JPH07501286A - 海中の流動物質の積卸しのための船内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 海中の流動物質の積卸しのための船内装置本発明は流動性物質、特に油の荷積み または荷卸しのための船内装置に関するものであり、船は、海底に係留され、浮 標を受け入れて確実に固定するための水中式下方開口型受入れ空間を備えている 。

操作＋１月よ船内、特に船の下側の水中式受入れ空間に受け入れられ、確実に固 定されている水中式浮上ユニットまたは浮標によって油を移送するための積卸し システムについてはすでに多くの既知の実施例がある。上記のタイプの船を含む システムは例えば米国特許第４．６０４゜９６１号明細書（ノルウェー特許第１ ６７．９０６号明細書に対応する）から知られている。この既知のシステムは船 の中央域においてデツキ貫通開口部を有する船に基づいており、その貫通開口部 は水中式浮標の形式の係留要素のための受入れ空間を形成する。受入れ空間にお いては、船体に回転可能に取り付けられ、係留要素の受入れと取付けのために設 計された回転体（タレツト）が配置されており、係留要素はこの目的のために回 転体への取付けのための液圧駆動のロック機構を備えている。

さらに船は係留要素との相互連繋のために下端において回収コネクターを有する 回収ロープを下げるためのデリックを備えており、そのためこの係留要素は引き 揚げられ、受入れ空間内に引き込むことができる。相互連繋は、係留要素が底部 に配置されたソケットを有する円錐状の、中心を合わせた受入れ部材を備えてお り、底部には回収コネクターが例えば銃剣ロックによって受け入れられ、確実に 固定することができる。回収ロープの下端は好ましくは中心を合わせた受入れ部 材において回収コネクターを位置決めすることを確実にするためにソナーまたは テレビジョン装置を備えている。

この既知のシステムは以下に述べるいくつかの欠点によって伸び悩んでいる。

上記の如く、既知のシステムの船はデツキ貫通開口部に基づいており、そのこと が船の強度を減少し、船の底部とデツキの余分の補強の必要を提起する。経験に よれば、デツキ貫通開口部を有する船は船体の疲労を受け易いことも分かってい る。そのようなデツキ貫通シャフトまたは開口部を有する船はその明確な目的を 考慮して建造しなければならず、そのような開口部を設けるためにすでに現存す る船の構造変更を行うことは非常に高価な解決となるだろう。

回転体が水面下にある船体に取り付けられているので、点検や小さなメンテナン スのために潜水夫を必要とする。

大きいメンテナンスは船のドック入りを必要とする。回転体が船に取り付けられ ているという事実のため、係留要素からのトルクによって克服すべき大きな摩擦 力が発生する。このトルクは回転体の大きな外径に起因するところが比較的大き く、この結果が対応する大きな荷重となる。さらに、そのことが大きな慣性力の ために、システムの無制御な回転を招き易く、そのため、回転体を拘束するため のブレーキ装置を使用することが必要となる。

回転することを希望する場合は、ブレーキ装置はその時解除し、回転体は積極的 な駆動により制御状態で回転する。　さらに、既知のシステムは水平方向の係留 力に起因するモーメントを吸収する小さい能力を有し、或場合それが搭載装置に 作動不能をもたらす実質的な危険性を有している。

係留要素に配置される液圧駆動式ロック機構は制御液体の接続のために潜水夫を 必要とする。接続や取外しに関連する潜水夫の作業は、シャツトル・タンカーを 使用する時は、輸送システムとしてのシステムの使用を不可能にする。さらに、 無統制な取外しの場合は、誤操作や損傷に対する大きな危険性をはらんでいる。

液圧システムが損傷した場合は、バックアップまたは補助の装置の接続はできな い。

悪天候においてさえも迅速かつ単純な方法で船と浮標との間の接続と取外しを行 うことを可能にする上記のタイプの船内装置を提供することは本発明の一つの目 的である。

本発明の別の目的は、もし天候が限度を超えるようであれば、浮標を非常に迅速 に取り外すことを可能にする船内装置を提供することであり、そのため使用され ている船はサービス、修理及び分類に関して通常の船として操作することができ る。

