專利名稱：油輪裝載組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油輪裝載組件，所述油輪裝載組件包括第一船載 軟管裝置和第二水下浮動(dòng)軟管裝置，所述第一船載軟管裝置具有第一 耦合機(jī)構(gòu)，所述第二水下浮動(dòng)軟管裝置具有第二耦合機(jī)構(gòu)，所述第二 耦合機(jī)構(gòu)用于與第 一耦合機(jī)構(gòu)相配合，以便在第 一與第二軟管裝置之 間得到不透流體的連接。
利用動(dòng)態(tài)定位的油輪進(jìn)行海上油輪裝載是非常確實(shí)的實(shí)際應(yīng)用。 通常，這類油輪這樣裝備，即油輪能到達(dá)海上指定位置，自身以穩(wěn)定 的方式定位，提起連接在系統(tǒng)的水下浮動(dòng)軟管裝置一端上的笫二耦合 機(jī)構(gòu)，并將該第二耦合機(jī)構(gòu)連接到配合的船載第 一耦合機(jī)構(gòu)上。
提起第二耦合機(jī)構(gòu)經(jīng)常是涉及人工勞動(dòng)的過程，因?yàn)樾枰崞饝?br> 纜線并把這些懸纜線連接到船上的絞車上。由于在船的露天甲板上， 特別是在結(jié)冰和大浪的條件下工作是很危險(xiǎn)的，所以很明顯，在更惡 劣的海中，例如像北海得到相當(dāng)?shù)偷目刹僮餍浴?br> 永久連接到油或氣生產(chǎn)設(shè)施上的軟管裝置的另一端使油或氣能流
入到油輪中。在這種操作期間，油輪通過合適的機(jī)構(gòu)(比如它的DP 能力)保持它的位置。
在美國(guó)專利No. 5，275，510 "海上油輪裝載系統(tǒng)"中描述了一種這 樣與DP油輪結(jié)合工作的軟管裝置。
如果這種操作將在出現(xiàn)冰的水中進(jìn)行，則使問題復(fù)雜化。尤其是 如果出現(xiàn)相當(dāng)大的冰蓋層和大大小小的水山碎水塊(bits),倘若把這 種軟管裝置連接到油輪的某個(gè)側(cè)面位置上，則軟管裝置損壞的可能性 很高。 一種合理的解決方案是將軟管拉到在油輪船體邊緣內(nèi)部形成的 船井中，冰蓋層不能到達(dá)所述船井這里。然而，在測(cè)試中已觀察到， 冰蓋層當(dāng)在船相對(duì)于冰移動(dòng)的作用下破碎時(shí)，也常常在船體的底板下
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滑移。因此，從船井向下穿過油輪底部引出的任何軟管部分同樣有被
冰蓋層損壞的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的目的是提供一種用于保護(hù)從油輪 底部引出的軟管的解決方案，以提供易于提起第二耦合機(jī)構(gòu)，和簡(jiǎn)化 它與船載配合的第 一耦合機(jī)構(gòu)的連接。
在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的另一目的是提供一種第二軟管裝 置的布局/幾何形狀，所述布局/幾何形狀提供最大的油輪漂移機(jī)會(huì)。 這又使油輪能通過在操作區(qū)中連續(xù)移動(dòng)四處"搗毀"而連續(xù)地破碎水 蓋層，并避免被截留在較大范圍的冰蓋層中，所述較大范圍的水蓋層 由于改變海流而可能朝著不與油輪的縱軸對(duì)準(zhǔn)的方向漂移。
這種破冰結(jié)構(gòu)和能力的油輪已經(jīng)存在，并因此本發(fā)明的另一個(gè)目 的是當(dāng)這些油輪被用在處于出現(xiàn)水的水中裝載碼頭時(shí)能使這些油輪的 效率最大化。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是建立具有很高產(chǎn)量的撓性軟管裝置，使得 油輪不需要暴露于惡劣的海上結(jié)水條件下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的裝栽。
按照本發(fā)明，第一耦合機(jī)構(gòu)設(shè)置在油輪的內(nèi)部豎直通道中，其中， 設(shè)置提升機(jī)構(gòu)用于接合第二耦合機(jī)構(gòu)，并將所述第二耦合機(jī)構(gòu)朝向接 合第 一耦合機(jī)構(gòu)的位置提升。這樣能完全而容易地提起第二耦合機(jī)構(gòu)， 并連接到第一耦合機(jī)構(gòu)上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，提升機(jī)構(gòu)包括一套管，所述套管可在通道內(nèi)豎
