RU2285659C2 - Система для перекачки текучего продукта между грузовым судном и береговой установкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системе для перекачки текучего продукта, в частности сжиженного природного газа между транспортным средством, таким, как корабль, и стационарной установкой для переработки и хранения этого продукта, содержащей систему трубопроводов для транспортировки продукта между кораблем и установкой. Система перекачки содержит устройство (17) для соединения с главным трубопроводом (18) корабля (9) и один гибкий трубопровод (19) для перекачки, соединенный с установкой. Свободные концы соединительного устройства и трубопровода для перекачки могут быть соединены друг с другом для перекачки продукта между кораблем и установкой. По меньшей мере, свободный конец гибкого трубопровода для перекачки (19) снабжен средствами для осуществления погрузочно-разгрузочных операций (11, 26), которые обеспечивают возможность перемещать свободный конец из положения соединения с соединительным устройством в положение, в котором он находится на хранении. Система перекачки, выполненная согласно изобретению, имеет относительно простую конструкцию, которую можно приспособить даже к местностям с трудными внешними условиями, дает возможность уменьшить затраты. 21 з.п. ф-лы, 40 ил.

Description

Изобретение относится к системе перекачки текучего продукта, в частности сжиженного природного газа между транспортным средством, такими, как судно и установка для переработки и хранения этого продукта, которая выполнена в виде системы трубопроводов для перекачки продукта между судном и указанной установкой, один конец которой соединен с установкой, а другой конец можно присоединить к главному трубопроводу судна.

Известны системы такого типа, предназначенные для перекачки сжиженного природного газа. На фиг.1 изображен обычный пункт, предназначенный для перекачки GNL (gaz naturel liquifié) (ПСГ) природного сжиженного газа, который обозначается, обычно, позицией 1 и содержит платформу 2, на которой установлены погрузочные или разгрузочные стрелы 3, состоящие из жестких конструкций и жестких трубопроводов, шарнирно соединенных между собой с помощью многочисленных шарнирных соединений. К пункту перегрузки присоединено оборудование причала 4 для кораблей, которые необходимо загрузить или разгрузить с помощью пункта перекачки 1. Этот пункт находится на конце эстакады 6, на которой установлена система неподвижных труб, длина которых может достигать нескольких километров и которые соединяют пункт, осуществляющий перекачку, с установкой переработки и хранения продукта, перемещаемого между грузовым кораблем и стационарной установкой. Этот тип пункта для перекачки удовлетворяет, в основном, предъявляемым требованиям, однако, его важный недостаток заключается в том, что он характеризуется тенденцией усложнения и утяжеления пунктов перекачки и их вспомогательного оборудования и, следовательно, увеличения затрат для всего комплекса установок.

В патенте US 2914080, кл. В 67 D 5, 70, 10.05.1957 раскрыта система для перекачки текучего продукта, в частности, сжиженного природного газа между транспортным средством, таким, как корабль и установкой, в частности, стационарной установкой для переработки и хранения этого продукта, которая выполнена в виде установки с системой трубопроводов для транспортировки продукта между кораблем и установкой, один конец которой соединен с этой установкой, а другой может быть соединен с главным трубопроводом корабля. Названная система трубопроводов представляет собой гибкий перекачивающий трубопровод, один конец которого соединен с установкой, а свободный конец снабжен средствами для погрузочно-разгрузочных операций, служащими для перемещения свободного конца между перекачивающим положением, в котором происходит перекачка текучего продукта между главным трубопроводом и гибким трубопроводом, и отсоединенным положением хранения.

В описанной системе предусмотрена сложная опорная конструкция, поддерживающая трубопровод при его перемещении между положением хранения и положением перекачки. Вследствие его деформации такой трубопровод не применим для перекачки сжиженного природного газа. Гибкий трубопровод соединен непосредственного с главным трубопроводом корабля и в случае его аварийного отсоединения его свободный конец будет ударяться о корабль и повреждаться.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, создание системы перекачки с относительно простой конструкцией, которую можно приспособить даже к местностям с трудными внешними условиями, и обеспечить возможность уменьшить затраты.

Для достижения этой цели система для перекачки, согласно изобретению, отличается тем, что система имеет соединительное устройство для присоединения к главному трубопроводу корабля, при перекачке текучего продукта между кораблем и установкой соединительное устройство и главный трубопровод могут быть соединены друг с другом своими свободными концами, а гибкий трубопровод в положении перекачки и в положении хранения свободно подвешен между свободным концом и концом, соединенным с установкой.

В настоящем изобретении вместо сложной конструкции, поддерживающей гибкий трубопровод, когда трубопровод значительно деформируется при перемещении между положением хранения и положением перекачки, используется гибкий трубопровод, который свободно подвешен за оба конца, благодаря чему между положением хранения и положением перекачки необходимо перемещать только его свободные концы. В этом случае гибкий трубопровод подвергается лишь незначительным деформациям, что не создает в нем особых механических напряжений, поэтому такой гибкий трубопровод применим для перекачки сжиженного природного газа.

Наличие соединительного устройства обеспечивает исключение повреждения гибкого трубопровода в процессе его аварийного отсоединения.

Согласно варианту выполнения изобретения соединительное устройство выполнено в виде соединительного модуля и этот модуль снабжен средствами для погрузочно-разгрузочных операций, которые обеспечивают возможность его перемещать из положения, в котором он присоединен к главному трубопроводу в положение, в котором он отсоединен при хранении, и устройством, посредством которого он опирается на платформу главного трубопровода корабля, когда он находится в присоединенном положении.

Согласно другому варианту выполнения изобретения соединительное оборудование, предназначенное для транспортировки, содержит устройство для аварийного отсоединения гибкого трубопровода для перекачки.

Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство для аварийного отсоединения предусмотрено в соединительном модуле.

Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство для аварийного отсоединения предусмотрено на подвижном конце гибкого трубопровода.

Согласно другому варианту выполнения изобретения оборудование для перекачки содержит устройство, предусмотренное для замедления падения свободного конца гибкого мягкого трубопровода перекачки в случае аварийного отсоединения.

Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство, предназначенное для замедления падения, содержит лебедку, предусмотренную на части оборудования, которая остается в положении, соединенном к главному трубопроводу, в случае аварийного отсоединения и на которую наматывается трос, свободный конец которого закреплен к свободному концу трубопровода перекачки, причем упомянутый трос выполнен с возможностью отсоединения при аварийном отсоединении.

Согласно другому варианту выполнения изобретения соединительное устройство содержит устройство, предназначенное для направления и центровки свободного конца главного трубопровода в направлении конца упомянутого конца трубопровода его установки.

Согласно другому варианту выполнения изобретения направляющее устройство содержит патрубок, предусмотренный на соединительном устройстве и дюбель, предусмотренный на подвижном конце главного трубопровода, и средства, предназначенные для введения дюбеля в патрубок во время присоединения гибкого трубопровода к соединительному устройству.

Согласно другому варианту выполнения изобретения вышеупомянутые средства предназначенные для погрузочных разгрузочных операций, содержат лебедку, предусмотренную на соединительном устройстве, и трос, который наматывается на лебедку и свободный конец которого может быть закреплен к вышеупомянутому дюбелю.

Согласно другому варианту выполнения изобретения вышеупомянутые погрузочные разгрузочные средства предусмотрены на несущей конструкции, такой, как портальная опора крана, которая установлена на конструкции платформы.

Согласно другому варианту выполнения средства, предназначенные для перемещения подвижного конца трубопровода перекачки, содержит лебедку и трос, который наматывается на лебедку и на свободном конце которого подвешен упомянутый конец гибкого трубопровода.

Согласно другому варианту выполнения, средства, которые предназначены для погрузочных разгрузочных операций для перемещения соединительного модуля, содержат кран, установленный на несущей конструкции и к которым подвешен вышеупомянутый модуль посредством троса во время его перемещения.

Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство, предназначенное для опоры на корабле, выполнено в виде регулируемой опоры, соединенной с модулем с помощью шарнирного соединения с горизонтальной осью.

Согласно другому варианту выполнения изобретения соединительный модуль содержит устройство сильфон, образующее уплотнительное устройство, выполненное согласно рациональному варианту в виде карданного шарнирного соединения.

Согласно другому варианту выполнения изобретения соединительное устройство встроено в конец главного трубопровода корабля.

Согласно другому варианту выполнения изобретения гибкий трубопровод перекачки выполнен в виде охлаждающего гибкого трубопровода в случае, когда продуктом является сжиженный природный газ.

Согласно другому варианту выполнения изобретения гибкий трубопровод перекачки выполнен в виде ряда шарнирно соединенных друг с другом элементов.

Согласно другому варианту выполнения изобретения средства, к которым жестко закреплен неподвижный конец гибкого трубопровода перекачки, образованы несущей конструкцией, такой, как портальная опора крана, установленная, согласно рациональному варианту, на платформе.

Согласно другому варианту выполнения изобретения несущая конструкция содержит устройства для соединения гибкого мягкого трубопровода перекачки к охлаждающей погруженной линии береговой установки.

Согласно другому варианту выполнения изобретения соединительная часть соединительного устройства, которое предназначено для установки свободного подвешенного наконечника конца гибкого трубопровода, предназначенного для перекачки, устанавливают наклонно относительно нижней части таким образом, чтобы обеспечить возможность соединить наконечник с соединительной частью с помощью направляющего устройства, направляющего этот конец.

В дальнейшем, другие цели, преимущества и характеристики изобретения поясняются нижеследующим описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены варианты выполнения, не ограничивающие изобретение на которых:

- фигура 1 - перспективный вид обычного пункта для перекачки;

- фигура 2 - перспективный вид системы перекачки, выполненный согласно настоящему изобретению;

- фигура 3 - вид в вертикальном положении системы для перекачки, выполненный согласно варианту изобретения, изображенному на фиг.2;

- фигура 4 - вид сверху системы для перекачки, изображенной на фигуре 3;

- фигуры 5А - 5G изображают схематичные частичные виды в вертикальном положении системы для перекачки, выполненной согласно изобретению и представлены различные фазы процесса установления соединения для перекачки продукта между кораблем и береговой установкой и разъединения;

- фигура 6 - вид в увеличенном масштабе соединительного модуля, выполненного согласно изобретению и свободного конца гибкого трубопровода системы для перекачки;

- фигура 7 - вид аналогичный виду, изображенному на фигуре 6, но на ней изображен гибкий трубопровод в положении, в котором он соединен с модулем;

- фигура 8 - вид по стрелке VIII на фигуре 7 опорного устройства соединительного модуля;

- фигура 9 - вид в вертикальном положении второго варианта выполнения соединительного модуля, к которому присоединен конец охлаждающего гибкого трубопровода;

- фигура 10 - вид сверху с вырывом в направлении по стрелке Х на фигуре 9;

- фигуры 11 и 12 - виды в вертикальном положении третьего варианта выполнения соединительного модуля и подвижного конца гибкого трубопровода соответственно в положении, в котором осуществляют соединение и в положении, в котором соединение установлено;

- фигура 13 - вид опорного устройства соединительного модуля, выполненный по направлению по стрелки XIII на фигуре 12;

- фигура 14 - вид в отсоединенном положении в направлении по стрелке XIV на фигуре 11;

- фигура 15 - вид в вертикальном положении четвертого варианта выполнения изобретения соединительного модуля и конца гибкого трубопровода в положении, в котором они взаимно соединены друг с другом.

- фигура 16 - вид в вертикальном положении пятого варианта выполнения изобретения соединительного модуля и конца гибкого трубопровода, который изображен в присоединенном положении;

- фигура 17 - вид в вертикальном положении соединительного устройства, встроенного в главный трубопровод и конца гибкого трубопровода в соединенном положении;

- фигуры 18А и 18В - виды деталировки в вертикальном положении конца гибкого трубопровода, выполненного согласно изобретению;

- фигура 19 - вид в вертикальном положении главного трубопровода корабля, в который встроено соединительное устройство, выполненное согласно изобретению;

- фигура 20 - упрощенный вид сверху главного трубопровода, изображенного на фигуре 19, в этом случае устройство для направления и центровки не показано;

- фигура 21 - вид в вертикальном положении конца гибкого трубопровода, который предназначен для взаимодействия со встроенным соединительным устройством, встроенным согласно фигуры 19;

- фигура 22 - вид сверху гибкого конца, который выполнен согласно фигуры 21;

- на фигурах 23А - 23Е представлены виды в вертикальном положении, которые иллюстрируют различные этапы процесса осуществления соединения встроенного соединительного устройства, выполненного согласно фигуры 19, и конца гибкого трубопровода, соответствующего фигуре 21.

