JP5230438B2 - タンカー積載アセンブリ - Google Patents

Description

本発明はタンカー積載アセンブリに関するものであり、そのアセンブリは第１の連結手段を備えた、船上の第１のホース装置と、第２の連結手段が設けられた、水没された第２の浮揚性ホース装置であって、第２の連結手段は第１の連結手段と協働して第１のホース装置と第２のホース装置との間の流体密封接続を得ている第２の浮揚性ホース装置と、を具備している。

動的に配置されたタンカーが使用される沖でのタンカー積載は、十分に確立された作業である。一般的に、そのようなタンカーは、海上で指定された位置に到着することが可能であり、静止モードとなり、第２の連結手段を回収する。その第２の連結手段は係留されて水没した浮揚性ホース装置の一端に取り付けられており、この第２の連結手段を船上の第１の連結手段に接続する。

第２の連結手段の回収は、しばしば手動の作業を含む工程であり、それはメッセンジャワイヤを回収し、これらを船上のウィンチに接続するためである。船体の開放デッキの上での作業のため、特に寒冷または波が高い状態においての作業は危険であり、例えば北方の海のような海域では低い作業性により、作業が難航することは明らかである。

恒久的に石油またはガスの生産施設に取り付けられているホース装置の他端は、石油またはガスがタンカー内に流れ込むことを可能にしている。この作業の間、タンカーは好適な手段（例えばＤＰ能力）によって所定の位置を維持している。

ＤＰタンカーと連動して作業するそのようなホース装置の１つは、特許文献１に記載されており、“Offshore Tanker Loading System”の名称である。

そのような作業が氷海域で行われた場合、複雑な問題が発生する。特に、著しい量の氷床、および小さいならびに大きい氷山の欠片がある場合、ホース装置が側方のある位置においてタンカーに接続されていると、ホース装置の損傷の可能性は非常に高い。１つの論理的解決策は、ホースをタンカーの船体境界内に形成されたムーンプール内に引き込むことであり、そこでは氷床は侵入してこない。しかしながら、氷床は、それらが氷に対する船体の移動の動作の下で破壊されるとき、しばしば船体の底板の下でスリップすることもあるということが観察されている。したがって、ムーンプールからタンカーの底部を通って下方に延在している任意のホース部も、氷床によって損傷する危険性がある。
米国特許第５，２７５，５１０号明細書

本発明の第１の態様においては、タンカーの底部から延在しているホースを保護するための解決策を提供すること、第２の連結手段の回収の簡略化および第１の連結手段の船上での結合作業の簡素化を提供することを目的としている。

本発明の第２の態様においては、第２のホース装置がタンカーに最大の航行機会を与えるレイアウト／幾何形状を提供することを目的としている。このことは、タンカーが周囲を“破壊する”作業領域において連続的に移動することで氷床を破壊し続けることと、変化する海流によって広範囲に広がった氷床に捕らえられることとを回避することとを交互に可能とし、タンカーの長手軸と一直線にならない方向に移動してもよい。

氷を粉砕するデザインと能力を有するタンカーはすでに存在している。したがって、本発明のさらなる目的は、タンカーが氷海域の石油積載ターミナルにおいては位置されているときに、これらのタンカーの効果を最大化することを可能にすることでもある。

非常に高い処理能力を備えた柔軟なホース装置を製造することも本発明の目的であり、これによって、タンカーは長い積載時間のために、氷海域沖に停泊して露出される必要がなくなる。

本発明によれば、第１の連結手段はタンカーの内部垂直通路内に配置され、吊り上げ手段が第２の連結手段と係合するために設けられており、且つ第２の連結手段を第１の連結手段と係合するための位置に向かって吊り上げる。このことは第２の連結手段を安全に且つ容易に回収し、第１の連結手段に安全に且つ容易に接続することを可能にしている。

好適な実施形態において、吊り上げ手段はケーシングを具備し、そのケーシングは通路内において垂直方向に移動可能とされ、且つ第１の連結手段を支持している。結果的に、第１の連結手段は下降されて、吊り上げられた第２の連結手段を受容することが可能となる。

好適に、水没されたホース装置は第２の連結手段の上に配置された回収ブイを具備し、ケーブル手段によって回収ブイと接続されており、吊り上げ手段はケーブル手段を把持するための把持手段を具備している。構成部品のこの結合は、ブイ回収の間の第２のホース装置の安定した配置を提供している。

さらに好適に、吊り上げ手段は、回収ブイと係合して吊り上げるための吊り上げ装置をさらに具備している。このことは、回収ブイを介して第２の連結手段を吊り上げることが可能となることを提供している。

