NO330074B1 - Fartoy med dypvannsoverforingssystem - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et dypvannsinntaks-system som omfatter en vanninntakskanal (7) som er forbundet med et dreietårn (4) på et dreietårnforankret fartøy (1). Dreietårnet (4) benyttes som en svivel for dypvannsinntaks-kanalen (7) med stor diameter, mens fartøyet fritt kan vinddreie seg om dreietårnet.

Description

Oppfinnelsen vedrører et dreietårnforankret fartøy som omfatter et skrog, en sylindrisk sjakt i skroget som har en sjaktvegg og et sylindrisk dreiet tårn med en dreiet tårnvegg som er roterbart montert inne i sjakten via i det minste et lager, hvilket dreietårn ved sin nedre del på eller nær kjølnivå omfatter forankringsliner som er festet til sjøbunnen.

For produksjon og prosessering av hydrokarboner strekker vanligvis en eller flere produktstigerør seg fra sjøbunnen til dreietårnet og er forbundet via svivler til produktrør på fartøyet. Når naturgass tilføres gjennom stigerørene til fartøyet, mates den via svivler til prosesserings- og kondenseringsenheter på fartøyet hvor naturgassen kjøles og komprimeres inntil den blir flytende. I flytende-gjøringsprosessen er det kjent å benytte kaldt sjøvann, som trekkes fra dyp på flere hundre meter til overflaten og har en temperatur på for eksempel 4 grader celsius, hvorved opptil 25 % av energien nødvendig for flytendegjøringen kan spares. Vanninntaksrørene må ha en diameter på flere titalls centimeter, så som 1 til 2 meter eller mer.

Fra NO 311513 Bl er det kjent et system for tilførsel av kjølevann til en prosess om bord i et flytende fartøy, hvor en vannledning i en stasjonær, sentral bøyedel av en frigjørbar konisk fortøyningsbøye står i forbindelse med en roterbar bøyedel som er forbundet med fartøyet via et tettet ringrom mellom den indre og ytre bøyedel.

NO 313584 Bl, som ikke var allment tilgjengelig på søknadstidspunktet for foreliggende patent, viser et dreietårnforankret fartøy hvor tilførsel av kjølevann til fartøyet bevirkes fra et reservoar i dreietårnet via en ledning som står i roterbar fluidforbindelse med et toroidelegeme på fartøyets dekk.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et fartøy hvor rør med stor diameter kan benyttes for vanninntak.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et fartøy hvor rørene med stor diameter benyttes uten å interferere med fartøyets fora n kri ngssystem.

Det er et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et fartøy som kan gi plass for vannrør av stor diameter uten vesentlige modifikasjoner av fartøyets konstruksjon.

For disse formål er et fartøy ifølge oppfinnelsen,karakterisert vedat et vanninntaksrør strekker seg fra under vannivået ned gjennom dreietårnet til en åpning i dreietårnveggen som er forbundet med et ringformet vannreservoar som strekker seg rundt dreietårnveggen, hvor vannreservoaret er stasjonært i forhold til skroget, idet en andre vannkanal forbinder vannreservoaret med en kjøleenhet.

Ved bruk av dreietårnet som svivel oppnås det et overføringssystem med stor diameter fra det stasjonære dreietårn til det vinddreide fartøy, hvilket kan gi plass for vanninnløpsrør med en diameter på flere titalls centimeter, så som 1 m eller mer. Ingen endringer av betydning i den eksisterende dreietårnforankrede fartøy konstruksjon må utføres for å utstyre eksisterende dreietårnforankrede far-tøyer med et vanninntakssystem ifølge foreliggende oppfinnelse.

Videre vil det vertikalt forløpende vanninntaksrør, som strekker seg gjennom dreietårnet, ikke komme i konflikt med fortøyningsliner og/eller stigerør for hydrokarboner som strekker seg fra sjøbunnen til henholdsvis et kjettingbord og til en svivel på dreietårnet.

I en utførelse utgjøres det andre reservoar av et rom mellom dreietårnveggen og sjaktveggen, idet et ringformet tetningsorgan dekker rommet mellom dreietårnveggen og sjaktveggen for å danne bunnen av vannreservoaret.

