利用柔性导管和可释放的系泊系统在浮动式船舶之间输送流体的系统的制作方法

专利名称：利用柔性导管和可释放的系泊系统在浮动式船舶之间输送流体的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有流体输送导管和可释放的系泊系统的输送船 舶，其能够在海洋工况下在浮动式船舶之间输送流体。更尤其是，本 发明涉及一种用于将输送船舶系泊于另一个船舶以便在海洋工况下在 船舶之间输送流体的系统。
背景技术：
在无保护位置的海洋上输送流体特别带有人身安全方面的危险， 并会对船舶或所需设施造成损坏。通过运输船舶从较远地区运输过来 的流体可传送给位于海上设施上的储罐或通过管线传送给岸基接收终 端。海上罐储设施可以是浮动的，或者固定在海床上。
商业上还未证明存在允许在严酷的海洋工况下在标准(非专用)
送流体的技术。举例来说，浮动式存储船舶是销售地点附近的固定资 产，其能够用于存储流体，以便最终传送给岸上设施。为使这样的浮 动式存储船舶在许多位置变得技术上和商业上均可行，需要一种可靠 的流体输送系统，其能够在各种工况下在存储船舶与标准运输载体(及 具有不同特征和构造的其他船舶)之间输送流体，同时具有较高的停
泊利用率。
商业上已经证明存在在严酷的海洋工况下输油的技术，但是这种 需要船首进行大规模改变的专用运输载体。反之，商业上也已经证明
存在在良好的海况下在标准输油载体与浮动式存储船舶或SPM浮筒 之间输油的技术；由于海事操作问题以及涉及辅助船、即拖轮和海上 服务船舶的安全顾虑，这些传统系统不能在严酷的海洋工况下运行。
6动式存储船舶之间输送流体的系统。
传统上，向/从浮动式运输船舶输送流体通常通过铰接硬管式装料
杆实现，例如FMCTM "Chicksan"杆。利用这种装料杆的流体输送操 作一般来说需要相对良好的条件，例如在码头的防护位置或在防波提 之后。于是，许多操作的流体输送终端都位于码头、海湾、河流或避 开海洋工况的水域的岸上。对受保护的流体输送地点的需要限制了用 于新终端的潜在选址数量，在许多区域，仅仅是没有合适的地点。例 如在美国西海岸，很少有浅水地点，太平洋气象和海洋(海洋气象 (metocean))条件(海面状况、水流和风)使问题变复杂，进一步限 制了潜在技术方案的数量。另外，在待输送的流体是烃类或石油的情 况下，公众压力迫使提议的流体输送设施愈加进一步远离海岸，到达 陆地上的边远地区。
一些流体输送终端工程计划在海洋位置适用铰接装料杆技术。在 适宜海洋气象条件的浅水位置，基于重力的结构(GBS)是技术上可 行的解决方案。它主要充当防波堤，从而允许待使用的装料杆并排式 停泊布置。
在较深水域应用中，单点系泊(SPM )的浮动式存储船舶允许船 舶随风摆动而顺从主导的海洋气象条件，从而使浮动式存储船舶运动 最小。已经提出将装料杆用于在并排式停泊(系泊)布置的两个船舶 之间输送流体，但由于各种原因迄今为止仍未采用这种方案。与GBS 不同，浮动式存储船舶不充当防波提，因而并排式系泊必须完全接受 海洋气象条件的力量。已经证明，能够高度肯定地预知船舶之间的相 对运动是很困难的。在并排式系泊中，锚链布置最困难的是，船舶在 整个长度上往往都非常近，因而不能实现合适的船首和船尾锚链形状。 并且，拖轮操作问题进一步通过并排式停泊的渐近布置而增加。其他 考虑的问题包括由于船舶之间高的相对运动而造成的对船舶的损坏以 及由于作用于锚链的高载荷而造成的潜在断裂加大。所有这些问题共 同形成对传统流体输送系统在并排式海上停泊构思的很大顾虑，因而，14页
加重了对能够满足流体传送委托的顾虑。
因而，迄今为止，有关新的海上流体输送系统的研究工作已经集 中于系泊成串联布置的船舶上。这对低温流体输送来说尤其是正确的， 其中研究工作集中于空中(空气中)系统，而近年来则集中于浮动式 软管系统。已经发现，这些系统需要使用特殊设计(专用)运输载体， 太复杂，成本高，难以在良好天气条件之外操作，在某些情况下，可 能需要使用海运业没有广泛认可的技术。更具体地说，这些系统都没 有解决如何在严酷的海洋工况下在船舶之间安全传送和连接流体输送 软管、管道或导管的问题。目前也已经构思了其他'水中'底层建立的 系统以及各式各样的基于平台的构思，所有这些或者利用了装料杆，
