NO773566L - Utstyr for tilkopling av oljetankere til boretaarn - Google Patents

Description

Utstyr for tilkobling av oljetankere

til tårn ute i hav/ et

Foreliggende oppfinnelse angår utstyr for tilkobling au oljetransportfartøy eller oljetankskip til tårn eller søyler eller bøyer forankret på havbunnen med eller uten mulig-het for horisontal svingebevegelse, hvilket tårn eller søyle på den ene side omfatter tilførselsorganer for olje eller andre hydrocarboner og på den annen side et hode festet svingbart om aksen for tårnet og som består av et dreibart tårn forlenget

i radial retning med en bom, idet formålet med nevnte forbindelse eller kobling er å sikre for det første innbyrdes fortøy-ning av fartøy og tårn og på den annen side forbindelse av en oljetilførselsledning eller rør festet på tårnet med en olje-mottagerledning festet på fartøyet.

Oppfinnelsen angår nærmere bestemt blant det be-traktede utstyr de som til den nevnte forbindelse anvender en fleksibel rørlengde som i det følgende vil bli betegnet som et "slangerør". V/ed de kjente typer av slikt utstyr er slangerøret vanligvis permanent opphengt fra enden av bommen.

Slike typer byr riktignok fordeler, men slangerøret er til stadighet utsatt for elementene og særlig for svingnin-ger bestemt av vinden selv når disse ikke er i arbeide.

Et slikt slangerør, hvis diameter kan nå opp til og.sogar ofte overstige 40 cm, såvel som dets koblingstilbe-hør utgjør de svake elementer i utstyret fordi de er utsatt for hurtig forringelse under virkningen av de klimatiske be-tingelser og derfor må skiftes ganske ofte.

Foreliggende oppfinnelse skaffer en løsning som gjør det mulig å unngå at slangerøret til stadighet er utsatt for elementenes virkning. Dette resultat er oppnådd ved at oppfinnelsen har de karakteristiske trekk som er angitt i de

etterfølgende krav.

T foretrukne utførelser au oppfinnelsen anvendes utstyr og anordninger som fremgår av de etterfølgende under-krav.

Bortsett fra de ovennevnte anordninger omfatter oppfinnelsen også andre anordninger som anvendes fortrinnsvis samtidig og som vil bli . beskrevet mer detaljert i det følgende.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal beskrives i det følgende under henvisning til tegningene, hvor fig. 1, 2 og 3 er skjematiske oppriss som viser i. tre suksessive opera-sjonsfaser et utstyr til forbindelse mellom et fartøy og et tårn i samsvar med oppfinnelsen, fig. 4 er et mer detaljert riss av en del av det nevnte utstyr, fig. 5, 6 og 8 er riss i likhet med fig. 1 og viser tre modifikasjoner av et slikt utstyr ifølge oppfinnelsen, fig. 7 er et skjematisk planriss av en del av utstyret på fig. 6, og fig. 9 er et skjematisk del-riss som viser en annen modifikasjon av et koblingselement ifølge oppfinnelsen.

Tårnet eller søylen 1 har sin nedre ende (ikke vist) forankret til havbunnen ved hjelp av et medium, nærmere bestemt et universalledd eller kardanledd. Over tårnet er montert et dreibart hode 2 som består av et svingbart tårn eller lignende festet dreibart omkring tårnets akse og hvorfra en bom 3 strekker seg radialt, hvilken bom enten er horisontal eller står skrått i forhold til horisontalten en vinkel som vanligvis er mindre enn 45°.

De frie dreiebevegelser av tårnet og den tilhørende bom om den vertikale akse for tårnet frembringes automatisk av de krefter som utøves på samme fra de forankrede fartøy, hvilke sistnevnte således på sin side tillates å flyte fritt bestemt av vinden og havstrømmene.

Tårnet er forsynt med en oljetilførselsledning eller rør 4 som i de kjente løsninger som er forbedret i og med oppfinnelsen, er forbundet med en utleveringsendedel som befinner seg ved enden 5 av bommen 3. Dette er nettopp ende-delen som er forbundet med oljetankerne for det formål å laste sistnevnte med olje.

