JP2016529175A - 流体を製造または貯蔵するための固定的なまたは浮遊する設備と、タンカーなどに搭載される流体容器との間で、流体を移送するためのシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、流体を製造または貯蔵するための固定的なまたは浮遊する設備と、タンカーなどに搭載される流体容器との間で、流体を移送するためのシステムに関する。前記システムは垂直面において旋回するように、支持構造体（６）に関節状に接合された内側アーム（１０）と、内側アーム（１０）の外側端部に関節状に接合された外側アーム（１２）とを具備する、少なくとも１つの多関節アーム装置（２）を含み、前記多関節アーム装置（２）はさらに、軸線が内側アーム（１０）の長手方向に延伸するロータリージョイント（１８）を具備する。本発明はロータリージョイント（１８）が支持構造体（６）に対し、前記内側アーム（１０）を接続する関節部（８）に配置されることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、垂直面において旋回するように、支持構造体に対し水平軸を有するジョイントによって端部において関節状に接合された内側アームと、ロータリージョイントによって内側アームの外側端部に、一端において関節状に接合された外側アームであって、前記外側アームが垂直に延伸するとき該ロータリージョイントの軸線が水平方向を向いており、自由端において、流体容器のマニホールドに対し連結／切離をおこなうための装置を支持する外側アームとを具備する、少なくとも１つの多関節アーム装置を含むタイプの、流体を製造または貯蔵するための固定的なまたは浮遊する設備と、タンカーなどに搭載される流体容器との間の流体システムに関し、前記多関節アーム装置はさらに、その軸線が内側アームの長手方向に延伸するロータリージョイントと、支持構造体に対し、関節部において内側アームがバランスを保つように内側アームに配置されたカウンターウエイトとを具備する。

このタイプの移送システムは、フランス特許出願ＦＲ２，９０３，６５３号においてすでに公知である。当該文書に記載のシステムは、その軸線がアームの長手方向に延伸するロータリージョイントが、外側アームに対する関節部に配置され、そのため、内側アームの自由端に、比較的大きな重量が配置されるという欠点がある。さらに、少なくとも１つのロータリージョイントを含むシステムの重くて扱いにくい部分が、タンカーに渡されるか、またはマニホールドに取り付けられる。

別の主要な欠点は、外側アームのバランスが保たれないという事実に存する。
これらの欠点に加えて、アーム装置の構造のために、緊急切離装置が垂直になっており、そのため、緊急に切り離しをおこなう場合において、タンカーに置き去りにされる装置の部分が、傾く可能性がある。

本発明は、これらの欠点を補うことを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の移送システムは、その軸線が内側アームの長手方向に伸びるロータリージョイントが、支持構造体に対して、内側アームの関節部に配置されることを特徴とする。

本発明の別の構成によれば、本システムは、外側アームのためのバランス手段を具備することを特徴とする。

さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、外側アームのバランス手段が、内側アームがその長手方向軸のまわりを回転するとき、外側アームとともに回転するように内側アームの支持構造体側端部に取り付けられて、連結手段によって外側アームに連結されているカウンターウエイトを具備することを特徴とする。
さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、外側アームのためのバランス用カウンターウエイトが、変形可能な平行四辺形の形態で、内側アームとともに回転するように固定される、内側アームと外側アームに対する連結機構により所定の角度で配置されることを特徴とする。

さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、カウンターウエイトがロッド装置の一端に配置され、ロッド装置の他端は内側アームに対してのみ関節状に接合されており、カウンターウエイトは、連結ロッドの一端部において関節状に接合されており、連結ロッドの他端部は、内側アームに対する関節部の側部において、外側アームの軸方向延長部に関節状に接合されていることを特徴とする。
さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、ロッド装置が支持体の側面において提供される内側アームの軸方向延長部に対し関節状に接合され、内側アームのためのバランス用カウンターウエイトを支えることを特徴とする。

さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、流体容器のマニホールドに対する連結／切離装置が、その回転軸が互いに垂直である３つのロータリージョイントと、緊急切離機構と、マニホールドに対する着脱可能な連結手段とを具備し、緊急切離機構は特に、連結手段に隣接して配置され、またこれらの連結手段及びマニホールドの軸線方向に配置されており、そのため、緊急な切り離しの場合において、緊急切離機構の一部分と連結手段のみが、マニホールドに連結されたまま保持されることを特徴とする。
さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、支持構造体がサポートマストであることを特徴とする。

