(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブイ（１）と炭化水素の生産用の浮動船上のパイプシステムとの間で相互接続するための多くの流体コース（１６）を備えたスイベル装置を含み、前記スイベル装置は、互いに軸方向に挿入および引抜きが可能な雌型スイベル部材（５）および雄型スイベル部材（６）を含み、前記雌型スイベル部材（５）は前記ブイ（１）の底部に固定された中心部材（２）に恒久的に固定されている回転コネクターにおいて、
前記流体コース（１６）の１つが、前記浮動船と前記ブイ（１）を通る移送ライン（１３）との間で液化天然ガス（ＬＮＧ）を移送するために配置され、かつ、この移送目的のために他の流体コース（１６）から熱的かつ物理的に分離され、
前記ＬＮＧを移送するためのコースは、分離ユニット（（７０）、（１００）または（４０））におけるパイプコースすなわち環状コース（７３）、（１０３）または（４３））であり、
前記分離ユニットは遮断用のコッファーダム手段を含み、
この遮断用のコッファーダム手段は、前記ＬＮＧを移送するための環状コース（（７３）、（１０３）または（４３））と前記雄型スイベル部材（６）との間を遮断するための環状空間（（７４）、（１０４）または（４５））とを有し、
前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５））は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部（（８６）、（１１９）または（５２，５３））を介して前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５））の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部（（８６）、（１１９）または（５２，５３））は、前記ＬＮＧを移送するための環状コース（（７３）、（１０３）または（４３））と、これと前記ブイ（１）を通る移送ライン（（８１）、（１３）または（５０））との接続部との間に配されたＬＮＧシール（（８５）、（１１８）または（５１））で起こりうるＬＮＧ漏れを制限するためのシール手段（（８７，８８）、（１２０）または（５４，５５））によって前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５））の周囲に対してシールされていることを特徴とする回転コネクター。
【請求項２】
前記分離ユニット（４０）は前記雄型スイベル部材（６）を囲み、前記遮断用のコッファーダム手段は、前記ＬＮＧを移送するための環状コース（４３）と前記雌型スイベル部材（５）との間を遮断するための付加的な環状空間（４７）をさらに有し、
前記環状空間（４５，４７）は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部（５２，５３）を介して前記環状空間（４５，４７）の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部（５２，５３）は、前記ＬＮＧを移送するための環状コース（４３）と、これと前記ブイ（１）を通る移送ライン（５０）との接続部との間に配されたＬＮＧシール（５１）で起こりうるＬＮＧ漏れを制限するためのシール手段（５４，５５）によって前記環状空間（４５，４７）の周囲に対してシールされていることを特徴とする請求項１に記載の回転コネクター。
【請求項３】
前記コッファーダム手段の前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５，４７））は、前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５，４７））内に遮断用真空を作るためのポンプに通じていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転コネクター。
【請求項４】
前記コッファーダム手段の前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５，４７））は、遮断用ガス、好適には前記ＬＮＧ圧力より高い圧力を有する窒素で加圧されるためにガス供給源に通じていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転コネクター。
【請求項５】
前記環状空間（（７４）、（１０４）または（４５，４７））とその周囲との間のシール手段は過剰圧力ガス、好適には窒素で加圧されるように配置された二重シールであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回転コネクター。
【請求項６】
前記分離ユニット（４０）が前記雄型スイベル部材（６）を囲む回転コネクターであって、
前記ＬＮＧを移送するための環状コース（４３）は出口（４８）を有し、