直移動(dòng)，且支承第一耦合機(jī)構(gòu)。結(jié)果，第一耦合機(jī)構(gòu)能下降，以接收 提升的第二耦合機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選的是，水下軟管裝置包括一提起浮筒，所述提起浮筒位于第 二耦合機(jī)構(gòu)的上方，并通過纜索機(jī)構(gòu)與所述第二耦合機(jī)構(gòu)連接，并且 其中，提升機(jī)構(gòu)還包括用于夾緊纜索機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)。部件的這種組 合為第二軟管裝置在提起期間提供穩(wěn)定定位。
因此，另外優(yōu)選的是，提升機(jī)構(gòu)還包括用于接合和提升提起浮筒 的提升裝置。這為通過提起浮筒提升第二耦合裝置提供了可能性。
按照本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)套管包括用于第二耦合機(jī)構(gòu)
的導(dǎo)向和閉鎖(latching)裝置時(shí)，能使第二耦合機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，以便將所 述第二耦合機(jī)構(gòu)連接到第 一耦合機(jī)構(gòu)上。
另外優(yōu)選的是，第一耦合機(jī)構(gòu)相對(duì)于套管可水平移動(dòng)。因此它能 移動(dòng)離開提升提起浮筒的提升裝置。
另外，在有利的實(shí)施例中，第二軟管裝置包括至少一個(gè)流體管線， 所述流體管線至少部分地形成倒置的懸鏈線形狀，并形成與海床的連 接。這使油輪必要時(shí)能在周圍充分移動(dòng)地進(jìn)行破水。
因此，有可能將具有倒置的懸鏈線形狀的每個(gè)流體管線都連接到 壓栽塊上，所述壓栽塊位于第二耦合機(jī)構(gòu)的下方，并通過相應(yīng)的中間 流體管線連接到所述第二耦合機(jī)構(gòu)上。在斷開的情況下，壓載塊靠在 海床上。在連接的情況下，壓載塊從海底升起。
因此，優(yōu)選的是，壓載塊和第二耦合機(jī)構(gòu)還通過纜索連接，所述 纜索比中間流體管線短。這樣減少或消除了每個(gè)中間流體管線上的負(fù) 載。
下面，通過參照附圖將進(jìn)一步說明本發(fā)明，所述附圖概略地示出 本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1-5示出本發(fā)明的組件在五個(gè)連續(xù)操作階段期間的實(shí)施例，每 個(gè)階段以示意立面?zhèn)纫晥D(a)和示意俯視圖(b)示出。 圖6示出油輪在組件處于斷開情況下的總體視圖，和 圖7示出油輪在組件處于連接情況下的總體視圖。
具體實(shí)施例方式
油輪船體1設(shè)有一通道2 (所謂的船井)，在所述通道2中套管3 可豎直移動(dòng)。船井2和套管3通常橫斷面一致，所述橫斷面可以是圓 形或方形，如圖所示。
套管3能通過合適的輔助機(jī)構(gòu)4 (例如起重纜索)定位在任何預(yù)
定的升高位置。在輔助機(jī)構(gòu)4的最低位置(如后面詳細(xì)說明的)，第一 軟管裝置6的第一耦合機(jī)構(gòu)5能與第二水下浮動(dòng)軟管裝置8的第二耦 合機(jī)構(gòu)7耦合，以使油或氣能流動(dòng)。這個(gè)最低位置可以是在船的龍骨 下方5-20米處。
第一軟管裝置包括第一部分6a、第二部分6b和柔性部分6c (這 里是鉸接部分)，所述第一部分6a連接到第一耦合機(jī)構(gòu)5上，所述第 一部分相對(duì)于套管3具有固定的豎直位置，所述第二部分6b連接到油 輪的甲板9上，而所述柔性部分6c連接第一和第二部分，這樣以使套 管3在油輪船井2中能無阻礙的運(yùn)動(dòng)。
套管3在它的最高位置能鎖定到船體1上(通過未示出的機(jī)構(gòu))， 用于正常的海上航行。該最高位置可以在船的龍骨上方0到IO米之間。 如后面將要說明的，在第二耦合機(jī)構(gòu)7提起期間，選定用于套管3下 端的中間高度。
這個(gè)第二耦合機(jī)構(gòu)7設(shè)有很短的一段纜索或懸纜線10，提起浮筒 11連接到所述纜索或懸纜線10的自由端上。
