RU2598127C2 - Морская система и способ перекачивания текучей среды - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области морского транспорта. Предложена морская система перекачивания текучей среды, содержащая стрелу (2100) и по меньшей мере одну подвижную трубу (3000) для перекачивания текучей среды, прикрепленную к стреле, при этом указанная подвижная труба (3000) содержит, начиная от точки ее прикрепления, область для удлинения, затем внешний клапан (3210) для соединения со сторонней загружающей трубой, маневровый канат, названный внешним маневровым канатом (4100), маневрирующий от стрелы (2100) и также соединенный со свободным концом подвижной трубы в точке, называемой точкой прикрепления каната, причем точка прикрепления жестко соединена с внешним клапаном (3210), второй маневровый канат, названный внутренним маневровым канатом (4300), соединяет промежуточную точку подвижной трубы (3000) со стрелой. Изобретение также касается соответствующего способа перекачивания текучей среды и позволяет производить перекачивание текучей среды более просто, быстро и безопасно посредством упрощения, в частности, этапов соединения и разъединения трубопроводов двух судов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Изобретение относится к морской системе перекачивания текучей среды и к соответствующему способу перекачивания. Текучая среда, например, может быть сжиженным природным газом, и перекачивание может осуществляться между двумя судами в открытом море.

Первым из двух судов может быть производственное судно, известное под названием LNGP ("Производитель сжиженного природного газа"), LNG-FPSO ("Плавучая система добычи, хранения и выгрузки сжиженного природного газа") или FLNG ("Плавучая установка сжижения природного газа"), судно для повторного сжижения газа (FSRU - "Плавучая установка для хранения и регазификации), GBS ("Основание гравитационного типа") или, наконец, платформа.

Вторым из двух судов может быть судно, приспособленное для приема газа для его транспортировки, такое как танкер или LNG-C ("Танкер для перевозки сжиженного природного газа", например, танкер-метановоз).

Известны системы с жестким трубопроводом, сочлененным с двумя последовательными рычагами и другими гибкими системами трубопроводов, такими как криогенные шланги. Одна из этих двух конструкций, часто плавучая установка для сжижения природного газа, обладает таким подвижным трубопроводом, проходящим на несколько метров за пределы периметра ее корпуса в нескольких метрах над уровнем моря и приспособленным для соединения с каналами, прикрепленными ко второй конструкции в пределах периметра корпуса, с вертикальным выравниванием с корпусом или на небольшом расстоянии по горизонтали от него. Благодаря гибкости в трех измерениях, придаваемой или этими двумя сочленениями для управления рычагами, или гибким характером трубопровода, перекачивание текучей среды может быть выполнено успешно даже в бурном море.

Известны системы, например, из документа EP 0947464, в которых применяют соединение, в котором подвижный сочлененный трубопровод содержит крепежный фланец, который расположен вертикально и соединяется посредством нисходящего перемещения с соединителем второй конструкции, которая открыта вверх. Сложная система противовесов или канатов, поднимающихся от опорной конструкции, обеспечивает, в случае разъединения, посредством действия рычагов спонтанный поворот вверх дистальной части сочлененного трубопровода вокруг сочленения, расположенного в середине длины трубопровода, для исключения соударения между этой дистальной частью и второй конструкцией. Во время соединения дополнительный канат предусматривает расположение крепежного фланца относительно соединителя второй конструкции. Этот канат прикрепляют к подвижному трубопроводу перед окончательной сборкой поворотных соединений или пар вращения, что приводит к тому, что отверстие трубопровода спонтанно ориентируется вниз под действием силы тяжести. Соединение усложнено этой конфигурацией, поскольку приближение крепежного фланца при движении из-за волнения затруднительно.

В отличие от этого, заявка на патент FR 2941434 описывает систему перекачивания с применением для соединения сочлененной трубы, которая проходит от первого судна к трубопроводу второго судна, захватывающий канат (также названный канатом танкера для перевозки сжиженного природного газа или канатом танкера-метановоза), прикрепленный к свободному концу трубы и маневрирующий при помощи лебедки, расположенной на втором судне. Это решение допускает осуществление соединения каналов посредством перемещения свободного конца сочлененной трубы, имеющей вертикальный основной компонент, затем приема свободного конца соединителем на втором судне, отверстие которого направлено по существу вниз. Такое решение позволяет просто исключать соударения во время соединения и устанавливать соединение, не требующее какого-либо направления кроме обеспечиваемого захватывающим канатом.

Однако, несмотря на решения, предложенные до сих пор, некоторые ситуации во время маневрирования могут создавать трудности. В частности, в ситуации аварийного разъединения желательно исключать падение свободного конца подвижного трубопровода в воду. Кроме того, учитывая быстрые темпы, требуемые при применении конструкций, требуется быстрое соединение трубопроводов двух судов и возможно быстрый отход друг от друга после разъединения при любых обстоятельствах.

