PL202232B1

PL202232B1 - Instalacja do przybrzeżnego załadunku kriogenicznego

Info

Publication number: PL202232B1
Application number: PL354676A
Authority: PL
Inventors: Jorgen Eide; Glenn Pedersen; Kare G. Breivik; Arild K. Samuelsen
Original assignee: Den Norske Stats Oljeselskap As; Norske Stats Oljeselskap
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2009-06-30
Also published as: CA2389179C; AU766285B2; NO312715B1; AU2411301A; PL354676A1; US6637479B1; EP1227971A1; CN1170729C; CN1384792A; BR0015086A; RU2248906C2; CA2389179A1; DK1227971T3; NO995250D0; BR0015086B1; ATE272527T1; EP1227971B1; RU2002113644A; DE60012773D1; WO2001034460A1

Abstract

Instalacja do przybrze znego za ladunku krio- genicznego, zw laszcza do prze ladunku ciek le- go gazu ziemnego (LNG) pomi edzy dwoma statkami, sk lada sie z usytuowanego na jednym ze statków i przy laczonego do bomu (6) prze la- dunkowego wielorurowego ruroci agu elastycz- nego oraz z usytuowanego na obydwu statkach zespo lu lacznikowego (8), który stanowi bezpo- srednio polaczone z ruroci agiem elastycznym i wyposa zone w prowadnice (40, 41, 75, 71) z lacze (7, 70) wraz z zespo lem ustalaj acym, w postaci prowadnika kominowego (50, 80), oraz po srednicz acymi zaworami (31, 72), b ed a- cymi na wyposa zeniu z lacza (7, 70) lub zespo lu ustalaj acego, przy czym z lacze (7, 70) jest po la- czone z co najmniej jedn a lin a wci agaj ac a (42) usytuowanej na drugim statku (2) wci agarki (66). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest instalacja do przybrzeżnego załadunku kriogenicznego, zwłaszcza do przeładunku ciekłego gazu ziemnego (LNG) pomiędzy dwoma statkami.

Możliwości produkcji i przeładunku ciekłego naturalnego gazu (LNG) bezpośrednio na morzu były przez wiele lat rozważane przez różne firmy wydobywcze, lecz niestety bez wprowadzania w ż ycie. Najważniejsze przeszkody to:

- pola naftowe i gazowe był y eksploatowane w sposób wystarczają co ekonomiczny, z uż yciem rurociągów łączących pola i zakłady petrochemiczne, a następnie gaz transportowany był gazowcami do klienta, oraz

- technologia produkcji i przeładunku gazu na morzu nie była uznawana za wystarczająco dojrzałą.

W momencie rozszerzenia eksploatacji na pola poł ożone w bardziej odległ ych obszarach i na głębszych wodach, pojawiła się potrzeba nowych technik i mniej kosztownych rozwiązań. W rezultacie technologia produkcji LNG na morzu i sprzęt do jego przetaczania na morzu są w trakcie opracowywania i w związku z tym pojawiło się wiele nowych rozwiązań. Znana z opisu patentowego nr WO9935031 instalacja do przetaczania ciekłego gazu na morzu, pomiędzy dwoma statkami, jest między innymi wyposażona w gniazdo z kominem naprowadzającym, przystosowanym do przejmowania złącza, które jest połączone z co najmniej jedną liną wciągarki statku. Z kolei ujawniona w opisie patentowym nr WO9938762 instalacja o podobnym przeznaczeniu zawiera złącze połączone z liną wciągarki na pierwszym statku oraz elastyczny rurociąg i rury przesyłowe na drugim statku, połączone ze sobą za pośrednictwem zaworów zespolonych ze złączem.

Uwzględniając przedstawiony powyżej stan techniki, celem proponowanego poniżej wynalazku było opracowanie instalacji do przybrzeżnego załadunku kriogenicznego, przystosowanej do bezpiecznego zdalnego sterowania i umożliwiającej wydajne, a przy tym stabilne i bezpieczne przetaczanie gazu (LNG) na morzu, pomiędzy dwoma statkami.

Istota instalacji według wynalazku, zasadniczo składającej się z usytuowanego na jednym ze statków i przyłączonego do bomu przeładunkowego wielorurowego rurociągu elastycznego oraz z usytuowanego na obydwu statkach zespołu łącznikowego, polega na tym, że zespół łącznikowy stanowi bezpośrednio połączone z rurociągiem elastycznym i wyposażone w prowadnice złącze wraz z zespoł em ustalają cym, w postaci prowadnika kominowego, oraz poś redniczącymi zaworami, bę d ą cymi na wyposażeniu złącza lub zespołu ustalającego, przy czym złącze jest połączone z co najmniej jedną liną wciągającą usytuowanej na drugim statku wciągarki.

Korzystnym jest gdy płaszcz prowadnika kominowego ma rozszerzającą się na zewnętrz strefę wlotową, płynnie przechodzącą w cylindryczną strefę wylotową, ponadto wewnątrz, na przeciwległych ściankach w strefie wlotowej ma parę podłużnych szczelin prowadzących, zbiegających się w kierunku równoległych szczelin prowadzących w części cylindrycznej.

