NO141684B - Ettpunkts fortoeynings- og lastoverfoeringssystem for tankfartoey - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et ettpunkts for*-tøyningssystem med ett enkelt forankringsben for havgående skip, særlig tankere, der fluidumslastoverføringsmuligheter er inne-

bygget i fortøyningssystemet. I en spesiell utførelsesform forbinder et enkelt forankringsben en fortøyningsbøye med et fortøyningsfundament, og det er tilveiebrakt en fluidumsledning eller fluidumsledninger for overføring av fluidumslast mellom fundamentet og bøyen. Det er tilveiebrakt innretninger til å forhindre at fluidumsledningene blir filtret sammen med for-tøyningsbenet, og det er tilveiebrakt andre innretninger for at fortøyningsbøyen skal kunne dreies fritt i samsvar med det for-tøyede skips bevegelser.

De økende anvendelsesområder for olje og oljepro-

dukter over hele verden, har medført et kraftig oppsving i be-

hovet for olje. Da det bare er relativt få produserende områder i forhold til antallet områder der olje og oljeprodukter be-

nyttes, har transporten av olje blitt stadig mer komplisert ettersom behovet for større mengder olje øker. For å transpor-

tere store oljemengder, har man utviklet de såkalte super-tankere,

og bygget tankere på 200.000 til 300.000 tonn dødvekt, mens tankere på 500.000 tonn dødvekt vurderes. Selv om slike tankere er i stand til å transportere store oljemengder, har alvorlige problemer oppstått på grunn av disse tankeres eksepsjonelle størrelse. Disse tankere er f.eks. heller dyptgående, og mange havner kan ikke ta imot dem med normale anlegg. Dette gjelder særlig i de produserende områder som finnes' i de fjerntliggende deler av kloden. For å løse dette problem, har man utviklet be-grepet ettpunkts-fortøyninger for fortøyning og lasting av slike tankere på dypt vann utenfor havner eller relativt langt

1

fra landfaste anlegg. I ettpunkts^fortøyningssystemer er skipet fortøyet, vanligvis ved baugen, til ett enkelt punkt, slik som en bøye eller et tårn. Denne fortøyningsmetode gjør at skipet fritt kan bevege seg rundt fortøyningspunktet under påvirkning av vind, bølger og strøm. Ved slike fortøyninger er det nød-vendig å sørge for innretninger til avlastning av vridnings-spenninger som overføres til fortøyningssystemet på grunn av skipets bevegelse. Det er også nødvendig å sørge for innretninger til overføring av last mellom skipet og land. Denne oppfinnelse tilveiebringer et integrert ettpunkts fortøynings- og lastoverføringssystem som fjerner problemene med slike systemer. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et ettpunkts fortøyningssystem med innebygget lastoverføringsanlegg og et enkelt forankringssystem for havgående skip, særlig tankere, hvilket system omfatter en fortøyningsbøye som er plasert i eller nær havoverflaten,hvilken fortøyningsbøye holdes ned mot sin oppdrift, ved hjelp av et forankringsben som holdes i strekk,og er forankret til et fortøyningsfundament som er forankret i havbunnen. Det er tilveiebrakt innretninger til å la bøyen rotere fritt i forhold til fortøyningsfundamentet og om en vertikal akse som går gjennom fortøyningsfundamentets sentrum. Som en integrert del av dette ettpunkts fortøyningssystem, er det tilveiebrakt lastoverføringsinnretninger for overføring av last til og fra skipet. Lastoverføringsutstyret omfatter i alminnelighet en eller flere ledninger for overføring av last mellom land og fortøyningsfundamentet, en eller flere ledninger for overføring av last. mellom fortøyningsfundamentet og fortøyningsbøyen, og en eller flere ledninger for overføring av last mellom fortøy-ningsbøyen og skipet. En begrensende innretning til å forhindre at lastledningene som løper mellom fortøyningsfundamentet og fortøyningsbøyen, vrir seg rundt forankringsbenet med påfølgende sammenfloking av elementene i systemet, er påkrevet når det gjelder sammenbyggingen av lastoverføringsutstyret og fortøy-ningssystemet med et enkelt forankringsben.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene, der de samme henvisningstall angir identiske deler, og der