Настоящее изобретение, таким образом, относится к системе и способу, допускающим осуществление перекачивания текучей среды еще более просто, быстро и безопасно посредством упрощения, в частности, этапов соединения и разъединения трубопроводов двух судов.

С этой целью получена морская система перекачивания текучей среды, содержащая стрелу и, по меньшей мере, одну подвижную трубу для перекачивания текучей среды, прикрепленную в точке на стреле, при этом указанная подвижная труба содержит, начиная от точки ее прикрепления, участок для удлинения, затем на ее свободном конце внешний клапан для соединения со сторонней загрузочной трубой, маневровый канат, названный внешним маневровым канатом, маневрирующий от стрелы и соединенный со свободным концом подвижной трубы в точке, называемой точкой прикрепления, отличающаяся тем, что точка прикрепления жестко соединена (без степени свободы) с внешним клапаном.

Благодаря этому устройству можно удлинять подвижную трубу для перекачки до любого соединения со сторонним плавучим средством, имея преимущество, заключающееся в том, что, когда это плавучее средство присутствует, осуществляется быстрое соединение средствами для соединения посредством восходящего перемещения, как указано в документе FR 2941434.

Кроме того, во время разъединения можно иметь преимущество быстрого и упрощенного разъединения средств соединения. Это разъединение осуществляют посредством нисходящего перемещения. Это сопровождается устранением соединений со сторонним плавучим средством, которое, таким образом, может отходить до отвода подвижной трубы для перекачки.

Наконец во всех конфигурациях и во всех последовательностях, включающих случаи аварийного разъединения, касание воды свободным концом подвижной трубы может исключаться благодаря внешнему маневровому канату, установленному между свободным концом подвижной трубы и точкой на стреле.

В варианте осуществления изобретения на подвижной трубе на подходе к свободному концу расположен ряд поворотных соединений, расположенных таким образом, что набор поворотных соединений включен между участком для удлинения и точкой прикрепления. Поворотные соединения особенно необходимы для придания системе возможности переносить перемещения, вызываемые внешней средой (волнами, ветром, течением и т.д.). Однако, кроме того, тот факт, что внешний маневровый канат расположен после последнего поворотного соединения, обеспечивает маневрирование отверстия внешнего клапана вверх в противоположность тому, что представлено в документе EP 0947464.

В соответствии с предпочтительным признаком, получено предохранительное устройство, конфигурированное с возможностью поддержания постоянной длины разматывания внешнего маневрового каната в случае аварийного разъединения между подвижной трубой и сторонней загрузочной трубой.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, подвижная труба составлена, по меньшей мере, двумя последовательными шарнирными рычагами. В качестве альтернативы, она составлена, по меньшей мере, одним гибким шлангом.

Согласно конкретным признакам, средство для соединения посредством перемещения вверх содержит, по меньшей мере, один охватываемый или охватывающий центрирующий конус и/или точку прикрепления захватывающего каната. Точка прикрепления может находиться на поперечной удерживающей конструкции, соединяющей, по меньшей мере, две подвижные трубы для перекачивания текучей среды, параллельные друг другу вблизи их свободного конца.

Также получен способ морского перекачивания текучей среды при помощи, по меньшей мере, одной подвижной трубы для перекачивания текучей среды, прикрепленной к стреле и содержащей, начиная от точки ее прикрепления, область для удлинения и затем внешний клапан для соединения со сторонней загрузочной трубой, основное маневрирование для соединения или для разъединения, содержащее этап выдвижения или, соответственно, отвода подвижной трубы с применением внешнего маневрового каната, маневрирующего от стрелы и соединенного с подвижной трубой в точке, называемой точкой прикрепления, отличающийся тем, что точка прикрепления жестко соединена (без степени свободы) с внешним клапаном.

Благодаря этому способу можно выдвигать подвижную трубу для перекачки к любому соединению со сторонним плавучим средством, которое тогда может приближаться даже при том, что труба уже выдвинута, с преимуществом в том, что, когда стороннее плавучее средство присутствует, обеспечивается быстрое соединение посредством перемещения вверх, как представлено в документе FR 2941434.

Кроме того, можно во время разъединения иметь преимущество быстрого и упрощенного разъединения при помощи соединительных средств. Это разъединение в таком случае осуществляют посредством нисходящего перемещения. Это сопровождается удалением соединений со сторонним плавучим средством перед отводом подвижной трубы для перекачивания.

Согласно признаку варианта осуществления изобретения, этап выдвижения или, соответственно, отвода выполняют с использованием второго маневрового каната, называемого внутренним маневровым канатом, соединяющего промежуточную точку подвижной трубы со стрелой. Благодаря этому признаку натяжение внешнего маневрового каната уменьшается относительно известного уровня техники.