或者利用了空中(aerial)软管，但都仍然没有解决如上所述的相同问 题或顾虑。
近年来，业界已经重新开始对基于浮动式软管的输送系统产生兴 趣，尤其是对用于低温流体的输送系统。基于浮动式软管的系统的吸 引力在于，它模拟串联的船-船输油系统，串联的船-船输油系统很好 理解，并具有在相对良好的环境下安全、成功运行的长期较好历史证 明。但是，对于任何用于低温流体输送的浮动式软管系统，几个明显 的顾虑仍然存在。近来，软管制造厂已经开始探索在提升机构之间回 收/展开软管的方法，已有的构思存在技术难题。尤其是，将软管从水 中提升出来以及使之连接到浮动式运输船舶歧管并在输送操作期间支 撑它们的装置是问题所在，有待于明确。此外，如何在紧急断开期间 控制软管同样没有解决。
对于基于浮动式软管的输油系统来说，能够在严酷的海洋环境下 运行并能够连接于标准运输船的船中央歧管的展开/回收系统将显著 改善可操作性和安全性，同时也能够提高终端停泊利用率。
因此，所需要的是一种流体输送系统，其能够提供安全操作、高 停泊利用率、无论船体设计和特征如何都通用的适用范围，以及^>利 的用于浮动式船舶之间进行海上流体输送的导管操纵方法。

发明内容
本发明可实现能够在海洋工况下在浮动式船舶之间输送流体的系 统的优点。
在本发明的一个方面，提供了 一种用于在船舶之间输送可流动产
品的输送船舶。该输送船舶包括具有竖直部分的半潜式船舶；设置 在输送船舶上的流体导管；和连接于竖直部分、用于将输送船舶可释 放地系泊到第二船舶的表面上的系泊装置。系泊装置能够主动緩沖输 送船舶与第二船舶之间的相对运动。
输送船舶可以任选地包括两个或更多个流体导管，也可以任选地 包括连接于所述多个导管的阀歧管。在所迷多个导管连接于第一船舶 上的产品源的情况下，阀歧管能够引导产品从输送船舶流回第 一船舶。
流体导管可选地包括海底悬链状导管、浮动式导管、由浮动式突 堤或臂支撑的管道和由海底潜堤或臂支撑的管道中的至少一种，用于 提供流体导管与第一船舶之间的流体连通。在这样的实施例中， 一增 压泵可连接于流体导管，用于通过流体导管泵送产品。
流体导管可选地包括硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的 至少一种，其连接于输送船舶的上部分，用于将流体导管连接于第二 船舶并提供流体导管与第二船舶之间的流体连通。在这样的实施例中， 输送船舶可选地包括用于从第二船舶断开流体导管的紧急释放系统。
系泊装置可选地包括空气真空垫、水真空垫和电磁垫中的至少一 种，用于系泊于第二船舶的表面。在有些实施例中，系泊装置可以定 位在输送船舶上，这样，当输送船舶系泊到第二船舶上时，输送船舶 不接触第二船舶的底表面或不在第二船舶的底表面下面通过。
在有些实施例中，半潜式船舶可包括压载物和/或动力定位推进和 控制部，用于相对于第二船舶定位半潜式船舶。
在本发明的另一个方面，提供一种产品输送系统，其包括第一输 送船舶、第二输送船舶和提供第一与第二输送船舶之间的流体连通的 流体导管。
第一输送船舶包括具有竖直部分的浮动式船舶和连接于竖直部分、用于将第一输送船舶可释放地系泊于第二船舶的表面的系泊装置。 系泊装置能够主动緩沖第一输送船舶与第二船舶之间的相对运动。第 一输送船舶还包括硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一 种，其设置在浮动式船舶的上部分，用于将第一输送船舶连接到第二 船舶。
第二输送船舶包括具有竖直部分的浮动式船舶和连接于竖直部 分、用于将第二输送船舶可释放地系泊于第三船舶的表面的系泊装置。 该系泊装置能够主动緩冲第二输送船舶与第三船舶之间的相对运动。 第二输送船舶还包括硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少 一种，其设置在浮动式船舶的上部分，用于将第二输送船舶连接到第 三船舶。在一任选实施例中，产品输送系统可包括两个或多个提供第 一输送船舶与第二船舶之间的流体连通的流体导管。第 一输送船舶和/ 或第二输送船舶的浮动式船舶包括半潜式船舶。