fig. 1 representerer en foretrukket utførelsesform

for foreliggende oppfinnelse og viser et integrert ettpunkts fortøynings- og lastoverføringssystem der fluidums-swivel-sammensetningen er plasert under fortøyningsbøyen. Fig. 2 er et sideriss av dette system og viser sammenhengen mellom de forskjellige elementer. Fig. 3 er et forstørret sideriss av fluidums-swivel-sammensetningen og forbindelsen mellom forankringsbenet og for-tøyningsbøyen . Fig. 4 er et snitt som ser ned på utsnittet på fig. 3. Fig. 5 er et snitt som viser den begrensende innretning til å forhindre vridning av ankerkjettingen og lastledningene, sett ovenfra. Fig. 6 viser et alternativt integrert ettpunkts fortøynings- og lastoverføringssystem der f luidumsx-swivel-sammensetningen er. plasert på fortøyningsfundamentet. Fig. 7 viser et annet alternativt integrert ettpunkts fortøynings- og lastoverføringssystem, der begrensende kjetting ikke benyttes.

Det henvises til fig. 1 (og hvor nødvendig til til-hørende figurer 2-5)-, der 22 angir et fortøyningsfundament som er forankret til havbunnen, og 16 angir en nedsenket lastledr-ning, enten et stivt rør eller en fleksibel slange, som føres fra anlegg på land til fortøyningsfundamentet. En ende av en fleksibel ankerkjetting eller kabel 20 er festet til fortøy-ningsfundamentet 22, og den andre ende er gjennom en kjetting-swivel 21 forbundet med en stiv kraftoverførende del, eller aksel,25, som er fast fest.et til bunnen av fortøyningsbøyen 18. Rotasjonen av bøyen vil således resultere i at akselen dreies sammen med den. Hele fortøyningsbelastningen kan således tas opp av den kraftoverførende del 25, swivelen 21 og ankerkjettingen 20. Skip fortøyes vanligvis til fortøyningsbøyen 18 ved. å sette baugtrosser til fortøyningskroken 34. Fortøyning av skipet ved baugtrosser til en enkelt fortøyningsbøye 18 tillater at skipet kan svinge 360° om en vertikal akse gjennom sentrum av fortøyningsfundamentet, hvorved de krefter som forårsakes av vind, bølger og/eller strøm gjøres så små som mulig. For å forhindre vridning av forankringsbenet og mulig brudd på dette ettersom skipet og fortøyningsbøyen dreier, er swivelen 21, som tillater at den øvre del av forankringsbenet kan dreie seg i forhold til den nedre del av forankringssystemet, tilveiebrakt. I denne utførelsesform består den øvre del av forankringsbenet av den stive kraftoverførende del 25 som roterer med bøyen, og den nedre del av forankringsbenet som omfatter ankerkjettingen 20 forblir fast, dvs. den roterer ikke. (Fig. 6 som beskrives nedenfor, viser en alternativ utførelsesform der kraftover-føringsdelen er stasjonær og ankerkjettingen roterer sammen med bøyen).

Den nedsenkede ledning 16 er gjennom ledninger i forankringsfundamentet, som er vist med strekede linjer, forbundet med lastslanger 26. To lastslanger er vist, men en,

eller flere enn to, kan anvendes der det er nødvendig eller ønskelig i hvert enkelt anlegg der systemet benyttes. Slangene 26 strekker seg oppover til rørknær på fluidums-swivel-ledd 27. Fluidums-swivel-leddene 27 er festet til et fluidums-swivel-hus

24 som roterbart er montert på et fluidums-swivel-ledd 15 konsentrisk med kraftoverføringsdelen 25. Fluidums-rswivel-

huset 24, fluidums-swivel-leddet 15 og kraftoverføringsdelen 25 utgjør en fluidums-swivel-sammensetning 14. Således vil f.eks. fluidumslast strømme oppover gjennom slangene 26,gjennom swivel-leddene 27 og inn i fluidums^swivel-sammensetningen 14, når den overføres fra land til skipet, og så gjennom fortøynings-bøyerør, vist som stiplede linjer i bøyen 18, gjennom swivel-ledd 17 og flytende lasteslange til den fortøyede tanker.

