流體輸送軟管操縱器以及輸送流體的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種流體輸送軟管操縱器(1)，該流體輸送軟管操縱器具有關節(jié)臂(100)，所述關節(jié)臂具有多個臂分段(110)。多個臂分段(110)中的第一臂分段(110a)和多個臂分段中的第二臂分段(110b)通過第一樞轉接頭(130a)而彼此連接。底座(220)支撐第一臂分段(110a)。用于流體輸送的至少一根柔性軟管(150)至少沿著第一臂分段和第二臂分段可動地延伸，并且通過至少兩個軟管導向件(140)進行引導和支撐。至少一個軟管張緊器(160)與所述至少一根柔性軟管接觸，以調(diào)整所述至少一根柔性軟管(150)上的張力。
【專利說明】流體輸送軟管操縱器以及輸送流體的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體輸送軟管操縱器。在另一個方面，本發(fā)明涉及一種在第一結構與第二結構之間輸送流體的方法。
【背景技術】
[0002]在結構之間輸送流體(諸如，已處理過的烴或者未處理過的烴或者它們的衍生物)在這些結構中的至少一個是可動的因而可能不固定的時候存在很多技術問題。當這些結構中的至少一個或者兩個都是浮動結構時尤其如此。例如，這種流體輸送系統(tǒng)應該能夠降低結構之間的相對運動，尤其是對于浮動結構所經(jīng)受的升沉、左右搖晃、搖擺、傾斜、涌動和滾轉中的一種或多種。
[0003]尤其是，用于將流體從浮動結構輸送走或者將流體輸送到浮動結構的系統(tǒng)應該補償由波浪運動或者涌流運動所產(chǎn)生的升沉，以及補償流體源與目的地之間的高度差。這種高度差可能出現(xiàn)，例如是由于一個結構上流體輸送系統(tǒng)相對于另一結構上的流體歧管的豎直位置差所引起的，該另一結構將與流體輸送系統(tǒng)連接。需要這種流體輸送系統(tǒng)的情況的一個例子是浮式生產(chǎn)、儲存和卸載(FPSO)設備。FPSO是一種浮動結構，其接受來自附近平臺的烴或者接受直接來自海底烴儲層的烴，處理烴，并且存儲處理過的烴，直到可將其卸載到載運船上。
[0004]類似地，浮式液化儲存離岸(PLSO)設備將天然氣液化處理器、儲存罐、裝載系統(tǒng)以及其它下部結構組合成單個浮動結構。這種結構是有益的，這是因為其提供了一種替代岸上液化設備的離岸替代物。FLSO結構可錨固成遠離海岸，或者在氣田處或附近，在水中足夠深，以便允許將LNG產(chǎn)品卸載到載運船上。這同樣代表一種可動的資產(chǎn)，當氣田接近其生產(chǎn)期結束時，或者當經(jīng)濟、環(huán)境或者政治情況需要時，該資產(chǎn)可重新安置到新地點。
[0005]這種浮動結構需要在對烴進行處理(例如在天然氣可選地被凈化、然后液化并且臨時儲存)的浮動結構之間將流體(典型地為處理過的烴，例如LNG)輸送到處理過的烴載運船(例如LNG載運船)。類似地，然后必須將處理過的烴貨物(諸如LNG)從載運船輸送到岸上輸入或者處理設備。
[0006]美國專利公開文獻N0.US2010/0263389公開了一種用于LNG的塢邊再氣化的方法。在圖2中所公開的一個實施例中，用于輸送高壓氣體的高壓臂安裝在船塢或者再氣化船上。還公開了一種類似于高壓臂的LNG硬臂，該LNG硬臂用于將LNG從船輸送到船塢或者從船塢輸送到船。該臂包括輸送管道并且可包含多個接頭、緩沖器和配重，來允許進行臂分段的移動或者關節(jié)運動。與US2010/0263389的硬臂相關的一個問題是當將硬臂連接到流體歧管時硬臂具有有限的豎直范圍(即，硬臂端部可達到的高度范圍)。另外，硬臂及與其連接的底座(諸如甲板)必須設計成承受硬臂的重量，配重和緩沖器包括在內(nèi)。此外，上臂分段的大質量還增加了臂運動的慣性，使得其更加難以響應于風和波浪的運動而控制臂的運動。
[0007]在一個獨立的實施例中，US2010/0263389在圖8中公開了將LNG從LNG載體上的儲罐通過歧管系統(tǒng)進行輸送，該歧管系統(tǒng)具有聯(lián)接到液體軟管的液體導管。盡管甲板可以支撐液體軟管的一部分，但是從附圖中顯而易見的是，這些液體軟管以U形懸掛在將兩個流體歧管分隔開的水上方。與US2010/0263389的歧管和軟管系統(tǒng)相關的一個問題是液體可能積聚在U形軟管的最下部分中，在流體輸送之后難以排出這些液體。此外，自由懸掛的液體軟管是不可控的，這可由于歧管之間相對運動而導致相鄰軟管之間的沖擊或者軟管與船舶側面之間的沖擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一個方面，本發(fā)明提供了一種流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器至少包括:
[0009]-關節(jié)臂，所述關節(jié)臂包括多個臂分段，每個臂分段具有縱向軸線，所述多個臂分段包括至少第一臂分段和第二臂分段，所述第一臂分段通過第一樞轉接頭連接到所述第二臂分段；
[0010]-底座，所述底座支撐所述第一臂分段；
[0011]-至少兩個軟管導向件；
[0012]-用于流體輸送的至少一根柔性軟管，所述至少一根柔性軟管沿著至少所述第一臂分段和第二臂分段可動地延伸，并且通過所述至少兩個軟管導向件進行引導和支撐；
[0013]-至少一個軟管張緊器，所述至少一個軟管張緊器與所述至少一根柔性軟管接觸，以調(diào)整所述至少一根柔性軟管上的張力。
[0014]在第二方面，提供了一種在第一結構與第二結構之間輸送流體的方法，其中第一結構和第二結構中的至少一個是可動結構，所述可動結構典型地為浮動結構，所述方法至少包括以下步驟:
[0015]-提供第一結構，所述第一結構包括如上所述的流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器的至少一根柔性軟管具有近端部和遠端部，所述近端部連接到流體第一歧管；
[0016]-提供第二結構，所述第二結構包括流體第二歧管；
[0017]-將第二結構的流體第二歧管與第一結構的流體輸送軟管操縱器對準；
[0018]-調(diào)整流體輸送軟管操縱器的構造，以使得所述至少一根柔性軟管的遠端部能夠連接到流體第二歧管；
[0019]-將所述至少一根柔性軟管的遠端部連接到流體第二歧管；
[0020]-凈化所述至少一根柔性軟管；
[0021]-使流體流過所述至少一根柔性軟管；
[0022]-凈化所述至少一根柔性軟管；