Korzystnym jest także gdy zespół łącznikowy jest wyposażony w ramę łączącą, która jest przesuwnie zamocowana w prowadniku kominowym, pomiędzy zewnętrzną pozycją blokującą a wewnętrzną pozycją łączącą złącza.

Przy tym korzystnym jest gdy rama łącząca jest zespolona z siłownikami hydraulicznymi do sterowania ruchem ramy, pomiędzy jej zewnętrzną i wewnętrzną pozycją.

Dalej korzystnym jest gdy złącze składa się z podwójnej ramy, stanowiącej rozłączny zestaw dwóch ram pierwszej i drugiej, oraz z dwudzielnych zaworów dla awaryjnego rozłączania rurociągu, przy czym poszczególne elementy zaworu, są ze sobą sprzężone za pośrednictwem hydraulicznie sterowanego mechanizmu blokowania i zwalniania.

Do tego korzystnym jest gdy każdy z zaworów złącza jest połączony z przyporządkowaną mu elastyczną rurą, za pomocą elastycznego łącznika i pokrętła.

Ponadto korzystnym jest gdy zawory złącza są wyposażone w wystające ponad podwójną ramę kołnierze do łączenia za pośrednictwem usytuowanych w zespole łącznikowym hydraulicznie sterowanych złącz z rurami przesyłowymi na drugim statku.

Następnie jest gdy złącze stanowi element ramy, w którym są osadzone wyposażone w kołnierze łącznikowe rury odgałęźne z zaworami.

Przy tym korzystnym jest gdy każdy z zaworów złącza jest dwudzielny.

Także korzystnym jest gdy złącze ma parę uchwytów zamocowanych przeciwległe na wystających na zewnątrz ramionach prowadnic.

PL 202 232 B1

Dalej korzystnym jest gdy uchwyty mają wydrążenia do wprowadzania odpowiedniej liny wciągającej i są wyposażone w mechanizmy do jej blokowania.

Także korzystnym jest gdy każdy z uchwytów ma obwodowy rowek, do sprzęgania z elementem blokującym, stanowiącym część hydraulicznego zapięcia, sprzęgającego złącze z ramą łączącą w zespole łącznikowym.

Dalej korzystnym jest gdy każdy z uchwytów ma szczelinę do chowania gilotyny liny.

Z kolei korzystnym jest gdy prowadnik kominowy jest zamocowany w pozycji nachylonej, w której jego niższy, otwarty koniec znajduje się na poziomie pokładu statku, zaś jego górna część jest wbudowana w zamykaną nadbudówkę na pokładzie statku.

Ponadto korzystnym jest gdy przeciwległy do złącza koniec rurociągu jest przyłączony do górnego obrotowego bomu, przy czym w pierwszym położeniu, w którym bom jest skierowany do wewnątrz statku, a rurociąg podtrzymywany przez konstrukcję podtrzymującą statku, złącze spoczywa na platformie, natomiast w drugim położeniu, w którym bom wystaje poza statek, złącze z rurociągiem jest wyprowadzone poza statek i połączone z zespołem łącznikowym drugiego statku.

Także korzystnym jest gdy bom stanowi rama w kształcie litery A, która swoim dolnym końcem jest zamocowana obrotowo do statku, a rury rurociągu są sprzężone z naciągami zamocowanymi do odpowiednich ramion A-ramy.

Dodatkowo korzystnym jest gdy konstrukcję podtrzymującą stanowi rampa osadzona pomiędzy ramionami A-ramy, mająca łukowato wypukłą powierzchnię, na której spoczywa część rurociągu w pierwszym poł oż eniu A-ramy.

Również korzystnym jest gdy liny wciągające złącza, na przeciwnym jego końcu, są przyłączone do odpowiednich wciągarek na pierwszym statku.

Wynalazek zostanie bliżej opisany na podstawie przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, którego poszczególne figury przedstawiają:

fig. 1 - widok z boku na dwa częściowo przedstawione statki, połączonych za pomocą pierwszego wykonania systemu zgodnego z wynalazkiem;

fig. 2 - widok z góry na cześć instalacji, pokazanej z prawej strony fig. 1;

fig. 3 - widok boczny tej samej części instalacji z fig. 1, przy czym pokazane elementy są w pozycji, w której zespół łącznikowy nie jest używany, fig. 4 - pokazuje w części górną część ramy w kształcie litery A pokazanej z góry na fig. 2; fig. 5 - widok pierwszego wariantu wykonania zespołu łącznikowego;

fig. 6 - widok z boku i w powiększeniu zespołu łącznikowego z fig. 5;

fig. 7 - element z fig. 6, widziany w płaszczyźnie prostopadłej;

fig. 8 - widok z boku pierwszego wariantu wykonania gniazda, będącego częścią pierwszego wariantu instalacji, pokazanego częściowo w przekroju. fig. 9 -12 - różne odmiany złącza i zespołu łączącego, w pozycji zablokowanej, oraz w różnych pozycjach podczas wciągania i blokowania złącza w prowadniku kominowym; fig. 13 - widok z boku złącza i zespołu łącznikowego z liną wciągającą, w sytuacji awaryjnego rozłączenia;

fig. 14 - drugi wariant wykonania zespołu łącznikowego;

fig. 15 - głowica wciągająca z fig. 14, z boku i w powiększeniu;

fig. 16 - widok z boku w płaszczyźnie prostopadłej do Fig. 15;

fig. 17 - drugi wariant wykonania zespołu łącznikowego będącego częścią drugiego wariantu wykonania instalacji, częściowo w przekroju;

fig. 18-21 to różne widoki na zespoły łącznikowe i głowice wciągającą, zgodne z drugim wariantem wykonania, w różnych fazach wciągania i blokowania złącza w zespole;

fig. 22 - widok z boku zespołu z prowadnikiem kominowym oraz złącze wciągające, w sytuacji awaryjnego rozłączenia.

