JP2012526702A - ２ステップｃａｍシステム - Google Patents

Abstract

【課題】２ステップＣＡＭシステムを提供する。
【解決手段】この発明は、船舶と、船舶船首から突出する船舶のアームに連結される上方端部とつなぎ留めラインによって海底に連結される下方端部を有している細長い係留柱とを備えており、前記アームが横軸の回りに回転可能であることを特徴とする係留システムに関する。

Description

本発明は、海上の船舶を係留するための沖合システムに関し、船舶と、高さを有し、上方端部と下方端部を有している係留柱と、係留柱が船舶に対して一組の水平軸の周りに回転することを許すように前記係留柱の上方端部を前記船舶に連結する回転係留アームと、前記係留柱の下方端部に連結された上方端部を有している複数の重鎖を備えており、前記重鎖は、緩いカテナリー曲線で海底へ延びていて、いったん連結された船舶を維持するために必要とされる復原力を与え、係留柱は、任意の浮揚性本体への取り付けも自由であり、システムは、自己浮揚性であり、チェーンウェイトを底部に保持しており、チェーンが流れるのを抑える。

炭化水素は、さまざまなタイプの沖合ターミナルによって、海底井に通じているものなどの海底パイプラインから海上のタンカーまで移送されることが可能である。暴風のほかに大浮氷群の侵入があるところなどの厳しい環境条件の下では、タンカーがターミナルから切り離れて出航できるようにすることが望ましく、また、厳しい環境条件の多くを受けずに存するためにターミナルの多くは海面下の相当な深さに沈んでいる。これらの条件下で使用することが可能である一つのタイプの沖合ターミナルは、カテナリー曲線の鎖の群によってなど、海底に緩くつなぎ留められた下方端部を有しているライザーを有している。チェーンは、海底の上方だが水中深くにライザーを保持しており、また、ライザーが船舶まで容易に上げられることを可能にする。船舶へのライザーの上部の連結を容易にし、最小コストで改善された係留を提供するそのようなシステムにおける改善は、相当な価値の一つ。

米国特許第４，６４５，４６７号から既知のシステムは、チェーンによって緩くつなぎ留められたライザーを有しているタイプの沖合構造物を説明し、固定の力学を容易にすることが可能である。切り離し可能なライザーでは、ライザーは、その高さのほとんどが海から延出するまで持ち上げられ、加重される下方端部を有することが可能であり、より良い係留力学を提供する。ウェイトは、ライザーの下方端部からぶら下がるクランプウェイトを有することが可能である。

別の再発行特許第３２，５７８号は、浮遊装置と、浮遊装置をつなぎ留めるためのチェーンを備え、前記チェーンが、浮遊装置に取り付けられたアームの鉛直軸の周りに回転可能な本体に連結されている係留システムを説明する。導管は本体を通って海底から浮遊装置に向かって延びている。この特許は、アームが浮遊装置に堅く取り付けられ、本体がそれ自体の浮力を有しているブイを備えており、そのブイが、解放可能ロック手段を備えているクイック連結カップリングによってアームに連結されるまたはそれから切り離されることが可能である改善に特に焦点を合わせている。

本発明は、係留柱へのその係留アームによる船舶の連結の際の係留柱のツーステップ持ち上げを説明する。連結の際のこの２ステージ持ち上げは、巻き上げ設備のサイズと剛性の両方を最小限にするという利点を有する。万一この持ち上げが完全に巻き上げ設備（ウィンチ、ライン、シーブほか）によってなされれば、この設備は、連結設備の形状と物理学とコストに大きく負の影響を与えるだろう。初期持ち上げを低張力巻き上げ設備で短くすることは、構成要素を小さく維持し、初期連結を緩和する持ち上げラインにより低い張力と剛性をもたらす。本発明による構造的連結は大きい負荷を扱うことが可能であり、したがって、係留アームの水圧持ち上げシステムはＣＡＭを、その高い張力で係留された操作位置に持ち上げるように設計される。

米国特許第４，６４５，４６７号 再発行特許第３２，５７８号

係留柱との船舶の連結がなされた後に、係留柱での重鎖の上方持ち上げが回転アームだけの使用によって実現される船舶を係留するための沖合システムを供給することが本発明の目的である。

したがって、資金効率が良く、また先行技術による同じシステムよりも小さい水深での使用に好適である上述のタイプのシステムを供給することが本発明のさらなる目的である。

本発明によれば、沖合係留システムは、回転アームと、係留柱に到達してそれを持ち上げるアームが緩和され、高価で大型のウィンチの使用を必要としない係留装置を提供する。

さらに、本発明による形態では、アームは、船内位置から船舶の船首を越えて突出したその操作位置に移動されることが可能であるように搭載され、したがって、輸送の間に、構成要素が船首からぶら下がること、またグリーンウォーター影響によって部分的に損傷を受けることを防止する。