本発明の別の目的は総投資類を低くし、同時に浮標を取り外すことなく船上で部 品の修理と交換を行うことのできる船内装置を提供することである。

本発明の別の目的は使用中の浮標取付はシステムへの適用のために現存の船を比 較的単純にかつ合理的に改造することを可能にする船内装置を提供することであ る。

さらにまた本発明の別の目的は操作上の高い安全性と汚染性の漏洩物に対する低 い危険性を与える船内装置を提供することである。

上記の目的は上記のタイプの船内装置によって達成されるが、その装置は、受入 れ空間が船体の外側の水面下の位置に配置され、対応する外形を持つ浮標とはま り合うために少なくとも部分的に下向きに本質的に円錐状に拡大された形状を有 すること、及びサービスシャフトが受入れ空間に接続して配置され、受入れ空間 を船のデツキに接続することを特徴とする。

本発明の特に有利な実施例は船がバルブ状の船首部分を有し、受入れ空間がバル ブ状部分の中に構成されたモジュールにより形成されていることを特徴とする。

船体の外側の水面下の部分に受入れ空間を配置することにより、船の強度を減ら すデツキ貫通開口部を有する船の構造において干渉が起こることはないという本 質的な有利性を達成することができる。加えて、船のタンク構造は影響を受けな いので、負荷容量は維持される。さらに、受入れ空間が船首の中に構成されてい るという上記の実施例で、受入れ空間は大荷重を吸収するために前から組み立て られる領域に配置される。この部分にモジュール構造として構成することにより 、船の流動抵抗を実質的に変えないが、船の強度がもとのままであることを保証 する補強を行うことは比較的簡単となる。流動物質を移送中の浮標はまた係留浮 標として役立つので、船首部分は、係留力の吸収に関して、及び船が風、流れ、 波、そして北極の海における氷の形成という影響の下で回転することができる可 能性に関して、船体で最も好ましい場所である。

代案として、受入れ空間はまた外見上船の外側に接続されるモジュールから構成 されることもできる。

「モジュール」の語はここでは、船の側面または目的のために適当な船内空間に 取り付けられるプレハブ・ユニット、及び船内の意図される場所または意図され る空間に取り付け、または構成することができる装置の両方を含む意味を有する 。

本発明によるモジュール装置はまた浮標取り付はシステムへの適用のために現存 のタンカーの単純でほどよい改造の可能性を与える。使用される船は通常の船と して分類されるシャツトル・タンカーとして運転してよく、その装置は、もし例 えば必要な修理または突然発生した強風のために、必要であれば、浮標を容易か つ迅速に遮断し、そして取り外すことを可能にする。

さらに本発明による装置の有利な実施例は残りの従属的な請求の範囲において述 べる。

本発明はさらに図面を参照しながら以下に述べる。図面は次のとおりである。

第１図は船及び係留された浮標を示す図であり、浮標が接続された状態とともに 水面下の位置で平衡状態にあることを示す。

第２図及び第３図は本発明による装置に従って設計された船の一部の概念的側面 図である。

第４図は本発明による装置を備えて変更されたタンカーの前部の側面図である。

第５図は第４図に示す船の改造前のバルブ状船首部の部分図である。

第６図は第４図に示す船の改造前（破線輪郭）及び改造後（実線輪郭）の上から 見た断面図である。

第７図は船内のモジュールまたは受入れ空間及び受入れ空間に適用された浮標の 一実施例の概念的側面断面図である。そして、 第８図は第７図に示す受入れ空間を第７図の断面平面に直角方向に見た概念的断 面図である。

以上の種々の図面において対応する部材及び要素には同一参照番号を付している 。

本発明による装置を説明する前に、使用される船の荷積みシステムについて第１ 図を参照しながら簡単に述べる。

第１図から第３図までに示すように、本システムは浮かんでいる船１及び船内に 配置された受入れ空間３に接続され、「モジュール」とも命名される浮上ユニッ トまたは浮標を含んでいる。船はタンカーで、例えばいわゆるシャツトル・タン カーであり、浮標は流動物質を船上のタンク（図示せず）へまたはそのタンクか ら移すための水中式積卸し用浮標である。通常は、流動物質は炭化水素（油また はガス）であるが、「流動物質」の語はここでは広い意味に解釈しなければなら ない。それはまた粉状または粒状の他の流動材料の問題ともなり得るからである 。