この出口（４８）は前記雄型スイベル部材（６）と前記雌型スイベル部材（５）との間であって、前記出口（４８）と相対する位置に配された環状空間（４９）を介して前記ブイ（１）を通る移送ライン（５０）に通じ、しかも前記出口（４８）の各々の側面上の前記ＬＮＧシール（５１）によって前記雌型スイベル部材（５）に対してシールされ、前記コッファーダム手段の前記環状空間（４５，４７）に対応したシール手段（５４，５５）を備えた前記コッファーダム手段の環状空間（４５，４７）の前記環状開口部（５２，５３）は前記ＬＮＧシール（５１）のそれぞれの外側に配置されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の回転コネクター。
【請求項７】
前記分離ユニット（４０）は前記雄型スイベル部材（６）上をその軸方向に移動可能であり、かつ前記分離ユニット（４０）は、前記雄型スイベル部材（６）を前記雌型スイベル部材（５）に相互接続した後、前記雌型スイベル部材（５）がその作動位置まで挿入されるように油圧作動手段（５７）に連結されていることを特徴とする請求項６に記載の回転コネクター。
【請求項８】
前記分離ユニット（４０）の上端における前記ＬＮＧを移送するための環状コース（４３）の入口は、この入口に直接固定されているフレキシブルホース（５９）に通じていることを特徴とする請求項６または７に記載の回転コネクター。
【請求項９】
前記分離ユニット（７０）が前記雄型スイベル部材（６）内の中心に配置されている回転コネクターであって、
前記分離ユニット（７０）は、前記雄型スイベル部材（６）を通過して延びかつその雄型スイベル部材（６）の動きに追随する同心状のパイプ装置（７１，７２）であり、
前記ＬＮＧを移送するための環状コース（７３）は、その下端に出口開口部（７９）を有し、
この出口開口部（７９）は、前記雌型スイベル部材（５）における前記出口開口部（７９）と相対する位置に配された環状空間（８０）を介して前記ブイ（１）を通る前記移送ライン（８１）に通じており、
前記出口開口部（７９）は、各々の側面上の前記ＬＮＧシール（８５）によって前記雌型スイベル部材（５）に対してシールされ、
前記コッファーダム手段の前記環状空間（７４）に対応したシール手段（８７）を備えた前記コッファーダム手段の環状空間（７４）の環状開口部（８６）は、前記上側のＬＮＧシール（８５）上に配置されていることを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれかに記載の回転コネクター。
【請求項１０】
電気油圧制御信号の伝達用の電気油圧スイベル（８９）は、前記パイプ装置（７１，７２）の下端に配置され、前記電気油圧スイベル（８９）との接続のための前記電気油圧ライン（９０）は前記パイプ装置（７１，７２）の中心を通過して延びるパイプ（９１）を通過するものであることを特徴とする請求項９に記載の回転コネクター。
【請求項１１】
前記パイプ（９１）は、このパイプ（９１）を通過して延びる前記電気油圧ライン（９０）を断熱するために真空下に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の回転コネクター。
【請求項１２】
前記分離ユニット（１００）が前記雄型スイベル部材（６）内の中心に配置されている回転コネクターであって、
前記分離ユニット（１００）は、前記雄型スイベル部材（６）を通過して延びかつその雄型スイベル部材（６）に対して回転可能に配置された同心状のパイプ装置（１０１，１０２）であり、
ＬＮＧスイベル（１０７）は前記パイプ装置（１０１，１０２）の上端に配置され、
前記ＬＮＧを移送するための環状コース（１０３）はその下端に出口を有し、この出口は、前記雌型スイベル部材（５）を通る軸方向に向いた通路（１１４）によって前記ブイ（１）を通る前記移送ライン（１３）に通じかつ前記パイプ装置（１０１，１０２）の周縁に配された前記ＬＮＧシール（１１８）によって前記雌型スイベル部材（５）に対してシールされ、
前記コッファーダム手段の前記環状空間（１０４）に対応したシール手段（１２０）を備えた前記コッファーダム手段の前記環状空間（１０４）の環状開口部（１１９）は、前記上側のＬＮＧシール（１１８）の上側に配置されていることを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれかに記載の回転コネクター。
【請求項１３】
少なくとも電気油圧制御信号の伝達用の電気油圧スイベル（１２２）は前記ＬＮＧスイベル（１０７）の上部に配置され、
前記電気油圧スイベル（１２２）および前記ブイ（１）からのそれぞれ電気油圧ライン（１２６）との相互接続のための連結部材（１２３）は前記雄型スイベル部材（６）下方の前記コッファーダム手段の径方向に突き出たフランジ部材（１２４）上に配置され、
前記電気油圧スイベル（１２２）と前記連結部材（１２３）との間の前記電気油圧ライン（１２６）は前記コッファーダム手段の前記環状空間（１０４）を通過して延びていることを特徴とする請求項１２に記載の回転コネクター。
