JP3413196B2 - 積卸し式浮標 - Google Patents
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Description
る用途に用いるための浮標に関するものであり、浮標は
その下端において少なくとも1本の移送管に接続するた
めに配置され、さらに、浮かんでいる船の水面下の下向
きに開いた受入れ空間に導入するために配置されてい
る。そして浮標は運転中において移送管と船上の配管シ
ステムの間の移送中継部を形成する。
入れ空間内に導入されるタイプの浮標の構造には既知の
種々のものがある。例えば米国特許第4,604,961号明細
書(ノルウェー特許第167,906号明細書に対応するも
の)は参考になる。この特許明細書は、船がその中心領
域に開口する貫通デッキを有する解除可能な係留システ
ムを有する船を示しており、その貫通開口部の下部は中
水型浮標の形式の係留要素のための水面下の受入れ空間
を形成する。受入れ空間においては、船体に回転可能に
取り付けられ、そして係留要素の受入れ及び取付けのた
めに設計された回転体(タレット)が配置されており、
この目的のために係留要素は浮標への取付けのための液
圧駆動式ロック機構を備えている。さらに、船は係留要
素との相互連繋のためにその下端において回収コネクタ
ーを有する回収ロープを垂下させるためのデリックを備
えており、そのため係留要素は引き揚げられ、受入れ空
間内に導入することができる。相互連繋は、底部に配置
されたソケットを有する円錐形の中心を合わせた受入れ
部材を備えており、その中に回収コネクターが例えば銃
剣ロックの手段により受け入れられ、固定されることに
よって得られる。回収ロープの下端は好ましくは中心を
合わせた受入れ部材内に回収コネクターを位置決めする
ことを確実にするためにソナー及びテレビジョン装置を
備えている。
風、流れ、及び波の影響の下で、接続を完了した後でま
た係留されている浮標との関係で船が回転するのを許容
する。回転体が船の水面下の部分に取り付けられている
ため、これは点検及びさして重要でないメンテナンスの
ために潜水夫を必要とする。重要なメンテナンスは船の
ドック入りを必要とする。回転体が船に取り付けられて
いるという事実のため、係留要素からのトルクによって
克服すべき大きな摩擦力が発生する。このトルクは回転
体の大きな外径に対応して比較的大きく、このため大き
な荷重がかかることになる。さらに、そのため大きな慣
性力に起因してシステムの無制御の回転が発生する結果
となり、したがって回転体を拘束するためのブレーキ装
置の使用が必要となる。回転を希望する場合は、ブレー
キ装置はその時解放され、回転体は積極的な駆動により
制御された方法で回転する。
るモーメントを吸収する小さい能力を有し、或時はそれ
が搭載装置に不都合な作用をもたらす実質的危険性が生
まれる結果となる。
体の接続のために潜水夫を必要とする。接続及び取外し
に関連する潜水夫の作業は、シャットル・タンカーを使
用する時、システムを輸送システムとして使用すること
をできなくする。さらに、無統制な取外しの場合は、誤
操作やダメージを引き起こす危険性が大きい。液圧シス
テムの故障の場合は、バックアップまたは補助の装置を
接続する可能性はない。
かつ単純な方法で船と浮標との間の接続及び取外しを行
うことを可能にする荷積み/荷卸し用浮標を提供するこ
とである。
続されたままでもよい浮標を提供することであり、もし
天候が限度を超えるものであれば、浮標の迅速な取外し
が実行できる。
直径を小さくした浮標を提供することであり、そのため
回転抵抗及び回転質量が小さくなり、その結果回転シス
テムのブレーキまたは積極的制御の必要がなくなる。
有する浮標を提供することであり、そのため設置及び撤
去が簡単になり、加えて浮標を取り外すことなく、船上
の部品を修理したり取り換えたりする可能性が生まれて
くる。
ク機構により船の受入れ空間に解除可能なロックをする