第１図に示すように、浮標２は浮標と海底４の適当な係留地点との間で懸垂線と して伸びる適当な数の係留線５により海底４に係留されている。各係留線はチェ ーンのみから成り、特に浅い水深で使用する際はそうである。

しかしながら一般に、各係留線は上部をワイヤー、弾性大綱またはこれに類似な もので結合したチェーン（部分的に海底に横たわっている）から成り、例えばチ ェーンとワイヤーの間の接続点に置くことのできる浮標を付けたり付けなかった りする（図示せず）のが便利であり、そのため、係留システムに対し、船及び問 題となる水深に適用する適当な剛性／特性が得られる。それにより、浮標は水深 とは無関係な標準設計で実施できるようになる。浮標２が第１図に示す海中の低 い位置に保持されている時、その浮力は係留システムがらの力と平衡しているの で、γ７標は水面下のあらかじめ決められた希望の深さに保持され、その場所で は浮標は損傷を受けず、また、海上交通に如何なる危険ももたらさない。浮標の 重量は通常３０〜５０）ンの範囲にある。

浮標２は、浮標と海底に置かれるステーション７との間に伸びているように図示 される可撓性立上り管の形式の移送管６に結合されている。このステーションは 例えば油の供給または貯蔵のための設備とすることができるが、一般には流動物 質を浮標へ移送し、または浮標から受け取るために、浮標２と連絡する場所を象 徴する。例えば沖の油及びガスの生産に関連して、ステーション７は通常海底に 設けられる。しかしながら他の応用では、他の場所、例えば水中遮蔽物または陸 上に設けてもよい。

そのような場合、浮標はおそらく可撓性移送管によってのみ係留される。おそら く、１以上の移送管が浮標に接続されることになろう。移送管またはいくつかの 移送管が対応する水中式浮標の形式で一つの「ステーション」に接続されること がまた考えられる。

本発明による装置は第２図または第３図においてより詳細に示されている。図示 された実施例では、受入れ空間３は船１の船首の低い部分に配置されている。受 入れ空間３はアクセスまたはサービスシャフト９を介して船のデツキ８と接続し ている。さらに、受入れ空間３には、受入れ空間が使用されていない時、すなわ ち浮標を受け入れていない時は、サービスシャフト９及び受入れ空間の上部を海 から遮断するためのシャッター１０が装備されている。

これは他の部材との間でサービスシャフト及び受入れ空間に取り付けられた設備 の点検の可能性を与える。このような設備は例えば監視及び制御の目的のための センサー及びテレビジョンカメラ、散水設備、排水を目的とするポンプ設備等を 含んでもよい。

船のデツキ領域においては、例えばサービスシャフト９及び受入れ空間３を貫い て垂下し、浮標２に接続されている適当な線材を有するウィンチ１１の形式のホ イスト装置が配置されており、そのため浮標２は引き揚げら机受入れ空間３の所 定の場所に移動することができる。第２図及び第３図においては、上記線材はた だ一点鎖線１２のみで示してあり、浮標２はここでは線材及びホイスト装置によ って引き揚げられ、受入れ空間３の所定の場所に移動した後の状態を示しである 。浮標を船に接続するための方法及びシステムは本発明の一部を構成しない。

システムのこの局面についてのさらに詳細な記述については、同時に出願された 国際特許出願ＰＣＴ／Ｎｏ、９２１０００５３を参照すればよい。

本発明によるシステムにおいて、モジュール、すなわち受入れ空間の内側空間は 対応する外側輪郭を有する浮上ユニットまたは浮標とはまり合うため、少なくと も部分的に下向きの本質的に円錐形に拡大された形状を有する。これはまた、浮 標及び受入れ空間３の下部がはまり合う円錐形状を有することを示す第２図及び 第３図から明らかである。