さらに、本発明の別の構成によれば、本システムは、それぞれの多関節アーム装置が互いに隣接して支持構造体に取り付けられている複数の多関節アーム装置を具備し、複数の多関節アーム装置が、お互いに邪魔をすることなく、流体容器のマニホールドに連結されうることを特徴とする。
本発明の１つの実施形態を示すほんの一例として提供される、添付の概略図面を参照してなされる、以下の説明のための記載により、本発明はより良く理解され、発明の他の目的、特徴、詳細、利点がより明瞭になるであろう。

本発明の流体移送のためのシステムの、展開位置における斜視図である。 流体容器のマニホールドに連結された状態の、図１のシステムの側面図である。 本発明の図１のシステムの正面図である。 図１のシステムの平面図である。 流体容器のいくつかのマニホールドに連結された、本発明による複数の多関節アーム装置を有するシステムの斜視図である。 図５のシステムの正面図である。 本発明の連結／切離装置の斜視図である。 緊急切り離し前の、マニホールドに連結された位置においての連結／切離システムの正面図である。 緊急切り離し後のマニホールドの側面図である。

特に図１〜４で示されるように、流体、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）を移送するためのシステムは、図２に示されるタンカー（図示せず）などに搭載される流体容器のマニホールド４に連結されるように設計された少なくとも１つの多関節アーム装置２を備え、ここで、本多関節アーム装置は、流体を製造または貯蔵するための、固定式または浮動式の設備の一部である。

多関節アーム装置２は、垂直サポートマスト６の形態で例示される支持構造体と、この支持構造体の頂部に載置され第１のロータリージョイント８によって水平軸で垂直面において旋回する内側アーム１０と、内側アーム１０がその自由端において支持する外側アーム１２と、外側アーム１２を前記アーム１０に関節状に接合する第２のロータリージョイント１４とを具備し、第２のロータリージョイント１４の軸線は、外側アーム１２が垂直に延伸するとき、水平方向に向けられる。外側アーム１２の自由端には、３つのロータリージョイントを有する連結／切離装置１６が取り付けられ、この連結／切離装置１６は、流体容器のマニホールド４に連結されるように設計される。

多関節アーム装置２は、その軸線が内側アーム１０の長手方向に伸び、サポートマスト６に対し本内側アームの関節部に配置される、第３のロータリージョイント１８を具備する。このジョイント１８は、内側アーム１０が長手方向軸のまわりを回転することを可能とし、そのため、連結／切離装置１６が、内側アーム１０の旋回する垂直平面に対し垂直に動くことを可能とする。

さらに具体的には、内側アーム１０がロータリージョイント１８を介して、部品２０によって支持されており、ここで部品２０は、水平軸を有するロータリージョイント８を形成するように、サポートマスト６の頂部の側面を支点として取り付けられることが理解されよう。ジョイント１８は、例えば玉軸受によって作られる。

多関節アーム装置２は、マスト６の関節部の側面に接するアーム１０の延長部２５の端部に配置される第１のカウンターウエイト２４を具備するカウンターウエイト装置２２によってバランスが保たれる。第２のカウンターウエイト２７は、延長部２５に対し旋回軸２６で関節状に接合されたロッド装置２８を使用して延長部２５に取り付けられ、アーム１０の旋回する垂直平面においてアーム１０の回転がなければ、アイドル状態で位置する。この位置では、ロッド装置の旋回軸２６は、この垂直平面に対し垂直に延伸する。

カウンターウエイト２７は、ロータリージョイント１４による内側アーム１０に対する外側アーム１２の関節結合の側部において、この外側アーム１２の軸方向延長部３１の端部に、連結ロッド２９によってさらに連結される。連結ロッド２９の両端は、それぞれ部分３２と３３で、カウンターウエイト２７と延長部３１の端部に関節状に連結され、その結果、カウンターウエイト２７は、一方では内側アーム１０と連結ロッド２９により形成され、他方ではロッド装置２８と延長部３１により形成されて旋回軸２６、３２、３３およびジョイント１４を有する、変形可能な平行四辺形の角に配置される。

