NO784360L

NO784360L - CONNECTORS.

Info

Publication number: NO784360L
Application number: NO784360A
Authority: NO
Inventors: Houston Wheeler Knight
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1979-06-26
Also published as: CA1105801A; DE2855760A1; BR7808336A; GB1603410A; IT7831228A0; FR2412779A1; JPS5489322A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår fluidlastesystemer, og mer bestemt lastesystemer for overføring av fluid mellom en fra-landsbøye og et tankskip. The present invention relates to fluid loading systems, and more specifically loading systems for the transfer of fluid between an offshore buoy and a tanker.

Produksjonen av olje og gass fra fralandsbrønner har gjennomgått en sterk.utvikling innen petroleumsindustrien, og denne vekst har ført til utvikling av midler for transport av petroleumsprodukter fra fralandsbrønner til raffinerier eller lagringsanlegg på land. Mange av brønnene bores og fullføres i farvann hvor bruk av tankskip av meget stor kapasitet utgjør den mest praktiske og effektive fremgangsmåte for transport av petro-leumsproduktene. Ved enkelte av disse brønner er sjøen for grunn til at tankskipet kan laste ved brønnen, slik at petroleumspro-duktene må overføres gjennom rørledninger eller slanger med meget stor diameter til en terminal eller en flytebøye flere hundre meter fra brønnen. Vanligvis er det mer hensiktsmessig å over-føre petroleumet fra brønnområdet til flytebøyen i en enkelt rør-ledning med en diameter som er vesentlig større enn diameteren til last-grenrørene til tankskipet, enn det er å anvende flere rør eller slanger med liten diameter. Mindre slanger har en til-bøyelighet til å sammenfiltres og>- skades, og flere mindre rør er dyrere å installere. The production of oil and gas from offshore wells has undergone strong development within the petroleum industry, and this growth has led to the development of means for transporting petroleum products from offshore wells to refineries or storage facilities on land. Many of the wells are drilled and completed in waters where the use of tankers of very large capacity is the most practical and efficient method for transporting the petroleum products. At some of these wells, the sea is the reason for the tanker to load at the well, so that the petroleum products must be transferred through pipelines or hoses of very large diameter to a terminal or a floating buoy several hundred meters from the well. It is usually more appropriate to transfer the petroleum from the well area to the buoy in a single pipeline with a diameter that is significantly larger than the diameter of the cargo branch pipes of the tanker, than it is to use several pipes or hoses of small diameter. Smaller hoses have a tendency to get tangled and damaged, and several smaller pipes are more expensive to install.

Hvert av last-grenrørene til et tankskip har vanligvis meget mindre diameter enn den ene rørledning som er tilkoplet terminalen eller flytebøyen. I den hensikt å minske lastetiden som medgår til å fylle et tankskip, innbefatter enkelte av de eksi-sterende terminaler et antall eller en gruppe ledd-lastearmer hvis innenbordsender er koplet til den ene tilførsels-rørledning og hvis utenbordsender er koplet til et separat tankskip-grenrør. Denne gruppe ledd-lastearmer øker installasjonskostnadene og kom-pliserer styringen av lasteoperasjonen. Det som trengs er en enkelt, lastearm med stor diameter hvis innenbordsende er koplet til tilførselsledningen samt en anordning for å kople utenbordsenden til et antall tankskip-grenrør. Each of the cargo manifolds of a tanker is usually much smaller in diameter than the single pipeline connected to the terminal or buoy. In order to reduce the loading time involved in filling a tanker, some of the existing terminals include a number or a group of articulated loading arms whose inboard transmitter is connected to the one supply pipeline and whose outboard transmitter is connected to a separate tanker. manifold. This group of articulated loading arms increases the installation costs and complicates the management of the loading operation. What is needed is a single, large diameter loading arm whose inboard end is connected to the supply line and a device for connecting the outboard end to a number of tanker manifolds.