Vannreservoaret utgjøres av rommet mellom dreietårnveggen og veggen av brønnen. Tetningen er fortrinnsvis plassert nær de nedre lagre av svivelen for riktig innretning og dimensjonsstabilitet. Den stasjonære vannkanal strekker seg fra et hull i brønnens vegg til kjøleenheten, så som et flytendegjøringsanlegg for LNG.

Rommet inne i dreietårnet kan benyttes som lagringsrom, hvor bunnen av dreietårnet er lukket og åpninger i dreietårnet står i fluid forbindelse med rommet mellom veggen av brønnen og dreietårnveggen.

I en ytterligere utførelse er vannreservoaret utformet nær en øvre del av svivelen i form av en hovedsakelig kasseformet, ringformet enhet, som har en ringformet åpning som vender mot dreietårnveggen, og hvor vannkanalen strekker seg gjennom dreietårnveggen og rager gjennom den ringformede åpning inn i det kasseformede reservoar.

Vannreservoaret trenger ingen ytterligere tetningsmidler for å lukke reservoaret. Den kasseformede, ringformede enhet kan danne en stiv

lagerunderstøttelseskonstruksjon eller "lagerboks", som isolerer deformasjoner i skroget fra dreietårnets bærelagre.

Oppfinnelsen skal beskrives i detalj under henvisning til vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 viser et skjematisk sideriss av et dreietårnforankret fartøy som omfatter en vanninntakskanal ifølge oppfinnelsen, Figur 2 viser en første utførelse av et vannreservoar inne i dreietårnet og i brønnen, Figur 3 viser en andre utførelse av et vannreservoar i brønnen og tetningselementer som lukker bunnen av brønnen, Figur 4 viser en utførelse av en ytterligere vanntank forbundet med reservoaret i brønnen, Figur 5 viser en utførelse av et vannreservoar ved den øvre ende av dreietårnet, uten at ytterligere tetninger er nødvendig, og

Figur 6 viser en fleksibel dypvannskanal.

På figur 1 er det vist et dreietårnforankret fartøy 1, som omfatter et skrog 2 med en brønn 3 og et dreietårn 4. Ankerkjettinger 5 er forbundet med et kjettingbord ved den nedre ende av dreietårnet 4, og dette gjelder også stigerør 6 for hydrokarboner. Fartøyet 1 kan vinddreie seg om dreietårnet 4, avhengig av vind-og strømretningene. En vanninntakskanal 7 strekker seg fra stort dyp, så som flere hundre meter under vannflaten, til dreietårnet 4. Fra dreietårnet 4 transporteres kaldt sjøvann til en kjøleenhet på fartøyet 1, så som et behandlingsanlegg 8 (flytendegjøring) for LNG. LNG-behandlingsanlegget 8 kan være av den type som er beskrevet i US patent nr. 5.878.814, US patent nr. 6.003.603, US patent nr. 6.324.867, som herved er innlemmet ved referanse.

Som det vil sees av figur 2 omfatter dreietårnet 4 en sylindrisk dreietårnvegg 11, som er anbrakt i noen avstand fra brønnveggen 12. Dreietårnet 4 er understøttet i brønnen 3 via øvre lagre 12', som kan omfatte aksiallagre, og nedre lagre 13, som kan omfatte radiallagre.

Et ringformet vannreservoar 15 er dannet av rommet omsluttet av dreietårnveggen 11 og brønnveggen 12. Nær den nedre ende 16 av dreietårnet 4 lukker en ringformet tetning 17 bunnen av vannreservoaret 15. Det sentrale rom 17' av dreietårnet 4, som gir plass for produktstigerørene 6, benyttes også som vannreservoar og har en lukket bunn 19. Via åpninger 20 i dreietårnveggen 11 står det sentrale rom 17' i fluid forbindelse med det ringformede vannreservoar 15.

Den øvre ende 22 av vanninntakskanalen 7 strekker seg til en åpning 23 i dreietårnveggen 11 og tilfører kaldt sjøvann til det ringformede reservoar 15. En andre kanal 24 er forbundet med en åpning 26 i brønnveggen 12, fortrinnsvis nær den nedre ende 16 av dreietårnet, for transport av kaldt sjøvann til en kjøleenhet, så som et prosesseringsanlegg 8 for LNG. Hydrokarbonene som tilføres via stigerørene 6, så som naturgass, overføres via svivelstabelen 27 på dreietårnet til behandlingsutstyr og/eller lagringsfasiliteter på fartøyet 1.

