NL8802306A

NL8802306A - Off-shore mooring system for tanker ships, etc. - holds bow of ship at fixed distance from mooring pillar

Info

Publication number: NL8802306A
Application number: NL8802306A
Authority: NL
Original assignee: Bluewater Terminal Systems Nv
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-04-17
Also published as: NL192734B; NL192734C

Abstract

The tanker (28) or other large vessel has a frame (26) fitted to the bow. The outer end (24) of the frame has an aperture for a vertical post (22), which is linked by universal joints (18, 14) and rigid arms (12, 16) to a hinged collar (8, 10) to a vertical pillar (2) set into the sea-bed (4). There are magnetic sensors around the vertical post (22) in the bow which detect whether the stem-to-stern axis (32) of the ship is in line with the mooring pillar. If the line deviates, feedback can be used to turn the ship's head. If the deviation becomes too great, an alarm can be sounded so that the ship's crew can take action. @(13pp Dwg.No.1/6)@.

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het dynamisch afmeren van een drijvend lichaam.Short designation: Method and device for dynamically mooring a floating body.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze zoals beschreven in de aanhef der hoofdconclusie en een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method as described in the preamble of the main claim and an apparatus for performing this method.

Het afmeren van drijvende lichamen, zoals een tanker, aan een afmeerstelsel met een eerste as die bijvoorbeeld wordt gevormd door een meertoren of een drijvende boei en een tweede as die zich om deze eerste as kan verplaatsen - zoals een via een juk met de toren of boei verzwaaibaar met het drijvend lichaam verbonden meerpunt geeft problemen wanneer de lengte van het juk kleiner is dan die van het afgemeerde vaartuig zoals dit vrijwel algemeen het geval zal zijn. In het algemeen zal bij het afmeren de situatie zodanig zijn dat de eerste as, de tweede as en het afgemeerde lichaam in één lijn liggen zodat er geen gevaar bestaat dat het drijvend lichaam in aanraking komt met de meertoren of de boei doch onder invloed van wind en stromingen kan deze situatie zich wijzigen waarbij het gevaar bestaat dat het drijvend lichaam in aanvaring komt met de afmeertoren of de boei zodat het noodzakelijk is dat dag en nacht op het vaartuig wacht wordt gelopen om de situatie continu te bewaken en, bijvoorbeeld met de voortstuwingsinstallatie van het vaartuig de positie daarvan te corrigeren. Het is duidelijk dat dit in het bijzonder bij ongunstige weersomstandigheden zoals slecht zicht en bij nacht een voortdurende waakzaamheid vergt en niet altijd tijdig kan worden waargenomen dat een gevaarlijke situatie ontstaat.The mooring of floating bodies, such as a tanker, on a mooring system with a first axis that is, for example, formed by a mooring tower or a floating buoy and a second axis that can move around this first axis - such as one via a yoke with the tower or buoy pivotally moored to the floating body poses problems when the length of the yoke is less than that of the moored vessel as this will be almost the case in general. In general, when mooring, the situation will be such that the first shaft, the second shaft and the moored body are aligned so that there is no danger of the floating body coming into contact with the mooring tower or buoy, but under the influence of wind and currents, this situation may change where there is a risk of the floating body colliding with the mooring tower or buoy, so that it is necessary to wait for the vessel day and night to continuously monitor the situation and, for example, with the propulsion system of the vessel to correct its position. It is clear that, especially in adverse weather conditions such as poor visibility and at night, this requires constant vigilance and it is not always possible to observe in time that a dangerous situation is occurring.

De uitvinding beoogt dit bezwaar te ondervangen en dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met de werkwijze zoals beschreven in het kenmerk der hoofdconclusie en waarvan gunstige uitvoeringen zijn beschreven in de conclusies 2 en 3.The object of the invention is to obviate this drawback and this object is achieved according to the invention with the method as described in the characterization of the main claim and of which favorable embodiments are described in claims 2 and 3.

