NO152601B - Fluidfoerende lastearm for overfoering av fluider mellom en fralands-lastestasjon og en marin tanker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fluidførende lastearm for over-føring av fluider med fralands-lastestasjon og en marin tanker, av den art som omfatter et tårn montert på en fralandsplattform, en stort sett horisontalt anordnet bomarm som er dreibart montert i tårnet, minst to i bomarmen opplagrede,

stive fluid-rørledninger, en leddet fallrørenhet som er opplagret på en på bomarmen forskyvbart montert bærevogn og som innbefatter minst to par leddete rørelementer som ved de øvre ender av det øvre par er svingbart koplet til de stive fluid-rørledningers utenbordsender og ved de nedre ender av det nedre par er svingbart koplet til et fluid-koplingselement som er innrettet til å forbindes med et fylle-element på tankeren,

en line som er forbundet med og bærer fluid-koplingselementet, et par rørkoplinger som er montert på vognen og forbinder de stive rørledningers utenbordsender med de øvre ender av den leddete fallrørenhet.

Produksjon av olje og gass fra fralandsbrønner har utviklet seg til en viktig beskjeftigelse innen oljeindustrien, og denne vekst har skapt en utstrakt interesse for undersøkelse av innretninger for å transportere de frembragte fluider til landbaserte raffinerier eller lageranlegg. Selv om det i mange tilfelle benyttes rørledninger for dette formål, blir flere og flere brønner boret og klargjort i dype sjøområder, der den mest praktiske og effektive transportmetode er å be-nytte sjøgående tankere med stor "lasteevne, for eksempel der det ville bli for kostbart og vanskelig å legge rørledninger.

Noen av de tidligere kjente lasteanlegg omfatter fluidum-håndteringsinnretninger, slik som faste lastebøyer eller flytende plattformer som en tanker kan fortøyes til mens den las-tes. Til den flytende plattform er det koblet en rekke fleksible .slanger for å overføre fluidet til tankeren. Det er vanligvis nødvendig med et hjelpefartøy for å assistere tankeren mens den skal oppta de fleksible slanger når disse skal kobles til fordelingsmanifolden på tankeren. Dette arrange-ment krever ikke bare bruk av et hjelpefartøy, men bevegelsen av tankeren kan bevirke brudd i de fleksible slanger.

Som eksempler på teknikkens stand på området kan nevnes FR-patentskrifter nr. 1237546 og nr. 2367700, samt US-

patentskrift nr. 1680831.

Formålet med oppfinnelsen, er å komme frem til en fluidførende lastearm av den- innledningsvis nevnte art, som i størst mulig grad er.befridd for de ulemper som hefter ved de kjente konstruksjoner, og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en på ;tårnet montert, hydraulisk strammeenhet som linen er forbundet med, ve.rtikalposis joneringsorganer omfattende en vinsj og en -trekk-line for posisjonering av fluid-koplingselementét over fylle-elementet, idet vinsjen er montert på- tankeren og trekklinen strekker seg fra vinsjen gjennom fylle-elementet og er forbundet med fluid-koplingselementet, en henger som ved universalkopling er forbundet med vognen og understøtter linen, idet linen løper over en-skive som er dreibart opplagret på vognen og strekker seg til.tårnet og utøver en oppadrettet kraft på trekklinen, og en låseinnretn-ing som låser vognen til bomarmens frie ende.

Disse nye og særegne trekk gir.•således én. særlig stabil forbindelse mellom lastearmen og tankere, hvor strékket i lastearmen opprettholdes samtidig som relativ bevegelse mellom lastearmen-og tankeren uhindret kari'foregå". Videre oppnås en bedre, og mer effektiv forbindelse mellom lastearmen:og tankeren.

Det skal nå gis en kort beskrivelse av tegningene hvor: Fig. 1 ér et oppriss-av en leddet lastearm for over-føring av fluider ifølge foreliggende oppfinnelse,- der armen er vist koblet i bruksposisjon ved en sjøgående tankbåt. Fig. 2'er et isometrisk riss i større målestokk-av. ~ lastearmen 'p'a fig.- 1 og viser detaljer-av den vertikale del av armen .• Fig. 3 er et sideoppriss av én "del av lastearmen på fig. 1 i delvis forlenget posisjbn.-Fig. 4 er et frontoppriss av den på fig. 3 viste del av lastearmen. Fig. 5 er et sideoppriss i større målestokk- av én del av den på fig. 3 viste lastearm. Fig. 6 er'et frontoppriss av den på fig. 5 viste del

av lastearmerrbg - ''

fig. 7 er et•'frontoppriss i likhet med det på fig. -4

og viser lastearmen i den opptrukne stilling.