ために配置された外側浮上部材の中央に、流動物質の通
路を形成してその両端において移送管と船上の配管シス
テムにそれぞれ接続するために配置され、回転可能に取
り付けられた中央部材が浮標に含まれていること、そし
て浮標はその上端において船の受入れ空間内に浮標を引
き揚げ、導入するための装置に接続されていることを特
徴とする上に序論的に述べたタイプの浮標により達成さ
れる。
部材は少なくとも部分的に本質的に円錐形状を有する上
部円錐部材及び下部円錐部材から成り、上部円錐部材は
受入れ空間のロック機構のロック要素と係合するための
下向きの環状接合端面を有するカラーを含んでいる。
りと取り付けられており、回転可能に取り付けられた中
央部材の回りに回転可能であるため、浮標自身が回転体
である。中央部材は比較的小さい質量と小さい慣性を有
するので、受入れ空間内に浮標が接続されている船とと
もに外側浮上部材が回転する際、良好な回転安定性が得
られる。
トを安価にする構造を有する。浮標の重量は30〜50トン
の範囲にあると考えられる。浮標は、使用されていない
時は水面下の適当な深さに保持される潜水性のタイプで
あるため、浮標は損傷することなく、また海上交通に如
何なる危険ももたらさないという有利性がまた得られ
る。
の関連で以下に詳述する。
が接続状態でかつ一定の水深で平衡を保つ状態にあるの
を示す。
する船の一部を概要的に示す側面図である。
を示す。
標の実施例の側面断面図である。
に分解されている図である。
に直角な断面で見た概要図である。
である。
には同一の参照番号を付している。
取付けシステムについて第1図及び第2図を参照しなが
ら簡単に述べる。
いる船1と、その船内の受入れ空間3に接続され、ここ
でいう「モジュール」でもある浮標2から構成されてい
る。船はタンカー、例えばいわゆるシャットル・タンカ
ーであり、浮標は流動物質を船内のタンク(図示せず)
へ移し、またタンクから移すための荷積み/荷卸し用浮
標である。通常、流動物質は炭化水素(油またはガス)
であるが、「流動物質」という言葉はここでは広い意味
に解釈しなければならない。この言葉は粉粒物のような
異種の流動物質の問題でもあり得るからである。
当な係留地点との間で懸垂線として伸びる適当な数の係
留線5によって海底に係留されている。各係留線はチェ
ーンのみから成り、特に水深の浅い所で使用される。し
かしながら一般に、各係留線は上部ワイヤー、弾性係船
索または類似なものと結合したチェーン(部分的に海底
に横たわっている)から成り、例えばチェーンとワイヤ
ーの間の接続点に置かれる浮上性浮標(図示せず)を付
けたり付けなかったりするように構成するのが便利で
(図示せず)、そのため、海底係留システムに対して、
船と問題の水深に適用される適当な剛性/特性が得られ
る。それにより浮標は水深とは独立した標準設計で実施
することが可能となる。浮標2が第1図に示す海中の低
い位置に保持されている時、その浮上性は係留システム
からの力と平衡を保っているので、浮標は水面下のあら
かじめ決められた設計上の深さに保持され、そこでは浮
標は損傷を受けず、また海上交通に如何なる危険性をも
もたらさない。
の間に伸びるように図示されている可撓性の立上り管の
形式の移送管6に連結されている。このステーションは
例えば油の供給または貯蔵のための設備となるかもしれ
ないが、一般には流動物質を船へ、または船から移すた
めに浮標2と連絡する場所を象徴する。例えば沖での油
及びガスの産出との関係で、ステーション7は通常海底
に設けられる。しかしながら他の応用においては、ステ
ーションは他の場所、例えば水中遮蔽物または陸上に設
けてもよい。このような場合、浮標はおそらく可撓性の
移送管によってのみ係留することができる。おそらく、
1本以上の移送管が浮標に接続されるかもしれない。1
本または数本の移送管が対応する潜水性の浮標の形式で
一つの「ステーション」に接続されることも考えられ
る。
船首の低い部分に配置される。受入れ空間3はアクセス
