NO313232B1 - Frigjörbart fortöyningssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsens bakgrunn

Frakoblbare fortøyningssystemer benyttes i kombinasjon eller til å forbinde flytende konstruksjoner med undervanns-konstruksjoner i barske omgivelser. Det er anordnet fluid-forbindelser i frakoblbare fortøynings systemer. Til- og frakobling gjennomføres ved å tilkoble/frakoble en undervanns fortøyningsbøye som er forankret til sjøbunnen ved hjelp av fortøyningsliner av kjedelinjetypen. Fluidledninger fra undervannsbrønner strekker seg inn i fortøynings-bøyen og denne er konstruksjonsmessig forbundet med en flytende konstruksjon, så som et tankskip, ved hjelp av en hydraulisk styrt strukturell forbindelse. På tankskipet er det anordnet en mottaksanordning for fortøyningsbøyen og denne mottaksanordning utgjør vanligvis en del av en dreiehodekonstruksjon på den flytende konstruksjon, slik at denne jflytende konstruksjon kan dreie seg rundt fortøynings-bøyelegemet under tilkobling.

Ved noe av den kjente teknikk er undervanns fluidledninger glidbart anordnet i fortøyningsbøyelegemet. Fortøynings-bøyelegemet og mottaksorganene er slik anbrakt i forhold til hverandre at kanaler både i fortøyningsbøyelegemet og mottaksorganet er innrettet med hverandre og forbundet via en strukturell kobling. Deretter føres ledningene gjennom kanalene både i mottaksorganet og fortøyningsbøyelegemet og forbindes (eventuelt ved hurtigkoblingsanordninger) med fluidledninger i tankskipets dreiehodekonstruksjon.

Skjønt dette er en meget lettvint og enkel fremgangsmåte å gjennomføre for- å forbinde fortøyningsbøyelegemet med mottaksorganet og forbinde fluidledningene fra brønnen med ledninger fra fartøyet, oppstår det problemer ved frakobling. Under en frakoblingssituasjon må stigerøret frakobles og senkes til fortøyningsbøyelegemet. Deretter kan koblingen deaktiveres for å skille fortøyningsbøyelegemet fra mottaksorganet. Dette er en tidkrevende operasjon.

I frakoblingssituasjoner med økede vanskeligheter, for eksempel ved grov sjø, kreves en større diameter av koblingen for tilpasning til de dermed forbundne høyere belastninger. Ved et ønske om at frakoblingstiden skal reduseres så meget som mulig og at antallet av stigerørledninger som forbindes med undervannsbrønnen eventuelt skal økes, vil et kjent sy-stem ikke kunne tilfredsstille disse krav.

I NO-B-167906 er det beskrevet et frakoblbart fortøynings-system som angitt i innledningen av patentkravet, mens US-A-3 096 999, 3 353 595 og 4 337 971 vedrører koblinger.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe et forbedret frakoblbart fortøyningssystem hvor til- og frakoblingstidene reduseres betydelig uten å ta no-en risiko når det gjelder sikkerhetsforanstaltninger.

Et annet formål med oppfinnelsen er å muliggjøre bruk av én eneste løfteline for å bringe fortøyningsbøyelegemet og mottakselementet sammen, hvor det ikke lenger er nødvendig å benytte et antall separate liner for å flytte ledningene (stigerørene) etter at forbindelsen er etablert.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en enkel fremgangsmåte for å sentrere fortøyningsbøyelege-met og mottakselementet på veldefinert måte i forhold til hverandre.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Disse og andre formål ved oppfinnelsen tilveiebringes ved

et frakoblbart fortøyningssystem omfattende et fortøynings-bøyelegeme som har i det minste én gjennomgående fluidkanal som er fast forbundet med en undervanns f luidledning, og et flytende mottakselement som har i det minste en gjennomgående fluidkanal, strukturelle koblingsanordninger som er anordnet mellom fortøyningsbøyelegemet og mottakselementet for å forbinde fluidkanalene på bøyeelementet med en til-

svarende fluidkanal på mottakselementet, hvor det karakte-ristiske er at mottakselementet omfatter en sentral passasje, en løfteanordning som er forbundet med fortøynings-bøyelegemet og strekker seg gjennom passasjen, at nevnte minst ene fluidkanal befinner seg i avstand fra den sentrale passasje, at fluidkanalen omfatter et tetningselement som har tetningsflater som er hovedsakelig perpendikulære på aksen av tilkoblings-/frakoblingsbevegelsen, at koblingsanordningen omfatter et hylseorgan på mottakselementet som er forskyvbart i retning av fluidkanalens åpning mellom en tilbaketrukket stilling, idet tetningselementet er anbrakt på hylseorganet for i tetningsstilling å samvirke med en tetningsflate på fortøyningsbøyelegemet.

