特許第5771606号(P5771606)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5771606
(24)【登録日】2015年7月3日
(45)【発行日】2015年9月2日
(54)【発明の名称】カップリングデバイス
(51)【国際特許分類】
   F16L 37/12 20060101AFI20150813BHJP
   B67D 9/00 20100101ALI20150813BHJP
   B63B 27/34 20060101ALI20150813BHJP
【FI】
   F16L37/12
   B67D9/00 B
   B63B27/34
【請求項の数】12
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2012-512990(P2012-512990)
(86)(22)【出願日】2010年5月25日
(65)【公表番号】特表2012-528287(P2012-528287A)
(43)【公表日】2012年11月12日
(86)【国際出願番号】NO2010000188
(87)【国際公開番号】WO2010137990
(87)【国際公開日】20101202
【審査請求日】2013年4月22日
(31)【優先権主張番号】20092011
(32)【優先日】2009年5月25日
(33)【優先権主張国】NO
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】511285473
【氏名又は名称】マグレガー プスネス アーエス
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ホーヴィキ, ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン デール ウォウデ, リエンツ
(72)【発明者】
【氏名】オヤ, ビルゲル
(72)【発明者】
【氏名】オヤ, トール ヴィーダル
(72)【発明者】
【氏名】ギルデ, オーレ−マギネ
【審査官】 木村 麻乃
(56)【参考文献】
【文献】 特表2004−510648(JP,A)
【文献】 特開2005−112622(JP,A)
【文献】 特開2002−267074(JP,A)
【文献】 特開昭54−033946(JP,A)
【文献】 米国特許第4842075(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16L 37/12
B63B 27/34
B67D 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
船間で流体を移送するために第1のカップリングハウジング(12)と第2のカップリングハウジング(20)とを接続するカップリングデバイスであって、
該第1のカップリングハウジング(12)は、該第1のカップリングハウジング(12)から延び、該第1のカップリングハウジングの中心軸(a−a)から距離(h)に自由端部(102;202;P)を有する非流体連絡の案内要素(101;201;301a〜e;401b、c;501b〜d)を備え、該案内要素の少なくとも一部が非円形断面を有し、該非円形断面は該案内要素の延びる軸に垂直であり、
該第2のカップリングハウジング(20)は、案内要素のための非流体連絡のレセプタクル(123;223;323;423;523)と、該案内要素を該レセプタクルの中に引き込む引き込み手段(8)とを備え、該引き込み手段(8)は、該案内要素の自由端部(102;202;P)に接続され、該レセプタクルの少なくとも一部は、該案内要素の非円形部分と相補的な形状の非円形断面を有すること
を特徴とし、
その結果、該第1のカップリングハウジングの該レセプタクルに向かう運動は、該中心軸(a−a)とは一致しない角度で行われ、該案内要素が該レセプタクル内の適切な位置にある場合、該第1のカップリングハウジングの中心軸(a−a)および該第2のカップリングハウジングの中心軸(b−b)は、整列させられ、一致し、該2つのハウジング(12,20)は回転可能に整列させられる、カップリングデバイス。
【請求項2】
前記第1のカップリングハウジング(12)は、第1のフランジ(15)と、弁アクチュエータ(14)とを備え、
前記第2のカップリングハウジング(20)は、第2のフランジ(21)と、アクチュエータ手段(23,24)とを備え、該第1のカップリングハウジング(12)と該第2のカップリングハウジング(20)との接続の際に、該弁アクチュエータ(14)の動作によって、該第1のカップリングハウジング(12)および該第2のカップリングハウジング(20)が開かれ、流体は、該第1のカップリングハウジング(12)および該第2のカップリングハウジング(20)を通して流れることが可能である、請求項1に記載のカップリングデバイス。
【請求項3】
前記引き込み手段(8)は、引き込みワイヤ(8)を備える、請求項1または2に記載のカップリングデバイス。
【請求項4】
前記案内要素の自由端部(102;202)は、ボール形状を備え、案内要素のベース部分(105;205)は、実質的に長方形の細長い断面を有し、その長い辺は前記軸(a−a)に沿って延びる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項5】
前記レセプタクル(223)は、長方形のベルマウス形状を備えている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項6】
前記非円形断面は、長方形、長円形、楕円形、および三角形を含み、それにより、前記第1のカップリングハウジング(12)に対する横、長手方向および回転の復元モーメントが提供される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項7】
