Устройство для перекачки текучей среды из установленной в море конструкции
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к устройству для перекачки текучей среды от опорной конструкции (1), установленной в море, оснащенной устройством (4) складирования гибких трубопроводов, к которому прикреплены первые концы (3-1) множества гибких трубопроводов, предпочтительно проходящих между опорной конструкцией (1) и судном (2). Устройство перекачки текучей среды по изобретению содержит первое соединительное и клапанное устройство (13-1), причем гибкие трубопроводы соединены друг с другом на уровне их вторых концов (3-6) этим первым соединительным и клапанным устройством (13-1), которое содержит число n первых участков трубопроводов, выполненных с возможностью присоединения ко второму соединительному и клапанному устройству (13-2), предпочтительно установленному на борту указанного судна. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик устройства для перекачки текучей среды от установленной в море конструкции. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству и способу перекачки текучей среды, предпочтительно жидких или газообразных нефтепродуктов, от опорной конструкции, установленной в открытом море жестко или на плаву, то есть опирающейся на морское дно или поставленной на якоря, предпочтительно к устройству и способу перекачки текучей среды между этой опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным параллельно или в тандеме с опорной конструкцией. Устройство для перекачки содержит число n гибких трубопроводов, складированных или выполненных с возможностью складирования на опорной конструкции с помощью устройства складирования гибких трубопроводов, на уровне которого может быть закреплен первый конец каждого из гибких трубопроводов, причем предпочтительно гибкие трубопроводы проходят или выполнены с возможностью прохода между опорной конструкцией и судном.
Устройство относится также к указанному устройству перекачки, содержащему, кроме того, опорную конструкцию, при необходимости судно, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенное параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, устройство складирования, предпочтительно устройство складирования и направления, и два гибких трубопровода, предпочтительно, по меньшей мере, три гибких трубопровода, проходящих от опорной конструкции, на которой эти гибкие трубопроводы складированы с помощью устройства складирования. Устройство перекачки по изобретению содержит соединительное и клапанное устройство, используемое для продувки гибких трубопроводов.
Устройство складирования гибких трубопроводов в соответствии с изобретением, расположенное на борту опорной конструкции, позволяет хранить гибкие трубопроводы в намотанном состоянии между двумя перекачками текучей среды между плавучей опорной конструкцией и судном-перевозчиком и разматывать их для перекачки текучей среды между плавучей опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана.
В частности, техническая область применения является областью разгрузки в морских условиях нефтепродуктов, включая жидкую сырую нефть или дизельное топливо или сжиженный газ, а именно сжиженный природный газ, или газ в газообразном состоянии, от опорной конструкции, например, находящейся в области месторождения, к судну-перевозчику, расположенному параллельно или в тандеме, как будет объяснено дальше.
Более конкретно, эта техническая область изобретения является областью перекачки в морских условиях сжиженного природного газа (СПГ), при температуре до -165°C, между плавучей опорной конструкцией, содержащей, по меньшей мере, один резервуар хранения сжиженного природного газа (СПГ) и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным в тандеме, то есть на определенном расстоянии от плавучей опорной конструкции на том же продольном направлении.
Уровень техники
На нефтяных месторождениях в открытом море, расположенных на большом расстоянии от берега, нефтепродукты, такие как нефть или газ, обычно добывают, обрабатывают и хранят на борту плавучей опорной конструкции, в частности, так называемого типа плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ). При этом нефтепродукты, такие как нефть и/или газ, перевозят судами-перевозчиками, которые приходят регулярно, например, каждую неделю, для забора продуктов месторождения. Для этого в настоящее время используют три технологии.
Первая технология заключается в том, что на большом расстоянии от плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ), например, на расстоянии примерно 1000-1500 м, устанавливают буй, называемый загрузочным буем, связанный с плавучей платформой добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) подводными трубопроводами, и нефть или газ передают в этот загрузочный буй по подводным трубопроводам. В этом случае судно-перевозчик устанавливают на якорь около загрузочного буя и затем загрузку производят через гибкие трубопроводы, соединяющие плавучий буй с морской поверхностью, при этом нефть или газ нагнетают насосом, расположенным на борту плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ), для загрузки судна-перевозчика.