- фигуры 24 и 25 - виды в вертикальном положении другого варианта выполнения соединительного устройства, встроенного в главный трубопровод;

- фигура 26 - упрощенный вид в вертикальном положении еще другого варианта выполнения соединительного модуля согласно изобретению;

- фигура 27 - вид в вертикальном положении еще одного варианта выполнения системы для перекачки согласно изобретению;

- фигура 28 показывает этап процесса осуществления соединения системы для перекачки в соответствии с на фигурой 27;

- фигура 29 показывает этап процесса аварийного отсоединения системы для перекачки в соответствии с фигурой 27;

- фигура 30 изображает вид в увеличенном масштабе части, обозначенной позицией XXX на фигуре 28.

В дальнейшем изобретение будет описано для случая его применения для перекачки сжиженного природного газа. Несомненно, изобретение может использоваться для других текучих продуктов таких, как жидкости, порошкообразные материалы и газы любого другого качества.

Фигура 2 изображает систему 1 для перекачки, выполненную согласно настоящему изобретению.

Эта система для перекачки может работать с одной опорной эстакадой 6 для системы трубопроводов обычного пункта перекачки согласно фигуры 1. В случае варианта, выполненного согласно изобретению, перекачка продукта, в настоящем примере это сжиженный природный газ, который здесь ниже назван СПГ (gaz naturel liquéfié - GNL) обеспечивается охлаждающими погруженными трубопроводами, которые обозначены в описываемом примере цифрой 8. Несмотря на то, что система для перекачки 1 изображена в положении, в котором она встроена в обычное сооружение причала 4, следует отметить, что это сооружение причала можно было бы упростить на основании принципов, которые будут понятны при дальнейшем подробном описании пункта для перекачки.

Как следует из рассмотрения фигур, система для перекачки 1, образующая сопряжение корабля 9 и стационарной системы обработки и хранения (из этой системы показаны только погруженные линии перекачки 8) содержит, в основном, две опорные платформы 10, 10' портального опоры 11 крана для складирования и погрузочно-разгрузочных операций одной установки или нескольких установок 13 для перекачки текучего продукта и главную платформу 15, в которой расположен комплекс устройств, с которыми соединены охлаждающие погруженные трубопроводы 8 и которые необходимы для соединения с устройствами 13 для перекачки. Мы не будем здесь описывать эти устройства более подробно так, как нет необходимости это делать для понимания сущности изобретения.

В системе для перекачки, выполненной согласно изобретению, которая была предназначена для стандартных кораблей, устройство для перекачки 13 содержит, по существу, по меньшей мере, один соединительный модуль 17, который предназначен для того, чтобы его присоединяли одним концом к главному трубопроводу 18 корабля и присоединенные к каждому модулю, гибкий мягкий трубопровод 19 для перекачки, который выполнен согласно рациональному варианту в виде охлаждающего гибкого трубопровода, такого, который был разработан, например, обществом Coflexip Stena Offshore. Гибкие трубопроводы 19 для перекачки жестко крепят к концу портального крана 20, опирающегося на главную платформу 15, в то время как другой свободный конец 22 может быть присоединен к соединительному устройству 2-3, которое расположено на другом конце модуля 17.

Портальная опора 11 крана предназначена, в основном, для того, чтобы обеспечить выполнение погрузочно-разгрузочных операций и складирование узлов перекачки, то есть каждого соединительного модуля 17 и подвижных концов 22 охлаждающих гибких трубопроводов 19, с помощью, соответственно, крана 25 и лебедки 26. Как показано на фигурах, соединительный модуль 17 подвешен к крану 25 и он может перемещаться из положения хранения на портальной опоре 11 в положение перекачки, в котором модуль опирается на платформу главного трубопровода 28 с помощью собственного опорного устройства 30 и соединен посредством своего соединителя 16 с фланцем главного трубопровода 18. Свободный конец 22 каждого гибкого трубопровода 19 подвешен на канате 31 к лебедке 26 портальной опоры 11 и может перемещаться из положения хранения, которое изображено на фигуре 5А и в котором его можно отсоединить от модуля 17 в положение перекачки, в котором он соединен с соединительным устройством 23 модуля 17 так, как ясно изображено на фигуре 5Е.

Теперь мы опишем более подробно со ссылками на фигуры 6-8 конструкцию первого варианта выполнения устройства для перекачки 13, выполненного согласно изобретению.

Соединительный модуль 17 этого устройства содержит соединитель 16 для крепления модуля к фланцу главного трубопровода 18 корабля и поддерживающее или опорное устройство 30 на платформе главного трубопровода 28 корабля, устройство 33, состоящее из уплотнительного сильфона и карданного шарнира, который защищает фланец главного трубопровода от воздействия усилий гибкого трубопровода, в случае, когда он соединен с трубопроводом и опирается на платформу главного трубопровода. Регулируемая опора 30 соединена с модулем через шарнирное соединение с горизонтальной осью 34. В случае необходимости дополнительное шарнирное соединение (не показано) обеспечит возможность вращения по оси главного трубопровода. Как видно на фигуре 8, опора 30 содержит две регулируемые опорные стойки 30, на которые опирается траверса 38, несущая систему трубопроводов 32. В дополнение к опоре 30, модуль снабжен регулируемой опорной стойкой 35, которая расположена на уровне устройства 33, состоящего из сильфона и карданного шарнира и предназначена обеспечивать дополнительную опору, в частности, для хранения модуля.