またはサービスシャフト9を介して船のデッキに接続さ
れている。さらに受入れ空間においては、受入れ空間が
使用されていない時、すなわち浮標を受け入れていない
時、サービスシャフト9及び受入れ空間の上部を海から
遮断するためのシャッター10が配置されている。他の装
置との間で、シャッター10はサービスシャフト9及び受
入れ空間3の上部に取り付けられた設備の点検の可能性
を与える。船のデッキ領域においては、例えばサービス
シャフトと受入れ空間を貫通して垂下し、浮標と接続す
ることができる適当な線材を有するウィンチ11の形式の
ホイスト装置が配置されているため、浮線は引き揚げら
れ、受入れ空間3内の所定の位置に移すことができる。
第2図においては、この線材は単に一点鎖線12で示され
ていて、浮標はここでは線材及びホイスト装置によって
引き揚げられ、受入れ空間3内の所定の場所に移された
後の状態で図示されている。浮標を船に接続する方法及
びシステムは本発明の一部を構成しない。システム及び
船のこの局面についてのより詳細な記述については同時
に出願された国際特許出願No.PCT/No.92/00053及びPCT/
No.92/00055を参照すればよい。
が示されている。浮標は第2図、第5図及び第6図に示
すように、対応する形状を有する受入れ空間とはまり合
うため、少なくとも部分的に下向きに本質的に円錐形に
拡大され、または発散する形状を有する。第3図の実施
例においては、浮標は上部円錐部材15及び下部円錐部材
16から成り、上部円錐部材15は浮標のロックのために受
入れ空間3内に配置されたロック機構の一部を形成する
ロック要素と係合するために下向きの環状接合端面18を
有するカラー17を含んでいる。その外表面において浮標
は長手方向に伸びた案内リブまたは案内端部19を備えて
いるように図示されている。好ましくは、この案内リブ
は取換え可能である方がよく、そのために摩耗や損傷に
より取換えの必要が生じた時、取り換えることができ
る。
形の輪郭をそのまま上へ連続させた円錐外形を形成する
1本以上の線材21(図示の場合は3本で、図では、左側
の2本は重なって1本に見える)から成るいわゆる吊上
げ係留索20を備えている。吊上げ係留索はその上端で例
えば図示していないくびきの方法により、船の受入れ空
間内に浮標を引き揚げ、導入するための線材に接続され
ている。この配置は受入れ空間への浮標の導入の初期の
段階で、安全で正確な方法で挿入される浮標に寄与する
ために有利である。受入れ空間内でのロックの前に、係
留される浮標の中央部材に対して自由に回転し得る浮標
の外側浮上部材の最終的方位は、受入れ装置内に引き揚
げ、はめ込む最後の段階において、吊上げ係留索の線材
により、受入れ空間内に配置された連結管に対して自由
な接続アクセスを与える位置へ回転して決まる(第5図
〜第7図参照)。希望の回転は受入れ装置の内側空間の
上部にある案内端部またはローラ装置により達成しても
よい。
空間内でこじらない程度に、また、浮標がたとえ片側の
低い端部に固着することがあっても、受入れ空間の外側
へ傾くことができる程度に大きくなければならない。換
言すれば、浮標は、発生する荷重の下で、浮標がロック
機構のロック要素の解除の時、受入れ空間から自動的に
緩んで離れることを確実にするために十分大きな幅/高
さ比(W/H>1)を有しなければならない。
は第3図に示す下部「円錐部材」16と異なった形状を有
する。こうして、浮標の下部部材22は浮標及び浮上要素
25を引き揚げる間、粘性緩衝を増大するための穴24を有
するいわゆる「ロール端」23より成る低部円筒部を含ん
でおり、上部円錐部は低部円錐部分26及び切頭型多角形
ピラミッドの形式の多角形部分27とから成っている。低
部円錐部分26は係留線から発生する水平力を伝達するた
めに配置され、寸法決定されるのに対し、ピラミッド部
分は浮標を引き揚げている間、端部が粘性緩衝を増大す
るのに寄与するために多角形に作られている。ピラミッ