Foreliggende oppfinnelse omfatter en tilpasningsenhet for overføring av fluid fra en enkelt ledd-lastearm til et antall grenrør med mindre diameter ombord på tankskipet, og den tilveiebringer midler for kompensering av forskjellige avstander mellom grenrørene på ulike tankskip. Tilpasningsenheten innbefatter en sammensatt koplingsdel som har et gjennomløp med stor diameter for tilkopling til lastearmen, og et antall gjennomløp med mindre diameter for tilkopling til grenrørene på de forskjellige tankskip. En koplingsinnretning innbefattende en dreieforbindelse ved hver ende og en albu mellom forbindelsene, forbinder det store gjennomløp og lastearmen innbyrdes. Ved hver av de mindre gjennomløp er en dreieforbindelse innkoplet mellom gjen-nomløpet og en eksenterkopler. Kopleren er innrettet for tilkopling til tankskipets grenrør. The present invention comprises an adaptation unit for transferring fluid from a single articulated loading arm to a number of branch pipes of smaller diameter on board the tanker, and it provides means for compensating for different distances between the branch pipes on different tankers. The fitting unit includes a composite connecting part which has a passage with a large diameter for connection to the loading arm, and a number of passages with a smaller diameter for connection to the branch pipes on the various tankers. A coupling device including a pivot joint at each end and an elbow between the joints interconnects the large passage and the loading arm. At each of the smaller passages, a rotary connection is engaged between the passage and an eccentric coupler. The coupler is designed for connection to the tanker's manifold.

En enkelt rørledning med forholdsvis stor diameter er innkoplet mellom ledd-lastearmen og brønnområdet hvor petroleum lagres. Fluid pumpes gjennom den store rørledning til en bøye-stake der lastearmen og tilpasningsenheten befinner seg. Fluid strømmer fra tilpasningsenheten inn i et antall tankskip-grenrør for å muliggjøre hurtig lasting av tankskipet. Dette samme sys-tem kan benyttes for lossing av et tankskip ved en havn eller terminal der vannet er for grunt for store tankskip. En bøyestake er forankret på dypt vann utenfor havnen eller terminalen, og en rørledning med stor diameter er innkoplet mellom bøyestaken og havnen eller terminalen. Tilpasningsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse er innkoplet mellom tankskipets grenrør og den store, ledd-lastearm, for å muliggjøre hurtig lossing av tankskipet. A single pipeline with a relatively large diameter is connected between the articulated loading arm and the well area where petroleum is stored. Fluid is pumped through the large pipeline to a bend stake where the loading arm and adapter are located. Fluid flows from the adapter into a number of tanker manifolds to enable rapid loading of the tanker. This same system can be used for unloading a tanker at a port or terminal where the water is too shallow for large tankers. A buoy stake is anchored in deep water outside the port or terminal, and a large diameter pipeline is connected between the buoy stake and the port or terminal. The adaptation unit according to the present invention is connected between the tanker's manifold and the large, articulated loading arm, to enable rapid unloading of the tanker.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Figur 1 er et sideriss av en lastearm innbefattende den fluidoverførende tilpasningsenhet ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et sideriss i større målestokk av tilpasningsenheten på fig. 1, og illustrerer virkemåten til eksenterkoplerne. Figur 3 er et delriss i større målestokk sett i retning av pilene 3-3 på fig. 2, med enkelte partier fjernet. The invention will be described in more detail below with reference to the drawing. Figure 1 is a side view of a loading arm including the fluid transferring adaptation unit according to the present invention. Figure 2 is a side view on a larger scale of the adaptation unit of fig. 1, and illustrates the operation of the eccentric couplers. Figure 3 is a partial view on a larger scale seen in the direction of the arrows 3-3 in fig. 2, with some parts removed.

