離岸流體輸送系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種離岸流體輸送系統(tǒng)，其包括一吊桿（2100）和附接于吊桿的至少一個(gè)可動(dòng)的流體輸送管（3000），所述可動(dòng)的流體輸送管（3000）包括從其錨固點(diǎn)開始用于延伸的一長度段，然后是用于耦聯(lián)到第三方裝載管上的外閥（3210），被稱為外操縱纜線（4100）的操縱纜線從吊桿（2100）被操縱的并且還在被稱為纜線錨固點(diǎn)的點(diǎn)上聯(lián)接到可動(dòng)的流體輸送管的自由端，其特征在于：錨固點(diǎn)剛性連接于外閥（3210）。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的方法。
【專利說明】離岸流體輸送系統(tǒng)和方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離岸流體輸送系統(tǒng)及其相關(guān)輸送方法。該流體可以是例如液化天然氣，并且可以在公海上的兩艘船之間進(jìn)行輸送。
【背景技術(shù)】[0002]兩艘船中的第一艘可以是被稱為LNGP (“液化天然氣開采船”)、LNG-FPSO (“液化天然氣浮動(dòng)式開采、儲(chǔ)存和卸載”)或FLNG (“浮動(dòng)式液化天然氣單元”)的開采船、再液化船(FSRU “浮動(dòng)式儲(chǔ)存和再氣化單元”)、GBS (“重力基座結(jié)構(gòu)”)或最后是平臺(tái)。
[0003]兩艘船中的第二艘可以是適于接收天然氣以便運(yùn)輸?shù)拇?，例如是槽船或LNG-C(“液化天然氣載運(yùn)器”，例如甲烷槽船)。
[0004]該系統(tǒng)已知具有鉸接于兩個(gè)相繼的臂的剛性管路以及例如低溫軟管的其他柔性管路系統(tǒng)。這兩種結(jié)構(gòu)之一(通常為FLNG)具有這樣的可動(dòng)的流體輸送管路，所述可動(dòng)的流體輸送管路在其船體周邊之外延伸幾米，在海平面之上延伸數(shù)米，并適合于連接到固定于第二結(jié)構(gòu)、在其船體周邊內(nèi)的管件上，所述管件與船體豎直對(duì)齊，或者與船體相距一段微小的水平距離。由于兩個(gè)控制臂的鉸鏈或者管路的柔性在三維空間中給出的柔性，流體的輸送可以在強(qiáng)浪中順利地進(jìn)行。
[0005]這種系統(tǒng)可從例如文獻(xiàn)EP0947464中知曉，其使用了耦聯(lián)器，其中，鉸接的可動(dòng)的流體輸送管路包括一緊固凸緣，所述緊固凸緣豎向設(shè)置，并通過下降運(yùn)動(dòng)與向上敞口的第二結(jié)構(gòu)的連接器耦聯(lián)。從一支撐結(jié)構(gòu)舉起的配重或纜線的復(fù)雜系統(tǒng)確保了，萬一斷開，通過杠桿作用，鉸接管路的遠(yuǎn)端部分繞位于管路的中間長度的鉸鏈向上自發(fā)旋轉(zhuǎn)，以免該遠(yuǎn)端部分和第二結(jié)構(gòu)碰撞。在連接期間，另一纜線用作相對(duì)于第二結(jié)構(gòu)的連接器定位緊固凸緣。該纜線在最終組裝旋轉(zhuǎn)接頭或旋轉(zhuǎn)件之前緊固于可動(dòng)的流體輸送管路，這導(dǎo)致管路的開口由于重力自發(fā)地向下。由于緊固凸緣的方法在由于波浪而存在運(yùn)動(dòng)的情況下很復(fù)雜，所以該構(gòu)造使得所述連接復(fù)雜。
[0006]相比之下，專利申請(qǐng)F(tuán)R2941434描述了一種輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)使用捕獲纜線(也被稱為LNGC纜線或甲烷槽船纜線)來連接從第一艘船到第二艘船的管路的鉸接管，所述捕獲纜線緊固于鉸管的自由端，并由設(shè)置在第二艘船上的絞車操縱。這種解決方案能夠通過具有上升主部件的鉸接管的自由端的運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行管道的耦聯(lián)，然后自由端由第二艘船上的連接器接收，所述連接器的開口基本上朝下。這樣的解決方案使得能簡單地避免連接期間的振動(dòng)，并且能在除了捕獲纜線給出的引導(dǎo)之外不需要進(jìn)行其它引導(dǎo)的情況下建立耦聯(lián)。