Kort beskrivelse av tegningene

På de vedføyde tegninger viser:

fig. 1 et sideriss av et fartøy forsynt med det frakoblbare fortøyningssystem ifølge oppfinnelsen i tilkoblet tilstand,

fig. 2 anordningen på fig. 1 i dens frakoblede tilstand,

fig. 3 en detalj på fig. 1 som illustrerer det frakoblbare fortøyningssystem.

fig. 4 en detalj ved fig. 3 som illustrerer tetningsarran-gementet for fluidledningene.

fig. 5 en ytterligere utførelse av det frakoblbare fortøy-ningssystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 et tverrsnitt av en ytterligere utførelse av det frakoblbare fortøyningssystem ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 et tverrsnitt etter linjen VII-VII på fig. 6.

Beskrivelse av foretrukne utførelser

På fig. 1 er bare det fremre parti av et fartøy 1 vist. På dette fremre parti er det anordnet et dreiehodehus 2 hvori det er anbrakt et dreiehode 3. Dreiehodet 3 er opplagret ved hjelp av lagre 4 og 5. Inne i dreiehodet 3 er det anordnet en føringspassasje 6 i hvilken det strekker seg en vinsj kabel som på den ene side er forbundet med en vinsjmo-tor 8 og på den annen side med en f ortøyningsbøye 9. For-tøyningsbøyen 9 er forsynt med ankerkjettinger 10 som er forbundet med sjøbunnen. Videre er ledninger 11 og 12, som for eksempel er forbundet med en undervannsbrønn, forbundet med kanaler 13 resp. 14 i fortøyningsbøyen 9 (se også fig. 3). Kanalene 13 og 14 ender i åpninger 15 resp. 16 som ligger overfor åpninger 17, 18 av kanaler 19, 20 i mottakselementet 21 av dreiehodet 3. Med kanalene 19 og 20 er det forbundet ledninger 22 og 23 som kommuniserer med den ikke-dreibare del av fartøyet via en svivelkonstruksjon som ikke er nærmere vist.

På fig. 1 er vist den tilstand hvor f ortøyningsbøyen 9 er forbundet med mottakselementet 21. På fig. 2 er vist den tilstand hvor f ortøyningsbøyen er koblet fra mottakselementet 21 og fartøyet 1.

På fig. 3 er vist detaljer hvor til- og frakoblingsmekanis-men fremgår tydelig. Mottakselementet 21 er forsynt med en mottaksinngang 24 for å oppta et sentreringsfremspring 25

hvori vinsj kabelen 7 er anbrakt. Det er anordnet aktuatorer 26 hvis aktiverings stenger 27 virker på en aktiveringsring

28 med en avfaset innvendig flate 29 som samvirker med den ytre flate 30 av et antall låsefingre 31. Disse låsefingre er forsynt med spor 32 som er dimensjonert for å kunne oppta omkretsribbene 33 resp. 34 av både mottakselementet 21 og f ortøyningsbøyen 9. Avfasningen av flatene 29, 30 er slik at i den senkede posisjon av aktiveringsringen 28 er det ikke mulig at stangen 27 kan bevege seg innad på grunn av vibrasjoner eller krefter som søker å adskille delene 9 og 21 uten at aktuatoren 26 aktiveres. Skjønt det er vist en enkelt akt iver ingsr ing, er det mulig å anordne flere ringer eller ringpartier som aktiveres ved hjelp av flere periferisk anordnede sett av aktuatorer. Fortøyningsbøyen 9 er forsynt med en stillingsdefinerende åpning 35 hvori et stempel 36 anordnet i mottakselementet 21 kan bevege seg. Hvis stempelet 36 senkes i åpningen 35 er dreiebevegelse av elementene 9 og 21 i forhold til hverandre utelukket.

På fig. 4 er vist avtetningsarrangementet mellom åpningene 15 og 17. Rundt kanalen 19 er det anordnet en hylse 37 som er avtettet mot den nedre ende 38 av kanalen 19. Hylsen 37 er ved sin fremre ende forsynt med tetningsringer 39 for samvirkning med f ortøyningsbøyens 9 tetningsf late 40.

Hydraulisk trykk tilføres via ledningen 41 til rommet 42. På oversiden av hylsen 37 er det anordnet en f jaer 52 som tvinger hylsen 37 i retning nedad. Denne fjær tilveiebrin-ger tetningskraften for ringene 39, og for å forhindre ska-de under til- eller frakobling, er det mulig å bevege hylsen 37 innad ved bruk av oljetrykk som tilføres via ledningen 41.

Begynnende fra posisjonen vist på fig. 1,3 og 4, gjennomfø-res frakobling ved å avlaste trykket i ledningen 41 og deretter trekke stengene 27 tilbake slik at aktiveringsringen 28 beveger seg for å vippe låsefingrene 31 slik at den periferiske ribbe 34 ikke lenger ligger i låsefingerens 31 spor 32.

Samtidig trekkes stempelet 36 tilbake. På dette tidspunkt vil fortøyningsbøyelegemet være opphengt i kabelen 7. Ved å gi ut på kabelen 7 kan fullstendig frakobling av bøyen fra fartøyet gjennomføres.

