DE69917891T2

DE69917891T2 - Ladeausleger für Fluide mit koaxialen Fluidleitungen

Info

Publication number: DE69917891T2
Application number: DE69917891T
Authority: DE
Inventors: Jack Pollack
Original assignee: Single Buoy Moorings Inc
Current assignee: Single Buoy Moorings Inc
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: BR9909349A; ID29267A; US20040036275A1; NO20004950L; AU2727899A; EP1068146A1; EP0947464A1; EP1391418B1; EP1068146B1; NO20004950D0; DE69931199D1; EP1391418A3; WO1999050173A1; JP2002509847A; AU757247B2; EP1391418A2; US6938643B2; OA11689A; DE69917891D1; US6623043B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladestruktur, umfassend einen Übertragungs- bzw. Ladeausleger für Fluide bzw. Flüssigkeiten für einen Transfer bzw. eine Übertragung von kryogenen Flüssigkeiten aus einer ersten Struktur zu einem Schiff bzw. Behälter bzw. Kessel, wobei der Ausleger einen ersten Arm und einen zweiten Arm aufweist, welche miteinander an einem ersten Ende über eine Schwenkverbindung verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Ladestruktur für verflüssigtes Erdgas.
Ein Ladeausleger für Fluide zur Verwendung mit einer derartigen Ladestruktur ist in US-A-4,022,498 und in US-A-3,675,680 beschrieben, welche in dem Oberbegriff von Anspruch 1 wiedergegeben ist. In diesem Patent ist ein Schiffsladearm zum Transferieren von Kohlenwasserstoffen von einer von einer Festlandladestruktur zu einem Tanker geoffenbart. Auf der Ladestruktur ist erster Arm des Auslegers mit einem vertikalen Unterstützungsrohr über zwei Schwenkverbindungen verbunden. Der erste Arm ist in einer allgemein vertikalen Position mittels eines Gegengewichts und Zugkabeln gehalten. An dem Ende des ersten Arms ist ein zweiter Arm über eine Schwenkverbindung derart festgelegt, daß die Mittellinien von beiden Armen eine Ebene definieren, in welcher die Arme bewegt werden können und der Winkel zwischen den Armen variiert werden kann. Das Endteil des zweiten Arms, welches mit einem Tanker zu verbinden bzw. zu koppeln ist, umfaßt drei Schwenkverbindungen zur Rotation um drei senkrechte Achsen.
Der bekannte Ladeausleger, welcher in dem obigen US-Patent beschrieben ist, hat einen Nachteil, daß relativ große und komplexe Gegengewichte und Zugkabel notwendig sind, um die Arme in ihrer geeigneten Position zu halten. Sie können Gegenstand von Versagen und intensiver Wartung sein, wenn sie in häufig rauhen Seeumgebungen verwendet werden. Weiters könnte bei einer Verwendung des bekannten Ladeauslegers für einen Transfer von verflüssigtem Erdgas (LNG), das LNG aus dem Ladeausleger in die Atmosphäre austreten, was eine möglicherweise gefährliche, entflammbare und/oder explosive Umgebung schafft.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ladestruktur zur Verfügung zu stellen, welche insbesondere für einen Transfer von LNG geeignet ist und welche in einer zuverlässigen und sicheren Weise betätigt werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ladestruktur zur Verfügung zu stellen, die einen Übertragungsausleger für Fluide aufweist, der für eine Verwendung vor der Küste bzw. auf See fähig ist, welcher vollständig selbstausrichtend ist, wenn er in Benutzung ist, und welcher zu niedrigen Kosten hergestellt und gewartet werden kann.
