專(zhuān)利名稱(chēng)：使碳?xì)浠衔飪?chǔ)存容器的停泊的轉(zhuǎn)臺(tái)中的爆炸可能性最小化用的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及于連接于海底井的浮動(dòng)的碳?xì)浠衔飪?chǔ)存容器，特別是這些容器，這些容器具有利用在該轉(zhuǎn)臺(tái)周?chē)b風(fēng)向標(biāo)的(weathervaning)儲(chǔ)存容器錨固于海底的一轉(zhuǎn)臺(tái)(turret)。
已有技術(shù)說(shuō)明在用于開(kāi)發(fā)海洋石油資源的浮動(dòng)容器的停泊設(shè)備中，錨固于海底并安裝在該浮動(dòng)容器的外殼中的一開(kāi)口里的一轉(zhuǎn)臺(tái)常被使用在該容器圍著該轉(zhuǎn)臺(tái)裝風(fēng)向標(biāo)(weathervanes)的地方。諸產(chǎn)品豎管(product riser)從海底井延伸到該轉(zhuǎn)臺(tái)，并在一下部連接于諸管道或該轉(zhuǎn)臺(tái)的軸，以便將碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品傳輸給該容器的儲(chǔ)存區(qū)。諸延伸到海底井的產(chǎn)品豎管或用于這些井的管道常由一機(jī)架浮體(spider buoy)所支撐，該機(jī)架浮體可釋放地連接于該轉(zhuǎn)臺(tái)；該機(jī)架浮體與轉(zhuǎn)臺(tái)之間設(shè)有管道連接，以便傳送該產(chǎn)品。如果存在某種氣體/空氣混合物，能由這些管接頭可能釋放的碳?xì)浠衔锘鶜怏w具有高度的爆炸性。氣體/空氣比例是1％至17％的碳?xì)浠衔餁怏w對(duì)空氣之比。該下方轉(zhuǎn)臺(tái)軸通常在船里具有一敞開(kāi)的容積，船基本上被限制在所有的側(cè)面上。緊密密閉(缺乏通風(fēng))的這個(gè)大容積具有產(chǎn)生高壓力的非常強(qiáng)烈的爆炸的潛能。
發(fā)明概要在從海底井的彎曲的海底豎管與轉(zhuǎn)臺(tái)上的管道連接的區(qū)域里，按照本發(fā)明在這些接頭的四周設(shè)有一較小的容積。為了阻礙任何泄漏的氣體移到下方轉(zhuǎn)臺(tái)的大容積里，將這一區(qū)域封與下方轉(zhuǎn)臺(tái)的其余部分密封隔離。還從這一被封閉的空間提供一自由流動(dòng)的通風(fēng)軸伸到該轉(zhuǎn)臺(tái)的與大氣敞開(kāi)的上方端部。由于在一機(jī)架浮體與一轉(zhuǎn)臺(tái)之間提供該較小的封離區(qū)，任何泄漏氣體將很快以一種氣體/空氣混合物飽和于該小空間，該種混合物太濃以致不能被點(diǎn)燃。如此，該較小的容積或區(qū)域在爆炸范圍保持一相對(duì)較短的時(shí)期。對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的上方端部的自由通風(fēng)也將避免在這一區(qū)域里產(chǎn)生的任何壓力升高。因此，如果要發(fā)生爆炸，殘留氣體的體積比已有的設(shè)計(jì)小得多。該較小的容積大大減小了由于在高壓力下爆炸造成的損害的可能性。該較小的封離區(qū)還設(shè)有一強(qiáng)制的空氣通風(fēng)設(shè)備，如果該區(qū)域需要有人進(jìn)入，該設(shè)備能被用來(lái)提供新鮮空氣。
從以下的說(shuō)明書(shū)和附圖將使本發(fā)明的其他目的和特點(diǎn)變得很清晰。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的示意圖，表示了用于給下方轉(zhuǎn)臺(tái)軸和一相對(duì)較小的下方轉(zhuǎn)臺(tái)區(qū)或腔室通風(fēng)的通風(fēng)裝置，在該腔室里來(lái)自一機(jī)架浮體的諸產(chǎn)品豎管連接于轉(zhuǎn)臺(tái)諸管道，以將產(chǎn)品傳送給該容器的合適的儲(chǔ)存區(qū)域；以及圖2A和2B是一容器的一部分的截面圖，該容器具有一錨固于海底的轉(zhuǎn)臺(tái)并包括一機(jī)架浮體，該機(jī)架浮體利用由該機(jī)架浮體攜帶的諸豎管可卸地連接于該轉(zhuǎn)臺(tái)，該機(jī)架浮體可釋放地連接于諸管道，以將產(chǎn)品傳送給該容器的諸儲(chǔ)存區(qū)。
