NO310346B1

NO310346B1 - Equipment for storing a load hose in a body of water, and method for transferring the hose from the storage position to the use position

Info

Publication number: NO310346B1
Application number: NO19990412A
Authority: NO
Inventors: Kaare Breivik
Original assignee: Navion As
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2001-06-25
Also published as: NO990412L; AU2332700A; WO2000044615A1; NO990412D0

Description

Oppfinnelsen angår en utrustning for lagring av en lasteslange i en vannmasse, hvor slangen består av et materiale med en egenvekt som er mindre enn én. Videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte ved overføring av en lasteslange fra en neddykket lagringsstilling til en bruksstilling i hvilken slangen danner en lastoverførende forbindelse mellom en laste- og en losseenhet, f.eks. to tankfartøyer. The invention relates to equipment for storing a cargo hose in a body of water, where the hose consists of a material with a specific gravity that is less than one. Furthermore, the invention relates to a method for transferring a cargo hose from a submerged storage position to a use position in which the hose forms a load-transferring connection between a loading and an unloading unit, e.g. two tankers.

Ved offshore oljeproduksjon er tankskipstransport et alternativ til transport via rørforbindelser. Avhengig av feltets beliggenhet kan det være aktuelt først å overføre den produserte olje til en spesialbygd skytteltanker som deretter bringer lasten til et sted der denne overføres til et konvensjonelt lektrings-skip som transporterer lasten til en mottaker. Da et konvensjonelt tankskip (lektringsskipet) har mye lavere dagrater enn en spesialbygd skytteltanker, kan transportomkostningene reduseres betydelig dersom transporten baseres på konvensjonelle tankskip i stedet for bare på bruk av spesialskip. In the case of offshore oil production, tanker transport is an alternative to transport via pipe connections. Depending on the location of the field, it may be relevant to first transfer the produced oil to a specially built shuttle tanker which then brings the cargo to a place where it is transferred to a conventional barge ship which transports the cargo to a recipient. As a conventional tanker (the barge ship) has much lower day rates than a purpose-built shuttle tanker, the transport costs can be significantly reduced if the transport is based on conventional tankers instead of only on the use of special vessels.

Ved overføring av lasten fra skytteltankeren til lektringsskipet benyttes flytende lasteslanger, typisk med en diameter på 20 - 24 tommer og en lengde på 250 - 300 meter. I de perioder da slangen ikke benyttes, er det nødvendig å lagre slangen på betryggende måte, slik at den ikke ødelegges av miljøkrefter (bølger og havstrømmer), eller av fartøyer som måtte befinne seg i lagringsområdet. When transferring the cargo from the shuttle tanker to the barge, floating cargo hoses are used, typically with a diameter of 20 - 24 inches and a length of 250 - 300 metres. During the periods when the hose is not in use, it is necessary to store the hose in a safe manner, so that it is not destroyed by environmental forces (waves and ocean currents), or by vessels that may be in the storage area.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en utrustning som muliggjør sikker og skånsom undervannslagring av en lasteslange av ovennevnte type, og som tillater rasjonell overføring av slangen fra lagringsstillingen til en bruksstilling og tilbake til lagringsstillingen etter bruk. The purpose of the invention is to provide a device which enables safe and gentle underwater storage of a cargo hose of the above type, and which allows rational transfer of the hose from the storage position to a use position and back to the storage position after use.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for rasjonell overføring av en slik lasteslange fra lagringsstillingen til dens bruksstilling. Another purpose of the invention is to provide a method for the rational transfer of such a loading hose from the storage position to its use position.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en utrustning som er kjennetegnet ved de karakteriserende trekk ifølge krav 1. According to the invention, a piece of equipment is provided which is characterized by the characterizing features according to claim 1.

Videre er det tilveiebrakt en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved de karakteriserende trekk ifølge krav 6. Furthermore, a method is provided which is characterized by the characterizing features according to claim 6.