Согласно предпочтительному признаку, сцепление или разъединение осуществляют посредством маневрирования свободного конца и также использования захватывающего каната, соединяющего указанный свободный конец с точкой на стороннем плавучем средстве.

Согласно признаку варианта осуществления изобретения, соединение или разъединение осуществляют, по меньшей мере, в ходе двух этапов, при этом внешний маневровый канат наматывают или разматывают, по меньшей мере, в ходе одного этапа, и захватывающий канат наматывают или разматывают, по меньшей мере, в ходе другого этапа.

Согласно признаку варианта осуществления изобретения, предохранительный канат соединяет точку на стороннем плавучем средстве и конструкцию, прикрепленную к свободному концу подвижной трубы во время передачи текучей среды, при этом указанный предохранительный канат конфигурирован с возможностью разматывания со скоростью, которая меньше максимальной безопасной скорости в случае аварийного разъединения. Этот признак позволяет расширить диапазон условий для использования системы при полной безопасности, при этом подвижная труба прогрессивно освобождается сторонним плавучим средством в ходе процесса аварийного разъединения.

Конструкцией, прикрепленной к свободному концу подвижной трубы во время передачи текучей среды, является, например, нижний клапан клапанного соединителя сторонней загрузочной трубы, при этом указанный клапанный соединитель содержит нижний клапан и верхний клапан, отделенный системой аварийного разъединения.

Согласно признаку варианта осуществления изобретения, соединение или разъединение осуществляют, по меньшей мере, в ходе двух этапов, при этом центрирующие конусы входят в контакт и упираются друг в друга в ходе первого этапа, и соединитель, например, гидравлический и/или автоматический соединитель, сцепляется с соединением таким образом, что крепежные фланцы находятся в контакте и центрируются в ходе второго этапа.

Другие признаки и преимущества изобретения будут понятны в свете следующего описания, которое не является ограничивающим и дано со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1-5 - представление разных последовательных этапов способа соединения трубопроводов двух судов с применением системы перекачивания согласно изобретению.

Фиг. 6 - представление вида в три четверти соединительных элементов трубопроводов двух судов.

Фиг. 7 и 8 - представление вида сбоку соединительных элементов трубопроводов двух судов в соединенном и отсоединенном положении, соответственно.

Фиг. 9-12 - представление разных последовательных этапов процедуры разъединения перекачивающих трубопроводов двух судов с применением системы перекачивания согласно изобретению.

Фиг. 13-16 - представление разных последовательных этапов способа аварийного разъединения трубопроводов двух судов с применением системы перекачивания согласно изобретению.

На фиг. 1 показан танкер-метановоз 1000 вблизи производственного судна 2000. Опорная конструкция 2100 прикреплена к производственному судну 2000. Эта опорная конструкция 2100 по существу составлена металлическими балками, и она содержит первый вертикальный сегмент 2150, прикрепленный к судну, продолжающийся вторым горизонтальным сегментом 2160. Узел из двух сегментов составляет стрелу, которая проходит за пределы производственного судна 2000 над водой, и ее вертикальный сегмент составляет вертикальную опору. Кроме того, горизонтальный сегмент продолжается заостренным сегментом 2170, завершающимся на немного большей высоте, чем горизонтальный сегмент, на расстоянии нескольких метров от корпуса производственного судна 2000. Поскольку чертеж составляет вид сбоку, в действительности может быть несколько элементов, представленных отдельно и расположенных в линию перпендикулярно плоскости вида.

Сочлененная труба 3000 прикреплена к опорной конструкции 2100 в соединении между горизонтальным сегментом 2160 и заостренным сегментом 2170 на нижней части опорной конструкции 2100. Хотя сочлененная труба 3000 является единственной на чертеже, могут применяться несколько труб, в частности, три трубы, расположенные на одной линии друг с другом перпендикулярно плоскости вида.

Сочлененная труба 3000 составлена из двух последовательных сегментов, при этом первый является проксимальным сегментом 3100, и второй является дистальным сегментом 3200. Первый конец проксимального сегмента 3100 сочленен с горизонтальным сегментом 2160 рядом 3110 из трех двойных поворотных соединений, известных как "пары вращения". Такая комбинация пар вращения допускает перемещения конструкции в трех плоскостях (перемещения в форме "качания", "скачка" и "подъема"). Каждая из этих пар вращения является двойной и содержит как вращение продукта, так и механическое вращение.