Denne forbindelse er sikret ved hjelp av et slangerør 6 forsynt ved sin nedstrømsende med et kobleelement 11,men som i stedet for å være permanent opphengt fra bommens ende 5 slik som ved tidligere kjente anlegg, er slangerøret i samsvar med oppfinnelsen slik konstruert at for det første er det normalt lagret på hodet 2 ved å være viklet delvis rundt en enkelt-tørns dreibar skive 7 med avløpet fra slangerørets endeelement 11 ved enden 5 av bommen munnende nedover inne i en førings-skjerm 12 og for det annet kan det lett fires ut fra enden av bommen til fartøyet som skal lastes, men bare under laste-periodene.

Med uttrykket "enkelttørns skive" skal forstås en skive, hvor bunnen av sporet er sirkulært eller spiralformet, men ikke skruelinjeformet, idet bredden av dette spor langs skivens akse er tilpasset for å ta imot en enkelt lengde eller del av et slangerør og således gjøre det mulig å vikle slangerøret på skiven i enten et enkelttørn eller flere radialt uten-på hverandre anbragte tørn i stedet for flere tørn anordnet ved siden av hverandre, slik det eksempelvis foregår på en trommel. Anvendelsen av en trommel er faktisk utelukket i det angjeld-ende tilfelle på grunn av vanskelighetene med føringen og tor-sjonspåkjenningene som ville oppstå.

Oppstrømsenden av slangerøret 6 er permanent forbundet med rørledningen 4 ved hjelp av stive koblingsrør 8 og i det minste en dreibar skjøt (9, 10).

I den første utførelse som nå skal. beskrives under henvisning til fig. 1 - 8, er skivens 7 aksel stasjonær og slangerøriengden 6a som befinner seg mellom skiven 7 og beskyttelsen 12, er understøttet og ført over hele lengden av bommen 3 ved hjelp av hvilke som helst egnede organer, såsom særlig en 'rullebane 13 eller en gliderenne eller et trau foret med et jevnt slitesterkt belegg eller et transportørbelte. Denne understøttelse er fortrinnsvis beskyttet mot dårlige værbeting-elser ved hjelp av en egnet skjerm (ikke vist), særlig en tun-nelformet skjerm.

En motor er anordnet for dreining av skiven i den ene eller andre av sine to retninger slik at den enten firer ut eller vikler opp slangerøret 6 ved hjelp av en passende tannhjulsoverføring.

Videre er der anordnet organer for påvirkning av skiven 7 i en vinkel og elastisk i retning av viklingen av slangerøret på denne, hvilke organer kan være av en hvilken som helst egnet art, f.eks. mekaniske, hydrauliske og/eller pneumatiske.

I den første utførelse vist på fig. 1-4 står aksen for skiven 7 skrått i forhold til vertikalen og tillater således skivens kjerne å bli innrettet i forlengelsen av en bom 3 som står skrått i forhold til horisontalen.

Bommens skråstiIlinger byr den fordel at det blir mulig for dens endebeskyttelse 12 å bli anbragt i en forholdsvis høy posisjon i forhold til havflaten til tross for en rela-tivt liten samlet høyde av tårnet 1. Som en illustrasjon er det antydet at enden 5 av bommen 3 ofte må befinne seg i en høyde på mer enn 30 m for å henge over fartøyets baug som i seg selv ligger mer enn 20 m over vannlinjen for slike fartøy i ubelastet tilstand.

Denne skråstilling av skivens akse krever for å sikre fluidumtett forbindelse mellom det oppviklede slangerør 6 og rørledningen 4, to suksessive dreibare skjøter 9 og 10, hvis akser tilsvarer aksen for skiven 7 hhv. for tårnet 1, såvel som noen mellomliggende stive albuer 8 som tydelig vist på f i g. 4 .

Forbindelsen mellom en oljetanker 31 (fig. 2 og 3) og tårnet 1 inkluderer: for det første en fluidumtett forbindelse mellom elementet 11 og et komplementært forbindende element 14 ube-vegelig festet på fartøyet og oppstrømsenden av oljemottager-ledningen 15 på fartøyet,

på den annen side fortøyningen av nevnte fartøy til nevnte tårn ved hjelp av en trosse 16.