[0007]不過，盡管提出了上述解決方案，但是直到現(xiàn)在，某些情形在操縱時(shí)仍然難以控制。尤其是，在緊急斷開的情況下，人們希望避免可動(dòng)的流體輸送管路的自由端投入水中。此外，假如通過使用所述結(jié)構(gòu)較快的速率成為必要，則人們希望無論其環(huán)境如何兩艘船都能夠快速地連接它們的管道，并且在斷開之后盡可能快地彼此離開。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因而本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)和方法，通過簡化尤其是連接和斷開兩艘船的管路的步驟，使得能夠更簡單、更快速和更安全地進(jìn)行流體輸送。
[0009]為此，提供一種離岸流體輸送系統(tǒng)，包括吊桿和附接到吊桿上的一點(diǎn)上的至少一個(gè)可動(dòng)的流體輸送管，所述可動(dòng)的流體輸送管包括從其錨固點(diǎn)開始的用于延伸的一長度段，然后在其自由端設(shè)有用于耦聯(lián)到第三方裝載管上的外閥，被稱為外操縱纜線的操縱纜線從吊桿被操縱并且還在被稱為錨固點(diǎn)的點(diǎn)處聯(lián)接到所述可動(dòng)的流體輸送管的自由端，其特征在于:錨固點(diǎn)剛性地(沒有自由度)連接到外閥。
[0010]由于該裝置，可以在與第三方浮動(dòng)單元進(jìn)行任何連接之前延伸該可動(dòng)的流體輸送管，同時(shí)，一旦存在該單元，就具有通過用于利用上升運(yùn)動(dòng)進(jìn)行耦聯(lián)的耦聯(lián)裝置實(shí)現(xiàn)快速連接的優(yōu)點(diǎn)，例如FR2941434中所述的。
[0011]此外，在斷開期間，可以具有通過耦聯(lián)裝置快速且簡單地?cái)嚅_的優(yōu)點(diǎn)。該斷開然后通過利用下降運(yùn)動(dòng)解耦來進(jìn)行。接著，在收回可動(dòng)的流體輸送管之前，進(jìn)行移除與第三方浮動(dòng)單元的聯(lián)接的動(dòng)作，因而該第三方浮動(dòng)單元可以離開。
[0012]最后，在全部構(gòu)造和全部順序中，包括在緊急斷開的情況下，借助于安裝在可動(dòng)的流體輸送管的自由端與吊桿上的一點(diǎn)之間的外操縱纜線，可以避免可動(dòng)的流體輸送管的自由端接觸水。
[0013]在一實(shí)施例中，在可動(dòng)的流體輸送管上接近所述自由端處設(shè)置有一組旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)置成使得該組旋轉(zhuǎn)接頭被包括在用于延伸的所述長度段和所述錨固點(diǎn)之間。該旋轉(zhuǎn)接頭對(duì)使該系統(tǒng)能耐受由外部環(huán)境(波浪、風(fēng)、水流等等)施加的運(yùn)動(dòng)而言尤其必要。但是，另外，外操縱纜線位于最后一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭之后使得能夠向上操縱外閥的開口，這與EP0947464中的相反。
[0014]依照一有利的特征，提供一安全裝置，所述安全裝置構(gòu)造成在可動(dòng)的流體輸送管與第三方裝載管之間緊急斷開的情況下外使操縱纜線保持恒定展開長度。
[0015]依照一個(gè)實(shí)施例，可動(dòng)的流體輸送管由至少兩個(gè)相繼的鉸接臂構(gòu)成。作為替代，可動(dòng)的流體輸送管由至少一個(gè)柔性管構(gòu)成。
[0016]依照特定特征，用于利用上升運(yùn)動(dòng)進(jìn)行耦聯(lián)的耦聯(lián)裝置包括至少一個(gè)定心錐(陽定心錐或陰定心錐)、和/或用于捕獲纜線的錨固點(diǎn)。該錨固點(diǎn)可以位于橫向保持結(jié)構(gòu)上，所述橫向保持結(jié)構(gòu)與至少兩個(gè)彼此平行的可動(dòng)的流體輸送管在所述可動(dòng)的流體輸送管的自由端附近接合。
[0017]還提供了一種通過附接在吊桿上的至少一個(gè)可動(dòng)的流體輸送管進(jìn)行離岸流體輸送的方法，所述可動(dòng)的流體輸送管包括從其錨固點(diǎn)開始的用于延伸的一長度段，所述長度段之后設(shè)有用于耦聯(lián)到第三方裝載管的外閥，用于耦聯(lián)或解耦的總操縱包括利用外操縱纜線延伸或相應(yīng)地收回可動(dòng)的流體輸送管的步驟，所述外操縱纜線從吊桿被操縱并且在被稱為錨固點(diǎn)的點(diǎn)上聯(lián)接到可動(dòng)的流體輸送管，其特征在于:錨固點(diǎn)剛性(沒有自由度)地連接于外閥。
