NO871005L - Offshore-laste/lossesystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører laste/lossesystemer for offshore-bruk.

Utviklingen av dynamiske posisjoneringssystemer for skip hari dag nådd et slikt nivå at dynamisk posisjonering har oppnådd generell anerkjennelse som et foretrukket system for holding av skip på ønsket sted under lasting/lossing i sjøen. Man vet også at undervannsinstallasjoner under det av vanlige bølge-og strømpåvirkninger frie vanndyp har mange fordeler.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et laste/losse-system som muliggjør at man kan utnytte de fordeler som er tilknyttet bruk av dynamisk posisjonering og bruk av undervannsinstallasjoner under det av bølger og strøm påvirkede område, slik at lasting/lossing i sjøen derved kan mulig-gjøres på en rask og fordelaktig måte.

Denne hensikt tilfredsstilles av et system som definert i krav 1.

Plasseringen av en svivelinnretning på toppen av undervannsbasisen gjør det mulig å plassere svivelkonstruksjonen under påvirkningsdypet til bølger, strøm, såvel som skipstrafikk, og gjør det også mulig å benytte et dynamisk posisjonerings-system for et skip, med mulighet for skipet å ligge på været. Slik plassering av skipet vil minimalisere energiforbruket når skipet er under dynamisk posisjonering.

Basisen kan være en hvilket som helst egnet undervanns-struktur beregnet til å danne en stasjonær basis for svivelinnretningen.

Basisen kan således være en basisplattform som hviler på havbunnen, under forutsetning av at vanndypet ikke er for stort. Blant annet avhengig av vanndybden kan basisen være i form av en tårnstruktur som hviler på havbunnen, et raono-eller flerleddet tårn eller til og med en neddykket bøye som holdes på plass av ankerkabler - slakke eller forspente.

Et vesentlig aspekt ved oppfinnelsen er bruken av svivelinnretningen i kombinasjon med den fleksible ledning som strekker seg opp gjennom vannet under lasting (og lossing), idet denne ledning senkes ned og lagres i vannet når denikke er i bruk, i hvilken stilling ledningen vil være frifor påvirkninger fra bølger, strøm og trafikk. Dette bidrar naturlignok til å forlenge en slik lednings levetid.

Et foretrukket lagringsarrangement for den fleksible ledning er definert i krav 2.

Den spesielle fordel med dette arrangement er den letthet hvormed ledningen kan fiskes opp når et skip er ankommet og en fluidumoverføringsforbindelse skal etableres mellom svivelinnretningen og skipet. Lagringsarrangementets geometri bidrar til lett oppfisking og sammenkopling. Etter lastefasen kan ledningen løskoples og senkes ned i vannet igjen på en måte som sikrer at ledningen bringes tilbake til den opp-rinnelige lagringsstilling. Dette er et vesentlig trekk fordi man derved vil være sikret at når en gang en fordelaktig lagringsstilling er etablert, kan denne reetableres igjen og igjen.

Fordelaktig kan svivel innretningen være løsgjørbart koplet til basisen, slik at det derved muliggjøres en lett utbytting av innretningen. En slik løsgjørbar kopling gjør det naturligvis også mulig å sette innretningen på plass når det er behov for den, med etterfølgende eventuell fjerning av innretningen.

Plasseringen av svivel innretningen på et vanndyp utenfor påvirkningsområdet til bølger og strømmer, men ikke spesielt dypere enn nødvendig, gjør det naturligvis også mulig å benytte dykkere for inspeksjon og vedlikehold. Dette gjelder naturligvis også for den fleksible ledning og dens forbindelse med svivelinnretningen.

En foretråkken utførelsesform av oppfinnelsen er enn hvor den eneste forbindelse mellom skipet og undervannssvivelen er via den fleksible ledning. Oppfinnelsen utelukker imidlertid ikke bruk av et fortøyningsarrangement som innbefatter en trosse for et åk på svivelinnretningen og til skipsbaugen.

Det skal nå vises til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et lastesystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 2-5 viser et annet foretrukket lastesystem ifølge

oppfinnelsen,

fig. 6 viser et foretrukket lagringsarrangement ifølge

oppfinnelsen,

fig. 7-9 viser ulike faser under klargjøringen av

ledningen i fig. 6 for lasting,

fig. 10 viser en foretrukken svivel innretning ifølge

oppfinnelsen,

fig. 11 viser den foretrukne svivel innretning med et

fortøyningsåk, og

fig. 12 viser et arrangement hvor åket er forskjøvet i

forhold til lasteledningen.