在本发明的另 一个方面，提供了 一种用于在船舶之间输送可流动
产品的方法。该方法包括利用能够主动緩冲输送船舶与第二船舶之 间的相对运动的系泊装置，将半潜式输送船舶系泊到第二船舶的表面； 将设置在输送船舶上的流体导管连接于第二船舶；和使产品通过流体 导管在输送船舶与第二船舶之间流动。第二船舶可以包括FPSO船舶、 FSO船舶、FLNG船舶、FSRU船舶、LNG运输船、LNG破水运输 船、原油运输船或精炼成品运输船。
将输送船舶系泊于第二船舶的步骤可以包括将空气真空垫、水真 空垫和电磁垫中的至少一种附着到第二船舶的表面。输送船舶可以系 泊到第二船舶上，使得输送船舶不接触第二船舶的底表面或不在第二 船舶的底表面下面通过。
通过将硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种连接 于第二船舶上的歧管，可以使输送船舶上的流体导管连接于第二船舶。
通过流体导管流动的产品可包括液化天然气、液化重气体、液化石油 气、原油、柴油、合成油、石油冷凝物、汽油、合成润滑油、挥发油 (naphtha)和曱醇中的一种或多种。使产品通过流体导管流动的步骤
10可包括泵送产品。
流体导管可以经由海底悬链状导管、浮动式导管、由浮动式突堤 或臂支撑的管道和由海底潜提或臂支撑的管道中的至少一种与产品船 舶流体连通。在这样的实施例中，该方法还可包括引导产品从输送船 舶通过第二流体导管流回产品船舶的步骤。在这样的实施例中，产品
船舶可以包括FPSO船舶、FSO船舶、FLNG船舶、FSRU船舶、LNG 运输船或LNG破冰运输船。
该方法还可包括在不用向输送船舶增加压载的情况下，使系泊装 置从第二船舶表面脱离的步骤。同样，该方法还可包括在不用向输送 船舶增加压载的情况下，使流体导管从第二船舶断开的步骤。在有些 实施例中，该方法可包括使系泊装置从第二船舶表面脱离以及将输送 船舶与产品船舶系泊在一起的步骤。
在本发明的另一个方面，提供了一种用于保持低温产品输送导管 的方法，所述低温产品输送导管将产品船舶与半潜式输送船舶相互连 接在一起。该方法包括使低温产品流入将产品船舶与半潜式输送船舶 相互连接在一起的输送导管内，以减少输送导管中汽化气体的产生。 该方法还包括，通过连接于产品船舶上的歧管的第二低温输送导管、 硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种，使低温产品、 汽化气体或它们的混合物从输送船舶流动至产品船舶。
该方法可选地包括在使低温产品、汽化气体或它们的混合物从输 送船舶流动至产品船舶之前将输送船舶系泊到产品船舶上的步骤。在 这样的实施例中，输送船舶可通过能够主动緩冲半潜式输送船舶与产 品船舶之间的相对运动的系泊装置系泊到产品船舶上。
该方法可选地包括从低温产品中分离汽化气体以及将汽化气体存 储在输送船舶上。


图1示出了附有导管的浮动式存储和卸载("FSO")船舶，与之 相联的输送船舶停放(可释放地系泊)在浮动式流体存储船舶的船尾。图2示出了串联的船-船系泊布置的FSO船舶和运输船舶，导管 和输送船舶位于适当位置，用于从运输船舶输送可流动产品到FSO船 舶上，或者从FSO船舶输送到运输船舶上。
图3示出了可释放地系泊于流体浮动式运输船舶的输送船舶和连 接于运输船舶船中央歧管的铰接硬管式装料杆。
图4示出了可释放地系泊于浮动式运输船舶的输送船舶和连接于 运输船舶船中央歧管的基于空中管的输送系统。
图5示出了与一船舶可释放地系泊的两艘输送船舶。
图6示出了用于在两艘船舶之间输送可流动产品的两艘输送船舶 的系统。
