NO328217B1 - System for overforing av et fluidprodukt mellom et fartoy og et landanlegg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et system for overføring av et fluidprodukt, særlig flytendegjort naturgass, mellom et fartøy, så som et skip, og et anlegg, særlig et fast anlegg for prosessering og lagring av produktet, hvilket system er av den type som innbefatter et rør-arrangement for transport av produktet mellom fartøyet og anlegget, i hvilket rørarran-gement en ende er forbundet med anlegget og den andre enden kan forbindes med en manifold på fartøyet, og som innbefatter en innretning for kobling til fartøyets manifold, og en fleksibel overføringsledning som er forbundet med anlegget, idet koblingsinnretningen og ledningen kan forbindes med hverandre via sine frie ender for overføring av fluidproduktet mellom fartøyet og anlegget, og der i det minste den frie enden av den fleksible overføringsledningen er forsynt med håndteringsmidler for bevegelse av den nevnte frie ende mellom en koblingsstilling relativt koblingsinnretningen og en frakoblet lagringsstilling.

Overføringssystemer av denne type for overføring av flytendegjort naturgass, er kjent.

Fig. 1 viser en konvensjonell overføringsstasjon for LNG (liquified natural gas = flytendegjort naturgass) som er generelt vist og angitt med henvisningstallet 1 og innbefatt-ende en plattform 2 hvor laste- eller lossearmer 3 er montert, hvilke armer består av stive rør og konstruksjoner som er innbyrdes leddforbundne med hverandre ved hjelp av et antall rotasjonsledd. Overføringsstasjonen er tilknyttet et fortøyningsanlegg 4 for far-tøyer som skal lastes eller losses via overføringsstasjonen 1. Sistnevnte er plassert ved

enden av en pir 6 som bærer faste rør. Disse faste rør kan strekke seg over flere kilome-ter og forbinder overføringsstasjonen med et behandlings/lagringsanlegg for det produkt som overføres mellom fartøyet og det faste anlegg. Denne type av overføringsstasjon er globalt tilfredsstillende, men har den hovedulempe at overføringsstasjonene og deres

omgivelser får en tendens til å være sofistikerte og tungvinte, hvilket øker de totale an-leggskostnader.

Hensikten med oppfinnelsen er å fjerne disse ulemper og å foreslå et overføringssystem som har en relativt enkel konstruksjon og kan brukes også på steder hvor omgivelsene er vanskelige, samtidig som kostnadene reduseres.

For løsing av dette problem er det innledningsvise overføringssystem kjennetegnet ved, ifølge oppfinnelsen, at koblingsinnretningen er i form av en koblingsmodul, og at denne modul er forsynt med håndteringsmidler som muliggjør dens bevegelse mellom en manifoldkoblet stilling og en frakoblet lagringsstilling, og med en innretning hvormed modulen hviler på fartøyets manifoldplattform i den koblete stilling.

Ifølge en utførelsesform av overføringssystemet innbefatter transportarrangementet en nød-frakoblingsinnretning for overføringsledningen. Nød-frakoblingsinnretningen er med fordel anordnet i koblingsmodulen eller på en mobil ende av den fleksible overfø-ringsledningen.

Overføringsarrangementet kan ifølge en utførelse innbefatte en fallbremseinnretning for overføringsrørets frie ende i tilfelle av en nød-frakobling. Fallbremseinnretningen kan med fordel innbefatte en vinsj anordnet på den delen av arrangementet som forblir forbundet med manifolden i tilfelle av en nød-frakobling, rundt hvilken vinsj det er lagt en kabel hvis frie ende er festet til overføringsledningens frie ende, hvilken kabel vil frikoble seg selv.

Koblingsinnretningen eller den frie enden innbefatter med fordel en innretning for styring av den fleksible lednings frie ende mot en mottaksende for nevnte rørende på koblingsinnretningen. Denne styreinnretning kan innbefatte en trakt anordnet på koblingsinnretningen eller på et munnstykke på det fleksible rør, og en konus er med fordel anordnet på det fleksible rørs mobile ende eller på koblingsinnretningen. Videre kan midler være tilstede for å bringe konusen til samvirke med trakten når den fleksible ledning skal forbindes med koblingsinnretningen. De nevnte midler innbefatter en vinsj anordnet på koblingsinnretningen eller på munnstykket til det fleksible rør, samt en kabel som er lagt rundt vinsjen og hvis frie ende kan festes til den nevnte konus.

Ifølge en ytterligere utførelsesform er de nevnte håndteringsmidler anordnet på en bærekonstruksjon, så som en bærebro, montert på en plattforminnretning. Håndteringsmidlene for overføringsrørets mobile ende innbefatter en vinsj og en kabel som er lagt rundt vinsjen og ved hvis frie ende den fleksible lednings ende er opphengt.

Håndteringsmidlene for koblingsmodulen kan innbefatte en kran som er montert på bærekonstruksjonen, fra hvilke midler modulen er opphengt via en kabel.

Ifølge en annen utførelsesform er innretningen for å bære koblingsmodulen på fartøyet en justerbar bærer som er forbundet med modulen via et ledd som har en horisontal akse.

Koblingsmodulen innbefatter med fordel en belgleddinnretning som gjør modulen isostatisk når den er forbundet med manifolden og hviler på manifoldplattformen.

Den nevnte fleksible overføringsledning kan dannes av en slange så som en kryogen slange når produktet er flytendegjort naturgass. Som et alternativ kan den fleksible over-føringsledning bestå av en rekke av innbyrdes leddforbundne elementer.

Ifølge en ennå ytterligere utførelsesform kan midlene hvortil den faste enden av den fleksible overføringsledning er permanent festet, være dannet av en bærekonstruksjon så som en bærebro som fordelaktig er montert på en plattform. Bærekonstruksjonen kan innbefatte utstyr for forbindelse av den fleksible overføringsledning med nedsenkede kryogene ledninger som tilhøre et landanlegg.

