在并排布置的两艘船之间输送低温制品的系统的制作方法

本发明涉及一种用于在输送期间在并排布置的两个结构之间输送低温制品的系统，第一结构是用于储存和运输低温制品的浮动结构例如甲烷运输船(下称“lngc即液化天然气运输船”)，第二结构是固定或浮动(自由或锚泊)结构例如甲烷运输船，其转变为fsru(fsru指称floatingstorageandregasificationunit，即浮式lng储存再气化装置)类型的用于接收和储存低温制品的终端设备。非限制性地，低温制品可以是液化气，例如液化天然气(下称为“lng”)、液态乙烷或者液态乙烯。

背景技术：

第一种已知的解决方案是具有至少一个软管的输送系统。但是，这种输送系统具有非常有限的移动范围。更特别的是，输送臂具有软管。但是，软管不得弯曲超过一定限度，以免损坏。此外，流量受软管高压力损失限制，尤其是受压力损失必须最小的蒸汽回收管线限制。

第二种解决方案在专利申请wo99/48752中述及。但是，该文献中述及的输送臂具有有限的移动范围。此外，所述申请中使用的刚性管段要求被支承在两艘船之间的区域中。

这种解决方案限制也非常大，特别是因为整个在例如lngc与fsru之间输送低温制品输送时，它需要使用吊车。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种用于从并排布置的低温制品储存和运输的第一浮动结构向低温制品储存的第二固定或浮动结构输送低温制品的系统，该系统没有上述缺陷，而且还带来其他优点。

为此，首先，本发明涉及一种低温制品输送系统，用于通过适于运输低温制品的输送管，从储存和运输低温制品的第一浮动结构向储存低温制品的第二固定或浮动结构输送低温制品。输送系统具有输送管，输送管本身具有至少三个刚性的管段，所述至少三个刚性的管段两两地通过联接部件流体连接，能运输低温制品，两个终端管段中每一个都具有自由端部，自由端部配置成端头，用于相应地连接到第一浮动结构的联接装置和第二固定或浮动结构的联接装置。。

这种解决方案具有许多优点，特别是实施快速的优点，避免持久使用专用于流体输送的起重装置。

根据单独地或者彼此组合采用的其他可能的特征：

-至少一个所述联接部件具有低温回转接头，低温回转接头通过至少一个弯管连接到相继两个管段的每个端部，或者低温回转接头连接到相继两个管段中每一个的弯曲端部；

-输送管包括链，链包括轴线布置在竖直平面中的五个低温回转接头，这五个低温回转接头使四个刚性的管段两两地连接，链通过用于输送管连接的刚性管形组件，连接到第一浮动结构及第二固定或浮动结构的每个联接装置，在其每个上布置具有轴线的一组两个低温回转接头，该一组两个低温回转接头与用于连接到链的低温回转接头布置成使其具有三种旋转自由度；

-在输送低温制品时，输送管呈链式地在其一部分长度上自由延伸在第一浮动结构的联接装置和第二固定或浮动结构的联接装置之间；

-系统具有配置成分别布置在第一浮动结构和第二固定或浮动结构上的联接装置，每个联接装置具有延伸管，延伸管配置成连接到第一浮动结构和第二固定或浮动结构中的相关结构的收集装置并连接到输送管的端头；

-输送管的终端管段中至少一个具有用于挂接到起重装置的挂接部件；

-第一浮动结构的联接装置具有定中构件，定中构件具有向上开放的凹口，凹口配置成向位于凹口底部的端头联接位置引导输送管的端头的互补构件；

-系统具有用于每个延伸管的自由端部的支承架；

-空隙设置在第一浮动结构的延伸管及其支承架之间或者设置在支承架与承载支承架的结构之间，以便在输送管的端头连接到延伸管之后能使延伸管进行预定弯曲；

-系统具有用于将输送管以折叠状态储存的储存装置，储存装置具有竖直支承件，竖直支承件竖立在储存装置的基部上，用于输送管的每个自由端部，以便能使输送管以在储存装置中折叠成两条边平行的四边形形状的构型布置。