本発明の新規な特徴は特に添付の特許請求の範囲に述べられる。本発明は続く説明から添付図面と一緒に読まれるときに最も理解される。

図１ａは、係留アーム退避機構の詳細図を示している。 図１ｂは、係留アーム退避機構の詳細図を示している。 図２は、本発明による一つの可能な実施形態係留アーム退避機構の三次元図を示している。 図３は、本発明によるシステムを連結手順の１ステップで示している。 図４は、本発明によるシステムを連結手順の１ステップで示している。 図５は、本発明によるシステムを連結手順の１ステップで示している。 図６は、本発明によるシステムを連結手順の１ステップで示している。

図１ａと１ｂは、本発明によるシステムの平面図を示している。本発明によれば、係留アーム１は、図１ｂに示されるように船舶の船首を越えて突出したその操作位置に前方に移動されることを可能にする台車車輪／レールに船舶５に水平に搭載される。図１ａでは、アーム１は、しまい込まれ、船舶の船首を越えて突出せず、輸送の間に、構成要素が船首からぶら下がること、またグリーンウォーター影響によって部分的に損傷を受けることを防止する。

図２は、本発明による係留アーム退避機構の一つの可能な実施形態の三次元図を示している。示された実施形態では、アーム１の退避と延出のためのラック・アンド・ピニオン駆動システム１７，１８が使用される。ピニオン・システムのランチ（ranch）の歯１７はアーム１の長さに沿って設けられており、歯付きスプロケット１８は箱３に設けられている。ピニオンは水力または電気モーターによって駆動される。ラック・アンド・ピニオンは、船舶の動的運動のためにアーム１が加速することを制限する。アームのスライドは、箱型構造体３の内側に位置する摩擦パッド２によってなされる。箱３はまた、アーム１を軸１６の回りに下方および上方に回転させる回転システムとして機能する。箱３は、二つの支持体１９にシャフト（図示せず）でヒンジ接合されている。

アーム１は、強力型水圧シリンダー４の動作下で軸１６の回りに回転される。アームの上方位置に到達したとき、シリンダー４内の水圧を解放するように機械的固定システムが作動される。シリンダー４は、操作中に故障が生じるときの機械的安全装置システムを備えている。

退避可能アーム１の配管の連結は、横向きに退避および延出することが可能であるスプール・ピースでおこなわれる。アームが延出されると、スプール・ピースが延出して、アーム上の輸出ラインにグレイロック（graylock）で連結される。

システムを操作するため、船舶５は、水位の上に突出する係留柱８の近くまで航行し、船舶は停止し持ち場を維持する。図３は、アーム１が船首１５を越えて所定距離だけ突出するまでデッキ上のレール６に沿って船舶の船首のゲートを通って前方に移動されたときの船舶５を示している。アーム上の輸出ラインは、スライド・ボックス・システムとの問題を回避するためにアームの内側の配置されている。

図４は、最初の連結ステップを示しており、船舶５は係留柱８と接触している。係留柱８は、スリム構造ライザー柱を備えた釣合錘関節接合係留（ＣＡＭ）であり、その上方端部は水の上に突出し、その下方端部はカテナリー曲線形状の係留チェーン９によって海底に固定されて水中に鉛直に浮かんでいる。操作中、システムの最初の部分は、船舶５の***（heave）、縦揺れ（pitch）、うねり（surge）、振動（sway）および横揺れ（roll）運動のほかに、係留された船舶のウェザーベーニングなしを許す関節接合ジョイントを備えた機械的連結機によって係留柱８に連結される。

船舶の貯蔵タンクから海底パイプラインへ海岸へ、または、海底パイプラインから船舶の中への天然ガス（または他の産出物）の移送を可能にするためにアーム１と係留柱８の両方に配管システム１０が設けられている。

ＣＡＭ柱の上部にあらかじめ取り付けられているライン１１への（ワーク・ボートによる）連結のために係留アーム１の外側端からピックアップラインが降ろされる。それから、アーム１の外側端が係留柱の上部に近接するように船舶のデッキにある水撃ポンプを使用して係留アーム１が下向きに関節接合される。

図５は、係留柱上部１２を持ち上げて機械的連結機７と接触させるためにピックアップラインが引き込まれ、係留アーム１と係留柱８が互いに連結されたさらなるときのステップを示している。初期持ち上げを低張力で短くすることによって、巻き上げ設備１３は構成要素を小さく維持し、持ち上げラインに対する低張力要求をもたらす。

この低張力要求は、より簡単により良く伸びるはるかに柔軟なラインをもたらし、柱８と船舶５の間の相対運動の一致がもたらされる係留柱８の初期持ち上げの物理学に起因するラインスナッチ負荷を避ける。柱８がラインによって連結機７に向かって持ち上げられるので、現在の同位相運動は、低い衝撃の構造的連結を可能にする。

図６は、船舶と係留柱の間の連結の最終ステップを示している。この実施形態では、係留アーム１が（水平だけでなく）高い位置で関節接合され、船舶がいま安全に係留柱８に係留されることが明りょうに示されている。構造的連結は、大きい負荷を扱うことが可能であり、したがって、係留アーム１上の水圧持ち上げシステムは、その高い張力で係留された操作位置に柱を持ち上げるように設計される。