Вторая технология заключается в том, что судно-перевозчик подходит к плавучей платформе добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) параллельно, то есть борт к борту. В этом случае перекачку производят либо с помощью загрузочных стрел шарнирно-сочлененного типа, как это производится во время перекачки в порту, либо по гибким трубопроводам небольшой длины.
Третья технология заключается в том, что судно-перевозчик располагают в тандеме с плавучей платформой добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ), то есть судно перевозчик позиционируют на оси плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) на безопасном расстоянии, по меньшей мере, от 50 до 150 м, затем пришвартовывают к ней. После этого захватывают концы гибких трубопроводов, который проходят от плавучей опорной конструкции, где они присоединены к резервуару, для их присоединения на борту судна-перевозчика, так что нефть или газ может нагнетаться насосом от плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) для загрузки судна-перевозчика.
На нефтяных месторождениях обычно оказывают предпочтение использованию загрузочного буя, но обычно в дополнение к нему предусматривают резервное устройство, которое может быть либо устройством параллельного соединения, то есть устройством для соединения с судном-перевозчиком, расположенным параллельно плавучей платформе добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ), либо устройством тандемного соединения, то есть устройством соединения с судном-перевозчиком, расположенным в тандеме с плавучей платформой добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ). Иногда могут быть предусмотрены даже два этих устройства.
В случае сырой нефти при всех конфигурациях соединительные трубопроводы, ведущие как к загрузочному бую, так и к судну-перевозчику, остаются заполненными либо сырой нефтью, либо нефтепродуктом, обычно дизельным топливом, которое заменяет сырую нефть, когда имеется риск застывания (при сырой нефти парафинового основания).
В отличие от этого, когда дело касается перекачки сжиженного газа типа сжиженного природного газа (СПГ) температуры -165°C, передаточные устройства содержат, по меньшей мере, один соединительный трубопровод для сжиженного газа и один возвратный соединительный трубопровод, обычно меньшего диаметра, для отвода газов из резервуаров судна-перевозчика по мере их заполнения сжиженным природным газом (СПГ), в частности, газа метана, для его обратного сжижения на борту плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ). Кроме того, гибкие соединительные трубопроводы должны быть практически полностью опорожнены после разгрузки, чтобы устранить образование наледи на трубопроводах и особенно на механических соединительных устройствах этих трубопроводов. Помимо этого последние должны содержать специальную изоляцию для ограничения регазификации жидкого метана (СПГ) в ходе его перекачки. Поэтому для такой разгрузки предпочтительны схемы параллельного и тандемного расположения с соединительными устройствами, в которых соединительные трубопроводы являются не подводными, а плавучими на поверхности, причем эти трубопроводы имеют как можно меньшую длину.
Однако разгрузка с параллельным расположением является делом чрезвычайно тонким, так как приближение судна-перевозчика для позиционирования параллельно плавучей платформе добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) на расстоянии, равном, по меньшей мере 5 м, может производиться только в очень благоприятных морских условиях. При волнении на море перекачка становится невозможной, и если плавучая платформа добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) заполнена, это может приводить к необходимости остановки добычи, что представляет серьезный ущерб рентабельности установок для разработки нефтяных месторождений. В этом случае используются либо передаточные устройства, образованные известными передаточными стрелами, либо бортовые устройства плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) с гибкими трубопроводами. Такое устройство для разгрузки при параллельном расположении описано в патентном документе EP 2239190.
Разгрузка при тандемном расположении намного надежнее, однако разгрузочные трубопроводы намного длиннее, так что сложнее производить с ними операции и складировать их на борту плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ). Для этих целей было разработано множество устройств складирования и направления на борту плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ). В некоторых их них используются крупные несущие конструкции шарнирного типа, поддерживающие множество жестких трубопроводов, которые включают в себя поворотные шарнирные сочленения, как это описано в патентном документе US 4393906.