其次，本发明涉及一种用于流体连接系统的方法，所述方法包括以下步骤：

-在输送管与第二固定或浮动结构的延伸管之间形成连接；

-使用连接到起重设备例如吊车的缆索来使输送管移动到第一浮动结构的延伸管上方；

-向位于第一浮动结构上的延伸管的连接器下放输送管的自由的端头；

-通过定中构件和互补构件使自由的端头挂接到第一浮动结构上的延伸管；以及

-使自由的端头固定于连接器。

附图说明

在下面参照附图对非限制性实施例进行的说明中，本发明的其他特征和优点将进一步体现出来，附图中：

图1是根据本发明一实施例的装置的示意性侧视图；

图2是根据本发明一实施例的细部侧视图，尤其示出延伸管的自由端部的支承架；

图3a是根据一实施例使系统支承在第一浮动结构上的支承架的细部侧视图；

图3b是根据本发明一实施例与lngc相关的支承架与延伸管之间连接的细部图；

图4a是根据本发明一实施例的锁紧的输送系统的细部侧视图；

图4b是根据本发明一实施例的引导和保持系统的定中构件的细部侧视图；

图4c是根据本发明一实施例的引导和保持系统的互补构件的细部侧视图；

图5a是根据本发明一实施例在连接过程中的装置的侧视图；

图5b是根据本发明一实施例在连接之前的装置的侧视图；

图5c是根据本发明一实施例的连接好的装置的侧视图；

图6a是装置以及清除所述装置所需的主阀的相当示意性的侧视图；

图6b是氮气在管段内通过以清除连接好的装置时的该连接好的装置的相当示意性的侧视图；

图6c是连接好的装置在该装置断开连接时的相当示意性的侧视图；

图7a和7b是根据一实施例的装置在装载到集装箱平台上的阶段中的两个相当示意性的侧视图；

图7c是根据一实施例的装置在装载到平台上的最后阶段的侧视图。

具体实施方式

图1表示用于从储存低温制品的第一浮动结构800(这里是lngc)向储存低温制品的第二固定或浮动结构900(这里是fsru)输送低温制品的链式输送系统的示意性侧视图，该输送系统具有由多个刚性管段形成的一个输送管，输送管配置成在同第一结构800连接的延伸管18与同第二结构900连接的延伸管11之间运输低温制品，这些管段两两地通过允许低温制品运输联接部件21至27进行流体连接，。

延伸管11在其端部之一通过收集装置910连接到第二结构，在其另一端部通过两个螺栓连接器46连接到输送管的一管段。

弯曲部分12由低温回转接头21连接到输送管端头12’，输送管端头12’承载用于与延伸管11的连接器(图1上的一对连接器46)进行连接的连接器。

低温接头21具有在图纸平面中的水平主轴线。因此，该结构允许输送系统在竖直平面中转动。

弯曲部分12由后面将要描述的紧急释放系统ers30连接到输送系统的其余部分。

紧急释放系统尤其具有与总体呈半圆形形状的管段连接的下部32。

半圆形管段具有邻接以形成半圆的两个弯曲段。半圆形管段的上部由低温回转接头22连接到紧急释放系统的下部32，在其另一端部由低温回转接头23连接到弯曲管段13。

低温回转接头22具有在图纸平面中的竖直主轴线，允许围绕紧急释放系统30的主轴线转动。

低温回转接头23具有在垂直于图纸的平面中的水平主轴线，而允许能在图纸平面中运动。

因此，这三个低温回转接头21至23的专门布置可实现在两个结构之间进行输送的系统的三维运动。

然后示出了彼此由低温回转接头24至26相连接的四个弯曲管段13至16。

换句话说，弯曲管段13由低温回转接头24连接到弯曲管段14，低温回转接头24的水平主轴线垂直于图纸平面。

弯曲管段14由低温回转接头25连接到弯曲管段15，低温回转接头25的水平主轴线也垂直于图纸平面。

弯曲管段15由低温回转接头26连接到弯曲管段16，低温回转接头26的水平主轴线也垂直于图纸平面。

弯曲管段16通过邻接并相对于彼此固定的三个弯曲段而连接到延伸管18。

换句话说，弯曲管段16通过一段部连接到弯曲管段17，该段部具有邻接以形成一个半圆的三个弯曲段，在上部终止于成90°弯曲的一段。半圆形段部的下部由低温回转接头27连接到弯曲管段16。半圆形段部的上部相对于弯曲管段17固定。

低温回转接头27具有在垂直于图纸的平面中的水平主轴线，而允许能在图纸平面中运动。

弯曲管段17的上部通过低温回转接头28、弯曲部分、第二低温回转接头29和连接端头而连接到延伸管18，该连接端头与延伸管18的连接器形成一对连接器45。

低温回转接头28具有在图纸平面中的竖直主轴线，而允许弯曲管段17能围绕主轴线转动。

低温接头29具有在图纸平面中的水平主轴线。因此，该结构允许输送臂在竖直平面中转动。

此外，输送管的链部100这里由管段13至16组成，管段13至16由低温回转接头23至27两两地连接并连接到结构的其余部分。实际上，这种管段的数量可减少到三个或者可多于四个。

