要となる。この解決策によって、小さな真空ポンプがコッファーダム内を低圧に保持することと、コッファーダムからの排出ガスが浮動船のフレアブームでの燃焼に移行することが必要になる。このことは漏れる恐れのあるLNGがその後コッファーダム内に入って燃焼することも意味している。
N2の過圧(すなわち、LNG圧力以上の圧力で)保護による遮断は、回転コネクターの残りの部分のシール手段と関連して使用される、初めに述べた過圧保護と同じ方法で機能するだろう。LNGシールで起こりうる漏れについては、N2がLNGコース内に流し、周囲へのシール漏れについては、N2が周囲(大気/海)に流出させるだろう。これによってかなり良好な遮断と、起こりうる漏れの簡単なモニターができる。しかしながら、例えば雄型スイベル部材と雌型スイベル部材の相互接続時のコッファーダム内への起こりうる流体漏れを無くすことは困難であろう。
図面を参照して具体的な実施形態について以下本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
図1は、上端に本発明による統合されたLNGコースを有する回転コネクターが配置されているブイの軸方向縦断面を示す図である。
図2は本発明の第1実施形態によるLNG分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図3は図2の詳細IIIを拡大スケールで示す図である。
図4は本発明の第2実施形態によるLNG分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図5は図4の詳細Vを拡大スケールで示す図である。
図6は本発明の第3実施形態によるLNG分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図7は図6の詳細VIIを拡大スケールで示す図である。
発明を実施するための最良の形態
図面において同じ参照番号を他の図面の対応部分と要素を示すのにも使用する。
図1に示したブイ1は、初めに述べたタイプのブイであり、底部に固定された中心部材2と、その中心部材2に回転可能に取り付けられ、浮動生産船の底部の水中受け入れスペース(図示せず)内への挿入および取外し可能に固定される外浮力部材3とを備えている。ブイ1の上端に配置されている回転コネクター4は、ブイ1の中心部材2に恒久的に固定される雌型スイベル部材5の形状の一対の共働スイベル部材と、操作手段7によって雌型部材に軸方向に挿入されその部材から引き抜かれる雄型スイベル部材6を備えている。このコネクターは環状フランジ8で支持される入れ子油圧シリンダーの形状になっている。環状フランジ8には、図2、図4および図6にさらに明確に示してあるように、雄型スイベル部材6がスライド可能に取り付けられているガイドスリーブ9が固定されている。環状フランジ8は、雄型スイベル部材6を雌型スイベル部材5から上に引き抜いた時に、この雄型スイベル部材6を収納する保護ハウジング10を支持する。この保護ハウジング10はその上端でクレーン(図示せず)に連結され、そのクレーンによって保護ハウジング10は、ガイドスリーブ9と保護ハウジング10内に引き上げられる雄型スイベル部材6と共に、船内の収納スペース内に抜かれる場合にブイ1の上方領域から外すことができ、あるいは、スイベル部材同士が相互接続される場合に雌型スイベル部材上方の位置に移動することができる。
図1の実施形態では、回転コネクターには図6に示した実施形態によるLNG分離ユニットが設けられており、そのコネクターをこの図1を参照してさらに説明することにする。図示したようにLNG分離ユニットは、雄型スイベル部材6を介して中心に延び、浮動船のLNGライン12とブイ1の中心部材2を通る移送ライン13との間の流れの接合部を形成するLNGコース(路)11を有する。ブイ1の中心部材2を通過して、一対の移送パイプ14も延びており、その移送パイプ14は、上端で雌型スイベル部材5と雄型スイベル部材6との間に形成され、移送パイプ14に対応する流体コース(路)16と雄型スイベル部材6の環状空間17を経由してその時の船のパイプシステム(図示せず)と通じるそれぞれの環状空間15に接続される。移送パイプ14のうちの1本はプロセス流体の移送用になっており、その他は注入流体用である。以下明らかになるように、移送パイプ14と移送ライン13は、ブイ1に接続されるそれぞれの立上げ管(図示せず)に接続されるだろう。移送ライン13と移送パイプ14の双方には、立上げ管遮断バルブ18が設けられている。