前記引き込み手段(8)によって加えられる牽引力は、前記第1のカップリングハウジング(12)の中心軸よりも急勾配である方向にある、請求項1〜6のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項8】
前記案内要素(101)の少なくとも一部分(103)が、前記レセプタクルの支持要素(128a、b)によって移動可能に支持され、該部分および要素は、前記第1のカップリングハウジングの中心軸(a−a)および前記第2のカップリングハウジングの中心軸(b−b)が実質的に一致し、そして/または、平行である間に、前記第1のカップリングハウジング(12)が前記第2のカップリングハウジング(20)に対して移動可能であるように、形成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項9】
前記部分(103)は、前記軸に実質的に平行に整列された面を備える、請求項8に記載のカップリングデバイス。
【請求項10】
前記レセプタクル(123)は、ドッキングフレーム(122)に配置され、かつ該レセプタクルは、前記案内要素が該レセプタクルの中に引き込まれ得る延長位置と、前記第1のカップリングハウジング(12)と前記第2のカップリングハウジング(20)とが接続される格納位置との間でスライド可能である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【請求項11】
前記案内要素は、前記第1のカップリングハウジング(12)と前記第2のカップリングハウジング(20)とが接続される位置に引き込まれる前に、前記レセプタクルにロックされる、請求項10に記載のカップリングデバイス。
【請求項12】
前記第1のカップリングハウジング(12)は、LNGまたは気化したLNGを移送するための可撓性パイプ(5)に接続され、前記第2のカップリングハウジング(20)は、該可撓性パイプ(5)と船(2)上の貯蔵タンクとの間でLNGまたは気化したLNGを移送するために該船(2)上のパイプ(25)に接続される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(発明の分野)
本発明は、2隻の船間での流体の移送に関する。より具体的には、本発明は、請求項1の導入部において説明されるように流体を移送する接続デバイスに関する。本発明は、液化天然ガスを沖合で(例えば生産船とシャトルタンカーとの間で)移送するシステムにおいて特に有用である。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
最新技術は、沖合での低温積み込みのためのシステム、特に2隻の浮動船間で液化天然ガス(以下LNGという)を移送するシステムを含む。そのようなシステムのうちの1つは、特許文献1において開示され、特許文献1は、スリットを備えシャトルタンカーの船首に傾斜した位置で取り付けられる引き込み漏斗を備えている引き込みおよび接続ユニットを説明する。漏斗は、円筒形の内側部分の中にスムーズに入るように外側に広がった外側部分を有し、カップリングヘッドのための一次ガイド手段を構成する。漏斗はまた、二次ガイド手段が備え付けられ、二次ガイド手段は、導入開口部に大きい幅を有し、カップリングヘッドのガイドポストのための保持アームに対応する幅に内側に収束している2つの長手方向に延びるガイドスロットの形態であり、その結果、保持アームはガイドスロットにおいてスライドし、一方、ガイドポストは漏斗の外側において延びている。
【0003】
上記に言及された最新技術システムは、1つの動作においていくつかのホースを接続するように設計される。従って、接続中の動的動きを受ける全質量は、かなりのものになり得る。
【0004】
さらに、このシステムは、所定の角度のホースを有する構成で接続されるように設計される。この角度からの逸脱は、ホースに大きい曲げモーメントを引き起こし得る。これらの曲げモーメントは、これらのホースの入中、ガイドポストに伝えられる。ガイドポストシステムは、これらの曲げモーメントが発生する前に、整列負荷(aligning load)に対するかなりのてこ作用を確立する機能性を有しない。このことは、引き込み中、許容できない抵抗を引き起こし得る。
【0005】
最新技術はまた、特許文献2を含み、特許文献2は、円形の断面を有する円錐51と、円錐51がトランペット44において係合する場合、トランペット44の前部のラッパ状に開いた部分に備え付けられる正反対に向かい合う側のスリット56に自身を収納する2つの正反対に向かい合う側のブレード55とを有する整列デバイスを説明する。これらのスリットの幅は、ブレード受容端部においておよびブレード受容端部の後、益々狭くなる。好ましくは、整列デバイスは、水平面に沿って互いに正反対に配置されトランペット44タイプの2つの整列トランペットと協働する円錐51タイプの2つの整列コーンを備えている。この場合、固定モジュールは、タイプ47の2つのウィンチまたは2つのドラムを有する1つのウィンチが装備される。
【0006】
先行技術において、引き込みワイヤは、引き込み方向が多かれ少なかれ可撓性パイプの長手方向軸に整列するような方法で可撓性パイプに接続される。ホース端部アセンブリの重量は、引きロープとホース、最終的にはガイドシステムとの間で角度のかなりの逸脱を引き起こし得る。このことは、漏斗への最初の挿入時に問題を引き起こし得る。先行技術のカップリングデバイスに存在するスリットはまた、引き込みワイヤがスリットの中に詰まって、装置を損傷し、動作の停止を引き起こし得るので、潜在的な動作上の危険または制限を表す。
【0007】
本出願人は、これらの欠点を克服しさらなる利点を得るために、本発明を考案し、具体化した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】国際公開第01/34460号
【特許文献2】米国特許出願公開第2004/0011424号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0009】