Daher ist die Ladestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, welche insbesondere für LNG geeignet ist, welche jedoch auch für die Übertragung oder den Transfer von anderen Substanzen, wie Rohöl oder Ölprodukten verwendet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme insgesamt wenigstens sieben Schwenkverbindungen umfassen, wobei jeder Arm um drei senkrechte Achsen drehbar ist, wobei der erste Arm von der Speicher- bzw. Lagerstruktur in einer allgemein vertikalen Richtung abgehängt ist, wobei sich der zweite Arm zwischen dem Ende des ersten Arms und dem Schiff in einer allgemein horizontalen Richtung erstrecken kann. Der Ladeausleger gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine relativ einfache, selbsttragende Konstruktion zur Verfügung, welche sich in allen Richtungen aufgrund der sieben Schwenkverbindungen bewegen kann. Der Ladeausleger ist für Offshore- bzw. See-Entladetätigkeiten zwischen einer schwimmenden Speicherstruktur und einem Tanker, wie zwischen einem Wetterfahnen-Speicherbehälter und einem Shuttle-Tanker geeignet und kann unter Seebedingungen verwendet werden, wenn durch Wellen und Strömung induzierte Bewegungen der Lagerstruktur und des Schiffs ein relatives Stampfen, Rollen und Gieren, schweres Rollen und Schaukeln bewirken. Da der erste Arm von der Speicherstruktur abgehängt ist und den zweiten Arm trägt, ist der Ladeausleger selbsttragend und kann einfach während eines Koppelns, Entkoppelns und Zurückziehens zu einer Parkposition manövriert werden. Indem ein Gegengewicht an das erste Ende des Arms festgelegt wird, bildet die Ladestruktur der vorliegenden Erfindung einen seeseitigen Festmachausleger, welcher eine Rückstellkraft auf den Shuttle-Tanker ausübt und welcher eine rasche Lösung bzw. Trennung in Notfallsituationen ermöglicht, wo der horizontale Arm zurück zu einer im wesentlichen aufgerichteten Position schwingen wird, welche außerhalb des Wegs des Shuttle-Tankers ist.
In einer bevorzugten Ausbildung sind die Schwenkverbindungen von im wesentlichen ähnlicher Konstruktion. Auf diese Weise können die Konstruktions- und Wartungskosten des Ladeauslegers reduziert werden.
In einer weiteren Ausbildung der Ladestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der erste Arm an seinem ersten und zweiten Ende im wesentlichen ähnliche, allgemein u-förmige Rohrstrukturen bzw. Leitungsstrukturen, die relativ in der Mittellinie des Arms einen 90° Biegung und damit verbunden eine 180° Biegung umfassen.
Indem im wesentlichen u-förmige Rohrstrukturen verwendet werden, können die Schwenkverbindungen des ersten Arms in vertikaler Ausrichtung unter dem Abhängungspunkt des Arms angeordnet werden, so daß minimale Biegemomente auf die Schwenkverbindungen ausgeübt werden.
In einer weiteren Ausbildung umfaßt jeder Arm einen im wesentlichen analogen bzw. ähnlichen Mittelabschnitt, umfassend an einem Ende einen festgelegten Flansch und an dem anderen Ende eine im wesentlichen ähnliche Schwenkverbindung. Bei einem Brechen bzw. Versagen eines der Arme kann er leicht durch ein Ersatzteil ersetzt werden, das für sowohl den ersten als auch den zweiten Arm verwendet werden kann.
Eine Ausbildung des Ladeauslegers gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein redundantes bzw. überbestimmtes Aufnahmesystem zur Verfügung, worin eine LNG-Leitung durch den strukturell starken und selbsttragenden Ladeausleger geschützt ist, welcher das Erdgas im Fall eines Lecks in der inneren LNG-Leitung begrenzt. Die Arme des Ladeauslegers schirmen die empfindlichen Niedrigtemperatur-LNG-Fluidpfade und Schwenkverbindungen vor einem Kontakt mit der Außenumgebung ab. Hierdurch sind die Chancen einer mechanischen und/oder chemischen Beschädigung an der LNG-Leitung und ihrer Schwenkverbindung, beispielsweise durch Relativbewegun gen der Speicherstruktur und eines Shuttle-Tankers oder von Seewasser, reduziert. Der Ladeausleger gemäß der vorliegenden Erfindung kann für ein Laden von LNG zu und von einer Küstenspeicherstruktur verwendet werden oder kann seeseitig auf einer schwimmenden bzw. Schwimmspeicherstruktur verwendet werden.
Die Außenwände der Arme können einen kontinuierlichen Fluidpfad zwischen den zweiten Enden der Arme derart definieren, daß Gas abgezogen bzw. entnommen werden kann und jeglicher LNG-Dampf rückgewonnen werden kann, neu verflüssigt werden kann und durch die LNG-Leitung transportiert werden kann.
In einer Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die LNG-Leitung mit einer inneren Schwenkverbindung an einer Position versehen, welche der Schwenkverbindung der Außenarme entspricht. Die LNG-Leitung ist nahe ihrer inneren Schwenkverbindung mit der Innenwand der Außenarme verbunden. Beispielsweise an der Position der Schwenkverbindung kann die LNG-Leitung mit deformierbaren bzw. verformbaren Wandteilen versehen sein. Dadurch kann die LNG-Leitung den Bewegungen der äußeren abstützenden bzw. Supportarme folgen, während die deformierbaren Wandteile, welche eine Balg – oder Schlupfverbindung oder einen Querschnitt der Leitung umfassen können, der aus einer flexiblen Rohrleitung gefertigt ist, die thermische Expansion und Kontraktion der LNG-Leitungen erlauben. Die deformierbaren Wandteile funktionieren als Ausrichtungsmittel, um die innere Schwenkverbindung der LNG-Leitung in einer konzentrischen Position in bezug auf die Schwenkverbindung der äußeren Supportarme zu halten.