Na schematycznym rzucie bocznym z fig. 1 częściowo pokazane są dwa statki, na których zainstalowany jest zgodny z wynalazkiem system do przetaczania LNG z jednego statku na drugi. Pierwszy statek 1 to statek produkujący, który jest skonstruowany jako statek produkujący, składujący i wyładowujący LNG. Statek jest typu STP (Sumberged Turret Production) i posiada własną fabrykę do przetwarzania LNG i LPG (Liquid Petroleum Gas).

Drugi statek 2 to tankowiec obsługujący w postaci konwencjonalnego statku do przewozu LNG, który jest przystosowany do załadunku na pełnym morzu. System ma wbudowany w dziób system do

PL 202 232 B1 cumowania i przeładunku, podczas gdy przeładunek w porcie odbywa się za pomocą klasycznego urządzenia przeładunkowego zlokalizowanego w centralnej części statku.

Tankowiec - statek 2 na fig. 1 jest zacumowany do statku produkcyjnego statku 1 za pomocą trzech par cum 3 w tzw. krowiej stopie. Statki zachowują dystans 55-65 m, a pozycja ich jest utrzymywana poprzez ciągłą pracę przy ruchu wstecznym obsługującego tankowca.

Instalacja jest skonstruowana i zwymiarowana do transferu 10 000 m³ LNG na godzinę, poprzez elastyczny rurociąg 4 zamocowany na pokładzie rufowym statku produkcyjnego. W prezentowanym wariancie wykonania, rurociąg 4 składa się z trzech równolegle rozciągających się elastycznych rur 5 (tylko jedna jest pokazana na rysunku), o wewnętrznej średnicy 16. Rury rozchodzą się między wolnym końcem zamocowanego obrotowo bomu 6 na pokładzie rufowym statku 1 do złącza 7, które na fig. 1 jest pokazane jako wprowadzone do zespołu łącznikowego 8, który jest usytuowany na dziobie 9 statku 2, około 6 metrów nad poziomem pokładu. Dwie z elastycznych rur 5 tłoczą LNG, podczas gdy trzecia zawraca gaz, który wyparował, z powrotem na statek 1. Równoległe rozciągnięcie rur jest utrzymywane w taki sposób, że rury są w równych odstępach połączone ze sobą separatorami (niepokazanymi na rysunku). Jest oczywiste, że liczba rur będzie zależała od przepustowości instalacji.

Dodatkowo, w stosunku do zamykających/otwierających zaworów na statkach 1 i 2, konieczne będzie zastosowanie bocznych zaworów na elastycznych rurach 5. Przed rozpoczęciem przeładunku LNG, rury będą schłodzone azotem i również azot będzie użyty do wydmuchnięcia LNG z rur przed rozłączeniem. Zawory poprzeczne będą integralną częścią rurociągu na tankowcu obsługującym, podczas gdy rury doprowadzające azot będą te same, co do odprowadzania parującego podczas przeładunku gazu. Zasilanie w gaz oraz jego odbiór będą się więc odbywały na tankowcu obsługującym.

Jak wspomniano, jeden koniec elastycznego rurociągu 4 jest przyłączony do wolnego końca obrotowego bomu 6. W pokazanym wariancie wykonania bom 6 ma postać tzw. A-ramy, która swoim dolnym końcem zamocowana jest obrotowo na platformie 10 - na rufie statku 1. Ze sferycznych zbiorników H statku doprowadzone są rury 12, które za pomocą krętlików 13 połączone są z naciągami 14 zamocowanymi do odpowiednich ramion 15 A-ramy.

Naciągi 14 są złączone z trzema elastycznymi złączami 16 (fig. 16), na szczycie A-ramy. Drugie końce złączy 16 połączone z elastycznymi rurami 5.

Kiedy instalacja nie jest w użyciu, A-rama będzie w pozycji pierwszej, w której jest skierowana w kierunku dziobu statku, jak pokazano na fig. 3. W tej pozycji rurociąg 4 podtrzymywany przez konstrukcje podtrzymującą statku, a konkretnie przez tzw. „rampę' - konstrukcję podtrzymującą 17, zamocowaną pomiędzy dwiema nogami 15 ramy A. Jak pokazano, „rampa ma zakrzywioną, np. na kształt wycinka koła powierzchnię, na której opiera się duża część rurociągu.

Podczas przenoszenia złącza 7 i elastycznych rur 15 na drugi statek 2, bom 6, zostanie - za pomocą siłowników hydraulicznych zespołu łącznikowego 8 - obrócony do tyłu, tak że będzie wystawać poza statek 1, tworząc ostatecznie kąt 45° z pokładem statku, jak pokazano na fig. 1.