[0018]由于該方法，可以在與第三方浮動(dòng)單元進(jìn)行任何連接之前延伸可動(dòng)的流體輸送管，即使該可動(dòng)的流體輸送管已經(jīng)延伸，也可以接近第三方浮動(dòng)單元，同時(shí)，一旦存在該第三方浮動(dòng)單元，就具有通過用于利用上升運(yùn)動(dòng)進(jìn)行耦聯(lián)的耦聯(lián)裝置快速連接的優(yōu)點(diǎn)，例如FR2941434中所述的。
[0019]此外，在斷開期間，可以具有通過耦聯(lián)裝置快速且簡單斷開的優(yōu)點(diǎn)。該斷開然后通過下降運(yùn)動(dòng)進(jìn)行解耦來進(jìn)行。接著，在收回可動(dòng)的流體輸送管之前，進(jìn)行移除與第三方浮動(dòng)單元的聯(lián)接的動(dòng)作。
[0020]依照一實(shí)施特征，延伸或相應(yīng)地收回的步驟利用被稱為內(nèi)操縱纜線的第二操縱纜線將可動(dòng)的流體輸送管的中點(diǎn)聯(lián)接于吊桿進(jìn)行。借助于該特征，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，減少了外操縱纜線的張力。
[0021]依照一有利的特征，通過還利用捕獲纜線將所述自由端與第三方浮動(dòng)單元上的一點(diǎn)聯(lián)接來操縱所述自由端而進(jìn)行耦聯(lián)或解耦。
[0022]依照一實(shí)施特征，耦聯(lián)或解耦以至少兩個(gè)步驟進(jìn)行，在至少一個(gè)步驟期間，卷繞或展開外操縱纜線，在至少另一個(gè)步驟期間，卷繞或展開捕獲纜線。
[0023]依照一實(shí)施特征，一安全纜線使第三方浮動(dòng)單元上的一點(diǎn)和在流體輸送期間緊固到可動(dòng)的流體輸送管的自由端上的結(jié)構(gòu)聯(lián)接，所述安全纜線構(gòu)造成在緊急斷開的情況下以比最高安全速度低的速度展開。該特征使得可以拓寬完全安全地使用該系統(tǒng)的工況的邊界，在緊急斷開過程中，第三方浮動(dòng)單元逐步釋放可動(dòng)的流體輸送管。
[0024]在流體輸送期間緊固到可動(dòng)的流體輸送管的自由端上的結(jié)構(gòu)例如是第三方裝載管的閥耦聯(lián)器的下閥，所述閥耦聯(lián)器包括由緊急解耦系統(tǒng)分開的下閥和上閥。
[0025]依照一實(shí)施特征，耦聯(lián)或解耦以至少兩個(gè)步驟進(jìn)行，在第一個(gè)步驟期間，定心錐開始接觸并抵接，在第二個(gè)步驟期間，耦聯(lián)器(例如液壓耦聯(lián)器和/或自動(dòng)耦聯(lián)器)參與連接，使得緊固凸緣接觸并置于中心。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的非限制性的、參照附圖作出的描述中顯而易見。
[0027]圖1至圖5介紹了利用依照本發(fā)明的輸送系統(tǒng)連接兩艘船的管路的方法的不同的相繼步驟。
[0028]圖6介紹了兩艘船的管路的連接構(gòu)件的四分之三視圖。
[0029]圖7和圖8分別表示兩艘船的連接構(gòu)件在連接位置和在斷開位置的側(cè)視圖。
[0030]圖9至圖12介紹了利用依照本發(fā)明的輸送系統(tǒng)斷開兩艘船的輸送管路的過程的不同的相繼步驟。
[0031]圖13至圖16介紹了利用依照本發(fā)明的輸送系統(tǒng)緊急斷開兩艘船的管路的方法的不同的相繼步驟。
[0032]在圖1中，已示出了靠近開采船2000的甲烷槽船1000。支撐結(jié)構(gòu)2100緊固到開采船2000上。該支撐結(jié)構(gòu)2100基本上由金屬梁構(gòu)成，并且它包括緊固到船上的第一上升段2150，后面有第二水平段2160。這兩段的組合構(gòu)成吊桿，所述吊桿在水面上方延伸到開采船2000區(qū)域之外，吊桿的上升段構(gòu)成支腿。此外，所述水平段通過一尖銳段2170延長，所述尖銳段在離開開采船2000的船體幾米的距離處在比水平段略高的高度處達(dá)到頂點(diǎn)。由于該附圖構(gòu)成側(cè)視圖，所以可能有一些單獨(dú)地表示的構(gòu)件實(shí)際上垂直于視圖的平面彼此成一條直線地設(shè)置。[0033]鉸接管件3000在水平段2160與尖銳段2170之間的接合處在支撐結(jié)構(gòu)2100的下部部分上緊固到支撐結(jié)構(gòu)2100上。雖然從附圖來看，鉸接管件3000只有一個(gè)，但是可以使用幾個(gè)管件，尤其是三個(gè)管件，這些管件垂直于該視圖的平面彼此成一直線地設(shè)置。