虽然本发明适合于各种变形和替代方式，但是，在附图中通过举 例的方式给出了具体实施例，并且这些实施例在这里进行了详细描述。 但是，应当明白，在此描述的具体实施例并不是要把本发明局限于所 公开的具体形式，相反，本发明应当覆盖落入由附带的权利要求书所 限定的本发明精神和范围之内的所有改进、等同物或替代方案。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明示出的实施例。为了清楚起见，本说明 书没有描述实际实施例的全部特征。当然，应当明白，在任何这样的 实际实施例的开发过程中，必须进行很多具体实施决定以实现开发者 的特定目标，例如遵从有关系统和有关商业的约束，这些目标随着实 施的不同而不同。此外，应当明白，这样的开发工作可能是复杂的、 费时的，但是对于本领域普通技术人员来说，在本发明的教导下，这 只不过是常规任务。
在本公开中，术语流体和可流动产品指的是液体、气体及它们的 混合物。更具体地说，可流动产品可包括烃类、酒精及生产或精炼的 各种状态下的其他材料。流体和可流动产品的非限制性例子包括液化 天然气、液化重气体、液化石油气、压缩天然气、天然气、原油、柴 油、合成油、石油冷凝物、合成润滑油、挥发油、甲醇及它们的混合物。
液化天然气(LNG)是一种主要包括甲烷(Cl)并带有少量的 C2+碳氢化合物的低温流体，其足够冷以在接近大气压下保持液态。 液化重气体(LHG)是一种主要包括Cl碳氢化合物并带有更少量的 C2's至C4's以及少量C5's+碳氢化合物的低温流体，但需要压力(通 常在500-750psig )以在远远超过LNG的温度下保持液态。液化石油 气(LPG )是一种主要包括C3和C4碳氢化合物的近似低温流体，其 可以被冷却以在接近大气压下保持液态，或者可以;故增压以在大气温 度下保持液态。所有上述这些流体都可以由本发明的方法和系统输送。
在本发明的下列实施例中，流体在为操纵、处理、存储和/或运输 流体的浮动式船舶之间输送。
在一个实施例中，其中一艘船舶是用于从一个位置例如制备流体 的地方向第二个位置例如流体销售地点附近或与之相连的位置运输流 体的运输船舶。第二浮动式船舶可以是位于制备流体的地点或其附近 或者在将流体传送给销售的地点或其附近的浮动式存储船舶。进一步， 第二浮动式船舶可以具有用于处理流体、加热以再蒸发流体以及可选
用于制备通入传送系统例如用于运输至销售位置的管线的流体的甲板 设施。
在另一个实施例中，流体可在浮动式运输船舶与固定式深海组件 之间输送，以便将流体传送至陆地设施。用于传送流体的固定式组件 锚固到海床底部，使之足够稳固和牢固地位于海中。
在另一个实施例中，流体可在一个运输船舶、 一个存储船舶与另 一个运输船舶之间输送。所述一个运输船舶特别设计成在特殊环境下、 例如穿过薄冰层从一个位置向存储船舶运输流体，所述另一个运输船 舶则用于在不同环境下、例如高速跨大西洋业务从存储船舶向流体销 售地点附近或与之相连的第二位置运输流体。
更具体地说，在上述实施例中，利用至少一艘输送船舶，以允许 在设计成操纵、处理、存储和/或运输流体的浮动式船舶之间输送流体。 在一个实施例中，输送船舶"停放"在浮动式存储船舶的船尾，并支撑导管的第一端。在浮动式运输船舶到达之前，输送船舶带着导管离开 浮动式存储船舶，这允许浮动式运输船舶通过传统索缆系统串联系泊 于浮动式存储船舶。输送船舶移动至浮动式运输船舶，并利用可释放 的系泊系统沿船中央歧管 一侧系泊。可释放的系泊系统包括空气真空 垫系泊系统、水真空垫系泊系统和电磁垫系泊系统中的至少一种。在 输送船舶牢固地系泊于浮动式运输船舶的情况下，利用可释放的系泊 系统中的液压技术可以緩冲和控制船舶之间的相对运动。可以利用传 统的铰接式装料杆附着于船中央歧管。作为选择，也可以在输送船舶 上设置吊车以展开空中柔性管道(软管)并使之连接于船中央歧管， 然后进行控制和回收。
一旦完成流体输送操作，就将铰接臂或空中管道(软管)从船中 央歧管断开，并回收，可释放的系泊系统被释放，而不必压载输送船 舶。然后输送船舶从浮动式运输船舶向后退，其不停泊，而是离开， 在该位置，输送船舶退到浮动式存储船舶船尾的"停放"位置。在"停 放"位置，输送船舶利用可释放的系泊系统系泊在浮动式存储船舶的 船尾。流体输送系统可连接于存储船舶，并在正常压力和/或温度下适 当地保持在"准备操作"状态。作为选择，流体输送系统也可以交叉连 接在输送船舶上，流体经由导管再循环回到存储船舶，由此在正常压 力和/或温度下适当地保持在"准备操作"状态。就低温流体来说，可以 利用任一 配置来再循环流体以保持低温温度，并阻止生成汽化气体， 或者系统可以保持静止(不流动)，收集汽化气体并排出或通向安全系 统。