Et fralands-lastesystem med en fluidoverførende til pasningsenhet ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en ledd-lastearm A (figur 1) innbefattende stive, innenbords og uten-bords rørdeler henholdsvis B og C, anordnet vesentlig ende mot ende. Armen A er vist anordnet på en passende bærekonstruksjon såsom en bøyestake D for lasting eller lossing av tankskip. Innenbord-rørdelen B er dreibart montert på et vertikalt anordnet stigerør 10 for universalbevegelse om kryssende horisontal- An offshore loading system with a fluid transferring to fitting unit according to the present invention comprises an articulated loading arm A (figure 1) including rigid, inboard and outboard pipe parts B and C respectively, arranged essentially end to end. The arm A is shown arranged on a suitable support structure such as a bending stick D for loading or unloading tankers. The inboard pipe part B is rotatably mounted on a vertically arranged riser pipe 10 for universal movement about intersecting horizontal

og vertikalakser, slik at rørdelen virker som en bærebom for utenbords-rørdelen C, hvilken rørdel C er dreibart forbundet med den ytre ende av innenbordsdelen B for relativ bevegelse i et vertikalplan. En slange eller en annen rørledning E er tilkoplet til lastearmens A innenbordsende for tilføring av fluid til.denne eller for å motta fluid fra denne. Ettersom utenbords-rørdelen C er dreibart forbundet med ytterenden av innenbordsdelen B for bevegelse om en horisontal akse, og ettersom organer er anordnet på bøyestaken D for å bevege innenbordsdelen B om universalopplag-ringens innbyrdes vinkelrette akser og for å dreie utenbordsdelen C i forhold til innenbordsdelen B, kan elementet.A lett koples and vertical axes, so that the pipe part acts as a support boom for the outboard pipe part C, which pipe part C is rotatably connected to the outer end of the inboard part B for relative movement in a vertical plane. A hose or other pipeline E is connected to the inboard end of the loading arm A for supplying fluid to it or to receive fluid from it. As the outboard tube part C is pivotally connected to the outer end of the inboard part B for movement about a horizontal axis, and as means are provided on the bending rod D for moving the inboard part B about the mutually perpendicular axes of the universal bearing and for turning the outboard part C in relation to the inboard part B, element A can be easily connected

til grenrørene M på et tankskip T.to the manifolds M on a tanker T.

Rørledningen E (figur 1) er koplet til det vertikalt an-ordnede stigerør 10 som er understøttet på bøyestaken D ved hjelp av en ramme 12. Ledd-lastearmens A innenbordsende er opplagret direkte på stigerøret 10 via en horisontal dreieforbindelse 14, The pipeline E (figure 1) is connected to the vertically arranged riser 10, which is supported on the bend stack D by means of a frame 12. The inboard end of the joint loading arm A is supported directly on the riser 10 via a horizontal swivel connection 14,

og vekten av armen A oppveies av en motvekt 16. and the weight of the arm A is offset by a counterweight 16.

Utenbords-rørdelen. C er utbalansert for bevegelse, om ho-risontalaksen i en dreieforbindelse 18 ved hjelp av et pantograf-system omfattende et par skiver 20, 21, et par kabler 23, 24 og en ytterligere motvekt (ikke vist) på vanlig fagmessig måte. Den ytterligere motvekt kan være tilstrekkelig tung til å holde den ytre rørdel i hvilken som helst stilling den bringes i. Utenbords-rørdelen C kan manøvreres til arbeidsstillingen vist i figur 1 ved hjelp av en stropp L eller lignende. The outboard pipe section. C is balanced for movement about the horizontal axis in a pivot joint 18 by means of a pantograph system comprising a pair of discs 20, 21, a pair of cables 23, 24 and a further counterweight (not shown) in the usual professional manner. The additional counterweight can be sufficiently heavy to hold the outer tube part in whatever position it is brought into. The outboard tube part C can be maneuvered to the working position shown in Figure 1 by means of a strap L or the like.

