[发明专利]流体的海上输送设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备，其适于实施例如液化天然气等流体的装载和卸载。

背景技术

目前已经提出多种方法，使得液化天然气(LNG)的海上装载和卸载切实可行。从海洋技术会议(OTC)论文15301(为2003年5月5-8日美国德克萨斯州休斯顿举行的2003年海洋技术会议准备，论文题目为“Offshore Transfer Re-Gasification and Salt Dome Storage of LNG(LNG的海洋输送再气化和盐丘储藏)″)可知一种这样的方法。该论文描述了适用于系泊LNG承载船的单点系泊系统。该论文还描述了一种通过现有的舯歧管来排放LNG的设备。排放设备包括以可旋转方式安装的刚性臂，所述刚性臂承载标准流体输送系统。所述流体输送系统由三条管套管(PIP)管线组成；其中两条管线指定给LNG输送，第三条管线指定给蒸气返回。流体输送系统以铰接方式耦联至刚性臂以允许刚性臂随风摆动和倾斜以适应船和平台之间的运动变化。

当从系泊于单点系泊结构的船舯歧管卸载时，该结构在波浪和风的影响下可来回纵荡。为适应这种运动，上述OTC论文中所述的输送设备的刚性臂需要能够覆盖船的整个纵荡运动的很大的伸展范围，所述纵荡运动包括在系泊索缆故障后可能发生的那些运动和在能够执行物理断开前关闭输送阀时发生的其它运动。

对于某些类型的装载装备——例如钢制装载臂或柔性软管等，这些大的纵荡运动导致这种装载臂和软管在极限位置之间的大角度偏差，这种角度偏差在它们组成部件上引起很大的应变。

而且，因为装载臂和软管之间的物理空间有限，所以在断开操作期间装载臂和软管之间会发生某些“遮蔽″，因而，机械元件之间的撞击是不可避免的。

发明内容

本发明，至少在优选实施方式中，试图解决上面概括的问题其中的至少一些。

从第一方面看，本发明涉及一种适用于流体的海上输送设备，该设备包括多个可旋转构件，以及一个流体输送系统，流体输送系统适于将该设备连接至流体源或流体储藏仓；该设备能够安装在基座上，流体输送系统安装或耦联至旋转构件其中的一个上；其中，在使用时，可旋转构件相对于彼此的旋转受到控制，以保持流体输送系统相对于基座处于预定的定向。

本发明的设备有利地创造了其上可安装流体输送系统的稳定平台。流体输送系统可包括能够跨越整个纵荡运动的范围的硬装载臂或柔性软管，使得在大的纵荡运动时装载臂或软管本身能被基本零角度偏差地操作。显然，这种设置提供了改良的功能，并允许流体输送系统运行且在任何断开操作的临界阶段都不会产生撞击。

优选地，可旋转构件分别可绕各自的轴线旋转。所述轴线优选为相互平行，并且，在使用时，流体输送系统优选为在基本垂直于所述轴线的平面内平移。

该设备优选地包括第一可旋转构件、第二可旋转构件和第三可旋转构件。第二可旋转构件优选地安装在第一可旋转构件上；以及第三可旋转构件优选地安装在第二可旋转构件上。第一可旋转构件优选地以可旋转的方式安装在基座上，基座可以固定地安装，例如固定地安装在单点系泊结构上。流体输送系统优选地安装在第三可旋转构件上。当然，在替代实施方式中，该设备可包括2、4、5、6个或更多可旋转构件。

优选地，第一可旋转构件可绕第一轴线旋转，第二可旋转构件可绕第二轴线旋转，以及第三可旋转构件可绕第三轴线旋转。第一轴线和第二轴线优选地彼此偏离；以及第二轴线和第三轴线优选地也彼此偏离。

因此所述设备允许流体输送系统相对于基座平移，并且，可适应船和流体输送系统之间至少一个平面内的相对运动。

第一轴线、第二轴线和第三轴线优选地都基本竖直设置，以便于流体输送系统在基本水平的平面内平移。

所述设备优选地构造成使得当第一可旋转构件绕第一轴线转过α°的角度时，第二可旋转构件绕第二轴线转过2α°的角度(即，第二可旋转构件经过二倍于第一可旋转构件的角位移)。第一可旋转构件优选地沿第一方向旋转，第二可旋转构件优选地沿第二方向旋转，第一方向和第二方向相反。

该设备还优选地构造成使得当第一可旋转构件绕所述第一轴线转过α°的角度时，第三可旋转构件也转过α°的角度(即，第一可旋转构件和第三可旋转构件的角位移相等)。第一可旋转构件和第三可旋转构件优选地沿相同方向旋转。

第一可旋转构件、第二可旋转构件和第三可旋转构件的构造可以使得：即使第一可旋转构件和第二可旋转构件旋转，第三可旋转构件——并因而可允许流体输送系统——相对于基座可以保持在预定的定向。