Ifølge en ytteligere utførelsesform e koblingsinnretningen utformet for forflytting av den konnektor hvortil det fleksible rør skal kobles mot fartøyets side.

Konnektoren i koblingsinnretningen, utformet for å oppta endestykket av den bevegelige frie enden av den fleksible overføringsledningen, e med fordel orientert på skrå nedad, slik at endestykket kan kobles til konnektoren via bevegelsen av innretningen for styring av denne enden.

Ifølge en ennå ytterligere utførelsesform e den fleksible overføringsledning opphengt i en kjedelinjekurve mellom dens ende i enhve opeasjonstilstand for systemet. Dess-uten vil det kunne være fordelaktig å la fartøyets konnektor, til hvilken ledningen kan tilkobles, være plassert ombord på fartøyet, slik at ledningen ved atskillelse av konnektoren fra fartøyet ikke hindres og kan bevege seg ved hjelp av sin vekt uten å treffe far-tøyet.

Oppfinnelsen skal forklares nærmee, med belysning av andre hensikte, kjennetegn, detalj e og fordele, under henvisning til tegningene, som vise eksemple på oppfinnelsen:

fig. 1 e et perspektivriss av en konvensjonell oveføringsstasjon,

fig. 2 e et perspektivriss av et overføringssystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 e et toppriss av et overføringssystem ifølge oppfinnelsen, av den type

som e vist i fig. 2,

fig. 4 viser et grunnriss av overføringssystemet i fig. 3,

fig. 5 A til 5G vise delvise oppriss av et overføringssystem ifølge oppfinnelsen, og vise de ulike fase i forbindelse med tilveiebringelse av og frigjøring av en oveføringsforbindelse mellom et fartøy og landanlegget,

fig. 6 viser et riss i noe større målestokk av en koblingsmodul ifølge oppfinnelsen og av den frie enden til et fleksibelt rør i overføringssystemet ifølge

oppfinnelsen, og figuren viser det fleksible rør under tilknytning til modulen, fig. 7 viser et riss som i fig. 6, men viser det fleksible rør i innkoblet tilstand

relativt modulen,

fig. 8 viser et riss i retning av pilen VIII i fig. 7 og viser bæreinnretningen for

koblingsmodulen,

fig. 9 er et oppriss av en andre utførelsesform av koblingsmodulen, med enden av et fleksibelt kryogent rør tilkoblet,

fig. 10 viser et riss i retning av pilen X i fig. 9,

fig. 11 og 12 viser oppriss av en tredje utførelsesform av en koblingsmodul og den mobile enden til et fleksibelt rør, under tilkobling og i ferdig innkoblet tilstand,

fig. 13 viser et riss i retning av pilen XIII i fig. 12, og viser koblingsmodu-lens bæreinnretning,

fig. 14 viser et riss sett i retning av pilen XIV i fig. 11,

fig. 15 er et oppriss av en fjerde utførelsesform av en koblingsmodul og en

ende av det fleksible rør, i sammenkoblet tilstand,

fig. 16 viser et oppriss av en fjerde utførelsesform av en koblingsmodul og

en ende av et fleksibelt rør, vist i sammenkoblet tilstand,

fig. 17 er et oppriss av en koblingsinnretning som er integrert i manifolden,

og en ende av et fleksibelt rør, med delene vist i sammenkoblet tilstand,

fig. 18A og 18B viser oppriss av enden til et fleksibelt rør ifølge oppfinnelsen,

fig. 19 er et oppriss av en fartøysmanifold hvortil en koblingsinnretning

ifølge oppfinnelsen er integrert,

fig. 20 er et forenklet grunnriss av manifolden i fig. 19, idet styre- og innrettingsinnretningen er utelatt,

fig. 21 er et oppriss av en ende av et fleksibelt rør utformet for samvirke med

den integrerte koblingsinnretningen i fig. 19,

fig. 22 viser et grunnriss av enden av det fleksible rør i fig. 21,

fig. 23 A til 23E viser oppriss av ulike trinn i forbindelse med sammenkoblingen av den integrerte koblingsinnretning i fig. 19 og enden av det fleksible

rør i fig. 21,

fig. 24 og 25 er oppriss av nok en utførelse av manifoldintegreringen,

fig. 26 er et forenklet oppriss av nok en utførelse av en koblingsmodul,

fig. 27 er et oppriss av nok en utførelse av et overføringssystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 28 viser et trinn i den prosess som gjennomføres ved tilveiebirngelsen av

en overføringskobling for systemet i fig. 27,

fig. 29 viser et trinn ved en nød-frakobling av overføringssystemet i fig. 27,

og

fig. 30 viser et riss i større målestokk av den del som er betegnet med XXX i fig. 28.

Oppfinnelsen beskrives nedenfor i forbindelse med overføring av en flytendegjort naturgass. Naturligvis skal oppfinnelsen kunne benyttes for andre fluidprodukter, så som væsker, pulverprodukter og gasser av hvilken som helst type.

Fig. 2 viser et overføringssystem ifølge oppfinnelsen.

Overføringssystemet kan realiseres uten piren 6 som bærer rørene i den konvensjonelle overføringsstasjonen i fig. 1. Ifølge oppfinnelsen er produktoverføringen, i eksempelet flytendegjort naturgass (LNG), realisert ved hjelp av nedsenkede kryogene ledninger 8 i det viste eksempel. Selv om overføringssystemet 1 er vist som en del av et konvensjo-nelt fortøyningsanlegg, skal det nevnes at fortøyningsanlegget kan forenkles av årsaker som vil bli gitt nedenfor i forbindelse med den detaljerte beskrivelse av overføringssta-sjonen.