業界の専門家が認知しているように、現存のタンカーは、大きな困難もなく、ま た比較的低いコストで、本発明による装置を備えるため、変更または改造を行う ことが可能である。このようにして変更した現存の船の見本は第４図に概念的に 示しである。この装置は船首部分に構成され、本質的に付属装置（後述する）付 き受入れ空間３を含んでおり、アクセスまたはサービスシャフト９は船の上部デ ツキ１３と受入れ空間３を接続し、そしてウィンチ装置１４が積卸し式浮標の引 揚げとの関連で使用される線材を垂下させ、引き揚げるためにデツキ上に装備さ れている。

第５図は改造前の船のバルブ状の船首部分を示し、これに対してその断面図は第 ６図に示しである。第６図は破線で改造前の船首の外形を、実線で改造後の船首 の外形をそれぞれ示しており、船首の形状及びそれによる船の流体抵抗がほんの わずかたけ変化することを表わしている。図面はさらにサービスシャフト９、浮 標２の周囲の外形１６、及び一対の船首スラスタ−１８の受入れのための船のス ラスタ−用空間１７を示している。このスラスタ−はまた第２図及び第３図に示 しである。

浮標２及び受入れ空間またはモジュール３における装置の構造は第７図及び第８ 図により詳細に示しである。

第７図に示すように、浮標は外側浮上部材２１及び、外側浮」皿部材内に回転可 能に取り付けられ、浮標を経由して移送されるべき流動物質のための１本の貫通 通路を有する中央部材２２を含んでいる。必要な時には、中央部材はこのような 通路をいくつか含んでもよい。図面に示すように、外側浮上部材２１は上部円錐 部材２４及び下部円錐部材２５を含んでおり、上部円錐部材２１は受入れ空間内 に浮標をロックするために受入れ空間３内に配置されるロック機構（第８図参照 ）の一部を形成するロック要素とはまり合うための下向きの環状接合端面２７を 有するカラー２６を含んでいる。

外側浮」二部材２１はいくつかの水蜜性浮上室２８に分割され、さらに中央部材 ２２を支えるための下部ラジアル軸受３０及び上部アキシャル軸受３１を有する 取替え可能な中実軸受支持部材２９を含んでいる。必要な時には、中実軸受支持 部材２９は点検及び部品交換のために外側浮上部材２１から引き揚げることがで きる。

中央部材２２は、ここでは中空軸の形式を取っており、浮標２を係留線（第７図 に図示せず）に取り付けるために外側に突出したアーム３２を有する下部補強部 材を備えている。

受入れ空間３の上部においては、流動物質を船へまたは船から移送するために船 に配置されている配管システム３６（第２図及び第３図参照）に連結する連結ユ ニット３５が配置されている。連結ユニットは、非接続位置及び接続位置（同位 置とも第７図に図示）の間で液圧シリンダ３８により回転可能である湾曲連結管 ３７を含んでおり、配管の一端は、浮標が受入れ空間の所定位置にある時、浮標 の中央部材２２の上端との接続のために連結ヘッド３９を備えている。この接続 は、図示の実施例では、可撓継手４１により中央部材２２に連結される自在継手 ４０を介して行われる。また、連結ヘッド３９は可撓継手４２を含んでいる。図 示の実施例はまた、中央部材２２の下端と浮標２の移送管６との間に配置された 第三の可撓継手４３を含んでいる。可撓継手は例えばボール継手であってもよい 。可撓継手４１及び４２は特に、浮標を別の船に接続する時に大きな寸法の違い を許容するように構成されているが、一方、可撓継手４３の方は、移送管６から 浮標へモーメントをかけずに力を伝達し、加えて受入れ空間３に対する浮標の位 置決めを容易にするので、浮標は受入れ空間３の中の所定位置へ容易に滑り込む 。

上記の受入れ空間３の上部の閉鎖シャッター１０は液圧シリンダ４４によって作 動するように図示されている。

浮標が受入れ空間３内の所定位置に置がれな時に浮標を解除可能にロックするた めのロック機構は、第８図に概念的に示されている。図示の実施例では、ロック 機構は、液圧システムによって駆動され、受入れ空間の直径」二相対した位置に おいて水平軸４６回りに回転可能である一対のロックドッグ４５を含んでいる。