本発明によるLNG分離ユニットを詳細に説明する前に、概観のために回転コネクターの他の主な要素(コンポーネント)を簡単に説明する。
上記のように、多数の環状空間15が雌型スイベル部材5と雄型スイベル部材6との間に形成される。図2の実施形態では、そのような4つの環状空間15が配置されているが、図4と図6の実施形態では2つの環状空間に限定されている。その環状空間は雌型スイベル部材5のそれぞれの流体コース19に通じ、雄型スイベル部材6の上記流体コース16のそれぞれに通じている。流体コースのすべてと環状空間は、その時の場合の必要に応じて配置されるだろう。
環状空間15の各々の各側面で、雄型スイベル部材6には雌型スイベル部材5に対する固定用(静止)シールのための固定用シール手段21を有する径方向に可動なリング要素20を受ける周縁環状溝(グルーブ)と、リング要素20とその環状溝の側壁間のシールのための動的シール手段22が設けられている。初めに述べたように、シール手段は、プロセス流体圧力より高い圧力を有するバリヤー液によって油圧で操作することができる。この装置の構成設計と動作方法をさらに説明するため、初めに述べた特許出願第932460号を参照する。
上述したように、雄型スイベル部材6はガイドスリーブ9内にスライド可能に取り付けられる。雌型スイベル部材5にはその上端で回転可能に取り付けた保持リング23が設けられ、ガイドスリーブ9の下端は先細りになっており、保持リング23内に挿入できるように適合されている。雄型スイベル部材6を雌型スイベル部材5内に挿入しようとする場合、ガイドスリーブ9を保持リング23の隣接位置まで挿入するように、先ず、保護ハウジング10とガイドスリーブ9を雌型スイベル部材5の上方の略中心位置に下げる。その後、ガイドスリーブ9を、ガイドスリーブ9の外側に固定された油圧ロックシリンダー24からなるロック手段によって保持リング23にロックする。このようにして、雄型スイベル部材6が安全に制御された方法で挿入され、かつ引き抜かれるように、両スイベル部材の互いに対する正確な位置決めを確保する。
ガイドスリーブ9を通る環状空間17とこれに対応した通路25を経由する流体コース16がフレキシブルホース(図示せず)を経由して浮動船の前記パイプシステムに接続され、雄型スイベル部材6の上記操作によりガイドスリーブ9を動かすことができることに注目する必要がある。さらに、環状空間17の各々の側面では、雄型スイベル部材6を雌型スイベル部材5の所定位置に動かすと、雄型スイベル部材6とガイドスリーブ9との間に固定用シールのための油圧作動シール26が配置されることも注目すべきである。
本発明によるLNG分離ユニットの第1実施形態を図2に示す。この場合のLNG分離ユニットは標準的な実施形態の回転コネクターで統合され、雄型スイベル部材6の外側に分離リング要素40として配置される。分離リング要素40は、環状のLNGコースすなわち環状空間容積部43を区画する一対の中心円筒壁41、42(図3の拡大図参照)と、その環状空間容積部43をその各側面で遮断するためのコッファーダム(囲いぜき)手段を有する。このコッファーダム手段は、内側の円筒壁41と共にLNGコース43と雄型スイベル部材6との間の遮断スペース45を形成する内コッファーダム壁44と、外側の円筒壁42と共にLNGコース43と雌型スイベル部材5との間の遮断スペース47を形成する外コッファーダム壁46からなる。
図3に示したように、LNGコース43はその下端に、雄型と雌型スイベル部材間の環49を経由してブイ1を通る遮断用移送ライン50(図1のライン13に対応)と通じる恐らく周縁の環状開口部の形態の出口48を有する。LNGコース43の出口48は、その出口48の各側面で動的シール51によって雌型スイベル部材5に対しシールされる。
図3をさらに明確に示すように、コッファーダム手段の環状空間45,47はその下端が、周縁の環状開口部52,53を経由してその周囲に開放されている。これらの環状開口部52,53は、それぞれ動的シール手段54,55によって環状空間45,47の周囲に対してシールされている。遮断スペースをシールするのに加えて、これらのシール手段54,55は、LNGコース43と、これとブイ1を通る移送ライン50との接続部との間に配されたLNG遮断用の動的シール51で起こりうるLNG漏れを制限することもできる。