Ved hjelp av utrustningen ifølge oppfinnelsen holdes en lasteslange lagret i vannmassen uten at slangen kommer i kontakt med sjø- eller havbunnen. Videre er slangen beskyttet i forhold til fartøyer som opererer i området. Utrustningen og fremgangsmåten kan anvendes på alle de aktuelle vanndyp. With the help of the equipment according to the invention, a cargo hose is kept stored in the body of water without the hose coming into contact with the sea or ocean floor. Furthermore, the hose is protected in relation to vessels operating in the area. The equipment and procedure can be used at all relevant water depths.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der The invention shall be described in more detail in the following in connection with embodiment examples with reference to the drawings, there

fig. 1 viser en lasteslange som er lagret ved hjelp av en utrustning ifølge oppfinnelsen, fig. 1 shows a cargo hose that is stored using a device according to the invention,

fig. 2 viser gruntvannslagring av en slange, fig. 2 shows shallow water storage of a hose,

fig. 3 viser dypvannslagring av en slange, fig. 3 shows deep water storage of a hose,

fig. 4 viser heving av slangen fra dens lagrede stilling, fig. 4 shows raising the hose from its stored position,

fig. 5 viser transport av slangen, fig. 5 shows transport of the hose,

fig. 6 viser en første fase av tilkopling av slangen til et første fartøy, fig. 6 shows a first phase of connecting the hose to a first vessel,

fig. 7 viser en senere fase av tilkoplingen av slangen til det første fartøy, fig. 7 shows a later phase of the connection of the hose to the first vessel,

fig. 8 viser et sideriss av slangen oppkoplet mellom to fartøyer, og fig. 8 shows a side view of the hose connected between two vessels, and

fig. 9 viser et grunnriss av situasjonen ifølge fig. 8. fig. 9 shows a plan of the situation according to fig. 8.

På tegningene er tilsvarende deler betegnet med de samme henvisningstall. In the drawings, corresponding parts are designated by the same reference numbers.

Fig. 1-3 viser en slange 1 som er lagret i en under-vannsposisjon i en vannmasse 2 ved hjelp av en utrustning ifølge oppfinnelsen. Slik det fremgår, omfatter utrustningen bl.a. to koplingsanordninger 3 som er tilkoplet til en respektiv ende av slangen 1. Hver koplingsanordning omfatter en festeanordning 4, i den viste utførelse et vaierskrev som er festet til vedkommende slangeende, og en sjakkel 5 med en tilhørende svivel. Sjakkelen 5 er forbundet med den ene eller nedre ende av en håndteringsline 6, og også med den ene ende av en forankringsvaier 7 hvis nedre ende er forbundet med et anker 8 som er egnet til å plasseres på sjø/havbunnen 9. De andre eller øvre ender av de to håndteringsliner 6 er forbundet med en felles bøyeanordning 10 som har passende oppdrift til å holde seg flytende på vannets overflate 11 eller i en valgt avstand under overflaten. Bøyeanordningen 10 omfatter i den viste utførelse en oppdriftsbøye 12 som via en sjakkel/svivelenhet 13 er forbundet med en markeringsbøye 14 som flyter på vannoverflaten og til hvilken det er festet en ilyteline 15. Håndterlngsllnene 6 er også forbundet med bøyen 12 via en sjakkel/svivelenhet 16. Fig. 1-3 shows a hose 1 which is stored in an underwater position in a body of water 2 by means of a device according to the invention. As it appears, the equipment includes, among other things, two coupling devices 3 which are connected to a respective end of the hose 1. Each coupling device comprises a fastening device 4, in the embodiment shown a cable tie which is attached to the relevant hose end, and a shackle 5 with an associated swivel. The shackle 5 is connected to one or lower end of a handling line 6, and also to one end of an anchoring cable 7 whose lower end is connected to an anchor 8 which is suitable to be placed on the seabed 9. The other or upper ends of the two handling lines 6 are connected by a common bending device 10 which has suitable buoyancy to stay afloat on the water's surface 11 or at a selected distance below the surface. In the embodiment shown, the buoy device 10 comprises a buoyancy buoy 12 which is connected via a shackle/swivel unit 13 to a marking buoy 14 which floats on the water surface and to which a surface line 15 is attached. The handling devices 6 are also connected to the buoy 12 via a shackle/swivel unit 16.