Модуль содержит в своей части, расположенной между опорным устройством 30 и соединительным устройством 23 в виде патрубка с гибким охлаждающим трубопроводом 19, устройство 37 для аварийного отсоединения, предназначенное для обеспечения разъединения соединительного трубопровода перекачки в случае аварии. Это устройство хорошо известно и поэтому нет необходимости его подробно описывать. Для этой цели можно было бы использовать устройство, поставляемое обществом MIB International Limited под названием "Hydraulically Operated Double Valve with Emergency Release Systems for Service with LNG". Мы отмечаем, что часть соединения с гибким трубопроводом наклонена вниз относительно горизонтальной части трубы и опирается на платформу главного трубопровода 28.

В отношении соединительных устройств 16, 23 к двум концам модуля 17, то в качестве этих устройств можно было бы использовать гидравлические соединительные устройства, например, известного типа под названием QCDC (Quick Connect/Disconnect Coupler) или же ручные соединительные устройства.

Соединительный модуль содержит, кроме того, фланец подвески 39 к тросу 40 крана 25, при этом точка подвески 41 расположена в центре тяжести модуля 17. Кроме того, модуль оборудован устройством 43, которое предназначено для направления конца 22, выполненного в вид наконечника гибкого трубопровода 19, при его соединении с соединительным устройством 23 модуля. Это устройство содержит, в основном, узел в виде направляющего патрубка 44, который располагается, по существу, параллельно оси наклоненной части модуля 17, на которой будет присоединен гибкий трубопровод 19, и поддерживается элементом 45, который жестко соединен с трубопроводом 32. Кроме того, устройство 43 содержит лебедку 47, которая предусмотрена на части узла 33, состоящего из уплотнительного сильфона и карданного шарнира и на которую намотан трос 48, свободный конец которого пропущен через патрубок 44, положен на направляющий ролик 49 для того, чтобы его можно было бы закрепить к направляющему и центрирующему стержню 51, который называется дюбель и жестко крепится к наконечнику 22 охлаждающего гибкого трубопровода 19 и располагается, по существу, параллельно оси этого конца. Передний свободный конец 53 этого центрирующего стержня подогнан таким образом, чтобы он входил в патрубок 44 при соединении наконечника 22 гибкого трубопровода к модулю 17. Для того чтобы обеспечить хорошую центровку наконечника относительно соединительного устройства 23 модуля, достаточно после закрепления конца кабеля 48 к переднему концу 53 дюбеля намотать этот трос на лебедку 47. Мы отмечаем, что дюбель 51 имеет два боковые крыла 55, которые диаметрально противоположны и которые входят, при введении дюбеля 51 в патрубок 44, в диаметрально противоположные пазы 56, предусмотренные в расширенной части патрубка 44. Ширина этих пазов уменьшается в направлении от конца, в который помещаются крылья. Наконечник 22 гибкого трубопровода подвешивается в ...58, на уровне основания центрирующего дюбеля 51, к тросу 31 лебедки 26 портальной опоры 11 крана. Следует также отметит, что подвижный наконечник 22 гибкого трубопровода может быть снабжен клапаном 61.

Что касается этих охлаждающих гибких трубопроводов 19, то следует отметить, что они используются в виде естественной цепочки, неподвижный конец которой рационально центрируется относительно перемещений подвижного конца. Выяснилось, что подбирая соответствующую длину, устраняют необходимость использовать шарнирные соединения и элементы жесткости на концах. Для защиты гибких трубопроводов от воздействия больших механических напряжений их свободные концы 22 постоянно удерживаются как в положении при хранении, так и во время выполнения процесса соединения с модулем 17, так и при аварийном отсоединении. В этом последнем случае лебедка 47 служит средством, которое замедляет падение свободного конца гибкого трубопровода сразу после его отсоединения.

Затем мы опишем здесь ниже со ссылками на фигуры 5А - 5G процесс создания соединения перекачки текучего продукта между кораблем и стационарной и осуществления разъединения в случае аварии.

На фигуре 5А изображены узлы перекачки, в частности соединительный модуль 17 во время погрузочно-разгрузочной операции и гибкий трубопровод 19 в положении хранения, при этом модуль подвешен к тросу 40 крана 25, и свободный конец 22 гибкого трубопровода подвешен к лебедке 26 с помощью троса 31. Для того чтобы установить соединение для перекачки, сперва опускают модуль 17 с помощью крана 25. В момент, когда модуль устанавливается на высоте нижней галереи портальной опоры 11 крана можно отсоединить трос 48 лебедки 27 с передним концом дюбеля 51, снова опускают модуль 17 до тех, когда его можно будет его присоединить с помощью его соединительного устройства 16 с фланцем главного трубопровода 18 корабля, при этом модуль опирается посредством опорного устройства 30 на платформу 28 (фиг.5В). После этого опускают свободный конец 22 гибкого трубопровода с помощью лебедки 26. Затем подтягивают свободный конец 22 к соединителю 23 модуля с помощью лебедки 47, предусмотренной на этом модуле, и осуществляют крепление конца гибкого трубопровода на соединительном устройстве 23 с помощью направляющего и центрирующего устройства, вводя дюбель 51 в патрубок 44 модуля. На фигуре 5Е показан главный трубопровод в положении, в котором он присоединен к модулю 17.

Фигуры 5F и 5G изображают процесс аварийного разъединения после открытия устройства 37, предназначенного для аварийного разъединения. Во время его движения удаление гибкого трубопровода под действием натяжения цепочки, которая не полностью закреплена на ней, замедляется наматываемым на лебедку тросом. После полного разматывания троса опора свободного конца обеспечивается тросом 31 лебедки 26, в соответствии с фигурой 5G.

Описание изобретения, которое было сделано со ссылками на фигуры 2-7, не является ограничивающим вариантом выполнения и поэтому можно внести многочисленные изменения в описанный комплекс, который не следует рассматривать как первый вариант выполнения изобретения.