[0034]鉸接管件3000由兩個(gè)連續(xù)的段組成，第一個(gè)段是近側(cè)段3100，第二個(gè)段是遠(yuǎn)側(cè)段3200。近側(cè)段3100的第一端通過一系列被稱為“旋轉(zhuǎn)件”的三個(gè)雙旋轉(zhuǎn)接頭3110鉸接于水平段2160上。旋轉(zhuǎn)件的這種組合使結(jié)構(gòu)能夠在三個(gè)平面中運(yùn)動(dòng)(“搖擺”、“波動(dòng)”和“起伏”運(yùn)動(dòng))。這些旋轉(zhuǎn)件中的每一個(gè)都是雙重的，包括產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)件和機(jī)械旋轉(zhuǎn)件這兩者。
[0035]鉸接管件在近側(cè)段3100和遠(yuǎn)側(cè)段3200之間的接頭附近通過鎖定系統(tǒng)2180被保持在圖1的位置，所述鎖定系統(tǒng)將鉸接管件3000的遠(yuǎn)側(cè)結(jié)構(gòu)3200保持到支撐結(jié)構(gòu)2100的水平段2160。該鎖定系統(tǒng)2180通過將近側(cè)段3100保持在吊桿2100中的合適位置的系統(tǒng)完成。
[0036]近側(cè)段3100和遠(yuǎn)側(cè)段3200通過類似于已經(jīng)提及的那些旋轉(zhuǎn)件的單個(gè)旋轉(zhuǎn)件3120聯(lián)接在一起。最后，在遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端，一系列三個(gè)旋轉(zhuǎn)件3230將遠(yuǎn)側(cè)段3200與緊固于陽定心錐3230的外閥3210連接。
[0037]鉸接管件3000構(gòu)成用于輸送流體的可動(dòng)的流體輸送管。其緊固于吊桿的點(diǎn)與懸于海面之上的點(diǎn)相對(duì)于其支腿水平偏移幾米。
[0038]如上所述，由于圖1是側(cè)視圖，僅示出了一個(gè)鉸接管件3000，但是本發(fā)明可以實(shí)施為具有垂直于該圖的平面彼此偏置的幾個(gè)鉸接管件，或者其他設(shè)置的幾個(gè)鉸接管件。本發(fā)明也可以實(shí)施為具有一個(gè)或多個(gè)外部纜線，外部纜線的數(shù)量可以與鉸接管件的管線數(shù)量相同，也可以不相同。本發(fā)明也可以實(shí)施為具有一個(gè)或多個(gè)外纜線以及一個(gè)或多個(gè)捕獲纜線。具有幾個(gè)管線或幾個(gè)纜線可有益于分擔(dān)施加于不同構(gòu)件的載荷，以確保其冗余度，或者平衡這些管線。
[0039]甲烷槽船1000在其邊緣包括支撐結(jié)構(gòu)1100，所述支撐結(jié)構(gòu)具有朝向海面的朝下的陰定心錐1110，陰定心錐的開口定心在與豎直方向成一角度的軸線上。在該陰定心錐1110的附近，設(shè)有一閥耦聯(lián)器1120，其定向成平行于該陰定心錐1110。
[0040]在圖1中，示出了外纜線4100，其將尖銳段2170的端部聯(lián)接到定心錐3220。這里用虛線示出了外纜線4100，顯示了該外纜線以最小恒定張力被保持以免其松弛。還示出了甲烷槽船1000的所謂的捕獲纜線4200，其將甲烷槽船1000的支撐結(jié)構(gòu)1100聯(lián)接到定心錐3220 上。
[0041]利用輕吊索纜線和絞車將捕獲纜線4200提前放置就位。對(duì)于外纜線4100也是如此。外纜線4100為操縱纜線，其目的是在連接和斷開操作過程中操縱遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端。
[0042]在圖2中，已經(jīng)示出了將鉸接管件3000與甲烷槽船1000的管道連接的過程的開始。