Другие решения предусматривают использование жестких трубопроводов с поворотными или гибкими соединениями, расположенных в виде гирлянды между плавучей платформой добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) и судном-перевозчиком, как это раскрыто в патентном документе WO/01-04041.
Другой технической областью применения является область хранения сжиженного природного газа (СПГ) вблизи места использования, например, для отправки газа на сушу после регазификации или для его преобразования на месте в электроэнергию для перекачки электричества в локальную сеть. В этом случае судно разгружает свой груз сжиженного природного газа (СПГ), а плавучая опорная конструкция называется плавучей установкой для хранения и регазификации (ПУХР).
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного передаточного устройства для перекачки по параллельной или тандемной схеме между опорной конструкцией и судном-перевозчиком типа танкера для перевозки сжиженного метана, а именно для разгрузки опорной конструкции в судно-перевозчик.
Более конкретно, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства перекачки с помощью гибких трубопроводов, отходящих от морской опорной конструкции, оснащенного устройством поддержки и направления гибких трубопроводов, которое облегчает выполнение операций с этими трубопроводами для перекачки текучей среды между опорной конструкцией и судном-перевозчиком, а также предназначено для складирования гибких трубопроводов на борту опорной конструкции между двумя циклами перекачки.
Проблема, на решение которой направлено изобретение заключается, с одной стороны, в том, чтобы облегчить присоединение концов гибких трубопроводов на борту судна-перевозчика, когда эти трубопроводы являются трубопроводами перекачки нефтепродуктов, проходящими от установленной в море опорной конструкции к судну, и с другой стороны, в том, чтобы облегчить опорожнение гибких передаточных трубопроводов после разгрузки нефтепродукта перед их обратным складированием на борту опорной конструкции с помощью устройства складирования.
Для этого в соответствии с изобретением предложено устройство перекачки от установленной в море опорной конструкции, оснащенной устройством складирования, гибких трубопроводов, на уровне которого прикреплены первые концы множества гибких трубопроводов, проходящих предпочтительно между этой опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, причем трубопроводы соединены друг с другом на уровне их вторых концов первым соединительным и клапанным устройством, которое содержит число n первых участков трубопроводов, выполненных с возможностью соединения со вторым соединительным и клапанным устройством, предпочтительно установленным на борту судна, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана.
Более конкретно, изобретение предоставляет в распоряжение устройство для перекачки текучей среды от опорной конструкции, установленной в море жестко или на плаву, предпочтительно между опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, при этом устройство для перекачки содержит число n гибких трубопроводов, складированных или выполненных с возможностью складирования на опорной конструкции с помощью устройства складирования гибких трубопроводов, на уровне которого закреплен первый конец каждого из гибких трубопроводов, причем предпочтительно гибкие трубопроводы выполнены с возможностью прохода между опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, отличающееся тем, что содержит первое соединительное и клапанное устройство, причем гибкие трубопроводы соединены друг с другом на уровне их вторых концов этим первым соединительным и клапанным устройством, при этом соединительное и клапанное устройство содержит число n первых участков трубопроводов, предпочтительно жестких, удерживаемых в фиксированном положении относительно друг друга, предпочтительно параллельно друг другу, при этом число n является целым числом, по меньшей мере, равным трем, при этом каждый первый участок трубопровода содержит:
- на своем первом конце первый соединительный элемент трубопровода, предпочтительно в виде охватываемой или охватывающей части автоматического соединителя, и
- на своем втором конце второй соединительный элемент, предпочтительно муфту, в сборе со вторым концом указанного гибкого трубопровода, и
- при этом каждый первый участок трубопровода содержит между своими двумя концами число n-1 боковых соединений, допускающих сообщение соответственно с одним из числа n-1 других первых жестких участков трубопроводов, при этом каждое боковое соединение содержит один первый клапан сообщения, и
- первый соединительный клапан, расположенный между первым соединительным элементом и боковым соединением,
- при этом первые участки трубопроводов предпочтительно удерживаются параллельно с помощью первой жесткой опоры, с которой они соединены,
- при этом первые клапаны сообщения являются предпочтительно мотыльковыми клапанами, а первые соединительные клапаны являются предпочтительно шаровыми клапанами.