Lastesystemet i fig. 1 innbefatter en lav basis 1 plassert på havbunnen 2. På basisen 1 er det plassert en svivelinnretning 3. Gjennom basisen 1 har svivelinnretningens 3 stasjonære del fluidumoverføringsforbindelse med en strømningsledning 4. Svi vel innretningens roterende del er forbundet med en fleksibel ledning 5 som strekker seg opp gjennom vannet til et tankskip 6. Ledningens 5 øvre ende er forsynt med en koplingsanordning for kopling til en tilsvarende koplingsanordning ombord i tankskipet ved 7.

Ledningen 5 holdes i en slakk S-kurve ved hjelp av opp-driftsmidler på i og for seg kjent måte.

Tankskipet 6 er dynamisk posisjonert og kan ligge på været innenfor en sirkel om svivelens 3 akse.

I fig. 2 er basisen i form av et tårn 9 som strekker seg opp i fra havbunnen 10. En svivelinnretning 12 er plassert på toppen av tårnet 9. Svivelens stasjonære del har fluidum-overføringsforbindelse med en stigeledning (ikke vist) som strekker seg opp i tårnet 9, mens svivelens 12 roterende del er forbundet med en fleksibel ledning 13 som strekker seg opp gjennom vannet til et tankskip 14. Den fleksible ledning er her utført som en ledning som følger en kjedelinje. Som i fig. 1 kan tankskipet være dynamisk posisjonert, med mulighet for å ligge på været innenfor en sirkel om svivelaksen.

Arrangementet i fig. 3 er som i fig. 2, med den eneste unntagelse at tårnet 15 er et leddtårn. Ford e andre kompo-nentene er det benyttet samme henvisningstall som i fig. 2.

Arrangementet i fig. 4 er et hvor basisen dannes av en forankret neddykket bøye. Bøyens 16 venstre del er vist med slakke ankerkabler 17 (bare en av flere slike kabler fordelt

rundt omkretsen er vist),mens bøyens høyre side er vist med forspente kabler 18.

En stigeledning (ikke vist) går fra havbunnen 19 opp til bøyen 16 og har fluidumoverføringsforbindelse med den stasjonære delen til en svivel innretning 20 på toppen av bøyen. Fra svivelens 20 roterende del går en fleksibel ledning 21 til et tankskip 22. Som i fig. 1-3 kan tankskipet ligge på været om svivelaksen 23.

I arrangementet i fig. 5, som forøvrig tilsvarer det som er vist i fig. 2, er svivelen 12' forsynt med et åk 24 for en fortøyningstrosse 25. Åket er svingbart forbundet med svivelens 12' roterende del slik at det kan svinge om en horisontalt akse.

Et foretrukket lagringsarrangement for den fleksible ledning i forbindelse med et tårn som i fig. 2 er vist i fig. 6-9. Fig. 6 viser stand-by-situasjonen eller lednings-lagrings-situasjonen. Fra tårnet 9 går den fleksible ledning 13 ned i vannet med en J-fasong fra svivelen 12. Ledningens 13 frie ende er ved 26 forbundet med en kjedelinje-kabel 27 som ved 28 er forbundet med en ankerkabel 29 som går til et anker 30 på sjøbunnen 10. Fra 28 går en bøyekabel 31 opp til en overflatebøye 32. En pilotkabel 33 går fra bøyen 23 til en pilotbøye 34. Ved hjelp av det beskrvne arrangement holdes ledningen 13 vekk fra tårnet 9 under stand-by-perloden. Ledningen 13 som rager ned fra svivelinnretningen 12, holdes således lagret under påvirkningsområdet til bølger og strømmer og uten fare for at ledningen skal slite mot tårnet. Ledningen er derfor sikret en lang levetid.

Når et skip 14 ankommer vil en servicebåt 35 fiske opp pilotkabelen 33 og vinsje kabelen 31 ombord. Kabelen 27 løskoples ved 28 og kabelen 31 senkes ned igjen som vist i fig. 8. Kabelen 27 bringes til skipet 14 og ved hjelp av en vinsk ombord i skipet bringes så ledningen 13 ombord og tilknyttes et rørledningsarrangement ombordi skipet. Lastingen kan nå begynne.

Ved løskopling etter lastingen reverseres de ovenfor nevnte operasjoner.

Ledningen 13 løskoples ombord i skipet og kabelen 27 gis ut og gis over til servicebåten. Servicebåten går til oppfisk-ingsbøyen og vinsjer kabelen 31 ombord .hvorved punktet 28 bringes opp til servicebåten. Kabelen 27 tilknyttes ved punktet 28 og kabelen 31 gis så ut, hvorved punktet 28 bringes ned til havbunnen igjen.