Het gevraagde uitsluitend recht omvat mede een inrichting voor het uitvoeren van bovenbedoelde werkwijze zoals gedefinieerd in conclusie 4 en de gunstige uitvoerings- vormen daarvan zoals beschreven in de conclusies 5 tot en met 10.The requested exclusive right also comprises a device for performing the above-mentioned method as defined in claim 4 and the favorable embodiments thereof as described in claims 5 to 10.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin is:The invention is elucidated with reference to the drawing. Herein is:

Figuur een schematische perspectivische afbeelding van een afmeerinstallatie waarin de uitvinding wordt toegepast.Figure shows a schematic perspective view of a mooring installation in which the invention is applied.

Figuur 2 is een afbeelding van een dergelijke afmeer-installatie op kleinere schaal ter toelichting van het met de uitvinding beoogde effekt.Figure 2 depicts such a mooring installation on a smaller scale to explain the effect contemplated by the invention.

Figuur 3 is een schematische algemene afbeelding van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 3 is a schematic general view of an apparatus for carrying out the method according to the invention.

Figuur 4 is een schematische afbeelding van een optische signaalgever samenwerkend met optische opnemers.Figure 4 is a schematic representation of an optical signal generator interacting with optical sensors.

Figuur 5 is een schematische afbeelding van een magnetische signaalgever samenwerkend met magnetische opnemers.Figure 5 is a schematic representation of a magnetic signal generator interacting with magnetic sensors.

Figuur 6 is een schematische afbeelding van een uitvoeringsvorm waarin gebruik wordt gemaakt van een positieservo-stelsel.Figure 6 is a schematic representation of an embodiment using a position servo system.

In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 2 aangegeven een aan de bodem 4 van een watermassa verankerde afmeertoren; de om de langsas 6 die de in de conclusies genoemde eerste as vormt verdraaibare daaraan vastgezette ring 8 draagt scharnierbaar om de horizontale as 10 een juk 12.In Figure 1, reference numeral 2 designates a mooring tower anchored to the bottom 4 of a body of water; the ring 8, which is rotatably secured to the longitudinal axis 6 forming the first axis mentioned in the claims, bears a yoke 12 pivotally about the horizontal axis 10.

Dit juk is via de universeelkoppeling 14 verbonden met de omhoog verlopende arm 16 en deze arm 16 is aan het boveneinde via de universeelkoppeling 18 verbonden met de verticale spil 20 met langsas 22 welke de in de conclusies genoemde tweede as vormt. Om deze spil 20 is verdraaibaar gelegerd het uiteinde 24 van een frame 26 dat vastzit aan een drijvend lichaam, in dit geval een tanker 28.This yoke is connected via the universal coupling 14 to the upwardly extending arm 16 and this arm 16 is connected at the top end via the universal coupling 18 to the vertical spindle 20 with longitudinal axis 22 which forms the second axis mentioned in the claims. The end 24 of a frame 26 which is attached to a floating body, in this case a tanker 28, is rotatably mounted around this spindle 20.

Via het uiteinde 24 van het frame 26 kan de tanker 28 dus vrij verzwaaien rond de as 22 van het door de spil 20 gevormde meerpunt en, daar in de praktijk de afstand tussen de toren 2 en dit meerpunt 20 kleiner zal zijn dan de lengte van de tanker 28 moet worden voorkomen dat de tanker zich in een positie komt waarin kontakt met de meertoren 2 optreedt.Via the end 24 of the frame 26, the tanker 28 can thus swing freely around the axis 22 of the mooring point formed by the spindle 20 and, since in practice the distance between the tower 2 and this mooring point 20 will be less than the length of tanker 28 must be prevented from entering the position in which contact with mooring tower 2 occurs.