Следует понимать, что каждый первый соединительный клапан, расположенный между первым соединительным элементом и боковым соединением, может допускать или препятствовать текучей среде протекать в первом участке трубопровода к первому соединительному элементу или от него при своем открытом или, соответственно, закрытом положении.
Соединительное и клапанное устройство по изобретению особенно хорошо пригодно для выполнения продувки комплекта гибких трубопроводов после их использования для разгрузки жидкого нефтепродукта между установленной в море опорной конструкцией и судном-перевозчиком, как это будет описано дальше, перед их складированием с помощью устройства складирования, с одной стороны, во избежание повреждения гибких трубопроводов и, с другой стороны, для облегчения их складирования с помощью устройства складирования.
Предпочтительно устройство для перекачки по изобретению дополнительно содержит второе соединительное и клапанное устройство, расположенное или выполненное с возможностью расположения на борту судна, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенного параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, в частности ориентированного в сторону борта опорной конструкции, причем первое соединительное и клапанное устройство соединено или выполнено с возможностью соединения со вторым соединительным и клапанным устройством, а второе соединительное и клапанное устройство содержит:
- число n вторых участков трубопроводов, предпочтительно жестких,
- при этом каждый второй участок трубопровода сообщается или имеет возможность сообщения на одном из своих концов со вторым резервуаром внутри судна, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, и на своем втором конце содержит первый ответный соединительный элемент трубопровода, при этом первый ответный соединительный элемент трубопровода выполнен с возможностью разъемного соединения с первым соединительным элементом, при этом первый ответный соединительный элемент трубопровода предпочтительно выполнен в виде охватывающей или, соответственно, охватываемой части автоматического соединителя,
- при этом вторые участки трубопроводов удерживаются в фиксированном положении относительно друг друга, предпочтительно параллельно друг другу, чтобы обеспечить соединение первых ответных соединительных элементов с первыми соединительными элементами,
- при этом каждый второй участок трубопровода содержит второй соединительный клапан, выполненный с возможностью допускать или препятствовать течению текучей среды во втором участке трубопровода к первому ответному соединительному элементу или от него при своем открытом или, соответственно, закрытом положении,
- при этом вторые участки трубопроводов предпочтительно удерживаются параллельно с помощью второй жесткой опоры, с которой они соединены,
- при этом вторые соединительные клапаны предпочтительно являются шаровыми клапанами.
В частности, гибкие трубопроводы содержат, по меньшей мере, один первый гибкий трубопровод, предпочтительно, по меньшей мере, два гибких трубопровода, первый и второй гибкие трубопроводы, предназначенный (предназначенные) для перекачки внутри него (них) сжиженного газа между плавучей опорной конструкцией и, по меньшей мере, одним вторым резервуаром судна, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, и один второй гибкий трубопровод, предпочтительно меньшего диаметра, чем первый и второй трубопроводы, внутри которого газ, соответствующий газу свода второго резервуара, может передаваться от второго резервуара к первому резервуару внутри плавучей опорной конструкции или к блоку сжижения на опорной конструкции перед перекачкой к первому резервуару, а именно по мере заполнения второго резервуара.
В частности, в том случае, когда судно для перевозки сжиженного метана является судном-перевозчиком и производится разгрузка сжиженного газа от плавучей опорной конструкции к судну-перевозчику, возврат газа от судна-перевозчика к плавучей опорной конструкции осуществляется по мере заполнения второго резервуара внутри судна-перевозчика.