Вблизи соединения между проксимальным и дистальным сегментами 3100 и 3200 сочлененная труба удерживается в положении, показанном на фиг. 1, запорной системой 2180, удерживающей дистальную конструкцию 3200 сочлененной трубы 3000 относительно горизонтального сегмента 2160 опорной конструкции 2100. Эта запорная система 2180 завершается системой, которая удерживает проксимальный сегмент 3100 на месте на стреле 2100.

Проксимальный и дистальный сегменты 3100 и 3200 соединены одной парой 3120 вращения, подобной уже указанным. Наконец, на свободном конце дистального сегмента 3200 ряд 3230 из трех пар вращения соединяет дистальный сегмент 3200 с внешним клапаном 3210, прикрепленным к охватываемому центрирующему конусу 3220.

Сочлененная труба 3000 составляет подвижную трубу для перекачивания текучей среды. Ее точка прикрепления к стреле смещена на несколько метров горизонтально относительно ее вертикальной опоры к точке, нависающей над морем.

Как указано выше, на фиг. 1 показан вид сбоку, на котором представлена только одна сочлененная труба 3000, но изобретение может быть осуществлено с несколькими сочлененными трубами, смещенными друг от друга перпендикулярно плоскости фигуры или расположенными иначе. Изобретение также может быть осуществлено с одним или более внешних канатов, количество которых может не быть равным количеству линий сочлененных труб. Изобретение также может быть осуществлено с одним или более внешних канатов и одним или более захватывающих канатов. Факт наличия нескольких линий или нескольких канатов может быть предпочтительным для получения возможности распределения нагрузок, прилагаемых к разным элементам, для обеспечения их дублирования или балансирования линий.

На его борту танкер-метановоз 1000 содержит опорную конструкцию 1100, имеющую ориентированный к морю и вниз охватывающий центрирующий конус 1110 с его отверстием, отцентрированным по оси, формирующей угол относительно вертикали. Вблизи этого конуса 1110 расположена муфта 1120 с клапаном, ориентированная параллельно конусу 1110.

На фиг. 1 представлен внешний канат 4100, соединяющий конец заостренного сегмента 2170 с центрирующим конусом 3220. Этот внешний канат 4100 представлен здесь пунктиром, указывающим, что он поддерживается с минимальным постоянным натяжением для исключения его ослабления. Также представлен так называемый захватывающий канат 4200 танкера-метановоза 1000, который соединяет опорную конструкцию 1100 танкера-метановоза 1000 с центрирующим конусом 3220.

Захватывающий канат 4200 заблаговременно помещают на место с применением легкого несущего каната и лебедки. Это также имеет место для внешнего каната 4100. Внешний канат 4100 является маневровым канатом, целью которого является обеспечение маневрирования свободного конца дистального сегмента 3200 во время операций соединения и разъединения.

На фиг. 2 представлено начало процесса соединения сочлененной трубы 3000 с каналами танкера-метановоза 1000.

После освобождения запорной системы 2180 перемещением и положением сочлененной трубы 3000 управляет внешний канат 4100, который прогрессивно наматывается через шкив 2171, находящийся на конце заостренного сегмента 2170, лебедкой 2172, расположенной в задней части стрелы 2100 в вертикальной опоре 2150 стрелы, и также управляет внутренний канат 4300, соединяющий точку проксимального сегмента 3100 вблизи соединения между проксимальным и дистальным сегментами 3100 и 3200 и точку вблизи середины горизонтального сегмента 2160 опорной конструкции 2100. Маневрирование этого внутреннего каната 4300 обеспечивается лебедкой 2161. Оба каната 4100 и 4300 представлены на фиг. 2 сплошной линией, указывающей на то, что канат натянут и подвергается управляемому наматыванию или сматыванию. В отличие от этого, захватывающим канатом 4200, как и показано на фиг. 1, все еще манипулируют при минимальном постоянном натяжении, поскольку его назначением не является перемещение или управление сочлененной трубой 3000.

Во время перемещения, представленного на фиг. 2, вызывается вращение проксимального сегмента 3100 вокруг его точки прикрепления к опорной конструкции 2100, которое прогрессивно переводит его из по существу горизонтального положения в вертикальное положение, представленное на фиг. 3. Дистальный сегмент 3200, который первоначально был расположен приблизительно под 90 к проксимальному сегменту 3100, приближается к нему, пока не будет сформирован угол приблизительно 60° относительно проксимального сегмента 3100.

Поскольку перемещение продолжается, достигается положение, представленное на фиг. 3. Канат 4300 тогда ослабляется таким образом, что к нему прилагается только минимальное постоянное натяжение. Положение, показанное на фиг. 3, квалифицировано как положение равновесия, поскольку в этом положении изменение натяжения каната 4300 не влияет на положение двух частей сочлененной трубы 3000. В том положении внешний канат 4100 расположен по существу вертикально.