现在参照图1所示的本发明的一个实施例。在图1中，流体存储
船舶(5)由单点系泊转台(10)系泊。转台经由锚链(15)锚固于海 床。输送船舶(20)位于存储船舶(5)的船尾，其支撑多个导管(25) 的一端。导管(25)的另一端支撑在存储船舶(5)上。依照本发明， 导管(25)用于向(或从)存储船舶(5)传送流体。
导管
14图l示出了导管组件，其包括多个柔性悬链状导管(25),各柔性 悬链状导管(25 ) —端由存储船舶(5 )上的支撑连接装置(30 )支撑， 另一端则由输送船舶(20)上的支撑连接装置(35)支撑。这样，具 有悬链状构造的各柔性导管基本上浸没在平均水位(50)下面的水体 中，导管一端由存储船舶(5)支撑出水面，导管另一端则由输送船舶 (20)支撑在波浪区下面的水中。作为选择，导管的另一端也可以由输 送船舶(20)支撑出水面。任意数量的导管，包括单个导管，都涵盖 在本发明宽泛的说明书之内。在LNG输送的例子中，期望的是具有 至少一个低温液体传送导管和至少一个蒸汽回流导管，
虽然在图1中示出了海底悬链状导管，但是，也可以使用多个柔 性表面浮动导管实现从运输船舶通过输送船舶向存储船舶输送流体或 反之亦然。浮动导管可以存储在存储船舶的巻轴上，并通过管系和转 环(swivels)永久地连接到存储船舶流体系统上。导管另一端则可以 由输送船舶上的支撑连接装置支撑。
导管的另 一个实施例包括多个导管(例如管道)，所述多个导管(例 如管道)由将存储船舶连接于输送船舶的浮动式(或浸没式)突提 (jetty)或臂支撑。突堤或臂铰接在存储船舶的船尾，当不使用时，其 仅仅拖拉在存储船舶后面。突提或臂能够自推进到存储船舶的侧面， 让开道路以允许运输船舶通过缆索系泊到存储船舶上，之后，突提或 臂移动至船中央歧管的位置，并利用可释放的系泊系统系泊于运输船 舶。
浮动式存储船舶
在图1中，各导管通过附着浮动式流体存储船舶(5)上的连接装 置(30)支撑。这种存储船舶可以通过若干术语之一识别，例如浮动 式存储和加注单元(FSRU)船舶，浮动式液化天然气(FLNG)船舶， 或浮动式开采、存储和卸载(FPSO )船舶，或浮动式存储和卸载(FSO ) 船舶。在一个实施例中，各导管支撑在存储船舶上，并穿过一锚链管 而流过双层壁压载舱。该锚链管配置减轻了对导管完全从高能量波浪区下的存储船舶退出时作用于导管的波浪载荷的顾虑。锚链管构造的 使用还提供了在存储船舶上安装铰接式装料杆的机会。这允许假设出 现适度海洋气象条件的情况下并排流体输送，并在无法利用本发明的 流体输送系统时提供一备用系统。
用于将导管附着到存储船舶上的连接装置可定位在船中央歧管 上，其用于将流体传送至存储船舶的各个储罐。提供给存储船舶的任 意连接装置都适用于本发明。例如，能用的连接装置包括凸缘连接器 或快速连接/断开接头。所期望的是，在各个软管上设置直列式转环， 以允许软管旋转，从而消除在连接、使用或从一艘船舶输送至另一艘 船舶期间产生的软管上的任何扭曲顾虑。
浮动式输送船舶
在一个实施例中，在流体输送操作程序期间，导管一端保持连接 于浮动式存储船舶，导管另 一端则保持连接于输送船舶的连接装置。 在这种情况下，本发明方法中的一个步骤是，将输送船舶与浮动式运
输船舶系泊在一起，用以从一艘船舶向另一艘船舶输送流体。如图1-4 所示，导管的第一端由存储船舶(5)支撑。 一输送船舶(20)位于存 储船舶(5)附近，用以利用其连接装置(35)支撑导管的第二端。输 送船舶还设置有可释放的系泊装置(36)、增压泵(37)和动力定位推 力器(38)。
输送船舶的连接装置可以为硬管，其第一端位于输送船舶的顶部， 第二端完全突伸到波浪区以下。导管连接于连接装置的第二端，柔性 空中软管/管道(41)或铰接硬管式装料杆(42)连接于连接装置的第 一端。虽然本实施例中连接于连接装置的第二端的是悬链状导管，但 是，也可以使用浮动式软管。