[0023]-將所述至少一根柔性軟管的遠端部與流體第二歧管脫開連接；
[0024]-調(diào)整所述流體輸送軟管操縱器的構造，以從流體第二歧管和第二結構收回所述至少一根柔性軟管的遠端部。
[0025]在第二方面的一個實施例中，流體第一歧管可與至少一個流體第一儲罐流體連接，而流體第二歧管與至少一個流體第二儲罐流體連接?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]現(xiàn)在將僅僅通過舉例并參照所附的非限制性附圖來描述本發(fā)明的實施例，其中:
[0027]圖1是在此描述的流體輸送軟管操縱器的一個實施例的示意圖；
[0028]圖2是在此描述的流體輸送軟管操縱器的另一個實施例的示意圖；
[0029]圖3是在此描述的流體輸送軟管操縱器的又一實施例的示意圖；以及
[0030]圖4 (部分A到C)示意性地示出了在此描述的流體輸送軟管操縱器的各種存儲器和流體輸送構造。
【具體實施方式】
[0031]為了這種描述，將單個附圖標記分配給管線以及承載在該管線中的流。相同的附圖標記表示相同的元件。本領域技術人員容易理解的是，雖然本發(fā)明參照這些特征和手段的特定組合中的一個或者多個進行了圖釋，但是那些特征或者手段中的許多與其它特征或者手段在功能上是獨立的，從而使得它們可以在其它實施例或者組合中等同地或者類似地獨立應用。
[0032]下面所描述的流體輸送軟管操縱器可適當?shù)夭捎?，尤其是特別是在海洋環(huán)境中將流體輸送到浮動結構或者從浮動結構輸送出的輸送。流體輸送軟管操縱器尤其適合于輸送低溫流體，特別是液化天然氣(LNG))。還公開了一種使用這種軟管操縱器進行流體輸送的方法。
[0033]目前所提出的流體輸送軟管操縱器具有關節(jié)臂，所述關節(jié)臂包括多個臂分段，所述多個臂分段通過樞轉接頭和用于流體輸送的至少一根柔性軟管互連。柔性軟管沿著臂分段可動地延伸，并且通過至少兩個軟管導向件進行引導和支撐。至少一個軟管張緊器設置成與柔性軟管接觸，以調(diào)整至少一根柔性軟管上的張力。
[0034]軟管張緊器可操作以保持柔性軟管上的張力恒定。在將流體輸送通過柔性軟管期間，保持恒定的張力可防止柔性軟管下垂或者斷裂(或者至少防止柔性軟管變得過于拉緊)。
[0035]通過目前公開的流體輸送軟管操縱器，可能替代現(xiàn)有技術的硬臂或者歧管系統(tǒng)，并且由此解決了與現(xiàn)有技術的硬臂或者歧管系統(tǒng)相關的各種問題。
[0036]所述臂分段的第一分段可被支撐在底座上。張緊器可被所述臂分段之一分段支撐或者直接被所述底座支撐。
[0037]例如，流體輸送軟管操縱器可位于浮動結構上(諸如載運船、浮式生產(chǎn)平臺或者浮式處理平臺)，并且操作用于將流體輸送到另一浮動結構或者非浮動結構?？商娲兀黧w輸送系統(tǒng)可位于非浮動結構(諸如，固定式生產(chǎn)或處理平臺；或者岸，諸如輸入終端或輸出終端的防波堤，或者處理設備的防波堤)上，并且操作用于將流體從浮動結構輸送出或者輸送到浮動結構，該浮動結構諸如是載運船。
[0038]要通過軟管操縱器輸送的流體可以是未處理過的烴(諸如從海底儲層中抽取的烴)，或者是已處理過的烴(諸如LNG或者烴的衍生物)。
[0039]在此描述的軟管操縱器具有多個優(yōu)點。其可以將流體從流體歧管輸送出或者輸送到流體歧管，用于供給或者接收流體，所述流體位于相對于與軟管操縱器附接的底座的大范圍高度處。尤其是，與US2010/0263389的硬臂相比，在此描述的軟管操縱器具有寬得多的豎直操作范圍。此外，并不要求存在配重，以使得關節(jié)臂和與其附接的底座僅僅需要支撐臂分段和柔性軟管的負載。而且，軟管操縱器可位于歧管平臺上，這是由于軟管操縱器與帶配重的硬臂相比質量減小，并不需要被加強以承受重量。
[0040]另外，與US2010/0263389的緩沖器相比較，該緩沖器附接到硬臂的整個上部關節(jié)分段并且在其上操作，在此公開的軟管操縱器的張緊器直接在柔性軟管上操作而且沒有在臂分段上操作。
[0041]再者，通過采用柔性軟管而不是硬管道，不需要在關節(jié)臂的不同分段中設置連接管道的轉動接頭。
[0042]軟管操縱器也是有益的，這是因為其將柔性軟管保持成呈基本上豎直或者“η形”構造，從而消除了流體殘留。相對照地，例如在US2010/0263389的歧管或者軟管系統(tǒng)中并沒有以這種方式支撐的柔性軟管可采用“u”形構造，在該“u”形構造中，流體可積聚在“u”的底部處。
[0043]在一個實施例中，所述至少兩個軟管導向件中的一個可位于每個臂分段的縱向軸線的端部處或附近。正如在此所使用的那樣，縱向軸線為是臂分段的最長尺寸。
[0044]在另一個實施例中，至少一個柔性管可還包括近端部和遠端部。近端部可連接到底座。近端部可構造為與流體第一儲罐流體連通。所述遠端部可適當?shù)匕ㄏ拗棋F體和流體連接器。例如，近端部可連接到流體第一歧管，該流體第一歧管與流體第一儲罐流體(典型地，多個流體第一儲罐)連通。流體第一儲罐優(yōu)選地相對于底座具有固定位置。
[0045]在另一個實施例中，軟管張緊器將至少一根柔性軟管保持在恒定張力下。由至少一根柔性軟管所保持的張力可改變，并且可依賴于下列標準中的一個或多個進行選擇:柔性軟管的遠端部是否附接到流體歧管；軟管操縱器和與其附接的流體歧管之間的相對距離，尤其是軟管操縱器的底座和與其附接的流體歧管之間的豎直距離；是否流體正被輸送通過至少一根柔性軟管；和/或者正被輸送的任何流體的特征(諸如流體溫度或者密度)。
[0046]在一個實施例中，所述至少一個軟管張緊器可連接到軟管操縱器的底座。該底座例如可以是載運船或PFSP的甲板，尤其是歧管甲板，或者防波堤的表面。這是有益的，因為其提供軟管聯(lián)接器的穩(wěn)定布置，其中軟管張緊器附接到底座，而不是附接到臂分段之一。
[0047]在一個可替代的實施例中，所述至少一個軟管張緊器可連接到軟管操縱器的臂分段，尤其是可連接到除了第一臂分段之外的臂分段，優(yōu)選可連接到第二臂分段或者任何第三臂分段。將至少一個軟管張緊器支撐成遠離一個或者多個臂分段，優(yōu)選地支撐成遠離第二臂分段或者任何第三臂分段，這是有益的，因為其可提供柔性軟管從與軟管張緊器連接的臂分段的縱向軸線的較大偏轉，由此便于根據(jù)軟管操作器和與柔性軟管可附接的歧管的相對位置而提供更大的操作包絡范圍。