На данном этапе лебедку 1130 опорной конструкции 1100 танкера-метановоза 1000 приводят в действие для наматывания захватывающего каната 4200. Спустя короткий промежуток времени наматывающую лебедку 2172, управляющую внешним канатом 4100, обернутым на шкив 2171, выключают, и тогда только минимальное постоянное натяжение прилагается к внешнему канату 4100. Поскольку перемещение продолжается, охватываемый конус 3220 входит в охватывающий конус 1110, и внешний клапан 3210 соединяется с нижним клапаном муфты 1120 с клапаном. Затем лебедку 1130 выключают, или захватывающий канат 4200 отсоединяют, и оболочки захватывающего каната отсоединяют с применением гидравлических щипцов, что позволяет освобождать оболочки в случае аварийной ситуации. Физически, оболочки, обжатые на канатах, остаются в их кожухе, но больше не блокированы.

После соединения только минимальное постоянное натяжение прилагается к внешнему канату 4100 и внутреннему канату 4300.

На фиг. 6 показано соединение между каналами, проходящими от производственного судна 2000, и каналами от танкера-метановоза 1000 в положении, показанном на фиг. 5.

Этот вид в три четверти показывает наличие трех сочлененных труб такого же типа, как и сочлененная труба 3000, представленная на предыдущих фигурах, параллельных друг другу, а также два захватывающих каната, такого же типа, как и захватывающий канат 4200, представленный на предыдущих фигурах, также параллельных друг другу. Сочлененные трубы, соответственно, относятся к ссылочным позициям 3001, 3002 и 3003, и захватывающие канаты, соответственно, относятся к ссылочным позициям 4201 и 4203.

Сочлененные трубы 3001, 3002 и 3003 соединены друг с другом поперечной удерживающей конструкцией 3020. Два охватываемых центрирующих конуса 3221 и 3223 закреплены с ориентацией вверх на этой поперечной удерживающей конструкции 3020. Два охватывающих центрирующих конуса 1111 и 1113 такого же типа, как и охватывающий центрирующий конус 1110, закреплены с ориентацией вниз на опорном элементе 1100. Охватываемые центрирующие конусы 3221 и 3223 в представленной конфигурации взаимодействуют с охватывающими центрирующими конусами 1111 и 1113, соответственно.

Захватывающие канаты 4201 и 4203 управляются через шкивы лебедками 1131 и 1133 такого же типа, как и лебедка 1130, представленная на предыдущих фигурах. Каждый захватывающий канат проходит через пару центрирующих конусов для сопряжения с поперечной удерживающей конструкцией 3020, с которой он соединен оболочками и щипцами.

Лебедка 1131, канат 4201, конусы 1111 и 3221, труба 3001 и клапанный соединитель и внешний клапан для ее соединения находятся в первой плоскости, и лебедка 1133, канат 4203, конусы 1113 и 3223, труба 3003 и клапанный соединитель и внешний клапан для его соединения находятся во второй плоскости, параллельной первой плоскости. Между этими двумя плоскостями расположены труба 3002 и клапанный соединитель и внешний клапан для его соединения.

Также можно видеть лебедку 1200, управляющей предохранительным канатом 1210 (не виден). Предохранительный канат 1210 постоянно прикреплен к нижней части одного из трех клапанных соединителей танкера-метановоза (см. следующий абзац относительно конструкции клапанных соединителей).

Как можно видеть на фиг. 7, которая является видом сбоку, на котором один из клапанных соединителей обозначен ссылочной позицией 1120, последний составлен нижним клапаном 1121 и верхним клапаном 1122. Клапанный соединитель 1120 также снабжен системой 1128 аварийного разъединения (ERS - Система аварийного разъединения или PERC - соединитель с приводом для аварийного разъединения), посредством которой нижний клапан 1121 отделяется от верхнего клапана 1122 в случае необходимости аварийного разъединения, оставаясь соединенным с внешним клапаном 3210 подвесной линии. Лебедка 1200 (фиг. 6) в этом случае составляет тормоз разматывания предохранительного каната 1210 (не виден), который замедляет падение свободного конца дистального сегмента 3200 сочлененной линии (случай, показанный на фиг. 13-16).

Сочлененные трубы 3001, 3002 и 3003 удерживаются скрепленными друг с другом в целом независимо от канатов, в частности, поперечной удерживающей конструкцией 3020. Таким образом, когда применяют три сочлененные трубы, применяют только два захватывающих каната 4201 и 4203. Кроме того, можно применять только две пары направляющих конусов. Таким же образом, применяют только два внешних каната 4100 (не показаны на фиг. 6) и только два внутренних каната 4300 (не показаны на фиг. 6-8). Что касается предохранительного каната 1210, он является единственным и соединен с клапанным соединителем, размещенным в центральном положении при помощи жесткой конструкции, в которую включены три клапанных соединителя.