En leddet f luiduml-astearm - i samsvar med oppfinnelsen omfatter et tårn eller en annen egnet vertikal støttekonstruksjon 10 (fig. 1) montert på toppen av en plattform 12 og har en hoved-sakelig horisontalt anordnet bom 14 som med innabordsenden.er svingbart eller leddbart koblet til tårnet 10. Mellom utabordsenden på bommen 14 og en tankbåt 18 er det montert en leddet vertikal del 16 på lastearmen. En rørsammenstilling 20 er koblet til den øvre ende på den leddede vertikale del 16 og strekker seg gjennom bommen 14 og ned gjennom tårnet 10 og plattformen 12 til en fluidumkilde (ikke vist). En hydraulisk strammeinnretning 22 og en line 23 (fig. 1-4) utgjør organer som opptar vekten av den leddede vertikale del 16 av lastearmen når tankbåten beveger seg i sjøen. Strammeinnretningen 22 er av en type som er utstrakt brukt for å oppta tung last som er opphengt i en flytende konstruk-sjon, og detaljer ved denne alminnelig benyttede innretning be-traktes ikke som noen del av oppfinnelsen. En strammeinnretning som kan benyttes er "Model Twin 80", fremstilt av Rucker Shaffer Corporation, Oakland, California.

Den leddede del 16 av lastearmen omfatter to øvre rør-elementer 26a og 26b (fig.2) som ved de øvre ender er koblet til sammenpassende albuer 27a, 27b ved hjelp av svingeledd 29a, 29b. Hver av albuene 27a og 27b er koblet til sammenpassende albuer; 31a, 31b ved hjelp av svingeleddene 32a, 32b. Hver av albuene 31a, 31b er løsbart koblet til en sammenpassende rørlengde 20a,

20b ved hjelp av en hydraulisk fjernstyrbar rørkobler 34a, 34b. Hver rørkobler er festet på en bærevogn 36 ved hjelp av et av to bæreelementer 3 7a, 37b (fig.2,6), og disse kobleinnretninger er forbundet med hverandre ved hjelp av et horisontalt anordnet bæreelement 40. Kobleinnretningen, 34a, 34b er festet til endene på de respektive albuer 31a, 31b og danner således en bæreinnretning for den vertikale del 16 av lastearmen, men når disse rørkoblere aktiveres kan de utløse sammenkoblingen med rørene 20a, 20b.

Bærevognen 36 er glidbart montert innenfor to bære-skinner 42a, 42b på bommen 14 (fig. 2), slik at når rørkoblerne 34a, 34b er utløst fra rørene 20a, 20b, kan armens vertikale del 16 og vognen 36 forskyves som en enhet langs skinnene 42a, 42b mot tårnet 10, der det kan foretas service eller reparasjon av den vertikale del 16. Det kan for eksempel være ønskelig å pakke de forskjellige ledd eller skjøter i den vertikale del 16. En line 44 som er koblet til vognen 36 (fig. 1 og 5) kan benyttes til å trekke vognen 36 til tårnet 10, mens en annen line 45, som er lagt om en lineskive 46, kan benyttes til å returnere vognen 36 til utabordsenden av bommen 14 når servicen eller reparasjonen er fullført.

Til vognen 36 er det også koblet en opphengningsinn-retning eller henger 48, hvorfra det stikker ned en med hull for-synt komponent 49a for en hydraulisk påvirkbar rørkobler 49 og en rekke føringsskiver -52 - 56 (fig. 2-6). Hengeren 48 omfatter et noe gaffelformet bæreelement 57 som ved den øvre ende er svingbart koblet til to ører 58a, 58b via en tapp 59. ørene 58a, 58b er sveiset eller på annen måte festet til undersiden av bærevognen 36. Bæreelementet 57 er igjen svingbart koblet til to vertikale platebånd 63a, 63b via en tapp 60. Hele hengeren 48 kan derved svinge fritt' om en lengdeakse A, og de vertikale platebånd 63a, 63b kan svinge fritt om en tverrakse B, og dette kan man se på fig. 5 og 6. Skivene 53 og 54 er forbundet med de vertikale platebånd 63a, 63b ved hjelp av to ører 66, hvorav bare ett er vist på fig. 6, samt en bolt 67a, resp.67b. Ørene er sveiset eller på annen måte festet til det tilhørende platebånd. Skivene 55, 56 er forbundet med de vertikale platebånd 63a resp. 63b ved hjelp av to ører 74

og en tapp 75a resp. 75b.