I det følgende beskrives en foretrukket, men ikke begrensende utførelse av de organer som benyttes til utførelse av disse operasjonstrinn, hvilke organer kan benyttes uansett typen av skive som anvendes.

Trossen 16 oppbevares normalt på tårnet, dvs. viklet opp på en trommel 17 båret av hodet 2 som vist, eller holdt stramt inne i tårnet ved hjelp av en motvekt i samsvar med læren i fransk patent nr. 7404643 av 12. februar. 1974.

Den frie ende av trossen kommer ut fra hodet 2 gjennom en føringstrakt eller lignende utvidet røråpning 18 og festes til elementet 11 eller nærmere bestemt til en kjetting 19 som igjen er haket fast i dette element og ender i et øye

20. Et tau eller lignende 2i som går gjennom øyet 20, er med den ene ende viklet på trommelen 22 i hodet 2 og er ved sin andre ende forbundet med en flottør 23. I en på forhånd bestemt avstand fra denne flottør avhengig av den maksimale avstand mellom tårnet og fartøyet valgt for innledning av for-tøy nings ope r as j onene (f.eks. i en avstand tilsvarende en 15 m - tilnærming av fartøyets baug i forhold til et punkt loddrett under enden av bommen 3) er det nevnte tau forsynt med en tverrstang eller blokk 24 som er for stor eller plasskrevende til å kunne gå gjennom øyet 20.

Fortøyningstrinnene kan utføres som følger, idet man antar at de er fullstendig fjernstyrt fra fartøyet (det kan også tenkes assistanse fra et mannskap på tårnet, i hvilket tilfelle fremgangsmåten lett kan avledes av følgende beskriv-else ved å erstatte de forskjellige fjernstyringsorganer med stedlige slike ) .

Til å begynne med er slangerøret 6, trossen 16 og tauet 21 oppbevart på tårnet i sine maksimale oppviklede stil-linger (fig. 1) og flottøren 23 er opphengt fra vingen 20, idet særlig slangerøret 6 er beskyttet fra den naturlige klimapå-virkning og fra svingebevegelser som kunne ha en tendens til å skade dette.

Når fartøyet 31 befinner seg innenfor operasjons-området, dvs. tilnærmet anbragt i forhold til tårnet i den retning hvor vind og strøm vil søke fritt å drive det bort etter fortøyningen, blir trommelen 22 fjernstyrt fra fartøyet for å fire ut tauet 21 og senke flottøren 23.

Når sistnevnte når vannflaten vil strømmen og vinden forskyve denne mot fartøyet mens tauet fortsetter å bli firt ut av trommelen 22.

Forskyvningen kan understøttes ved fjernstyring av en liten skyveinnretning eller propeller forbundet • med flot-tøren eller bøyen.

Når flottøren når et punkt i nærheten av fartøyet blir den plukket opp ved hjelp av en gripeinnretning eller lignende og heist ombord på fartøyet.

Flottøren løses deretter fra tauet 21 og sistnevnte trekkes mot fartøyet. Straks tverrstangen 24 når øyet 20 vil dette trekk bli ledsaget av et parallelt trekk på slangerøret 6 og trossen 16 (fig. 2), idet nevnte trekk er synkronisert med de fjernstyrte utfirings-omdreininger på skiven 7 og trommelen 17.

Når endene av slangerøret 6 og trossen 16 når far-tøyet blir de frigjort fra hverandre, trossen stues på en puller eller trommel 25 anordnet på dekket av fartøyet og det forbindende element 11 ved enden av slangerøret 6 settes tettende sammen med elementet 14 og sikrer derved den ønskede forbindelse (fig. 3) og tillater fartøyet å bli lastet med olje.

Før denne siste forbindelse utføres er det fordel-aktig å sikre et det er dannet en løkke 6b ved bunnen av den i luften hengende lengde av slangerøret 6, dvs. den lengde av dette som befinner seg mellom beskyttelsen 12 på bommen og det forbindende element 14 på fartøyet. Tilstedeværelsen av denne løkke bidrar til elastisk tilbakeføring av skiven ved fleksibel absorbering av den relative vertikale bevegelse av fartøyet og av tårnet under lastingen av fartøyet med olje, dvs. både døn-ninger og den progressive synking av fartøyet.