(発明の概要)
本発明は、主請求項に記載され、特徴付けられ、一方、従属請求項は、本発明の他の特徴を記載する。
【0010】
本発明は、第1のカップリングハウジングと、第2のカップリングデバイスとを接続するカップリングデバイスを提供し、第1のカップリングハウジングは、第1のカップリングハウジングから延び、第1のカップリングハウジングの中心軸からある距離に自由端部を有する案内要素を備え、第2のカップリングハウジングは、案内要素のためのレセプタクルと、案内要素をレセプタクルの中に引き込む引き込み手段とを備え、該引き込み手段は、案内要素の自由端部に接続されることを特徴とし、第1のカップリングハウジングは中心軸とは一致しない角度でレセプタクルの方に引かれ、案内要素がレセプタクル内の適切な位置にある場合、第1のカップリングハウジングの中心軸および第2のカップリングハウジングの中心軸は、整列させられ、一致し、2つのハウジングは回転可能に整列される。
【0011】
1つの実施形態において、案内要素ヘッドは、ボール形状を備え、案内要素ベース部分は、実質的に長方形の細長い断面を有し、その長い辺は該軸に沿って延びる。
【0012】
1つの実施形態において、レセプタクルは、長方形のベルマウス形状を備えている。
【0013】
1つの実施形態において、案内要素およびレセプタクルの断面形状は、非円形、すなわち主に、長方形、長円形、楕円形、三角形などであり、第1のカップリングハウジングに対する横、長手方向および回転の復元モーメントを提供する。
【0014】
引き込み手段によって加えられる牽引力は、第1のカップリングハウジングの中心軸よりも急勾配である方向である。
【0015】
1つの実施形態において、レセプタクルは、ドッキングフレームに配置され、案内要素がレセプタクルの中に引き込まれ得る延長位置と第1のカップリングハウジングと第2のカップリングハウジングとが接続される格納位置との間でスライド可能である。
【0016】
好ましくは、第1のカップリングハウジングは、LNGまたは気化したLNGを移送するための可撓性パイプに接続され、第2のカップリングハウジングは、可撓性パイプと船上の貯蔵タンクとの間でLNGまたは気化したLNGを移送するために船上のパイプに接続される。
【0017】
可撓性パイプの長手方向軸からある距離のガイドポストの自由端部に牽引力を加えることによって、カップリングヘッドに対する復元モーメントが達成され、これは、ガイドポストの挿入を容易にする。ガイドポスト、ガイドポストレセプタクルおよびドッキングフレームの幾何学的形状は、可撓性パイプの長手方向軸の方向に対抗する、引き込みワイヤの動きの方向に可撓性パイプの動きが整列されるような形状である。
【0018】
ガイドポストおよびガイドポストレセプタクルの相補的断面形状は、非円形、すなわち主に、長方形、長円形、楕円形、三角形などであり、可撓性パイプおよびそのカップリングヘッドに対する横、長手方向および回転の復元モーメントを提供する。
【0019】
引き込みワイヤによって加えられるような、可撓性パイプに対する牽引力は、自由端部の領域における可撓性パイプの中心軸の方向から逸れる(好ましくは、その方向より急勾配である)方向である。引き込み力は、可撓性パイプの中心軸の外にある点において加えられる。
【0020】
本発明に従う案内デバイスは、パイプおよびカップリング軸の整列ならびに整列された軸の回転整列を提供する。
【0021】
本発明のこれらおよび他の特性は、添付の図面を参照して、非制限的実施例として与えられた好ましい実施形態の以下の説明から明らかであり、添付の図面において類似の参照番号は類似の構成要素に関する。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
第1のカップリングハウジング(12)と第2のカップリングハウジング(20)とを接続するカップリングデバイスであって、
該第1のカップリングハウジング(12)は、該第1のカップリングハウジング(12)から延び、該第1のカップリングハウジングの中心軸(a−a)から距離(h)に自由端部(102;202;P)を有する案内要素(101;201;301a〜e;401b、c;501b〜d)を備え、
該第2のカップリングハウジング(20)は、該案内要素のためのレセプタクル(123;223;323;423;523)と、該案内要素を該レセプタクルの中に引き込む引き込み手段(8)とを備え、該引き込み手段(8)は、該案内要素の自由端部(102;202;P)に接続されること
を特徴とし、
該第1のカップリングハウジングは該中心軸(a−a)とは一致しない角度で該レセプタクルの方に引かれ、該案内要素が該レセプタクル内の適切な位置にある場合、該第1のカップリングハウジングの中心軸(a−a)および該第2のカップリングハウジングの中心軸(b−b)は、整列させられ、一致し、2つのハウジングは回転可能に整列させられる、カップリングデバイス。
(項目2)
上記案内要素ヘッド(102;201)は、ボール形状を備え、案内要素ベース部分(105;205)は、実質的に長方形の細長い断面を有し、その長い辺は上記軸(a−a)に沿って延びる、項目1に記載のカップリングデバイス。
(項目3)
上記レセプタクル(223)は、長方形のベルマウス形状を備えている、項目1または2に記載のカップリングデバイス。
(項目4)
上記案内要素および上記レセプタクルの断面形状は、非円形、すなわち主に、長方形、長円形、楕円形、三角形などであり、上記第1のカップリングハウジング(12)に対する横、長手方向および回転の復元モーメントが提供される、項目1〜3のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
(項目5)
上記引き込み手段(8)によって加えられる牽引力は、上記第1のカップリングハウジング(12)の中心軸よりも急勾配である方向である、項目1〜4のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