LNGコースをさらに遮断するため、セラミック遮断用リング15を図2に示すように雌型スイベル部材5の上下部間に配置する。
図示した実施形態では、リング要素あるいはLNG分離ユニット40は雄型スイベル部材6上をその軸方向に移動することができ、雄型スイベル部材6を雌型スイベル部材5に接続した後、雌型スイベル部材5内のその動作位置まで挿入できるように操作手段に接続されている。図示したように、操作手段は、ガイドスリーブ9に配置され、ピストンロッド58を介してLNG分離ユニット40に連結される油圧シリンダー/ピストンユニット57からなる。
コッファーダム手段の環状空間45,47は、真空下に置かれるか、あるいはN2で加圧(LNG圧力より高い圧力で)されてもよい。図示の実施形態では遮断スペースに真空を使用している。初めに述べたように、この分離ユニットでは必要な低圧を維持するために真空ポンプの使用を想定している。この真空ポンプおよびこの目的のために必要な導管接続および連結は、簡略化のため図面には示していない。図3の周囲(大気/海)に対するシール手段54、55を単一のシール(ばね押しテフロンシール)として示す。また、そのシールは、図3の囲みにおいて詳細に示したように、シール要素間で加圧N2を有する二重リップシールとして行なうことができる。
リング要素40における図示した動的シールはその軸方向運動と回転運動を行なうことができなければならない。この動的シールは同じ直径に配置するように図示されている。しかしながら、雌型スイベル部材5に位置している間、シールの軸方向の動程を最小に短縮しようとするならば、そのシールを異なった直径で配置することができる。
図示した実施形態では、LNG移送用のフレキシブルホース59がリング要素40の上端のLNGコース43に直接固定され、ガイドスリーブ9と保持リング23には、リング要素とフレキシブルホースをその時に動かすことができるそれぞれの軸方向スロットが設けられている。従って、リング要素の下部でのみ動的シールが必要になる。別の溶剤を使ってリング要素の両端の動的シールとすることができる。それでリング要素の上端と下端が等しくなり、フレキシブルホース59を固定するガイドスリーブ9を経由してLNG入口が通る。
図2に示された回転コネクターの標準的な実施形態では、電気油圧スイベル60がその装置の下端に配置されている。この電気油圧スイベルは、浮動船とその時の海底設備との間の電力と電気および油圧制御信号を伝達するために配置されている。この電気油圧スイベルは知られた市販タイプのものであり、同様に知られたタイプの連結装置を介してブイ1に対応したラインに接続されている。この装置は本発明を理解するためには重要な装置でないため、これ以上説明しない。
本発明によるLNG分離ユニットの第2実施形態を有する回転コネクターを図4に示す。この実施形態ではLNG分離ユニット70は、雄型スイベル部材6を通る中心軸方向通路に配置された同心状のパイプ装置である。この理由から、この回転コネクターは図2の装置より幾分大きな直径有するが、その他の点ではその回転コネクターは同様であり、前に説明したのと同じ機能を有する。
このパイプ装置は内パイプ71と外パイプ72からなり、このパイプ装置ではその内パイプ71がLNGのパイプコース(路)73を構成し、外パイプ72が内パイプ71と共に、LNGのパイプコース73と雄型スイベル部材6との間を断熱するための環状空間74を形成するコッファーダム壁を構成する。外パイプ72は、スイベル部材の上下端部でそれぞれ断熱用ガイド75および76を介して雄型スイベル部材6にしっかり固定されている。そのため、このパイプ装置は雄型スイベル部材6の動きに追随する。さらにこのパイプ装置は、上90度曲げ部分とフランジ接続部77を経由してLNGをパイプコース73まで供給するための遮断用ライン78に接続されている。
その下端では内パイプ71は、雌型スイベル部材5の下端の反対側の環状空間80を介してブイ1を通る遮断された移送ライン81に通じる多くの外出口開口部79を有する。雌型スイベル部材5の下部には雄型スイベル部材6に対する遮断材82が設けられており、さらに、前記下部は、図1から理解できるように、セラミック遮断用リング83とブイ1の中心部材2に固定された固定用フランジ84を経由して雄型スイベル部材6の下部を覆う部分に接続されている。