For å danne en slik løkke skal bare slangerøret fires ut og/eller fartøyet må beveges tilstrekkelig meget nærmere tårnet ved å utøve den nødvendige trekkraft på trossen.

Når lossingen er over utføres de omvendte operasjoner for å gjenopprette den innledende situasjon, idet de nevnte omvendte operasjoner inkluderer spesielt adskillensen av de sammenkoblede elementer 11 og 14, den innbyrdes sammen- haking au de på forhånd utløste elementer (flottøren eller bøyen 23 og nedstrømsendene av de fleksible elementer 6 og 16), og fjernstyring som sikrer oppvikling på skiven 7 og tromlene 17 og 22.

Skiven 7 må ha en stor diameter slik at en tilstrekkelig lengde av rørslangen 6 kan vikles opp på denne og bue-formen av den oppviklede slange ikke er for sterk. Diametere i størrelsesordenen 10 m og sogar mer kan tenkes for en slik enkelt-tørns skive som beskrevet i det foregående.

Fordelen ved denne enkelt-tørns-løsning er at den eliminerer ulempene ved de over hverandre .. viklede slange-lengder (fare for lokal ødeleggelse av de slangedeler som klem-mes ved de forbindende flenser på tilstøtende deler).

I visse tilfelle kan imidlertid slangerøret 6 være viklet i flere radialt på hverandre liggende tørn som i den utførelse som er vist på fig. 4.

Forøvrig sees på fig. 4:

presseruller 26 anordnet ved omkretsen av skiven for å trykke radialt mot aksen det slangerør 6 som er viklet på samme og derved sikre en god oppvikling av slangen,

og et legeme 27 anbragt i tårnhodet 2 og som støt-ter skiven ved hjelp av et ringformet lager (ikke vist).

I de tre spesielle utførelser som er skjematisk vist på fig. 5 - 8 og som nå skal beskrives, er de elementer som ligner på de allerede beskrevne, betegnet med de samme hen-visningstall som sistnevnte.

Disse tre spesielle utførelser avviker vesentlig fra den utførelse som er vist på fig. 1-4 ved at aksen for skiven 7 som tar imot slangerøret, er vertikal i stedet for å stå skrått i forhold til vertikalen.

I hvert tilfelle strekker skivens kjerne seg i forlengelsen av bommen 3 som derfor forløper horisontalt.

En slik horisontal helning av bommen krever for en bestemt høyde av bommens ende 5 en større høyde av tårnet 1, men den forenkler forbindelsene mellom slangerøret viklet på skiven og tilførselsledningen 4, idet en slik forbindelse vanligvis krever et enkelt dreibart ledd eller skjøt 10. Dess-uten gjør den en horisontal flate tilgjengelig for lagring og understøttelse av slangerøret mellom skiven og enden av bommen og forenkler derved vedlikeholdet på stedet og hvis nød-vendig utskifting av de forskjellige lengde som utgjør slangerøret.

I den på fig. 5 viste utførelse er skiven 7 anbragt like under en landingsplattform for helikopter eller "helipad" 28 som er montert på toppen av hodet 2. Skiven er opptatt i et kammer avgrenset utvendig av en vegg 29 som sikrer pålitelig beskyttelse av skiven og den på samme oppviklede slange mot de naturlige værelementer.

Omkretsen av slangerøret 7 hviler uavhengig av plattformen 28 på en rullende bane 30 båret av hodet 2.

Utførelsen vist på fig. 6 og 7 avviker fra den på fig. 5 ved at slangerøret 6 er delt inn i to elementære slangerør 6^ og 6^som hvert har et innvendig tverrsnittsareal halv-parten så stort som det for det foregående slangerør 6. De nevnte elementærslanger er viklet i innbyrdes motsatte retninger på to over hverandre anordnede koaksiale elementær-skiver 7^hhv. 7^»slik montert at de drives med vinkelbeveg-el se på samme måte men i innbyrdes motsatte retninger om sine akser .

Begge elementærslangerørene 6-^og 6^har sine ned-strømsender forbundet med et felles forbindelseselement 11 som er slik anordnet at det samvirker på samme måte som de foregående med det komplementære forbindelseselement 14 anordnet på fartøyet.