Hele operasjonen kan naturligvis utføres direkte fra tankskipet, idet man da eliminerer behovet for en servicebåt.

Det viktige trekket ved dette arrangement ligger i geometrien til kabel systemet, hvilken geometri gjør det mulig å løfte punktet 228 til overflaten og senke det ned igjen, hvorved man vil være sikret at stillingen til punktet 28 ikke endrer seg. Med andre ord: Arrangementet i fig. 6 er slik at ledningen vil holdes i den viste stilling. Etter lasting, når punktet 28 senkes ned igjen, vil situasjonen i fig. 6 være etablert igjen. Derved vil man være sikret at ledningen bringes tilbake til nøyaktig samme lagrings- eller stand-by-stilling som tidligere.

En foretrukken svivel innretning er vist i fig. 10. Svivelinnretningen innbefatter enstasjonær del 36 montert på en basis 37. Den stasjonære del 36 bærer en roterende sviveldel 38. En brakett 39 strekker seg sideveie fra den roterende del og ender i en klemmeanordning 40 for et rørledningselement 41 som strekker seg radielt i fra en svivelskjøt (ikke vist) og til klemmen 40. En fleksibel ledning 42 er tilknyttet rørledningselementet 41 ved 43. Fikseringen av rørlednings-elementet 41 ved 40 er viktig av to grunner. Den tilveie-bringer den nødvendige mekaniske momentarm (den eneste rotasjonsbevegelse induseres via den fleksible ledning 42) og sikrer at kreftene ikke overføres gjennom svivelskjøten.

Utførelsen av svivel innretningen i fig. 11 er en hvor det forefinnes et åk 44 for en fortøynlngstrosse 45, se i denne forbindelse fig. 5. Den konstruktive utførelse er som i fig. 10, med den unntagelse at den fleksible ledning 42' her strekker seg ned fra svivelen. For å unngå interferens (sliting) mellom trossen 45 og ledningen 42 kan åkets 44 horisontale svingeakse 46 fordelaktig være litt forskjøvet i forhold til den viste orientering i rett vinkel på rørled-ningselementet s radielle utstrekning. Dette er vist i fig. 12.

I fig. 12 er ækets 44 svingeakse 46 orientert med en vinkel cp relativt rørledningselementets 41 radielle orientering.

Claims (6)

1. x .

   Of f shore-laste/lossesystem innbefattende en undervannsbasis (1), med en topp under den vanlige påvirkningen til bølger og strømmer, en fluidumoverførings-svivelinnretning (3) på den nevnte basistopp, og en fleksibel ledning (5) som strekker seg i fra svivelinnretningen, hvilken ledning (5) har en fri ende forsynt med en koplingsanordning beregnet for sammenkopling med en tilsvarende anordning ombord i et dynamisk posisjonerbart skip (6).
2. 2.

   System ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte fleksible lednings (13) stand-by- eller lagringsarrangement er slik at ledningen holdes hengende i en J-lignende eller kjedelinjelignende form i fra svivelinnretningen (12), idet arrangementet innbefatter en kjedelinje-kabel (27) fra ledningens (13) frie ende (26) og til et punkt (28) hvor den er tilknyttet en ankerkabel (29) som strekker seg derfra og i retning av den nevnte kabel til et anker (30) i sjøbunnen, og videre er forbundet med en bøyekabel (31) som strekker seg opp til en overflatebøye (32), idet geometrien til kabelsystemet er slik at forbindelsespunktet (28) kan løftes til overflaten og senkes ned igjen til samme stilling på havbunnen (10).
3. 3.

   System ifølge krav 2, hvor overflatebøyen er forbundet med en pilotbøye (34) på overflaten ved hjelp av en pilotkabel (33).
4. 4.

   System ifølge et av de foregående krav, hvor svivel innretningen innbefatter en stator (36) beregnet for montering på undervannsbasisen (37), en rotor (38) roterbart montert på statoren og med en rotorakse, en fluidumpassasje i statoren og en fluidumpassasje i rotoren, idet disse fluidumpassasjer er svi velforbundne koaksialt med rotoraksen, rotorf luidum-passasjen innbefatter et radielt utenfor rotoraksen i rotoren (38,39) fiksert rørledningselement (41), og rørledningsele-mentet (41) strekker seg fritt fra fikseringsstedet (40) og til den nevnte svivelforbindelse.
5. 5.

   System ifølge krav 4, hvor rotoren (38) bærer et vertikalt svingbart åk (44) for enn fortøyningstrosse (45).
6. 6.

   System ifølge krav 5, hvor svingeaksen (46) til åket (44) er forskjøvet i forhold til en retning i rett vinkel på rørled-ningselementets (41) utstrekning.