(項目6)
上記レセプタクル(123)は、ドッキングフレーム(122)に配置され、上記案内要素が該レセプタクルの中に引き込まれ得る延長位置と上記第1のカップリングハウジング(12)と上記第2のカップリングハウジング(20)とが接続される格納位置との間でスライド可能である、項目1〜5のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
(項目7)
上記案内要素は、上記第1のカップリングハウジング(12)と上記第2のカップリングハウジング(20)とが接続される位置に格納される前に、上記レセプタクルにロックされる、項目6に記載のカップリングデバイス。
(項目8)
上記第1のカップリングハウジング(12)は、LNGまたは気化したLNGを移送するための可撓性パイプ(5)に接続され、上記第2のカップリングハウジング(20)は、該可撓性パイプ(5)と船(2)上の貯蔵タンクとの間でLNGまたは気化したLNGを移送するために該船(2)上のパイプ(25)に接続される、項目1〜7のいずれか一項に記載のカップリングデバイス。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1a図1aは、側面図において2隻の船のシステムを例示する原理略図であり、2隻の船は、互いに係留され、それらの間に延びる可撓性パイプを有する。
図1b図1bは、上面図において図1に例示されるシステムを例示する原理略図である。
図2a図2a〜図2cは、3つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第1の実施形態を例示する斜視図であり、その3つの異なる状態において、−図2aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図2bは、ガイドポストレセプタクル内のガイドポストを示し、レセプタクルは延長位置であり、−図2cは、格納位置におけるガイドポストレセプタクルおよび接続状態におけるカップリングを示す。
図2b図2a〜図2cは、3つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第1の実施形態を例示する斜視図であり、その3つの異なる状態において、−図2aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図2bは、ガイドポストレセプタクル内のガイドポストを示し、レセプタクルは延長位置であり、−図2cは、格納位置におけるガイドポストレセプタクルおよび接続状態におけるカップリングを示す。
図2c図2a〜図2cは、3つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第1の実施形態を例示する斜視図であり、その3つの異なる状態において、−図2aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図2bは、ガイドポストレセプタクル内のガイドポストを示し、レセプタクルは延長位置であり、−図2cは、格納位置におけるガイドポストレセプタクルおよび接続状態におけるカップリングを示す。
図3図3は、図2bに例示されるような接続デバイスの部分破断側面図である。
図4a図4a〜図4dは、4つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第2の実施形態を例示し、その4つの異なる状態において、−図4aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図4bは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第1の位置におけるガイドポストを示し、−図4cは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第2の位置におけるガイドポストを示し、−図4dは、ガイドポストレセプタクル内の設置位置におけるガイドポストおよび接続状態におけるカップリングを示し、図4a〜図4dの各々は、4つの図面を含み、ここで、図(i)および(ii)は斜視図であり、図面(iii)は側面図であり、図面(iv)は図面(iii)の長手方向断面図である。
図4b図4a〜図4dは、4つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第2の実施形態を例示し、その4つの異なる状態において、−図4aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図4bは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第1の位置におけるガイドポストを示し、−図4cは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第2の位置におけるガイドポストを示し、−図4dは、ガイドポストレセプタクル内の設置位置におけるガイドポストおよび接続状態におけるカップリングを示し、図4a〜図4dの各々は、4つの図面を含み、ここで、図(i)および(ii)は斜視図であり、図面(iii)は側面図であり、図面(iv)は図面(iii)の長手方向断面図である。
図4c図4a〜図4dは、4つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第2の実施形態を例示し、その4つの異なる状態において、−図4aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図4bは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第1の位置におけるガイドポストを示し、−図4cは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第2の位置におけるガイドポストを示し、−図4dは、ガイドポストレセプタクル内の設置位置におけるガイドポストおよび接続状態におけるカップリングを示し、図4a〜図4dの各々は、4つの図面を含み、ここで、図(i)および(ii)は斜視図であり、図面(iii)は側面図であり、図面(iv)は図面(iii)の長手方向断面図である。