[0048]在另一個實施例中，軟管張緊器可包括張緊器軟管導向件，用于引導或者可選地支撐所述至少一根柔性軟管。這種張緊器軟管導向件可將所述至少一根柔性軟管沿著從標稱路徑偏移的路徑進行引導。標稱路徑可以是依賴于特定實施例的環(huán)境的任何適當?shù)膮⒄章窂健＠?，如果張緊器軟管導向件在柔性軟管的在兩個相鄰軟管導向件之間延伸的一分段中與柔性軟管相互作用，則標稱路徑可通過切向連接兩個相鄰軟管導向件的線來限定?？商娲?，如果例如張緊器軟管導向件在柔性軟管的在近端部與軟管導向件的第一軟管導向件之間延伸的一分段中與柔性軟管相互作用，則標稱路徑可通過切向連接第一軟管導向件和柔性軟管的近端部的線來限定。該近端部可連接在相對于底座的固定點處。
[0049]張緊器軟管導向件可在相對于標稱路徑具有橫向方向分量的方向上可移動。由此，軟管從標稱路徑偏移的偏移量可以可變地改變。
[0050]軟管張緊器可適當?shù)剡B接到所述臂分段之一，其中張緊器軟管導向件可以沿著以與其連接的臂分段的縱向軸線成非零的路徑角度α的一路徑移動，從而改變軟管從其標稱路徑偏移的偏移量。
[0051]在又一實施例中，當軟管張緊器連接到臂分段之一時，通過張緊器軟管導向件的運動所導致的軟管路徑的偏轉可發(fā)生與張緊器連接的臂分段的縱向軸線的任一側上。兩個已連接的臂分段的縱向軸線可在連接它們的樞轉接頭處限定了臂分段角度β。當該臂分段角度β并非180°時，兩個已連接的臂分段的縱向軸線可限定臂樞轉平面，該臂樞轉平面穿過這兩個縱向軸線。非零的路徑角度α可以是相對于臂分段的縱向軸線測量的正角或負角，其中軟管張緊器在臂樞轉平面或者平行于臂樞轉平面的平面中連接到該臂分段。
[0052]用于特定柔性軟管的軟管導向件可定位成平行于臂樞轉平面。例如，當多個柔性軟管存在于軟管操縱器上時，用于不同柔性軟管的等效軟管導向件可關于臂樞轉平面對稱地布置。
[0053]在另一個實施例中，軟管張緊器可連接在所述臂分段的縱向軸線的中心處或附近，并且張緊器軟管導向件可沿著移動的路徑相對于與其連接的臂分段的縱向軸線處于大約90°的角度α。
[0054]在再一實施例中，張緊器軟管導向件可通過一個或者多個組而被移動，該組包括張緊器缸、電動機和線滑輪。
[0055]在另一個實施例中，軟管導向件中的一個或多個可以是滑輪，優(yōu)選全部可以是滑輪。該實施例可包括張緊器軟管導向件以及連接到臂分段的軟管導向件，其并不成為軟管張緊器的一部分。
[0056]第一臂分段適當?shù)赝ㄟ^第一樞轉接頭連接到第二臂分段。在另一個實施例中，軟管操縱器可還包括第三臂分段和另一軟管導向件，其中第三臂分段通過第二樞轉接頭連接到所述第二臂分段，并且第三臂分段使另一軟管導向件布置在其上。柔性軟管可沿著第三臂分段的縱向軸線可動地延伸。第二樞轉接頭可在縱向軸線的相對于與第一樞轉接頭連接的端部相反的端部處連接到第二臂分段。
[0057]在另一個實施例中，可選地，除了限制錐體和流體連接器之外，至少一根柔性軟管的遠端部可包括緊急釋放聯(lián)接器。應急釋放聯(lián)接器構造為將至少一根柔性軟管(尤其是遠端部)從與其連接的流體歧管快速分離，例如，若出現(xiàn)在流體輸送期間軟管操縱器在連接到流體歧管的同時延伸超過其安全操作包絡范圍的狀況。
[0058]在又一實施例中，軟管操縱器還可包括位置監(jiān)測系統(tǒng)，該位置監(jiān)測系統(tǒng)用于檢測柔性軟管的遠端部的位置。遠端部的位置可被監(jiān)測為絕對位置，也就是說，相對于地上的遠端部的地點，或者可以是相對的，例如遠端部的位置可被監(jiān)測為相對于軟管操縱器上的相對位置，諸如在臂分段或者底座上的相對位置。
[0059]在又一實施例中，位置監(jiān)測系統(tǒng)可包括位置傳感器，該位置傳感器用于測量柔性軟管的遠端部的位置。例如，位置傳感器可連接到臂分段(優(yōu)選第二臂分段或者第三臂分段)的端部。該位置傳感器可通過激光、雷達、光達、回聲定位或教線(taught wire)等操作。例如，教線傳感系統(tǒng)可包括連接在柔性軟管的遠端部(諸如位于遠端部上的限制錐體或者在遠端部上的系桿)與附連到第二臂分段或任何第三臂分段的萬向頭之間的金屬線。萬向頭傳感器(諸如激光器)可測量萬向頭的角度，以根據(jù)教線的角度和長度來計算遠端部的位置。
[0060]在一個可替代的實施例中，至少一根柔性軟管的遠端部還可包括位置參考傳感器，尤其是豎直位置參考傳感器，諸如GPS等。在這種情況下，確定柔性軟管的遠端部相對于軟管操縱器上位置的位置并不必需的。反而，可確定至少一根柔性軟管的遠端部的絕對位置。
[0061]在另一個實施例中，軟管操縱器可包括用于流體輸送的至少兩根柔性軟管(典型地兩根柔性軟管)，其中每根柔性軟管具有軟管導向件和軟管張緊器。優(yōu)選地，柔性軟管布置在對稱地位于臂樞轉平面的兩側上的平面內(nèi)。設置專用于特定柔性軟管的軟管導向件以及更特別的軟管張緊器，使得每個柔性軟管將獨立操作，尤其是對于由每個軟管張緊器控制的每根柔性軟管的張力進行獨立操作。因而，由軟管張緊器所產(chǎn)生的特定柔性軟管的路徑偏轉幅度可相對于軟管操縱器上的任何其它軟管而獨立控制。將顯而易見的是，不同的柔性軟管可承載可具有不同特性(諸如密度和/或溫度)的不同流體，例如下述情況:一根柔性軟管承載LNG而另一柔性軟管承載沸騰氣體，使得可要求兩個柔性軟管甚至在同一軟管操縱器上路徑偏轉不同，例如為了提供給定的張力。
[0062]在另一個實施例中，將在軟管操縱器中輸送的流體可以是低溫流體，諸如LNG。
[0063]在另一個實施例中，軟管操縱器還可包括用于柔性軟管的存儲線軸。存儲線軸允許調(diào)整柔性軟管的連接到用于流體的歧管的長度。然而，這個實施例并不是優(yōu)選的。而是，軟管操縱器不會典型地包括用于柔性軟管的存儲線軸，從而使得固定長度的柔性軟管延伸超出最后臂分段(例如，第二臂分段或者第三臂分段)的端部的程度僅僅由軟管張緊器所引起的柔性軟管路徑偏置的幅度來決定。
[0064]在另一個實施例中，軟管操縱器的臂分段可以在樞轉接頭處通過一個或多個液壓缸、電動機或者線滑輪而進行關節(jié)(articulated)運動。
[0065]下面的論述涉及流體輸送軟管操縱器在將LNG從FLSO單元輸送到LNG載運船的環(huán)境下的操作。然而，應理解的是，軟管操縱器并沒有限于輸送LNG，而是適于在寬的溫度和壓力范圍(典型地，處于-200到200°C范圍內(nèi)的溫度和/或高達10.5bar壓力)內(nèi)輸送任一種或者多種流體，諸如其它烴液體或者烴氣體。
[0066]類似地，盡管在下面的實施例中軟管操作器位于FPSO單元上，但是其可在任何浮動結構(諸如LNG載運船)上或者任何非浮動結構(諸如，離岸固定平臺或者岸上防波堤)上操作。盡管軟管操縱器在當流體源和流體目的地中的至少一個(典型地兩個)是可動結構(尤其是浮動結構)時用于輸送流體時有許多優(yōu)點，但是其還可用于在兩個非浮動結構之間輸送流體。