[0043]鎖定系統(tǒng)2180已經(jīng)脫離，鉸接管件3000的運(yùn)動(dòng)和位置由外纜線4100控制，所述外纜線通過位于吊桿的支腿2150中吊桿2100的后部的絞車2172經(jīng)由位于尖銳段2170的端部的滑輪2171逐漸卷繞，鉸接管件3000的運(yùn)動(dòng)和位置還由內(nèi)纜線4300控制，所述內(nèi)纜線聯(lián)接近側(cè)段3100的在近側(cè)段3100與遠(yuǎn)側(cè)段3200之間的接合處附近的點(diǎn)和支撐結(jié)構(gòu)2100的水平段2160的中間附近的點(diǎn)。該內(nèi)纜線4300由絞車2161操縱。纜線4100和4300在圖2中都以實(shí)線示出，顯示了纜線在張力下經(jīng)歷受控的卷繞或展開。相比之下，如圖1所示，捕獲纜線4200仍然在最小恒定張力下操縱，其目標(biāo)不是鉸接管件3000的運(yùn)動(dòng)或控制。
[0044]在圖2示出的運(yùn)動(dòng)期間，近側(cè)段3100被賦予繞其附接到支撐結(jié)構(gòu)2100上的附接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使之逐漸從基本上水平布置變成圖3所示的豎直布置。最初與近側(cè)段3100成大約90°的遠(yuǎn)側(cè)段3200變得更靠近近側(cè)段3100，直到與近側(cè)段3100形成約60°的角度。
[0045]因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)繼續(xù)，因此到達(dá)了圖3所示的位置。纜線4300然后松弛，使得只有最小恒定張力施加到該纜線上。圖3的位置適于作為平衡位置，這是因?yàn)椋谠撐恢?，纜線4300中的張力變化對(duì)鉸接管件3000的兩個(gè)部分的位置沒有影響。在該位置，外纜線4100大體上是豎直的。
[0046]在該階段，甲烷槽船1000的支撐結(jié)構(gòu)1100的絞車1130被激活，以便卷繞捕獲纜線4200。不久之后，停用控制外纜線4100繞滑輪2171轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞絞車2172，然后只有最小恒定張力施加于外纜線4100。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)繼續(xù)，所以陽錐3220接合到陰錐1110中，外閥3210連接于閥耦聯(lián)器1120的下閥。然后停用絞車1130，或者斷開捕獲纜線4200，并利用液壓鉗斷開捕獲纜線鞘，使得所述鞘在緊急情況時(shí)能夠不受約束。實(shí)際上，卷曲在纜線上的鞘保持在其外殼中，但不再被鎖定。
[0047]連接之后，只有最小恒定張力施加于外纜線4100和內(nèi)纜線4300。
[0048]在圖6中，示出了來自開采船2000的管道與來自位于圖5位置的甲烷槽船1000的管道之間的接合。
[0049]該四分之三視圖顯示了與前述附圖中示出的鉸接管件3000相同類型的三個(gè)彼此平行的鉸接管件以及與前述附圖中示出的捕獲纜線4200相同類型的兩個(gè)同樣彼此平行的捕獲纜線。鉸接管件分別帶有附圖標(biāo)記3001、3002和3003，捕獲纜線分別帶有附圖標(biāo)記4201 和 4203。
[0050]鉸接管件3001、3002和3003通過橫向保持結(jié)構(gòu)3020彼此相連。兩個(gè)陽定心錐3221和3223向上緊固在橫向保持結(jié)構(gòu)3020上。與陰定心錐1110相同類型的兩個(gè)陰定心錐1111和1113向下緊固在支撐結(jié)構(gòu)1100上。在示出的構(gòu)造中，陽定心錐3221和3223分別接合在陰定心錐1111和1113中。
[0051]捕獲纜線4201和4203通過與前述附圖示出的絞車1130相同類型的絞車1131和1133經(jīng)由滑輪控制。每條捕獲纜線穿過一對(duì)定心錐以到達(dá)橫向保持結(jié)構(gòu)3020，捕獲纜線通過鞘和鉗連接于所述橫向保持結(jié)構(gòu)。
[0052]絞車1131、纜線4201、錐1111和3221、管件3001和用于其連接的閥耦聯(lián)器和外閥處于第一平面中，絞車1133、纜線4203、錐1113和3223、管件3003和用于其連接的閥耦聯(lián)器和外閥處于平行于第一平面的第二平面中。管件3002和用于其連接的閥耦聯(lián)器和外閥位于這兩個(gè)平面之間。
[0053]還可以看到控制安全纜線1210 (圖中看不到)的絞車1200。安全纜線1210 —直附接于甲烷槽船的三個(gè)閥耦聯(lián)器中的一個(gè)的下部部分上(參見下文有關(guān)閥耦聯(lián)器的段落)。