ド面は図示のとおり直線的か平面的であればよいが、ま
た、凹面的であってもよい。また、この実施例では、必
要な時に交換できる長手方向に伸びる案内端部または摩
耗端部28を備えている。
おける両実施例を組み合わせた設計を考えつくことも容
易であろう。浮標の下部円錐部は例えば第4図における
部分26に対応する下部円錐部で構成し、上部円錐部は、
第3図に示すように周囲に沿って分布する長手方向に伸
びた案内端部の形式の支持構造物によって強化された適
当な浮上性材料、例えば発泡プラスチックまたはガラス
繊維鋳込み成形物の外層で構成してもよい。浮標の構造
及び受入れ空間3における装置と浮標との共同作用は第
5図の長手方向断面図において詳しく示されている。図
示の如く、浮標2は外側浮上部材30及び外側浮上部材30
に回転可能に取り付けられ、浮標を経由して移送される
流動物質が通る貫通通路を有する中央部材31から構成さ
れている。必要であれば、中央部材はそのような通路を
いくつか含んでもよい。外側浮上部材はいくつかの水密
性浮上室33に分割されている。これらのうちのいくつか
は浮標の浮上性を調節することができるようにバラスト
で満たすよう配置してもよい。その際、例えば圧縮空気
を利用して自動的に、または手動的にそのようなバラス
トを排除する装置を備えておく。さらに、外側浮上部材
30は、中央部材31を支えるための下部ラジアル軸受35及
び上部アキシャル軸受36を有する取換え可能な中央軸受
支持部材34を含んでいる。必要であれば、中央軸受支持
部材34は、第6図との関連で述べたように、点検及び部
品の交換のために外側浮上部材30から引き揚げてもよ
い。
取付けのためのいくつかの外側へ突出したアーム38を有
する下部補強部材37を備えている。
物質用配管システム41(第2図参照)に連絡する連結ユ
ニット40が配置されている。連結ユニットは、液圧シリ
ンダ43により非接続位置及び接続位置(両位置とも第5
図に図示)との間を回転可能である連結管42を含んでお
り、連結管の一端は、浮標が受入れ空間の所定の場所に
置かれた時、浮標の中央部材31の上端と接続するための
連結ヘッド44を備えている。この接続は図示の実施例で
は、可撓継手46により中央部材31に連結されるスイベル
・ジョイント45を介して行われる。連結ヘッド44もまた
可撓継手47を含んでいる。図示の実施例はまた中央部材
の下端及び浮標の移送線6との間に配置される第三の可
撓継手48を含んでいる。可撓継手は例えばボール・ジョ
イントであってもよい。可撓継手46及び47は特に、浮標
2を別の船に接続する時、寸法公差に適合するために配
置され、一方の可撓継手48は移送線6から浮標へのモー
メントから解放された力の伝達のために備えられ、加え
て受入れ空間に対する浮標の位置決めを容易にするの
で、浮標は受入れ空間に容易に滑り込む。ボール・ジョ
イントに代わる他のタイプの可撓継手を使用してもよ
い。
浮標の外側浮上部材30の上部接合面49は受入れ空間3の
上部及び下部の間のシール・フランジ50に対してシール
接合をするので、受入れ空間の上部及びサービスシャフ
ト9は海から遮断される。受入れ空間及びサービスシャ
フトはその時水抜きすることができ、第2図に示すよう
に、受入れ空間はこの目的のためにドレーン管路51に接
続されている。中央軸受支持部材34はその時、浮標が受
入れ空間の所定の場所に置かれている間、第6図に示す
ように、外側浮上部材30から引き揚げていてもよい。中
央軸受支持部材が引き揚げられている間、中央部材31の
上端に取り付けられていた部品、すなわちボール・ジョ
イント46付きスイベル・ジョイント45を一緒に引き揚げ
ており、また、アキシャル軸受36及び付属中間リング5
2、53は取り外してもよい。また、ラジアル軸受35は、
これが引き揚げられた時、中央軸受支持部材34によって
連れ去られる。カラー54はボルト55により中央部材31の
補強部材37に固定され、中央軸受支持部材34が引き揚げ
られた時、浮標の下端部に対しシール接合するので、海