De tanker 28 met het juk 12 en de armrib staan uiteraard onder invloed van wind en stroming en het eerste afmeren zal uiteraard zodanig zijn dat de gemeenschappelijke invloed van deze twee factoren, aangegeven met de pijl 30 in figuur 2, de neiging heeft de tanker 28 met het achterschip 32, het meerpunt 22 en de toren 2 in één lijn brengen. Uiteraard zullen veelal wijzigingen in de invloed van wind en stroming optreden doch wanneer men ervoor zorgt dat de aanvankelijke stand behouden blijft en een afwijking van deze stand, zoals aangegeven met de hoek OC tussen de lijnen 32 en 34 die respectievelijk de oorspronkelijke oriëntatie en een nieuwe oriëntatie representeren zo snel mogelijk wordt gecorrigeerd zal het vaartuig altijd veilig afgemeerd blijven. Dit corrigeren van de oriëntatie van het schip ten opzichte van het meerpunt, bijvoorbeeld door middel van de voortstu-wingsinstallatie van het schip met eventueel dwars op het schip inwerkende voortstuwingsinstallaties of op zowel het meerpunt als het vaartuig inwerkende installaties vergt een constante visuele controle en waakzaamheid en is uiteraard 's nachts of tijdens slecht zicht (bijv. bij mist) moeilijk of zelfs onmogelijk.The tanker 28 with the yoke 12 and the arm rib is of course under the influence of wind and current and the first mooring will of course be such that the joint influence of these two factors, indicated by the arrow 30 in figure 2, tends to affect the tanker 28 align with the stern 32, the mooring point 22 and the tower 2. Of course, changes in the influence of wind and current will often occur, but if care is taken to maintain the initial position and a deviation from this position, as indicated by the angle OC between the lines 32 and 34, which respectively represent the original orientation and a new orientation is corrected as soon as possible, the vessel will always remain safely moored. This correction of the orientation of the ship with respect to the mooring point, for instance by means of the propulsion installation of the ship with propulsion installations acting transversely to the ship or on both mooring points and the vessel acting installations, requires constant visual control and vigilance and is of course difficult or even impossible at night or during poor visibility (eg in fog).

Figuur 3 toont een algemeen voorbeeld van een inrichting waarmee continu de hoekstand van het vaartuig ten opzichte van het meerpunt kan worden bepaald, aangegeven en eventueel gecorrigeerd. De figuur toont het uiteinde 24 van het frame 26 dat is gelegerd rond de spil 20; de spil 20 draagt een geverelement 40 ("zendelement") dat samenwerkt met een aantal daartegenover gelegen volgens een cirkelsector gerangschikte opnemers of ontvangstelementen 42a-42k. De referentiestand van de delen 24 en 20 wordt aangegeven met de pijlen 44a en 44b en in deze referentiestand zal de gever 40 liggen tegenover de opnemer 42f. Elk der opnemers 42a-42k levert, indien bekrachtigd door de gever 40, eenruitgangssignaal en deze uitgangssignalen worden via de gemeenschappelijke verzamellijn 46 gezonden naar een centrale verwerkingsinrichting 48 die is voorzien van een display dat bijvoorbeeld kan bestaan uit een aantal oplichtende indicatoren 50a-50k, een langs een schaal beweegbare wijzer 52 en/of een digitaal display 54.Figure 3 shows a general example of a device with which the angular position of the vessel with respect to the mooring point can be continuously determined, indicated and, if necessary, corrected. The figure shows the end 24 of the frame 26 mounted around the spindle 20; the spindle 20 carries a transducer element 40 ("transmit element") which cooperates with a plurality of sensors or reception elements 42a-42k arranged opposite it, arranged in a circular sector. The reference position of the parts 24 and 20 is indicated by arrows 44a and 44b and in this reference position the transmitter 40 will be opposite the sensor 42f. Each of the transducers 42a-42k, when energized by the transducer 40, provides a one-way signal and these output signals are sent through the common collection line 46 to a central processing device 48 which may include a display which may include, for example, a number of illuminated indicators 50a-50k, a scale movable pointer 52 and / or a digital display 54.

In de referentiestand zal de indicator 5Of oplichten waarmee wordt aangegeven dat de toestand normaal is, daarbij in aanmerking nemend dat er een bepaald hoekbereik rond deze referentiestand is dat nog als "normaal" kan worden beschouwd en waarin de indicator 50f zal oplichten; het digitale display 54 geeft bijvoorbeeld aan dat de feitelijke afwijking één graad naar stuurboord is. Wanneer de afwijking groter wordt zal een andere der ontvangelementen 42a-42k worden bekrachtigd en een dienovereenkomstige indicator uit de reeks 50a-50k oplichten. De verwerkingsinrichting 48 kan dan via de verbinding 56 een corrigerend besturingssignaal leveren aan de besturingsinrichting der voortstuwingsinstallatie, schematisch aangegeven met 58 om een corrigerende werking in te leiden. Ook kan wanneer de afwijking een bepaalde waarde · overschrijdt een akoustisch alarm 60 worden bekrachtigd.In the reference position, the indicator 5Of will light indicating that the condition is normal, taking into account that there is a certain angular range around this reference position that can still be considered "normal" and in which the indicator 50f will light up; for example, digital display 54 indicates that the actual offset is one degree to starboard. As the deviation increases, another one of the receiving elements 42a-42k will be energized and a corresponding 50a-50k array indicator will light. The processing device 48 can then supply via the connection 56 a corrective control signal to the control device of the propulsion installation, indicated schematically by 58 to initiate a corrective action. Also, when the deviation exceeds a certain value, an audible alarm 60 can be activated.