[0067]圖1示出了在此描述的流體輸送軟管操縱器I的第一實施例。軟管操縱器包括固定到底座220的關節(jié)臂100。關節(jié)臂100包括多個臂分段110。底座220可以是例如FLSO的歧管甲板或者可附接到這種甲板。底座220可用作參考點，從該參考點可以確定臂分段110和至少一根柔性軟管150的位置，尤其是柔性軟管150的遠端部180的位置。軟管操縱器I可以位于流體(例如LNG)歧管的外側。[0068]每個臂分段110具有限定了臂分段的最長尺寸的縱向軸線120。圖1的實施例示出了包括第一臂分段IlOa和第二臂分段IlOb的關節(jié)臂100。第一臂分段IlOa具有第一分段縱向軸線120a，而第二臂分段IlOb具有第二分段縱向軸線120b。
[0069]底座220支撐了第一臂分段110a。第一臂分段IlOa連接到底座220，并且優(yōu)選地固定不可動地固定到底座220，其中其縱向軸線120a是豎直的。第一臂分段IlOa通過第一樞轉接頭130a而連接到第二臂分段110b，所述第一樞轉接頭諸如是鉸鏈或者任何類型的接頭，從而允許第一臂分段相對于第二臂分段進行相對轉動運動。第一樞轉接頭130a允許第二臂分段IlOb繞著第一接頭軸線135a的轉動。第二臂分段IlOb的轉動可在由第一縱向軸線120a和第二縱向軸線120b所限定的平面(臂樞轉平面)中進行。
[0070]第二臂分段IlOb的關節(jié)運動可以通過液壓缸(未示出)或者其它適當?shù)难b置來實現(xiàn)。液壓缸可以是液壓系統(tǒng)的一部分，并且可連接到具有相關聯(lián)的方向閥和泵的液壓動力單元。這優(yōu)選是一種具有副液壓泵及相關控制器的雙重系統(tǒng)。在另一優(yōu)選實施例中，液壓系統(tǒng)可以裝備有軟管破裂閥，以使得在液壓系統(tǒng)出故障的情況下臂分段可保持在適當?shù)奈恢谩Ｒ簤合到y(tǒng)可包括用于正常操作的低壓循環(huán)回路，以及用于激活應急釋放的高壓回路，如下所述。
[0071]流體輸送軟管操縱器I還包括至少一根柔性軟管150。柔性軟管150的類型由將要在其內(nèi)輸送的流體來確定。柔性軟管150應該被選擇為在流體輸送期間(也就是說，溫度和壓力以及正被輸送的流體的壓力)保持其柔性。柔性軟管150可包括熱塑性或復合材料。
[0072]例如，當要被輸送的流體是諸如LNG的低溫流體時，柔性軟管150可以是復合柔性軟管，典型地包括聚酯襯里以及用不銹鋼絲加固的聚酰胺外殼。典型地，柔性軟管150可以被選擇成滿足用于輸送液態(tài)石油氣和液化天然氣的熱塑性多層(非高溫和硫磺處理)軟管以及軟管組件的BS EN13766:2003的要求。
[0073]當要被輸送的流體是氣體(諸如加壓烴氣體)時，柔性軟管150可以是復合柔性軟管。例如，對于高達5bar的工作壓力，柔性軟管可以典型地包括聚丙烯和/或聚四氟乙烯襯里以及聚酯外殼，該外殼可選地涂覆有聚氯乙烯并且用不銹鋼絲加固。
[0074]至少一根柔性軟管150可包括近端部170和遠端部180。近端部170可連接到流體第一歧管310，該流體第一歧管可位于FLSO的歧管甲板上。該至少一根柔性軟管具有大約30m的長度。在一個優(yōu)選實施例中，柔性軟管150并沒有圍繞存儲線軸纏繞。
[0075]流體第一歧管310可包括流體歧管限制卡圈320。流體歧管限制卡圈320可構造為開口錐體，并且操作以防止柔性軟管150采用彎曲半徑小于其最小值的構造。柔性軟管150的遠端部180構造為附接到流體第二歧管，該流體第二歧管例如在LNG流體要被輸送到的LNG載運船上。在圖3的實施例中更詳細地描述了柔性軟管150的遠端部180。
[0076]至少一根柔性軟管150沿著關節(jié)臂100的第一臂分段I IOa和第二臂分段IlOb可動地延伸。尤其是，當沒有被將在下面論述的軟管張緊器160偏移時，柔性軟管應該沿著臂分段IlOaUlOb的縱向軸線(或者平行于這些縱向軸線的軸線)延伸。
[0077]柔性軟管150被至少兩個軟管導向件140引導和支撐。軟管導向件140允許柔性軟管150沿著導向件自由運動，并且將柔性軟管150以及其中的任何流體的重量傳遞給軟管操縱器1，特別是可與它們附接的臂分段110。軟管導向件140可起作用以改變?nèi)嵝攒浌?50的方向，并且確保軟管的任何彎曲大于或者等于其最小彎曲半徑。
[0078]當柔性軟管150的近端部170固定到流體第一歧管310時，柔性軟管150具有固定的長度，第二臂分段IlOb繞著第一樞轉接頭130a的轉動可以控制遠端部180相對于軟管操縱器I的底座220的豎直高度。
[0079]圖1的實施例示出了弓形的導向件140，柔性軟管150在該導向件上被引導。柔性軟管150可沿著這種軟管導向件140上的凹槽或者通道前進。每個軟管導向件140上的凹槽或者通道可在同一平面(諸如平行于臂樞轉平面的平面)中對準，以沿著單個平面中的路線而引導單個柔性軟管150。軟管導向件140可以由聚合物、金屬(諸如鋁)、合金(例如鋼、典型地鎳鋼)或復合材料(例如包括聚合物的復合材料，尤其是包括聚合物以及諸如上面已經(jīng)提到的金屬或者合金的復合材料)。當柔性軟管150要用來承載低溫流體時，軟管導向件140可包括9?七％的鎳鋼。軟管導向件140可包括減小與柔性軟管150的摩擦接觸從而允許自由運動的材料。例如，軟管導向件140上的凹槽或者通道可襯有TEFLON?。
[0080]該至少兩個軟管導向件140可固定到關節(jié)臂100。圖1示出了固定到第一臂分段IlOa的第一軟管導向件140a以及固定到第二臂分段IlOb的第二軟管導向件140b。優(yōu)選地，軟管導向件140附接在臂分段110的端部處或附近，這些端部位于臂分段110的縱向軸線120的任一端部處。
[0081]關節(jié)臂100還包括至少一個軟管張緊器160。軟管張緊器160操作以調(diào)整至少一根柔性軟管150上的張力，并且由此與柔性軟管150接觸。軟管張緊器160連接到臂分段110之一或者軟管操作器I的底座220。軟管張緊器160操作以保持柔性軟管150上的張力恒定，尤其是當近端部170和遠端部180都連接到流體歧管時。 [0082]在圖1的實施例中，軟管張緊器160包括張緊器軟管導向件165(諸如弓形的張緊器軟管導向件)和張緊器臂175 (例如伸縮式張緊器臂)，用于沿著從標稱路徑155偏移開的路徑而引導柔性軟管150。在圖1的實施例中，標稱路徑155看作是切向連接第一軟管導向件140a與柔性軟管150的近端部170的線。張緊器軟管導向件165在相對于標稱路徑155具有橫向方向分量的方向上可移動。在這種方向上的運動允許可變地改變軟管從標稱路徑155偏移的偏移度。