Som vist i figurene danner et overføringssystem 1 en grenseflate mellom et fartøy 9 og det faste behandlings- og lagringssystem, av hvilket bare de nedsenkede transportled-ninger 8 er vist. Overføringssystemet 1 innbefatter i hovedsaken to plattformer 10,10' som bærer en lagrings-/håndteringsbærebro 11 for ett eller flere overføringsarrangemen-ter 13 for fluidproduktet, og en hovedplattform 15 for alt det utstyr hvortil de ned-dykkede kryogene ledninger 8 er forbundet og som kreves for forbindelsen med overfø-ringsarrangementene 13. Utstyret vil ikke bli beskrevet i detalj, da dette ikke anses som nødvendig for forståelsen av oppfinnelsen.

I et overføringssystem ifølge oppfinnelsen, egnet for standard fartøy, innbefatter et overføringsarrangement 13 i hovedsaken minst en koblingsmodul 17 som er beregnet for tilkobling ved en ende til en manifold 18 om bord på fartøyet, og, tilordnet hver modul, et fleksibelt overføringsrør 19, fordelaktig i form av en fleksibel kryogen ledning som beskrevet, og eksempelvis som levert av firmaet Coflexip Stena Offshore. De fleksible overføringsledninger 19 er ved én ende permanent festet til en bærebro 20 som hviler på hovedplattformen 15, mens den andre frie enden 22 kan være forbundet med en kobling 23 anordnet ved den andre enden av modulen 17.

Hovedfunksjonen til bærebroen 11 er å muliggjøre håndtering og lagring av overfø-ringsdeler, nemlig hver koblingsmodul 17 og de mobile endene 22 til de fleksible kryogene ledninger 19, ved hjelp av henholdsvis en kran 25 og vinsjer 26. Som vist i figurene henger en koblingsmodul 17 i kranen 25 og kan beveges mellom en lagringsstilling på bærebroen 11 og en overføringsstilling i hvilken modulen hviler på manifoldplattformen 28 ved hjelp av en egen bæreinnretning 30 og er koblet til manifoldflensen 18 ved hjelp av konnektor 16. Den frie enden 22 til hver av de fleksible kryogene ledninger 19 henger i en kabel 31 fra en vinsj 26 på bærebroen 11 og kan beveges mellom en lagringsstilling, særlig vist i fig. 5A, i hvilken den er løsgjort fra modulen 17, og sin over-føringsstilling i hvilken den er forbundet med modulens 17 konnektor 23, slik det er vist i fig. 5E.

Konstruksjonen til den første utførelsesform av et overføringsarrangement 13 ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives mer detaljert, under henvisning til figurene 6 til 8.

Koblingsmodulen 17 i dette arrangement, mellom konnektoren 16 som samvirker med fartøyets manifoldflens 18, og bæreinnretningen 30 på fartøyets manifoldplattform 28, innbefatter en belgleddinnretning 33 som isolerer manifoldflensen relativt krefter fra den fleksible ledning under sammenkoblingen med manifolden, når røret hviler på manifoldplattformen. Den innstillbare bæreinnretning 30 er forbundet med modulen via et ledd som har en horisontal akse 34. Et ekstra ledd (ikke vist) kan eventuelt benyttes for å tillate rotasjonsbevegelser langs manifoldaksen. Som vist i fig. 8 innbefatter bæreren 30 to regulerbare bærestag 30 som bærer et tverrstykke 38, som på sin side bærer røret 32. I tillegg til bæreren 30 er modulen forsynt med en innstillbar fot 35 ved belgleddet 33, beregnet til å gi ekstra understøttelse, særlig for modullagring.

Modulen 17, i den delen som er plassert mellom bæreinnretningen 30 og koblingsinnretningen 23 for kobling til den fleksible kryogene ledning 19, innbefatter en nød-frakob-lingsinnretning 37 beregnet til å sikre en frakobling av overføringsforbindelsen i tilfelle av en nødssituasjon. Denne innretning i seg selv er kjent og krever derfor ingen nærmere beskrivelse her. En innretning som markedsføres av MIB International Limited kan benyttes. Innretningen markedsføres under betegnelsen "Hydraulically Operated Double Valve with Emergency Release Systems for Service with LNG." Det sørges for at koblingsdelen til den fleksible ledning skrår nedover relativt den horisontale rørdel som hviler på manifoldplattformen 28.

Hva angår konnektorene 16,23 til de to endene av modulen 17 så kan det her dreie seg om hydrauliske konnektorer, eksempelvis av den type som er kjent under betegnelsen QCDC (Quick Connect/ Disconnect Coupler), eller det kan dreie seg om manuelle kob-lere.

Koblingsmodulen 17 innbefatter også en fasthukingsflens 39 for kranens 25 kabel 40. Fasthukingspunktet 41 er plassert i modulens 17 tyngdepunktsenter. Modulen er også forsynt med en innretning 43 beregnet for styring av enden 22 av det fleksible rør 19. Denne styreinnretning 43 er utformet som et munnstykke som skal forbindes med modulkonnektoren 23. Innretningen 43 innbefatter i hovedsaken en del i form av en styre-trakt 44 som strekker seg i hovedsaken parallelt med aksen til modulens 17 skrå del, hvortil det fleksible rør eller ledningen 19 skal kobles, og bæres av en del som er utført i ett med røret 32. Innretningen 43 innbefatter også en vinsj 47 anordnet på belgleddet 33. Fra vinsjen går det en kabel 41 hvis frie ende går igjennom trakten 44, via en styre-skive 49, og denne kabelen kan festes til en styreinnrettingsstang 51, her kalt en konus, som er utført i ett med munnstykket 22 på den fleksible kryogene ledning 19 og strekker seg i hovedsaken parallelt med ledningsaksen. Den fremre frie enden 53 av innrettings-stangen er utformet slik at den går inn i trakten 44 når munningen 22 på det fleksible rør skal forbindes med modulen 17. For å sikre nøyaktig innretting av munnstykket i forhold til modulkonnektoren 23 behøver man bare, etter først å ha festet kabelens 48 ende til konusens fremre ende 53, å trekke kabelen inn ved hjelp av vinsjen 47. Man ser at konusen 51 har to diametralt motliggende sidevinger 55 som, når konusen 51 går inn i trakten 44, går inn i tilsvarende diametralt motstående sidespor 54 utformet i den fremre utvidede delen av trakten 44. Bredden av disse sporene blir stadig mindre i retning på og fra mottaksenden. Munnstykket 22 på det fleksible rør hukes ved 58, ved basisen til innrettingskonusen 51, til kabelen 31 som kommer fra vinsjen 26 på bærebroen 11. Det skal også nevnes at det fleksible rørs mobile munnstykke 22 kan være forsynt med en ventil 61.