図5の拡大図に示したように、LNGコースの出口開口部79は、その開口部の各側面の動的シール85によって雌型スイベル部材5の下部に対しシールが施されている。コッファーダム手段の環状空間74は、環状開口部86を介して周囲に開いており、この環状開口部86はその周囲に対して、動的シール手段87によってシールされている。この第1実施形態の場合のように、このシールによっても上側のLNGシール85を介して起こりうるLNG漏れを制限する。同様のシール手段88も下側のLNGシール85の外側に配置されている。
環状空間74は真空下に置かれるか、あるいはN2で加圧される。第1実施形態と同様に、真空を使用することを想定するが、必要な真空ポンプと対応するライン接続部は簡略化するため図示しない。周囲に対するシール手段87,88を単一のシールとして図示するが、別に、これらのシールは図5の囲み詳細で示したように、過圧N2を有する二重シールとして実施することができる。LNG分離ユニット70は雄型スイベル部材6の動きに従うため、相互接続の最終局面時に、シール手段が雌型スイベル部材5の下部のそれぞれのシール表面に入る。第1実施形態のように、シール手段は軸方向運動と回転運動の双方を行なう必要がある。
第1実施形態と同様のタイプの電気油圧スイベル89を同心状のパイプ71,72の下方の中心部に配置する。この実施形態のスイベル装置は、LNGシールゾーンを通過しなければならないため、制約された直径を有し、そのため、そのスイベル装置は電気信号と油圧制御信号を送ることだけは可能である。電気ラインと、電気油圧スイベル89との接続のための油圧ホース90は、内パイプ71の中心を通過して延び、その上端で電気油圧接続ボックス92を支持するパイプ91に通されている。パイプ91は真空下に適切に置かれ、油圧ホース90に対して十分遮断熱がなされる。パイプ91を真空下に置くと、前記遮断に加えて下側のLNGシール85とシール手段88も真空となる。
図5に示したように、放射状のポート93(1つだけ図5に示す)は、下側のLNGシール85とシール手段88との間の内パイプ71の下端においてその内パイプ71を通して配置されている。これらのポート93は、初めに述べたように、下側のLNGシール85を介して起こりうるLNGの漏れを、パイプ91に通じることにより真空下となっているチャンバー94に導き、これにより、上記シール85を経由したLNGの漏れが真空ポンプにより浮動船のフレアブーム内での燃焼に送られることが可能となる。
本発明によるLNG分離ユニットの第3実施形態を有する回転コネクターを図6に示す。この実施形態は、図1のブイ1と関連して示した実施形態と同一である。この回転コネクターは下部の配置は別として、図4の装置に対応する。LNGの分離ユニット100は、雄型スイベル部材6を通る中心軸方向通路に配置された同心状のパイプ装置からなるため、図4のLNGの分離ユニット70にも似ている。しかしながら、この実施形態では、パイプ装置は作動中の雄型スイベル部材6に対し回転可能である。
このパイプ装置は内パイプ101と外パイプ102からなり、この装置ではその内パイプ101はLNGのパイプコース(路)103を形成し、外パイプ102はその内パイプ101と共に、LNGコースと雄型スイベル部材6との間の遮断用環状空間104を形成するコッファーダム壁を構成する。外パイプ102は、上ロールベアリング105と下スライドベアリング106によって雄型スイベル部材6に対して軸支されている。
LNGスイベル107は雄型スイベル部材6の上部に配置され、断熱のために中間セラミックリング109を介して雄型スイベル部材6に固定された外ハウジング部材108を備えている。外ハウジング部材108は、内パイプ101の多くの上開口部111と、LNG供給用の遮断されたフレキシブルホース113に通じる通路112との間の流れ接続部を形成する環状空間110を有する。パイプ101,102の上端には、外ハウジング部材108の隣接内壁に当てられているシール(厳密には図示しない)が配置されている。
下端でLNGコース103を構成する内パイプ101は、雌型スイベル部材5の下端のパイプ状延長部材115を通る軸方向通路114内を通る。この通路114は、延長部材115内に挿入され下端でブイ1を介してLNG移送ライン113に接続されたスリーブ部材116によって形成されている。雌型スイベル部材5の下端は、セラミック遮断用リング117と図1に示したようにブイ1の中心部材2に固定された固定用フランジ84を介して覆い部分に固定されている。