Die LNG-Leitung kann in einer konzentrischen Konfiguration mit einer Dampfrückführleitung angeordnet sein. In einer Ausbildung umfaßt die Dampfrückführleitung eine nicht konzentrische Leitung innerhalb jedes äußeren Supportarms, wobei die innere Schwenkverbindung eine äußere toroidale LNG-Dampfkammer um die LNG-Leitung umfassen. Die toroidale LNG-Dampfkammer der Innenschwenkung bzw. -verbindung hat einen Einlaß, der mit einem stromaufwärtigen Dampfleitungsabschnitt verbunden ist und einen Auslaß, der mit einem stromabwärtigen Dampfleitungsabschnitt verbunden ist. Gemäß dieser Konstruktion kann die Dampfrückführleitung – welche eine höhere Temperatur als die LNG-Leitung besitzt – geeignet bzw. entsprechend von der kälteren LNG-Leitung und von den heißeren Seitenwänden der äußeren Supportarme isoliert werden. Weiters wird bei einem Lecken der Schwenkverbindung der LNG-Leitung das LNG in der umgebenden toroidalen Schwenkkammer der Dampfrückführleitung begrenzt werden.
Der Raum innerhalb der äußeren Supportarme, der die LNG-Leitung und die Dampfrückführleitung umgeben, kann mit einem nicht entflammbaren Gas, wie einem Inertgas, befüllt sein. Auf diese Weise ist die Chance, daß der LNG-Dampf eine explosive Mischung mit der äußeren Atmosphäre bei einem Lecken von der LNG-Leitung bildet, reduziert. Für eine weitere Lagerung bzw. einen Einschluß des LNG kann ein Druckgas bei einem Druck über dem Druck in der LNG-Leitung oder in der Dampfrückführleitung verwendet werden, wie Druckluft oder unter Druck stehendes Inertgas.
Zum Überwachen der Integrität der LNG-Leitung und der Verschwenkung bzw. des Gelenks können die Supportarme mit einer Gasprobennahmeöffnung in der Wand derselben zum Sam meln bzw. Probennehmen und Analysieren des Gases nach Spuren von Kohlenwasserstoffen versehen sein.
Einige Ausbildungen einer Ladestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun in beispielhafter Weise in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen:
zeigt 1 eine schematische Seitenansicht einer Ladestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
zeigt 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausbildung des Fluidtransferauslegers von 1 in einem vergrößertem Maßstab,
zeigen 3a und 3b ein Querschnittsteil von einem der Arme des Übertragungs- bzw. Transferauslegers, umfassend alternative Konfigurationen der LNG-Zufuhrleitung und der Dampfrückführleitung;
zeigt 4 ein vergrößertes Querschnittsteil der Arme des Transferauslegers nahe einer Schwenkverbindung, umfassend eine parallele LNG-Leitung und eine Dampfrückführleitung, die mit einer toroidalen Verschwenkung verbunden sind;
zeigen 5a und 5b Dichtanordnungen der toroidalen LNG-Dampfkammer, die um die LNG-Leitung angeordnet ist;
zeigt 6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausbildung des Fluidtransferauslegers gemäß der vorliegenden Erfindung in einem vergrößertem Maßstab,
zeigt 7 eine Vorderansicht 30 des vertikalen Arms von 6,
zeigt 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausbildung des Fluidtransferauslegers, und
zeigt 9 eine Draufsicht auf die Ausbildung von 8 in einer ausgezogenen bzw. ausgefahrenen Position.