На фиг. 7 показана одна из двух сочлененных труб 3000, которые расположены так, что они обращены к захватывающему канату и захватывающему конусу (на фиг. 6 к этому имеют отношение труба 3001 или труба 3003). Труба соединена рядом 3220 из трех последовательных пар вращения с внешним клапаном 3210, зацепленным в нижнем клапане 1121 клапанного соединителя параллельно охватывающему конусу 1110, взаимодействующему с охватываемым конусом 3220. Также можно видеть внешний канат 4100, соединенный с конструкцией, примыкающей к охватываемому центрирующему конусу 3220 и жестко прикрепленной к нему. Ссылочная позиция 1125 обозначает элементы гидравлического соединения, используемые в нормальной ситуации соединения и разъединения, которая, в отличие от системы 1128 аварийного разъединения не требует ручной работы для соединения.

На фиг. 8 представлена та же конструкция, когда каналы разъединены. Охватываемый конус 3220 лучше виден, чем на фиг. 7.

Важно то, что когда канат 4100 закреплен относительно сочлененной трубы 3000 за пределами ряда пар 3220 вращения, входное отверстие внешнего клапана 3210 направлено вверх при всех обстоятельствах.

Следует отметить, что в других вариантах выполнения каналы могут быть составлены гибкими шлангами, и в этом случае ряд из трех пар 3220 вращения может отсутствовать. Изобретение тогда все же предусматривает применение каната 4100, жестко прикрепленного к внешнему клапану 3210 для обеспечения ориентации его входного отверстия вверх. Пары вращения могут присутствовать над клапанным соединителем 1120, то есть, на танкере-метановозе 1000.

В дополнение к перемещению для первоначального разъединения, представленного на фиг. 8, начиная от положения, показанного на фиг. 7, полная процедура разъединения осуществляется как представлено на фиг. 9. В первую очередь, захватывающие канаты 4200 вновь присоединяют.

Таким образом, когда клапанный соединитель 1120 и внешний клапан 3210 отсоединены друг от друга, лебедка 1130 приводится в действие для разматывания захватывающего каната 4200. Такое разматывание осуществляют с постоянной скоростью на несколько метров. Внешний 4100 и внутренний 4300 канаты на данном этапе поддерживаются с минимальным постоянным натяжением для исключения их ослабления. На фиг. 10 лебедка 2172 затем блокирована для получения постоянной длины внешнего каната 4100. Захватывающий канат 4200 разматывают с постоянной скоростью лебедкой 1200, в то время как внутренний канат 4300 поддерживается при минимальном постоянном натяжении.

Перемещение продолжают, пока сочлененная труба 3000 не достигнет своего положения равновесия, представленного на фиг. 11. Это положение равновесия определяется тем фактом, что в этом положении ослабление захватывающего каната 4200 не оказывает влияния на перемещение или положение сочлененной трубы 3000. Захватывающий канат 4200 затем отделяют от свободного конца сочлененной трубы 3000 и одновременно или немного позже внутренний канат 4300 начинают наматывать лебедкой 2161. Кроме того, в конфигурации, показанной на фиг. 11, лебедку 2172 разблокируют, и длиной внешнего каната 4100 манипулируют таким образом, чтобы привести всю сочлененную трубу 3000 в ее исходное положение.

Таким образом, как показано на фиг. 12, проксимальный сегмент 3100 возвращается к фактически горизонтальному положению, и дистальный сегмент 3200 возвращается к фактически вертикальному положению, таким образом, что запорная система 2180 может воздействовать на дистальный сегмент 3200, при этом внутренний канат 4300 сокращается до фактически нулевой длины, и внешний канат 4100 поддерживается при минимальном постоянном натяжении.

Как только сочлененная труба 3000 помещена в исходное положение или нерабочее положение, внешний канат наматывается, и простой несущий канат удерживается между шкивом 2171 и свободным концом сочлененной трубы 3000.

Теперь будет дано описание аварийного разъединения каналов производственного судна 2000 и каналов танкера-метановоза 1000, при этом эти последние соединены, как можно видеть на фиг. 5, 6 и 7. Такое аварийное разъединение осуществляется автоматически или вручную, например, когда танкер-метановоз 1000 отходит слишком далеко от производственного судна 2000, как представлено на фиг. 13.