図7の拡大図に示したように、LNGコース103は雌型スイベル部材5に対して、特に、スリーブ部材116の上端に対してLNGシール118でシールされている。コッファーダム手段の環状空間104は環状開口部119によりその周囲に開いており、この環状開口部119は、シール手段120によって周囲に対してシールされている。前の複数の実施形態の場合のように、このシールもLNGシール118を通して起こりうるLNG漏れを制限する。
環状空間104は真空下に置かれるかN2で加圧される。前の実施形態のように、真空を使用することを想定する。周囲に対するシール手段120は単一のシールとしてここでは図示されているが、別に、図7の囲みで詳細に示したように、過圧N2を有する二重シールとして実施されてもよい。この実施形態のシール手段は、特に、相互接続時に軸方向の動きだけを行なうことがわかる。そのシール手段は作動時には静止状態であるが、LNG分離ユニットは雌型スイベル部材5にロックされているものの、LNGスイベルによって雄型スイベル部材6に対し回転可能である。
図6と図7からわかるように、環状空間121が延長部材115とスリーブ部材116の間に形成され、その環状空間121はコッファーダム手段の環状空間104の延長部となる。その結果、効果的な遮断がブイ1で下向きに得られ、それにより熱ブリッジの数を減少させることができる。
図6による実施形態では、電気油圧スイベル122はLNGスイベル107の上部に配置されている。この配置は前の実施形態の場合より電気油圧スイベル122に対する良好なアクセス、それによる、よりフレキシブルな配置と良好なスペースを与えるために有利であり、それによって、この電気油圧スイベル122は、高電力の移送に適合され、あるいはその時の顧客のニーズに通常、容易に適合される。
ブイ1に対応するラインを備えた電気油圧スイベル122からのラインあるいは導管の電気油圧相互接続用の連結部材123は、雌型スイベル部材5の底部のコッファーダム手段から径方向に突き出たフランジ部材124に配置されている。図6に示すように、フランジ部材124は、コッファーダム手段の外パイプ102から径方向に突き出た部分の下部で構成され、この部分はコッファーダム手段の環状空間104に通じる径方向に突き出たスペース125を形成する。スイベル122と連結部材123の間のライン126は、環状空間104と放射状のスペース125内を延びる。
図1にダッシュラインで示したように、連結部材123からのライン127は、ブイ1の上部に配置されたコントロールモジュール128まで延びている。ブイ1を通してその時の海底設備まで延びる通常の命綱の部分を構成する同様のラインはこのモジュールに接続されている。
フランジ部材122の電気油圧相互接続用の連結部材123は、雌型スイベル部材の底部のそれぞれの対に確実に当たるため、相互接続時に、LNG分離ユニット100は回転しなければならない。これは全体の相互接続時にLNG分離ユニットを回転させるように配置された小さな電気あるいは油圧モーター(図示せず)によって行なわれる。図示したように、強い定位ボルト129は雌型スイベル部材5の底部に配置され、そのユニットが適当な位置に着いた時、その回転を停止する。定位ボルトは、適当な位置を見出すために設備手順を停止することが必要でなくなるように、ばね押しがなされている。コネクターの相互接続の直前に小さなロックボルト130によって高精度の位置決めがなされる。LNGスイベルの上部に配置された前記駆動モーターを損傷なしに回転に対してロックできなければならない。
Claims (14)
- ブイ(1)と炭化水素の生産用の浮動船上のパイプシステムとの間で相互接続するための多くの流体コース(16)を備えたスイベル装置を含み、前記スイベル装置は、互いに軸方向に挿入および引抜きが可能な雌型スイベル部材(5)および雄型スイベル部材(6)を含み、前記雌型スイベル部材(5)は前記ブイ(1)の底部に固定された中心部材(2)に恒久的に固定されている回転コネクターにおいて、
前記流体コース(16)の1つが、前記浮動船と前記ブイ(1)を通る移送ライン(13)との間で液化天然ガス(LNG)を移送するために配置され、かつ、この移送目的のために他の流体コース(16)から熱的かつ物理的に分離され、
前記LNGを移送するためのコースは、分離ユニット((70)、(100)または(40))におけるパイプコースすなわち環状コース(73)、(103)または(43))であり、