1 zeigt schematisch die Ladestruktur 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend eine Speicherstruktur 2, welche mit einem Shuttle-Tanker 4 über einen Fluidtransferausleger 3 verbunden ist. Die Speicherstruktur 2 kann beispielsweise eine seeseitige bzw. vor der Küste liegenden Speichertonne bzw. Speicherboje für verflüssigtes Erdgas umfassen, welche am Meeresboden mittels Ankerleinen verankert ist. In der in 1 gezeigten Ausbildung umfaßt die Speicherstruktur 2 einen Wetterfahnenbehälter. Der Tanker 4 ist an dem Schiff 2 mittels einer Leine bzw. Trosse 6 festgemacht. Der Übertragungsausleger 3 ist aus zwei Armen 7, 8 gebildet, welche an ihren ersten Enden 9 über eine erste Schwenkverbindung verbunden sind. Der vertikale Arm 7 ist an seinem zweiten Ende 10 von einem Abstütz- bzw. Supportarm 35 auf dem Heck des Schiffs 2 abgestützt und ist mit einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Rohrabschnitt 12 verbunden. Der zweite Arm 8 ist an seinem zweiten Ende 11 mit einem verbindenden bzw. Verbindungselement 13 auf dem Tanker 4 verbunden, beispielsweise der Art, wie es in Offshore Technology Conference 3844, Seite 439 – Seite 449, veröffentlicht 1980, beschrieben ist. Das Verbindungselement 13 kann eine hydraulische Klemmanordnung umfassen, die auf einen Flansch 36 des zweiten Endes 11 des Arms 8 und auf einen festgelegten Flansch des Verbindungsteils wirkt, welches an dem Tanker 4 festgelegt ist.
Ein vorderes Teil 37 des Supportarms 35 ist über ein Kabel 38 mit dem zweiten Ende 11 des Arms 8 zum geeigneten Positionieren des Arms in bezug auf den Verbinder 13 auf dem Schiff 4 positioniert. An dem ersten Ende 9 der Arme 7, 8 ist ein Gegengewicht 39 derart zur Verfügung gestellt, daß nach einem Lösen des zweiten Endes 11 von dem Verbinder 13 der Arm 8 in der Richtung des Pfeils A zu dem vertikalen Arm 7 schwingen wird. Ein weiteres Kabel 40 ist mit dem ersten Ende 9 verbunden, um beide Arme 7, 8 in eine nicht aktive Parkposition zu dem Supportarm 35 zu ziehen. In der zurückgezogenen Position ist der Übertragungsausleger 3 aus dem Weg der Schiffe, die sich der Speicherstruktur 2 nähern.
Eine Alternative zum Docken des Arms 8 gegen den vertikalen Arm 7 umfaßt die Verwendung eines Kabels 42, welches in 1 mit einer gepunkteten Linie angedeutet ist. Das Kabel 42 ist auf einer Seite mit dem zweiten Ende 11 des Arms 8 verbunden und verläuft entlang einer Rolle, die auf dem Supportarm 85 nahe dem Oberende des Arms 7 festgelegt bzw. montiert ist. Diese Anordnung kann ohne ein Gegengewicht 39 verwendet werden.
Ein Schlitten bzw. eine Gabel 43 kann an dem vertikalen Arm 7 vorgesehen sein, um den Arm 8 aufzunehmen und ihn in einer stationären Weise an dem Arm 7 festzulegen. Ein zusätzlicher Schlitten 43' ist an dem Supportarm 35 zum Ergreifen des Arms 7 vorgesehen, wenn er in seine Parkposition über das Kabel 40 gezogen wird. Die Schlitten bzw. Gabeln 43, 43' begrenzen die Bewegungen der Arme 7, 8, welche andernfalls zu einem kontinuierlichen Verschleiß der Schwenkdichtungen und der Lager der Schwenkverbindungen der Außenarme 7, 8 führen würde.
Wie dies aus 2 gesehen werden kann, umfaßt der erste Arm 7 drei Schwenkverbindungen 14, 15 und 16. An dem ersten Ende 9 sind beide Arme 7, 8 über eine Schwenkverbindung 20 verbunden. An dem zweiten Ende 11 des zweiten Arms 8 sind drei Schwenkverbindungen 17, 18 und 19 vorgesehen.
Jede Schwenkverbindung 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 kann um eine Achse parallel zu der Mittellinie der Rohrleitung drehen, welche mit den Schwenkverbindungen verbunden ist. Mittels der Schwenkverbindungen 14, 20 und 18 können die Mittellinien 33, 34 der Arme 7 und 8 zu und weg voneinander in der Ebene der Zeichnung rotiert bzw, gedreht werden. Durch Rotation um die Schwenkverbindungen 15 und 19 können die Arme 7 und 8 in und aus der Ebene der Zeichnung schwingen und um die Mittellinie 34 rotieren, um jeweils ein Rollen des Schiffs 2 und des Ankers 4 zu ermöglichen. Eine Rotation um die Schwenkverbindungen 16 und 17 erlaubt es dem Tanker 4, in bezug auf das Schiff 2 zu gieren bzw. zu rollen.