図4d図4a〜図4dは、4つの異なる状態において、本発明に従う接続デバイスの第2の実施形態を例示し、その4つの異なる状態において、−図4aは、ガイドポストレセプタクルの中に挿入される前のガイドポストを示し、−図4bは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第1の位置におけるガイドポストを示し、−図4cは、部分的にガイドポストレセプタクル内の第2の位置におけるガイドポストを示し、−図4dは、ガイドポストレセプタクル内の設置位置におけるガイドポストおよび接続状態におけるカップリングを示し、図4a〜図4dの各々は、4つの図面を含み、ここで、図(i)および(ii)は斜視図であり、図面(iii)は側面図であり、図面(iv)は図面(iii)の長手方向断面図である。
図5図5は、本発明に従う接続デバイスの第3の実施形態を例示し、3つの図面を含み、ここで図面(i)および(iii)は斜視図であり、図面(ii)は側面図である。
図6図6は、本発明の第4の実施形態を例示し、ここで、図面(i)および(ii)は、この実施形態のガイド要素の2つの変形形態の斜視図であり、図面(iii)および(iv)は、ガイド要素レセプタクルと協働するガイド要素の第3の変形形態の図面である。
図7図7は、本発明の第5の実施形態を例示し、ここで、図面(i)および(ii)は、この実施形態のガイド要素の2つの変形形態の斜視図であり、図面(iii)および(iv)は、ガイド要素レセプタクルと協働するガイド要素の第3の変形形態の図面である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
図1aおよび図1bは、本発明に従う接続デバイスが用いられ得る配置を例示する原理略図である。
【0024】
生産船1およびシャトルタンカー2(これらの一部分のみが図示されている)は、海水Wに浮いており、クローフット装置で一対のダブルホーサ3によって縦並び構成で互いに係留される。船間の距離は、例えば一定の船尾牽引力を保つシャトルタンカー2によって維持され得、それによって、ホーサをぴんと張った状態に保ち得る。生産船1は、例えば、自由に風見の変え得るタレット固定のLNG FPSOであり得る。この配置は、当技術分野において周知である。
【0025】
図1aにおいて二重矢印によって示されるように、生産船1は、生産船の甲板に旋回可能に取り付けられるいわゆるAフレーム4が装備される。3つの実質的に平行な可撓性パイプ5は、船間に延び、それらのうちの2つは、LNGを移送するように指定され、一方、第3のパイプは、シャトルタンカー2から生産船1に気化したLNG(ボイルオフ)を戻すように指定される。これらのパイプは、例えば、波形ステンレス鋼の真空絶縁CRYODYN(登録商標)可撓性パイプであり得る。可撓性パイプ5は、Aフレーム4によって支持され、各パイプ5は、その自由端部にカップリングヘッド16を備え、カップリングヘッド16は、シャトルタンカー2上の引き込みおよび接続ユニット6のそれぞれのレセプタクルの中に導入される。
【0026】
可撓性パイプ5の典型的な引き込みおよび接続の動作において、シャトルタンカー2の船首は、引き込みウィンチ(図示されていない)およびレセプタクルが装備され、これらは以下に説明される。Aフレームが適切な傾きで位置を決められた場合、3つのカップリングヘッド16は、(しばしば、同時に)生産船1からシャトルタンカー2上の船首領域の引き込みおよび接続ユニット6に横切って引っ張られ、次いで、1つずつ引き込まれ、ロックされる。図1aおよび図1bは、そのような連結されロックされた状態における可撓性パイプ5を例示し、その場合、船間の流体移送が行われ得る。
【0027】
各カップリングヘッド16は、接続フランジ15と、ボール弁12と、スイベルジョイント10とを備えている。引き込みおよび接続ユニット6において、各カップリングヘッド16に1つのドッキングおよび接続ユニットがあり、1つのドッキングおよび接続ユニットは、引き込みウィンチと、コネクタおよびボール弁を有するカップリングヘッド20と、フランジ21とを備えている。
【0028】
本発明は、船間で流体を移送する接続デバイスに関し、この接続デバイスおよび関連する接続手順の詳細は、ここで詳細に説明される。
【0029】
(第1の実施形態の説明)
本発明の第1の実施形態は、図2a〜図2cおよび図3を参照してここで説明される。
【0030】
図2aは、接続工程の準備状態を例示し、ここで、カップリングヘッド16は、ガイドポスト101に接続される引き込みワイヤ8によって、引き込み及び接続ユニット6の近くの位置に引かれる。当業者は知っているように、引き込みワイヤ8のもう一方の端部は、シャトルタンカー2上の従来の引き込みウィンチ装置(図示されていない)に接続される。図2bにおいて、可撓性パイプ5上のガイドポストは、引き込みおよび接続ユニット6に入り、図2cは、連結されロックされた状態、すなわち図1a、図1bによって概略的に例示されている状態における接続デバイスを示す。
【0031】
最初に図2aを参照すると、可撓性パイプ5は、その自由端部の近くにカップリングヘッド16が備え付けられ、カップリングヘッド16は、シャトルタンカー2上のカップリングハウジング20の対応する第2のフランジ21に接続するための第1のフランジ15を有するボール弁ハウジング12を備えている。当技術分野において周知であるが、ボール弁は、接続すると、弁アクチュエータ14によって開かれる。
【0032】