[0083]張緊器軟管導向件165可經(jīng)由張緊器臂175連接到關節(jié)臂100的臂分段110之一(諸如第一臂分段IlOa)。盡管軟管張緊器160為了簡便起見在圖1中顯示為附接到第一臂分段110a，但是優(yōu)選的是其附接到第二臂分段或者另一臂分段110b，以通過將其與底座220以及任何鄰近的甲板間隔開而提供更大的運動范圍。
[0084]張緊器軟管導向件165發(fā)揮作用以與軟管導向件140類似的方式來抑制和引導柔性軟管150以確保軟管的任何彎曲大于或者等于其最小彎曲半徑。
[0085]而且，張緊器軟管導向件165可以沿著處于從與其附接的臂分段的縱向軸線開始測量的非零路徑角度α的路徑移動。當柔性軟管150的近端部170和遠端部180都連接到流體歧管時，使張緊器軟管導向件165沿著非零路徑角度α移動將改變軟管的偏轉，從而改變了軟管的張力。非零路徑角度α是相對于與軟管張緊器160連接的第一臂分段IlOa的縱向軸線120a測量的，并且該非零路徑角度典型地為大約90°，更典型的是90°。張緊器軟管導向件165的運動可通過增加或者減小伸縮式張緊器臂175的長度來實現(xiàn)。
[0086]顯而易見的是，通過使張緊器軟管導向件165移動遠離第一臂分段110a，例如相對于近端部170和第一軟管導向件140a之間的最短路徑，柔性軟管150的路徑偏轉得以增力口。圖1示出了軟管張緊器160’的第二構造，該軟管張緊器160’包括張緊器軟管導向件165’，該張緊器軟管導向件165’具有柔性軟管150的已增大的路徑偏轉。
[0087]對于附接到流體第一歧管310的固定長度的柔性軟管150，例如通過使張緊器軟管導向件165沿著非零路徑角度α而移動遠離第一臂分段IlOa來增大柔性軟管150的路徑偏轉，將導致遠端部180朝著在第二臂分段IlOb的端部處的第二軟管導向件140b被牽拉。如果遠端部180附接到流體第二歧管，則這將增加柔性軟管150的張力。然而，如果附接到流體第二歧管的柔性軟管150的遠端部180的位置例如由于向上波浪起伏在與遠端部180附接的浮動結構上的作用而靠近第二軟管導向件140b的那個端部，則通過軟管張緊器160增加柔性軟管150的路徑偏轉可減小延伸超過第二軟管導向件140b的柔性軟管的長度。因此，經(jīng)由軟管張緊器160而將柔性軟管150保持在恒定張力下這可防止柔性軟管在向上波浪起伏運動下的下垂。
[0088]類似地，例如通過使張緊器軟管導向件165沿著非零路徑角度α移動成更靠近第一臂分段IlOa來減小柔性軟管150的路徑偏轉，這將導致遠端部180被下降成遠離在第二臂分段IlOb端部處的第二軟管導向件140b，例如補償了向下波浪起伏運動。因此，經(jīng)由軟管張緊器160將柔性軟管150保持在恒定張力下可防止柔性軟管在向下波浪起伏運動下變得過緊。顯而易見的是，軟管張緊器160還可補償其它波浪運動，例如搖擺和涌動，這同樣將導致柔性軟管遠端部180與第二軟管導向件140b之間的距離發(fā)生改變。
[0089]在操作中，一旦關節(jié)臂100的臂分段110的構造被固定，也就是說，第一樞轉接頭處的臂分段角度被固定，流體第二歧管的相對運動可相對于軟管操縱器I (尤其是底座220或者最后臂的端部(例如在這個實施例中，第二臂110b)，尤其是第二軟管導向件140b)進行觀察。
[0090]張緊器軟管導向裝置160可例如通過液壓缸(未示出)沿著非零路徑角度α被移動。該液壓缸可連接到第一臂分段IlOa或者底座220。液壓缸可以是液壓系統(tǒng)的一部分。
[0091]圖2示出了在此描述的流體輸送軟管操縱器I的第二實施例。相對于圖1中所使用的相同的附圖標記涉及等效的元件。在這個實施例中，軟管導向件140a、140b和165呈現(xiàn)為滑輪。滑輪可連接到臂分段110，例如在樞轉接頭130處，典型地與樞轉接頭的轉動軸線共用同一軸線，和/或在臂分段110的縱向軸線120的端部處。
[0092]在該實施例中，軟管張緊器160連接到軟管操縱器I的底座220。軟管張緊器160包括為滑輪的張緊器軟管導向件165，以及包括張緊器臂175。在該實施例中，張緊裝置臂可具有固定的長度。與圖1的實施例相對照地，柔性軟管150的路徑借助于滑輪張緊器軟管導向件165的通過張緊器臂175繞著底座220上的張緊器樞轉接頭225轉動進行的弓形運動而被偏移。軟管路徑的偏轉可通過測量底座220與張緊器臂175之間的非零角度β來描述。
[0093]圖2示出了軟管張緊器160’的第二構造，該軟管張緊器160’包括張緊器軟管導向件165’，該張緊器軟管導向件使柔性軟管150路徑在近端部170與第一軟管導向件140a之間的偏轉減小。減小后的偏轉是通過將非零角度β增加到β’來實現(xiàn)的。軟管張緊器160可例如通過將張緊器臂175連接到液壓缸(未示出)來移動臂并且進而移動軟管張緊器軟管導向件160而沿著其弓形路徑移動。液壓缸還可固定到底座220或者第一臂分段IlOa0液壓缸可連接到所論述的液壓系統(tǒng)。
[0094]當關節(jié)臂100處于固定構造中時，也就是說，第一樞轉接頭130a設置在第一臂分段IlOa與第二臂分段IlOb之間的固定臂分段角度下，并且柔性軟管150的遠端部180并未連接到流體第二歧管，軟管張緊器160’的第二構造將導致遠端部180’相對于底座220處于較低的豎直位置。因此，當柔性軟管150的遠端部180連接到流體第二歧管并且流體第二歧管的豎直位置例如由于流體第二歧管(以及與其附接的浮動結構)的向下波浪起伏運動相對于底座220從位置180改變到遠端部180’的位置時，通過將軟管張緊器移動到位置160’，這種運動可得到補償，并且保持了柔性軟管150上的張力。
[0095]圖3示出了在此描述的流體輸送軟管操縱器I的一個優(yōu)選實施例。與圖1或圖2相同的附圖標記對應于等效的元件。在這個實施例中，軟管操縱器分別包括第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b，每根柔性軟管分別具有獨立的第一軟管張緊器160a和第二軟管張緊器160b。第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b可以具有20.32cm(8英寸)的內(nèi)部孔直徑和30m的長度。