De i hver ende av slangen 1 festede ankere 8 sikrer at slangen holdes på plass. Avstanden mellom ankerpunktene er med på å bestemme slangens geometri under vann. I lagret stilling vil slangen være væskefylt, slik at den ikke trykkes sammen av vanntrykket. Slangen flyter i vannmassen, slik at den inntar en bueform oppover i vannmassen. Forankringsarrangementet vil således sikre at slangen ikke kommer i kontakt med bunnen. Da det ikke er fysisk kontakt mellom slangen og bunnen, vil slangen være lite utsatt for skader og slitasje i de perioder da den er lagret. Dermed tillates at slangen kan senkes og lagres uten at man på forhånd må undersøke bunnforholdene på stedet, hvilket vil være av stor praktisk betydning ved anvendelse av utrustningen. The anchors 8 attached to each end of the hose 1 ensure that the hose is held in place. The distance between the anchor points helps to determine the geometry of the hose underwater. In the stored position, the hose will be full of liquid, so that it is not compressed by the water pressure. The hose floats in the body of water, so that it takes an arc shape upwards in the body of water. The anchoring arrangement will thus ensure that the hose does not come into contact with the bottom. As there is no physical contact between the hose and the bottom, the hose will be little exposed to damage and wear during the periods when it is stored. This allows the hose to be lowered and stored without having to examine the bottom conditions on site in advance, which will be of great practical importance when using the equipment.

Markeringsbøyen 14 på vannets overflate viser hvor slangen befinner seg. Eventuelt kan det benyttes en markerings-bøye i hver ende av slangen. Hvert anker 8 er da forbundet med sin respektive markeringsbøye. Dette alternativ er ikke vist på tegningene. The marking buoy 14 on the surface of the water shows where the hose is located. Optionally, a marking buoy can be used at each end of the hose. Each anchor 8 is then connected to its respective marking buoy. This option is not shown in the drawings.

Et alternativ til å benytte en eller flere flytende markeringsbøyer kan være å benytte en eller flere undervannsbøyer som frigjøres hydroakustisk. En slik anordning vil ytterligere sikre utrustningen i forhold til fremherskende miljøkrefter og fartøyer som opererer i området. An alternative to using one or more floating marker buoys can be to use one or more underwater buoys that are released hydroacoustically. Such a device will further secure the equipment in relation to prevailing environmental forces and vessels operating in the area.

På mindre vanndyp, typisk mindre enn 100 m, gjøres avstanden mellom ankrene 8 forholdsvis stor, som vist på fig. 2. Dermed vil lasteslangen innta en "flatere" geometri, slik at den øvre del av slangebukten alltid forblir i sikker avstand fra overflaten, sett i forhold til overflatefartøyers bevegelser og de fremherskende værforhold. At shallower water depths, typically less than 100 m, the distance between the anchors 8 is made relatively large, as shown in fig. 2. Thus, the cargo hose will adopt a "flatter" geometry, so that the upper part of the hose bay always remains at a safe distance from the surface, seen in relation to the movements of surface vessels and the prevailing weather conditions.

Når det gjelder større vanndyp, typisk mer enn 300 m, forlenges forankringsvaierne 7, slik at slangen flyter høyere i vannmassen (sjøen), som vist på fig. 3. Dermed kan man også sikre slangen mot uakseptabelt høye ytre trykk. When it comes to greater water depths, typically more than 300 m, the anchoring cables 7 are extended, so that the hose floats higher in the body of water (the sea), as shown in fig. 3. In this way, the hose can also be secured against unacceptably high external pressures.