Når det gjelder deres oppstrømsender er begge forbundet med egnede stive rørseksjoner med den samme dreibare skjøt 10.

En slik oppdeling av slangerøret i to slanger gjør det mulig vesentlig å redusere diameteren anvendt for disse. Således kan for en bestemt strømningsmengde et enkelt slangerør med en innvendig diameter på 40 cm erstattes av to elementærslangerør med en innvendig diameter på bare 28 cm.

I utførelsen på fig. 8 er skiven 7 påny anordnet

like under en 1 andingsp1 attform 28, men i dette tilfelle er skiven utført i ett stykke med' sistnevnte og dreier seg der-

for sammen med denne i forhold til hodet 2. Særlig kan skiven være ganske enkelt dannet av et spor anordnet på den ytre overflate av en sylindrisk vegg som bærer nevnte plattform.

I det sistnevnte tilfelle må selvsagt helikopter-landinger og start fra plattformen 28 unngås under oppvikling eller avvikling av slangerøret 6.

Ifølge en modifikasjon som ikke er vist på tegningene, kan det anvendes både en skive med vertikal akse og en bom som står skrått i forhold til horisontalten for å kom-binere de respektive fordeler av begge anordninger, dvs. for-enkling av forbindelsen på oppstrømssiden og forholdsvis stor høyde av bommens ende ved å bøye slangerøret mellom sitt ut-løp fra skiven på nedstrømssiden og føringsbanen for slangerøret langs bommen, ved hjelp av egnede innretninger såsom et rullesystem eller en gliderenne forsynt med et glidebelegg.

I samsvar med ennå en annen spesiell utførelse som

er skjematisk vist på fig. 9, er skiven 7 ikke egentlig anvendt til å vikle opp slangerøret på denne, men som en tomgangs-skive, styreskive eller mellomliggende skive.

I dette tilfelle er slangerøret i form av en rekke lengder som strekker seg i forlengelsen av hverandre, nemlig: en rettlinjet lengde 32 på oppstrømssiden som strek-

ker seg over lengden av bommen 3 og ved sin oppstrømsende 33

nærmest enden 5 av bommen er forbundet med nedstrømsenden av en stiv rørledning 8 tilkoblet som før rørledningen 4 i tårnet, en lengde 34 som strekker seg rundt skiven 7 og danner en bue i•størrelsesordenen 180°,

en rettlinjet lengde 35 som kan være parallell med lengden 32 og forbinder skiven med enden 5 av bommen,

og en bøyd lengde 36 som strekker seg gjennom beskyttelsen 12 for å gli langs den indre flate av sistnevnte.

Lengden 36 er endelengden av slangerøret som selv ved sin ende er forsynt med kobleelementer 11 når slangerøret

er i sin lagringstilstand.

Akselen 37 for skiven 7 er slik festet at den er bevegelig i tverretningen under virkningen av egnede organer, langs en føringsbane 38 båret av bommen 3 og som strekker seg langs denne.

Den nevnte bevegelige funksjon er fortrinnsvis sikret elastisk i retning av pilen F for å gjøre det mulig som i det foregående, med relativ forskyvning mellom tårnet og fartøyet som kan absorberes elastisk eller fleksibelt når fartøyet er forbundet med tårnet.

Akselen 37 kan være horisontal som vist, men den

er fortrinnsvis vertikal eller noe skråttstående i forhold til vertikalen, dvs. vinkelrett på den største dimensjon av bommen og gjør det derved mulig for de to rettlinjede lengder 33 og 35 å bli bedre understøttet (ved hjelp av ruller, en glid-ende overflate, et transportørbelte eller lignende).

I alle tilfeller er skiven og banene for slangerøret langs bommen beskyttet overfor naturlige værelementér ved hjelp av eventuell, avskjerming eller dekkende organer..

Følgelig og uansett utførelsen som anvendes, er der endelig tilgjengelig et forbindende utstyr for fartøy - tårn, hvis konstruksjon, anvendelse og fordeler, særlig fordelen ved å unngå permanent utsettelse av et forbindende slangerør for værelementene, kan være tilstrekkelig klart av det foregående.