可释放的系泊装置可以是空气真空垫系泊系统、水真空垫系泊系 统和电磁垫系泊系统中的一个或任意组合。系泊装置连接于输送船舶 的竖直部分，用于将输送船舶可释放地系泊到运输或存储船舶的表面 上。在系泊位置，输送船舶不接触或不在其系泊的船舶底表面下面通过。系泊装置能够主动緩冲输送船舶和与其系泊的船舶之间的相对运
动。示例性的可释放的系泊装置可以由MoorMaster⑧系统提供，其可 以从新西兰Christchurch的Cavotec MoorMaster有限公司买到。
一旦输送船舶来到运输船舶的船中央歧管一侧，可释放的系泊装 置就被启动，输送船舶则牢固地附着(系泊)到运输船舶的该侧。一 旦被牢固地系泊，就可以緩冲和在幅度上减少船舶之间的相对运动， 也可以经由液压控制系统监测、控制、调节和优化相对运动。因而， 铰接式装料杆可以方便地附着于船中央歧管，不必改变标准运输船舶。 作为选择，也可以设置吊车(40)，用以展开柔性空中管道(软管)并 使它们附着到船中央歧管上。因而，柔性空中管道(软管)可以方便 地附着于船中央歧管，不必改变标准运输船舶。
在本发明中利用了两种应急系统。第一，紧急释放系统(ERS)， 其属于装料杆或柔性空中管道的一部分，用于在紧急情况下从船上释 放大部分装料杆。整体阀和QC/DC (快速连接/断开接头)保留在船 歧管凸缘上，且必须之后回收。第二，输送船舶系泊系统包括一紧急 释放系统，用以解开系泊，以便使输送船舶可以脱离和离开运输船舶。 流体输送ERS释放装料杆(或柔性软管)并收回之后就是输送船舶脱 离的时候。这允许浮动式输送船舶在紧急情况下离开，同时使运输船 舶、输送船舶或流体导管的潜在损坏降到最小。
输送船舶提供了用以安装连接于多个导管的阀歧管的平台。举个 阀歧管使用的例子，液体产品和回收蒸汽可以被导向产品运输船舶上 的正确的流体路径和歧管凸缘。再举另一个阀歧管使用的例子，其能 够引导流动返回到载荷之间的存储船舶，或者在流体输送操作期间应 有空载周期。
液体增压泵也可以安装到输送船舶上，以帮助克服系统的摩擦损 失，减轻汽化气体生成，或者增加产品输送流速，减少产品输送总体 持续时间；从而省去利用高容量泵升级各个产品运输船舶或以降低的 流速运行的需要。
动力推进推力器系统用于在存储船舶和运输船舶之间推进输送船舶，并帮助输送船舶在运输船舶上的系泊。也可以通过抵抗输送船舶 上的纵向环境载荷减少可释放的系泊系统上的纵向载荷。推力器可以 从其他船舶之一经由辅助电力线提供动力。
输送船舶可以为竖直半潜式船舶，具有压载物，尤其为所述用途 而设计。另外，输送船舶可以是任何其他形式的服务艇、近海供应船 或带有足够的稳定性和负载量以满足服务任务的其他类型船舶。
浮动式运输船舶
图2示出了与存储船舶(5)成串联的船-船系泊布置的浮动式流 体运输船舶(105)。流体存储船舶(5)由单点系泊转台(10)系泊， 单点系泊转台(10)经由锚链(15)锚固于海床。这种运输船舶可以 通过若干术语之一识别，例如原油运输船，精炼成品运输船，LNG运 输船(LNGC)， LNG破冰运输船和LPG运输船。浮动式运输船舶可 以是任意装备成从生产或存储地点向存储船舶运输流体、例如液化天 然气或液化石油气的远洋船舶。运输船舶通常配备有船中央歧管。在 实施本发明时，依照图2所示的实施例，运输船舶通过缆索(110)附 着于存储船舶(5)。这样的配置容许存储船舶和运输船舶响应于波浪 作用和风在某种程度上独立地移动，同时保持大体上的串联配置。
在运输船舶定位并固定于存储船舶之后，输送船舶进入适当位置， 并利用可释放的系泊系统系泊到运输船舶上。然后，铰接式装料杆或 柔性空中导管(软管)从输送船舶连接到船中央歧管以允许开始流体 输送。在流体输送期间，输送船舶与运输船舶保持一体。
其他实施例