在每个金属弯曲部分处均布置有至少一个加强箍，用以可防止金属弯曲部分在高负荷作用下变平。在图1所示的实施例中，加强箍由金属环组成，焊接于弯曲部分的周边。

在这方面将注意到的是，管段实际上可仅由弯曲部分表示。

此外，上述轴线和平面的布置实际上对应于结构800和900在相对于彼此既不倾斜也不纵向偏置而并排安置时的布置。

还会注意到的是，靠向结构边缘的每个延伸管及其连接器形成用于输送管的联接装置。

联接部件是这里具有转动轴线的低温回转接头。作为变型，可考虑使用挠性管段。

此外，这里，每个管或者每个管段11至18截面恒定，优选在6至20英寸(1英寸＝2.54厘米)之间。但作为变型，它们是可变化的。

第二浮动结构900上的延伸管11由支承件950支承，由收集装置910连接到低温制品储存装置(图1未示出)。

延伸管18由支承架850支承于第一浮动结构800处，当输送系统通过延伸管18连接时，支承架850可吸收浮动结构800的收集装置810承受到的一部分弯曲应力。

两个延伸管11、18由可提供输送系统低温连接的螺栓连接器45、46连接到输送系统。作为变型，每一对连接器(或者两对中的仅一对)的一个连接器(coupling)可由耦合器(coupler)代替。

实际上，当进行流体输送时，安设有至少两个输送系统。一个输送系统提供有效低温流体即液化气的输送。相同类型的第二输送系统提供在输送低温流体的同时返回冷蒸汽(实际上为低温蒸汽)。

仍如在图1中可看到的，链式输送系统具有自支承链100。换句话说，在输送低温流体的期间无需起重装置。

如已经指出过的，该链100具有至少三个刚性弯曲管段，这里有四个刚性弯曲管段13、14、15、16，它们位于竖直平面中，能输送低温流体。

在这种情况下，所谓弯曲，是指这些管段在它们的端部处弯曲，或者弯曲部分被焊接到笔直段的端部。

四个弯曲管段13至16两两地由三个低温接头24至26连接在一起。

还如上所述，链100然后由管段17、弯曲部分和联接部件21-23和27-29连接到延伸管11、18。

在图2所示的实施例中，通常称为ers系统的紧急释放系统30布置在弯曲部分12处。当然，在一替换实施例中，紧急释放系统30可布置在另一管段处，例如布置在与第一浮动结构800上的延伸管18连接的管段17处。

紧急释放系统30具有两个部分：与弯曲部分12连接的上部31，以及与联接部件22连接的下部32。在紧急中止的情况下，紧急释放系统30的所述两个部分分离开。下部32由缆索(未示出)保持而不会自由下落，该缆索连接到布置在第二浮动结构900的甲板920上的绞车33。

绞车可控制链100沿着lngc800的船体向其竖直平衡位置下降。缓冲器47-50这里是氯丁橡胶制的，布置在链上(在联接部件的部位处)，使船体能够受到保护。

缆索不固定于绞车滚筒，在退绕结束时，从滚筒自然脱离。

延伸管11这里由支承架950连接到锚泊或者浮动结构900，所述支承架950具有两个竖直刚性臂951，刚性臂在一端部连接到第二浮动结构900的甲板，在第二端部连接到用于支承延伸管11的横杆952。

在图3a和3b所示的实施例中，示出了用于联接管的支承架850。

这里所示的支承件850具有矩形基座513，矩形基座513上靠置有两个大致竖直的梁514。这些梁支承一水平梁515，这里，水平梁515上布置有垫片512。延伸管18通过辊子516进行支承。

当输送系统连接时，支承架850可减小收集装置810上的应力。

在连接链100前存在间隙。当链100连接时，延伸管18弯曲，支承到垫片512上。

这是用于通过作用于收集装置810至其弯曲力矩能力极限而减小传递给lngc的平台的竖向载荷的装置。

这是一种可选的布置。

支承件850还用于允许延伸管18的热收缩。

如果需要的话，该支承架可具有侧面止动件511，用以吸收链100的侧向载荷。通常，这些载荷很小，不会对收集装置810产生过度的弯曲力矩。

在一替换实施例中，支承架850形成延伸管18的一部分，允许装配垫片的空间位于第一浮动结构800的甲板820与支承架850的基座513之间。

在图4a至4c所示的实施例中，示出一种连接系统40。

连接系统40可便于在连接阶段时在延伸管18与管段17之间进行连接。因此，维护时间尤其最佳化。

更准确的说，连接系统40具有互相配合的两个构件：与管段17连接的阳式构件41，以及与延伸管18连接的阴式构件42。阴式构件42具有向上开放的凹口421，这里，凹口呈钩形，配置成接纳形成互补构件的阳式构件41，阳式构件41为此具有环形件411(这里环形件是这样的：两个平行凸耳固定于管段17，一杆垂直于两个凸耳地延伸在这两个凸耳之间)。