Kiedy instalacja nie jest używana, złącze 7 będzie spoczywać na platformie 19, na rufie statku 2, jak pokazano na fig. 3. Korzystnie, platforma może mieć kształt litery „U, z miejscem na złącze w środku. W spoczynku, złącze jest zatrzymywane na platformie 19 za pomocą zapięcia, które zawiera odpowiednie, hydrauliczne ramiona 20.

Jak wspomniano wyżej, złącze 7 jest połączone z co najmniej jedną liną wciągającą, celem naprowadzanego wciągania złącza 7 do zespołu 8, za pomocą wciągarki tankowca obsługującego. Zilustrowany wariant wykonania złącza posiada dwie takie liny wciągające, jak to dalej będzie opisane. Liny są także połączone do odpowiednich wciągarek 21 na statku 1. Wciągarki mają stałą siłe naciągu, a zatem części lin, znajdujących się pomiędzy złączem 7 a wciągarką, działa jako liny napinające, do kontroli pozycji złącza w trakcie jego wciągania do zespołu, jak to będzie dalej opisane. Na fig. 2 i 3, wciągarki 21 znajdują się na platformie 10 pomiędzy nogami A-ramy. Liny 22 (fig. 1) przełożone są przez bloki 23 zamontowane na górnym końcu A-ramy, jak pokazano na fig 4.

Przykład wykonania złącza 7 jest pokazany na fig. 5 do 7. Jak pokazano, składa się ono z ramy 30, do której dla każdej z trzech elastycznych rur 5 zamocowany jest zawór 31, który posiada kołnierz łączący 32, służący do połączenia z zespołem łącznikowym 8, oraz obrotowy łącznik („przegub kardana) 33 i krętlik 34 do przyłączenia do odpowiedniej elastycznej rury 5. Obrotowe łączniki i krętliki umożliwiają ruchy i obroty rur, które występują podczas wciągania złącza i podczas przeładunku LNG. Elastyczne rury korzystnie mogą być połączone ze krętlikami przez usztywniacze 48 (patrz fig. 9), które zapobiegają zbytniemu odchylaniu rur.

PL 202 232 B1

Jak wspomniano, podczas przetaczana LNG, kołnierze 32 są połączone z zespołem 8, który składa się z hydraulicznie sterowanych złącz podstawowych, skonstruowanych w taki sposób, że nie mogą się otworzyć, w przypadku awarii systemu hydraulicznego. Z tej przyczyny, jak również z tego powodu, że złącza podstawowe będą poddawane mocnemu oblodzeniu i ekstremalnie niskiej temperaturze (-163°C) podczas przetaczania, muszą być one wyposażone w system awaryjnego odłączenia rurociągu 4 w sytuacji awaryjnej.

Celem umożliwienia takiego awaryjnego odłączenia, każdy z zaworów 31 jest dwudzielny i korzystnie składa się z dwóch klasycznych, zdalnie sterowanych zaworów kulowych 35, 36, z przynależnym mechanizmem blokującym 37. Ponadto, również rama 30 jest podwójna i składa się z górnej ramy 38 i dolnej 39. Górne elementy 35 zaworów 31, wraz z przynależnymi kołnierzami 32 są zamocowane do górnej ramy 38 tak, że kołnierze wystają nieco ponad górną część ramy i znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Dolne elementy 36 z przynależnymi elastycznymi złączami 31 i krętlikami 34 są zamocowane do dolnej ramy 39.

W przypadku możliwego awaryjnego odłączenia, będzie ono kontrolowane z tankowca obsługującego, na którym najpierw zostaną zamknięte elementy 35 i 36 i aktywowany zostanie blokującozwalniający mechanizm 37. Liny wciągające (niepokazane na fig. 5 do 7) złącze 7, zostaną odcięte przez mechanizm odcinający (opisany później), zainstalowany w tym celu. Dolna część złącza 7, tzn. dolna rama 39 oraz przymocowane do niej elementy, zostaną zrzucone do morza, a następnie podniesione przez statek produkcyjny, jak to zostanie niżej opisane. Ta dolna część jest najlepiej pokazana na fig. 13, która ilustruje sytuacje awaryjnego odłączenia.

Górna rama 38 stanowi zewnętrzną ramę złącza 7, a zatem cześć, która musi wytrzymać kolizje podczas wciągania do zespołu 8. Celem zabezpieczenia samej ramy, jest ona korzystnie wyposażona w ochraniacze lub odbijacze (niepokazane), drewniane lub z innego odpowiedniego materiału, usytuowane w narażonych miejscach. Jak wynika z fig. 7, rama 38 posiada wciętą górną część, która wprowadza się do ramy łączącej, znajdującej się w prowadniku wciągającym zespołu 8.

Para prowadnic 40 jest zamocowana do ramy 38, za pomocą uchwytów w postaci krótkich ramion 41 wystających z przeciwległych stron ramy. Ramiona 41 pracują jako dodatkowe prowadnice podczas wciągania złącza, ramiona są wtedy prowadzone przez szczeliny prowadzące, wykonane w prowadniku, jak to zostanie opisane poniżej. Prowadnice są przystosowane do wprowadzenia w odpowiednie prowadniki naprowadzające zespołu (patrz, fig. 8 i 9).