Det sier seg selv og som det.dessuten allerede fremgår av ovenstående, er oppfinnelsen på ingen måte begrenset til de anvendelser og utførelser som er beskrevet eller vist. Tvert imot inkluderer oppfinnelsen alle modifikasjoner, særlig de hvor det beskrevne og viste utstyr kan anvendes for andre formål enn lasting av et fartøy med hydrocarboner fra et tårn eller en søyle til sjøs, f.eks. forsyningen av nevnte tårn eller søyle fra nevnte fartøy med havvann, for ballast-eller rengjøringsformål, eller for formål med avlasting av fartøyet, idet utstyret som bæres av tårnet i de viste utfør-elser ovenfor da bæres av en kaikran. Utstyr av den ovenfor beskrevne art, men omfattende slangerør som har mindre diameter, kan også benyttes til å forsyne et tårn eller en søyle til sjøs fra et fartøy med en forbrukbar væske såsom fersk-vann eller brenselolje.

Claims (8)

1. Utstyr for tilkopling au en leveringsrørledning for jordolje festet på et tårn ute i havet eller en søyle til en mottagerledning festet på et olje-fraktefartøy eller oljetankskip, ouer huilket tårn eller søyle er festet et hode svingbart om en akse for tårnet eller søylen og bestående av et dreibart tårn med en bom som strekker seg radialt ut fra samme, karakterisert ved at det omfatter en dreibar enkelt-tørns skive festet på hodet for tårnet eller søylen og innrettet for å ta imot lengden av slangerør på oppstrømsiden, organer for permanent forbindelse av enden av slangerøret på oppstrømsiden med enden av oljeleveringsled-ningen på nedstrømsiden i tårnet, og organer for understøt-telse og føring av slangerørlengden på nedstrømsiden fra nevnte skive til enden av bommen på en slik måte at kople-elementet anordnet ved enden på nedstrømsiden av nedstrøm-lengden har sin utløpsåpning stadig rettet nedover ved enden av nevnte bom.

2. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter organer for konstant og elastisk påvirkning av skiven i en retning som søker å bevege slangerøret inn i tårnets hode.

3. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert ved at skivens akse er stasjonær og vertikal.

4. Utstyr ifølge krav 3, karakterisert ved at skiven er i ett stykke med en dreibar plattform som er montert på toppen av tårnhodet og slik festet at den er dreibar om en vertikal akse i forhold til nevnte hode.

5. Utstyr ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skivens akse er stasjonær og svakt skråttstående i forhold til vertikalen og at forbindelsen mellom oppstrømsenden au slangerøret uiklet på skiven og oljetil-førselsledningen i tårnet er sikret ved suksessivt dreibare skjøter, hvis akser tilsvarer respektive den for skiven og den for tårnhodet, idet de to sistnevnte akser er adskilt fra hverandre.

6. Utstyr ifølge et av kravene 3-5, karakterisert ved at skiven er delt opp i to koaksiale elementære skiver som er dreibare i innbyrdes motsatte retninger og hver er tilpasset for å ta imot et elementært slangerør med redusert diameter, idet begge de elementære slangerør er forbundet ved sine nedstrømsender med et felles nevnt koblingselement.

7. Utstyr ifølge et av kravene log2, karakterisert ved at nevnte skive anvendt som en tomgangs-skive eller styreskive er slik festet på bommen at dens akse er bevegelig på tvers i en føring som strekker seg langs nevnte bom.

8. Utstyr ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det også omfatter en trosse normalt oppbevart på tårnet eller søylen og hvis ne dstrømsende er festet til nedstrømsenden av slangerøret og er forsynt med et øye ved sitt festepunkt til samme, og et tau som strekker seg gjennom nevnte øye og hvis oppstrømsende er viklet på en drivtrommel, mens dets nedstrømsende er forbundet med en lokali-seringsbøye, hvilket tau i en avstand fra bøyen tilsvarende den maksimale avstand valgt for innledning av fartøyets for-tøyningsoperasjoner er forsynt med en tverrstang eller blokk som er for stor eller plasskrevende til å gå gjennom nevnte øye.