Также в частности, устройство для перекачки текучей среды, а именно жидкого или газообразного нефтепродукта, содержит устройство складирования, предпочтительно устройство складирования и направления, и, по меньшей мере, два гибких трубопровода, предпочтительно, по меньшей мере, три гибких трубопровода, проходящих между опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, причем гибкие трубопроводы, по меньшей мере, частично складированы с помощью устройства складирования, при этом гибкие трубопроводы оснащены первым соединительным и клапанным устройством, присоединенным ко второму соединительному и клапанному устройству, расположенному или выполненному с возможностью расположения на борту судна.
В первом режиме осуществления перекачка заключается в разгрузке сжиженного газа от опорной конструкции к судну, называемому судном-перевозчиком.
Во втором режиме осуществления перекачка заключается в загрузке сжиженного газа от судна, называемого судном снабжения, к опорной конструкции. В целом речь идет о загрузке сжиженного газа, который регазифицируют внутри опорной конструкции для перекачки на землю в газообразном состоянии или для генерирования электричества. В этом случае плавучая опорная конструкция может содержать блок генерирования электричества с газовым источником и трансформаторную установку для передачи электрического тока на землю. В таком случае целесообразно выполнение опорной конструкции в виде конструкции, опирающейся на морское дно.
Более конкретно, гибкие трубопроводы являются плавучими трубопроводами, которые плавают на поверхности, по меньшей мере, на участке расстояния между опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана.
Настоящее изобретение предоставляет в распоряжение также способ перекачки текучей среды предпочтительно жидкого или газообразного нефтепродукта, от опорной конструкции, установленной в море жестко или на плаву, предпочтительно между опорной конструкцией и судном, предпочтительно типа танкера для перевозки сжиженного метана, расположенным параллельно или в тандеме с опорной конструкцией, с помощью устройства для перекачки по изобретению, при котором осуществляют перекачку жидкого нефтепродукта, предпочтительно сжиженного природного газа (СПГ), через два гибких трубопровода, первый и второй гибкие трубопроводы, затем производят продувку этих первого и второго гибких трубопроводов, которые послужили для перекачки жидкого продукта, предпочтительно типа сжиженного природного газа (СПГ), выполняя следующие последовательные этапы, на которых:
a. закрывают первые и вторые соединительные клапаны и отсоединяют друг от друга первое соединительное и клапанное устройство и второе соединительное и клапанное устройство, и
b. нагнетают газ в первый конец первого гибкого трубопровода от опорной конструкции и открывают, по меньшей мере, первый клапан сообщения между первым гибким трубопроводом и вторым гибким трубопроводом в сборе с первым соединительным и клапанным устройством, при этом другие первые клапаны сообщения закрыты, затем
c. закрывают первый клапан сообщения между первым и вторым гибкими трубопроводами, когда первый гибкий трубопровод достаточно опорожнен, предпочтительно, по существу, полностью опорожнен.
Под выражением «достаточно опорожнен» имеется в виду, что внутренний объем этого трубопровода, заполненный остаточной текучей средой, не превышает 10% общего внутреннего объема трубопровода, предпочтительно не превышает 5%, то есть пустой внутренний объем составляет, по меньшей мере, 90%, предпочтительно, по меньшей мере, 95% и более предпочтительно, по меньшей мере, 95% общего внутреннего объема.
Таким образом, способ позволяет отводить содержимое первого гибкого трубопровода через второй гибкий трубопровод и за счет этого получать после этапа c) по существу опорожненный и практически полностью опорожненный первый гибкий трубопровод. Однако остается еще обычно, по меньшей мере, 10% и даже до 15% не опорожненного внутреннего объема второго трубопровода, когда внутренний объем первого трубопровода полностью опорожнен.