当两个构件41、42连接时，通过螺钉螺母型固定件借助于孔412保持对这种连接的固定。

该连接系统的优点是：不仅对输送系统的端部进行引导，而且还在能建立联接的起重装置不再使用时保持端部连接在一起。

在图5a至5b所示的实施例中，以不同的步骤示出一种连接方法。

在图5a中，输送系统已经由管段17连接到浮动结构900，并且在其另一端部通过起重装置例如吊车、由用于起重装置钩的环90或者等效系扣部件保持提升在管11高度的上方。作为变型，在输送管的相反侧上可以配置第二个。

如图5b所示，当使阳式和阴式构件41、42连接时，输送臂到达高于延伸管18的自由端部的高度。因此，在输送管与延伸管18面对面以用螺栓连接之前，连接系统40的这些构件41、42可以相配合。

在图6a至6b所示的实施例中，以不同的步骤示出一种清除方法。

在图6a中，与浮动结构800上的收集装置连接的管18具有双通阀91，双通阀91能使低温液体断流或者允许将低温液体输送到第二浮动结构900。与第二浮动结构900的收集装置连接的延伸管11也具有双通阀92，双通阀92能使低温液体断流或者允许将低温液体输送到储存装置(未示出)。延伸管11连接到氮气供应管19，氮气供应管19连接到增压氮气管网，增压氮气管网能强制使氮气进入第二浮动结构900的延伸管11的一部分中并进入输送系统中。氮气供应管19也具有双通阀92，双通阀92能使氮气断流或者允许氮气进入流体输送系统中。

如图6a所示，当低温液体输送时，低温流体输送阀91、92打开，氮气供应阀93关闭。因此，低温液体可在两个浮动结构800、900之间流动。

如图6b所示，当低温液体的输送终止时，第二浮动结构的阀92关闭，第一浮动结构的阀91保持打开。氮气供应阀93打开，从而允许氮气进入输送系统。因此，低温液体量在形成输送系统的管段中减少。

如图6c所示，当低温液体完全排出或气化并且管变成惰性时，氮气供应阀93和第一浮动结构的阀91关闭。第二浮动结构的阀92保持关闭。然后，输送系统连接到起重装置(未示出)。然后，输送系统在第一浮动结构的延伸管18处断开连接。然后，清除终止。

作为变型，在lngc，输送管还可以具有一个(或者两个)手控阀，这类手控阀能隔离管，能使管18与储存时将气化的剩余低温液体断开。

在图7a至7c所示的实施例中，以不同的步骤示出储存输送臂的方法。如图7a所示，输送系统由起重装置运输到标准集装箱平台上。起重装置与输送装置之间的连接部件具有刚性梁82，刚性梁82允许使用联接部件21、29抬升起输送系统。

当输送系统放置到集装箱平台200上时，联接部件25最先与集装箱平台200接触。然后，联接部件24、26由操作人员连接到缆索83、84。通过在刚性管段15、16之间以及在刚性管段13、14之间拉扯联接部件24、26，缆索83、84能使锐角形成。

在使管段布置成形成锐角的同一阶段或者之后，起重系统下放输送系统，以使管段14、15靠置在集装箱平台上。解开使锐角保持的缆索83、84。

使用如用于拉扯前述联接部件24、26的缆索的缆索85、86，以拉扯后续的联接部件23、27。通过在刚性管段16、17之间以及在刚性管段12、13之间拉扯联接部件23、27，这些缆索85、86也能使锐角形成。

以如上所述的相同方式，起重系统下放输送系统，以使管段13、16放置在集装箱平台上。然后，解开缆索85、86。

然后，联接部件21、29放置到竖直刚性支承件101、102上。

起重杆82在操纵结束时从输送臂分离。

另外还会看到，在集装箱平台上设置有管段支承柱103、106。

因此，输送臂处于标准尺寸集装箱的位置。输送臂不妨碍浮动结构的壳体，不会留载在起重装置例如吊车上。

通过围绕联接部件22的“竖直”轴线使输送管转动90°，也可沿fsru的壳体暂时存放输送管。然后将管段17锁紧在fsru的平台处的支承架上。

根据情况可以有许多其他变型，在这方面，应当指出，本发明不局限于所示和所描述过的实施例。

特别是，可以采用多个用于输送和冷蒸汽返回的管。