Uchwyty 40 mają wydrążenie, przez które przechodzi odpowiednia lina wciągająca 42 i mają możliwość zablokowania liny. Możliwość ta może być zapewniona np. przez odpowiednie kliny (niepokazane), które mogą być wpuszczane do wydrążenia, co zblokuje linę. Uchwyty posiadają również szczelinę 43, w której umieszczona jest gilotyna do odcięcia liny w sytuacji awaryjnego odłączenia. Ponadto, każdy uchwyt posiada rowek 44, współpracujący z elementem blokującym, będącym częścią hydraulicznego zapięcia, blokującego złącze do wspomnianej ramy łączącej w zespole, jak to dalej opisano poniżej.

Wariant wykonania zespołu łącznikowego 8, który jest zainstalowany na tankowcu obsługującym, jest pokazany w częściowym przekroju bocznym na fig. 8. Składa się ono z głównego prowadnika kominowego 50 (naprowadzającego lub wciągającego), który jest zamocowany w nachylonej pozycji na dziobie 9 statku 2, pod kątem ok. 40° w stosunku do pokładu statku i z otworem znajdującym się na poziomie pokładu. Prowadnik 50 ma rozchylający się odcinek zewnętrzny, przechodzący płynnie w cylindryczny odcinek wewnętrzny, tworząc w ten sposób podstawowe narzędzie naprowadzania dla złącza 7. Ponadto, prowadnik 50 ma wtórne narzędzie naprowadzania złącza 7, w postaci dwóch podłużnych szczelin prowadzących 51 o dużej szerokości na początku, a następnie zwężających się do szerokości odpowiadającej ramionom 41 uchwytów 40 złącza w taki sposób, że ramiona będą ślizgać się wewnątrz szczelin 51, podczas gdy uchwyty będą biegły na zewnątrz prowadnika 50.

Szczeliny prowadzące mogą być korzystnie wyłożone drewnem, lub innym odpowiednim materiałem. Gilotyny 52 odcinające liny wciągające 42, w przypadku awaryjnego odłączenia, są zamocowane przy szczelinach prowadzących 51.

Górny koniec wewnętrznego odcinka prowadnika kominowego 50 ma postać ramy łączącej 53, przystosowanej do przyjmowania górnej, wciętej części złącza 7. Na ramie łączącej znajdują się dwa leje naprowadzające 54, przystosowane do przyjęcia uchwytów 40 złącza. Na szczycie każdego z lejów 54 znajduje się cylinder blokujący 55, w który wchodzi rowek zatrzaskowy 44 odpowiedniego uchwytu 40, celem zablokowania złącza w ramie łączącej.

PL 202 232 B1

Rama łącząca 53 przemieszcza się pomiędzy zewnętrzną pozycją w prowadniku 50, w której następuje zablokowanie złącza 7, a pozycją wewnętrzną, w której zachodzi połączenie pomiędzy kołnierzami 32 a rurami przesyłowymi 56 tankowca obsługującego. Rama łącząca jest zamocowana za pomocą czterech siłowników hydraulicznych 57, po jednym na każdy narożnik ramy. Taka konstrukcja pozwala na to, by ostatnia faza naprowadzania złącza odbywała się pod bezpieczną kontrolą, a ponadto złącze 7 jest stabilnie zamocowane podczas przeglądu i czyszczenia. Rama łącząca porusza się po czterech prowadnicach 58 stanowiących bezpośrednie przedłużenie prowadnika kominowego 50. Prowadnice są niezbędne, z powodu nachylonej pozycji prowadnika i ramy w stosunku do pokładu statku.

Wspomniane wyżej złącza podstawowe do łączenia kołnierzy 32 złącza 7 z rurami przesyłowymi 56 są pokazane jako 59 i składają się z sterowanych hydraulicznie zapadek blokujących 60, chwytających za kołnierz 32. Jak wspomniano wyżej, złącza te są odporne na uszkodzenia, a więc pozostaną na swoich pozycjach nawet przy spadku ciśnienia hydraulicznego.

Jak również wspomniano wyżej, prowadnik 50 jest zamocowany w pozycji nachylonej na pokładzie statku 2 tak, że wejście do prowadnika znajduje się na poziomie pokładu. Jak pokazano na fig. 1, górna część prowadnika 50 jest wbudowana w nadbudówkę 65. Stanowi ją konstrukcja ramowa, trzymająca prowadnik 50 na miejscu, przy czym nadbudówka posiada także ściany i dach, dzięki czemu złącza, zawory etc. są chronione przed wodą i wiatrem. Nadbudówka może posiadać częściowo odsuwany dach i odsuwane ściany (niepokazane) dla ułatwienia utrzymania i kontroli.

Parę wciągarek 66 lin 42 pokazano w pozycji na dachu nadbudówki. Wciągarki mogą znajdować się także na poziomie pokładu, wtedy na dachu nadbudówki będą potrzebne bloki zwrotne. Wciągarki mają najkorzystniej stałą siłę naprężenia.