En fluidoverførende tilpasningsenhet 28 som er koplet til den frie ende av utenbords-rørdelen C forbinder den enslige rør-lednings-lastearmen.A med et par tankskip-grenrør M. Tilpasningsenheten (figur 3) innbefatter en stort sett T-formet koplingsdel eller T-stykke 30 med et enkelt, stort, ringformet inn-løpshus 32 ved sin ene ende, og et par noe mindre ringformede ut-løpshus 34a, 34b ved den andre ende. Innløpshuset 32 er koplet til utenbords-rørdelens C frie ende ved hjelp av et par dreiefor bindelser 36, 37 samt et rørbend 38. Innløpshuset 32 innbefatter en ringformet innløpskanal med vesentlig samme tverrsnitts-areal som rørdelens C og rørbendets 38 innvendige, areal. Hvert av utløpshusene 34a, 34b er ved hjelp av dreieforbindelser 42a, 42b forbundet med en motsvarende eksenterkopler 40a, 40b. Den frie ende av hver av eksenterkoplerne innbefatter en flens 41 (figur 1 og 2) som er-tilpasset for tilkopling til en flens F A fluid-transmitting adapter 28 coupled to the free end of the outboard pipe member C connects the single pipeline loading arm A with a pair of tanker manifolds M. The adapter (Figure 3) includes a generally T-shaped coupling member or T- piece 30 with a single, large, annular inlet housing 32 at one end, and a pair of somewhat smaller annular outlet housings 34a, 34b at the other end. The inlet housing 32 is connected to the free end of the outboard pipe part C by means of a pair of swivel connections 36, 37 and a pipe bend 38. The inlet housing 32 includes an annular inlet channel with essentially the same cross-sectional area as the pipe part C and the pipe bend 38's internal area. Each of the outlet housings 34a, 34b is connected to a corresponding eccentric coupler 40a, 40b by means of swivel connections 42a, 42b. The free end of each of the eccentric couplers includes a flange 41 (figures 1 and 2) which is adapted for connection to a flange F

på tankskip-grenrøret M. Utløpshusene 34a, 34b (figur 3) innbefatter hver en ringformet kanal med vesentlig samme tverrsnitts-areal som tankskip-grenrørets innvendige areal. En typisk diameter for rørdelen C er 765 mm, mens en typisk innvendig diameter for grenrøret er 406 mm. on the tanker manifold M. The outlet housings 34a, 34b (Figure 3) each include an annular channel with essentially the same cross-sectional area as the inner area of the tanker manifold. A typical diameter for pipe section C is 765 mm, while a typical internal diameter for the branch pipe is 406 mm.

Eksenterkoplerne 40a, 4 0b (figur 3) er hver i form av et par sammenkoplede rørbend, hvor hvertrørbend har vesentlig mindre enn 90° avbøyning. Eksenterkoplerne er stort sett i form av bokstaven S med S1 ens to ender forløpende langs parallelle akser. Den nøyaktige avbøyningsgrad for hver av koplerne bestemmes av avstandsområdet mellom sentrene til tankskip-grenrørene M. Når én av eksenterkoplerne 40a, 40b dreies i dreieforbindelsen, beskriver koplerens utenbordsende en bue i rommet hvor avstanden mellom de frie ender av koplerne 40a og 40b endrer seg, idet den ene kopler dreies. Avstanden S som senteret til den frie ende på hver av koplerne beveges idet kopleren dreies, er vist i figur 2 og 3. De to eksenterkoplere 40a, 40b muliggjør trinnløs av-standsregulering i horisontalplanet mellom avstandene Sl (fig. 3) og S2. Når horisontalavstanden mellom nabo-grenrør på tankskipet er mindre enn avstanden S2 og større en avstanden Sl kan de frie ender på eksenterkoplerne 40a, 40b beveges vertikalt i forhold til rørdelen C f or" å oppta vertik,al bevegelse av grenrørene. The eccentric couplers 40a, 40b (Figure 3) are each in the form of a pair of connected pipe bends, where each pipe bend has substantially less than 90° deflection. The eccentric couplers are mostly in the shape of the letter S with S1's two ends running along parallel axes. The exact degree of deflection for each of the couplers is determined by the distance range between the centers of the tanker manifolds M. When one of the eccentric couplers 40a, 40b is turned in the pivot joint, the outboard end of the coupler describes an arc in space where the distance between the free ends of the couplers 40a and 40b changes, as one of the connectors is turned. The distance S that the center to the free end of each of the couplers moves as the coupler is turned is shown in figures 2 and 3. The two eccentric couplers 40a, 40b enable stepless distance regulation in the horizontal plane between the distances Sl (fig. 3) and S2. When the horizontal distance between neighboring branch pipes on the tanker is less than the distance S2 and greater than the distance Sl, the free ends of the eccentric couplers 40a, 40b can be moved vertically in relation to the pipe part C to accommodate vertical movement of the branch pipes.