カップリングヘッド16は、適切なクランプ装置104によって可撓性パイプに接続されるガイドポスト101をさらに備えている。ガイドポスト101は、その外側自由端部にヘッド部分102と、内側ベース部分105と、中間の中央ネック部分103とを備えている。ガイドポストヘッド102は、比較的小さく、好ましくはこの実施形態においてボール形状を備えている。ベース部分105は実質的に長方形で細長い断面を有し、ベース部分105の側部は可撓性パイプの中心軸に沿って延びる。中間部分103もまた、ベース部分に向かう実質的に長方形で細長い断面を有し、弁ハウジング12に面する中間部分の側部は、実質的にまっすぐであり、弁ハウジング中心軸に実質的に平行に整列させられる(図3を参照されたい)。カップリングヘッド16は、スイベルジョイント10によって可撓性パイプ5に接続される。
【0033】
引き込みおよび接続ユニット6は、ジンバルマウンティング26a、26bによってシャトルタンカー2(シャトルタンカーの中間支持構造のみが図2aに示される)に旋回可能に接続される。引き込みおよび接続ユニット6のこのジンバルマウンティング(またはカルダンサスペンション)は、モーメントフリーの接続を確実にする。
【0034】
ジンバルマウンティング構造は、ホースおよび接続システムからの外部負荷を支持するように設計される。この構造は、カップリングハウジング20のマウンティングフランジにおいて、時々冷たいパイピングシステムから熱的に絶縁される。パイピングシステムの回転軸は、周囲温度でジンバルシステムの軸を一致する。パイピングシステムは、熱たわみを可能にする弾性があるように配置される。
【0035】
カップリングハウジング20は、前述の第2のフランジ21と、複数のロッキングクロー22と、ロッキングアクチュエータ23と、起動要素24とを備えている。第1のフランジ15が第2のフランジ21と接触するように動かされる場合、アクチュエータ23は、起動要素を回転させ、それによって、ロッキングクロー22は、第1のフランジ15を係合し、接続を確立する。この段階において、弁アクチュエータ14は動作させられ、ボール弁は開かれ、流体は可撓性パイプ5からシャトルタンカー上のパイピング25の中に流れ得る。この弁コネクタは、例えば、MIB Italiana S.p.a.によって開発され、販売される「Bow Connector System」などの当技術分野において公知であるタイプであり得る。図において、弁と船搭載貯蔵タンクとの間のパイピング25は、部分的にのみ示される。なぜなら、これは、当技術分野において公知であり、本発明の理解に必須ではないからである。
【0036】
ドッキングフレーム122は、引き込みおよび接続ユニット6に配置され、この実施形態において、引き込みワイヤ8のためのプーリ126を有する。より詳細に以下に説明されるように、ドッキングフレーム122は、ガイドポスト101の少なくとも一部分を収容し、支持するように構成されるガイドポストレセプタクル123を備えている。ガイドポストレセプタクル123は、ドッキングフレームにおいて、(図2aによって例示される)延長位置と(図2cによって例示される)格納位置との間で可動である。例示される実施形態において、ガイドポストレセプタクル123のこの動きは、1つ以上のアクチュエータ130による、ドッキングフレーム122に対する往復運動の動きである。レセプタクルアクチュエータ130は、油圧アクチュエータであり得るか、またはねじ切りジャックであり得る。ガイドポストレセプタクル123は、ホース(hawse)穴124を備え−この穴の中にもガイドポストが引き込まれる−、一対のガイドローラ125が便利よく装備される。図2aはガイドポスト101の形作りおよび位置決めの仕方ならびに引き込みワイヤがガイドポストヘッド102に接続されるという事実を例示し、可撓性パイプ5に加えられる牽引の方向は可撓性パイプの中心軸とは異なる。このことは、側部負荷を受ける前に実質的なてこ作用が確立されることと、復原モーメントがパイプに生成され、最終位相においてガイドポストレセプタクルに入るガイドポストにパイプを整列させるように働くこととを確実にする。
【0037】
図2bにおいて、ガイドポスト101は、ガイドポストレセプタクル123内に引き込まれ、ガイドポストにおける対応する穴106およびガイドポストレセプタクルにおける対応する穴127を通って延びるピン(図示されていない)などの適切なロック装置によってこの位置にロックされる。この状態のガイドポスト101がガイドポストレセプタクル123に接続されると、そのようなロッキング装置−これは、当技術分野において公知であり、さらに説明される必要はない−は、引き込みワイヤ8における張力が解放されることを可能にする。ボール形状であるガイドポストヘッド102は、レセプタクル123においてローラ128a、128bによってさらに支持される。
【0038】
ガイドポストレセプタクルの内部は、上記に説明されたガイドポスト幾何学的形状に相補的である幾何学的形状を備えている。ガイドポストレセプタクルは、実質的に長方形の細長い断面のベース部分105を収容するために、実質的に長方形の漏斗形の開口部を備えている。
【0039】
図2bに例示される位置はまた、図3において側面図および部分破断図で例示される。図3は、ガイドポストヘッド102が2つのローラ128a、128bによって支持される仕方と、弁ハウジングに面している中間部分103の側部が、弁ハウジングの中心軸に実質的に平行に整列させられ、下部ローラ128bによって支持される仕方とを例示する。引き込みおよび整列の動作に有利であることの他に、この特徴はまた、いわゆる「急速切断」状況、すなわち、スライド可能ドッキングフレーム122を延ばすことなく、ワイヤをゆるめて繰り出すかまたは切断することによってカップリングヘッド16が解放される場合において特に有用である。ガイドポストのこの特定の形状(この実施形態において中間部分)は、カップリングヘッドが、レセプタクル123から外れ、レセプタクル123から離れる前に、最初に中心軸a−aおよびb−bにおおよそ平行である経路に従いながら(図3を参照されたい)、カップリングハウジング20から離れるように動くことを確実にする。従って、急速切断動作は、弁フランジを損傷するリスクなしに行われ得る。
