海上悬空管道装载系统技术方案

本发明专利技术提出了在第一位置（１０）和第二位置（１１）之间输送流体的系统（１３），它包括：在第一位置上的绞车（４０），用来在两位置（１０，１１）之间拉紧的吊索（１７）缠绕在它上面，绞车适于施加给吊索一恒定拉力；在第一位置（１０）上的存放支架（１４），以悬挂存放刚性管段（１５），这些刚性管段之间通过装配有弯管和旋转接头的铰链段（１６）铰接在一起，以能从管段（１５）在存放支架（１４）上折迭悬吊着的存放位置转换到通过悬吊在吊索（１７）上而在所述两位置（１０，１１）之间展开的位置；挂接装置（２２），它们根据在两位置（１０，１１）之间拉紧的吊索（１７）的长度，在存放支架（１４）或吊索（１７）上挂接某些预定铰链段（１６）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及流体装载及/或卸载系统，尤其是运输这些流体的船只的装载和/或卸载系统。本专利技术最佳应用领域是在独立浮式开采平台(FPSO)和靠近该平台停泊的油轮之间输送液化天然气。在海上油田的开采方法中，这类独立浮式开采平台(FPSO)的应用愈来愈普遍。设备依次移到孤立的海上油田，这样开采时不必再安装固定的基础结构，因而经济上收益明显。开采链的关键之一在于把从FPSO获得的产品输送到负责运输的船只上。这一作业由于完全在海上进行，因而特别依赖海洋的条件。为此，如专利文件GB-2 042 466所描述的，曾提出把类似于码头上所使用的装载爪安装在FPSO上。要实施装载/卸载操作，船和FPSO必须像在带堤码头里那样，并排停靠。但这只能在大海平静时才有可能。同样，还提出了使用如专利FR-2 469 367和EP-0 020 267所描述的装载及/或卸载系统。这些系统有一在FPSO上的装载吊臂和船上的耦合装置之间输送流体的装置。输送装置包括一个多节管路，该多节管路由折叠型或变形菱形型流体管铰连在一起，由钢索来操纵，管路端部通过弯管和旋转接头，分别与固定在吊臂上的若干管段和连接到耦合装置的若干管段相连。海上风浪大时，这种系统能以串联式配置进行装载或卸载。但其在FPSO上体积显得过于庞大。其它系统提出在并排或一前一后停靠的FPSO和船只之间采用悬空或浮动软管。海上暴风骤雨时，这些系统虽仍可进行装载，但流量会受到软管里流速的限制。此外，这类软管抗水力冲击强度有限，而软管的大曲率半径意味着大存放体积(大直径卷筒)。这种软管的使用寿命也有限，还必须定期检查。但尤其是，目前的软管技术尚无法进行低温输送。在其它实施方式里，由旋转接头连接的软管形成由一铰接金属结构支撑的产品管路。本专利技术的目的在于改善在两位置之间，特别是在独立浮式开采平台上的第一位置和在流体运输船上的第二位置之间，流体的输送条件。为此，本专利技术提出在第一、第二位置之间输送流体的系统，它包括—一恒定拉力的传动绞车，该绞车用来安放在第一位置，用来在所述两位置之间拉紧的吊索缠绕在它上面，绞车适于施加给吊索一恒定拉力。—一存放支架，该支架用来安放在第一位置，用来悬空存放刚性管件，这些刚性管件相互间通过装配有弯管和旋转接头的铰链段铰接在一起，以能从管段在存放支架上折迭悬吊着的存放位置转为通过悬吊在所述吊索上而在所述两位置之间展开的位置，以进行流体的输送。—挂接装置，它们根据在两位置之间拉紧的吊索的长度，在存放支架或吊索上挂接某些预定的铰链段。采用其单个构件通过旋转接头连起来的这种刚性管道系统，可提高流体速度，从而提高传输流量。它的管道还能很好地抗水力冲击。另外，它还可使用已有的Chicksan旋转接头型低温旋转接头，来输送液化天然气。此外，由于吊索被施加给了一恒定拉力，它会根据两结构的远离或靠近运动，或缠绕在其绞车上，或从绞车上展开。因此，悬挂在该吊索上的预定铰链段的数量取决于在两结构之间拉紧的所述吊索的长度。最好，挂接装置包括一组预定铰链段的吊架，在每一吊架上，横向固定有一个从上面夹紧吊索的夹钳以此把吊架固定在吊索上，另外，系统还包括一连接绞车，该绞车用来安放在第二位置上，上面缠绕着一连接索，所述连接索适于和吊索相连，用来在输送流体之前把吊索拉到第二位置，并固定于此，或在输送完流体后，再将吊索拉回第一位置，同时，恒定拉力的传动绞车始终施加给吊索一恒定拉力。借助这些装置，连接绞车把吊索和铰接管段从存放支架上拉出来，恒定拉力传动绞车的恒定拉力和吊索输出方向却相反，限制了悬吊系统的垂度。为把连接索拉到第一位置上和吊索相连，有利地是，系统有一绞车，该绞车安放在第一位置，上面缠绕着缆绳，该缆绳用来和连接索相连，用来把连接索拉到第一位置上，使其与吊索连接。