本発明のまだ別の好適な実施形態によれば、ケーシングが第２の連結手段のためのガイドおよびラッチ装置を具備している場合、第２の連結手段は第１の連結手段と接続するために安定化されることが可能である。

また、好適に、第１の連結手段はケーシングに対して水平方向に移動可能である。したがって、第１の連結手段は、回収ブイを吊り上げる経路から外れて移動されることが可能である。

さらに、有利な実施形態において、第２のホース装置は、少なくとも部分的に逆懸垂線を描き且つ海底との接触を作り出している少なくとも１つの流体ラインを具備している。このことは、必要であれば、タンカーが氷を粉砕するために十分に周囲に移動することを可能にしている。

したがって、逆懸垂線形状を備えたそれぞれの流体ラインは、第２の連結手段の下に配置されて個々の中間流体ラインを利用して第２の連結手段に接続されたバラストブロックに接続されている。接続が解除された状態では、バラストブロックは海底に安置されている。接続された状態では、バラストブロックは海底から持ち上げられている。

したがって、好適に、バラストブロックと第２の連結手段とは、中間流体ラインよりも短いケーブルによって接続されている。このことはそれぞれの中間流体ラインにかかる負荷を減少または排除している。

これ以降、本発明の概略的に示した図を参照することによって、本発明はさらに説明される。

タンカー船体１には（ムーンプールと称される）通路２が設けられており、その中において、ケーシング３は垂直に移動可能である。ムーンプール２とケーシング３とは全体的に、図示されているような円形、または正方形とすることが可能な横断面形状が形成されている。

ケーシング３は、（例えばホイストケーブルのような）適切な補助手段によって所定の高さの位置において配置されることが可能である。（後に詳細に記載されている）この最低位置において、第１のホース装置６の第１の連結手段５は水没した第２の浮揚性ホース装置８の第２の連結手段７と連結されて、石油またはガスを流すことが可能である。この最低位置は船体キールの５〜２０ｍ下であってよい。

第１のホース装置は、ケーシング３に対して垂直位置に固定された第１の連結手段５に接続された第１部分６ａと、タンカーのデッキ９に接続された第２部分６ｂと、第１部分と第２部分とを接続している（ここでは関節部とされた）柔軟な部分６ｃとを具備しており、タンカーのムーンプール２内でケーシング３のスムーズな動きを可能にしている。

最高位置において、ケーシング３は通常の航海のために船体１に固定されることが可能である（手段は図示略）この最高位置は船体のキールの０〜１０ｍ上である。後に記載されているように、ケーシング３の下端部に関する中間の上昇は第２の連結手段７の回収の間に選択される。

この第２の連結手段には非常に短いセクションのケーブルまたはメッセンジャワイヤ１０が設けられており、その自由端に回収ブイ１１が接続されている。

ケーシング３の下側部には移動可能な吊り上げフォーク１２がさらに設けられており、フォーク１２は好適に折り曲げ可能な性質を備え、ケーシング３に格納可能またはケーシング３に隣接することが可能である。このフォーク１２は、垂直軸１４周りに回動可能な２つの把持アーム１３と、離間した２つのガイド部１５とを具備している。このフォーク１２は垂直に延伸可能なケーシング部１６に取り付けられて、これによってケーシング３よりもさらに下方に展開されて、メッセンジャワイヤ１０に係合することが可能である。フォーク１２はその展開された位置において、約６ｍ程度の（ガイド部１５の間の）開放側を備えている。閉塞端近傍（把持位置における把持アーム１３の端部）において、フォークはケーシング３の垂直中心線１７の下方側に配置されている。フォーク１２はその開放端においてキャッチ（図示略）を備えていてもよく、キャッチは、一旦ワイヤ１０を捕らえると、ワイヤ１０がフォークから外れることを防止している。

吊り上げジャック１８はケーシング３に組み付けられており、回収ブイ１１に係合するための延伸可能なピストンロッド１９を備えている。

ケーシングにはテーパガイドとラッチ装置とがさらに設けられており、それらは相手部（図示略）と第２の連結手段７の係合するためのテーパチャンネル２０とラッチ２１とを先端に備えている。

第１の連結手段５はケーシング３に対して、例えば回動移動によって水平移動可能である。

図１は開始位置を示しており、タンカーが第２のホース装置８に接近している。ケーシング３はムーンプール２内に収納されており、ケーシング部１６は「ケーシング３内に収納されている。吊り上げフォーク１２はケーシング３の境界部の格納位置にある（図１ｂ参照）。