An dem zweiten Ende 10 ist der erste Arm 7 aus einem ersten Rohrabschnitt bzw. -querschnitt B1 konstruiert, welcher durch eine 180°, 45° und 90° Biegung ausgebildet ist. Dieser Biegeabschnitt B1 ist an seinem oberen Ende mit dem Rohrabschnitt 12 über die Schwenkverbindung 14 verbunden und ist an seinem unteren Ende mit einem Rohrabschnitt B2 über die Schwenkverbindung 15 verbunden. Der Rohrabschnitt B2 umfaßt eine 180° und eine 90° Biegung. Der Rohrabschnitt B2 ist mit einem geraden Rohrabschnitt A1 über einen feststehenden Flansch 44 verbunden. Der gerade Rohrabschnitt A1 des ersten Arms 7 ist mit einem 180° und 90° gebogenen Rohrabschnitt B3 über die Schwenkverbindung 16 verbunden.
Der zweite Arm 8 umfaßt an seinem ersten Ende 9 einen 180°, 45° und 90° gebogenen Rohrabschnitt B4, welcher mit dem Rohrabschnitt B3 des ersten Arms 7 über die Schwenkverbindung 20 verbunden ist. Der Rohrabschnitt B4 ist mit einem geraden Teil A2 über einen feststehenden Flansch 41 verbunden. An seinem zweiten Ende 11 umfaßt der zweite Arm einen 180° und 90° gebogenen Rohrabschnitt B5, der mit den Schwenkverbindungen 18 und 19 verbunden ist. Mit der Schwenkverbindung 18 ist der gebogene Rohrabschnitt B6 verbunden, umfassend eine 180° und 90° Biegung, die in einer Schwenkverbindung 17 und einem kurzen Verbindungsrohr 21 endet, das zu dem Verbindungsflansch 36 führt. Das Rohr 21 umfaßt ein Ventil, um den Fluß von LNG von dem Ausleger 3 zu dem Tanker 4 abzuschalten bzw. zu unterbrechen.
In der bevorzugten Ausbildung sind alle Schwenkverbindungen 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 identisch. Dasselbe gilt für die Armabschnitt A1 und A2. Gebogene bzw. Biegungs-Rohrabschnitt B2, B3, B5 und B6 sind ähnlich, wie dies die feststehenden bzw. fixierten Flanschverbindungen 44 und 41 sind.
3a zeigt einen teilweisen Querschnitt durch einen der Arme 7 oder 8, wobei eine zentrale LNG-Leitung 51 in jedem Arm umfaßt bzw. enthalten ist. Eine konzentrische Dampfrückführleitung 52 ist um die innere bzw. Innenleitung 51 angeordnet. Beide Leitungen 51 und 52 sind innerhalb der Wand 53 der Arme 7 oder 8 begrenzt bzw. umschlossen. Es ist auch möglich, in der Ausbildung von 3a die zentrale Leitung 51 als eine Dampfrückführleitung zu verwenden, während die konzentrische äußere Leitung 52 als die LNG-Zufuhrleitung verwendet wird.
Wie dies in 3b gezeigt ist, können mehrere Dampfrückführleitungen 52, 52' innerhalb der Außenwand 53 der Arme 7, 8 in einem Abstand von der LNG-Leitung verwendet werden. Da die Temperatur der zentralen Leitung 51, welche etwa –160 °C betragen kann, kälter als die Temperatur der Dampfrückführleitungen ist, welche etwa –120 °C betragen können, ist diese Ausbildung bzw. Anordnung bevorzugter, da sie eine geeignete thermische Isolation ermöglicht. In der LNG-Leitung liegen Drücke allgemein zwischen 10–20 bar, während in den Dampfrückführleitungen Drücke allgemein zwischen 2–5 bar sind.