Przed połączeniem kołnierzy 32 z odpowiednimi zagięciami rur przesyłowych 56, kołnierze muszą być przejrzane, oczyszczone (najlepiej alkoholem) i wysuszone z resztek wody. W tym celu wykonana jest instalacja do mycia i suszenia, co sugeruje oznaczenie 67 na fig. 1. Instalacja ta zawiera także dysze do płukania kołnierzy alkoholem oraz dmuchawy umieszczone na dachu nadbudówki. W trakcie wciągania złącza, kołnierze są chronione osłonami, celem uniknięcia wnikania wody do rur i zaworów. Należy także zwrócić uwagę, że prowadnik jest otwarty od góry, co umożliwia kontrolę i czyszczenie kołnierzy.

Drugi wariant wykonania systemu zgodnego z wynalazkiem jest pokazany na fig. 14 - 22.

Na tych figurach używane są oznaczenia, opisujące następujące elementy:

70: złącze

71: wspornik uchwytu

72: podwójne zawory kulowe

73: kołnierz łączący

74: górna rama

75: uchwyt

76: hydrauliczne złącze podstawowe

77: zapadka blokująca

78: rama łącząca

79: lej naprowadzający

80: prowadnik kominowy

81: szczelina prowadząca

82: siłownik hydrauliczny

83: prowadnica

84: lina bezpieczeństwa

Ten wariant wykonania systemu różni się od pierwszego wariantu tym, że wszystkie elastyczne połączenia 33 oraz krętliki 34 na złączu 7 zostają usunięte i system awaryjnego odłączania zostaje przeniesiony na statek 2. Zmiany te zostały wprowadzone celem zmniejszenia wagi, oraz usunięcia wszystkich potencjalnych punktów przecieku, lub słabych punktów ze złącza. Ponadto, tankowiec obsługujący będzie normalnie wyposażony w system dynamicznego utrzymywania pozycji, dzięki czemu ruchy pionowe zostaną wyeliminowane, co eliminuje z kolei zapotrzebowanie na krętliki i elastyczne łączniki na złączu.

Jak wynika z rysunku, liczba elastycznych rur lub węży została zwiększona do sześciu, lecz ich średnica została zredukowana do 12.

W odniesieniu do urządzeń na statku 1, w stosunku do pierwszego wariantu wykonania zmianie ulega jedynie złącze.

PL 202 232 B1

Złącze 70 składa się z jednej tylko ramy, trzech rozgałęzionych rur wraz z łączącymi kołnierzami 73, dwóch uchwytów 75 i czterech blokujących łap 77. Złącze 70 będzie wciągnięte do prowadnika 80 i połączone jak poprzednio (patrz fig. 18-20).

Jeśli chodzi o sprzęt na statku 2, zmieniają się głównie złącza, system awaryjnego odłączenia i części ramy łączącej.

Blokady pomiędzy głowicą 70 a ramą łączącą 78 zostały przesunięte z lejów naprowadzających 79 na samą ramę. Cztery hydraulicznie sterowane siłowniki 82 umieszczone są na ramie i cztery odpowiadające im zatrzaski 79 znajdują się w górne części głowicy.

Trzy liny zabezpieczające 84 zamocowane są w dolnej części ramy. Liny biegną równolegle do elastycznych rur i są zamocowane na szczycie A-ramy.

System awaryjnego odłączania 72 jest częścią stałej instalacji rurowej na tankowcu obsługującym, a zatem złącza 76 są umieszczone na dolnym końcu systemu awaryjnego odłączania (patrz fig. 17). W przypadku ewentualnego rozłączenia awaryjnego, złącza 76 i dolna część awaryjnych połączeń 72 wysunie się wraz ze złączem 70, jak pokazano na fig. 22. Połączenie, po takim awaryjnym odłączeniu, zostanie zrealizowane w taki sam sposób, jak poprzednio.

Odłączenie awaryjne w większości przypadków będzie zachodziło w sposób kontrolowany, celem uniknięcia upuszczenia ważnych części do morza (istnieje ryzyko dużych strat w sprzęcie). Przy kontrolowanym odłączeniu awaryjnym przewiduje się, że złącze i dolna część systemu awaryjnego odłączenia zostanie wciągnięta na statek produkcyjny - jak przy normalnym rozłączeniu. W niektórych przypadkach może jednak zajść konieczność odcięcia lin i rzucenia całego złącza do morza.

W dalszej części zostaną opisane rożne procedury użytkowania instalacji w pierwszym wariancie wykonania wynalazku tzn. wciągnięcie i połączenie, odłączenie i chowanie, awaryjne odłączenie i połączenie po awaryjnym odłączeniu.

Wciągnięcie i połączenie:

1. Podać cumy 3 ze statku produkcyjnego (PS) na tankowiec obsługujący (ST);

2. Podać liny wciągające z PS na ST, liny przechodzą przez uchwyty 40 złącza 7;

3. Założyć liny wciągające na wciągarki 66;

4. Sprawdzić złącze i upewnić się, że osłona jest założona na kołnierze 32;

5. Zabezpieczyć liny w uchwytach 40; liny są teraz podzielone na część wciągającą 42 i część napinającą 22;

6. Napiąć liny napinające za pomocą wind 21 na PS tak, by złącze zostało podniesione z łoża na platformie 9;

7. Włączyć wciągarki 66 w tym samym czasie, w którym windy 21 są ustawione w tryb stałego napięcia, a bom 6 jest obrócona za rufę;