次に、図２を参照すると、ケーシング部１６が下降されており、フォーク１２はメッセンジャワイヤ１０のための狭窄されたガイドチャンネルを形成しているガイド部１５内の位置に持ち込まれ、その位置において、把持アーム１３の先端が接触している。船体の移動方向は矢印２８で示されている。

一旦メッセンジャワイヤ１０がフォーク１２に受け取られ、ケーシング３の下で中央に寄せられると（図３）、ケーシングは（補助手段４によって）下降され、回収ブイ１１はテーパ状または漏斗状チャンネル２０を通ってケーシング３に入る。フォーク１２はブイ１１がチャンネル２０を通過する前に、すぐに格納位置に短縮される。

それと同時またはその次に、油圧で動くジャック１８がピストンロッド１９を下降させ（図３）、ピストンロッドはラッチ装置（図示略）によって回収ブイ１１の頂部と係合する。その後、ジャック１８は回収ブイ１１および第２のホース手段８と第２の連結手段７との全体を吊り上げる（図４）。第１の連結手段５は、回収ブイ１１がチャンネル２０と第１の連結手段とを通過したとき、第２の連結手段７と整列された位置に配置される（図５ｂ）。

第２の連結手段７が十分に吊り上げられたとき、第２の連結手段はチャンネル２０と結合され、ラッチ手段２１によってラッチ止めされて、その後第２の連結手段は第１の連結手段５と連結されることが可能になる。

第１および第２の連結手段によって形成されたホースコネクタは構造要素として実行され、第２のホース装置に接続されている間、タンカーが風向きによって移動することを可能としたベアリング装置を含んでいる。

有利なことは、タンカーが積荷を積載している間、ケーシング３はムーンプール２内を徐々に上昇し、全体的な幾何学形状を調整して、船体の浮力を増加させることである。接続を解除する場合としては、一旦満杯に積載されるかまたは緊急の事態が規定された状態として実行される。

図を参照すると、第２の連結手段７は、使用されていないときは海底に安置されたバラストブロック２２に接続されている。第２の連結手段７は下端において、１つ、好適には１つ以上の中間流体ライン２３に接続されている。それぞれの中間流体ライン２３はその下端においてバラストブロック２２に接続されている。システムが使用されていないとき、バラストブロック２２は海底２４に安置されており、第２の連結手段７は十分に浮揚して、自分自身を係留モードに維持している。そこでバラストブロック２２と第２の連結手段７とを接続しているケーブル（図示略）は繋ぎとめの負荷をかけて、中間流体のライン２３が全体的に延ばされないようにしている。場合によってはケーブルは省略されてもよい。

バラストブロック２２から、柔軟な流体ライン２５が逆懸垂線状に海底上のパイプライン端部２６へと敷設されている。１つ以上のパイプライン端部および逆懸垂線状のラインが存在してもよい。逆懸垂線状のラインは、流体ライン２５の長さに沿って一般に流通している適合した浮力モジュール２７によって製造されている。そのような浮力モジュール２７の量および位置の多様性によって、形態は任意の深さの制限、または任意のアイスキールのレベルに好適に適合される。

逆懸垂線および垂直方向の上昇弦（中間流体ライン２３）の全体的な幾何学形状は、タンカーの大きな軌跡を可能にしている。パイプライン端部２６は、システム全体が対称的な性質の剛体の平衡位置を備えるように配置されてもよい。

システムが使用されているとき、バラストブロック２２は公称量によって海底２４のみから離れており、波および干潮に対応して、海底に接触することなくタンカーが動くことを可能としている。このことは、緊急事態である接続解除を許容し、仮想の“自由落下”モードを実行している。

本発明のシステムおよび方法の上述のあらゆる記載は、別々にまたは好適に結合されて使用されてもよい。したがって、本発明は記載された特別な実施形態に限定されるのではなく、添付の請求の範囲によって定義されている、本発明の範囲内の多数の態様に変化することが可能である。

本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に側面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に上面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に側面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に上面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に側面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に上面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に側面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に上面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に側面を示した図である。 本発明によるアセンブリの、５つの連続的な操作ステージの実施形態を示しており概略的に上面を示した図である。 接続解除された状態のタンカーとアセンブリとの全体を示した図である。 接続された状態のタンカーとアセンブリとの全体を示した図である。