Sammenkoblingen gjenopprettes ved å trekke i kabelen 7. Ved sentreringsvirkningen av fremspringet 25 og mottaksinngan-gen 24 vil fortøyningsbøyen 9 bli posisjonert nøyaktig overfor mottakselementet 21. Ved å bevege aktiveringsringen 28 nedad ved hjelp av stangen 27 blir låsefingeren 31 vip-pet tilbake og omslutter begge de periferiske ribber 33 og 34. Dette gjennomføres bare etter at stempelet 36 har beveget seg nedad for å definere vinkelposisjonen av de to ele-menter 9 og 21. Etter at ringen 28 er beveget for å låse de periferiske ribber 33 og 34 sammen, blir hylsen 37 satt under trykk via ledningen 41 for å tilveiebringe tettende an-legg mellom flaten 40 og kanalen 19.

På fig.5 er vist en ytterligere og noe forenklet utførelse, hvor fortøyningsbøyen 49 er ytterligere forenklet. Dette fordi bare én fluidledning eller ett sett fluidledninger som transporterer det samme fluid 50 begynner ved sjøbun-nen. Mellom fortøyningsbøyen 49 og mottakselementet 52 de-fineres en sirkulær fluidbane 53. Avtetning gjennomføres ved hjelp av 0-ringer 54 på begge sider av sporet 53. Vinkelposisjonen av fortøyningsbøyen i forhold til mottakselementet er ikke av betydning her. Den samme til- og frakob-lings -låsefinger-aktuatorkonstruksjon som ved de foregående utførelser er benyttet.

Det vil selvsagt være mulig å anordnet flere konsentriske fluidbaner for forskjellige typer fluid.

Utførelsene ifølge fig. 6 og 7 svarer i mange henseender til utførelsen ifølge fig. 5. Imidlertid foreligger ingen enkelt fluidledning 50, men det benyttes to separate ledninger 60 og 61 som kan overføre forskjellige fluider. For å forhindre blanding er det ikke lenger anordnet to motstå-ende innrettede_spor på de to sider av den tettende grense-flate. Ved denne utførelse munner ledningene 60 og 61 ut i åpninger 62 resp. 63. Den innrettede del av mottakselementet er imidlertid utformet som et sirkulært spor 64 forsynt med to tettende skilleplater 65, slik det fremgår av fig.7. Dette betyr at posisjonen av fortøyningsbøyen 9 i forhold

til mottakselementet ikke er kritisk innenfor et område på 360°. Selvsagt må det tas forholdsregler for å forhindre at

skilleplatene 65 befinner seg foran åpningene 62 og 63. Det er også mulig å utforme denne anordning slik at åpningene 62 eller 63 bare kan være plassert overfor en halvdel av sporet. Dette betyr at det ved posisjoneringen av de forskjellige deler ikke er kritisk innenfor et område på ca. 180°.

Det vil forstås at de utførelser som er beskrevet er foretrukne utførelser og at endringer av konstruksjonsdetaljer vil kunne foretas så vel som ved kombinasjonen og anordningen av deler uten å overskride oppfinnelsen slik den er de-finert i det påfølgende patentkrav. For eksempel er det mulig å anordne fremspringet 25 på mottakselementet og å anordne en tilsvarende inngang i fortøyningsbøyen.

Claims (1)

1. Frakoblbart fortøyningssystem omfattende et fortøynings-bøyelegeme (9) som har i det minste en gjennomgående fluidkanal (13, 14) som er fast forbundet med en undervanns-fluidledning (11, 12), og et flytende mottakselement (21) som har i det minste en gjennomgående fluidkanal (22,23), strukturelle koblingsanordninger (26, 27, 28, 31, 37, 38, 42) som er anordnet mellom fortøyningsbøyelegemet (29) og mottakselementet (21) for å forbinde fluidkanalene (13, 14) på bøyeelementet med en tilsvarende fluidkanal (22, 23) på mottakselementet,karakterisert ved at mottakselementet (21) omfatter en sentral passasje (6), en løfteanordning (7) som er forbundet med fortøyningsbøyelegemet (9) og strekker seg gjennom passasjen (6), at nevnte minst ene fluidkanal (13, 14, 22, 23) befinner seg i avstand fra den sentrale passasje, at fluidkanalen (13, 14, 22, 23) omfatter et tetningselement (39) som har tetningsf later som er hovedsakelig perpendikulære på aksen av tilkoblings-/frakoblingsbevegelsen, at koblingsanordningen omfatter et hylseorgan (37) på mottakselementet (21) som er forskyvbart i retning av fluidkanalens åpning mellom en tilbaketrukket stilling og en tetningsstilling, idet tetningselementet (39) er anbrakt på hylseorganet (37) for i tetningsstilling å samvirke med en tetningsflate (40) på fortøyningsbøyelegemet (9).