4 zeigt eine Ausbildung, worin eine LNG-Zufuhrleitung 54 und eine Dampfrückführleitung 55 nebeneinander innerhalb der Wand 56 der Supportarme 75, 76 angeordnet sind. Nahe der Schwenkverbindung 57 zwischen dem oberen und unteren Supportarm 75, 76 sind die LNG-Zufuhrleitung 54 und die Dampfrückführleitung 55 jeweils mit einer inneren Schwenkverbindung 58 versehen. Der obere Abschnitt 59 der LNG-Zufuhrleitung 54 ist drehbar mit dem unteren Abschnitt 60 dieser Leitung verbunden. Eine Anzahl von Dichtungen 61 überbrückt den Raum zwischen den Wänden des oberen Abschnitts 59 und dem unteren Abschnitt 60. Ein oberes und ein unteres ringförmiges Wandteil 62, 63 sind jeweils mit dem oberen Abschnitt 59 und dem unteren Abschnitt 60 der LNG-Leitung 54 verbunden. Dadurch wird eine toroidale LNG-Dampfkammer 64 ausgebildet. Ein Auslaßteil 65 der Dampfrückführleitung 55 ist mit dem oberen ringförmigen Wandteil 62 verbunden, wobei ein Einlaßteil 66 mit dem unteren ringförmigen Wandteil 63 verbunden ist. Dichtelemente 67 verhindern, daß Dampf durch die Grenzfläche zwischen jedem rotierenden, ringförmigen Wandteil 62, 63 hindurchtritt.
Der obere Abschnitt 59 und der unteren Abschnitt 60 der LNG-Zufuhrleitung 54 und der obere und der untere Abschnitt der Dampfrückführleitung sind mit dem oberen und unteren Supportarm 75, 76 über entsprechende verbindende bzw. Verbindungselemente 69, 70 verbunden. Dadurch folgen die internen bzw. Innenleitungen 54, 55 den Rotationsbewegungen der äußeren Supportwand 56. Da die obere und untere ringförmige Wand 62, 63 jeweils fix mit dem oberen Abschnitt 59 und dem unteren Abschnitt 60 der LNG-Zufuhrleitung 54 verbunden sind, folgen auch diese Wände den Rotationsbewegungen des oberen und unteren Supportarms 75, 76. Mittels der vorliegenden Konstruktion kann die Dampfrückführleitung 55 von der kälteren LNG-Zufuhrleitung 54 beabstandet sein. Isolierendes bzw. Isoliermaterial kann um die LNG-Zufuhrleitung 54 zur Verfügung gestellt sein, um thermisch von der Dampfrückführleitung 55 und der Wand 56 der äußeren Supportarme 75, 76 isoliert zu sein. Um eine thermisch induzierte Kontraktion und Expansion der LNG-Zufuhrleitung 54 und der Dampfrückführleitung 55 zu ermöglichen und um zu verhindern, daß zu große thermische Spannungen bzw. Beanspruchungen auf die innere Schwenkverbindung 58 wirken, sind beide Leitungen 54, 55 nahe der Schwenkverbindung 58 mit Metallbalgen 72, 73 versehen. Die Balge bzw. Faltenbalge 72, 73 verhindern, daß thermischen Lasten auf die Rohrleitung auf die Schwenkverbindung 58 wirken, wodurch die innere Schwenkverbindung 58 mit der Schwenkverbindung 57 der äußeren Supportarme 75, 76 ausgerichtet bleibt.
Die Schwenkverbindung 57 der äußeren Supportarme 75, 76 umfaßt ein Axial-Radial-Lager 74, das die äußeren Arme 75, 76 verbindet. Eine Dichtung 81 stellt eine gasdichte Umschließung der äußeren Arme 75, 76 um die Innenleitungen 54, 55 zur Verfügung.
Obwohl in der Ausbildung von 4 für die axialen Positionen der Schwenkverbindung 57 der äußeren Supportarme 75, 76 und der Schwenkverbindung 58 der inneren Leitungen gezeigt ist, daß sie gleich bzw. ähnlich sind, können die Schwenkverbindungen 57 und 58 auch an voneinander beabstandeten axialen Positionen angeordnet sein.
5a zeigt ein vergrößertes Detail der Dichtanordnung 67 von 4, wobei drei Kolbendichtungen 78, 79, 80 in dem Dichtextrusionsspalt zwischen dem oberen Wandteil 62 und dem unteren Wandteil 63 der toroidalen LNG-Dampfkammer 64 angeordnet sind. In 5 ist der Druck in der toroidalen Kammer 64 auf der rechten Seite der Dichtungen etwa 5 bar und ist höher als der Druck, der durch das nicht unter Druck gesetzte Gas (bei 1 bar) innerhalb der Wand 56 der oberen und unteren Arme 75, 76 ausgeübt wird (der auf der linken Seite die Dichtungen in 5 wirkt).