【請求項１４】
前記連結部材（１２３）と、前記雌型スイベル部材（５）上に配され、前記連結部材（１２３）に対応する連結部材との正確な相互接続のために、前記雌型スイベル部材（５）と前記雌型スイベル部材（６）との相互接続中に前記ＬＮＧの分離ユニット（１００）をゆっくり回転させるように配置されているモーターを含むことを特徴とする請求項１３に記載の回転コネクター。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、炭化水素の生産用浮動船のブイとパイプ間の相互接続のための多数の流体コース（路）を備えたスイベル（swivel：回り継手）装置を含み、そのスイベル装置は、互いに軸方向に挿入あるいは引き抜くことができる雌型部材と雄型部材を含み、その雌型部材はブイの底部に固定された中心部材に恒久的に固定された、回転コネクターに関する。
発明の背景
上記タイプの回転コネクターは、例えば、ノルウェー特許出願第９３２４６０号により知られている。この出願は、水中ブイに対する迅速な接続およびその水中ブイからの迅速な取外しができるように配置された浮動船による炭化水素の海底（沖合）生産用のシステムであって、その水中ブイは、その水中ブイまで達する多数の立上げ管に接続され、底部に固定された中心部材と、その中心部材上に回転可能に取り付けられ、上記浮動船の下向きに開口した水中受入れスペース（空間）内に導入され、かつロックされた外浮力部材とを含むタイプのシステムを記載している。その水中ブイの上端には、上記タイプの回転コネクターあるいはスイベル装置が配置されており、そのスイベル装置は、立上げ管と浮動船上のパイプシステムとの間のプロセス流体および注入可能な流体を移送するための環状空間であって、これに対応したスイベル部材内の流体路に通じた相互にシールされる関係の環状空間（mutually sealed annular spaces communicating）を規定している。雌型スイベル部材は、上記水中ブイの中心部材に恒久的に固定されるが、雄型スイベル部材は、浮動船上の操作手段に接続され、これにより両スイベル部材が上記操作手段によって互いに他方に挿入され、かつ他方から抜き取られることが可能である。接続状態の両スイベル部材は前記環状空間（環）を定める。その環の各々の側面には、加圧流体によって作動して環の間のシールを形成し、スイベル部材を相互分離する場合に開放されるシール手段が提供されている。この加圧流体は、プロセス流体の漏れを過剰圧力（過圧）で保護するように、プロセス流体圧力より高圧のバリヤー液であるのが好ましい。
炭化水素の海底生産用の船では、ＬＮＧと短縮して表わされる液化天然ガス（Liquefied Natural Gas）を生産することも重要である。天然ガスを生産船の貯蔵タンクから、例えば、いわゆるシャトル（往復）タンカーのＬＮＧタンカーに移して目的の場所まで移送する。船の間の海上に横たえられ、しかも端部が船のデッキにその目的で配置されたカップリングヘッドに接続される積み込みホースによってＬＮＧガスをＬＮＧタンカーに移すのが伝統であった。この積み込みホースは天候に比較的敏感であり、そのため、穏やかな天候状態で行なうように制限されている。
いわゆるＳＴＬおよびＳＴＰシステム、すなわち、炭化水素の積み込み／積み降ろし（ＳＴＬ＝Submerged Turret Loading：水中タレット積み込み）、および作業中に船の底の水中受け入れスペースに挿入し固定される水中ブイを使用した炭化水素の生産（ＳＴＰ＝Submerged Turret Production；水中タレット生産）の最近の開発では、水中ブイとそれに関連した回転コネクターによるＬＮＧの移送には様々な可能性が開かれており、それにより、殆ど全ての天候で信頼性ある確実な移送について様々な利点が含まれる。
しかしながら、そのようなＬＮＧの移送では、３００℃までの温度差が回転コネクターを通してＬＮＧと原油コース間で生じるため、特にシール構造と遮断（断熱）状態については構造的な解決が必要である。液化天然ガスの温度は−１６５℃であり、ちなみにそのガスの圧力は例えば５０バールになり、そのためこれらのファクターは材料の選択とシール材料とシールタイプの選択について特別の考慮が必要であることを意味している。
そのような低温での使用に適切な材料として、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル鋼（インコネル）あるいはオーステナイト鋼を使用することができる。ちなみにオーステナイト鋼は申し分のない構造材料である。
シール材料とシールタイプとしては、金属シール、グラファイトシール（graphite seals）あるいはばね押しテフロンシールの使用が考えられる。ちなみにこれらから、そのガスの熱変形と機械的変形を吸収できるように構成されると仮定すれば、テフロン（ＰＴＦＥ）シールが最高のシールであると思われる。