Полное опорожнение второго гибкого трубопровода после этапа c) представляет особенную трудность, так как конечный участок второго гибкого трубопровода, соответствующий, по существу, вертикальному участку между уровнем моря и уровнем его подхода к устройству складирования в той точке, с которой он взаимодействует, остается обычно, по меньшей мере, частично заполненным после этапа c), поскольку двухфазная текучая среда движется вверх, но сила тяжести стремится естественным образом опустить ее к уровню моря.
Предпочтительно после этапа c) полностью продувают второй гибкий трубопровод, выполняя следующие последовательные этапы:
d. нагнетают газ от опорной конструкции в первый конец второго трубопровода и открывают первый клапан сообщения между вторым гибким трубопроводом и третьим гибким трубопроводом меньшего диаметра, чем второй трубопровод, таким образом, что расход продувочного газа таков, что скорость газа составляет выше 1,5 м/с, предпочтительно выше 3 м/с и еще более предпочтительно выше 5 м/с, при этом другие первые клапаны закрыты, и
e. закрывают первый клапан сообщения между вторым и третьим трубопроводами, когда второй трубопровод достаточно опорожнен, предпочтительно, по существу, полностью опорожнен.
Следует понимать, что в этом режиме осуществления внутренний объем жидкого продукта, содержащегося во втором трубопроводе, полностью опорожняется через третий трубопровод. Тот факт, что третий трубопровод имеет меньший диаметр, благоприятен для полного опорожнения третьего трубопровода на его конечном по существу вертикальном участке между уровнем моря и входом на соответствующий вращающийся диск после этапа e), когда этот второй трубопровод уже, по существу, опорожнен. Особенные преимущества имеет использование комбинации этапов от a) до e) включительно для опорожнения всего комплекта первого, второго и третьего трубопроводов.
Другой проблемой, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства складирования и направления гибких трубопроводов, которое позволяет управляемым образом регулировать натяжение и длину гибких трубопроводов между плавучей опорной конструкцией и судном-перевозчиком с тем, чтобы предотвращать взаимные помехи множества соединительных трубопроводов, проходящих от устройства складирования и направления между плавучей опорной конструкцией и судном-перевозчиком.
Для этого в соответствии с изобретением устройство для перекачки содержит установленную в море опорную конструкцию, оснащенную, предпочтительно на поверхности, а именно на палубе, устройством складирования и направления гибких трубопроводов, которое, по существу, содержит:
- первую несущую конструкцию, поддерживающую множество вращающихся дисков, расположенных один над другим,
- гибкие трубопроводы, намотанные или выполненные с возможностью наматывания по плотной концентричной спирали увеличивающегося диаметра с опорой на верхние стороны дисков,
- вращающееся соединительное устройство, допускающее соединение между, с одной стороны, ближайшим к центру диска первым концом гибкого трубопровода, намотанного вокруг центрального ствола, причем первый конец трубопровода может приводиться во вращение вместе с вращающимся диском, и, с другой стороны, концом передаточного трубопровода, который остается неподвижным при приведении диска во вращение и предпочтительно находится в сообщении, по меньшей мере, с одним первым резервуаром внутри опорной конструкции, и
- множество направляющих средств, выполненных с возможностью направлять участки гибких трубопроводов, находящиеся снаружи вращающихся дисков на продолжении остальных участков трубопроводов, опирающихся на диски, таким образом, что эти участки трубопроводов на сходе с дисков расположены прямолинейно в различных положениях в параллельном борту горизонтальном направлении Y1Y1′ на различных высотах и могут принимать различные направления α1, α2, α3 своих осевых вертикальных плоскостей P1, P2, P3 относительно этого горизонтального направления Y1Y1′, параллельного борту.