Det er tilveiebrakt begrensende innretninger til å' forhindre relativ dreining av lastslangene 26 i forhold til ankerkjettingen 20, hvorved sammenfloking forhindres. Som vist på fig. 3 og 4, er en sprederarm 30 svingbart montert i svinge-punkter 29 som er festet til fluidums-swivel-huset 24. Sprederarmen 30 strekker seg utover fra svingepunktene og vekk fra forankringsbenet. Til endene av sprederarmen 30 er det festet vridningskjeder eller kabler 31, som i sine andre ender er forbundet med fortøyningsfundamentet 22, idet vridningskjettingene har på forhånd bestemt lengde, slik at de er slakke, mens ankerkjettingen 20 på forhånd strekkes av fortøyningsbelastningen. Når sprederarmen 30 roteres om en vertikal akse, strekkes vrid-ningskj ettingene 31, hvorved sprederarmen og fluidums-swivel-huset forhindres fra å rotere for meget i forhold til fortøy-ningsfundamentet 22, dvs. at fluidums-swivel-sammensetningen holdes i en i alt vesentlig ikke rotert stilling i forhold til fundamentet, selv om litt dreining tillates.

Som vist på fig. 5, er ekstra sprederarmer 32 plasert på et eller flere.steder langs vridningskjettingene mellom fundamentet og fluidums-swivel-huset, som ønsket eller nødvendig på grunn av vanndybden. Disse sprederarmer 32 strekker seg radialt fra kraver 28 som omgir, men ikke på noen måte hemmer ankerkjettingen 20. De ytre ender av sprederarmene 32 er forbundet med vridningskjettingene 31. Vridningskjettingene 31 holdes så på disse punkter i en begrenset avstand fra ankerkjettingen 20. Da utstyret lages slik at vridningskjettingene er litt slakke, vil de mellomliggende sprederarmer 32 og krave 28 holde vridningskjettingene 31 stort sett parallelle, dvs. i en stort sett konstant avstand fra forankringskjettingen 20. Radialt utstikkende fra kravene 28 og fast festet til disse er det andre sprederarmer 33 som svingbart i sine ytre ender går sammen med flenser på lasteslangene 26. De svingbare ender på sprederarmene 33 tillater slangene å bevege seg fritt, men holder også en begrenset avstand, mellom slangene 26 og .ankerkjettingen 20. Siden både sprederarmene 32 og sprederarmene 33 er stivt festet til kravene 28 og begrenser dreiebevegelsen for kjettingene 31 og slangene 26, vil det ikke fore-komme overdreven relativ rotasjon mellom ankerkjettingen 20 og slangene 26. Det kan være montert flytekammere 36 på kraven 28, sprederarmer 32 eller sprederarmer 33 for å bære vekten av disse deler og vridningskjetting 31 og slange 26,

Fig. 6 viser et alternativt anlegg med det ettpunkts fortøyningssystem som her er beskrevet. I motsetning til fig. 1, der bøyen 18 og kraftoverføringsdelen 25 dreier sammen i forhold til det stasjonære fundament 22 og resten av underkonstruksjonen, viser fig. 6 en omvendt utførelsesform der bøyen og underkonstruksjonen roterer sammen i forhold til det stasjonære fundament 22, og kraftoverføringsdelen 25, som er stivt festet til fundamentet. På fig. 6 er således fluidum-swivelhuset 24 fullt roterbart om kraftoverføringsdelen 25 som stivt er festet til fundamentet 22. Ettersom bøyen 18 roterer på grunn av skipets bevegelse, vil dreiebevegelsen overføres gjennom vrid-ningskj ettingene 31 og sprederarmene 32 til fluidum-swivel-huset 24. Dessuten vil den øvre del av forankringsbenet, dvs. ankerkjettingen 20, være fleksibel og vil rotere i forhold til den nedre og stive del av forankringsbenet, dvs. den kraftover-'

førende del 25.

Fig. 7 viser en annen alternativ utførelsesform for

det ettpunkts fortøyningssystem som her er beskrevet. I dette alternativ har vridningskjettingene blitt utelatt, slik at man får en enklere, men mindre foretrukket, utførelsesform. Fluidum-swivel-huset 24 er fullt dreibart om den kraftoverførende del 25 som stivt er festet til fundamentet 22. Bøyen 18 er for-

tøyet til kraftoverføringsdelen 25 gjennom forankringskjettingen

20 og kjettingswivelen 21. Fleksible fluidumsledninger 26 forbinder fluidumsswiveler 27 på fluidum-swivel-huset 24 som roterbart omgir kraftoverføringsdelen 25 med rør i bøyen 18. Sprederarmer 33, som strekker seg fra'kjettingkraver 28 som omgir kjettingen 20, er i sine ytre ender forbundet med flenser på fleksible fluidumsledninger 26. Disse sprederarmer holder de fleksible fluidumsledninger i noen avstand fra kjettingen 20, hvorved man forhindrer at kjettingen sliter"på ledningene.