この背景により、本発明の目的は、シール環境で起こりうるＬＮＧ漏れという汚染を制限する環境を達成できると同時に、ＬＮＧコースがその残りの部分から非常によく遮断され、ＬＮＧコースが一体化した回転コネクターを提供することである。
本発明の他の目的は、その装置の残りの構造がファンクション、シール溶剤および材料の選択に対して本質的に影響されないようにＬＮＧコースが配置されるような回転コネクターを提供することである。
発明の開示
上記目的を達成するために、ブイと炭化水素の生産用の浮動船上のパイプシステムとの間で相互接続するための多くの流体コースを備えたスイベル装置を含み、前記スイベル装置は、互いに軸方向に挿入および引抜きが可能な雌型スイベル部材および雄型スイベル部材を含み、前記雌型スイベル部材は前記ブイの底部に固定された中心部材に恒久的に固定されている回転コネクターにおいて、
前記流体コースの１つが、前記浮動船と前記ブイを通る移送ラインとの間で液化天然ガス（ＬＮＧ）を移送するために配置され、かつ、この移送目的のために他のコースから熱的かつ物理的に分離され、
前記ＬＮＧを移送するための流体コースは、前記雄型スイベル部材内の中心あるいはその周囲に配置された分離ユニットにおけるパイプコースすなわち環状コースであり、
前記分離ユニットは遮断用のコッファーダム手段を含み、
この遮断用のコッファーダム手段は、前記ＬＮＧを移送するための流体コースと前記雄型スイベル部材との間を遮断するための環状空間と、前記分離ユニットが前記雄型スイベル部材を囲む場合に、前記ＬＮＧを移送するための流体コースと前記雌型スイベル部材との間を遮断するための付加的な環状空間を有し、
前記環状空間は少なくともその一端において周方向に沿って形成された環状開口部を介して前記環状空間の周囲に向けて開放され、
前記環状開口部は、前記ＬＮＧを移送するための流体コースと、これと前記ブイを通る移送ラインとの接続部との間に配されたＬＮＧシールで起こりうるＬＮＧ漏れを制限するためのシール手段によって前記環状空間の周囲に対してシールされていることを特徴とする回転コネクターが提供されている。
上述したように、本発明によるこの装置のＬＮＧ分離ユニットは、雌型スイベル部材の外側の環状要素としてか、内部中心にあるパイプ要素として延びる分離要素である。これはシールが、制御可能な接続時に制御可能な「環境」での小さな軸方向の移動を判断することを意味している。ＰＴＦＥを使用している場合、これらのシールは、回転コネクターの残りの部分に使用されるシールのタイプであるエラストマーシールより、表面浄化（美化）と汚染に対して幾分弱いため、環境の制御（規制）は重要である。
上述したように、外部に、遮断用コッファーダム手段とこれに対応したシール手段を備えたＬＮＧ要素を構成することによって、領域を最大に利用できる非常に良好な遮断状態にすることができると同時に、起こりうるガス漏れに対する制御可能な環境が得られる。従って、コッファーダムは２つの機能、すなわち、第１に遮断すること、第２にＬＮＧシールを制御するという機能を有する。
コッファーダムでの遮断を提供するには２つの方法が重要である。１つの方法は真空にすることであり、他の１つの方法は遮断用ガス、好適には、ＬＮＧ圧力より高い圧力の窒素（Ｎ2）を用いてそのコッファーダムを加圧することである。
真空は最高の遮断材であり、そのために最小のスペース／体積も必要となる。この解決策によって、小さな真空ポンプがコッファーダム内を低圧に保持することと、コッファーダムからの排出ガスが浮動船のフレアブームでの燃焼に移行することが必要になる。このことは漏れる恐れのあるＬＮＧがその後コッファーダム内に入って燃焼することも意味している。
Ｎ2の過圧（すなわち、ＬＮＧ圧力以上の圧力で）保護による遮断は、回転コネクターの残りの部分のシール手段と関連して使用される、初めに述べた過圧保護と同じ方法で機能するだろう。ＬＮＧシールで起こりうる漏れについては、Ｎ2がＬＮＧコース内に流し、周囲へのシール漏れについては、Ｎ2が周囲（大気／海）に流出させるだろう。これによってかなり良好な遮断と、起こりうる漏れの簡単なモニターができる。しかしながら、例えば雄型スイベル部材と雌型スイベル部材の相互接続時のコッファーダム内への起こりうる流体漏れを無くすことは困難であろう。
図面を参照して具体的な実施形態について以下本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
図１は、上端に本発明による統合されたＬＮＧコースを有する回転コネクターが配置されているブイの軸方向縦断面を示す図である。
図２は本発明の第１実施形態によるＬＮＧ分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図３は図２の詳細IIIを拡大スケールで示す図である。
図４は本発明の第２実施形態によるＬＮＧ分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図５は図４の詳細Ｖを拡大スケールで示す図である。