Ved utførelse av fremgangsmåten for overføring av lasteslangen 1 fra den neddykkede lagringsstilling til en bruksstilling slik som innledningsvis omtalt, benyttes et hjelpefartøy 17 for mobilisering og transport av slangen. When carrying out the method for transferring the loading hose 1 from the submerged storage position to a use position as described at the outset, an auxiliary vessel 17 is used for mobilizing and transporting the hose.

Fremgangsmåten vil i det følgende bli beskrevet for det tilfelle at laste- og losseenhetene består av to tankfartøyer, nærmere bestemt av en lasteenhet i form av et konvensjonelt lektringsfartøy eller tankskip, og en losseenhet i form av en skytteltanker. The procedure will be described in the following for the case that the loading and unloading units consist of two tankers, more specifically of a loading unit in the form of a conventional barge vessel or tanker, and an unloading unit in the form of a shuttle tanker.

Som et første trinn ved fremgangsmåten løsnes bøyeanordningen 10 fra de øvre ender av håndteringslinene 6 ved hjelp av hjelpefartøyet 17, og oppbevares på dette. Deretter benyttes den ene av håndteringslinene 6 til å løfte vedkommende slangeende og det tilknyttede anker 8 opp til overflaten og om bord på hjelpefartøyet der ankeret frakoples og slangeenden frigjøres fra hjelpefartøyet med håndteringslinen fortsatt forbundet med slangeenden, slik at linen slepes etter slangen. Slik det fremgår av fig. 4, oppheises slangeenden og ankeret ved hjelp av en første vinsj/festeanordning 18 på hjelpefartøyet. As a first step in the method, the buoy device 10 is detached from the upper ends of the handling lines 6 with the help of the auxiliary vessel 17, and stored on this. Then one of the handling lines 6 is used to lift the relevant hose end and the associated anchor 8 up to the surface and on board the auxiliary vessel where the anchor is disconnected and the hose end is released from the auxiliary vessel with the handling line still connected to the hose end, so that the line is towed after the hose. As can be seen from fig. 4, the hose end and the anchor are hoisted using a first winch/fastening device 18 on the auxiliary vessel.

Klargjøring av den andre slangeende skjer på samme måte, idet den andre håndteringsline 6 da festes til en ytterligere vinsj/festeanordning 18 på hjelpefartøyet, og vedkommende slangeende og anker 8 heves opp til overflaten og om bord i hjelpefartøyet 17, der ankeret frakoples. Preparation of the other hose end takes place in the same way, as the second handling line 6 is then attached to a further winch/fastening device 18 on the auxiliary vessel, and the respective hose end and anchor 8 are raised to the surface and on board the auxiliary vessel 17, where the anchor is disconnected.

Når slangen 1 er brakt opp til overflaten, vil hjelpefartøyet ved hjelp av en av håndteringslinene 6 slepe slangen til det sted hvor et lektrings- eller tankfartøy ligger forankret. Som vist på fig. 6, ligger et konvensjonelt lektringstankskip 19 forankret ved hjelp av et ankersystem 20 i fartøyets baug. Forankringssystemet vil normalt være anordnet slik at fartøyet 19 fritt kan dreie med baugen mot været. Hjelpefartøyet 17 vil typisk posisjonere seg langs siden av lektringsfartøyet, og en forline 21 vil bli overført til dette. Forlinen festes til den håndteringsline 6 som slangen har vært slept etter, og slangen blir deretter ved hjelp av håndteringslinen vinsjet opp på lektringsfartøyets 19 dekk og koplet til ett av dettes manifoldrør 22. When the hose 1 has been brought up to the surface, the auxiliary vessel will use one of the handling lines 6 to tow the hose to the place where a barge or tank vessel is anchored. As shown in fig. 6, a conventional barge tanker 19 is anchored by means of an anchor system 20 in the bow of the vessel. The anchoring system will normally be arranged so that the vessel 19 can freely turn with the bow against the weather. The auxiliary vessel 17 will typically position itself along the side of the barge vessel, and a foreline 21 will be transferred to this. The front line is attached to the handling line 6 along which the hose has been towed, and the hose is then winched up onto the deck of the towing vessel 19 with the help of the handling line and connected to one of its manifold pipes 22.