前記分離ユニットは遮断用のコッファーダム手段を含み、
この遮断用のコッファーダム手段は、前記LNGを移送するための環状コース((73)、(103)または(43))と前記雄型スイベル部材(6)との間を遮断するための環状空間((74)、(104)または(45))とを有し、
前記環状空間((74)、(104)または(45))は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部((86)、(119)または(52,53))を介して前記環状空間((74)、(104)または(45))の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部((86)、(119)または(52,53))は、前記LNGを移送するための環状コース((73)、(103)または(43))と、これと前記ブイ(1)を通る移送ライン((81)、(13)または(50))との接続部との間に配されたLNGシール((85)、(118)または(51))で起こりうるLNG漏れを制限するためのシール手段((87,88)、(120)または(54,55))によって前記環状空間((74)、(104)または(45))の周囲に対してシールされていることを特徴とする回転コネクター。 - 前記分離ユニット(40)は前記雄型スイベル部材(6)を囲み、前記遮断用のコッファーダム手段は、前記LNGを移送するための環状コース(43)と前記雌型スイベル部材(5)との間を遮断するための付加的な環状空間(47)をさらに有し、
前記環状空間(45,47)は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部(52,53)を介して前記環状空間(45,47)の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部(52,53)は、前記LNGを移送するための環状コース(43)と、これと前記ブイ(1)を通る移送ライン(50)との接続部との間に配されたLNGシール(51)で起こりうるLNG漏れを制限するためのシール手段(54,55)によって前記環状空間(45,47)の周囲に対してシールされていることを特徴とする請求項1に記載の回転コネクター。 - 前記コッファーダム手段の前記環状空間((74)、(104)または(45,47))は、前記環状空間((74)、(104)または(45,47))内に遮断用真空を作るためのポンプに通じていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転コネクター。
- 前記コッファーダム手段の前記環状空間((74)、(104)または(45,47))は、遮断用ガス、好適には前記LNG圧力より高い圧力を有する窒素で加圧されるためにガス供給源に通じていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転コネクター。
- 前記環状空間((74)、(104)または(45,47))とその周囲との間のシール手段は過剰圧力ガス、好適には窒素で加圧されるように配置された二重シールであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回転コネクター。
- 前記分離ユニット(40)が前記雄型スイベル部材(6)を囲む回転コネクターであって、
前記LNGを移送するための環状コース(43)は出口(48)を有し、
この出口(48)は前記雄型スイベル部材(6)と前記雌型スイベル部材(5)との間であって、前記出口(48)と相対する位置に配された環状空間(49)を介して前記ブイ(1)を通る移送ライン(50)に通じ、しかも前記出口(48)の各々の側面上の前記LNGシール(51)によって前記雌型スイベル部材(5)に対してシールされ、前記コッファーダム手段の前記環状空間(45,47)に対応したシール手段(54,55)を備えた前記コッファーダム手段の環状空間(45,47)の前記環状開口部(52,53)は前記LNGシール(51)のそれぞれの外側に配置されていることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の回転コネクター。 - 前記分離ユニット(40)は前記雄型スイベル部材(6)上をその軸方向に移動可能であり、かつ前記分離ユニット(40)は、前記雄型スイベル部材(6)を前記雌型スイベル部材(5)に相互接続した後、前記雌型スイベル部材(5)がその作動位置まで挿入されるように油圧作動手段(57)に連結されていることを特徴とする請求項6に記載の回転コネクター。