Действительно, на фигурах 9 и 10 изображен другой вариант выполнения, особенность которого заключается в том, что функция аварийного разъединения введена в соединительное устройство для крепления конца 22 гибкого трубопровода 19. Это соединительное устройство также известно, например, такое устройство, под названием "Coupler Intergal Valve and Hose End Valve", которое выпускает в продажу общество MIB (МИБ) и обозначено цифрой 64. В этом варианте выполнения центрирующее устройство могло бы быть выполнено в виде устройства, которое предусмотрено в первом варианте выполнения. Однако можно предусмотреть в этом втором варианте выполнения также, как и в первом варианте, центрирующее устройство, содержащее два центрирующих дюбеля в виде дюбеля 51, которые диаметрально расположены в горизонтальной плоскости и взаимодействуют с двумя центрирующими патрубками, выполненными в виде патрубков 44. В этом случае крепежный модуль будет оборудован двумя лебедками в виде лебедки 47 или в виде лебедки с двумя барабанами.

Фигуры 11-14 изображают третий вариант выполнения, отличающие его признаки заключаются в том, что соединительное устройство, предназначенное для соединения соединительного модуля и гибкого трубопровода 19, а также устройство для аварийного разъединения предусмотрены на конце гибкого трубопровода и обозначены соответственно позициями 65 и 66. Так, как показано на фигурах, конструкция соединительного модуля, который обозначен теперь номером 67, упрощена. Этот модуль 67 содержит часть в виде трубы для перекачки, которая содержит центральную муфту 69, которая соединена с гидравлическим или ручным соединительным устройством 71, для крепления к фланцу главного трубопровода 18 корабля и к его другому концу с узлом, состоящим из сильфона и шарнирного кардана 72, который несет фланец 74 для установки соединительного устройства 65 гибкого трубопровода. Муфта 69 установлена посредством одной вертикальной детали 75 и одной горизонтальной детали 76, образующих центрирующий патрубок на опорной конструкции 77 посредством которых модуль опирается на мост главного трубопровода 28 корабля. Эта конструкция 77 содержит, по существу, одно кольцо 79, удерживаемое между двумя опорными элементами 80, каждый из которых снабжен стойкой 81, предназначенной для опоры на платформу 28. Патрубок 76 и опорная конструкция 77 соединены друг с другом горизонтальной осью шарнира 82. Также, как в предыдущем варианте, на модуле предусмотрена лебедка 84 устройства для центровки конца гибкого трубопровода. Точка подвески 85 модуля предусмотрена на устройстве патрубка 76.

Конец или наконечник гибкого трубопровода изогнут и содержит горизонтальную часть, на которой установлено устройство 65 и наклонную часть 86, расположенную в вытянутой по оси части гибкого трубопровода и которая несет разъединитель 66 для аварийного разъединения. Дюбель 51 расположен параллельно горизонтальной части конца на расстоянии, которое равно расстоянию между осями патрубка 76 и фланца 74 модуля.

В этом варианте выполнения, лебедка, предназначенная для замедления падения, обозначенная позицией 87, установлена на части 86, расположенной со стороны изгиба в то время, как свободный конец, обозначенный позицией 88 троса, намотанного на лебедку, закреплен к части 86 со стороны гибкого трубопровода. Конец гибкого трубопровода закреплен на уровне изгиба к тросу 31 лебедки 26 портальной опоры 11, предназначенной для осуществления погрузочно-разгрузочных операций и хранения посредством вилки 90, шарнирно установленной на уровне центра тяжести наконечника с двумя крепежными лапками 91, которые жестко закреплены на части конца, расположенной со стороны гибкого трубопровода, в диаметрально противоположных местах.

Как видно на фигуре 11, для того, чтобы установить соединительное устройство между модулем 67 и соединительным устройством 65 на конце гибкого трубопровода 19, необходимо ввести это устройство через кольцо 79 перед тем, как его закрепить к фланцу 74 модуля. В случае аварийного разъединения именно концевая часть устройства, расположенная со стороны гибкого трубопровода, отделяется от другой концевой части, несущей лебедку, которая закреплена на модуле. Падение отсоединенной части замедляется лебедкой 87. Мы отмечаем, что в этом варианте выполнения конец гибкого трубопровода опирается на опору через дюбель 51 и патрубок 76.

На фигуре 15 изображен четвертый вариант выполнения оборудования для перекачки, в котором соединительное устройство, предназначенное для соединения модуля с гибкого трубопровода, а также аварийное разъединяющее устройство предусмотрены со стороны гибкого трубопровода также, как в третьем варианте выполнения. Отличительной особенностью четвертого варианта заключается в том, что модуль, обозначенный позицией 95, снабжен опорным устройством 96, которое выполнено в виде выгнутой люльки 97, опирающейся посредством ножки на платформу главного трубопровода 28 корабля и посредством траверсы 101 и ползуна 99 на обшивку корабля 100. Эта люлька 97 служит направляющей дорожкой, на которую конец гибкого трубопровода опирается несколькими ползунами 103 при его приближении к соединительному модулю. На фигуре 15 изображены три ползуна, которые установлены по осевой линии на гибком трубопроводе. Эти ползуны обеспечивают постоянную опору гибкого трубопровода во время перекачки. Принимая во внимание, что, в основном, именно концы гибких трубопроводов подвержены механическим воздействиям, решение предложенное в четвертом варианте выполнения является очень рациональным.

Фигура 16 изображает пятый вариант выполнения изобретения, отличительной особенностью которого является то, что обозначенная позицией 105 часть, на которой установлено соединительное устройство 106 конца гибкого трубопровода, сдвинута вбок относительно оси гибкого трубопровода 19, однако она располагается, по существу, параллельно оси трубопровода. Однако обозначенный позицией 107 патрубок и дюбель 108 располагаются теперь по оси гибкого трубопровода.

На фигуре 17 показан другой возможный вариант выполнения системы перекачки согласно изобретению, отличительная особенность которого заключается в том, что часть соединительного устройства согласно изобретению, которое соответствует, например, на фигуре 11, соединительному модулю, теперь встроена в концевую часть, обозначенную позицией 110 главного трубопровода и в том, что только наконечник 111 гибкого трубопровода может перемешаться так, как он подвешен к портальной опоре 11 крана. Таким образом, часть 111 главного трубопровода несет центрирующее устройство для крепления наконечника 111 гибкого трубопровода к фланцу 112 главного трубопровода, то есть центрирующий трубопровод 113, лебедка 114 и направляющий ролик 115 троса 116. Прямолинейный наконечник главного трубопровода 19 содержит соединительное устройство 118, аварийное разъединительное устройство 119, лебедку 120, предназначенную для замедления падения и дюбель 121.