これは、係留チェーンが海底から持ち上げられて持ち上げラインの張力を増大させる最終ステップである。したがって、重鎖は、係留柱機能に必要とされる復原力を与えている。

係留アーム１と係留柱８の配管システム１０が連結され、それから産出物が船舶５から（またはそこに）移送されてよい。

積荷移送後に係留システムの二つの部品を切り離すために、配管システムはまずきれいに洗い流されてから、切り離される。それから係留アームはその下方レベルに回転され、それから機械的連結機が解放される。船舶は係留点から立ち去る。

緊急の場合には、係留柱８と配管１０は、速やかに切り離され、操作中の係留位置から解放されることが可能である。

さらに、衝突に対処するために、柱８はその長さに沿って全体に防水区画を有している必要がある。防水区画は、フランジ間にガスケットを備えたボルト締めフランジ・アクセスによってアクセス可能である。

支援船舶が柱に係留することを可能にし、人員干渉とメンテナンスを容易にするために、柱８の上部の回りに緩衝システムが据え付けられてよい。

先の開示を考慮すればこの分野の当業者には明らかなように、この発明の実行に、その精神や視野から外れずに多くの変更と修正が可能である。したがって、本発明の視野は、続く請求項によって規定される要旨にしたがって解釈されるべきである。

Claims (7)

1. 船舶（５）と、船舶船首（１５）から突出する船舶（５）のアーム（１）に連結される上方端部（１２）とつなぎ留めライン（９）によって海底に連結される下方端部を有している細長い係留柱（１０）とを備えている係留システムにおいて、前記アーム（１）が横軸（１６）の回りに回転可能であることを特徴とする係留システム。
2. 前記アーム（１）の少なくとも大部分が前記船舶の船内に延在する退避位置と前記アーム（１）が前記船首（１５）から船外に突出した係留位置との間で前記アームを前記船舶（５）の長さ方向に移動させるための変位部材（２と３）を備えている請求項１に記載の係留システム。
3. 前記アーム（１）が水平に対して上向き方向に軸（１６）に沿って回転することが可能である請求項１または２に記載の係留システム。
4. 前記アーム（１）がピニオン・システム（１７，１８）によって前記長さ方向に変位可能である先行請求項のいずれかに記載の係留システム。
5. 前記係留柱は、前記船舶に対して一対の水平軸の周りに回転可能であり、
   複数の鎖が前記係留柱の前記下方端部に結合された上方端部を有し、前記鎖は、カテナリー曲線で海底に延び、いったん連結されたなら前記船舶を係留された状態に維持するために必要とされる復元力を与え、前記係留柱は、任意の浮揚性本体への取り付けも自由であり、前記柱は自己浮揚性であり、チェーンウェイトを底部に保持しており、チェーンが流れるのを抑える請求項４に記載の船舶（５）を係留するための係留システムにおいて、前記船舶の前記係留柱との連結の後に、前記チェーンと係留柱の持ち上げが、前記回転アームだけの使用によって実現され、前記アームの回転が、必要とされる張力を提供することが可能であることを特徴とする係留システム。
6. 前記回転アームはまた、船舶の船首を越えて突出するその操作位置に前方に、また輸送の最中に船舶の船首を越えて突出しないように後方に移動されることが可能であるように退避可能である請求項２に請求される船舶を係留するための係留システム。
7. 船舶を海に係留する方法であり、船舶（５）と、高さを有し、上方端部（１２）と下方端部を有している係留柱（１０）と、前記係留柱が前記船舶に対して一対の水平軸の周りに回転することを許すために前記係留柱の上方端部を前記船舶に結合する回転アーム（１）と、前記係留柱の前記下方端部に結合された上方端部を有している複数の鎖を備えており、前記重は、カテナリー曲線で海底に延び、いったん連結された前記船舶を係留された状態に維持するために必要とされる復元力を与え、前記係留柱の下方半分は、前記重鎖の負の浮力よりも大きい正の浮力を有している任意の浮揚性本体への取り付けが自由であり、
   − 前記係留柱の前記上方端部が水の上に突出する地点に船舶を航行するステップと、
   − 前記船舶を停止させ持ち場を維持するステップと、
   − 前記アームが前記船首を越えて所定距離だけ突出するまで前記回転アームを長さ方向に沿って移動させるステップと、
   − 引き込みラインによって前記細長い係留柱の上部にあらかじめ取り付けられたメッセンジャー・ラインへの連結のために前記係留アームの外側端からピックアップラインを降ろすステップと、
   − 前記アームの外側端が前記細長い係留柱の上方部の上部に接近するように前記船舶のデッキにある水撃ポンプを使用して前記回転アームを軸（１６）の周りに下方に関節接合するステップと、
   − 前記回転アームと前記係留柱が互いに連結されるまで前記係留柱の上部を引き上げて機械的連結機と接触させるようにピックアップラインを引き込むステップとを備えており、
   − 連結の後に、前記船舶を前記係留柱に係留するために前記係留柱とチェーンに張力を提供するレベルまで前記回転アームが関節接合され、
   − 前記アームと前記ブイ要素の配管システムが連結され、産出物が配管システムによって船舶から／またはそれへ移送される方法。

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