В качестве начала процесса аварийного разъединения, лебедка 2172 привода внешнего каната 4100 блокируется для сохранения постоянной длины этого каната, что обеспечивает то, что свободный конец дистального сегмента 3200 не упадет в воду. Таким образом, длина внешнего каната или канатов 4100 фиксируется посредством приведения в действие запорного устройства или тормоза на несколько долей секунды после начала аварийного разъединения для удерживания свободного конца дистального сегмента 3200 (названного Типом 80) на удалении от воды. Внутренний канат 4300 продолжает оставаться при минимальном постоянном натяжении для исключения его ослабления. PERC (Соединитель с приводом для аварийного разъединения) 1128 разъединяется, клапаны 1121 и 1122 (см. фиг. 7 и 8), таким образом, отделяются, и конусы 1110 и 3220 отходят друг от друга. Предохранительный канат 1210 разматывается с максимальной скоростью, которая может быть избрана равной 3 м/с, как можно видеть на фиг. 14, вследствие торможения. Следует отметить, что захватывающий канат 4200 (не представлен), был отсоединен заранее в конце начальной процедуры соединения на свободном конце дистального сегмента 3200.

Спустя короткое время вся длина предохранительного каната 1210 разматывается, и он отделяется сам от барабана лебедки 1200, как можно видеть на фиг. 15. На данном этапе внешний канат 4100 возвращается к по существу вертикальному положению, проксимальный сегмент 3100 также восстанавливает по существу вертикальное положение, тогда как дистальный сегмент 3200 занимает по существу горизонтальное положение.

В результате движения, вызванного разъединением, вся сочлененная труба 3000 подходит к производственному судну 2000, как можно видеть на фиг. 16. Поскольку набираемая скорость существенно мала благодаря тормозящему действию лебедки 1200, движение контролируется. На лебедку 2161 внутреннего каната 4300 воздействует тормоз, и затем этот тормоз отпускают. Внутренний канат 4300 затем наматывают с постоянной скоростью. Внешний канат 4100 также разматывают с постоянной скоростью. Двумя канатами 4300 и 4100 маневрируют для приведения сочлененной трубы в ее исходное положение, при этом последующая часть маневрирования подобна обычной процедуре разъединения.

Изобретение не ограничено описанным вариантом его осуществления и охватывает все варианты в пределах способностей специалиста в данной области техники в пределах объема формулы изобретения.

Claims (19)

1. Морская система перекачивания текучей среды, содержащая стрелу (2100) и по меньшей мере одну подвижную трубу (3000) для перекачивания текучей среды, прикрепленную к стреле, при этом подвижная труба (3000) содержит, начиная от точки ее прикрепления, область для удлинения, затем внешний клапан (3210) для соединения со сторонней загрузочной трубой, маневровый канат, называемый внешним маневровым канатом (4100), маневрирующий от стрелы (2100) и также соединенный со свободным концом подвижной трубы в точке, называемой точкой прикрепления каната, причем точка прикрепления жестко соединена с внешним клапаном (3210), отличающаяся тем, что второй маневровый канат, называемый внутренним маневровым канатом (4300), соединяет промежуточную точку подвижной трубы (3000) со стрелой.

2. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, содержащая на подвижной трубе (3000) на подходе к свободному концу ряд поворотных соединений (3220), расположенных таким образом, что ряд поворотных соединений (3220) расположен между областью для удлинения и точкой прикрепления.

3. Морская система перекачивания текучей среды по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она также содержит предохранительное устройство, выполненное с возможностью сохранения постоянной длины разматывания внешнего маневрового каната (4100) в случае аварийного разъединения между подвижной трубой (3000) и сторонней загрузочной трубой.

4. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, отличающаяся тем, что область для удлинения подвижной трубы (3000) для перекачивания составлена по меньшей мере двумя последовательными шарнирными рычагами (3100, 3200).

5. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, отличающаяся тем, что область для удлинения подвижной трубы (3000) для перекачивания образована по меньшей мере одним гибким шлангом.

6. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, отличающаяся тем, что она также содержит центрирующий конус (3220).

7. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, отличающаяся тем, что точка прикрепления находится на поперечной удерживающей конструкции (3020), соединяющей по меньшей мере две подвижные трубы (3001, 3002, 3003) для перекачивания текучей среды, параллельные друг другу вблизи их свободного конца.

8. Морская система перекачивания текучей среды по п. 1, отличающаяся тем, что стрела содержит первый вертикальный сегмент (2150), продолжающийся вторым горизонтальным сегментом (2160).

9. Морская система перекачивания текучей среды по п. 8, отличающаяся тем, что горизонтальный сегмент продолжается заостренным сегментом, завершающимся на немного большей высоте, чем горизонтальный сегмент.

10. Морская система перекачивания текучей среды по п. 8 или 9, отличающаяся тем, что внешний маневровый канат проходит к подвижной трубе из первого положения на второй горизонтальный сегмент и наматывается вокруг первой лебедки (2172), при этом внутренний маневровый канат проходит к подвижной трубе из второго положения на второй горизонтальный сегмент и наматывается вокруг второй лебедки (2161), причем первое положение расположено на расстоянии по горизонтали от второго положения в направлении к дистальному концу второго горизонтального сегмента.