8. Przeciągnąć złącze z PS na ST, napinając liny i obracając bom 6_tak, by złącze 7 i elastyczny rurociąg 4 znajdował się zawsze ponad wodą;

9. Napiąć liny tak, by złącze znalazło się we właściwej pozycji w stosunku do prowadnika kominowego 50 podczas zbliżania się złącza do prowadnika;

10. Wciągnąć całkowicie złącze do prowadnika 50, zamocować je do ramy łączącej 53, zatrzymać wciągarki 66, a przy tym wypuścić dodatkową ilość liny na windach 21;

11. Usunąć osłony kołnierzy 32, sprawdzić je, opłukać alkoholem i wysuszyć dmuchawą;

12. Włączyć siłowniki hydrauliczne 57 na ramie łączącej 53 żeby podnieść kołnierze 32 do złącz hydraulicznych 59;

13. Uruchomić złącza 59 i połączyć kołnierze 32 z rurami przesyłowymi 56;

14. Otworzyć boczne zawory na ST i schłodzić obie rury transportowe azotem;

15. Otworzyć pozostałe zawory na PS i ST i rozpocząć transfer LNG.

Odłączenie i chowanie:

1. Zamknąć odpowiednie zawory na ST i PS;

2. Otworzyć boczne zawory i wydmuchnąć LNG z rur;

3. Otworzyć hydrauliczne złącza 59;

4. Opuścić ramę łączącą 53 na górę prowadnika 50;

5. Założyć osłony na kołnierze 32 złącza 7;

6. Otworzyć hydrauliczne zapięcia pomiędzy ramą łączącą 51 i złączem;

7. Włączyć windy 21 na PS oraz napięcie na wciągarkach 66 (windy zmieniły teraz funkcję z wciągania na napinanie i na odwrót);

8. Opuścić złącze 7 wolno w dół prowadnika 50, włączyć windy 21 i 66 i A-ramy;

PL 202 232 B1

9. Kiedy złącze znajdzie się na zewnątrz tunelu, jest ono przeciągane w kierunku PS, windy i A-rama pracują tak, by złącze i rurociąg znajdowały się nad powierzchnią wody;

10. Złącze jest wciągane na platformę 19 i zablokowane, liny i elastyczne rury są zwolnione w taki sposób, że złącze spoczywa na swoim łożu na platformie.

Awaryjne odłączenie:

Gdyby zaszła konieczność awaryjnego odłączenia, jest ono kontrolowane z tankowca obsługującego, gdyż to ten statek będzie musiał zmienić pozycję, w możliwym przypadku zagrożenia.

Przeprowadzana jest następująca procedura:

1. Zamknąć wszystkie zawory na ST i PS, zatrzymać transfer LNG;

2. Odciąć liny wciągające 42 ze pomocą gilotyn 52 przez co liny automatycznie opadną do morza;

3. Włączyć awaryjne rozłączenie na złączu 7 (z powodu oblodzenia, prawdopodobnie minie trochę czasu, zanim złącza się uwolnią); dolna rama 39 złącza i zamocowane do niej elementy (patrz fig. 13) opadną do morza;

4. Awaryjnie odłączone części są wciągane na pokład statku produkcyjnego, gdzie przeprowadzane jest konieczne sprawdzenie i ewentualne naprawy.

Połączenie po awaryjnym odłączeniu:

1. Opuścić ramę łączącą 53 do dolnego lub zewnętrznego położenia w prowadniku 8;

2. Podać liny prowadzące z PS na ST, liny muszą następnie zostać przełożone przez mini uchwyty 45 na dolnej ramie 39;

3. Wciągnąć wystarczającą ilość liny na wciągarkę 66, tzn. na długość ok. dwóch odległości pomiędzy PS i ST; (jako że liny podczas możliwego rozłączenia awaryjnego będą odcięte na tankowcu obsługującym, jest ważne żeby tak duża ilość liny była wciągnięta, by później celem przeciągnięcia tego na statek produkcyjny i ponownego przeciągnięcia awaryjnie odłączonej części złącza);

4. Zamocować liny wciągające z tyłu mini uchwytu 45;

5. Kontynuować normalną procedurę od punktu 6;

6. Wciągnąć dolną ramę 39 z systemem awaryjnego odłączania do prowadnika 50, utrzymywać napięcie lin 42 i połączyć rozłączone części;