De zender 40 en de ontvangers 42a-42k moeten uiteraard zodanig zijn uitgevoerd dat zij ook onder zeer ongunstige omstandigheden betrouwbaar werken. Dit is mogelijk met gevers en opnemers die optisch of magnetisch werken. Figuur 4 toont een voorbeeld van een op het eerste principe gebaseerde uitvoering en figuur 5 een voorbeeld van een op het tweede principe gebaseerde uitvoering. Volgens figuur 4 bestaat de gever 40' uit een lichtbron 70 in combinatie met een lens 72; de lichtbron wordt gevoed vanuit de voedingbron 74 en belicht, afhankelijk van de onderlinge hoekstand, één der foto-elektrische detectoren 42a,-42kf. De uitgangssignalen der foto-elektrische detectoren 42a*-42k' kunnen met de gebruikelijke technieken worden verwerkt; om het geheel ongevoeliger te maken voor invloeden van omgevingslicht kan gewerkt worden met een lichtbron welke infraroodstraling uitzendt in combinatie met voor de detectoren geplaatste infraroodfilters. Ook is het denkbaar de lichtbron te voeden met een wisselspanning en in de verwerkingsketen der uitgangssignalen een op deze wisselspanning afgestemd filter op te nemen.The transmitter 40 and the receivers 42a-42k must of course be designed in such a way that they operate reliably even under very unfavorable conditions. This is possible with transmitters and sensors that work optically or magnetically. Figure 4 shows an example of a first principle based embodiment and Figure 5 an example of a second principle based embodiment. According to Figure 4, the sensor 40 'consists of a light source 70 in combination with a lens 72; the light source is powered from the power source 74 and, depending on the mutual angular position, illuminates one of the photoelectric detectors 42a, -42kf. The output signals of the photoelectric detectors 42a * -42k 'can be processed by conventional techniques; To make the whole more insensitive to the influence of ambient light, a light source that emits infrared radiation can be used in combination with infrared filters placed in front of the detectors. It is also conceivable to supply the light source with an alternating voltage and to include a filter adapted to this alternating voltage in the processing chain of the output signals.

Figuur 5 toont schematisch hoe een door een magneet 80 gevormde gever kan samenwerken met opnemers die worden gevormd door magnetisch bedienbare schakelaars 42a'-42t'. Dergelijke schakelaars, bekend als "reed"-relais, bestaan uit twee kontakttongen 82a, 82b ingesloten in een geëvacueerd of met een inert gas gevuld omhulsel 84. Dit soort relais is zeer goed bestand tegen alle mogelijke omgevingsinvloeden en ongevoelig voor schokken en trillingen.Figure 5 shows schematically how a magnet 80 transmitter can cooperate with sensors formed by magnetically actuable switches 42a'-42t '. Such switches, known as "reed" relays, consist of two contact tongues 82a, 82b enclosed in an evacuated or inert gas-filled enclosure 84. This type of relay is highly resistant to all environmental influences and insensitive to shock and vibration.