Hva angår de fleksible kryogene ledninger 19, så henger disse i en naturlig kjedelinje og den faste enden er fortrinnsvis sentrert relativt bevegelsene til den mobile enden. Man har funnet at man ved å velge en egnet lengde av det fleksible rør vil det ikke være nød-vendig å benytte roterende ledd eller endeavstivere. For å hindre at de fleksible rør utsettes for altfor store mekaniske påkjenninger, er deres frie ender 22 alltid understøttet, både under lagring og under tilkobling til modul 17, og i tilfelle av en nød-frakobling. I sistnevnte tilfelle vil vinsjen 47 virke som en fallbremseinnretning for den frie enden av det fleksible rør som er frakoblet.

Prosessen i forbindelse med tilveiebringelsen av en overføringsforbindelse for et fluidprodukt mellom fartøyet og det faste landanlegg, og for frakobling i tilfelle av en nød-situasjon, skal nå forklares nærmere med henvisning til figurene 5A til 5G. Fig. 5 A viser overføringsdelene, nemlig koblingsmodulen 17 i opphengt tilstand og det fleksible rør 19 i en lagret tilstand. Modulen henger i kabelen 40 fra kranen 25, og den frie enden 22 til det fleksible rør henger i kabelen 31 fra vinsjen 26. For tilveiebringelse av en overføringsforbindelse blir modulen 17 først senket ved hjelp av kranen 25. Når modulen når den nedre broen i bærebroen 11 kan kabelen 48 fra vinsjen 27 forbindes med den fremre enden til konusen 51. Modulen 17 senkes igjen helt til den kan kobles til fartøyets manifoldflens 18 ved hjelp av konnektoren 16. Modulen hviler på plattformen 28 ved hjelp av bæreinnretningen 30 (fig. 5B). Den frie enden 22 til det fleksible rør blir så senket ved hjelp av vinsjen 26. Den frie enden 22 blir deretter trukket mot konnektoren 23 og modulen ved hjelp av en vinsj 47 som er anordnet på modulen, og enden av det fleksible rør festes til konnektoren 23 under utnyttelse av styre-/innrettingsinnretningen, idet konusen 51 bringes inn i trakten 44 på modulen. Fig. 5E viser det fleksible rør (ledningen) i en tilstand hvor det er sammenkoblet med modulen 17. Figuren 5F og 5G viser fremgangsmåten ved en nød-frakobling etter at nød-frakoblings-innretningen 37 er åpnet. Når det fleksible rør beveger seg vekk under påvirkning av kjedespenningen vil rørets bevegelse bremses av kabelen 48 som er lagt rundt vinsjen uten å være fullstendig festet til den. Etter full avspoling av kabelen bæres den frie enden av kabelen 31 fra vinsjen 26, slik det er vist i fig. 5G.

Den ovenfor gitte beskrivelse av oppfinnelsen med henvisninger til figurene 2 til 7 er ikke begrensende og det kan tenkes mange modifikasjoner. Den foran beskrevne anordning er derfor bare å betrakte som et første utførelseseksempel av oppfinnelsen.

En annen utførelse er vist i figurene 9 og 10. Denne utførelse utmerker seg særlig ved at nød-frakoblingsfunksjonen er integrert med fastgjøringskonnektoren for det fleksible rørs (ledningens) 19 ende 22. Denne konnektor er også kjent i seg selv, og kan eksempelvis være av en type som er kjent under betegnelsen "Coupler Integral Val ve and Hose End Valve", en kobling som markedsføres av MIB under betegnelsen 64. I denne utførelsen kan innrettingsinnretningen være den samme som i den første utførelsen. I denne andre utførelse, som i den første utførelse, kan man imidlertid også benytte en innrettingsinnretning som innbefatter to innrettingskonuser av samme type som konusen 51, anordnet diametralt ovenfor hverandre i et horisontalplan og beregnet for samvirke med to innrettingstrakter av samme type som trakten 44. I et slikt tilfelle vil fastgjø-ringsmodulen være forsynt med to vinsjer av samme type som vinsjen 47, eller med en vinsj som har to vinsjtromler.