[0054]圖7是側(cè)視圖，在該圖中其中一個(gè)閥耦聯(lián)器被標(biāo)記為1120，如在圖7中可見，閥耦聯(lián)器由下閥1121和上閥1122構(gòu)成。閥耦聯(lián)器1120還設(shè)置有緊急釋放系統(tǒng)1128 (ERS “緊急釋放系統(tǒng)”或PERC“帶動(dòng)力的緊急釋放耦聯(lián)器”)，在緊急斷開的情況下，下閥1121通過該緊急釋放系統(tǒng)與上閥1122分開，同時(shí)仍然連接到鉸接管線的外閥3210上。絞車1200 (圖6)則構(gòu)成用于展開安全纜線1210 (不可見)的制動(dòng)器，安全纜線1210減緩鉸接管線的遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端的下落(圖12至圖16中描述的方案)。
[0055]鉸接管件3001、3002和3003尤其是通過橫向保持結(jié)構(gòu)3020全部不依賴于纜線地緊緊地保持于彼此。因而，當(dāng)存在三個(gè)鉸接管件時(shí)，只使用了兩根捕獲纜線4201和4203。也可以只使用兩對(duì)引導(dǎo)錐。同樣，只使用兩個(gè)外纜線4100 (圖6未顯示)，并且只使用兩個(gè)內(nèi)纜線4300 (圖6至圖8未顯示)。對(duì)于安全纜線1210，只有一根，并且其聯(lián)接于通過剛性結(jié)構(gòu)置于中心位置的閥耦聯(lián)器，所述剛性結(jié)構(gòu)中包含三個(gè)閥耦聯(lián)器。
[0056]圖7顯示了面向捕獲纜線和接合錐定位的兩個(gè)鉸接管件3000中的一個(gè)(在圖6中，涉及管件3001或管件3003)。該管件由一系列三個(gè)相繼的旋轉(zhuǎn)件3220聯(lián)接至外閥3210，所述外閥接合在閥耦聯(lián)器的下閥1121中，平行于與陽定心錐3220接合的陰定心錐1110。還可以看到連接到毗鄰陽定心錐3220的結(jié)構(gòu)上并與之剛性連接的外纜線4100。標(biāo)記1125表示在正常情形的連接和斷開中使用的液壓耦聯(lián)構(gòu)件，與緊急釋放系統(tǒng)1128相反，所述液壓耦聯(lián)構(gòu)件不需要用于耦聯(lián)的手動(dòng)操作。
[0057]圖8示出了相同的結(jié)構(gòu)，管道斷開。陽定心錐3220比圖7中看得更清楚。
[0058]重要地，當(dāng)纜線4100被緊固時(shí)，相對(duì)于在該系列旋轉(zhuǎn)件3220的以外的鉸接管件3000，外閥3210的嘴部在所有情況下都向上。
[0059]應(yīng)當(dāng)注意，在其他實(shí)施例中，管道可以由柔性軟管構(gòu)成，在該情況下，可以不設(shè)該系列的三個(gè)旋轉(zhuǎn)件3220。本發(fā)明然后仍提供了剛性地緊固到外閥3210上的纜線4100，以便能夠控制其嘴部呈向上方向。旋轉(zhuǎn)件可以存在于閥耦聯(lián)器1120上方，也就是說，在甲烷槽船1000中。
[0060]此外，對(duì)于用于啟動(dòng)圖8示出的斷開的運(yùn)動(dòng)，從圖7的位置開始，實(shí)施全部斷開的程序，如圖9所示。首先重新連接捕獲纜線4200。
[0061]因而，一旦閥耦聯(lián)器1120和外閥3210已經(jīng)彼此解鎖，絞車1130就被激活而展開捕獲纜線4200。這種展開以恒速進(jìn)行數(shù)米。在該階段，外纜線4100和內(nèi)纜線4300被保持在最小恒定張力下，以免它們變得松弛。在圖10中，絞車2172然后被鎖定，以便為外纜線4100提供恒定長度。在內(nèi)纜線4300保持在最小恒定張力的同時(shí)，捕獲纜線4200被絞車1200以恒速展開。
[0062]該運(yùn)動(dòng)繼續(xù)，直到鉸接管件3000到達(dá)圖11所示的平衡位置。該平衡位置被定義為，在該位置，捕獲纜線4200的松弛不會(huì)影響鉸接管件3000的運(yùn)動(dòng)或位置。然后捕獲纜線4200從鉸接管件3000的自由端分開，同時(shí)或稍遲，內(nèi)纜線4300開始由絞車2161卷繞。另夕卜，在圖11的構(gòu)造中，絞車2172被解鎖，外纜線4100的長度被控制，以便將整個(gè)鉸接管件3000帶向其停泊位置。
[0063]因而，在圖12中，近側(cè)段3100回到實(shí)際上水平的位置，遠(yuǎn)側(cè)段3200回到實(shí)際上豎直的位置，使得鎖定系統(tǒng)2180能夠作用在遠(yuǎn)側(cè)段3200上，內(nèi)纜線4300實(shí)際上減少至零長度，外纜線4100被控制在最小恒定張力下。