Vognen 36 er låst i arbeidsstillingen ved utabordsenden på den horisontale bom 14 (fig.5) ved hjelp av to hydrauliske sylindre 82a, 82b (fig.6) som hver har en halvsirkulær stempel-stang 83a,83b og griper inn mot de bakre kanter (slik som 36b på fig. 5) på vognen 36, og derved hindres vognen 36 i å bevege seg mot tårnet 10. Når stempelstengene 83a, 83b trekkes tilbake, vil vognen fritt kunne bevege seg langs skinnene 42a, 42b mot tårnet 10.

Linen 23 er lagt om skiven 52 ved vognen 36 og er derpå ført ned mellom føringsskivene 53, 54, føringsskivene 55, 56 og til slutt gjennom en boring i tappkomponenten 49b i rørkobleren 49. Når rørkoblerens tappkomponent 49b trekkes inn i hullkomponenten 49a og hydraulisk fluidum tilføres kobleren via et innløp 64

(fig. 6), låses koblerkomponentene 49a, 49b sammen. Når hydraulisk fluidum tilføres kobleren gjennom et innløp 65, blir tappkomponenten 49b utløst fra sin låsestilling og kan fritt beveges nedad og ut av den nedre ende på hullkomponenten 49a.

Den nedre halvdel av den leddede vertikale del 16 på lastearmen omfatter to nedre rørelementer 68a, 68b (fig. 2-4) hvis øvre ender er koblet til de nedre ender på de øvre rørelementer

2 6a, 26b via et svingeledd 70a resp. 70b. Den nedre ende på rørelementet 68a er koblet til en albue 72a via et svingeledd 73a. Albuen 72a er koblet til et tappformet rørkoblerelement 62 via

et svingeledd 76a, og det nedre rørelement 68b er på lignende måte koblet mellom.det tappformede rørkoblerelement 62 og den nedre ende på det øvre rørelement 26b via svingeledd 70b, 73b og 76b.og via en albue 72b.

Den leddede vertikale del 16 på lastearmen er trukket i sin hvilestilling som er vist på fig. 7, ved hjelp av den hydrauliske strammeinnretning 22 og linen 23 (fig. 1). En trekk-line 77 som er koblet til den nedre ende på det tappformede koblerelement 62, benyttes til å trekke koblerelementet i væske-tett arbeidsstilling i det med hull utformede koblerelement 78. Hullkoblerelementet 78 er montert på eller på annen måte koblet til et forgreningsrør på tankeren (ikke vist) og står på denne måte i forbindelse med lastetankene på fartøyet. Den nedre ende på trekklinen 77 er oppvundet rundt en vinsj 80 som tilveiebringer en nedadrettet kraft på det tappformede koblerelement 62 for å motvirke den oppadvirkende kraft som utøves av strammeinnretningen 22.

Virkemåten for lastearmen er slik at armens leddede vertikale del 16 vanligvis er i hvilestillingen (fig. 7), fordi strammeinnretningen 22 og linen 23 (fig. 1) utøver en konstant oppadrettet kraft på det tappformede koblerelement 62 og forsøker å trekke tappkomponenten 49b i kobleren 49 inn i hullkomponenten 49a. Når tankeren 18 beveges i laste- losse-posisjon, blir den nedre ende på trekklinen 77 koblet til vinsjen 80 og ved drift av denne strammes trekklinen tilstrekkelig til å overvinne den oppadrettede kraft som utøves av linen 23, og derved trekkes det tappformede koblerelement 62 nedad og inn i hullkoblerelementet 78. Da strammeinnretningen 22 opprettholder en oppadrettet kraft

hele tiden, vil trekklinen 77 alltid stå under strekk, og derved forenkles tilkobling og frakobling av armen til tankeren på en problemfri måte uten å skade noen av elementene i anordningen.

Når først koblingselementet 62 er festet til koblerelementet 78, vil svingeleddene 29a, 29b, 70a, 70b, 73a og 73b tillate rørelementene 26a, 26b, 68a og 68b å beveges opp og ned med tankeren i forhold til tårnet 10 og bommen 14. Svingeleddene 32a, 32b, 76a, 76b tillater rørelementene og koblerelementet 62 å kompensere for bevegelse av tankeren i lengderetningen mot og bort fra tårnet 10. En pendel- eller svingebevegelse av tankeren om lengdeaksen gjennom koblerelementene 62, 78 blir videre mulig-gjort av deres sylindriske utformning. Det er således tilveie-bragt mulighet for en universalbevegelse av tankeren til bommen 14 og tårnet 10 ved hjelp av denne utmerkede anordning.