In einer alternativen Dichtanordnung, wie sie in 5b gezeigt ist, können zwei benachbarte Dichtungen, die Dichtungen 79' und 80' in entgegengesetzten Richtungen orientiert sein und können über einen Kanal 81 unter Druck gesetzt sein, der zwischen den Dichtungen endet und in Fluidwechselwirkung mit einer Hochdruckquelle sein, wie mit einem nicht Methan enthaltenden Gas, beispielsweise einem unter Druck gesetzten Inertgas. Die Dichtanordnungen, die in 5a und 5b gezeigt sind, können auch für die Dichtungen 61 der LNG-Leitungen verwendet werden.
6 und 7 zeigen ein Detail einer alternativen Ausbildung der Auslegerkonstruktion analog bzw. ähnlich zu der Konstruktion, wie sie in 2 gezeigt ist. In 6 und 7 wurden ähnlichen Komponenten dieselben Bezugszeichen verliehen, wie sie in 2 verwendet sind. Es kann gesehen werden, daß der erste Arm 7 drei Schwenkverbindungen 14, 15 und 16 an seinem zweiten Ende 10 umfaßt. Der zweite Arm 8 umfaßt drei Schwenkverbindungen 17, 18 und 19 an seinem zweiten Ende 11. An den ersten Enden 9 von beiden Armen 7 und 8 ist eine einzige Schwenkverbindung 20 vorgesehen.
Der erste und der zweite Arm 7 und 8 umfassen jeweils einen einzigen geraden Abschnitt A1 und A2. Der erste Arm 7 umfaßt an seinem zweiten Ende 10 zwei 180°, 90° Biegungen B1, B2. Die ersten Enden 9 von beiden Armen 7 und 8 umfassen eine 90°, 180° Biegung B3, B4. An seinem zweiten Ende 11 umfaßt der zweite Arm 8 zwei 180°, 90° Biegungen B5, B6. Alle gebogenen Rohrabschnitte B1–B6 sind identisch, wie es die Schwenkverbindungen 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sind.
Die Länge von jedem Arm 7, 8 kann beispielsweise bis zu 20 Meter betragen. Der Außendurchmesser jedem Arm 7, 8 kann etwa 2 Meter betragen.
Schließlich zeigen 8 und 9 eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Transferauslegers, wobei gebogenen Rohrabschnitte B1–B6 alle durch eine 90° Biegung gebildet sind. Neuerlich wurden ähnlichen Komponenten dieselben Bezugszeichen verliehen, wie in 2 und 6 verwendet sind. Der erste Arm 7 umfaßt zwei Schwenkverbindungen 14, 15 an seinem zweiten Ende 10, wobei der zweite Arm 8 drei Schwenkverbindungen 17, 18 und 19 an seinem zweiten Ende 11 umfaßt. Das erste Ende 9 der Arme 7, 8 umfaßt zwei Schwenkverbindungen 16, 20.
Obwohl die in 2, 5 und 6 beschriebenen Ausbildungen drei Schwenkverbindungen zeigen, die an einem oder beiden der zweiten Enden 10, 11 des ersten oder zweiten Arms 7, 8 angeordnet sind, können andere Orte der Schwenkverbindungen innerhalb des Gegenstands der beiliegenden Ansprüche umfaßt sein, wie beispielsweise eine Konstruktion, wobei jedes zweite Ende 10, 11 zwei Schwenkverbindungen umfaßt, wobei drei Schwenkverbindungen an den ersten Enden 9 vorgesehen sind.

Claims

Ladestruktur (1), umfassend einen Übertragungs- bzw. Ladeausleger (3) für Fluide für einen Transfer bzw. eine Übertragung von flüssigen Kohlenwasserstoffen von einer ersten Anordnung (2) zu einem Behälter bzw. Schiff (4), wobei der Ladeausleger (3) einen ersten Arm (7) und einen zweiten Arm (8) aufweist, welche miteinander an einem ersten Ende (9) über eine erste Schwenkverbindung (20) verbunden sind, um um eine Achse senkrecht zu der Ebene schwenkbar zu sein, die durch die Mittellinien (33, 34) der Arme definiert ist, wobei der erste und zweite Arm (7, 8) mit einem zweiten Ende (10, 11) mit der ersten Struktur (2) verbunden sind und mit dem Schiff (4) über jeweils wenigstens zwei Schwenkverbindungen bzw. – gelenke (15, 16; 18, 19) verbindbar sind, um fähig zu sein, um die Achse in der Ebene der Mittellinien (33, 34) und um eine Achse senkrecht zu der Mittellinie zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Arm (7, 8) wenigstens sieben Schwenkverbindungen bzw. Drehgelenkverbindungen (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) aufweisen, die insgesamt nahe dem ersten miteinander verbundenen Ende (9) und nahe jedem zweiten Ende (10, 11) der jeweiligen Arme (7, 8) angeordnet sind, wobei jeder Arm angeordnet ist, um um drei zueinander senkrechte Achsen drehbar zu sein, wobei der erste Arm (7) von der ersten Anordnung (2) in einer im wesentlichen vertikalen Richtung abgehängt ist, wobei sich der zweite Arm (8) zwischen dem ersten Ende (9) des ersten Arms (7) und dem Schiff (4) in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstrecken kann.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindungen (14, 15, 16, 18, 19, 20) von im wesentlichen gleicher Konstruktion sind.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Arm (7, 8) an ihrem ersten Ende (9) und/oder zweiten Ende (11) im wesentlichen ähnliche, allgemein u-förmige Rohrstrukturen (B1, B2, B5) umfassen, die relativ zu der Mittellinie der Arme eine 90° Biegung und damit verbunden eine 180° Biegung umfassen.
Ladestruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Arme (7, 8) jeweils einen im wesentlichen gleichen bzw. ähnlichen Mittelabschnitt (A1, A2) umfassen, der an einem Ende einen festgelegten Flansch (40, 41) und an dem anderen Ende eine im wesentlichen ähnliche Schwenkverbindung bzw. Drehgelenkverbindung (16, 19) umfaßt.
Ladestruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Supportarm (35), der den Übertragungs-Ladeausleger (3) trägt und an einem Endteil mit dem zweiten Ende (11) des zweiten Arms (8) zum Drehen des zweiten Arms (8) zu dem ersten Arm (7) verbunden ist und mit einem Zwischenteil verbunden ist, welches von dem Endteil zu dem ersten Ende (9) der Arme (7, 8) beabstandet ist, um den ersten Arm zu dem Supportarm (35) zu drehen bzw. zu schwenken.
Ladestruktur (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegengewicht (39) mit dem ersten Ende (9) der Arme (7, 8) verbunden ist.
Ladestruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, um kryogene Flüssigkeiten von der ersten Anordnung (2) zu dem Schiff (4) zu transferieren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas in dem ersten und zweiten Arm (7, 8) unterstützt ist, welche ein gasdichtes Gehäuse um die Leitung für verflüssigtes Erdgas ausbilden, wobei die Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas mit deformierbaren Wandteilen (72), vorzugsweise nahe der inneren Schwenkverbindung (58), versehen ist.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (53, 56) der Arme (7, 8) einen kontinuierlichen Fluidpfad zwischen den zweiten Enden (10, 11) der Arme (7, 8) definieren.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas mit einer inneren Schwenkverbindung bzw. Gelenkverbindung (58) an oder nahe der Schwenkverbindung (57) der Arme (75, 76) versehen ist, wobei die Leitung (54) nahe der inneren Schwenkverbindung (58) mit der Innenwand der entsprechenden Arme verbunden ist.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dampfrückführleitung (55) in den Armen (7, 8; 75, 76) parallel zu der Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas abgestützt ist, wobei die innere Schwenkverbindung (58) eine ringförmige Kammer (64) um die Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas umfaßt, die einen Einlaß, der mit einem stromaufwärtigen Dampfrückführleitungsabschnitt (66) verbunden ist, und einen Auslaß aufweist, der mit einem stromabwärtigen Dampfrückführleitungsabschnitt (65) verbunden ist.
Ladestruktur (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfrückführleitung (55) nahe der inneren Schwenkverbindung (58) mit deformierbaren Wandteilen (73) versehen ist.
Ladestruktur (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum innerhalb der Arme (7, 8; 75, 76) und außerhalb der Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas und/oder der Dampfrückführleitung (55) mit einem Gas gefüllt ist, welches auf einen Druck über dem Druck in der Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas oder der Dampfrückführleitung (55) unter Druck gesetzt ist.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ein nicht brennbares, vorzugsweise inertes Gas ist.
Ladestruktur (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (7, 8; 75, 76) eine Gasprobenentnahmeöffnung in einer Außenwand davon aufweisen.
Ladestruktur (1) nach einem der Ansprüche 7–14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (54) für verflüssigtes Erdgas und/oder die Dampfrückführleitung (55) eine Dichtanordnung (61, 67) umfaßt, die zwei abdichtende bzw. Dichtelemente (79', 80'), die in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, und einen Kanal (81) umfaßt, der sich von zwischen den Dichtelementen (79', 80') erstreckt, um in Fluidwechselwirkung bzw. -verbindung mit einer nicht methanhaltigen Druckfluidquelle zu sein.