[0064]一旦鉸接管件3000已被置于停泊位置或不工作位置，外纜線就被收卷，簡單的吊索纜線被保持在滑輪2171與鉸接管件3000的自由端之間。
[0065]現(xiàn)在將描述開采船2000的管道與甲烷槽船1000的管道之間的緊急斷開，這些甲烷槽船的管道的連接參照?qǐng)D5、6和圖7可以看到。這種緊急斷開可以自動(dòng)或手動(dòng)起動(dòng)，例如，在甲烷槽船1000離開開采船2000太遠(yuǎn)時(shí)，如圖13所示。
[0066]作為開始緊急斷開程序的開始，致動(dòng)外纜線4100的絞車2172被鎖定，以便保持該纜線的恒定長度，這保證遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端不會(huì)落入水中。因而，通過在開始緊急斷開之后幾分之一秒致動(dòng)鎖定裝置或制動(dòng)器而使外纜線4100的長度固定，以便保持遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端(稱為型式80)脫離水面。內(nèi)纜線4300繼續(xù)保持在最小恒定張力以免該內(nèi)纜線松弛。PERC (帶動(dòng)力的緊急釋放耦聯(lián)器)1128斷開，閥1121和1122 (參見圖7和圖8)因而分開，錐1110和3220彼此離開。從圖14中可以看到，安全纜線1210以最高速度展開，考慮制動(dòng)作用，最高速度可選擇為等于3m/s。應(yīng)當(dāng)注意，作為初始連接過程的結(jié)束，捕獲纜線4200 (未示出)在遠(yuǎn)側(cè)段3200的自由端處事先斷開。
[0067]不久之后，安全纜線1210的全部長度被展開，其通過自身與絞車1200的轉(zhuǎn)筒分開，如圖15中可見。在該階段，外纜線4100回到基本上豎直的位置，近側(cè)段3100也回到基本上豎直的位置，而遠(yuǎn)側(cè)段3200采用基本上水平的布置。
[0068]在斷開期間選定的運(yùn)動(dòng)的影響下，整個(gè)鉸接管件3000接近開采船2000，如圖16中可見。因?yàn)樗@得的速度由于絞車1200的制動(dòng)作用而特別低，所以，該運(yùn)動(dòng)得到控制。對(duì)內(nèi)纜線4300的絞車2161施加制動(dòng)，然后解除該制動(dòng)。內(nèi)纜線4300然后以恒速被卷繞。外纜線4100也以恒速被展開。兩根纜線4300和4100被操縱以便使鉸接管件進(jìn)入其停泊位置，隨后的操縱部分類似于傳統(tǒng)的斷開程序。
[0069]本發(fā)明不局限于所披露的實(shí)施例，而是涵蓋了本領(lǐng)域技術(shù)人員能力之內(nèi)的全部變形，這些都在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種離岸流體輸送系統(tǒng)，包括吊桿(2100)和附接到吊桿上的至少一個(gè)可動(dòng)的流體輸送管(3000)，所述可動(dòng)的流體輸送管(3000)包括從其錨固點(diǎn)開始的用于延伸的一長度段，該長度段之后設(shè)置用于耦聯(lián)到第三方裝載管上的外閥(3210)，被稱為外操縱纜線(4100)的操縱纜線從吊桿(2100)被操縱并且還在被稱為纜線錨固點(diǎn)的點(diǎn)處聯(lián)接到所述可動(dòng)的流體輸送管的自由端，其特征在于:所述錨固點(diǎn)剛性地連接到外閥(3210)。
2.如權(quán)利要求1所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，包括在所述可動(dòng)的流體輸送管(3000)上接近所述自由端處設(shè)置的一組旋轉(zhuǎn)接頭(3220)，所述旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)置成使得該組旋轉(zhuǎn)接頭(3220)被包括在用于延伸的所述長度段和所述錨固點(diǎn)之間。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，其特征在于，該離岸流體輸送系統(tǒng)還包括安全裝置，所述安全裝置構(gòu)造成在所述可動(dòng)的流體輸送管(3000 )與所述第三方裝載管之間緊急斷開的情況下使外操縱纜線(4100)保持恒定的展開長度。