I utførelsen på figur 3 holdes det sentrale rom 17' av dreietårnet 4 som et tørt rom idet kaldt sjøvann lagres kun i det ringformede rom 15.

I utførelsen på figur 4 er en vanntank 31 forbundet med det ringformede rom 15 via en åpning 32. Den andre kanal 24 strekker seg mellom kjøleenheten på fartøyet og vanntanken 31. Vanntanken 31 kan være forsynet med termisk isolerte vegger for å minimalisere varmeoverføringen fra det varme sjøvannet nær vannflaten til det kjølige vann i tanken, som kan ha en temperatur på omtrent 4 grader celsius.

I utstyret på figur 5 rager den øvre ende 22 av vanninntakskanalen 7 gjennom en ringformet åpning 33 i en øvre, ringformet lagertank 37, idet rommet 15 ikke benyttes som et vannlagringsreservoar. I dette tilfellet kan de nedre tetninger 17 utelates. Lagertanken 37 kan fungere som en lagerkasse og gi stivhet til de øvre lagre 12' samt isolere deformasjoner av skroget 2 fra lagrene 12'. Den andre kanal 24 er forbundet med en ytre vegg av tanken 37.

I utførelsen på figur 6 er det vist en fleksibel vannopptakskanal 7, så som beskrevet i US patent nr. 4.497.342 eller US patent nr. 4.928.295, som her er innlemmet ved referanse. En pumpeenhet 38 nær bunnen av kanalen tilfører vann oppad, hvorfra det pumpes av pumper 39 gjennom kanaler 40 inn i reservoaret 15. Fra reservoaret 15 pumpes vann gjennom kanalen 24 til kjøleenheten på fartøyet 1.

Claims (10)

1. Dreietårnforankret fartøy (1) omfattende et skrog (2), en sylindrisk sjakt (12) i skroget som har en sjaktvegg og et sylindrisk dreietårn (4) som har en dreietårnvegg (11) og er roterbart montert i sjakten (12) via i det minste et lager (12'), hvilket dreietårn ved sin nedre del på eller nær kjølnivå omfatter forankringsliner (5) som er festet til sjøbunnen, karakterisert vedat et vanninntaksrør (7) strekker seg fra under havflaten gjennom dreietårnet via en åpning (23) i dreietårnveggen til et ringformet vannreservoar (15) som strekker seg rundt dreietårnveggen (11), hvilket vannreservoar er stasjonært i forhold til skroget (2), idet en andre vannkanal (24) forbinder vannreservoaret med en kjøleenhet.

2. Dreietårnforankret fartøy ifølge krav 1, hvor det ringformede reservoar (15) utgjøres av et rom mellom dreietårnveggen (11) og sjaktveggen (12), idet et ringformet tetningsorgan (17) dekker rommet mellom dreietårnveggen og sjaktveggen for å danne bunnen av vannreservoaret (15).

3. Fartøy ifølge krav 2, hvor bunnen (19) av dreietårnet (4) er lukket og hvor i det minste en åpning (20) er tilveiebrakt i den nedre del av dreietårnveggen (11), hvilken åpning (20) står i fluid forbindelse med reservoaret (15).

4. Fartøy ifølge krav 1, hvor vannreservoaret er dannet av hovedsakelig kasseformet, ringformet element (37) som har en ringformet åpning (33) som vender mot dreietårnveggen (11), idet vannkanalen (7, 22) strekker seg gjennom dreietårnveggen (11) og rager gjennom den ringformede åpning (33) inn i det kasseformede reservoar (37).

5. Fartøy ifølge krav 4, hvor det kasseformede element (37) på en øvre flate understøtter et øvre lager (12') forbundet med dreietårnveggen (11).

6. Fartøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor et ytterligere vannreservoar (31) i skroget (2) er plassert i fluid forbindelse med vannreservoaret (15, 37).

7. Fartøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor kjøleenheten utgjør en del av et flytendegjøringsanlegg (8) for LNG på fartøyet.

8. Fartøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor i det minste et stigerør (6) for hydrokarboner strekker seg gjennom dreietårnet til en svivel (27) som understøttes på dreietårnet (4).

9. Fartøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor en pumpeenhet (38) understøttes ved eller nær en nedre ende av inntaksrøret (7).

10. Fartøy ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor inntaksrøret (7) har en lengde på minst 100 m, fortrinnsvis minst flere hundre meter.