Figurene 11 til 14 viser en tredje utførelse som er særpreget ved at konnektoren for kobling av koblingsmodulen til det fleksible rør (ledningen) 19 så vel som nød-frakoblings-innretningen er anordnet på enden av det fleksible rør. Konnektoren og frakoblingsinn-retningen er betegnet med henholdsvis 65 og 66. Som vist i figurene er konstruksjonen til koblingsmodulen 67 forenklet. Modulen 67 innbefatter en del av en rørformet over-føringskonstruksjon som innbefatter en sentral hylse 69 som ved den ene enden er forbundet med et belgledd 70 som bærer en hydraulisk eller manuell konnektor 71 for fast-gjøring til fartøyets manifoldflens 18, og i den andre enden er forbundet med et belgledd 72 som bærer en flens 74 beregnet for opptak av konnektoren 65 på det fleksible rør. Hylsen 69 er montert ved hjelp av en vertikal del 75 og en horisontal del 76, som danner en innrettingstrakt understøttet av en bærer amme 67 hvormed modulen hviler på far-tøyets manifoldplattform 28. Denne ramme 77 innbefatter i hovedsaken en ring 79 som holdes mellom to deler av en brakett 80. Hver brakettdel er forsynt med en fot 81 er beregnet for anlegg mot plattformen 28. Trakten 76 og bærerammen 77 er forbundet med hverandre via en horisontal leddakse 82. Som tidligere er det her på modulen 67 anordnet en vinsj 87 for innrettings-innretningen for det fleksible rørs ende. Fasthukingspunktet 85 på modulen er anordnet på traktinnretningen 76.

Enden av eller munnstykket på det fleksible rør er vinklet og innbefatter en horisontal

del som bærer konnektoren 65, og en skrå del 86 som er anordnet i den aksiale forleng-elsen av det fleksible rør og bærer nød-frakoblingsinnretningen 66. Konusen 51 går parallelt med den horisontale delen av munnstykket, over en avstand som er lik avstanden mellom aksene til trakten 76 og flensen 74 på modulen.

I denne utførelsesform er fallbremsevinsjen 87 montert på delen 86 på den awinklede side. Den frie enden 88 til den kabel som er tilordnet vinsjen, er festet til delen 86 på det fleksible rørs side. Enden av det fleksible rør er ved bendet festet til kabelen 31 fra vinsjen 26 på håndterings- og lagringsbærebroen 11 ved hjelp av et gaffelstykke 90 som kan svinge i hovedsaken om munnstykkets tyngdepunktsenter, med to klips 91 som er integrert med endedelen på det fleksible rørs side og som ligger diametralt overfor hverandre.

Som vist i fig. 11, når det tilveiebringes en forbindelse mellom modulen 67 og konnektoren 65 ved enden av det fleksible rør 19, må sistnevnte gå igjennom ringen 79 før kob-lingen til flensen 74 på modulen. I tilfelle av en nød-frakobling er det endedelen av innretningen på det fleksible rør (ledningen) som skilles fra den andre endedelen som bærer vinsjen, hvilken vinsj er festet til modulen. Faller den fraskilte del, vil fallbevegelsen bremses av vinsjen 87. Man vil se at i denne utførelsen hviler enden av det fleksible rør på bærerammen 77 via konusen 51 og trakten 76.

Fig. 15 viser en fjerde utførelse av overføringsarrangementet, hvor forbindelseskoblin-gen for modulen og det fleksible rør så vel som nød-frakoblingen er anordnet på det fleksible rørs side, på samme måte som i den tredje utførelse. Særegenheten ved denne fjerde utførelse beror på at modulen 95 er forsynt med en bæreinnretning 96 i form av en krummet vugge som ved hjelp av en fot 98 hviler på fartøyets manifoldarm-plattform 28 og ved hjelp av et tverrstykke 101 og en sko 99 hviler mot fartøyets, side. Vuggen 97 virker som en føringsbane hvor enden av det fleksible rør hviler ved hjelp av flere sko 103 når røret nærmer seg koblingsmodulen. I fig. 15 er det vist tre slike sko som er aksialt innrettet på det fleksible rør. Disse skoene gir en permanent understøttelse for det fleksible rør under overføringen. Da det i hovedsaken vil være endene til det fleksible rør som utsettes for mekaniske påkjenninger, er den løsning som er gitt med denne fjerde utførelse, av stor betydning. Fig. 16 viser en femte utførelse som særlig utmerker seg ved at delen 105 som bærer konnektoren 106 på enden av det fleksible rør er forskjøvet sideveis relativt aksen til det fleksible rør 19, samtidig som den strekker seg i hovedsaken parallelt med aksen. På den annen side ligger trakten 107 og konusen 108 nå i aksen til det fleksible rør. Fig. 17 viser nok en mulig realisering av overføringssystemet ifølge oppfinnelsen. Et særtrekk her er at den delen av det nye koblingsarrangement, som i fig. 11 eksempelvis svarer til koblingsmodulen, nå er integrert med endedelen 110 av manifolden, og det er bare munnstykket 111 på det fleksible rør 19 som kan beveges, opphengt i bærebroen 11. Delen 111 av manifolden bærer derfor innrettingsinnretningen for munnstykket 111 på det fleksible rør mot manifoldflensen 112. Innrettingsinnretningen innbefatter inn-rettingstrakten 113, vinsjen 114 og en kabelskive 115 for styring av kabelen 116.

Munnstykket 111 har rettlinjet form og innbefatter konnektoren 118, nød-frakoblingen 119, fallbremsevinsjen 120 og konusen 121.

Avslutningsvis viser figurene 19 til 22 nok en utførelsesform av den realiseringen av

oppfinnelsen som er vist i fig. 17. Munnstykket på manifolden bærer også en konnektor 122 for fastgjøring av munnstykket 123 på det fleksible rør til manifolden. Innrettings-innretningen for munnstykket 123, for tilveiebringelse av forbindelsen med konnektoren 122, har en spesiell utforming. Innrettingsinnretningen innbefatter i hovedsaken en trakt 124, en konus 127 tilordnet munnstykket 123 på det fleksible rør, to hydrauliske donkrafter 126 som er svingbart opplagret ved 128 på to diametralt motliggende steder på rørdelen 129, og vinsjen (ikke vist) for kabelen 131, som er vist festet til enden av konusen. Munnstykket 123 på det fleksible rør 129 bærer to armer 133 som er svingbart opplagret på diametralt motliggende steder på munnstykket 123, i dets gravitetssen-ter. Hver svingbare arm er tilordnet en hydraulisk donkraft 126 for samvirke som beskrevet nærmere nedenfor. Konusen er opplagret i de to armer 133 ved hjelp av en tverrdel 134. Hver hydraulisk donkraft 126 har en stempelstang 136 som er aksialt be-vegelig i et ytre, svingbart opplagret sylinderhus 137. Enden av stempelstangen 136 bærer en gaffel 138 som kan ta tak i enden 139 på den tilordnede arm 133 på munnstykket 123.