Наконец, фигуры 19-22 изображают другой возможный вариант выполнения изобретения, изображенный на фигуре 17, в котором наконечник главного трубопровода несет также соединительное устройство, обозначенное позицией 122 для крепления наконечника 123 при его креплении на главном трубопроводе. Устройство, предназначенное для центровки наконечника 123 при его креплении на соединительном устройстве 122, имеет специфическую конфигурацию. Это устройство содержит, в основном, патрубок 124, дюбель 127, присоединенный к наконечнику 123 гибкого трубопровода, два гидравлических домкрата 126, которые установлены с возможностью поворачиваться в ...128 в диаметрально противоположных местах на элементе системы труб, который обозначен позицией 129, а также лебедка (не изображена на фигуре) троса, обозначенного позицией 131 в положении, закрепленном на конце дюбеля. Наконечник 123 гибкого трубопровода 19 несет два рычага 133, которые шарнирно установлены в диаметрально противоположных положениях на наконечнике 123 ив центре тяжести. Каждый из этих шарнирных рычагов соединен с гидравлическим домкратом 126 так, чтобы он мог взаимодействовать с домкратом таким образом, как будет описано ниже. Дюбель шарнирно установлен на двух рычагах 133 посредством траверсы 134. Каждый гидравлический домкрат 126 снабжен поршневым стержне, который может перемещаться в осевом направлении в наружном шарнирном трубчатом корпусе 137. На конце стержня 136 установлена вилка 138 для захвата конца 139 рычага 133 наконечника 123 гибкого трубопровода.

На фигуре 23А - 23Е изображены различные фазы процесса соединения главного трубопровода. Во время первой фазы, изображенной на фигуре 23А, дюбель 127 втягивается в патрубок 124 до такого положения, при котором обе боковые лопатки 55 входят до конца в их паз 56 в передней расширенной части патрубка 124 так, как изображено на фигуре 23В. В этом случае концы находятся в зоне захвата вилок 138. В этом положении дают команду для выхода поршневых стержней 136 таким образом, чтобы вилки 138 вошли во взаимодействие с концами 139 рычагов и привели их во вращение, в результате наконечник 123 гибкого трубопровода соединительного устройства приближается к главному трубопроводу, в соответствии с фигурами 23С и 23D, таким образом, чтобы наконечник вошел в зону захвата губок соединительного устройства так, как изображено на фигуре 23Е.

На фигурах 23 и 25 изображены виды в подвешенном положении другого варианта выполнения соединительного устройства, который отличается от варианта выполнения, изображенного на фигуре 19, тем, что патрубок 124, предназначенный для ввода дюбеля подвижного элемента гибкого трубопровода, теперь установлен на опоре посредством карданного шарнира 140. Во время вращения приводные домкраты 141 обеспечивают возможность осуществить установку и удержание патрубка в номинальном положении в момент, когда дюбель расположен в патрубке.

Способы осуществления этого варианта выполнения, изображенного на фигурах 24 и 25, отличаются только расположением карданного шарнира относительно патрубка и расположением домкратов. В случае варианта, изображенного на фигуре 24, карданный шарнир находится на конце патрубка, который находится напротив конца, предназначенного для установки дюбеля. Корпуса домкратов закреплены к опоре, жестко закрепленной к главному трубопроводу, а конец их поршневого стержня закреплен к части, расположенной между двумя концами патрубка. В случае варианта, изображенного на фигуре 25, карданный шарнир находится на участке между двумя концами патрубка согласно рациональному варианту, в его средней части в то время, как поршневые штыри закреплены к патрубку на уровне конца, который находится напротив конца, который входит в дюбель.

Относительно режимов работы вариантов выполнения, изображенных на фигурах 24 и 25, следует отметить, что этот вариант соответствует фигурам, изображенным на фигурах 23А - 23Е. Следует отметить, что домкраты 141 включаются в действие в момент, когда осуществлено соединение патрубка и дюбеля, то есть после того, как дюбель полностью введен в патрубок. Этот вариант выполнения обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что патрубок может свободно перемещаться во время введения дюбеля.

Фигура 26 изображает вид в вертикальном положении другого варианта выполнения соединительного модуля. Этот вид упрощен. Для этого из него были изъяты направляющее и центрирующее устройство, патрубок и опора. Особенность этого варианта выполнения заключается в том, что модуль закрепляют к платформе главного трубопровода 28 в положении, соединенном с фланцем главного трубопровода 18 посредством зажимных устройств 142, 143, которые присоединены соответственно к регулируемой опоре 30 и к регулируемой ножке 35. Таким образом, благодаря тому, что модуль, находящийся в своем соединенном положении, жестко закреплен к платформе, то теперь усилия полностью воспринимаются этой платформой. Эластичный элемент, такой, как сильфон, обозначенный позицией 145, или шарнирно соединенные друг с другом элементы системы труб, обеспечивает гибкое соединение между соединительным устройством 19, установленным на главном трубопроводе, и элементом системы трубопровода модуля.

На фигурах 27-30 изображен еще другой вариант выполнения системы перекачки согласно изобретению. В этом варианте выполнения также, как в случае варианта, изображенного на фигуре 17, модуль или соединительное устройство, обозначенное позицией 150, неподвижно закреплен к главному трубопроводу 18 и отодвигает, таким образом, соединительное устройство, к которому должен быть прикреплен гибкий трубопровод, до борта корабля. Иными словами, соединительное устройство встроено в главный трубопровод. Встроенное устройство опирается посредством опорного узла 155 на платформу главного трубопровода 28 на уровне борта корабля. Соединительное устройство 157, предназначенное для крепления главного трубопровода 19, ориентировано вниз. В этом варианте выполнения, именно, соединительное устройство несет центрирующий дюбель 158, ось которого располагается параллельно оси соединительного устройства.