为把连接索固定在吊索上，适于把连接索一端和吊索相连的一鄂板机构最好固定在所述吊索的一端上。系统最好还有一形成机械止动器的装置，该装置用来安放在第二位置上，当吊索在两位置之间拉紧时，它可锁闭住鄂板机构。出于方便考虑，系统在端部的一个管段上有一流体连接装置，该装置用来连接到用来安装在第二位置上的一互补流体连接装置，以输送流体。从可移动的角度来看，最好具有以下特征—至少用来挂接在吊索上的铰链段的一部分，在管段的展开位置包括由一轴线大致垂直的旋转接头和至少一个轴线大致水平的旋转接头构成的组合；和/或—挂接装置包括一组吊架，每一吊架有一从上面夹紧吊索的夹钳，夹钳横向固定在吊架一端上，每个吊架都通过一枢轴铰链连接到一铰链段，所述枢轴铰链的轴线大致平行于由夹钳限定的接纳吊索的通道的延伸方向；—挂接装置包括一组吊架，每一吊架都通过滚动轴承和一铰链段相连。根据一最佳实施例，存放支架安装在用来固定于第一位置上的基座上，可在一定方位自由旋转，此外，系统还包括至少两组吊索侧导引滑轮，所述滑轮组在不同位置固定在存放支架上，适于在挂接装置经过时轮流远离吊索。借助这些装置，存放支架自动在吊索上直线对齐，同时能保证管段形成的产品管路的侧向灵活性。根据一实施变型，存放支架安装在用来固定于第一位置上的基座上，可在一定方位自由旋转，此外，系统还包括一吊索角位置检测器和一围绕基座旋转的存放支架随动装置，该随动装置对经检测器过滤的输出信号敏感，以使存放支架根据吊索的主要方向对齐。根据另一变型，存放支架刚性连接到用来固定在第一位置处的基座，用来挂接到吊索上的每一铰链段在管段的展开位置包括由一轴线大致垂直的旋转接头和至少一个轴线大致水平的旋转接头构成的组合；系统包括至少两组吊索侧导引滑轮，所述滑轮组在不同位置固定到存放支座上，适于在挂接装置经过时轮流远离开吊索。根据出于实施方便考虑的最佳特征，挂接装置包括一组吊架，其中每一吊架上横向固定有一个从上面紧固吊索的夹钳，每一夹钳包括两铰接臂，这两臂通过一弹簧被压向夹钳的夹紧位置，每一臂都装配有一滚轮，支架包括两导轨，每一导轨都为夹钳的一滚轮确定了一滚动轨道，导轨的间距是这样的在管段的存放位置，夹钳克服弹簧弹力被维持在张开位置，这样当管段移往展开位置时，夹钳可啮合到吊索上。为在存放支架的出口支承住吊索，有利的是，系统在存放支架导轨的下游包括若干吊索托辊。本专利技术还提出使用上述系统，在确定第一位置的独立浮式开采平台和确定第二位置的油轮之间输送液化天然气，所述管段通过铰链和另外一些管段相连，以形成可同时在两位置之间平行展开的两个流体输送管道，两管道之一用于向船只输送液化天然气，另一管道则使蒸汽流回平台。后文将参照附图，以非限制性方式举例描述根据本专利技术的实施例，以更好理解本专利技术。附图中—附图说明图1为根据本专利技术一最佳实施例的平面图；—图2为该相同系统的一侧视图；—图3为图1和图2所示系统的一铰链段的一吊架；—图4为该相同吊架在存放位置时局部剖开的正面图；—图5为图1和图2所示系统的一鄂板机构的纵剖面图；—图6为沿图5中的线VI-VI的局部剖开的剖面—图7简略示出了图3和图4的吊架经过时，图1和图2所示系统的吊索的侧导引装置的位置；—图8示出了在吊索导引位置的这些相同导引装置；—图9为吊索托辊系统的平面图；—图10为图9所示系统的侧视图；—图11为流体输送系统的一实施变型的平面图；—图12为图11所示系统的侧视图；—图13为本文档来自技高网...

【技术保护点】
在第一位置和第二位置之间输送流体的系统，包括： 一恒定拉力的传动绞车（４０），该绞车用来安放在所述第一位置，用来在所述两位置（１０，１１）之间拉紧的吊索（１７）缠绕在该绞车上面，绞车适于施加给吊索（１７）一恒定拉力； 一存放支架（１４；１４’），该支架用来安放在第一位置（１０），以悬挂存放刚性管段（１５），这些刚性管段之间通过装配有弯管（１８，１８’，１８”）和旋转接头（１９，２０，２１；９１，９２）的铰链段（１６，１６’；１６”）铰接在一起，以能从管段（１５）在存放支架（１４；１４’）上折迭悬吊着的存放位置转换到悬吊在吊索（１７）上而在所述两位置（１０，１１）之间展开的位置，以进行流体的输送；及 挂接装置（２２），它们根据在所述两位置（１０，１１）之间拉紧的吊索（１７）的长度，在存放支架（１４；１４’）或吊索（１７）上挂接某些预定铰链段（１６，１６’；１６”）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：勒诺勒德维哈，
申请(专利权)人：FMC技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]