Figurene 23A til 23E viser ulike faser under sammenkoblingen av det fleksible rør og manifolden. I en første fase, som er vist i fig. 23 A, trekkes konusen 127 inn i trakten 124 helt til de to sidevingene 55 for anslag i trompeten 124, slik det er vist i fig. 23 B. Endene vil nå befinne seg i en fangsone for gaffelstykkene 138. I denne stilling beveges stempelstengene ut inntil gaffelstykkene 138 danner inngrep med endene 139 på armene og bevirker at armene svinger. Derved svinges også munnstykket 133 på det fleksible

rør, slik at munnstykket beveger seg mot konnektoren ved enden av manifolden, slik det er vist i figurene 23C og 23D. Svingebevegelsene foregår helt til munnstykket går inn i fangsonen til konnektorkj evene, slik det er vist i fig. 23 E.

Figurene 24 og 25 er oppriss av nok en utførelse av koblingsinnretningen. Den atskiller seg fra utførelsen i fig. 19 ved at trakten 124 for konusen på den mobile delen av det fleksible rør nå er montert på sin bærer via et universalledd 140. Donkrafterl41 styrer trakten når den svinger og muliggjør en nominell plassering og bibehold av traktens no-minelle plassering når konusen er plassert i trakten.

Utførelsen i figurene 24 og 25 atskiller seg bare med hensyn til plasseringen av universalleddet i forhold til trakten, og med hensyn til plasseringen av donkraftene. I fig. 24 befinner universalleddet seg ved enden av trakten, hvis motliggende ende er beregnet for opptak av konusen. Donkraftene er med sine sylindere forbundne med bæreren, som er utført i ett med manifolden, og stempelstengenes ender er forbundet med et punkt som ligger mellom traktens to ender. I fig. 25 er universalleddet plassert på et sted mellom traktens to ender, fordelaktig i den midtre del, mens stempelstengene er festet til trakten ved den enden som er motliggende den konusmottagende ende.

Hva angår virkemåten til utførelsen i figurene 24 og 25, så svarer denne til de i figurene 23 A til 23 E viste faser. Det skal nevnes at donkraften 141 trer i funksjon når forbindelsen mellom trakten og konusen er foretatt, det vil si når konusen er gått helt inn i trakten. Denne utførelse har den fordel at trakten kan bevege seg fritt under konusens inn-føring. Fig. 26 er et oppriss av nok en utførelsesform av koblingsmodulen. Opprisset er forenklet i den grad at styre- og innrettingsinnretningen og trakten med tilhørende understøt-telser er utelatt. Særegenheten ved denne utførelsen er at modulen er festet til manifold-platen 28 på sitt koblingssted ved hjelp av kleminnretningen 142,143 som innbefatter innstillbare bærere 30 og 35. Fordi modulen er utført i ett med manifold-plattformen i sin koblingsstilling vil kreftene nå tas av plattformen. Det fleksible element så som en belg eller rørelementer som er leddforbundet med hverandre, i fig. 26 antydet med 145, sikrer en fleksibel forbindelse mellom konnektoren 16 på manifolden og rørelementet i modulen. Fig. 27 til 30 viser nok en utførelsesform av et overføringssystem ifølge oppfinnelsen. I denne utførelsesform, som i den som er vist i fig. 17, er koblingsmodulen eller den innretning som er betegnet med 150 permanent forbundet med manifolden 18 på en slik måte at konnektoren som skal forbindes med det fleksible rør, befinner seg nær far-tøyets side. Med andre ord, koblingsinnretningen er integrert med manifolden. Den integrerte koblingsinnretning hviler på manifoldplattformen 28 ved fartøyets side ved hjelp av en bæredel 155. Konnektoren 157, beregnet for samvirke med det fleksible rør 19, er orientert i retning nedad. I denne utførelsesform er det koblingsinnretningen 157 som bærer innrettingskonusen 158, hvis akse går parallelt med konnektoraksen.

Som vist i tegningsfigurene henger det fleksible rørs 19 munnstykke 160 i en kabel 162 fra en vinsj 163 som er plassert på toppen av en bærende konstruksjon 164 som er montert på et nivå over fartøyet og montert på en plattform 165. Denne bærende konstruksjonen kan ha en hvilken som helst egnet form.

Da det er konnektoren til den faste modul 157 som bærer konusen 158, er i dette tilfellet trakten 167 for opptak av konusen montert på munnstykket 160 på det fleksible rør. Dette munnstykket bærer også vinsjen 169 med tilhørende kabel 170. Etter at kabelen er festet til konusen 158 kan munnstykket 160 forbindes med koblingsinnretningen eller -modulen 150, slik det er vist på tegningsfigurene. I dette tilfellet går kabelen gjennom trakten. Nød-frakoblingen 172 utgjør en del av munnstykket 160 på det fleksible rør 19.