符号の説明

１ タンカー船体
２ 通路（ムーンプール）
３ ケーシング
４ 補助手段
５ 第１の連結手段
６ 第１のホース装置
７ 第２の連結手段
８ 第２の浮揚性ホース装置
９ デッキ
１０ メッセンジャワイヤ
１１ 回収ブイ
１２ フォーク
１３ 把持アーム
１５ ガイド部
１６ ケーシング部
１８ 吊り上げジャック
１９ ピストンロッド
２０ テーパチャンネル
２１ ラッチ
２２ バラストブロック
２３ 中間流体ライン
２５ 流体ライン

Claims (13)

1. 内部垂直通路（２）を具備してなるタンカーとともに使用されるよう意図されたタンカー積載アセンブリであって、
   第１の連結手段（５）を備えた、船上の第１のホース装置（６）と、
   第２の連結手段（７）が設けられた、水没された第２の浮揚性ホース装置（８）であって、前記第２の連結手段（７）は前記第１の連結手段と協働して前記第１のホース装置と前記第２のホース装置との間の流体密封接続を得ている第２の浮揚性ホース装置（８）と、
   を具備しているタンカー積載アセンブリにおいて、
   前記第１の連結手段はタンカーの前記内部垂直通路（２）内に配置され、吊り上げ手段が前記第２の連結手段と係合するために設けられており、且つ前記第２の連結手段を前記第１の連結手段と係合するための位置に向かって吊り上げ、
   前記吊り上げ手段はケーシングを具備し、該ケーシングは前記通路内において垂直方向に移動可能とされ、且つ、横断面において前記通路（２）にほぼ適合し、且つケーシング（３）に対して固定された垂直位置において且つ前記第１の連結手段を支持しており、
   前記水没されたホース装置（８）は前記第２の連結手段の上に配置された回収ブイ（１１）を具備し、ケーブル手段（１０）によって前記回収ブイ（１１）と接続されており、前記吊り上げ手段は前記ケーブル手段を把持するための把持手段（１２）を具備し、
   前記ケーシング（３）には、前記ケーシングに対して垂直方向に延在するケーシング部（１６）が設けられており、前記把持手段（１２）は延伸可能なケーシング部（１６）に設けられていることを特徴とするタンカー積載装置。
2. 前記把持手段（１２）は、把持位置と解放位置との間で移動可能な、対向した２つの把持アーム（１３）を具備していることを特徴とする、請求項１に記載のタンカー積載装置。
3. 前記把持アーム（１３）は垂直に延伸された軸（１４）の周りで回動可能であることを特徴とする、請求項２に記載のタンカー積載装置。
4. それぞれの前記把持アーム（１３）は別々にケーブル手段のガイド部（１５）を具備していることを特徴とする、請求項３に記載のタンカー積載装置。
5. 前記吊り上げ手段は、前記回収ブイ（１１）と係合して吊り上げるための吊り上げ装置（１８）をさらに具備していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタンカー積載装置。
6. 前記吊り上げ装置（１８）はピストン−シリンダアセンブリ、またはホイストケーブルを具備していることを特徴とする、請求項５に記載のタンカー積載装置。
7. 前記ケーシング（３）は前記第２の連結手段（７）のためのガイドおよびラッチ装置（２０，２１）を具備していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタンカー積載装置。
8. 前記ガイドおよびラッチ装置は、上端部においてラッチ（２１）を備えた上方に向いたテーパチャンネル（２０）を具備し、前記第２の連結手段の相手側部分に対して係合することを特徴とする、請求項７に記載のタンカー積載装置。
9. 前記第１の連結手段（５）は前記ケーシング（３）に対して水平方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタンカー積載装置。
10. 前記第１のホース手段（６）は、
    前記ケーシング（３）に対して垂直位置に固定された第１の連結手段（５）に接続された第１の部分（６ａ）と、
    前記タンカーのデッキ（９）に接続された第２の部分（６ｂ）と、
    前記第１の部分と第２の部分とを接続している柔軟な部分（６ｃ）と、
    を具備していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のタンカー積載装置。
11. 前記第２のホース装置（８）は、少なくとも部分的に逆懸垂線を描き且つ海底との接触を作り出している少なくとも１つの流体ライン（２５）を具備していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のタンカー積載装置。
12. 逆懸垂線形状を備えたそれぞれの前記流体ライン（２５）は、前記第２の連結手段（７）の下に配置されて、個々の中間流体ライン（２３）を利用して前記第２の連結手段に接続されたバラストブロック（２２）に接続されていることを特徴とする、請求項１１に記載のタンカー積載装置。
13. 前記バラストブロック（２２）と前記第２の連結手段（７）とは、前記中間流体ライン（２３）よりも短いケーブルによって接続されていることを特徴とする、請求項１２に記載のタンカー積載装置。

Images