NO871006L - Offshore-laste/lossesystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører laste/lossesystemer for bruk i sjøen.

Utviklingen av dynamiske posisjoneringssystemer for skip har i dag nådd et slikt nivå at dynamisk posisjonering har oppnådd almen 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 bølger og strømmer påvirkede vanndyp har flere fordeler.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et laste/- lossesystem som gir mulighet for å utnytte de fordeler som er forbundet med dynamisk posisjonering og som gir mulighet for bruk av undervannsinstallasjoner under det område som påvirkes av bølger og strømmer, slik at man derved kan muliggjøre lasting/lossing i sjøen på en rask og fordelaktig måte.

Denne hensikt oppnås med et system som definert i krav 1.

Plasseringen av en manifold ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å anordne den under påvirkningsområdet til bølger og strømmer samt skipstrafikk og gjør det også mulig å benytte et dynamisk posisjoneringssystem for et skip, med mulighet for å la skipet ligge på været. Slik plassering av skipet vil minimalisere energiforbruket mens skipet er under dynamisk posisjonering.

Et viktig aspekt ved oppfinnelsen er kombinasjonen av flere fleksible stigeledninger og en lasteledning med en mellom-liggende manifold. Mens strømningsledninger som ligger på havbunnen vanligvis benyttes i dimensjoner opptil 40 tommer og mer er fleksible stigeledninger bare tilgjengelige i dimensjoner opp til 10-12 tommer, og en vanlig dimensjon er 8 tommer. Lasteledninger, eksempelvis en gummiledning, er kjent i dimensjoner opp til 24 tommer.

Oppfinnelsen tilveiebringer et system hvor fleksible stigeledninger benyttes opp til et nivå i vannet hvorfra en lasteledning kan benyttes på en fordelaktig måte. Systemet gjør således bruk av potensialet som både strømningsled-ninger, fleksible stigeledninger og lasteledninger har. Fluidet som skal overføres kan således bringes fra en kilde på havbunnen og opp til et tankskip uten vesentlige trykktap. Dette skyldes at det benyttes flere fleksible stigeledninger opp til en neddykket manifold, hvorfra lasteledningen benyttes som overføringsmiddel.

Fordelaktige utførelseseksempler av systemet er angitt i de uselvstendige krav.

En foretrukken utførelsesform er en hvor manlfolden benyttes som det direkte oppankrede legeme. En universalkopling mellom den neddykkede bøye og manlfolden muliggjør en fordelaktig stabil plassering av manlfolden, under utnyttelse av slakke eller forspente ankerkabler, uten at denne stabile stilling påvirkes vesentlig av eventuelle bølge- og strøminduserte bøyebevegelser.

Et videre foretrukket system ifølge oppfinnelsen er et hvor svivelforbindelsen ombord i skipet har den utførelse som er angitt i kravene 5 og 6. Under lasting vil skipet nødven-digvis dreie seg og dette vil bevirke en snoing av lasteledningen, indusert av den iboende friksjon i svivelforbindelsen. Drivenheten vil i aktivert tilstand være i stand til å kompensere for slik snoing.

Et vesentlig aspekt ved oppfinnelsen er bruk av den ledning som strekker seg opp gjennom vannet under lasting (og lossing), idet denne ledning senkes ned i og lagres i vannet når den ikke er i bruk. I lagringsstillingen vil ledningen være upåvirket av bølger, strømmer og trafikk. Dette for-lenger levetiden til en slik ledning.

Et fordelaktig lagringsarrangement for ledningen er definert i krav 7.

Den spesifike fordel ved dette arrangement er den letthet hvormed slangen kan oppfiskes når et skip er ankommet og en fluidumoverfringsforbindelse skal etableres mellom manlfolden og skipet. Geometrien i lagringsarrangementet muliggjør lett oppfisking og tilkopling. Etter lastefasen kan ledningen frigjøres og senkes ned i vannet igjen på en måte som sikrer at ledningen bringes tilbake til den opprinnelige lagrings-tilstand. Dette er et viktig trekk fordi man derved er sikret at så snart man har etablert en fordelaktig lagringsstilling, såkan denne reetableres igjen og igjen.

Plasseringen av manlfolden på et vanndyp utenfor påvirkningen av bølger og strømmer, men ikke spesielt dypere enn nød-vendig, muliggjør naturligvis også inspeksjon og vedlikehold ved hjelp av dykkere. Dette gjelder naturligvis også for den fleksible ledning og dens forbindelse med manlfolden. Det skal nå vises til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et lastesystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser den neddykkede bøye og manifold i større

målestokk,

fig. 3 viser en modifisert utførelse avbøye og manifold,

fig. 4 viser et forskjøvet arrangement mellom bøye og

manifold,

fig. 5 viser en svivelforbindelse som benyttes i

systemet, ombord i et tankskip, og

fig. 6-9 viser ulike faser av et foretukket lagringsarrangement for lasteledningen.