ロックドッグ４５が作動する時、ロックドソゲ４５は上部円錐部材の下方に向い た接合端面２７と接合するために垂直面内で回転する。

ロック機構は好ましくは液圧的または空気圧的に駆動され、好ましくは三重冗長 度の形式がよく、それは主駆動に加えて、一対の安全機構が故障の場合に備えら れていることを意味する。典型的なロック機構は例えば液圧アクチュエータによ って作動するようにしてもよく、また、受入れ空間の周囲に分布する数セットの ロック要素を含んでいてもよく、それらはすべて同時に作動する。第一の安全機 構は、アクチュエータ機構がセルフ・ロックであるように構成してもよく、例え ばリンク・アームがティルティング・ポイントを通過した後は動かなくなるよう に構成してもよい。この方法では、ロック操作はアクチュエータの液圧の低下と は独立して行われる。通常のロック解除はアクチュエータがロック解除のために 作動することにより行われる。しかしながら、この機能が故障した場合は、例え ば液圧式または空気圧式の音圧器の形式の補助システムを備えていてもよい。も し希望するなら、ロック機構は手動で解除してもよい。

ロックドッグ４５は浮標の外側浮上部材２１を受入れ空間３（モジュール）に確 実に固定するために備えており、船ｌはその時外側浮上部材２１内に回転可能に 取り付けられている中央部材２２回りに回転することができ、自在継手４０は連 結管３７が浮標に連結された後にそのような回転を許容する。

第２図及び第３図から明らかなように、シャッターｌＯは、浮標２が受入れ空間 ３内に導入され、固定された時に開く。受入れ空間の上部及びサービスシャフト の一部はしたがって、浮標が第３図に示すように受入れ空間に導入された時、水 で満たされている（破線領域）。浮標２が受入れ空間の所定位置にロックされた 時、浮標の外側浮上部材２１の上部接合面４７は受入れ空間３の上部及び下部の 間のシール・フランジ４８に対してシール接合しく第７図参照）、そのため、受 入れ空間の上部及びサービスシャフトは海がら遮断される。受入れ空間及びサー ビスシャフトは、その時、例えば点検及びメンテナンスを目的として水を抜き去 ることができ、受入れ空間は、第２図及び第３図に示すように、この目的のため に、ドレーン管路４９に接続されている。例えば油のような移送物質がもし漏洩 した場合、その漏洩物を排出するために、別のドレーン管路（図示せず）を受入 れ空間及び貯蔵タンクの間に、例えば受入れ空間内の連結ユニット３５を介して 配置してもよい。

サービスシャフト９はまた、船の不活性ガス及び換気システムに導く配管５ｏと 接続しているように図示されている。さらに、サービスシャフトはその上端にお いてシャッター５１の形式の閉鎖部材を備えている。サービスシャフト及び受入 れ空間はそれにより、可燃性または引火性物質の移送の開始前の安全配慮として 不活性ガスで満たすことができる（水抜き後）。第３図の場合、水抜きはされて いないので、不活性ガスはサービスシャフトの残りの上部を満たすのみの状態で ある。

上記のように、通常の様式の船は船の位置決めに使用するための船首スラスタ− １８を備えている。スラスタ−が設置される空間は適当に受入れ空間３に接続し てよく、そのため、受入れ空間はスラスタ−空間から接近することができ、その 逆の接近も可能である。

第２図及び第３図に示すように、受入れ空間内の配管システム３６は船の底部領 域に沿って伸び、そして船のタンクに連絡する底部管路５２に連結される。この ことは、本システムにおいて浮標２に連結する移送管６または立上り管が、従来 のシステムにおいて普通で必要な方法であるが、船のデツキ上のパイプライン・ システムを経由して通過することなく、船の底部管路に直接接続されていること を意味する。これは油の荷積みまたは荷卸しにおいて実質的に有利である。その 時、圧力降下及びその結果起こるガス形成（ガス抜き）を伴う管路システムにお ける高い位置を有するポイント（すなわちデツキ上）を経由して油を移送するこ とを避けることができ、成る時は輸送油の非本質的でない部分が失われるという 結果になるのを避けることができるからである。