[0096]還可存在歧管平臺330，在該處，底座220連接到第一臂分段110a，來便于檢查軟管操縱器，并且尤其是便于將流體第一歧管310連接到第一軟管150a和第二軟管150b。
[0097]關節(jié)臂100包括第一臂分段110a、第二臂分段IlOb和第三臂分段110c。第一臂分段IlOa可在一個縱向端部處固定到底座220。第一臂分段IlOa在其另一縱向端部處通過第一樞轉接頭(未示出)而連接到第二臂分段110b。第一樞轉接頭的運動可通過第一臂分段液壓缸230a來實現(xiàn)。呈現(xiàn)為滑輪的第一軟管導向件140a可與第一樞轉接頭共用同一轉動軸線。
[0098]第二臂分段IlOb和第三臂分段IlOc通過第二樞轉接頭(未示出)而連接起來。第二樞轉接頭的運動可通過第二臂分段液壓缸230b來實現(xiàn)。呈現(xiàn)為滑輪的第二軟管導向件140b可與第二樞轉接頭共用轉動軸線。呈現(xiàn)為滑輪的第三軟管導向件140c定位在第三臂分段IlOc的縱向軸線相對于第二樞轉接頭相反的端部處。第一滑輪軟管導向件140a、第二滑輪軟管導向件140b和第三滑輪軟管導向件140c可具有與圖2的實施例那些組成部分類似的組成部分。
[0099]第三臂分段I IOc可包括導向件通道，用于支撐和/或引導各在相應第二軟管導向件140b與第三軟管導向件140c之間的各柔性軟管150a、150b。導向件通道可由金屬或者合金構成，諸如招或者9wt%鎳鋼，并且可以可選地襯有諸如TEFLON?的減小摩擦材料。
[0100]在該實施例中，第一軟管導向件140a、第二軟管導向件140b和第三軟管導向件140c成對存在，其中第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b中的每一個具有專用的第一軟管導向件、第二軟管導向件和第三軟管導向件。設置了第一軟管張緊器160a和第二軟管張緊器160b，第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b中的每一個各用一個。軟管張緊器160a、160b存在于第二臂分段IlOb上。相應地，標稱路徑155a (用于第一柔性軟管150a)適當?shù)乜醋饔汕邢蜻B接第一軟管導向件140a和第二軟管導向件140b (第一軟管導向件和第二軟管導向件彼此鄰近)的線限定。這是一種有益的構造，因為其向每個軟管張緊器提供了較大的運動范圍，從而使得柔性軟管150a、150b的最大偏移得以增加。優(yōu)選的是，軟管張緊器160a、160b獨立地操作。因此，第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b可承載不同密度、溫度和/或壓力等的流體，與此同時仍舊將柔性軟管保持在恒定張力下。
[0101]每個軟管張緊器160a、160b包括呈現(xiàn)為滑輪的張緊器軟管導向件，以及包括張緊器液壓缸240a、240b。張緊器液壓缸240a、240b均可使張緊器軟管導向件沿著相對于第二臂分段IlOb的縱向軸線成90度的路徑、在平行于由三個臂分段110a、110b、110c的縱向軸線中的任何兩個所限定的平面內(nèi)移動。以這種方式，柔性軟管150a、150b中每一個的路徑可以從第一軟管導向件140a和第二軟管導向件140b之間的相應標稱路徑偏移。
[0102]每個柔性軟管150a、150b在近端部處通過連接器連接到流體第一歧管310。在圖3的實施例中，兩根柔性軟管通過第一 Y接頭連接到同一流體歧管。第一 Y接頭可具有用于凈化、排放和/或干燥柔性軟管的線路。第一 Y接頭可還包括孔板，以減小流體涌動的影響。然而，在一個可替代的實施例(未示出)中，第一軟管150a和第二軟管150b可連接到不同的流體歧管，從而承載相同流體或者不同流體。
[0103]每個柔性軟管150a、150b的遠端部可包括限制錐體190a、190b，以及可選擇的應急釋放聯(lián)接器210a、210b。每個柔性軟管的應急釋放聯(lián)接器210a、210b可聯(lián)結到流體連接器，這里流體連接器以第二 Y型連接器200的形式設置，以使得兩個柔性軟管都將流體輸送到同一流體歧管。第二 Y型連接器200可具有用于柔性軟管150a、150b的凈化、排放和/或干燥的線路。第二 Y型連接器還可包括孔板，以減小流體涌動的影響。
[0104]假設存在的時間不足以經(jīng)由第二 Y型連接器200來實現(xiàn)脫開連接，應急釋放連接器210a、210b操作以斷開柔性軟管150a、150b與第二 Y型連接器之間的連接，由此將柔性軟管150a、150b從它們與流體第二歧管的附接釋放。應急釋放聯(lián)接器210a、210b可均包括雙閥，以在應急脫開連接的情況下使從柔性軟管150a、150b和流體第二歧管的任何溢出最小化。
[0105]第一臂分段液壓缸230a、第二臂分段液壓缸230b、張緊器液壓缸240b以及應急釋放聯(lián)接器240a、240b可形成為液壓系統(tǒng)的一部分。液壓系統(tǒng)可通過可編程邏輯控制器進行操作。可編程邏輯控制器可提供液壓缸的位置，以確定臂分段角度以及柔性軟管的張力。
[0106]而且，將蓄能器增添到液壓系統(tǒng)的高壓回路中將確保即使是在喪失電動力或者液壓動力的情況下也可能進行應急釋放，尤其是對于切斷第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b與第二 Y型連接器200之間的連接進行應急釋放，以及對于關節(jié)臂100和柔性軟管150a、150b的收縮進行應急釋放。用于應急釋放聯(lián)接器210a、210b的液壓線路可通過集成管束(未示出)而設置到系桿250上的接線板。系桿250可典型地在限制錐體190a、190b (其可以限制卡圈190a、190b的形式設置)下方聯(lián)結第一柔性軟管150a和第二柔性軟管150b。集成管束可以由引導線(未示出)支撐。
[0107]流體輸送軟管操縱器I還可包括位置監(jiān)測系統(tǒng)，該位置監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測柔性軟管150a、150b的遠端部的位置。該位置優(yōu)選地被監(jiān)測成相對于軟管操縱器上的位置，諸如在臂分段110a、110b、IlOc上的位置或者在底座220上的位置。通過監(jiān)測柔性軟管150a、150b的遠端部的位置，可以確定是否軟管操縱器在可接受的操作包絡范圍內(nèi)實施其功能。例如，可限制窄的連接極限操作包絡范圍，較寬的警示極限包絡范圍以及更寬的脫開連接極限包絡范圍。如果柔性軟管150a、150b的遠端部超過脫開連接極限包絡范圍，則例如通過集成管束經(jīng)由液壓系統(tǒng)可激活應急釋放聯(lián)接器。