Lastesystemet i fig. 1 innbefatter en neddykket bøye 1 oppankret ved hjelp av flere ankerkabler 2. Bøyen bærer en fluidumoverføringsmanifold 3 ved hjelp av et universalledd 4 (fig. 2).

En strømningsledning 5 på havbunnen er ved hjelp av en bunnmanifold 6 satt i fluidumoverføringsforbindelse med tre fleksible stigeledninger 7 som går opp gjennom vannet til den nevnte neddykkede manifold 3, hvorfra en lasteledning strekker seg videre over til et tankskip 14.

Som vist i fig. 2 er ankerkablene 2 tilknyttet den neddykkede manifold 3 ved 8,9 og 10. En kabel 11 går fra bøyen 1 og opp til en markeringsbøye 12 på overflaten.

I fig. 3 er en neddykket bøye 1' oppankret ved hjelp av flere ankerkabler 2'. Bøyen bærer en fluidumoverføringsmanifold 3' ved hjelp av en stiv forbindelse 41.

For å oppnå balanse i systemet er bøyens 1' senterlinje 42 forskjøvet relativt manifoldens senter 43, i retning mot de fleksible stigeledninger 7'. Denne forskyvning x er valgt som et kompromiss mellom stand-by- og lastesituasjonen.

Forskyvningen mellom bøyen og manlfolden gjelder naturligvis også for utførelsen i fig. 2.

Svivelforbindelsen i fig. 5 er montert i baugen på et skip 14. Skipets baug er forsynt med en utsparing 15 hvis tak 16 danner et monteringsområde for en fluidumoverførings-svivel-skjøt 17. Svifelskjøten 17 har en øvre stasjonær del 18 som er fastgjort i en åpning 19 i utsparingens tak 16. Denne stasjonære sviveldel 18 kan f.eks. være fiksert i åpningen 19 ved hjelp av konvensjonelle fastgjøringsmidler, såsom bolter 20.

Svivelskjøtens andre hoveddel er den nedre, roterbare sviveldel 21. De to sviveldeler er således roterbare relativt hverandre om en svivelakse 22.

Den nedre roterbare sviveldel 21 er forsynt med en koplings-anordning 23 for løsgjørbar kopling av ledningen 13 som kommer i fra undervannsinstallasjonen. Ledningens øvre del er forsynt med en påflenset adapter 24. Denne adapter 24 har en øvre flens 26 beregnet for sampassing med en nedre flens 25 på den roterende sviveldel. Klemmer 27 er svingbart montert på den roterende sviveldel for samvirke med baksiden av flensen 26. Den her viste kopling er naturligvis en av mange mulige løsninger for løsgjørbar kopling mellom svivelskjøten og ledningen, og slike koplinger er velkjente for fagmannen.

Et tannhjul 28 er anordnet på den roterbare sviveldel 21. Dette tannhjul 28 har inngrep med et tannhjul 29 som er i drivforbindelse med en drivenhet 30 ombord i skipet 14.

En føler 31 er plassert under utsparingens tak. Denne føler 31 er av en type som kan måle rotasjonsstillingen til sviveldelen 21 og derved rotasjonsstillingen til ledningen 13 med en referansevinkel. Når en gitt forskjell for denne vinkel er nådd, her kalt 0, så aktiveres drivenheten 30 og vil da via giroverføringen 29,28 dreie sviveldelen 21 en vinkel -0. Det nødvendige styresystem kan være anordnet og styrt i fra skipets hoved-kontrollrom.

Når ledningen er snodd eller dreiet en vinkel over en viss verdi, hvilken verdi er definert ut fra behovet for å unngå uønsket torsjon i ledningen, vil denne snoing avføles ved hjelp av egnede følere, som måler ledningens rotasjonsvinkel. Når en gitt rotasjonsvinkel er nådd vil drivenheten aktiveres og bevirke en rotasjon av den sviveldel som er koplet til ledningen. Sviveldelen roteres i motsatt retning og det oppnås derved en kompensasjon for ledningssnoingen.