図６は本発明の第３実施形態によるＬＮＧ分離ユニットを有する回転コネクターの軸方向縦断面を示す図である。
図７は図６の詳細VIIを拡大スケールで示す図である。
発明を実施するための最良の形態
図面において同じ参照番号を他の図面の対応部分と要素を示すのにも使用する。
図１に示したブイ１は、初めに述べたタイプのブイであり、底部に固定された中心部材２と、その中心部材２に回転可能に取り付けられ、浮動生産船の底部の水中受け入れスペース（図示せず）内への挿入および取外し可能に固定される外浮力部材３とを備えている。ブイ１の上端に配置されている回転コネクター４は、ブイ１の中心部材２に恒久的に固定される雌型スイベル部材５の形状の一対の共働スイベル部材と、操作手段７によって雌型部材に軸方向に挿入されその部材から引き抜かれる雄型スイベル部材６を備えている。このコネクターは環状フランジ８で支持される入れ子油圧シリンダーの形状になっている。環状フランジ８には、図２、図４および図６にさらに明確に示してあるように、雄型スイベル部材６がスライド可能に取り付けられているガイドスリーブ９が固定されている。環状フランジ８は、雄型スイベル部材６を雌型スイベル部材５から上に引き抜いた時に、この雄型スイベル部材６を収納する保護ハウジング１０を支持する。この保護ハウジング１０はその上端でクレーン（図示せず）に連結され、そのクレーンによって保護ハウジング１０は、ガイドスリーブ９と保護ハウジング１０内に引き上げられる雄型スイベル部材６と共に、船内の収納スペース内に抜かれる場合にブイ１の上方領域から外すことができ、あるいは、スイベル部材同士が相互接続される場合に雌型スイベル部材上方の位置に移動することができる。
図１の実施形態では、回転コネクターには図６に示した実施形態によるＬＮＧ分離ユニットが設けられており、そのコネクターをこの図１を参照してさらに説明することにする。図示したようにＬＮＧ分離ユニットは、雄型スイベル部材６を介して中心に延び、浮動船のＬＮＧライン１２とブイ１の中心部材２を通る移送ライン１３との間の流れの接合部を形成するＬＮＧコース（路）１１を有する。ブイ１の中心部材２を通過して、一対の移送パイプ１４も延びており、その移送パイプ１４は、上端で雌型スイベル部材５と雄型スイベル部材６との間に形成され、移送パイプ１４に対応する流体コース（路）１６と雄型スイベル部材６の環状空間１７を経由してその時の船のパイプシステム（図示せず）と通じるそれぞれの環状空間１５に接続される。移送パイプ１４のうちの１本はプロセス流体の移送用になっており、その他は注入流体用である。以下明らかになるように、移送パイプ１４と移送ライン１３は、ブイ１に接続されるそれぞれの立上げ管（図示せず）に接続されるだろう。移送ライン１３と移送パイプ１４の双方には、立上げ管遮断バルブ１８が設けられている。
本発明によるＬＮＧ分離ユニットを詳細に説明する前に、概観のために回転コネクターの他の主な要素（コンポーネント）を簡単に説明する。
上記のように、多数の環状空間１５が雌型スイベル部材５と雄型スイベル部材６との間に形成される。図２の実施形態では、そのような４つの環状空間１５が配置されているが、図４と図６の実施形態では２つの環状空間に限定されている。その環状空間は雌型スイベル部材５のそれぞれの流体コース１９に通じ、雄型スイベル部材６の上記流体コース１６のそれぞれに通じている。流体コースのすべてと環状空間は、その時の場合の必要に応じて配置されるだろう。
環状空間１５の各々の各側面で、雄型スイベル部材６には雌型スイベル部材５に対する固定用（静止）シールのための固定用シール手段２１を有する径方向に可動なリング要素２０を受ける周縁環状溝（グルーブ）と、リング要素２０とその環状溝の側壁間のシールのための動的シール手段２２が設けられている。初めに述べたように、シール手段は、プロセス流体圧力より高い圧力を有するバリヤー液によって油圧で操作することができる。この装置の構成設計と動作方法をさらに説明するため、初めに述べた特許出願第９３２４６０号を参照する。
上述したように、雄型スイベル部材６はガイドスリーブ９内にスライド可能に取り付けられる。雌型スイベル部材５にはその上端で回転可能に取り付けた保持リング２３が設けられ、ガイドスリーブ９の下端は先細りになっており、保持リング２３内に挿入できるように適合されている。雄型スイベル部材６を雌型スイベル部材５内に挿入しようとする場合、ガイドスリーブ９を保持リング２３の隣接位置まで挿入するように、先ず、保護ハウジング１０とガイドスリーブ９を雌型スイベル部材５の上方の略中心位置に下げる。その後、ガイドスリーブ９を、ガイドスリーブ９の外側に固定された油圧ロックシリンダー２４からなるロック手段によって保持リング２３にロックする。このようにして、雄型スイベル部材６が安全に制御された方法で挿入され、かつ引き抜かれるように、両スイベル部材の互いに対する正確な位置決めを確保する。