Как представлено на фигурах, наконечник 160 гибкого трубопровода 19 подвешен с помощью троса 162 к лебедке 163, расположенной в верхней части опорной конструкции 164, которая расположена на уровне над кораблем и установлена на платформе 165. Опорная конструкция может быть выполнена согласно любому известному соответствующему варианту.

Ввиду того, что, в данном случае, дюбель 158 установлен на соединительном устройстве неподвижного модуля 157, то патрубок 167, предназначенный для введения дюбеля, установлен на наконечнике 160 главного трубопровода. На этом наконечнике установлена также лебедка, обозначенная позицией 163, на которую намотан трос 170, который обеспечивает возможность закрепить наконечник к соединительному устройству (фигура 28). На фигуре 29 изображен вариант, согласно которому также, как это было уже описано, при аварийном разъединении гибкий трубопровод 19 отделяется от корабля посредством открытия аварийного разъединителя 172, но он удерживается тросом 162, при этом, после того, как трос размотан со своей лебедки 169, расположенной на части наконечника, которая остается в положении, в котором она жестко закреплена к гибкому трубопроводу, он свободно свисает с дюбеля 158. Благодаря тому, что соединительное устройство 157 находится на уровне борта корабля, гибкий трубопровод не зажимается в момент его отсоединения от корабля и может перемещаться под действием своего собственного веса, не задевая корабль.

Конечно, можно внести многочисленные изменения в такое изобретение, которое было описано и иллюстрировано на фигурах, не выходя за пределы изобретения. В вышеописанных вариантах выполнения изобретения, в пункте для перекачки использованы охлаждающие гибкие трубопроводы. Однако их можно заменить и использовать любой другой гибкий элемент, например, можно применить ряд жестких шарнирно соединенных друг с другом элементов.

Само собой разумеется, что все устройства, описанные в рамках варианта выполнения, в частности, можно применить направляющие и центрирующие устройства в других вариантах выполнения. В частности, можно использовать устройства, которые были использованы для оборудования подвижного модуля в варианте, встроенном в главный трубопровод корабля, и наоборот.

Отличительный признак изобретения, который является общим для всех вариантов выполнения, заключается в расположении центрирующего дюбеля. Это расположение определяют в зависимости от признаков гибкого трубопровода, в частности, в зависимости от веса погонного метра и от жесткости при изгибе и от веса наконечника для того, "чтобы уменьшить напряжения в гибком трубопроводе во время всех фаз и улучшить вход дюбеля в патрубок. На фигурах 18А и 18В показаны характеристики расположения дюбеля, и, в частности, общую длину L между острым концом дюбеля оси гибкого трубопровода и угол а между осью дюбеля и осью соединительного устройства.

Из рассмотрения описания и фигур следует, что изобретение обеспечивает многочисленные важные преимущества. В первую очередь, следует отметить, что нагрузки, возникающие во время создания соединения для перекачки текучего продукта, во время перекачки текучего продукта и при разъединении узлов перекачки полностью воспринимаются кораблем, в частности, главным трубопроводом, конструкцией платформы главного трубопровода, обшивкой корабля и т.д. Действительно, это именно корабль поддерживает подвижную часть оборудования для перекачки, согласно изобретению. Фланец главного трубопровода представляет собой геометрическую систему координат во всех фазах соединения, перекачки, отсоединения в нормальных условиях и аварийного отсоединения гибкого трубопровода. Модуль, который крепится с одной стороны к фланцу главного трубопровода, а с другой стороны опирается на платформу или на обшивку корабля обеспечивает возможность подвесить посредством простого использования лебедки и удерживать подвижный конец гибкого трубопровода, ограничивая срезывающие усилия, возникающие на фланце главного трубопровода. Система позволяет обеспечить ослабление термических напряжений с помощью конструктивных решений, таких, как сильфон и шарнирные соединения. Операции, осуществляемые краном или плечом манипулятора для перемещения модуля над платформой главного трубопровода, очень простые. Гибкие трубопроводы поддерживаются и используются в виде цепочки, которая образует идеальную конфигурацию. В случае аварийного отсоединения движение подвижного конца гибкого трубопровода может замедляться и, поэтому, исключается возможность падения подверженных повреждениям элементов в воду и столкновение их с какими-либо предметами.

Следует еще также, в частности, отметить что использование гибких элементов для перекачки таких элементов, как охлаждающий гибкий трубопровод обеспечивает возможность, чтобы пункту для перекачки мог амортизировать большие относительные движения между кораблем и платформой. В качестве поясняющего, но не ограничивающего, примера длина гибкого трубопровода может достигать 50 м или больше, в зависимости от этих относительных движений, которые он должен амортизировать. Это обеспечивает создание важных преимуществ, возможность упростить конструкцию оборудования и сооружения причала корабля и обеспечить возможность реализации пункта для перекачки даже в местах, где строительство пунктов для перекачки запрещено. С другой стороны, благодаря применению модульного принципа разработки конструкции установки для перекачки для пункта перекачки, согласно изобретению, можно легко снять узлы системы для перекачки и транспортировать их, что позволяет устранить эстакады со специальными ходовыми путями для установок известных систем для перекачки.

Следует, в частности, еще также, отметить, что крепежный модуль, как в случае, когда он выполнен в виде отдельной детали, так и в случае, когда он встроен, отодвигает соединительное устройство, к которому гибкий трубопровод должен быть закреплен, до бокового борта корабля, в случае аварийного отсоединения это обеспечивает возможность для гибкого трубопровода отделиться от корабля, не задевая его, и он не подвергается повреждениям. После отсоединения гибкий трубопровод остается в подвешенном положении на своем тросе, который его соединяет с опорной конструкцией.