图5示出了附有导管(25)的系泊驳船(7)，在系泊驳船(7)上 停放(可释放地系泊)有两个与之相联的输送船舶(20 )( —个和两个)， 用于在流体输送部之间支撑导管(25)。而且，如图所示，辅助电力线 (111)可连接在系船驳船(7)与至少一艘输送船舶(20)之间。辅助 电力线(111)可以向输送船舶(20)供给额外动力，即，供给液体增压泵(37)、动力推进推力器系统(38)等等。
图6示出了成串联的船-船系泊布置的系泊驳船(7)与第二和第 三浮动式流体运输船舶(105)，带有导管(25)及位于适当位置的第 一和第二输送船舶(20)，用于将流体从第二运输船舶(105)穿过第 一输送船舶(20 )至第二输送船舶(20 )，并输送到第三运输船舶(105 ) 上，以及或者输送到系泊驳船(7)上。作为选择，流体可以从第三运 输船舶(105)穿过第二输送船舶(20)至第一输送船舶(20)，并输 送到第二运输船舶(105)上，以及或者输送到系泊驳船(7)上。而 且，如图所示，辅助电力线(111)可连接在系泊驳船(7)与至少一 艘输送船舶(20)之间。辅助电力线(111)可以向输送船舶(20)供 给额外动力，即，供给液体增压泵(37)、动力推进推力器系统(38) 等等。
以上披露的具体实施例仅仅是说明性的，在这些实施例的教导下， 可以以不同、但相等的方式改变和实施本发明，而这对本领域技术人 员来说是显而易见的。此外，除下面的权利要求中所述的之外，对在 此所示的构造或结构的细节是没有任何限制的。因而，显然，可以变 更或改变以上披露的具体实施例，所有这样的变形认为是在本发明的 范围和精神之内。因此，在此所要求的保护阐述在下面的权利要求中。
权利要求
1.一种输送船舶，其包括具有竖直部分的半潜式船舶；设置在输送船舶上的流体导管；和连接于竖直部分、用于将输送船舶可释放地系泊到第二船舶的表面上的系泊装置，其中，系泊装置能够主动缓冲输送船舶与第二船舶之间的相对运动。
2. 如权利要求1所述的输送船舶，还包括多个流体导管。
3. 如权利要求2所述的输送船舶，还包括连接于所述多个流体导管的阀歧管。
4. 如权利要求3所述的输送船舶，其中所述多个流体导管连接于第 一船舶上的产品源，以及其中阀歧管能够引导产品流回第 一船舶。
5. 如权利要求1所述的输送船舶，其中，流体导管包括海底悬链状导管、浮动式导管、由浮动式突提或臂支撑的管道和由海底潜堤或臂支撑的管道中的一种或多种，用于提供流体导管与第一船舶之间的流体连通。
6. 如权利要求l所述的输送船舶，其中，系泊装置包括空气真空垫、水真空垫和电磁垫中的至少一种。
7. 如权利要求1所述的输送船舶，其中，系泊装置位于输送船舶上，使得当输送船舶系泊到第二船舶上时，输送船舶不接触第二船舶的底表面或不在第二船舶的底表面下面通过。
8. 如权利要求l所述的输送船舶，其中，流体导管包括硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种，其连接于输送船舶的上部分，用于将流体导管连接到第二船舶。
9. 如权利要求8所述的输送船舶，还包括用于使流体导管从第二船舶断开的紧急释放系统。
10. 如权利要求1所述的输送船舶，其中，半潜式船舶包括压载物。
11. 如权利要求1所述的输送船舶，其中，半潜式船舶包括一动力定位推进和控制系统。
12. —种产品输送系统，其包括第一输送船舶，其包括具有竖直部分的浮动式船舶；连接于该竖直部分、用于将第一输送船舶可释放地系泊到第二船舶的表面上的系泊装置，其中，系泊装置能够主动緩冲第一输送船舶与第二船舶之间的相对运动；和硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种，其设置在浮动式船舶的上部分，用于将第一输送船舶连接到第二船舶；第二输送船舶，其包括具有竖直部分的浮动式船舶；连接于该竖直部分、用于将第二输送船舶可释放地系泊到第三船舶的表面上的系泊装置，其中，该系泊装置能够主动緩沖第二输送船舶与第三船舶之间的相对运动；和硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种，其设置在浮动式船舶的上部分，用于将第二输送船舶连接到第三船舶；和流体导管，用于提供第一输送船舶与第二输送船舶之间的流体连通。