Более конкретно, опорная конструкция оснащена на поверхности устройством складирования и направления гибких трубопроводов, выполненным с возможностью складирования и направления множества, предпочтительно, по меньшей мере, трех гибких трубопроводов, причем устройство складирования и направления содержит:
- первую несущую конструкцию, опирающуюся на палубу опорной конструкции или жестко соединенную с ней вблизи борта опорной конструкции, предпочтительно вблизи продольной торцевой стенки опорной конструкции, причем первая несущая конструкция поддерживает множество вращающихся дисков, расположенных один над другим,
- при этом каждый вращающийся диск выполнен с возможностью механизированного привода первым мотором во вращение вокруг центральной вертикальной оси ZZ′ независимо от других дисков, предпочтительно вокруг одной и той же центральной вертикальной оси ZZ′, каждый вращающийся диск содержит центральное отверстие, над которым установлен центральный ствол, на который и вокруг которого гибкий трубопровод может быть намотан по плотной концентричной спирали увеличивающегося диаметра с опорой на верхнюю сторону диска, при этом центральное отверстие вращающегося диска снабжено соединением с вращающимся соединительным устройством, выполненным с возможностью обеспечивать соединение между, с одной стороны, ближайшим к центральному стволу первым концом гибкого трубопровода, намотанного вокруг центрального ствола, причем первый конец трубопровода может приводиться во вращение вместе с вращающимся диском, и, с другой стороны, концом стационарного передаточного трубопровода, другой конец которого сообщается, по меньшей мере, с одним первым резервуаром внутри опорной конструкции, и
- множество направляющих средств, причем каждое из направляющих средств выполнено с возможностью направлять участок трубопровода на сходе с каждого вращающегося диска на продолжении намотанного на диске участка трубопровода таким образом, что различные участки трубопроводов на сходе с различных вращающихся дисков расположены прямолинейно со смещением в различные положения в параллельном борту горизонтальном направлении Y1Y1′ на различных высотах и могут принимать направления α1, α2, α3 своих различных осевых вертикальных плоскостей P1, P2, P3 относительно этого горизонтального направления Y1Y1′, параллельного борту.
Следует понимать, что участок трубопровода на сходе с диска соответствует участку не намотанного трубопровода, находящемуся на продолжении последнего витка намотанного трубопровода в ходе наматывания или разматывания.
Устройство складирования и направления по изобретению имеет особые преимущества для расположения относительно друг друга и для независимого регулирования длины и/или натяжения различных трубопроводов, проходящих на сходе с дисков между дисками и вторыми концами гибких трубопроводов, сообщающихся со вторым судном, в частности судном-перевозчиком, таким образом, что устранен риск их взаимных помех и особенно их запутывания в ходе разматывания и наматывания, соответственно перед протяжкой или после протяжки трубопроводов между плавучей опорной конструкцией и судном-перевозчиком.
Это независимое регулирование вращения различных вращающихся дисков особенно полезно и имеет преимущества, так как наматываемые на различные вращающиеся диски различные гибкие трубопроводы имеют разные диаметры и требуют разной скорости наматывания и разматывания для поддержания, по существу, одинаковой длины или одинакового натяжения на сходе с вращающихся дисков в ходе наматывания и разматывания.
Это особенно относится к случаю перекачки сжиженного газа типа сжиженного природного газа (СПГ) от плавучей платформы добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ) к судну-перевозчику, когда через другой гибкий трубопровод, обычно меньшего диаметра, передается обратно газ свода резервуаров от судна-перевозчика к плавучей платформе добычи, хранения и выгрузки (ППДХВ), как это объясняется дальше.
Под термином «борт» здесь имеется в виду наружная стенка корпуса судна, а именно как продольные стенки корпуса, так и поперечные стенки на продольных оконечностях корпуса, то есть нос и корма судна.
Под термином «гибкий трубопровод» имеются в виду трубопроводы, которые под определением «гибкие» хорошо известны специалисту в данной области и описаны в нормативных документах, опубликованных Американским институтом нефти (API - American Petroleum Institute), в частности, под обозначениями API 17J и API RP 17 B. Такие гибкие трубопроводы изготавливает и реализует, в частности, компания COFLEXIP, Франция. Обычно гибкие трубопроводы содержат внутренние герметичные слои из термопластичных материалов, связанные со слоями, стойкими к внутреннему давлению в трубопроводе, обычно из стали или композиционных материалов, которые выполняются в форме спиральных лент и примыкают изнутри к термопластичному трубопроводу для сопротивления внутреннему давлению разрыва. Снаружи трубчатого термопластичного слоя предусмотрена наружная арматура в виде примыкающих спиральных лент, имеющих более длинный шаг винтовой навивки, то есть меньший угол наклона винтовой линии, а именно от 15 до 55°.