Fig. 6 viser stand-by-situasjonen eller lednings-lagrings-situasjonen. Fra manlfolden 3 går ledningen 13 nedover i vannet i J-form. Ledningens 13 frie ende er ved 26 forbundet med en kj edel inj e-kabel 32 som ved 33 er forbundet med en ankerkabel 34 som går til et anker 35 på sjøbunnen 36. Fra 33 går det en bøyekabel 37 opp gjennom vannet og til en over- flatebøye 38. En pilotkabel 39 går fra bøyen 38 til en pilotbøye 40. Ved hjelp av det beskrevne arrangement holdes ledningen 13 vekk fra ankerkablene 2 (fig. 1) under stand-by-perioden. Ledningen 13 er således lagret under påvlrknings-området til bølgene og strømmene og uten fare for sliting mot ankerkablene 2, og vil derfor være sikret en lang levetid.

Når et skip 14 ankommet vil en servicebåt 14 fiske opp pilotkabelen 29 og vinsje kabelen 37 ombord (fig. 7). Kabelen 32 løskoples ved 33 og kabelen 37 senkes ned igjen, som vist i fig. 8. Kabelen 32 bringes til skipet 14 og ved hjelp av vinsj ombord i skipet bringesledningen 13 ombord og forbindes med rørledningsarrangementet ombord i skipet. Nå kan last-ingen påbegynnes (fig. 9).

Ved løskopling etter lasting reverseres de ovenfor nevnte arbeidsoperasj oner.

Ledningen 13 koples løs ombord i skipet og kabelen 32 gis ut og overleveres til ser v i cebåt en. Servicebåten går til oppfiskingsbøyen og vinsjer kabelen 37 ombord, hvorved punktet 33 bringes opp til servicebåten. Kabelen 32 forbindes ved punktet 33 og kabelen 37 gis så ut, hvorved punktet 33 bringes ned til havbunnen igjen.

Hele operasjonen kan naturligvis utføres direkte fra tank-skipet, hvorved man eliminerer behovet for en servicebåt.

Det viktige trekk ved dette arrangement ligger i geometrien i kabelsystemet, hvilken geometri muliggjør at punktet 33 kan løftes til overflaten og senkes igjen, idet man herunder er sikret at punktets 33 stilling ikke endres. Med andre ord: arrangementet i fig. 6 er slik at ledningen vil holdes i den viste stilling. Etter lasting, når punktet 33 er senket igjen, vil situasjonen i fig. 6 igjen være etablert, og man har således sikret at ledningen vil være bragt tilbake til nøyaktig samme lagrings- eller stand-by-stilling som tidlig-ere .

Claims (8)

1. Offshore-laste/lossesystem innbefattende en eller flere strømningsledninger (5) på havbunnen, flere fleksible stigeledninger (7) som går opp fra havbunnen gjennom vannet, en neddykket bøye (1), en fluldumoverførende manifold (3), som bæres av den neddykkede bøye (1), flere ankerkabler (2) som holder bøyen (1) neddykket, idet de fleksible stigeledninger (7) har fluldumoverførende forbindelse med manlfolden (3) og den nevnte strømningsledning (5), og en lasteledning (13) med en første ende og en andre ende, idet den første ende har fluidumoverføringsforbindelse med manlfolden (3) mens den andre ende er beregnet for fluldumoverførende forbindelse med et svivelkoplingsarrangement (17) ombord et dynamisk posisjonert skip (14).

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at ankerkablene (2) er forspente.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at manlfolden (3) bæres av bøyen (1) ved hjelp av en universalkopling (4).

4. System ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at ankerkablene (2) er tilknyttet (8,9,10) manlfolden (3).

5. System ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at svivelforbindelsen (17) innbefatter (2) relativt hverandre om en svivelakse roterbare deler (18,21), idet den ene sviveldel (21) er utformet for løsgjørbar kopling (23) til lasteledningens (13) nevnte andre ende.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at den nevnte sviveldel (21) har drivsamvirke med enn drivenhet (30) ombord i skipet, idet arrangementet er slikt at drivenheten (30) når den aktiveres vil bevirke en rotasjonsbeveg-else av den nevnte sviveldel (21) om svivelaksen.

7. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den nevnte lednings (13) stand-by- eller lagringsarrangement er slik at ledningen holdes hengende i en J-form eller kjedelinjeform fra manlfolden (3), idet arrangementet innbefatter en kjedelinje-kabel (32) fra ledningens (13) frie ende (26) og til et punkt (33) hvor den er forbundet med en ankerkabel som strkker seg derfra og i kabelens retning til et anker (35) i sjøbunnen, og videre er forbundet med en bøyekabel (37) som går opp til en overflatebøye (38), idet kabelsystems geometri er slik at forbindelsespunktet (33) kan løftes til overflaten og senkes igjen til samme stilling på sjøbunnen (36).

8. System ifølge krav 7, karakterisert ved at den nevnte overflatebøye (38) er forbundet med en pilot-bøye (40) på overflaten ved hjelp av en pilotkabel (39).