13. 如权利要求12所述的产品输送系统，还包括两个或多个用于提供第 一输送船舶与第二输送船舶之间的流体连通的流体导管。
14. 如权利要求12所述的产品输送系统，其中，第一输送船舶和/或第二输送船舶的浮动式船舶包括半潜式船舶。
15. —种用于在船舶之间输送可流动产品的方法，该方法包括利用能够主动緩冲输送船舶与第二船舶之间的相对运动的系泊装置将半潜式输送船舶系泊到第二船舶的表面上；将输送船舶上的流体导管连接于第二船舶；和使产品通过流体导管在输送船舶与第二船舶之间流动。
16. 如权利要求15所述的方法，其中，将输送船舶系泊于第二船舶的步骤包括将空气真空垫、水真空垫和电磁垫中的至少一种附着到第二船舶的表面。
17. 如权利要求15所述的方法，其中，输送船舶系泊到第二船舶上，使得输送船舶不接触第二船舶的底表面或不在第二船舶的底表面下面通过。
18. 如权利要求15所述的方法，其中，通过将硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种连接于第二船舶上的歧管，使输送船舶上的流体导管连接于第二船舶。
19. 如权利要求15所述的方法，其中，产品包括液化天然气、液化重气体、液化石油气、原油、柴油、合成油、石油冷凝物、汽油、合成润滑油、挥发油和甲醇中的一种或多种。
20. 如权利要求15所述的方法，其中，使产品通过流体导管流动的步骤包括泵送产品。
21. 如权利要求15所述的方法，其中，流体导管经由海底悬链状导管、浮动式导管、由浮动式突堤或臂支撑的管道和由海底潜堤或臂支撑的管道中的至少一种与产品船舶流体连通。
22. 如权利要求21所述的方法，其中，产品船舶包括浮动式开采、存储和卸载船舶、浮动式存储和卸载船舶、浮动式液化天然气船舶、浮动式存储和加注单元船舶、液化天然气运输船或液化天然气破冰运输船。
23. 如权利要求21所述的方法，还包括引导产品通过一第二流体导管流回产品船舶的步骤。
24. 如权利要求15所述的方法，还包括在不用向输送船舶增加压载物的情况下，使流体导管从第二船舶断开的步骤。
25. 如权利要求15所述的方法，还包括在不用向输送船舶增加压载物的情况下，使系泊装置从第二船舶表面脱离的步骤。
26. 如权利要求15所述的方法，还包括使系泊装置从第二船舶表面脱离，并将输送船舶与产品船舶系泊在一起的步骤。
27. —种用于保持低温输送导管的方法，所述输送导管将具有低温产品源的产品船舶与半潜式输送船舶相互连接在一起，该方法包括使低温产品流入将产品船舶与半潜式输送船舶相互连接在一起的低温输送导管内，以减少输送导管中汽化气体的产生；和通过连接于产品船舶上的歧管的第二低温输送导管、硬管装料杆、空中软管和柔性空中管道中的至少一种，使低温产品、汽化气体或它们的混合物从半潜式输送船舶流动至产品船舶。
28. 如权利要求27所述的方法，还包括在使低温产品、汽化气体或它们的混合物从输送船舶流动至产品船舶之前将输送船舶系泊到产品船舶上。
29. 如权利要求28所述的方法，其中，通过能够主动緩冲半潜式输送船舶与产品船舶之间的相对运动的系泊装置，将输送船舶系泊到产品船舶上。
全文摘要
本发明提供了一种利用输送船舶展开、操作和返回流体导管至浮动式存储船舶用以在浮动式运输船舶与浮动式存储船舶之间输送诸如液化天然气的流体的系统。流体通过至少一个潜入海底的悬链状柔性导管、至少一个浮动式柔性导管或它们的任意组合进行输送。一输送船舶(其包括可释放的系泊系统)用于从存储船舶展开导管至运输船舶；与一运输船舶系泊在一起；在流体输送期间保持一体的连接；在流体输送完成之后释放系泊；返回并停放在存储船舶上，以及存储流体输送部之间的导管。输送船舶和可释放的系泊系统允许在海洋工况下安全、可控地操作和流体输送。
文档编号B63B22/02GK101646597SQ200880010141
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年3月29日
发明者D·T·麦克唐纳, J·D·阿德金斯, J·S·哈托诺 申请人:雪佛龙美国公司