- 前記分離ユニット(40)の上端における前記LNGを移送するための環状コース(43)の入口は、この入口に直接固定されているフレキシブルホース(59)に通じていることを特徴とする請求項6または7に記載の回転コネクター。
- 前記分離ユニット(70)が前記雄型スイベル部材(6)内の中心に配置されている回転コネクターであって、
前記分離ユニット(70)は、前記雄型スイベル部材(6)を通過して延びかつその雄型スイベル部材(6)の動きに追随する同心状のパイプ装置(71,72)であり、
前記LNGを移送するための環状コース(73)は、その下端に出口開口部(79)を有し、
この出口開口部(79)は、前記雌型スイベル部材(5)における前記出口開口部(79)と相対する位置に配された環状空間(80)を介して前記ブイ(1)を通る前記移送ライン(81)に通じており、
前記出口開口部(79)は、各々の側面上の前記LNGシール(85)によって前記雌型スイベル部材(5)に対してシールされ、
前記コッファーダム手段の前記環状空間(74)に対応したシール手段(87)を備えた前記コッファーダム手段の環状空間(74)の環状開口部(86)は、前記上側のLNGシール(85)上に配置されていることを特徴とする請求項1、3乃至5のいずれかに記載の回転コネクター。 - 電気油圧制御信号の伝達用の電気油圧スイベル(89)は、前記パイプ装置(71,72)の下端に配置され、前記電気油圧スイベル(89)との接続のための前記電気油圧ライン(90)は前記パイプ装置(71,72)の中心を通過して延びるパイプ(91)を通過するものであることを特徴とする請求項9に記載の回転コネクター。
- 前記パイプ(91)は、このパイプ(91)を通過して延びる前記電気油圧ライン(90)を断熱するために真空下に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の回転コネクター。
- 前記分離ユニット(100)が前記雄型スイベル部材(6)内の中心に配置されている回転コネクターであって、
前記分離ユニット(100)は、前記雄型スイベル部材(6)を通過して延びかつその雄型スイベル部材(6)に対して回転可能に配置された同心状のパイプ装置(101,102)であり、
LNGスイベル(107)は前記パイプ装置(101,102)の上端に配置され、
前記LNGを移送するための環状コース(103)はその下端に出口を有し、この出口は、前記雌型スイベル部材(5)を通る軸方向に向いた通路(114)によって前記ブイ(1)を通る前記移送ライン(13)に通じかつ前記パイプ装置(101,102)の周縁に配された前記LNGシール(118)によって前記雌型スイベル部材(5)に対してシールされ、
前記コッファーダム手段の前記環状空間(104)に対応したシール手段(120)を備えた前記コッファーダム手段の前記環状空間(104)の環状開口部(119)は、前記上側のLNGシール(118)の上側に配置されていることを特徴とする請求項1、3乃至5のいずれかに記載の回転コネクター。 - 少なくとも電気油圧制御信号の伝達用の電気油圧スイベル(122)は前記LNGスイベル(107)の上部に配置され、
前記電気油圧スイベル(122)および前記ブイ(1)からのそれぞれ電気油圧ライン(126)との相互接続のための連結部材(123)は前記雄型スイベル部材(6)下方の前記コッファーダム手段の径方向に突き出たフランジ部材(124)上に配置され、
前記電気油圧スイベル(122)と前記連結部材(123)との間の前記電気油圧ライン(126)は前記コッファーダム手段の前記環状空間(104)を通過して延びていることを特徴とする請求項12に記載の回転コネクター。 - 前記連結部材(123)と、前記雌型スイベル部材(5)上に配され、前記連結部材(123)に対応する連結部材との正確な相互接続のために、前記雌型スイベル部材(5)と前記雌型スイベル部材(6)との相互接続中に前記LNGの分離ユニット(100)をゆっくり回転させるように配置されているモーターを含むことを特徴とする請求項13に記載の回転コネクター。
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