11. Способ перекачивания текучей среды в море при помощи по меньшей мере одной подвижной трубы (3000) для перекачивания текучей среды, прикрепленной к стреле (2100), причем указанная подвижная труба (3000) содержит, начиная от точки прикрепления, область для удлинения, после которой следует внешний клапан (3210) для соединения со сторонней загрузочной трубой, при этом основное маневрирование для соединения или для разъединения содержит этап выдвижения или, соответственно, отвода подвижной трубы (3000) с применением внешнего маневрового каната (4100), маневрирующего от стрелы (2100) и соединенного со свободным концом подвижной трубы, причем точку прикрепления для каната жестко соединяют с внешним клапаном (3210), отличающийся тем, что этап выдвижения или, соответственно, отвода осуществляют с применением по меньшей мере второго маневрового каната, называемого внутренним маневровым канатом (4300), соединяющего промежуточную точку подвижной трубы (3000) со стрелой.

12. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 11, отличающийся тем, что соединение или разъединение осуществляют посредством маневрирования свободным концом также с применением по меньшей мере одного захватывающего каната (4200), соединяющего указанный свободный конец подвижной трубы с точкой на стороннем плавучем средстве, несущем стороннюю загрузочную трубу.

13. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 11, отличающийся тем, что соединение или разъединение осуществляют, по меньшей мере, в ходе двух этапов, при этом внешний маневровый канат (4100) наматывают или разматывают, по меньшей мере, в ходе одного этапа, и захватывающий канат (4200) наматывают или разматывают в ходе, по меньшей мере, другого этапа.

14. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 11, отличающийся тем, что предохранительный канат (1210) соединяет точку на стороннем плавучем средстве, несущем стороннюю загрузочную трубу, и конструкцию, прикрепленную к свободному концу подвижной трубы, в ходе перекачивания текучей среды, при этом указанный предохранительный канат (1210) выполнен с возможностью разматывания со скоростью, которая меньше максимальной безопасной скорости в случае аварийного разъединения.

15. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 14, отличающийся тем, что конструкция, прикрепленная к свободному концу подвижной трубы, во время передачи текучей среды является нижним клапаном клапанного соединителя (1120) сторонней загрузочной трубы, при этом клапанный соединитель (1120) содержит нижний клапан (1121) и верхний клапан (1122), разделяемые системой (1128) аварийного разъединения.

16. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 11, отличающийся тем, что соединение или разъединение осуществляют, по меньшей мере, в ходе двух этапов, при этом центрирующие конусы (1110, 3220) входят в контакт и упираются друг в друга в ходе первого этапа, и гидравлический соединитель (1125) входит в контакт с соединением таким образом, что крепежные фланцы находятся в контакте и центрируются в ходе второго этапа.

17. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 12, отличающийся тем, что этап выдвижения включает в себя следующие последовательные этапы:
- помещают на место захватывающий канат с применением несущего каната;
- наматывают внешний канат и сматывают внутренний канат при поддерживании захватывающего каната с минимальным постоянным натяжением;
- ослабляют внутренний канат так, чтобы к нему прилагалось только минимальное постоянное натяжение, когда изменение натяжения в нем больше не влияет на положение трубы, при этом внешний канат расположен в это время по существу вертикально;
- наматывают захватывающий канат;
- прекращают наматывание внешнего каната и затем прикладывают к нему минимальное постоянное натяжение.

18. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 12, отличающийся тем, что этап отвода включает в себя следующие последовательные этапы:
- разматывают захватывающий канат с постоянной скоростью, в то время как внешний и внутренний канаты поддерживаются при минимальном постоянном натяжении для исключения их ослабления;
- обеспечивают постоянную длину внешнего каната;
- разматывают захватывающий канат с постоянной скоростью, в то время как внутренний канат поддерживается при минимальном постоянном натяжении;
- отделяют захватывающий канат от трубы, когда его ослабление больше не оказывает влияния на перемещение или положение трубы;
- наматывают внутренний канат и регулируют длину внешнего каната так, чтобы привести трубу в ее исходное положение.

19. Способ перекачивания текучей среды в море по п. 14 или 18, отличающийся тем, что в процессе аварийного разъединения внешний канат сохраняется с постоянной длиной, внутренний канат остается при минимальном постоянном натяжении так, чтобы исключить его ослабление, при этом система для аварийного разъединения приводится в действие и предохранительный канат разматывается при скорости ниже, чем максимальное безопасное значение, до тех пор пока он сам не отделится от барабана лебедки, на которой он намотан, затем внутренний канат наматывают с постоянной скоростью и внешний канат разматывают с постоянной скоростью, так чтобы привести трубу в ее исходное положение.

Images