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng)的流體輸送管(3000)的用于延伸的所述長度段由至少兩個(gè)相繼的鉸接臂(3100，3200)構(gòu)成。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng)的流體輸送管(3000)的用于延長的長度段由至少一個(gè)柔性管構(gòu)成。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述離岸流體輸送系統(tǒng)還包括定心錐(3220)。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述錨固點(diǎn)位于橫向保持結(jié)構(gòu)(3020)上，所述橫向保持結(jié)構(gòu)使至少兩個(gè)彼此平行的可動(dòng)的流體輸送管(3001，3002,3003)在所述可動(dòng)的流 體輸送管的自由端附近接合在一起。
8.一種通過附接到吊桿 (2100)上的至少一個(gè)可動(dòng)的流體輸送管(3000)進(jìn)行離岸流體輸送的方法，所述可動(dòng)的流體輸送管(3000)包括從錨固點(diǎn)開始的用于延伸的一長度段，該長度段之后設(shè)置用于耦聯(lián)到第三方裝載管上的外閥(3210)，用于耦聯(lián)或用于解耦的總操縱包括利用外操縱纜線(4100)延伸或相應(yīng)地收回可動(dòng)的流體輸送管(3000)的步驟，所述外操縱纜線從吊桿(2100)被操縱并且聯(lián)接于可動(dòng)的流體輸送管的自由端，其特征在于:所述外操縱纜線的錨固點(diǎn)剛性地連接到外閥(3210)。
9.如前述權(quán)利要求所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，延伸或相應(yīng)地收回可動(dòng)的流體輸送管的步驟至少利用被稱為內(nèi)操縱纜線(4300)的第二操縱纜線進(jìn)行，所述第二操縱纜線將可動(dòng)的流體輸送管(3000 )的中點(diǎn)聯(lián)接于所述吊桿。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，耦聯(lián)或解耦通過還利用至少一根捕獲纜線(4200)操縱所述自由端來進(jìn)行，所述捕獲纜線(4200)將可動(dòng)的流體輸送管的所述自由端與第三方浮動(dòng)單元上的支承所述第三方裝載管的一點(diǎn)聯(lián)接。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，耦聯(lián)或解耦以至少兩個(gè)步驟進(jìn)行，在至少一個(gè)步驟期間，卷繞或展開外操縱纜線(4100)，在至少另一個(gè)步驟中，卷繞或展開捕獲纜線(4200 )。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，用安全纜線(1210)將第三方浮動(dòng)單元上的支承第三方裝載管的一點(diǎn)與在流體輸送期間緊固到可動(dòng)的流體輸送管的自由端上的結(jié)構(gòu)聯(lián)接，所述安全纜線(1210)構(gòu)造成在緊急斷開的情況下以比最高安全速度低的速度展開。
13.如權(quán)利要求12所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，在流體輸送期間緊固到可動(dòng)的流體輸送管的自由端上的結(jié)構(gòu)是第三方裝載管的閥耦聯(lián)器(1120)的下閥，所述閥耦聯(lián)器(1120 )包括被緊急解耦系統(tǒng)(1128 )分開的下閥(1121)和上閥(1122)。
14.如前述權(quán)利要求之一所述的離岸流體輸送的方法，其特征在于，耦聯(lián)或解耦以至少兩個(gè)步驟進(jìn)行，在第一步驟期間，定心錐(1110，3220)進(jìn)行接觸并抵接，在第二步驟期間，液壓耦聯(lián)器(1125)參與連接，`使得緊固凸緣接觸并被置于中心。
【文檔編號(hào)】B63B27/24GK103608259SQ201280025525
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月11日
【發(fā)明者】O·A·凱利, O·迪亞娜, R·勒德維哈 申請(qǐng)人:Fmc技術(shù)股份有限公司