[0108]位置監(jiān)測系統(tǒng)可連接到可編程邏輯控制器，該可編程邏輯控制器可經(jīng)由液壓系統(tǒng)控制下面事項中的一個或多個(優(yōu)選全部):關節(jié)臂100的臂分段110的構造，經(jīng)由軟管張緊器160的柔性軟管150的張力，以及應急釋放聯(lián)接器210。
[0109]位置監(jiān)測系統(tǒng)可例如是引導線或者萬向系統(tǒng)。導向線可連接在位于柔性軟管150a、150b的遠端部上的系桿250與位于第三臂分段220c的端部上的萬向頭之間，該第三臂分段具有第三軟管導向件140c。傳感器(諸如激光器)可測量引導線在萬向頭處的角度。柔性軟管150a、150b的遠端部的場所因此可根據(jù)萬向頭角度以及引導線的長度來確定，用于給定的軟管張緊器160a、160b的位置。
[0110]例如，圖3的實施例具有大約30m長度的柔性軟管，以及承載流體輸送軟管操縱器的FLSO與LNG載運船之間3.7m的最小錨固間隔，軟管操縱器可在海洋條件下操作，在海洋條件下，對于升沉、涌動以及搖擺中的每一個。船舶的相對動態(tài)運動處于+/-0.75m之間。
[0111]多個軟管操縱器可設置在FLSO上，例如，四個或五個軟管操縱器，每個軟管操縱器包括兩根柔性軟管，并且可位于歧管平臺上。
[0112]圖4A、4B和4C圖釋了位于FLS0300上的根據(jù)圖3實施例的流體輸送軟管操縱器I的三個結構la、lb和lc。
[0113]圖4A示出了當沒有用于流體輸送時處于存儲構造Ia中的軟管操縱器I。第一臂分段固定不動地固定到底座220，其中第一臂分段縱向軸線是豎直的，而第二臂分段和第三臂分段通過第一樞轉接頭、第二樞轉接頭、第一臂分段液壓缸和第二臂分段液壓缸而沿著其縱向軸線處于基本上豎直的構造中。顯而易見的是，這種構造對于存儲來說是有益的，因為其使軟管操作器I的占用空間最小化。
[0114]圖4B示出了當將LNG輸送到LNG載運船400時處于操作構造Ib中的軟管操縱器
I?？梢栽谳d運船400上的流體第二歧管410與軟管操縱器I的底座220處于基本上相同高度時采用該操作構造。這可以例如在LNG載運船400是145000m3載體時發(fā)生。第一臂分段可固定不動地固定到底座220，其中第一臂分段的縱向軸線是豎直的，第二臂分段可通過第一樞轉接頭和第一臂分段液壓缸而將其縱向軸線保持在基本上豎直的取向上，而第三臂分段可通過第二臂分段液壓缸和第二樞轉接頭而被保持成從第二樞轉接頭的軸線測量典型地相對于水平方向處于-20到+20°的角度，更典型地相對于水平方向處于-15到+15°的角度。正如在此所使用的那樣，術語“基本豎直”是用來表示在豎直方向的+/-10°范圍內(nèi)。
[0115]圖4C示出了當將流體輸送到LNG載運船400時處于操作構造Ic中的軟管操縱器
I。可以在LNG載運船400上的流體第二歧管410明顯低于軟管操縱器I的底座220時采用該操作結構。這可以例如在LNG載運船400是IOOOOm3載體時發(fā)生。第一臂分段可以固定不動地固定到底座220，其中第一臂分段的縱向軸線是豎直的，第二臂分段可通過第一樞轉接頭和第一臂分段液壓缸而被保持成第二臂分段的縱向軸線從第一樞轉接頭測量相對于水平方向處于從-10到-30°的角度，而第三臂分段可通過第二臂分段液壓缸和第二樞轉接頭而被保持成基本上豎直。
[0116]在另一個實施例中，還公開了一種使用在此描述的軟管操縱器在第一結構和第二結構之間輸送流體的方法，所述流體諸如是低溫流體，例如LNG。當?shù)谝唤Y構和第二結構中的至少一個(典型地兩個都)是可動結構(優(yōu)選地為浮動結構)時，該方法特別有益。
[0117]該方法可包括在第一結構上設置在此描述的流體輸送軟管操縱器。第一結構可以是第一非浮動結構，如離岸平臺或防波堤，或者該第一結構可以是第一浮動結構，典型地為FSO、FPSO、FLSO或載運船。軟管操縱器可以處于如上所述并且如圖4A中Ia所示的存儲構造中。軟管操縱器可連接到流體第一歧管，該流體第一歧管與一個或多個流體第一存儲罐340流體連通。尤其是如果待輸送的流體是低溫流體(諸如LNG)，則所述一個或多個流體第一存儲罐340可以是絕緣的、冷卻的且被加壓的第一流體存儲罐中的一個或者多個。如果流體要被輸送到的這些罐是空的或者部分滿的，或者如果要將流體從這些罐輸送出，則所述一個或多個流體第一存儲罐可以是空的或者部分滿的。
[0118]可提供了第二結構。第二結構可以是第一非浮動結構，如離岸固定平臺或者防波堤，或者第二結構可以是第一浮動結構，典型地為FS0、FPS0、FLS0或載運船。第二結構可包括流體第二歧管，該流體第二歧管與一個或多個流體第二存儲罐440流體連通。所述一個或多個流體第二存儲罐可以類似于已經(jīng)論述的流體第一存儲罐。
[0119]第二結構的流體第二歧管應該與第一結構的軟管操縱器對準，典型地與軟管操縱器的柔性軟管對準，更加典型地與柔性軟管的遠端部對準，再更加典型地與第二端部的連接器(諸如Y接頭)對準。這種對準可通過移動第一結構和第二結構中的一個或者兩個來實現(xiàn)。例如，當?shù)谝唤Y構和第二結構中的一個或兩個都是浮動結構時，它們可以定位在3.7m的最小距離處。當?shù)谝唤Y構和第二結構都是浮動船時，該對準可通過并排布置來實現(xiàn)，例如右舷到左舷，或左舷至左舷、或者左舷到第二船舶的右舷。
[0120]在一個實施例中，第一流體歧管和第二流體歧管之間的最大豎直距離處于-19.2m到+3.7m的范圍內(nèi)。第一歧管和第二歧管之間的最大水平距離處于從9.6m到13.6m的范圍內(nèi)。第一歧管和第二歧管之間的最大橫向偏移處于從-1.05m到+1.05m的范圍內(nèi)。
[0121]在一個實施例中，第一結構和第二結構是浮動結構。例如，如圖4B和4C中所示，第一結構是FLS0300，而第二結構是LNG載運船400。在另一個實施例中，第一結構和第二結構中的一個是浮動結構，而另一個是非浮動結構，例如，第一結構可以是防波堤，而第二結構可以是LNG載運船。典型地，第一結構可以是LNG輸入終端口和輸出終端的防波堤，而第二結構可以是LNG載運船。
[0122]一旦流體第二歧管被對準，則軟管操縱器可從存儲位置Ia移動到操作位置。操作系統(tǒng)的構造將依賴于流體第二歧管410的高度與底座220的高度的關系。圖4B和4C示出了兩種可能的操作構造Ib和lc。