Ved toppen av armens vertikale del 16 vil tappen 59 (fig. 6) tillate at hengeren 48 svinger på tvers av den glidbare bærevogn 36, og derved kan hengeren 48 og linen 23 følge- enhver siderettet bevegelse av koblerelementet 62. på lignende måte vil-tappen 60 (fig. 6) tillate at hengeren 48 og linen 23 kan følge tankerens vinkelbevegelse mot og bort fra støttetårnet 10. Linen 23 holdes således i en rett linje mellom skivene 52 og den tappformede koblerkomponent 49b.

Når det skal foretas utskiftning av fluidumpakninger ved leddskjøtene eller det er nødvendig med annen service eller reparasjon, kobles den leddede vertikale del 16 (fig. 2) fra rørene 20a, 20b ved hjelp av rørkoblere 34a, 34b. De hydrauliske sylindere 82a, 82b må først aktiveres for å trekke tilbake stempelstengene 83a, 83b (fig. 5 og 6), hvorpå rørkobleren 34a, 34b fra-kobles. Vognen 36 og den vertikale del 16 trekkes så til tårnet 10 (fig. 1) ved hjelp av linen 23. Derpå kan servicen eller reparasjonen foretas ved skjøtene, på andre deler på den vertikale del 16, på vognen 36 eller på rørkoblerne 34a, 34b, og vognen 36 kan så trekkes tilbake på plass ved utabordsenden av bommen 14. Det kan foretas sammenkoblinger ved koblerne 34a, 34b, og vognen låses på plass ved hjelp av de hydrauliske sylindere 82a, 82b.

Det er derfor lett å se at den heri beskrevne opp-finnelse tilveiebringer en ny leddet lastearm for overføring av fluidum fra en fluidumhåndteringsinnretning til en annen. Lastearmen er montert på den første fluidumhåndteringsinnretning og oppviser bevegelseskompenserende organer for at det skal oppstå

i hovedsaken null relativ bevegelse mellom lastearmen og den andre fluidumhåndteringsinnretning. En vogn' er forskyvbar langs en bom som er forbundet med den første fluidumhåndteringsinnretning, slik at lastearmen kan trekkes inn til den første fluidum-håndteringsinnretning for service. Derved elimineres behovet for servicebåter, kraner etc. for å foreta service på lastearmen ved utabordsenden av bommen.

Claims (2)

1. Fluidførende lastearm for overføring av fluider mellom en fralands-lastestasjon og en marin tanker, av den art som omfatter et tårn (10) montert på en fralandsplattform (12), en stort sett horisontalt anordnet bomarm (14) som er dreibart montert i tårnet, minst to i bomarmen opplagrede, stive fluid-rørledninger (20a, 20b), en leddet fallrørenhet (16) som er opplagret på en på bomarmen forskyvbart montert bærevogn (36) og som innbefatter minst to par leddete rørelementer (26a, 26b, 68a, 68b) som ved de øvre ender av det øvre par er svingbart koplet til de stive fluid-rørledningers utenbordsender og ved de nedre ender av det nedre par er svingbart koplet til et fluid-koplingselement (62) som er innrettet til å forbindes med et fylle-element (78) på tankeren (18), en line (23) som er forbundet med og bærer fluid-koplingselementet (62), et par rørkoplinger (34a, 34b) som er montert på vognen og forbinder de stive rørledningers (20a, 20b) utenbordsender med de øvre ender av den leddete fallrøren-het (16), karakterisert ved en på tårnet (10) montert, hydraulisk strammeenhet (22) som linen (23) er forbundet med, vertikalposisjoneringsorganer omfattende en vinsj (80) og en trekkline (77) for posisjonering av fluid-koplingselementet (62) over fylle-elementet (78), idet vinsjen (80) er montert på tankeren og trekklinen (77) strekker seg fra vinsjen (80) gjennom fylle-elementet (78) og er forbundet med fluid-koplingselementet (62), en henger (48) som ved universalkopling er forbundet med vognen og understøtter linen (23), idet linen (23) løper over en skive (52) som er dreibart opplagret på vognen og strekker seg til tårnet (10) og utøver en oppadrettet kraft på trekklinen (77), og en låseinnretning (82a, 82b) som låser vognen til bomarmens frie ende.

2. Lastearm ifølge krav 1, karakterisert ved at låseinnretningen (42a, 42b) omfatter hydrauliske sylindre som er montert på bomarmen og omfatter frem og tilbake bevegelige stempelstenger (83a, 83b) som er innrettet til å tilkoples og frakoples vognen.