Tilpasningsenheten 28 gjør det mulig å kople et enkelt rør eller annen ledning med stor diameter til et par tankskip-grenrør med mindre diameter, og gir mulighet for tilkopling til tankskip-grenrør med et forhåndsbestemt sett ulike avstander mellom nabogrenrør. Avstanden mellom grenrørene på tankskip er vanligvis mellom 214 cm og 244 cm, slik at den frie ende på hver av eksenterkoplerne bør kunne varieres horisontalt minst 15 cm for å kunne rekke over de ulike grenrøravstander. The adaptation unit 28 makes it possible to connect a single pipe or other wire with a large diameter to a pair of tanker manifolds with a smaller diameter, and allows for connection to tanker manifolds with a predetermined set of different distances between neighboring manifolds. The distance between the branch pipes on tankers is usually between 214 cm and 244 cm, so that the free end of each of the eccentric couplers should be able to be varied horizontally by at least 15 cm to be able to reach over the different branch pipe distances.

Selv om den best tenkbare utførelse av foreliggende oppfinnelse her er vist og beskrevet, vil det være klart at modi-fikasjoner og variasjoner kan utføres uten å avvike fra det som ansees å utgjøre oppfinnelsesgjenstanden. Although the best conceivable embodiment of the present invention has been shown and described here, it will be clear that modifications and variations can be made without deviating from what is considered to constitute the object of the invention.

Claims

1. Fluid-transmitting adaptation unit for connecting an articulated loading arm to a number of manifolds on a tanker, characterized in that it comprises a connecting part with a single, annular inlet housing at one end and a number of smaller, annular outlet housings at its other end, means for to connect the inlet housing to the outboard side of the articulated loading arm, a number of swivel connections, a number of eccentric couplers, -organs for connecting each swivel connection between one of the eccentric couplers and one of the corresponding outlet housings of the coupling part.

2. Adaptation unit according to claim 1, characterized in that the eccentric couplers include a radially outward facing flange at one end for connection to a tanker branch pipe.

3. Adaptation unit according to claim 1, characterized in that the connecting part includes a T-pipe piece.

4. Adaptation unit according to claim 1, characterized in that the eccentric couplers include: a pair of pipe bends connected end to end, a radial flange at each end of the coupler as well as means for connecting one end of the coupler to one of the swivel connections.

5. Adaptation unit according to claim 1, characterized in that the eccentric couplers comprise a pair of pipe bends which each have a deflection of less than 90.

6. Adaptation unit for connecting a single articulated loading arm to a pair of tanker manifolds, characterized in that it comprises a generally T-shaped connecting part with a single annular inlet housing and a pair of smaller annular outlet housings, a pair of eccentric couplers, a pair of swivel joints , means for connecting each swivel connection between one of the eccentric couplers and one of the coupling part's corresponding outlet housings, as well as means for connecting the inlet housing to the outboard end of the articulated load arm.

7. Adaptation unit according to claim 6, characterized in that it comprises rotary connection means for connecting the inlet housing to the outboard end of the articulated loading arm.

8. Adaptation unit according to claim 6, characterized in that the means for connecting the inlet housing to the loading arm include a pair of swivel connections and a pair of pipe bends, means for connecting a first swivel connection between the inlet housing and the first of the pipe bends, means for connecting a second swivel connection between the first and second pipe bends, as well as means for connecting the second pipe bend to the outboard end of the articulated loading arm.

9. Adaptation unit according to claim 6, characterized in that the eccentric coupler has a degree of deflection which causes the outer end of the coupler to describe an arc in space as the coupler is turned around the swivel connection which is connected to the eccentric coupler.

10. Adaptation unit according to claim 6, characterized in that each eccentric coupler includes an S-shaped pipe section, a radial flange at each end of the pipe section as well as means for connecting the other end of the pipe section to one of the swivel connections.