[0123]一旦已經(jīng)采用諸如lb、lc的正確操作位置，則處于柔性軟管遠端部處的連接器(諸如Y型連接器)可連接到第二浮動結構(諸如LNG載運船400)的流體第二歧管410。這可以通過將連接器栓接到流體第二歧管410來實現(xiàn)。
[0124]然后可凈化柔性軟管。例如，當要被輸送的流體是LNG時，凈化流體可以是氮氣。
[0125]然后，在第一結構和第二結構之間輸送流體(諸如LNG)，第一結構和第二結構諸如是FLS0300和LNG載運船400。一旦已經(jīng)完成流體輸送，則可用凈化流體凈化柔性軟管，凈化流體諸如是氮氣。然后，柔性軟管的遠端部的連接器與流體第二歧管410脫開連接。然后，可將軟管操縱器返回到存儲構造la。然后可將第一結構和第二結構移動分開。
[0126]本領域技術人員將理解的是，本發(fā)明可以在不脫離所附權利要求范圍的情況下以很多不同的方式來實現(xiàn)。
[0127]例如，臂分段中的典型地沿著關節(jié)臂距離與底座連接的第一臂分段最遠的一個或多個分段可以是可伸縮的。尤其是，這種伸縮臂分段可以構造為改變臂分段沿著其縱向軸線的長度。該長度可通過液壓缸來改變，該液壓缸可連接到關節(jié)臂的液壓系統(tǒng)。
【權利要求】
1.一種流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器至少包括: -關節(jié)臂，所述關節(jié)臂包括多個臂分段，每個臂分段具有縱向軸線，所述多個臂分段包括至少第一臂分段和第二臂分段，所述第一臂分段通過第一樞轉接頭連接到所述第二臂分段； -底座，所述底座支撐所述第一臂分段； -至少兩個軟管導向件； -用于流體輸送的至少一根柔性軟管，所述至少一根柔性軟管沿著至少所述第一臂分段和第二臂分段可動地延伸，并且通過所述至少兩個軟管導向件進行引導和支撐； -至少一個軟管張緊器，所述至少一個軟管張緊器與所述至少一根柔性軟管接觸，以調(diào)整所述至少一根柔性軟管上的張力。
2.如權利要求1所述的流體輸送軟管操縱器，其中，所述軟管張緊器被支撐成遠離所述臂分段之一，或者被支撐在所述底座上。
3.如權利要求1或2所述的流體輸送軟管操縱器，其中，軟管張緊器包括張緊器軟管導向件，所述張緊器軟管導向件用于將所述至少一根柔性軟管沿著從標稱路徑偏移一偏移量的路徑進行引導，所述張緊器軟管導向件在相對于標稱路徑具有橫向方向分量的方向上能運動，由此柔性軟管從標稱路徑偏移的偏移量是可變的。
4.如上述權 利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，其中，所述至少一個軟管張緊器連接到底座。
5.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，其中，所述至少一個軟管張緊器連接到第二臂分段。
6.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，其中，軟管導向件中的一個或者多個是滑輪，優(yōu)選全部軟管導向件是滑輪。
7.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器還包括第三臂分段和另一軟管導向件，所述第三臂分段通過第二樞轉接頭連接到所述第二臂分段，并且使所述另一軟管導向件定位于第三臂分段上，所述柔性軟管沿著第三臂分段的縱向軸線可動地延伸。
8.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，其中，所述至少一根柔性軟管還包括近端部和遠端部，所述近端部與流體第一儲罐流體連通，并且所述遠端部包括限制錐體和流體連接器。
9.如權利要求8所述的流體輸送軟管操縱器，其中，遠端部還包括應急釋放聯(lián)接器。
10.如權利要求8或9所述的流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器還包括位置監(jiān)測系統(tǒng)，所述位置監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測柔性軟管的遠端部的位置，優(yōu)選地監(jiān)測柔性軟管的遠端部相對于臂分段之一上的參考位置的位置。
11.如權利要求10所述的流體輸送軟管操縱器，其中，位置監(jiān)測系統(tǒng)包括位置傳感器，所述位置傳感器連接到臂分段之一的端部，優(yōu)選地連接到第三臂分段的端部，以測量柔性軟管的遠端部的位置。
12.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器包括用于流體輸送的兩根柔性軟管，每根所述柔性軟管具有專用的軟管導向件和張緊器。
13.如前述權利要求中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，其中，流體是低溫流體，例如液化天然氣。
14.一種在第一結構與第二結構之間輸送流體的方法，其中第一結構和第二結構中的至少一個是可動結構，所述可動結構典型地為浮動結構，所述方法至少包括以下步驟: -提供第一結構，所述第一結構包括根據(jù)權利要求1到13中任一項所述的流體輸送軟管操縱器，所述流體輸送軟管操縱器的所述至少一根柔性軟管具有近端部和遠端部，所述近端部連接到流體第一歧管； -提供第二結構，所述第二結構包括流體第二歧管； -將第二結構的流體第二歧管與第一結構的流體輸送軟管操縱器對準； -調(diào)整流體輸送軟管操縱器的構造，以使得所述至少一根柔性軟管的遠端部能夠連接到流體第二歧管； -將所述至少一根柔性軟管的遠端部連接到流體第二歧管； -凈化所述至少一根柔性軟管； -使流體流過所述至少一根柔性軟管； -凈化所述至少一根柔性 軟管； -將所述至少一根柔性軟管的遠端部與流體第二歧管脫開連接； -調(diào)整所述流體輸送軟管操縱器的構造，以從流體第二歧管和第二結構收回所述至少一根柔性軟管的遠端部。
15.如權利要求14所述的方法，其中流體第一歧管與至少一個流體第一儲罐流體連接，并且流體第二歧管與至少一個流體第二儲罐流體連接。
【文檔編號】B63B27/24GK103906681SQ201280053469
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權日:2011年11月3日
【發(fā)明者】G·貝內(nèi)代蒂, A·M·奧爾德森 申請人:國際殼牌研究有限公司