ガイドスリーブ９を通る環状空間１７とこれに対応した通路２５を経由する流体コース１６がフレキシブルホース（図示せず）を経由して浮動船の前記パイプシステムに接続され、雄型スイベル部材６の上記操作によりガイドスリーブ９を動かすことができることに注目する必要がある。さらに、環状空間１７の各々の側面では、雄型スイベル部材６を雌型スイベル部材５の所定位置に動かすと、雄型スイベル部材６とガイドスリーブ９との間に固定用シールのための油圧作動シール２６が配置されることも注目すべきである。
本発明によるＬＮＧ分離ユニットの第１実施形態を図２に示す。この場合のＬＮＧ分離ユニットは標準的な実施形態の回転コネクターで統合され、雄型スイベル部材６の外側に分離リング要素４０として配置される。分離リング要素４０は、環状のＬＮＧコースすなわち環状空間容積部４３を区画する一対の中心円筒壁４１、４２（図３の拡大図参照）と、その環状空間容積部４３をその各側面で遮断するためのコッファーダム（囲いぜき）手段を有する。このコッファーダム手段は、内側の円筒壁４１と共にＬＮＧコース４３と雄型スイベル部材６との間の遮断スペース４５を形成する内コッファーダム壁４４と、外側の円筒壁４２と共にＬＮＧコース４３と雌型スイベル部材５との間の遮断スペース４７を形成する外コッファーダム壁４６からなる。
図３に示したように、ＬＮＧコース４３はその下端に、雄型と雌型スイベル部材間の環４９を経由してブイ１を通る遮断用移送ライン５０（図１のライン１３に対応）と通じる恐らく周縁の環状開口部の形態の出口４８を有する。ＬＮＧコース４３の出口４８は、その出口４８の各側面で動的シール５１によって雌型スイベル部材５に対しシールされる。
図３をさらに明確に示すように、コッファーダム手段の環状空間４５，４７はその下端が、周縁の環状開口部５２，５３を経由してその周囲に開放されている。これらの環状開口部５２，５３は、それぞれ動的シール手段５４，５５によって環状空間４５，４７の周囲に対してシールされている。遮断スペースをシールするのに加えて、これらのシール手段５４，５５は、ＬＮＧコース４３と、これとブイ１を通る移送ライン５０との接続部との間に配されたＬＮＧ遮断用の動的シール５１で起こりうるＬＮＧ漏れを制限することもできる。
ＬＮＧコースをさらに遮断するため、セラミック遮断用リング１５を図２に示すように雌型スイベル部材５の上下部間に配置する。
図示した実施形態では、リング要素あるいはＬＮＧ分離ユニット４０は雄型スイベル部材６上をその軸方向に移動することができ、雄型スイベル部材６を雌型スイベル部材５に接続した後、雌型スイベル部材５内のその動作位置まで挿入できるように操作手段に接続されている。図示したように、操作手段は、ガイドスリーブ９に配置され、ピストンロッド５８を介してＬＮＧ分離ユニット４０に連結される油圧シリンダー／ピストンユニット５７からなる。
コッファーダム手段の環状空間４５，４７は、真空下に置かれるか、あるいはＮ2で加圧（ＬＮＧ圧力より高い圧力で）されてもよい。図示の実施形態では遮断スペースに真空を使用している。初めに述べたように、この分離ユニットでは必要な低圧を維持するために真空ポンプの使用を想定している。この真空ポンプおよびこの目的のために必要な導管接続および連結は、簡略化のため図面には示していない。図３の周囲（大気／海）に対するシール手段５４、５５を単一のシール（ばね押しテフロンシール）として示す。また、そのシールは、図３の囲みにおいて詳細に示したように、シール要素間で加圧Ｎ2を有する二重リップシールとして行なうことができる。
リング要素４０における図示した動的シールはその軸方向運動と回転運動を行なうことができなければならない。この動的シールは同じ直径に配置するように図示されている。しかしながら、雌型スイベル部材５に位置している間、シールの軸方向の動程を最小に短縮しようとするならば、そのシールを異なった直径で配置することができる。
図示した実施形態では、ＬＮＧ移送用のフレキシブルホース５９がリング要素４０の上端のＬＮＧコース４３に直接固定され、ガイドスリーブ９と保持リング２３には、リング要素とフレキシブルホースをその時に動かすことができるそれぞれの軸方向スロットが設けられている。従って、リング要素の下部でのみ動的シールが必要になる。別の溶剤を使ってリング要素の両端の動的シールとすることができる。それでリング要素の上端と下端が等しくなり、フレキシブルホース５９を固定するガイドスリーブ９を経由してＬＮＧ入口が通る。
図２に示された回転コネクターの標準的な実施形態では、電気油圧スイベル６０がその装置の下端に配置されている。この電気油圧スイベルは、浮動船とその時の海底設備との間の電力と電気および油圧制御信号を伝達するために配置されている。この電気油圧スイベルは知られた市販タイプのものであり、同様に知られたタイプの連結装置を介してブイ１に対応したラインに接続されている。この装置は本発明を理解するためには重要な装置でないため、これ以上説明しない。