本發(fā)明的描述參閱諸附圖，示意地示出了使碳?xì)浠衔飪?chǔ)存容器的停泊的轉(zhuǎn)臺(tái)中的爆炸可能性最小化用的裝置，其中，標(biāo)號(hào)為“10”的浮動(dòng)儲(chǔ)存容器具有一延伸通過(guò)其外殼的垂直開(kāi)口12?？偟囊詷?biāo)號(hào)“14”表示的一轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在該開(kāi)口12里在上方和下方支撐組合件16之上，以使容器10圍著轉(zhuǎn)臺(tái)14裝風(fēng)向標(biāo)(weathervaning)。圖2中表示的錨定支腿18連接于浮體24并錨定于海底。當(dāng)該浮體24固定于轉(zhuǎn)臺(tái)14時(shí)，諸錨定支腿防止轉(zhuǎn)臺(tái)14的轉(zhuǎn)動(dòng)?；蛘撸^定支腿可適當(dāng)?shù)刂苯庸潭ㄓ谵D(zhuǎn)臺(tái)14。在所示的最佳實(shí)施例中，轉(zhuǎn)臺(tái)14的下端部具有一由諸側(cè)壁22和一水平隔壁6限定的下部腔室，在該腔室里總的以標(biāo)號(hào)“24”表示的一機(jī)架浮體可釋放地安裝在一停放(docked)位置里。
尤其如圖2B所示，機(jī)架浮體24被鏈條26拉入轉(zhuǎn)臺(tái)14里的停放位置內(nèi)。對(duì)齊銷(xiāo)28將該機(jī)架浮體24對(duì)齊以停放。在轉(zhuǎn)臺(tái)14和機(jī)架浮體24上的合作鎖定裝置將機(jī)架浮體可釋放地鎖定于轉(zhuǎn)臺(tái)14。從機(jī)架浮體24懸掛的諸豎管30延伸到海底上的海底井。碳?xì)浠衔锪黧w和電纜用的臨時(shí)管纜32也由機(jī)架浮體24攜帶。轉(zhuǎn)臺(tái)14里的之管道36由速卸裝置(QCDC)連接于諸豎管30。諸管道36延伸到上方導(dǎo)管40，以通過(guò)一產(chǎn)品回轉(zhuǎn)接頭100傳送到容器10內(nèi)的合適的儲(chǔ)存區(qū)。還提供合適的速卸裝置42將諸臨時(shí)管纜32連接于合適的供應(yīng)管線(xiàn)(supply line)44。
如圖1、2A和2B所示，在機(jī)架浮體24與轉(zhuǎn)臺(tái)14之間在浮體14的停放位置提供由一相對(duì)較小的被封閉的空間或容積46。該空間或容積46是由機(jī)架浮體24的頂部4、下方轉(zhuǎn)臺(tái)和機(jī)架浮體的側(cè)壁22和21，以及在轉(zhuǎn)臺(tái)14的底部的一水平隔壁6限定的。一空氣供應(yīng)管道48通過(guò)該隔壁6延伸至該空間46并由閥門(mén)50控制。在管道58與隔壁6上的一孔之間的一密封件56基本上防止了通過(guò)隔壁6的氣體排放。
一通風(fēng)管52從空間46延伸到鄰近于一回轉(zhuǎn)接頭100的上端的大氣。在通風(fēng)管52與隔壁6上的一孔之間的一密封件56基本上防止了通過(guò)在隔壁6上的通風(fēng)管52的孔的氣體排放。封閉的空間46提供給工作人員當(dāng)浮體24停放時(shí)將豎管30連接于諸速卸裝置38。為了防止或使進(jìn)入封閉空間46的空氣流或任何碳?xì)浠衔餁怏w從該空間的排放變得最小，也可圍繞諸管道36和一液壓封閉裝置用的外殼58設(shè)置合適的密封件56，拉入鏈條26就被收置在該外殼里(尤其如圖1所示)。諸密封件也可設(shè)置在諸豎管30、臨時(shí)聯(lián)管32和在機(jī)架浮體的頂部的諸液壓接頭外殼之間。在機(jī)架浮體的頂部4處的這樣的密封件基本上不同于隔壁6上的那些密封件，這是因?yàn)樵诟◇w24的頂部的氣體泄漏不可能被集聚在轉(zhuǎn)臺(tái)的主要的內(nèi)部空腔里。位于下方轉(zhuǎn)臺(tái)的側(cè)壁22的配合表面與機(jī)架浮體的側(cè)壁21之間也可設(shè)置護(hù)密封件。在速卸裝置38的位置或其他位于封閉空間里的區(qū)域的任何氣體泄漏將用一種在爆炸比之上的氣體/空氣混合物很塊填滿(mǎn)了較小的空間或容積46，該中混合物的爆炸比為1.5％-16.5％的碳?xì)浠衔飳?duì)空氣。