Som vist i figurene 27 og 28 blir, for etablering av en forbindelse mellom fartøysmani-folden 18 og det fleksible rør 19, munnstykket 160 på det fleksible rør (ledningen) senket ved awikling/avspoling av kabelen 162. Kabelen 170 er forbundet med konusen 158 i koblingsmodulen 150 (fig. 27), og ved hjelp av vinsjen 169 trekkes munnstykket mot koblingsinnretningen (fig 29) for at konusen skal gå inn i trakten 167. Dette mulig-gjør en festing av munnstykket til koblingsinnretningen (fig. 28). Fig. 29 viser, som tidligere nevnt, at ved en nød-frakobling vil det fleksible rør 19 atskille seg fra fartøyet ved åpning av nød-frakoblingen 172, men vil holdes igjen av kabelen 162. Kabelen 170 vil etter avspoling fra vinsjen 169 henge ned fra konusen 158. Da konnektoren 157 befinner seg ved fartøyets side vil det fleksible rør ikke hindres under separeringen fra far-tøyet, og det fleksible rør kan bevege seg under påvirkning av sin vekt uten at det treffer fartøyet.

Man kan tenke seg mange modifikasjoner av oppfinnelsen slik den er beskrevet og vist på tegningsifgurene, innenfor rammen av oppfinnelsen. I de beskrevne utførelsesek-sempler av oppfinnelsen dreier det seg om kryogene fleksible ledninger i overførings-stasjonen. Disse ledningene kan naturligvis erstattes av andre fleksible gjenstander, eksempelvis en rekkefølge av stive elementer som eksempelvis er innbyrdes leddforbundne.

Alle de foran beskrevne innretninger, særlig styre-/ innrettingsinnretningene, kan benyttes i andre utførelseseksempler enn der hvor de er vist. Særlig gjelder at det vil være mulig å bruke innretningene som utstyrer den mobile modul i den med fartøyets manifold integrerte versjon og vise versa.

Et kjennetegn ved oppfinnelsen, som er felles for samtlige utførelser, er anordningen av innrettingskonusen. Denne anordning bestemmes i forhold til egenskapene til det fleksible rør, særlig i forhold til den lineære vekt og stivhet med hensyn til bøying, og under hensyntagen til vekten av munnstykket, for derved å minimalisere spenningspåkjennin-ger i det fleksible rør under alle driftsfaser, og for oppnåelse av optimal inngang av konusen i trakten. Figurene 18A og 18B viser typisk parametere i en konus-anordning, nemlig den totale lengde L mellom spissen av konusen og munnstykkets basis, avstanden e mellom enden av konusen og aksen til det fleksible rør, og vinkelen a mellom ko-nusaksen og konnektoraksen.

Det vil av beskrivelsen og tegningsfigurene gå frem at oppfinnelsen medfører flere av-gjørende fordeler. Det skal først nevnes at de krefter som oppstår ved tilveiebringelsen av én fluidoverføringsforbindelse, under fluidoverføringen og under frakoblingen av overføringsdelene, fullt ut tas av fartøyet, nemlig av manifolden, konstruksjonen til manifoldplattformen, fartøyets skrogplater etc. Det er fartøyet som bærer den mobile del og den deformerbare del av overføringsarrangementet ifølge oppfinnelsen. Manifoldflensen er det geometriske referansesystem under alle faser i forbindelse med oppkob-ling, overføring, normal frakobling og nød-frakobling av det fleksible rør. Når modulen er festet til manifoldflensen og hviler på fartøysplattformen eller skroget, vil det være mulig å løfte den mobile enden til det fleksible rør og holde denne på plass ved hjelp av enkel vinsjing, samtidig som man begrenser skjærspenninger og induserte momenter i manifoldflensen. Systemet muliggjør en undertrykkelse av varmepåkjenninger ved hjelp av konstruktive tiltak, så som belger og ledd. Håndteringen av modulen ved hjelp av en kran eller en arm over mamfoldplattformen er en enkel håndteringsmetode. De fleksible rør henger og benyttes i kjedelinjer, en ideell utforming. Den mobile enden til det fleksible rør vil i tilfelle av en nød-frakobling bli bremset, og følsomme deler kan ikke falle ned i vannet eller treffe andre gjenstander.

Det skal også nevnes at bruk av fleksible overføringsdeler så som en fleksibel kryogen ledning, gjør det mulig for overføringsstasjonen å kunne absorbere selv relativt store bevegelser mellom fartøyet og plattformene. Som et her ikke begrensende eksempel kan nevnes at lengden av det fleksible rør eller nevnte ledning bør være i størrelsen 50 meter eller mer, avhengig av de relative bevegelser som må kunne absorberes. Dette medfører betydelige fordeler, så som mulige forenklinger av fartøyets fortøyningskonstruksjon, og en plassering av overføringsstasjoner selv i miljøer hvor dagens overføringsstasjoner ikke kan brukes. Som følge av den modulære oppbyggingen av overføringsstasjonen ifølge oppfinnelsen kan overføringsdelene lett demonteres og forflyttes, hvilket gjør det mulig å unngå pirer med spesifikke trafikkbaner for løfteutstyr i kjente overføringssy-stemer.

Det skal også nevnes at modulen, både i den uavhengige versjon og i den integrerte versjon, medfører at konnektoren hvortil det fleksible rør skal knyttes, flyttes helt ut til far-tøyets side, hvilket muliggjør at det fleksible rør kan skille seg fra fartøyet i tilfelle av en nød-frakobling uten å treffe fartøyet og uten selv å bli skadet. Etter atskillelsen vil det fleksible rør forbli opphengt i kabelen som forbinder røret med bærekonstruksjonen.

Claims (22)

1. System for overføring av et fluidprodukt, særlig flytendegjort naturgass, mellom et far-tøy, så som et skip, og et anlegg, særlig et fast anlegg for prosessering og lagring av produktet, hvilket system er av den type som innbefatter et rør arrangement for transport av produktet mellom fartøyet og anlegget, i hvilket rør-arrangement en ende er forbundet med anlegget og den andre enden kan forbindes med en manifold på fartøyet, og som innbefatter en innretning (17) for kobling til fartøyets (9) manifold (18), og en fleksibel overføringsledning (19) som er forbundet med anlegget, idet koblingsinnretningen (17) og ledningen (19) kan forbindes med hverandre via sine frie ender for overføring av fluidproduktet mellom fartøyet og anlegget, og der i det minste den frie enden (20) av den fleksible overføringsledningen (19) er forsynt med håndteringsmidler (11,26, 31) for bevegelse av den nevnte frie ende mellom en koblingsstilling relativt koblingsinnretningen og en frakoblet lagringsstilling, karakterisert ved at koblingsinnretningen (17) er i form av en koblingsmodul, og at denne modul er forsynt med håndteringsmidler (11,25) som muliggjør dens bevegelse mellom en manifoldkoblet stilling og en frakoblet lagringsstilling, og med en innretning (30) hvormed modulen hviler på fartøyets manifoldplattform (28) i den koblete stilling.

2. Overføringssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at transportarrangementet innbefatter en nød-frakoblingsinnretning (37) for overførings-ledningen (19).

3. Overføringssystem ifølge krav 2, karakterisert ved at nød-frakoblingsinnretningen (37) for den fleksible overføringsledningen (19) er anordnet i koblingsmodulen (17).

4. Overføringssystem ifølge kravene 1 eller 2, karakterisert ved at nød-frakoblingsinnretningen (37) er anordnet på en mobil ende (22,172) av den fleksible overføringsledningen (19).

5. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 4, karakterisert ved at overføringsarrangementet innbefatter en fallbremseinnretning for overfø-ringsrørets (19) frie ende i tilfelle av en nød-frakobling.

6. Overføringssystem ifølge krav 5, karakterisert ved at fallbremseinnretningen innbefatter en vinsj anordnet på den delen av arrangementet som forblir forbundet med manifolden i tilfelle av en nød-frakobling, rundt hvilken vinsj det er lagt en kabel hvis frie ende er festet til overføringsledningens frie ende, hvilken kabel vil frikoble seg selv.

7. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 6, karakterisert v e d at koblingsinnretningen (17) eller den frie enden (22) innbefatter en innretning for styring av den fleksible lednings (19) frie ende (22) mot en mottaksende for nevnte rørende på koblingsinnretningen.

8. Overføringssystem ifølge krav 7, karakterisert ved at styreinnretningen innbefatter en trakt (44,167) anordnet på koblingsinnretningen (17) eller på et munnstykke (160) på det fleksible rør, at en konus er anordnet på det fleksible rørs (19) mobile ende (22) eller på koblingsinnretningen (150), og at midler fore-ligger for å bringe konusen (51,158) til samvirke med trakten når den fleksible ledning skal forbindes med koblingsinnretningen.

9. Overføringssystem ifølge krav 8, karakterisert ved at de nevnte midler innbefatter en vinsj (47,169) anordnet på koblingsinnretningen (17) eller på munnstykket (160) til det fleksible rør, og en kabel (48,170) som er lagt rundt vinsjen og hvis frie ende kan festes til den nevnte konus (51,158).

10. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 9, karakterisert ved at de nevnte håndteringsmidler er anordnet på en bærerkonstruksjon, så som en bærebro (11), montert på en plattforminnretning (10,10').

11-, Overføringssystem ifølge krav 10, karakterisert ved at håndteringsmidlene for overføringsrørets (19) mobile ende (22) innbefatter en vinsj (26) og en kabel (31) som er lagt rundt vinsjen og ved hvis frie ende den fleksible lednings ende (22) er opphengt.

12. Overføringssystem ifølge krav 11, karakterisert ved at håndteringsmidlene for koblingsmodulen (17) innbefatter en kran (25) som er montert på bærerkonstruksjonen (11), fra hvilke midler modulen er opphengt via en kabel (40).

13. Overføringssystem ifølge ett av kravene 2 til 12, karakterisert v e d at innretningen (30) for å bære koblingsmodulen (17) på fartøyet (9) er en justerbar bærer som er forbundet med modulen via et ledd som har en horisontal akse (34).

14. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 13, karakterisert v e d at koblingsmodulen (17) innbefatter en belgleddinnretning som gjør modulen isostatisk når den er forbundet med manifolden og hviler på manifoldplattformen.

15. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 14, karakterisert ved at en fleksibel overføringsledning (19) dannes av en slange så som en kryogen slange når produktet er flytendegjort naturgass.

16. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 15, karakterisert ved at den fleksible overføringsledning er en rekke av innbyrdes leddforbundne elementer.

17. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 16, karakterisert ved at midlene hvortil den faste enden av den fleksible overføringsledning (19) er permanent festet, dannes av en bærekonstruksjon så som en bærebro (20) som fordelaktig er montert på en plattform (15).

18. Overføringssystem ifølge krav 17, karakterisert ved at bærekonstruksjonen (20) innbefatte utstyr for forbindelse av den fleksible overførings-ledning (19) med nedsenkede kryogene ledninger (8) som tilhøre et landanlegg.

19. Overføringssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at koblingsinnretningen e utformet for forflytting av den konnektor hvortil det fleksible rør skal kobles mot fartøyets side.

20. Overføringssystem ifølge ett av kravene 7 til 19, karakterisert v e d at konnektoren i koblingsinnretningen, utformet for å oppta endestykket av den bevegelige frie enden av den fleksible overføringsledningen, e orientert på skrå nedad, slik at endestykket kan kobles til konnektoren via bevegelsen av innretningen for styring av denne enden.

21. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 20, karakterisert v e d at den fleksible overføringsledning er opphengt i en kjedelinjekurve mellom dens ende i eihve opeasjonstilstand for systemet.

22. Overføringssystem ifølge ett av kravene 1 til 21, karakterisert v e d at fartøyets konnektor (23), til hvilken ledningen kan tilkobles, e plasset ombord på fartøyet, slik at ledningen ved atskillelse av konnektoren fra fartøyet ikke hindres og kan bevege seg ved hjelp av sin vekt uten å treffe fartøyet.