7. Zwolnić liny na końcu mini uchwytu 45;

8. Kontynuować transfer LNG lub przeprowadzić rozłączenie.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Instalacja do przybrzeżnego załadunku kriogenicznego, zwłaszcza do przeładunku ciekłego gazu ziemnego (LNG) pomiędzy dwoma statkami, zasadniczo składająca się z usytuowanego na jednym ze statków i przyłączonego do bomu przeładunkowego wielorurowego rurociągu elastycznego oraz z usytuowanego na obydwu statkach zespołu łącznikowego, znamienna tym, że zespół łącznikowy (8) stanowi bezpośrednio połączone z rurociągiem elastycznym i wyposażone w prowadnice (40, 41, 75, 71) złącze (7, 70) wraz z zespołem ustalającym, w postaci prowadnika kominowego (50, 80), oraz pośredniczącymi zaworami (31,72), będącymi na wyposażeniu złącza (7, 70) lub zespołu ustalającego, przy czym złącze (7, 70) jest połączone z co najmniej jedną liną wciągającą (42) usytuowanej na drugim statku (2) wciągarki (66).
2. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że płaszcz prowadnika kominowego (50, 80) ma rozszerzającą się na zewnętrz strefę wlotową, płynnie przechodzącą w cylindryczną strefę wylotową, ponadto wewnątrz, na przeciwległych ściankach w strefie wlotowej ma parę podłużnych szczelin prowadzących (51, 81), zbiegających się w kierunku równoległych szczelin prowadzących w części cylindrycznej.
3. Instalacja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zespół łącznikowy (8) jest wyposażony w ramę łączącą (53, 78), która jest przesuwnie zamocowana w prowadniku kominowym (50, 80), pomiędzy zewnętrzną pozycją blokującą a wewnętrzną pozycją łączącą złącza (7, 70).
4. Instalacja według zastrz. 3, znamienna tym, że rama łącząca (53, 78) jest zespolona z siłownikami hydraulicznymi (57, 78) do sterowania ruchem ramy (53, 78), pomiędzy jej zewnętrzną i wewnętrzną pozycją.
5. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że złącze (7) składa się z podwójnej ramy (30), stanowiącej rozłączny zestaw dwóch ram pierwszej (38) i drugiej (39), oraz z dwudzielnych zaworów (31) dla awaryjnego rozłączania rurociągu (4), przy czym poszczególne elementy

PL 202 232 B1 (35, 36) zaworu (31), są ze sobą sprzężone za pośrednictwem hydraulicznie sterowanego mechanizmu blokowania i zwalniania (37).
6. Instalacja według zastrz. 5, znamienna tym, że każdy z zaworów (31) złącza (7) jest połączony z przyporządkowaną mu elastyczną rurą (5), za pomocą elastycznego łącznika (33) i pokrętła (34).
7. Instalacja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawory (31) złącza (7) są wyposażone w wystające ponad podwójną ramę (30) kołnierze (32) do łączenia za pośrednictwem usytuowanych w zespole łącznikowym (8) hydraulicznie sterowanych złącz (59) z rurami przesyłowymi (56) na drugim statku (2).
8. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że złącze (70) stanowi element ramy, w którym są osadzone wyposażone w kołnierze łącznikowe rury odgałęźne z zaworami (72).
9. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że każdy z zaworów (72) złącza (70) jest dwudzielny.
10. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6 albo 7 albo 9, znamienna tym, że złącze (7, 70) ma parę uchwytów (40, 75) zamocowanych przeciwlegle na wystających na zewnątrz ramionach prowadnic (41,71).
11. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że uchwyty (40, 75) mają wydrążenia do wprowadzania odpowiedniej liny wciągającej (42) i są wyposażone w mechanizmy do jej blokowania.
12. Instalacja według zastrz. 11, znamienna tym, że każdy z uchwytów (40) ma obwodowy rowek (44), do sprzęgania z elementem blokującym, stanowiącym część hydraulicznego zapięcia (55), sprzęgającego złącze (7) z ramą łączącą (53) w zespole łącznikowym (8).
13. Instalacja według zastrz. 9 albo 11 albo 12, znamienna tym, że każdy z uchwytów (40) ma szczelinę (43) do chowania gilotyny (52) liny (42).
14. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6 albo 7 albo 9 albo 11 albo 12, znamienna tym, że prowadnik kominowy (50) jest zamocowany w pozycji nachylonej, w której jego niższy, otwarty koniec znajduje się na poziomie pokładu statku (2), zaś jego górna część jest wbudowana w zamykaną nadbudówkę (65) na pokładzie statku (2).
15. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6 albo 7 albo 9 albo 11 albo 12, znamienna tym, że przeciwległy do złącza (7, 70) koniec rurociągu (4) jest przyłączony do górnego obrotowego bomu (6), przy czym w pierwszym położeniu, w którym bom (6) jest skierowany do wewnątrz statku (1), a rurociąg (4) podtrzymywany przez konstrukcję podtrzymującą (17) statku (1), złącze (7, 70) spoczywa na platformie (19), natomiast w drugim położeniu, w którym bom (6) wystaje poza statek (1), złącze (7, 70) z rurociągiem (4) jest wyprowadzone poza statek i połączone z zespołem łącznikowym (8) drugiego statku (2).
16. Instalacja według zastrz. 15, znamienna tym, że bom (6) stanowi rama w kształcie litery A, która swoim dolnym końcem jest zamocowana obrotowo do statku (1), a rury rurociągu (4) są sprzężone z naciągami (14) zamocowanymi do odpowiednich ramion (15) A-ramy.
17. Instalacja według zastrz. 16, znamienna tym, że konstrukcję podtrzymującą (17) stanowi rampa osadzona pomiędzy ramionami (15) A-ramy, mająca łukowato wypukłą powierzchnię, na której spoczywa część rurociągu (4) w pierwszym położeniu A-ramy.
18. Instalacja według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 6 albo 7 albo 9 albo 11 albo 12 albo 16 albo 17, znamienna tym, że liny wciągające (42) złącza (7), na przeciwnym do tego złącza końcu, są przyłączone do odpowiednich wciągarek (21) na pierwszym statku (1).