在此規(guī)定的范圍1.5％-16.5％是對(duì)于在石油和天然氣工業(yè)中使用的碳?xì)浠衔餁怏w與空氣混合物的爆炸比的總的參考依據(jù)，如下表所示。一般的范圍5％-15％是被石油和天然氣工業(yè)所公認(rèn)的一“總的”范圍。但是，可爆炸的碳?xì)浠衔餁怏w混合物取決于各氣體的精確的空氣/氣體混合物。例如，下列的特殊氣體的表示出了對(duì)于諸特定碳?xì)浠衔餁怏w的空氣/氣體上和下爆炸比。
氣體下空氣/氣體爆炸％上空氣/氣體爆炸％甲烷 4.4 16.5乙烷 2.9 13.0丙烷 2.0 9.5N-丁烷 1.5 9.0Ⅰ-丁烷 1.8 8.4包圍一可能的碳?xì)浠衔镄孤┰吹娜莘e46的較小尺寸具有其他的優(yōu)點(diǎn)。如果發(fā)生爆炸，只涉及到相對(duì)較小容積里的殘存氣體，就減小了損害的可能性。如果發(fā)生氣體漏漏，空間46位于該爆炸范圍內(nèi)的時(shí)間較短，這是由于空間46是最小體積的與空氣源或供給源密封隔離。通風(fēng)管52向上延伸到回轉(zhuǎn)接頭的上端并敞開(kāi)于大氣。通風(fēng)管52防止在空間46里形成的任何壓力升高。
在操作時(shí)，當(dāng)機(jī)架浮體24停放時(shí)，由工作人員在空間46里設(shè)置了快速拆開(kāi)裝置38。強(qiáng)制空氣通過(guò)管道48供給空間46并排出通風(fēng)管52以作通風(fēng)。當(dāng)探測(cè)到空間46里的氣體時(shí)，就關(guān)閉空氣供給源48并使空間46自然地向大氣通風(fēng)。由于空間46相對(duì)較小，在沒(méi)有任何點(diǎn)燃源時(shí)它將很快通過(guò)15％的氣體與空氣之比，空間46就迅速變成含氣體多的空間。在超過(guò)15％比例之后，加上空間46又是密封的，故能大大減小了爆炸的危險(xiǎn)。
盡管圖2A和2B沒(méi)有顯示出總的如圖1中所示的特別的密封件56，可提供為人熟知的用于管狀件的合適的密封件56。盡管圖示出的快速拆開(kāi)裝置38是手動(dòng)操作的，可以理解的是這些快速拆開(kāi)裝置38在有些情況些可以遙控操作的。由于被封離的空間46相對(duì)較小，轉(zhuǎn)臺(tái)14的上部可免遭在高壓下可能發(fā)生的爆炸，這是因?yàn)榧幢惆l(fā)生爆炸，也只是被限制在空間46里。
盡管詳細(xì)圖示了本發(fā)明的一最佳實(shí)施例，顯然，那些熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出對(duì)最佳實(shí)施例的修改和變型設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1．一種改進(jìn)的停泊設(shè)備，該設(shè)備具有一內(nèi)部轉(zhuǎn)臺(tái)(14)，該轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于一容器上并包括一機(jī)架浮體(24)，該機(jī)架浮體被設(shè)置和設(shè)計(jì)成可釋放地連接于所示轉(zhuǎn)臺(tái)的一底端，所述機(jī)架浮體攜帶了一豎管(30)，該豎管被設(shè)置和設(shè)計(jì)成將來(lái)自一海底碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品源的碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品傳送給所述容器，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括一由一連接裝置(38)連接于所述豎管的管道(36)，其中，該設(shè)備的改進(jìn)包括一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在所述轉(zhuǎn)臺(tái)的底端并在所述浮體的頂表面之上限定了一封閉空間；位于所述豎管(30)與所述管道(36)之間的所述連接裝置(38)位于所述封閉空間里；以及一通風(fēng)軸(32)，該軸被安裝成延伸在所述封閉空間與一敞開(kāi)于大氣的位置之間。