I denne fase av oppkoplingen kan det være hensiktsmessig å benytte en sikringsline 23 som på forhånd er festet på passende måte omtrent midtveis mellom lasteslangens 1 ender. Sikringslinen overføres da først til et passende sted om bord på lektringsf artøyet 19 og festes der. På denne måte sikres bl. a. at slangen ikke driver akterover på grunn av sjøens påvirkning i den kritiske oppkoplingsfase. In this phase of the connection, it may be appropriate to use a safety line 23 which is previously attached in a suitable manner approximately midway between the ends of the cargo hose 1. The safety line is then first transferred to a suitable place on board the barge vessel 19 and secured there. In this way, e.g. a. that the hose does not drift aft due to the influence of the sea in the critical connection phase.

Lasteslangen 1 som flyter langs siden av lektrings-fartøyet 19, klargjøres for tilkopling til en DP-operert (dynamisk posisjonert) skytteltanker 24. Skytteltankeren kommer fra feltet med en last som skal overføres til det konvensjonelle lektringstankskip. Normalt vil skytteltankeren holde sin posisjon ved hjelp av DP-utstyret. Når skytteltankeren har kommet i riktig posisjon, koples lasteslangen 1 til dennes manifold 25, som normalt vil befinne seg i skytteltankerens baugparti, som vist på fig. 8 og 9. For å unngå store girebevegelser av lektringsskipet 19, vil det være aktuelt å kople opp en trosse 26 mellom lektringstankskipets akterende og skytteltankerens baug. Rent praktisk kan lektringstankskipets nødslepevaier benyttes for dette formål i kombinasjon med en fleksibel trosse i vaierens forlengelse. The cargo hose 1 which flows along the side of the barge vessel 19 is prepared for connection to a DP-operated (dynamically positioned) shuttle tanker 24. The shuttle tanker arrives from the field with a load to be transferred to the conventional barge tanker. Normally, the shuttle tanker will hold its position using the DP equipment. When the shuttle tanker has arrived in the correct position, the cargo hose 1 is connected to its manifold 25, which will normally be located in the bow section of the shuttle tanker, as shown in fig. 8 and 9. In order to avoid large yawing movements of the barge ship 19, it will be appropriate to connect a cable 26 between the barge tanker's stern and the shuttle tanker's bow. In practical terms, the barge tanker's emergency towing cables can be used for this purpose in combination with a flexible cable in the extension of the cable.

Når slangen er oppkoplet slik som ovenfor angitt, overføres lasten fra skytteltankeren til lektringstankskipet. Etter avsluttet lastoverføring koples skipene fra hverandre, og slangen bringes tilbake til sin lagringsstilling, idet slange-håndteringssekvensen da gjentas i motsatt rekkefølge i forhold til de ovenfor beskrevne fremgangsmåtetrinn. Etter at lastover-føringsoperasjonen er gjennomført og de to fartøyer er frakoplet fra hverandre, vil skytteltankeren returnere til feltet for å hente en ny last, mens lektringstankeren vil gå til lastens bestemmelsessted. When the hose is connected as indicated above, the cargo is transferred from the shuttle tanker to the barge tanker. After the cargo transfer is completed, the ships are disconnected from each other, and the hose is brought back to its storage position, the hose handling sequence then being repeated in the opposite order in relation to the method steps described above. After the cargo transfer operation is completed and the two vessels are disconnected from each other, the shuttle tanker will return to the field to pick up a new cargo, while the barge tanker will go to the cargo's destination.