Ettersom bøyen 18 roterer, vil de fleksible fluidumsledninger 26 begynne å dreie seg rundt kj-ettingen 20. Ledningene holdes imidlertid vekk fra kjettingen og sprederarmene 33, og når ledningene strammes, vil de begynne å dreie fluidums-swivel-huset 24. I dette alternative system har således de fleksible fluidumsledninger 26 samme funksjon som vridningskjettingene 31

i det tidligere beskrevne system.

På fig. 7 er det tilveiebrakt en hjelpeforahkrings-kjetting 40 parallelt med hovedforankringskjettingen 20. Denne kjetting 40 er festet til bunnen av bøyen 18 på samme måte som forankringskjettingen 20, og er festet til det øvre øye i kjettingswivelen 21. Hjelpekjettingen 36 er noe lengre enn hovedkjettingen 20, slik at hvis hovedkjettingen ryker, så

overføres belastningen til hjelpekjettingen, og bruddet indi-

keres ved en forandring i bøyens fribord. Det fortøyde skip er således advart og kan forlate fortøyningen.

Av den forutgående beskrivelse fremgår det at forankringsbenet og strekkablene tillater at systemets under-konstruksjon kan trekkes vekk fra den vertikale akse ved at skipet trekker i bøyen. Således vil hoveddelen av fortøynings-belastningen i forankringsbenet bli aksial.

Claims (7)

1. Ettpunkts fortøynings- og lastoverføringssystem for tankfartøy, omfattende et fortøyningsfundament (22) som er forankret på sjøbunnen,og en fortøyningsbøye (18) som skal oppta en fortøyningsbelastning og som er anbrakt ved eller nær ved vannflaten, samt anordninger (34) for fortøyning av fartøyet direkte i bøyen, karakterisert ved at bøyen er forankret til fundamentet ved hjelp av en enkel forankringsdel som er koaksial med bøyen og er innrettet til aksialt å oppta hele fortøyningsbelastningen og er av en slik lengde at bøyen holdes nede mot sin oppdrift og hvilken forankringsdel omfatter et lastbærende stivt rør (25) og en ankerkjetting. (20), samt en forankringsswivel (21) som muliggjør rotasjon av det stive rør i forhold til ankerkjettingen samt ved at systemet omfatter lastswivler (24) som står koaksialt med, er dreibare i forhold til og er tett forbundet med det stive rør og er tilknyttet lastførende ledninger (261 som er tilsluttet lastswivlene. for overføring av last mellom bøyen og fundamentet og ved at det mellom fundamentet og forankringsdelen finnes strammeanordninger (30,31) som skal hindre for stor rotasjon av forankringsdelen i forhold til fundamentet.

2. Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at ankerkjettingen (20) er festet til fundamentet og at det stive rør (25) er festet til bøyen,-samt at forankringsswivelen (21) står mellom det stive rør og ankerkjettingen.

3. Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at det stive rør (25) er festet til fundamentet og at ankerkjettingen'(20) er festet til bøyen, mens forankringsswiveien (21) danner for-bindelse mellom det stive rør og ankerkjettingen.

4. Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved to fleksible last-overførende ledninger (26) som er anordnet stort sett på mot-stående sider av forankringsdelen og er forbundet direkte mellom lastswivelen og fundamentet, hvilke lastførende ledninger har en lengde som er slik at lastswivelen hindres i for stor rotasjonsbevegelse i forhold til fortøyningsfundamentet.

5- Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i' ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at ankerkjettingen mellom bøyen og fortøynings-fundamentet er forsynt med en-spredeanordning omfattende en krave (28) med minst en spredearm (33) som strekker seg ut fra kraven og er festet til de fleksible ledninger.

6. Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at strammeanordningen omfatter en spredearm (30) som er festet til lastswivelen og fleksible strekkomponenter (31) som forbinder spredearmen og forankringsfundamentet (22), hvilke strekkomponenter er av en slik lengde at lastswivelen hindres i å rotere for meget i forhold til forankringsfundamentet.

7. Fortøynings- og lastoverføringssystem som angitt i krav 6, karakterisert ved at spredearmen er svingbart lagret (ved 29) på lastswivelen.