В частности, по меньшей мере, один гибкий трубопровод намотан, по меньшей мере, частично на центральном стволе и вокруг него по плотной концентричной спирали увеличивающегося диаметра с опорой на вращающийся диск, причем центральный ствол имеет радиус больше минимального радиуса изгиба гибкого трубопровода, при этом предпочтительно, по меньшей мере, три гибких трубопровода намотаны, по меньшей мере, частично соответственно на три вращающихся диска, при этом, по меньшей мере, один гибкий трубопровод имеет диаметр меньше, чем другие.
Далее, в частности, в устройстве для перекачки по изобретению каждое направляющее средство расположено на различной высоте соответственно напротив каждого вращающегося диска таким образом, что имеет возможность поддерживать промежуточный изогнутый участок трубопровода между задним участком трубопровода, занимающим, по существу, вертикальное положение вдоль борта, и передним участком трубопровода на сходе с диска в продолжение намотанного участка трубопровода, опирающегося на этот вращающийся диск, причем передний участок трубопровода на сходе с диска проходит в воображаемой плоскости P, по существу, касательной к поверхности верхней стороны диска, на которой намотан этот намотанный участок трубопровода, при этом различные задние участки трубопроводов, находящиеся, по существу, в вертикальном положении вдоль борта, расположены в положениях со смещением относительно друг друга в направлении Y1Y1′, параллельном борту, на сходе с блоков.
Далее, в частности, каждое направляющее средство содержит блок с горизонтальной осью Y1Y1′, имеющий возможность вращения вокруг своей первой оси, причем этот блок дополнительно выполнен с возможностью поворота, предпочтительно свободного, относительно второй вертикальной оси Z1Z1′, проходящей по диаметру блока, причем вращение вокруг первой оси каждого блока предпочтительно управляется вторым мотором, предпочтительно синхронизированным с первым мотором каждого диска.
При этом благодаря свободному повороту блока вокруг его второй вертикальной оси Z1Z1′ и синхронизированному вращению блока с приводом от двигателя вокруг первой горизонтальной оси Y1Y1′ промежуточный участок трубопровода, изогнутый блоком, может постоянно оставаться в той же, по существу, вертикальной плоскости P1, P2, P3, что и находящийся спереди участок трубопровода на сходе с диска. При этом различные вертикальные плоскости P1, P2, P3 направлены под различными углами α1, α2, α3 по отношению к направлению Y1Y1′ для того, чтобы трубопровод мог подходить к вращающемуся диску в продолжение и по касательной к концу последнего намотанного витка, что обеспечивает оптимальное направление трубопровода по мере его наматывания вокруг центрального ствола или разматывания.
Следует понимать, что речь идет о вертикальной осевой плоскости (P1, P2, P3) передних и промежуточных участков трубопровода, которые расположены в одной, по существу, вертикальной плоскости, тогда как задний участок трубопровода, занимающий, по существу, вертикальное положение, не обязательно расположен в той же вертикальной плоскости.
В варианте выполнения плавучей опорной конструкции по изобретению эти направляющие средства образованы простыми желобами.
Далее, в частности, различные блоки расположены со смещением относительно друг друга в горизонтальном, параллельном борту направлении Y1Y1′, на различных высотах, при этом верхняя точка каждого блока предпочтительно расположена по существу на уровне касательной плоскости P к верхней стороне вращающегося диска.
Следует понимать, что при этом различные задние участки трубопровода, занимающие по существу вертикальное положение