2．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的停泊設(shè)備，其特征在于，所述改進(jìn)還包括一空氣管(48)，該管連接于一連通于所述封閉空間的壓縮空氣源，所述空氣管具有一設(shè)在其中的閥門(mén)(50)，以控制通過(guò)所述空氣管(48)向所述封閉空間(46)里施加的通風(fēng)空氣。
3．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的停泊設(shè)備，其特征在于，所述限定所述封閉空間的結(jié)構(gòu)包括在所述轉(zhuǎn)臺(tái)(14)的所述底端的一隔壁(6)；所述機(jī)架浮體(24)的所述頂端(4)；以及所述機(jī)架浮體和所述轉(zhuǎn)臺(tái)的諸合作的側(cè)壁(21,22)，它們分別從所述機(jī)架浮體的所述頂端和在所述轉(zhuǎn)臺(tái)(14)的所述底端的所述隔壁(6)延伸。
4．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的停泊設(shè)備，其特征在于所述機(jī)架浮體的諸所述合作側(cè)壁(21,22)和所述隔壁包括一設(shè)在它們之間的密封件。
5．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的停泊設(shè)備，其特征在于所述管道(36)延伸通過(guò)在所述隔壁(6)上的一第一孔；所述通風(fēng)軸(32)延伸通過(guò)在所述隔壁(6)上的一第二孔；以及一密封件(56)設(shè)置在所述管道(36)與所述第一孔之間，并在所述通風(fēng)軸(32)與所述第二孔之間。
6．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的停泊設(shè)備，其特征在于；所述連接裝置(38)是一快速連接/拆開(kāi)連接裝置，由此，所述轉(zhuǎn)臺(tái)借助于一液壓聯(lián)接器可釋放地連接于所述機(jī)架浮體。
全文摘要
本申請(qǐng)揭示了一可拆開(kāi)的機(jī)架浮體(24)與一浮動(dòng)的產(chǎn)品儲(chǔ)存和卸載容器的一內(nèi)部轉(zhuǎn)臺(tái)(14)的改進(jìn)的連接。來(lái)自海底井的諸豎管(30)利用快速拆開(kāi)/連接裝置(38)連接于諸管道(36),這些管道延伸通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)(14),然后通過(guò)一產(chǎn)品回轉(zhuǎn)接頭(100)連接于導(dǎo)向該容器上的儲(chǔ)罐的諸管子。提供了一用來(lái)形成一封閉空間的結(jié)構(gòu),以封閉在機(jī)架浮體(24)的頂部的連接裝置(38)。一通風(fēng)軸(52)從該封閉的容積通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)的頂部延伸到大氣。還在該封閉空間里設(shè)置了一強(qiáng)制空氣管(48),以在正常的操作期間通過(guò)通風(fēng)軸(52)給該空間(46)通風(fēng)。如果感測(cè)到在這封閉空間(46)里的泄漏的氣體,就關(guān)閉強(qiáng)制空氣管。在連接裝置(38)四周的該小容積很快充滿(mǎn)了碳?xì)浠衔餁怏w,以在這封閉空間(46)里形成一高氣體/空氣比,這樣就大大減小了爆炸的危險(xiǎn)。
文檔編號(hào)B63B21/50GK1305422SQ99807270
公開(kāi)日2001年7月25日 申請(qǐng)日期1999年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月11日
發(fā)明者R·D·耶特馬納 申請(qǐng)人:Fmc有限公司