Claims (22)

1. Система для перекачки продукта, в частности сжиженного природного газа между транспортным средством, таким как корабль, и установкой, в частности стационарной установкой для переработки и хранения этого продукта, которая выполнена в виде установки с системой трубопроводов для транспортировки продукта между кораблем и установкой, один конец которой соединен с этой установкой, а другой может быть соединен с главным трубопроводом корабля, названная система трубопроводов представляет собой гибкий перекачивающий трубопровод (19), один конец которого соединен с установкой, а свободный конец снабжен средствами (11, 26, 31) для погрузочно-разгрузочных операций, служащими для перемещения свободного конца между перекачивающим положением, в котором происходит перекачка текучего продукта между главным трубопроводом и гибким трубопроводом, и отсоединенным положением хранения, отличающаяся тем, что система имеет соединительное устройство (17) для присоединения к главному трубопроводу (18) корабля (9), при перекачке текучего продукта между кораблем и установкой соединительное устройство и главный трубопровод соединены друг с другом своими свободными концами, а гибкий трубопровод (19) в положении перекачки и в положении хранения свободно подвешен между свободным концом и концом, соединенным с установкой.

2. Система для перекачки по п.1, отличающаяся тем, что соединительное устройство (17) выполнено в виде соединительного модуля, и тем, что этот модуль снабжен погрузочно-разгрузочными средствами (11, 25), которые обеспечивают возможность его перемещения из положения, в котором он соединен с главным трубопроводом (18), в положение, в котором он отсоединен и находится на хранении, и устройством (30), посредством которого модуль опирается на платформу главного трубопровода (28) корабля, когда модуль находится в присоединенном положении.

3. Система для перекачки по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что разработанное по изобретению оборудование содержит устройство (37) для аварийного отсоединения трубопровода (19) для перекачки.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что в соединительном модуле (17) предусмотрено устройство для аварийного отсоединения (37) гибкого трубопровода (19) перекачки.

5. Система для перекачки по п.3, отличающаяся тем, что устройство (37) для аварийного отсоединения предусмотрено на подвижном конце (22) гибкого трубопровода (19).

6. Система для перекачки по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что оборудование, разработанное для перекачки, содержит устройство, предназначенное для замедления падения свободного конца трубопровода (19) для перекачки в случае аварийного отсоединения.

7. Система для перекачки по п.6, отличающаяся тем, что устройство, предназначенное для замедления падения, содержит лебедку, предусмотренную на части оборудования, которая остается соединенной с главным трубопроводом в случае аварийного отсоединения и на которую наматывается трос, свободный конец которого соединен со свободным концом трубопровода перекачки, причем упомянутый трос выполнен с возможностью отсоединения.

8. Система для перекачки по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что соединительное устройство (17) содержит устройство для направления свободного конца (22) трубопровода (19) в направлении к концу, на который устанавливается упомянутый конец трубопровода, который предусмотрен на соединительном устройстве.

9. Система для перекачки по п.8, отличающаяся тем, что направляющее устройство содержит патрубок (44, 167), предусмотренный на соединительном устройстве (17), или наконечник (160) гибкого трубопровода и дюбель, предусмотренный на подвижном конце (22) гибкого трубопровода (19) или на соединительном устройстве (150), и средства для введения дюбеля (51, 158) в патрубок при присоединении гибкого трубопровода к соединительному устройству.

10. Система для перекачки по п.9, отличающаяся тем, что вышеупомянутые средства содержат лебедку (47, 169), предусмотренную на соединительном устройстве (17), или наконечник (160) гибкого трубопровода и трос (48, 170), который наматывается на лебедку и свободный конец которого может быть закреплен к вышеупомянутому дюбелю (51, 158).

11. Система для перекачки по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что вышеупомянутые погрузочно-разгрузочные средства предусмотрены на несущей конструкции, такой как портальная опора (11), которая установлена на устройстве платформы (10, 10').

12. Система для перекачки по п.11, отличающаяся тем, что погрузочно-разгрузочные средства для перемещения подвижного конца (22) трубопровода (19) для перекачки содержат лебедку (26) и трос (31), намотанный на лебедку (8), и к свободному концу которого подвешен вышеупомянутый конец (22) гибкого трубопровода.

13. Система для перекачки по п.12, отличающаяся тем, что средства для погрузочно-разгрузочных операций для перемещения соединительного модуля (17) содержат кран (25), установленный на несущей конструкции (11), и тем, что к этим средствам подвешен вышеупомянутый модуль посредством кабеля (40).

14. Система для перекачки по любому из пп.2-13, отличающаяся тем, что опорное устройство (30) соединительного модуля (17) на корабле (9) выполнено в виде регулируемой опоры, соединенной с модулем посредством шарнирного соединения с горизонтальной осью (34).

15. Система для перекачки по любому из пп.2-14, отличающаяся тем, что соединительный модуль (17) содержит устройство, которое состоит из сильфона и шарнирного кардана и которое обеспечивает изостатическое состояние модуля в момент, когда модуль соединен с главным трубопроводом и когда он опирается на платформу магистрального трубопровода.

16. Система для перекачки по любому из пп.1 и 3-15, отличающаяся тем, что соединительное устройство встроено в конец главного трубопровода корабля.

17. Система для перекачки по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что в случае, когда в качестве продукта перекачки используют сжиженный природный газ, гибкий трубопровод (19) для перекачки формируют из гибкого криогенного трубопровода.

18. Система для перекачки по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что трубопровод для перекачки выполнен в виде ряда шарнирно соединенных друг с другом элементов.

19. Система для перекачки по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что средства, к которым прочно закреплен неподвижный конец гибкого трубопровода (19) для перекачки, образованы несущей конструкцией такой, как портальная опора (20), установленная, согласно рациональному варианту выполнения, на платформе (15).

20. Система перекачки по п.19, отличающаяся тем, что несущая конструкция (20) содержит устройства оборудования для соединения гибкого трубопровода перекачки (19) к погруженным охлаждающим линиям (8) береговой установки.

21. Система для перекачки по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что соединительное устройство разработано таким образом, чтобы оно переносило на уровень борта корабля соединительное устройство, к которому должен быть закреплен гибкий трубопровод.

22. Система по любому из предыдущих пп.8-21, отличающаяся тем, что соединительная часть соединительного устройства (17), которая предназначена для установки свободного подвижного наконечника конца (22) гибкого трубопровода (19), предназначенного для перекачки, установлена наклонно относительно нижней части таким образом, чтобы обеспечить возможность соединить наконечник с соединительной частью с помощью направляющего устройства, направляющего этот конец.

Images