本発明によるＬＮＧ分離ユニットの第２実施形態を有する回転コネクターを図４に示す。この実施形態ではＬＮＧ分離ユニット７０は、雄型スイベル部材６を通る中心軸方向通路に配置された同心状のパイプ装置である。この理由から、この回転コネクターは図２の装置より幾分大きな直径有するが、その他の点ではその回転コネクターは同様であり、前に説明したのと同じ機能を有する。
このパイプ装置は内パイプ７１と外パイプ７２からなり、このパイプ装置ではその内パイプ７１がＬＮＧのパイプコース（路）７３を構成し、外パイプ７２が内パイプ７１と共に、ＬＮＧのパイプコース７３と雄型スイベル部材６との間を断熱するための環状空間７４を形成するコッファーダム壁を構成する。外パイプ７２は、スイベル部材の上下端部でそれぞれ断熱用ガイド７５および７６を介して雄型スイベル部材６にしっかり固定されている。そのため、このパイプ装置は雄型スイベル部材６の動きに追随する。さらにこのパイプ装置は、上９０度曲げ部分とフランジ接続部７７を経由してＬＮＧをパイプコース７３まで供給するための遮断用ライン７８に接続されている。
その下端では内パイプ７１は、雌型スイベル部材５の下端の反対側の環状空間８０を介してブイ１を通る遮断された移送ライン８１に通じる多くの外出口開口部７９を有する。雌型スイベル部材５の下部には雄型スイベル部材６に対する遮断材８２が設けられており、さらに、前記下部は、図１から理解できるように、セラミック遮断用リング８３とブイ１の中心部材２に固定された固定用フランジ８４を経由して雄型スイベル部材６の下部を覆う部分に接続されている。
図５の拡大図に示したように、ＬＮＧコースの出口開口部７９は、その開口部の各側面の動的シール８５によって雌型スイベル部材５の下部に対しシールが施されている。コッファーダム手段の環状空間７４は、環状開口部８６を介して周囲に開いており、この環状開口部８６はその周囲に対して、動的シール手段８７によってシールされている。この第１実施形態の場合のように、このシールによっても上側のＬＮＧシール８５を介して起こりうるＬＮＧ漏れを制限する。同様のシール手段８８も下側のＬＮＧシール８５の外側に配置されている。
環状空間７４は真空下に置かれるか、あるいはＮ2で加圧される。第１実施形態と同様に、真空を使用することを想定するが、必要な真空ポンプと対応するライン接続部は簡略化するため図示しない。周囲に対するシール手段８７，８８を単一のシールとして図示するが、別に、これらのシールは図５の囲み詳細で示したように、過圧Ｎ2を有する二重シールとして実施することができる。ＬＮＧ分離ユニット７０は雄型スイベル部材６の動きに従うため、相互接続の最終局面時に、シール手段が雌型スイベル部材５の下部のそれぞれのシール表面に入る。第１実施形態のように、シール手段は軸方向運動と回転運動の双方を行なう必要がある。
第１実施形態と同様のタイプの電気油圧スイベル８９を同心状のパイプ７１，７２の下方の中心部に配置する。この実施形態のスイベル装置は、ＬＮＧシールゾーンを通過しなければならないため、制約された直径を有し、そのため、そのスイベル装置は電気信号と油圧制御信号を送ることだけは可能である。電気ラインと、電気油圧スイベル８９との接続のための油圧ホース９０は、内パイプ７１の中心を通過して延び、その上端で電気油圧接続ボックス９２を支持するパイプ９１に通されている。パイプ９１は真空下に適切に置かれ、油圧ホース９０に対して十分遮断熱がなされる。パイプ９１を真空下に置くと、前記遮断に加えて下側のＬＮＧシール８５とシール手段８８も真空となる。
図５に示したように、放射状のポート９３（１つだけ図５に示す）は、下側のＬＮＧシール８５とシール手段８８との間の内パイプ７１の下端においてその内パイプ７１を通して配置されている。これらのポート９３は、初めに述べたように、下側のＬＮＧシール８５を介して起こりうるＬＮＧの漏れを、パイプ９１に通じることにより真空下となっているチャンバー９４に導き、これにより、上記シール８５を経由したＬＮＧの漏れが真空ポンプにより浮動船のフレアブーム内での燃焼に送られることが可能となる。
本発明によるＬＮＧ分離ユニットの第３実施形態を有する回転コネクターを図６に示す。この実施形態は、図１のブイ１と関連して示した実施形態と同一である。この回転コネクターは下部の配置は別として、図４の装置に対応する。ＬＮＧの分離ユニット１００は、雄型スイベル部材６を通る中心軸方向通路に配置された同心状のパイプ装置からなるため、図４のＬＮＧの分離ユニット７０にも似ている。しかしながら、この実施形態では、パイプ装置は作動中の雄型スイベル部材６に対し回転可能である。
このパイプ装置は内パイプ１０１と外パイプ１０２からなり、この装置ではその内パイプ１０１はＬＮＧのパイプコース（路）１０３を形成し、外パイプ１０２はその内パイプ１０１と共に、ＬＮＧコースと雄型スイベル部材６との間の遮断用環状空間１０４を形成するコッファーダム壁を構成する。外パイプ１０２は、上ロールベアリング１０５と下スライドベアリング１０６によって雄型スイベル部材６に対して軸支されている。