套管3的下側(cè)還設(shè)有可移動(dòng)的升降叉12，所述升降叉12優(yōu)選為 具有可折疊的性質(zhì)，以使能存放在套管3中或其附近。該升降叉12 包括兩個(gè)可繞相應(yīng)豎直軸線14樞轉(zhuǎn)的夾緊臂13和兩個(gè)可分開樞轉(zhuǎn)的 導(dǎo)向部分15。這個(gè)升降叉12連接到可豎直延伸的套管部分16上，并 因此比套管3能進(jìn)一步向下使用，以便接合懸纜線10。升降叉12在 其使用位置具有開口側(cè)(導(dǎo)向部分15之間)，所述開口側(cè)為大約6米 或更多。在其閉合端附近(在夾緊臂13處于夾緊位置的尖端處)，它 位于套管3的豎直中心線17下方。升降叉12在其開口端處還可裝配 掣子(未示出)，所述掣子一旦卡在升降叉12中，便防止懸纜線10 與升降叉12分離。
千斤頂18安裝在套管3中，并具有可延伸的活塞桿19，用于接 合提起浮筒11。
套管還設(shè)有錐形導(dǎo)向和閉鎖裝置，所述導(dǎo)向和閉鎖裝置在其頂端 具有錐形溝道20和閂鎖21,用于接合第二耦合機(jī)構(gòu)7上的對(duì)應(yīng)物(未
示出)。
第一耦合機(jī)構(gòu)5例如通過樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于套管3可水平移動(dòng)。 圖1示出起始位置。在該起始位置油輪接近第二軟管裝置8。套
管3縮回到船井3中，而套管部分16則縮回到套管3內(nèi)。升降叉12
處于套管3的邊界內(nèi)貯存位置(見圖lb)。
下面，圖2示出，套管部分16被降下，并使升降叉12進(jìn)入這一
位置，在該位置導(dǎo)向部分15限定用于懸纜線10的變窄導(dǎo)向溝道，并
且其中，夾緊臂13的尖端處于接觸關(guān)系。船的漂移方向用箭頭28表示。
一旦懸纜線10被卡在升降叉12中并在套管3下方定中心(圖3 ), 則套管這樣被降下(通過其輔助機(jī)構(gòu)4)，以使提起浮筒11穿過錐形 或漏斗形溝道20進(jìn)入套管3。升降叉12可以在浮筒11通過溝道20 之前短暫地縮回到它的5&存位置。
同時(shí)或者接著，液壓操作的千斤頂18降下其活塞桿19 (圖3)， 并且所述活塞桿19通過閉鎖裝置(未示出)接合提起浮筒11的頂部。 然后該千斤頂18升高提起浮筒11 (圖4)，并隨著所述提起滾筒11升 高具有笫二耦合機(jī)構(gòu)7的整個(gè)笫二軟管裝置8。當(dāng)提起浮筒11已通過 溝道20和第 一耦合機(jī)構(gòu)時(shí)，第 一耦合機(jī)構(gòu)5將移動(dòng)到與第二耦合機(jī)構(gòu) 7對(duì)準(zhǔn)的位置(圖5b)。
當(dāng)?shù)诙詈蠙C(jī)構(gòu)7已足夠地升起時(shí)，便與溝道20配合，并通過閂 鎖21鎖住，而后能與其配合的第一機(jī)構(gòu)5耦合。
由第一和笫二耦合機(jī)構(gòu)限定的軟管連接器可以作為結(jié)構(gòu)元件執(zhí) 行，所述結(jié)構(gòu)元件包括軸承裝置，以使油輪連接到笫二軟管裝置上時(shí) 能為油輪提供風(fēng)向標(biāo)。
有利的是，當(dāng)油輪裝載時(shí)，套管3在船井2內(nèi)逐漸升起，以將整 體幾何形狀調(diào)整到船的吃水增量。照這樣， 一旦裝滿油或者萬一發(fā)生 事故時(shí)，能以良好限定的形態(tài)迅速地實(shí)施斷開。
參見各附圖，笫二耦合機(jī)構(gòu)7連接到壓載塊22上，所述壓載塊 22在不使用時(shí)靠在海床上。第二耦合機(jī)構(gòu)7在其下端還連接一個(gè)，但
優(yōu)選連接一個(gè)以上的中間流體管線23。每個(gè)中間流體管線23在其下 端均連接壓載塊22。照這樣，當(dāng)系統(tǒng)不用時(shí)，壓載塊靠在海床24上， 第二耦合機(jī)構(gòu)7具有足夠的浮力，以保持自身在系纜模式，因此，連 接壓載塊22和第二耦合機(jī)構(gòu)7的纜索(未示出)承擔(dān)系纜載荷，而且 中間流體管線23通常未被拉伸。在某些情況下，纜索可以省去。
從壓載塊22起，柔性流體管線25以倒置的懸鏈線鋪設(shè)到海床上 的管道端部26。可以有一個(gè)或多個(gè)這樣的管道端部和倒置的懸鏈線。 懸鏈線通過沿著流體管線25的長(zhǎng)度裝配分布的浮力組件27形成。可 通過改變這些浮力組件27的數(shù)量和位置采用構(gòu)型，以適應(yīng)任何深度極 限或任何冰龍骨水平。
倒置的懸鏈線和長(zhǎng)的豎直立管管柱(中間流體管線23)的整體幾 何形狀使油輪能有大的漂移。管道端部26可以這樣設(shè)置，使得整個(gè)系 統(tǒng)具有穩(wěn)固的對(duì)稱性質(zhì)的平衡位置。
當(dāng)系統(tǒng)使用時(shí)，壓載塊22只以一標(biāo)稱量與海床24分離，便于油 輪隨著波浪和任何低潮汐運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)觸及海床。這樣使能以實(shí)際"自 由落體"模式實(shí)施緊急斷開。