請求の範囲 補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の８）平成６年５月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流動物質、特に油を船に荷積みまたは荷卸しするための船内装置であって、 前記船（１）に、海底に係留され、かつ少なくとも１本の前記流動物質用の移送 管（６）が連結された浮標（２）を受け入れて固定するための水中式下方開口型 受入れ空間（３）を設けたものにおいて、前記受入れ空間（３）は船体の外側の 水面下の位置に配置され、対応する外形を持つ前記浮標（２）とはまり合うため に少なくとも部分的に下向きの本質的に円錐形に拡大された形状を有すること、 及びサービスシャフト（９）が前記受入れ空間（３）に接続され、このシャフト （９）で前記受入れ空間（３）を前記船のデッキ（８）と接続したことを特徴と する船内装置。 ２．前記受入れ空間（３）は、船のバルブ状船首の中に構成されるモジュールか ら成ることを特徴とする請求の範囲１に記載された船内装置。 ３．前記受入れ空間（３）は外見上船体の外側に接続されたモジュールから成る ことを特徴とする請求の範囲１に記載された船内装置。 ４．シャッター（１０）を、前記受入れ空間（３）が使用されていない時に前記 サービスシャフト（９）を海から遮断するために、前記受入れ空間（３）内の前 記サービスシャフト（９）の下端位置に装備したことを特徴とする請求の範囲１ 〜３のいずれか一つに記載された船内装置。 ５．前記サービスシャフト（９）はその上端に閉鎖部材（５１）を備えているこ とを特徴とする請求の範囲４に記載された船内装置。 ６．前記受入れ空間（３）は、前記浮標（２）が前記受入れ空間（３）の所定の 位置に移された時に、前記浮標（２）の適用される接合面（４０）に対してシー ル接合を形成するために配置される下向きのシール・フランジ（４８）備えてお り、そのため前記浮標（２）の上方の空間は周囲の海からシールされることを特 徴とする請求の範囲１〜５のいずれか一つに記載された船内装置。 ７．前記受入れ空間は（３）は例えば水のような液体または例えば油のような移 動物質の漏洩物を前記受入れ空間（３）及び前記サービスシャフト（９）から排 出するために少なくとも１本のドレーン管路（４９）と結合していることを特徴 とする請求の範囲１〜６のいずれか一つに記載された船内装置。 ８．前記サービスシャフト（９）は前記船（１）の不活性ガス及び換気システム （５０）に接続されていることを特徴とする請求の範囲７に記載された船内装置 。 ９．前記受入れ空間（３）は前記船（１）のスラスタ−（１８）が設置されるス ラスター空間（１７）に接続されており、そのため前記受入れ空間（３）は前記 スラスター空間（１７）に接近することが可能であり、その逆の接近も可能であ ることを特徴とする請求の範囲１〜８のいずれか一つに記載された船内装置。 １０．前記受入れ空間（３）において前記受入れ空間（３）との関係で前記浮標 （２）の外側浮上部材（２１）を解除可能にロックするためのロック機構（４５ ，４６）が配置されており、前記浮標（２）は前記外側浮上部材（２１）に回転 可能に取り付けられている中央部材（２２）を含み、少なくとも１本の前記流動 物質用の貫通通路（２３）を有することを特徴とする請求の範囲１〜９のいずれ か一つに記載された船内装置。 １１．前記ロック機構はロック位置と解除位置との間を回転するために前記受入 れ空間側で水平軸（４６）回りに回転可能に取り付けられた少なくとも一対の液 圧駆動式ロック金物（４５）を含むことを特徴とする請求の範囲１０に記載され た船内装置。 １２．前記受入れ空間（３）において、前記船（１）に配置されて流動物質移送 用の配管システム（３６）に接続され、前記浮標（２）の中央部材（２２）に接 続するための可撓継手（４２）を有する連結ヘッド（３９）を備えている連結ユ ニット（３５）が配置されていることを特徴とする請求の範囲１０または１１に 記載された船内装置。 １３．前記連結ユニツト（３５）は非接続位置及び接続位置の間で回転可能であ る連結管（３７）を含むことを特徴とする請求の範囲１２に記載された船内装置 。 １４．前記受入れ空間（３）における配管システム（３６）は船上の１または２ 以上のタンクに通じる底部管路（５２）に直接連結されていることを特徴とする 請求の範囲１２または１３に記載された船内装置。