ＬＮＧスイベル１０７は雄型スイベル部材６の上部に配置され、断熱のために中間セラミックリング１０９を介して雄型スイベル部材６に固定された外ハウジング部材１０８を備えている。外ハウジング部材１０８は、内パイプ１０１の多くの上開口部１１１と、ＬＮＧ供給用の遮断されたフレキシブルホース１１３に通じる通路１１２との間の流れ接続部を形成する環状空間１１０を有する。パイプ１０１，１０２の上端には、外ハウジング部材１０８の隣接内壁に当てられているシール（厳密には図示しない）が配置されている。
下端でＬＮＧコース１０３を構成する内パイプ１０１は、雌型スイベル部材５の下端のパイプ状延長部材１１５を通る軸方向通路１１４内を通る。この通路１１４は、延長部材１１５内に挿入され下端でブイ１を介してＬＮＧ移送ライン１１３に接続されたスリーブ部材１１６によって形成されている。雌型スイベル部材５の下端は、セラミック遮断用リング１１７と図１に示したようにブイ１の中心部材２に固定された固定用フランジ８４を介して覆い部分に固定されている。
図７の拡大図に示したように、ＬＮＧコース１０３は雌型スイベル部材５に対して、特に、スリーブ部材１１６の上端に対してＬＮＧシール１１８でシールされている。コッファーダム手段の環状空間１０４は環状開口部１１９によりその周囲に開いており、この環状開口部１１９は、シール手段１２０によって周囲に対してシールされている。前の複数の実施形態の場合のように、このシールもＬＮＧシール１１８を通して起こりうるＬＮＧ漏れを制限する。
環状空間１０４は真空下に置かれるかＮ2で加圧される。前の実施形態のように、真空を使用することを想定する。周囲に対するシール手段１２０は単一のシールとしてここでは図示されているが、別に、図７の囲みで詳細に示したように、過圧Ｎ2を有する二重シールとして実施されてもよい。この実施形態のシール手段は、特に、相互接続時に軸方向の動きだけを行なうことがわかる。そのシール手段は作動時には静止状態であるが、ＬＮＧ分離ユニットは雌型スイベル部材５にロックされているものの、ＬＮＧスイベルによって雄型スイベル部材６に対し回転可能である。
図６と図７からわかるように、環状空間１２１が延長部材１１５とスリーブ部材１１６の間に形成され、その環状空間１２１はコッファーダム手段の環状空間１０４の延長部となる。その結果、効果的な遮断がブイ１で下向きに得られ、それにより熱ブリッジの数を減少させることができる。
図６による実施形態では、電気油圧スイベル１２２はＬＮＧスイベル１０７の上部に配置されている。この配置は前の実施形態の場合より電気油圧スイベル１２２に対する良好なアクセス、それによる、よりフレキシブルな配置と良好なスペースを与えるために有利であり、それによって、この電気油圧スイベル１２２は、高電力の移送に適合され、あるいはその時の顧客のニーズに通常、容易に適合される。
ブイ１に対応するラインを備えた電気油圧スイベル１２２からのラインあるいは導管の電気油圧相互接続用の連結部材１２３は、雌型スイベル部材５の底部のコッファーダム手段から径方向に突き出たフランジ部材１２４に配置されている。図６に示すように、フランジ部材１２４は、コッファーダム手段の外パイプ１０２から径方向に突き出た部分の下部で構成され、この部分はコッファーダム手段の環状空間１０４に通じる径方向に突き出たスペース１２５を形成する。スイベル１２２と連結部材１２３の間のライン１２６は、環状空間１０４と放射状のスペース１２５内を延びる。
図１にダッシュラインで示したように、連結部材１２３からのライン１２７は、ブイ１の上部に配置されたコントロールモジュール１２８まで延びている。ブイ１を通してその時の海底設備まで延びる通常の命綱の部分を構成する同様のラインはこのモジュールに接続されている。
フランジ部材１２２の電気油圧相互接続用の連結部材１２３は、雌型スイベル部材の底部のそれぞれの対に確実に当たるため、相互接続時に、ＬＮＧ分離ユニット１００は回転しなければならない。これは全体の相互接続時にＬＮＧ分離ユニットを回転させるように配置された小さな電気あるいは油圧モーター（図示せず）によって行なわれる。図示したように、強い定位ボルト１２９は雌型スイベル部材５の底部に配置され、そのユニットが適当な位置に着いた時、その回転を停止する。定位ボルトは、適当な位置を見出すために設備手順を停止することが必要でなくなるように、ばね押しがなされている。コネクターの相互接続の直前に小さなロックボルト１３０によって高精度の位置決めがなされる。ＬＮＧスイベルの上部に配置された前記駆動モーターを損傷なしに回転に対してロックできなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図４】
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【図６】
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