水の侵入に対するシールが形成される。
監視及び制御の目的で適当なセンサー及びテレビジョン
・カメラを備えることがあろう。また、排水等の目的で
ポンプ装置が配置されることもある。
標2の解除可能なロックのためのロック機構は、第7図
に概念的に示されている。図示の実施例では、ロック機
構は、液圧システムによって駆動され、そして受入れ空
間3の直径上の正反対側で水平軸57回りに回転可能であ
る一対のロック金物56を含んでいる。ロック金物操作用
の液圧アクチュエータ(図示せず)は例えば液圧シリン
ダであってもよい。ロック金物56を駆動する時、ロック
金物56は浮標の上部円錐部の下向き接合端面18と係合す
るため垂直面内で回転する。液圧シリンダは、接合端面
が水平でなくても自動的にそれを補償するよう、液圧駆
動システムに平行に適宜接続される。ロック金物56は受
入れ空間3に対して浮標2の外側浮上部材30を確実にロ
ックするために備えてあり、船はその時回転可能に取り
付けられた中央部材31の回りに回転することを許容され
るが、スイベル・ジョイント45は、連結管42が浮標に連
結された後に、そのような回転を許容する。好ましく
は、液圧アクチュエータが機械的ロック装置(図示せ
ず)を駆動するために配置されるのがよく、そのため浮
標はロック位置に確実に保持され、また、液圧システム
の故障の場合もそうである。
浮標2は外側浮上部材60及び流動物質が通る通路を有す
る回転可能に取り付けられた中央部材61から成るが、し
かし中央部材はここでは、浮標の下に配置された可撓継
手63及び接続された移送管6が点検及びメンテナンスの
ために浮標から引き揚げることができるような方法で実
施される。中央部材は上記通路62を形成するチューブ部
材65を囲む本質的にチューブ状の支持部材64から成り、
その下端には可撓継手63及び移送管6が接続されてい
る。チューブ部材65はその上端において引揚げフランジ
66で形成され、引揚げフランジ66には接続フランジ68を
有する可撓継手67が接続されている。軸受支持部材はこ
こでは下部ラジアル軸受70及び上部アキシャル軸受71を
支える引揚げフレーム69から成る。環状の軸受押え板72
がボルト73により支持部材64の頂部に固定されている。
そしてさらに、支持部材は下端において浮標を係留線5
に取り付けるための外側に突出したアーム74で形成され
ている。軸受70及び71を有する軸受引揚げフレーム68は
軸受押え板72を外した後で引き揚げることができる。
62及び移送管6とともに必要な時に船のデッキ領域に引
き揚げることができる。水はその時受入れ空間3の上部
及びサービスシャフト9に流れ込むだろう。点検及び修
理の後に、引揚げ部分は水中のサービスシャフト及び受
入れ空間の中に下ろすことができ、上記の部材は移送管
6の重量により引き下ろされ、中央のチューブ部材は浮
標の所定の場所に移される。その後、サービスシャフト
及び受入れ空間は、もし希望するなら水抜きをすること
ができる。
Claims (14)
- 【請求項1】浮標(2)を受容するための、海面下に位
置するとともに下向きに開いた受入空間(3)と、浮標
に接続された移送管(6)と、船(1)上のパイプシス
テム(41)との間に流動物質を移送するのに適した浮標
とを浮かんでいる船内に含んだシステムにおいて、 少なくとも部分的に海面下に位置する受容空間(39)の
内形状を補強し且つ、受入空間内に備えられたロック機
構(56、57)によって、受入空間(3)に解除可能に配
置された外側浮上部材(30;60)から成りる浮標(2)
と、流動物質用の管路(32;62)を備え、 海底に係留するように配置されており、使用していない
時は所望の深さに沈めておく、外側浮上部材が回動可能
に装着されている中央部材(31;61)と、 受入空間から垂下されている線によって、浮標を受入空
間に巻き上げるため、浮標の上端に配置された係留索
(20)から構成され、 浮標(2)の外側浮上部材(30)の上部接合面(49)に