この平行四辺形は、内側アーム１０がその長手方向軸のまわりを回転するときに、このアームとともに旋回するように内側アーム１０に固定される。このようにして、カウンターウエイト２７は、外側アーム１２のためのバランス手段を形成し、一方カウンターウエイト２４は、内側アーム１０のバランスを保つ。

流体容器のマニホールド４との連結／切離装置１６は、その回転軸が互いに垂直である、アーム１２の端部からの順序で３つのロータリージョイント３４、３６、３８と、ジョイント３６と３８の間に配置される緊急切り離し機構４０と、マニホールド４に対する着脱可能な連結手段４２とを具備する。

図７〜９は、連結／切離装置１６の改良された実施形態を示す。本連結／切離装置１６のこの実施形態は、緊急な切り離しの後で、マニホールドの軸線のまわりで旋回する可能性のあるマニホールドに連結されて残存する部品なしに、水平なマニホールド４に連結されるよう設計される。

その目的のために、緊急切離機構４０は、最後のロータリージョイント３８と連結手段４２との間に配置される。緊急切離機構４０と連結手段４２は、相互に、そしてマニホールドに対し、軸線方向に配置される。こうして、緊急な切り離しの後で、緊急切離機構４０の半分４０’のみと連結手段４２がマニホールドに連結されて残存する。ゆえに、本発明は、マニホールドに残存する、置き去りにされた部分が傾かないようにすることができる。

緊急切離機構４０はダブルバタフライ弁システムが有利であり、これにより本機構の質量と大きさを減少させることができるとともに、一方では２つの弁の間の液化天然ガスの残余量を減少させることができる。このようなシステムはヨーロッパ特許１，４０５，００３号に記載されている。

これまでに記載された本発明の移送システムは、多関節アーム装置２を１つだけ備えるものであった。図５および６は、複数の多関節アーム装置を具備する本発明の別のシステムを示すものであり、図に示された例においては、多関節アーム装置のうちの３つはマニホールド４に連結された状態で示され、４番目は、折り畳まれたアイドル状態の位置にある。図は本発明の利点の１つを示しており、その利点は、隣接した多関節アーム装置２の連結／切離装置１６が相互に接触することによってお互いに邪魔をする危険がなく、アームが甲板を掃引することがないという事実に存する。

本発明が、液化天然ガス（ＬＮＧ）を含む流体を移送するように設計されていることに留意されるべきである。

本発明のシステムは複数の利点を有する。本システムは、タンカーのような船舶のマニホールドにかかる力が非常に小さくなるように設計されている。船舶の長手方向に吹く風がマニホールドに連結した多関節アーム装置が創出する力の主要な要因であるので、本発明は、内側アームを単一の垂直平面においてのみ旋回させることによってこれらの力を実質的に減少させることを可能とする。こうして、外側アームを支持する内側アームの端部は、外側アームにとって、船舶の長手方向において「安定した」支持点となる。外側アームの下端部に伝えられる風の効果のみが、マニホールドに及ぼす力に影響し、これにより、マニホールドにおける力を著しく減少させることが可能となる。

内側アームのバランスを保つだけでなく、外側アームのバランスをも保つことにより、タンカーのマニホールドに、両方のアームによって加えられる力を最小化することが可能となる。複数のカウンターウエイトがサポートマスト６に配置されているので、液化天然ガス運搬船の動きによって移動させられる質量は最小である。

本発明は、両アームの構造的剛性を増大することができ、これにより、振動の影響を著しく減少させ、力の動的増幅現象を回避することができる。

以下は公知であるが、本発明の多関節アーム装置の連結は、船舶の動きを相殺するためのシステムにより補助されて、オペレーターが装置をうまくあやつることによりなされることに留意されたい。第１段階として、オペレーターはアームをうまくあやつり、アームを中間位置に配置する。次いで、次の段階において、この動き相殺システムは、端部がマニホールドの動きを追尾するように始動される。最後に、第３段階において、この動き相殺システムはなお作動しており、オペレーターは、外側アームの端部がマニホールドに向かって前進するように操縦し、連結をおこなう。もちろん、この連結作業は、完全に自動的におこなうこともできる。このためには、外側アームはしまいこまれた位置または中間位置にあって、オペレーターの直接的な関与なしに、自動的にマニホールドに連結される。こうした連結のための操作は、動く部分の質量が最小化されるという事実によって平易化される。