【0040】
図3はまた、ガイドポストレセプタクル123の内部が、ガイドポストの形状に相補的であり、従って可撓性パイプ5の中心軸a−aがカップリングハウジング20の中心軸b−bに整列させられることを確実にする形状を備える仕方を示す。換言すると、一旦ガイドポストがガイドポストレセプタクル内に適切に配置されると、2つの軸は一致する。
【0041】
図3はまた、ガイドポストヘッド102−ここで引き込みワイヤが取り付けられる−が可撓性パイプの中心軸a−aから距離hだけ延びる仕方および引き込みワイヤによって引かれる方向が角度aだけ中心軸a−aから逸れる仕方を例示する。
【0042】
図3における二重矢印Mは、ガイドポストレセプタクル123が中心軸b−bに平行に、ドッキングフレーム122において前後に可動であることを示す。
【0043】
従って、図2bおよび図3に例示されるように、一旦ガイドポスト101がガイドフレームレセプタクル123内に固定され、2つの前述の軸a−aおよびb−bが一致すると、2つのフランジ15、21は、ガイドポストレセプタクル123をその格納位置に動かすことによって安全にかつ制御された方法で嵌合され得、カップリングは、上記に説明されたように連結され得、ロックされ得る。この段階において、可撓性パイプがカップリングハウジング20に整列させられた場合、2つのフランジ15、21は、その保護カバーなどにおいて嵌合の用意をさせられ、制御されかつ安全な方法で取り外され得る。
【0044】
連結およびロックの状態は、図2cによって例示され、ここで、可動ガイドポストレセプタクル123は、ドッキングフレームにおいて(アクチュエータ130によって)格納位置に動かされ、それによってフランジは、接続され、ロックされる。
【0045】
(第2の実施形態の説明)
本発明の第2の実施形態は、図4a〜図4dを参照してここで説明される。原理略図であるこれらの図において、本発明を説明するために必要な要素のみが示される。当業者は、例えば、図1図3によって提供され、上述のことにおいて説明された情報に基づいて、実際の用途に補助的構成要素が必要とされることは理解する。
【0046】
図4aは、接続工程の準備状態を例示し、ここで、ガイドポスト201に取り付けられた引き込みワイヤ8は、引き込みおよび接続ユニット6に近接する位置に可撓性パイプ5を引く。第1の実施形態の場合のように、ガイドポスト201は、可撓性パイプの中心軸a−aから距離hだけ延び(図面(iii)を参照されたい)、引き込みワイヤ8は、ガイドポスト201の自由端部またはヘッド202に取り付けられる。第1の実施形態の場合のように、可撓性パイプ上の牽引の角度は可撓性パイプの中心軸から逸れる。
【0047】
この第2の実施形態において、引き込みおよび接続ユニット6は、ドッキングフレーム222に対して静止しているガイドポストレセプタクル223を備えている。しかしながら、ガイドポストレセプタクル223はまた、第1の実施形態の配置と同様に、ドッキングフレーム222に対してスライド可能に配置され得る。
【0048】
この第2の実施形態において、ガイドポスト201およびガイドポストレセプタクル223は、相補的にベルマウス形状状を備えている。特に図(i)に例示されるように、ガイドポストレセプタクル223は、非円形形状、より正確には実質的に長方形であり、断面の長さはカップリングハウジング20の中心軸b−bに実質的に平行である。ガイドポストレセプタクル223の中心軸dおよびカップリングハウジング20の中心軸b−bは、互いに対して非平行であり、すなわちそれらの間に角度a有し、ここで0°<a<90°である。特定の積載システムに関して、この角度は、可撓性パイプおよびカップリングシステムの重量および剛性に基づいて、推定される。典型的には、15°<a<35°である。
【0049】
同様に、ガイドポスト201は、ガイドポストレセプタクル223の形状に相補的な形状であり、ガイドポスト断面の長さは、可撓性パイプ5の中心軸a−aに実質的に平行である。図4aに例示される状態において、可撓性パイプの中心軸a−aは、カップリングハウジング20の中心軸b−bに対して角度βである。
【0050】
図4bにおいて、ガイドポスト201は、ガイドポストレセプタクル223に入った。前述の長方形の形状は、カップリングハウジング20に対して可撓性パイプ5の横への整列、すなわち同じ垂直面への整列を確実にする。また、前述のベルマウス形状状は、中心軸a−aとb−bとの間の角度を減少させるように働く。従って、この状態において、可撓性パイプの中心軸a−aは、カップリングハウジング20の中心軸b−bに対して角度βであり、β<βである。
【0051】
図4cに例示される状態において、ガイドポスト201は、ガイドポストレセプタクル223の中にさらに引かれ、2つの構成要素の下部は可撓性パイプ5を旋回させるように協働し、すなわち、その結果、中心軸a−aが中心軸b−bに対して角度βを呈し、ここでβ<βである。
【0052】
図4dに例示される状態において、ガイドポストはガイドポストレセプタクル223の中に完全に引かれ、第1のフランジ15および第2のフランジ21は嵌合され、接続は完了する。この状態において、可撓性パイプの軸a−aは、角度β=0°であり、カップリングハウジング20の中心軸b−bすなわち2つの軸は、整列させられる。ガイドポストは、好ましくは、当技術分野において公知のロッキングピン(図示されていない)または類似のロッキングデバイスによって、この位置においてガイドポストレセプタクルにロックされ得る。
【0053】
(第3の実施形態の説明)
本発明の第3の実施形態は、図5を参照してここで説明される。原理略図を含むこの図において、本発明を説明するために必要な要素のみが示される。当業者は、例えば、図1図4によって提供され、上述のことにおいて説明された情報に基づいて、実際の用途に補助的構成要素が必要とされることは理解する。
【0054】