密封接触して上記受入空間(3)の上部を海水から遮断
するシールフランジ(50)が、同受入空間(3)に浮標
(2)の外側浮上部材(30)が固定される時、同受入空
間(3)の上部と下部との間に位置するように設けら
れ、 外側浮上部材(30)が、下側から作用して、前記ロック
機構の一部を形成するロック要素(56)に連結するた
め、下向きの接合端面(18)を備え、 浮標(2)の中央部材(31;61)は、流体搬送用管状中
空軸により構成され、 管状中空軸(22)は外側浮上部材の直径に対して直径が
小さく、その上端は、浮標(2)が受入空間(3)に固
定されている時、配管システム(41)と自動的に接続す
るようにアレンジされていることを特徴とするシステ
ム。 - 【請求項2】外側浮上部材(30)が、上部(15)と下部
(16;22)から成り、上部と下部は部分的に円錐形であ
り、上部が、前記接合端を形成する下向きの環状端(1
8)を有する周縁がカラー形であることを特徴とする請
求項1によるシステム。 - 【請求項3】下部は少なくとも部分的に多角形外周面
(27)を有することを特徴とする請求項2によるシステ
ム。 - 【請求項4】ライン(line means)は、引き揚げ係留索
(20)から成っており、引き揚げ係留索は、連続する外
形が円錐形の浮標(2)を形成し、浮標(2)を受入空
間(3)に挿入するのを容易にするのため、整合部材と
して作用する二つかそれ以上のライン(21)から構成さ
れていることを特徴とする請求項2または3によるシス
テム。 - 【請求項5】少なくとも下部(16;22)が、複数の水密
性浮上室(33)に分割されていることを特徴とする請求
項2〜4のいずれか一つによるシステム。 - 【請求項6】少なくとも一つの浮上室(22)が、バラス
トで満たされるように配置され、バラストを自動または
手動で取り除くために備えられた手段であること特徴と
する請求項5によるシステム。 - 【請求項7】交換可能な中央軸受支持部材(34;69)で
あり、支持部材が中央部材(31;61)をジャーナル軸受
けし且つ、点検と修理のため、外側浮上部材(30;60)
から上方向に取り外すことが可能であることを特徴とす
る請求項1〜6のいずれか一つによるシステム。 - 【請求項8】軸受支持部材(34)が、下部ラジアル軸受
け(35)と中央部材(31)用の上部アキシアル軸受(3
6)から成ることを特徴とする請求項7によるシステ
ム。 - 【請求項9】中央部材(31)が、浮標(2)を海底
(4)に係留する係留線(5)を取り付ける下部補強部
(37)を備えることを特徴とする請求項1〜8によるシ
ステム。 - 【請求項10】浮標が、水平方向の負荷力を伝達するよ
うに配置された下部円錐部材(26)から成ることを特徴
とする請求項9によるシステム。 - 【請求項11】浮標の高さに対する幅の比率が、浮標
(2)が生じた負荷力を受けると受入空間(3)から分
離し、ロック機構(56、57)から確実に解放するのに充
分に大きいことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一
つによるシステム。 - 【請求項12】中央部材(31)の上端は、船の配管シス
テム(41)に連結された連結ユニット(40)に接続する
ためのスイベルジョイント(45)を備えたシステムにお
いて、前記上端に、可撓継手(46)を介してスイベルジ
ョイント(45)に連結されていることを特徴とする請求
項1〜11のいずれか一つによるシステム。 - 【請求項13】中央部材(31)の下端に、移送管(6)
の上端に接続する可撓継手(48)を備えていることを特
徴とする請求項1〜12のいずれか一つによるシステム。 - 【請求項14】浮標の外面で、長手方向に延びて交換可
能な案内端部(19)を備えていることを特徴とする請求
項1〜13のいずれか一つによるシステム。
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