Tenslotte is het ook mogelijk voor het overdragen der hoekpositie van het afgemeerde vaartuig ten opzichte van het meerpunt 22 gebruik te maken van een positieservostelsel van de op zich bekende soort. Figuur 6 toont hoe hiertoe op de spil 22 een tandkrans 90 is aangebracht die samenwerkt met het tandwiel 92 op de as 94 van de servogever 96; het uitgangssignaal daarvan wordt via de verbinding 98 overgedragen naar de verwerkingseenheid 100 die enerzijds aan het display 102 een signaal levert dat de momentane hoekstand ten opzichte van de referentiestand representeert en anderzijds aan de besturingsinrichting 104 signalen levert die kunnen worden gebruikt voor het automatisch corrigeren van de positie van het vaartuig. Het voordeel van een dergelijke uitvoering is dat met behulp van een nulinstelorgaan, schematisch aangegeven als een drukknop 106 elke momentane stand op het display 102 kan worden gerepresenteerd als een "nul"-uit-gangsstand zodat ook een positie afwijkend van die welke in figuur 2 is getekend als nieuwe referentie kan worden genomen en elke afwijking van deze nieuwe referentie direkt wordt aangegeven.Finally, it is also possible to use a positioning servo system of the type known per se for transmitting the angular position of the moored vessel relative to the mooring point 22. Figure 6 shows how for this purpose a gear ring 90 is arranged on the spindle 22, which co-acts with the gear wheel 92 on the shaft 94 of the servo transmitter 96; its output signal is transferred via the connection 98 to the processing unit 100 which, on the one hand, supplies the display 102 with a signal representing the current angular position relative to the reference position and, on the other hand, supplies the control device 104 with signals which can be used to automatically correct the position of the vessel. The advantage of such an embodiment is that with the help of a zero setting means, schematically indicated as a push button 106, any current position on the display 102 can be represented as a "zero" starting position, so that also a position different from that shown in figure 2 has been drawn as a new reference can be taken and any deviation from this new reference is indicated immediately.

Figuur 6 toont voorts schematisch hoe het volgens de uitvinding mogelijk is gebruik te maken van tussen de tweede as en het drijvend lichaam werkzame organen voor het bijsturen van de positie van het drijvend lichaam. Hiertoe is op het uiteinde 24 van het frame 26 een schematisch aangegeven motor met overbrengingsinrichting 110 geplaatst welke het ronsel 112 met as 114 aandrijft welk ronsel in ingrijping is met de tandkrans 90. Rotatie van het ronsel in de ene of andere richting zal het uiteinde 24 rond de spil 20 doen verdraaien en daarmee de hoekstand van het drijvend lichaam ten opzichte van de (tweede) as 22 wijzigen. De besturing van de aandrijfinstallatie 110 kan geschieden onder invloed van besturingssignalen geleverd door de besturings-inrichting 104 zoals schematisch aangegeven met de verbinding 116.Figure 6 further shows diagrammatically how, according to the invention, it is possible to make use of means active between the second axis and the floating body for adjusting the position of the floating body. To this end, a schematically shown motor with transmission device 110 is placed on the end 24 of the frame 26, which drives the drum 112 with shaft 114, which drum meshes with the gear 90. Rotation of the drum in one direction or the other will cause the end 24 rotate around the spindle 20 and thereby change the angular position of the floating body relative to the (second) axis 22. The control of the drive system 110 can take place under the influence of control signals supplied by the control device 104 as schematically indicated with the connection 116.

Claims

Method for dynamically mooring a floating body on a mooring system with a first and a second, mutually substantially parallel and vertical axis, the second of which can move around the first and wherein the body can pivot around the second axis that the angular position of the floating body about this second axis is determined relative to a reference position and that the angular position of the floating body is adjusted as a function of the result of this determination.

2. Method according to claim 1, characterized in that the adjustment is carried out with the aid of a propulsion installation present on the floating body.

Method according to claim 1, characterized in that the angular position is changed by means of members acting between the second axis and the floating body.

System for carrying out the method according to claims 1-3, characterized by means for supplying a signal representing the mutual angular position coupled to the second axis on the one hand, and to the therefore movable part of the floating body on the other hand.

System according to claim 4, characterized in that said means consist of a transducer cooperating with a number of positions representing sensors situated on either side of the reference position which in combination supply the signal representing the angular position.

System according to claim 5, characterized in that the giver is an optical giver.

System according to claim 5, characterized in that the giver is a magnetic giver.

System according to claim 5, characterized in that the transmitter comprises a source of electromagnetic radiation.

System according to claim 4, characterized by a positioning servo system, the giver of which is arranged on the multipoint and the receiver on the floating body.

System according to claims 4-9, characterized by means for automatically adjusting the position of the floating body in response to the angular error signal.

System according to claims 4-10, characterized by means acting between the second axis and the therefore movable part of the floating body to adjust the angular position of the floating body.