図5は、接続工程の準備状態を例示する。引き込みワイヤ8は、レセプタクル323を通ってプーリ326の周りを引き込みウィンチ(図示されていない)に走る。当業者は、レセプタクル323が上記に説明された引き込みおよび接続ユニット6および引き込みおよび接続ユニット6の一部に取り付けられることを理解する。
【0055】
この第3の実施形態において、可撓性パイプ上のガイドは、可撓性パイプ5に取り付けられるガイド装置301を備えている。ガイド装置301は、
−可撓性パイプ5の中心軸a−aに対して横に配置されるビーム301aと、
−プレート要素301bであって、中心軸a−aに整列して配置され、中心軸a−aに対してすくい角δを有し、そのピークが上記の中心軸から距離hだけ延びる、プレート要素301bと、
−3つのワイヤセグメント301c、301d、301eであって、第1のワイヤセグメント301cは上記のピークの近くのプレート要素301bに取り付けられ、第2の301dおよび第3の301eワイヤセグメントは、上記の横ビーム301aのそれぞれの端部に取り付けられ、すべての3つのワイヤセグメントは、中心軸a−aの上に距離hだけ延びる共通の接合部Pにおいて引き込みワイヤ8に接続される、3つのワイヤセグメント301c、301d、301eとを備えている。機能的に、この接合部Pは上記に説明されたガイドポストヘッド102に類似する、
従って、この構成に対して−そして、第1および第2の実施形態におけるように−、可撓性パイプ上の牽引の角度は、可撓性パイプの中心軸から逸れる。
【0056】
(第4の実施形態の説明)
本発明の第4の実施形態は、図6を参照してここで説明される。原理略図を含むこの図において、本発明を説明するために必要な要素のみが示される。当業者は、例えば、図1図4によって提供され、上述のことにおいて説明された情報に基づいて、実際の用途に補助的構成要素が必要とされることは理解する。
【0057】
この第4の実施形態において、可撓性パイプ上のガイドは、可撓性パイプに取り付けられたガイド装置401を備えている(パイプは図6に示されていない)。図面(i)は三角形のプレート401aを示し、図面(ii)は長方形のプレート401’aを示し、図面(iii)は円形のプレート401”aを示す。プレートは、2つのワイヤセグメント401b、401cを介して引き込みワイヤ8に接続され、2つのワイヤセグメント401b、401cは、接合部Pにおいて一緒になり、プレートに対して間隔を空けた関係で取り付けられる。
【0058】
図6の図面(iii)は、引き込みワイヤ8がレセプタクル423を通って、ガイドリング426を通って、引き込みウィンチ(図示されていない)に走る仕方を例示する。当業者は、レセプタクル423およびガイドリング426が上記に説明された引き込みおよび接続ユニット6および引き込みおよび接続ユニット6の一部に取り付けられることを理解する。
【0059】
図6の図面(iv)は、ガイド装置401がレセプタクル423の中に完全に引き込まれたときの状態を例示し、ワイヤセグメント401b、401cは、可撓性パイプ(図6に示されていない)に取り付けられたプレート401”aに復原モーメントを加え、従って可撓性パイプは、上記に説明された引き込みおよび接続ユニットに整列させられる。
【0060】
(第5の実施形態の説明)
本発明の第5の実施形態は、図7を参照してここで説明される。原理略図を含むこの図において、本発明を説明するために必要な要素のみが示される。当業者は、例えば、図1図4によって提供され、上述のことにおいて説明された情報に基づいて、実際の用途に補助的構成要素が必要とされることは理解する。
【0061】
この第5の実施形態において、可撓性パイプ上のガイドは、可撓性パイプに取り付けられたガイド装置501を備えている(パイプは図7に示されていない)。図面(i)および(ii)は三角形のプレート501a、501’aを示し、図面(iii)は円形のプレート501”aを示す。プレートは、3つのワイヤセグメント501b、501c、501dを介して引き込みワイヤ8に接続され、3つのワイヤセグメント501b、501c、501dは、接合部Pにおいて一緒になり、プレートに対して間隔を空けた関係で取り付けられる。
【0062】
図7の図面(iii)は、引き込みワイヤ8がレセプタクル523を通って、ガイドリング526を通って、引き込みウィンチ(図示されていない)に走る仕方を例示する。当業者は、レセプタクル523およびガイドリング526が上記に説明された引き込みおよび接続ユニット6および引き込みおよび接続ユニット6の一部に取り付けられることを理解する。
【0063】
図7の図面(iv)は、ガイド装置501がレセプタクル523の中に完全に引き込まれたときの状態を例示し、ワイヤセグメント501b、501c、501dは、可撓性パイプ(図7に示されていない)に取り付けられたプレート501”aに復原モーメントを加え、従って可撓性パイプは、上記に説明された引き込みおよび接続ユニットに整列させられる。
【0064】
(すべての実施形態に共通)
本発明は、引き込みおよび接続ユニット6がシャトルタンカー2に取り付けられ、可撓性パイプ5の自由端部が生産船1から供給されるというシステムに関して説明されたが、当業者は、本発明が逆の構成、すなわち引き込みおよび接続ユニットが生産船に取り付けられる場合に同様に適用可能であることを理解する。
【0065】
本発明は、生産船とシャトルタンカーとの間のLNGの沖合いでの移送のためのシステムに関して説明されたが、当業者は、本発明に従う接続デバイスが、航海船と陸上の工場との間、または陸上もしくは海上の他の船間などの他のLNGシステムにも用いられ得ることを理解する。当業者はまた、本発明がLNG以外の他の流体にも有用であることを理解する。
【0066】
本発明は比較的堅い可撓性パイプ5を有するシステムに特に有用であるが、発明された接続デバイスは、任意の堅さのパイプに適用可能である。
図1a
図1b
図2a
図2b
図2c
図3
図4a
図4b
図4c
図4d
図5
図6
図7