緊急切離装置は水平であり、クイック連結／切離連結手段に直接的に隣接した位置にあるので、緊急切り離しの場合に、マニホールド上に置き去りにされる部分が減少し、傾くことがない。

もちろん、本発明の範囲を超えない範囲で、本明細書に記載され、図において示された本発明に対し、複数の変更を加えることができる。こうして、関節部８、１８、１４に関して、ロータリージョイントが、機械的なおよび流体の通路機能と切り離されて製造されることは必須事項ではなく、これらのジョイントは任意の公知の適切な方法で実施され得る。

Claims (9)

1. 垂直面において旋回するように、支持構造体（６）に対し水平軸を有するジョイント（８）によって、端部において関節状に接合された内側アーム（１０）と、ロータリージョイント（１４）によって内側アーム（１０）の外側端部に、一端において関節状に接合された外側アーム（１２）であって、前記外側アーム（１２）が垂直に延伸するとき該ロータリージョイント（１４）の軸線が水平方向を向いており、自由端において、流体容器のマニホールド（４）に対し連結／切離をおこなうための装置（１６）を支持する外側アーム（１２）とを具備する、少なくとも１つの多関節アーム装置（２）を含んでなるタイプの、流体を製造または貯蔵するための固定的なまたは浮遊する設備と、タンカーなどに搭載される前記流体容器との間で流体を移送するためのシステムであって、前記多関節アーム装置（２）はさらに、その軸線が内側アーム（１０）の長手方向に延伸するロータリージョイント（１８）と、支持構造体（６）に対し、関節部において内側アーム（１０）がバランスを保つように配置されたカウンターウエイト（２４）とを具備し、その軸線が前記内側アーム（１０）の長手方向に延伸する前記ロータリージョイント（１８）が、前記支持構造体（６）に対し、前記内側アーム（１０）の前記関節部（８）に配置されることを特徴とするシステム。
2. 外側アーム（１２）のためのバランス手段（２２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 外側アーム（１２）のバランス手段（２２）が、内側アーム（１０）がその長手方向軸のまわりを回転するとき、外側アーム（１２）とともに回転するように内側アーム（１０）の支持構造体側端部（６）に取り付けられ、連結手段によって外側アーム（１２）に連結されているカウンターウエイト（２７）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
4. 外側アームのための（１２）バランス用カウンターウエイト（２７）が、変形可能な平行四辺形の形態で、内側アーム（１０）とともに回転するように固定される、内側アーム（１０）と外側アーム（１２）に対する連結機構により所定の角度で配置されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
5. カウンターウエイト（２７）はロッド装置（２８）の一端に配置され、ロッド装置（２８）の他端は内側アーム（１０）に対してのみ関節状に接合されており、カウンターウエイト（２７）は、連結ロッド（２９）の一端部に対し部分（３２）で関節状に接合されており、連結ロッド（２９）の他端部は、内側アーム（１０）に対する関節部（１４）の側部において、外側アーム（１２）の軸方向延長部（３１）に対し部分（３３）で関節状に接合されていることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
6. ロッド装置（２８）は、支持体の側面において提供される内側アーム（１０）の軸方向延長部（２５）に対し関節状に接合され、内側アーム（１０）のためのバランス用カウンターウエイト（２４）を支えることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
7. 流体容器のマニホールド（４）に対する連結／切離装置（１６）は、その回転軸が互いに垂直である３つのロータリージョイント（３４，３６，３８）と、緊急切離機構（４０）と、マニホールド（４）に対する着脱可能な連結手段（４２）とを含み、緊急切離機構（４０）は特に、連結手段（４２）に隣接して配置され、またこれらの連結手段及びマニホールド（４）の軸線方向に配置されており、そのため、緊急な切り離しの場合において、緊急切離機構（４０）の部分（４０’）と連結手段（４２）のみが、マニホールドに連結されたまま保持されることを特徴とする、請求項１ないし６に記載のシステム。
8. 支持構造体（６）がサポートマストであることを特徴とする、請求項１ないし７に記載のシステム。
9. システムが、それぞれの多関節アーム装置が互いに隣接して支持構造体（６）に取り付けられている複数の多関節アーム装置（２）を含み、複数の多関節アーム装置が、お互いに邪魔をすることなく、流体容器のマニホールドに連結されうることを特徴とする、請求項１ないし８に記載のシステム。

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