Det skal understrekes at selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i det foregående er blitt beskrevet i forbindelse med slangetilkopling mellom et lektringstankskip og en skytteltanker, kan oppfinnelsen selvsagt også komme til anvendelse ved andre offshore-lasteoperasjoner. Eksempelvis vil slangearrange-mentet kunne benyttes for overføring av olje direkte fra en oljeproduserende plattform til en skytteltanker. It should be emphasized that although the method according to the invention has been described above in connection with hose connection between a barge tanker and a shuttle tanker, the invention can of course also be used in other offshore loading operations. For example, the hose arrangement could be used to transfer oil directly from an oil-producing platform to a shuttle tanker.

Claims

1. Equipment for storing a cargo hose (1) in a body of water (2), where the hose consists of a material with a specific gravity of less than one, CHARACTERIZED IN THAT it comprises two coupling devices (3) for connection with a respective end of the hose (1), two anchors (8) which are connected to a respective coupling device (3) and are suitable to be placed on the seabed (9), and two handling lines (6) which are connected at one end to a respective one of the coupling devices (3), and with its other end is connected to a buoyancy device (10) with suitable buoyancy to stay afloat on or at a distance below the water surface (11), the anchors (8) being placed on the seabed when using the equipment ( 9) at such a mutual distance that the hose (1) will stand in an arc up in the body of water (2) due to its buoyancy.

2. Equipment according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT at least one coupling device (3) comprises a shackle (5) with a swivel which is connected to the relevant cable end, the shackle (5) being connected to the relevant end of the handling line (6) and further with the person in question anchors (8) via an anchoring wire (7).

3. Equipment according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED IN THAT the handling lines (6) are connected at their aforementioned other ends with a common bending device (10).

4. Equipment according to one of claims 1-3, CHARACTERIZED IN THAT the buoy device (10) comprises a buoyancy buoy (12) which is connected to a marking buoy (14) which is designed to float on the water surface (11) and which is connected to a float line (15).

5. Equipment according to claim 4, CHARACTERIZED IN THAT the aforementioned other ends of the handling lines (6) are connected to the buoyancy buoy (12) via a shackle (16) with an associated swivel.

6. Procedure for transferring a loading hose (1) from a storage position in a body of water (2) to a use position in which the hose (1) is connected between a loading and an unloading unit, e.g. two tankers (19, 24), the ends of the hose (1) in the storage position being connected to respective coupling devices (3) which on the one hand are connected to associated anchors (8) resting on the seabed, and on the other hand are connected to the lower ends of respective handling lines (6) whose upper ends are connected to a bending device (10) at the water surface, CHARACTERIZED BY the steps that the buoy device (10) is detached from the handling lines (6) with the help of an auxiliary vessel (17), that one of the two handling lines (6) is used to lift the relevant hose end and the respective anchor (8) up to the surface and on board the auxiliary vessel (17) where the anchor is disconnected and the hose end is released from the auxiliary vessel with the handling line still connected to the hose end, that the second handling line (6) is used to lift the relevant hose end and anchor (8) up to the surface and on board the auxiliary vessel (17) where the anchor is disconnected, and that the hose (1) is towed by means of the one handling line (6) and the auxiliary vessel (17) to the position of a first (19) of the two tankers (19, 24), where one end of the hose (1) is towed by means of the handling line ( 6) is raised to the vessel's (19) deck and connected to a loading/unloading connection (22), and that the other end of the hose (1) is brought on board the second (24) of the two tankers and connected to a loading/unloading connection (25) using the associated handling line (6), so that the cargo in question can be transferred from the one vessel to another.

7. Method according to claim 6, CHARACTERIZED BY that one end of a safety line (23), the other end of which is connected to the hose (1) at a place between its ends, is transferred to and is fixed in a suitable place on the first vessel (19), before one end of the hose (1) is brought on board the aforementioned tank vessel.

8. Method according to claim 6 or 7, CHARACTERIZED WHEN a rope (26) is attached between the two tankers (19, 24), preferably between the stern of the first vessel (19) and the bow of the second vessel (24), with the intention of reducing yaw movements of the first vessel (19).