要注意的是，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的任何上述特點(diǎn)都能單獨(dú)地或 以任何合適的組合使用。因此，本發(fā)明不限于上述具體的實(shí)施例，所 述實(shí)施例可以在如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍內(nèi)以許多方式改 變。
權(quán)利要求
1.一種油輪裝載組件，其包括第一船載軟管裝置和第二水下浮動(dòng)軟管裝置，所述第一船載軟管裝置具有第一耦合機(jī)構(gòu)，所述第二水下浮動(dòng)軟管裝置設(shè)有第二耦合機(jī)構(gòu)，該第二耦合機(jī)構(gòu)用于與第一耦合機(jī)構(gòu)相配合，以在第一和第二軟管裝置之間獲得不透流體的連接，其特征在于，第一耦合機(jī)構(gòu)設(shè)置在油輪的內(nèi)部豎直通道中，其中，設(shè)置提升機(jī)構(gòu)用于接合第二耦合機(jī)構(gòu)，并將所述第二耦合機(jī)構(gòu)朝向接合第一耦合機(jī)構(gòu)的位置提升。
2. 按照權(quán)利要求1所述的油輪裝載組件，其中，提升機(jī)構(gòu)包括套 管，所述套管可在通道內(nèi)豎直移動(dòng)，并支承第一耦合機(jī)構(gòu)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的油輪裝栽組件，其中，水下軟管裝置包 括提起浮筒，所述提起浮筒位于第二耦合機(jī)構(gòu)的上方，并通過纜索機(jī) 構(gòu)與第二耦合機(jī)構(gòu)連接，提升機(jī)構(gòu)還包括用于夾緊纜索機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的油輪裝載組件，其中，夾緊機(jī)構(gòu)包括兩 個(gè)相對(duì)的夾緊臂，所述兩個(gè)相對(duì)的夾緊臂可在夾緊位置與松開位置之 間移動(dòng)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的油輪裝載組件，其中，所述夾緊臂能夠 圍繞相應(yīng)的豎直延伸的軸線樞轉(zhuǎn)。
6. 按照權(quán)利要求5所述的油輪裝載組件，其中，每個(gè)夾緊臂包括 可單獨(dú)地樞轉(zhuǎn)的纜索機(jī)構(gòu)導(dǎo)向部分。
7. 按照權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，夾緊 機(jī)構(gòu)設(shè)置在可豎直延伸的套管部分上。
8. 按照權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，提升 機(jī)構(gòu)還包括提升裝置，所述提升裝置用于接合和提升提起浮筒。
9. 按照權(quán)利要求8所述的油輪裝栽組件，其中，提升裝置包括活 塞-缸組件或起重纜索。
10. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，套 管包括用于第二耦合機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和閉鎖裝置。
11. 按照權(quán)利要求IO所述的油輪裝載組件，其中，導(dǎo)向和閉鎖裝置包括向上成錐形的溝道，所述溝道在其上端具有閂鎖，用于接合第二耦合才幾構(gòu)上的相應(yīng)對(duì)應(yīng)物。
12. 按照權(quán)利要求2-11中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，第 一耦合機(jī)構(gòu)相對(duì)于套管可水平地移動(dòng)。
13. 按照權(quán)利要求2-12中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，第 一軟管裝置包括第一部分、第二部分和柔性部分；所述第一部分連接 到第一耦合機(jī)構(gòu)上，所述第一部分相對(duì)于套管具有固定的豎直位置， 所述第二部分連接到油輪的甲板上，所述柔性部分連接第 一和第二部 分上。
14. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的油輪裝載組件，其中，第 二軟管裝置包括至少一個(gè)流體管線，所述流體管線至少部分地形成倒 置的懸鏈線形狀，并形成與海床的連接。
15. 按照權(quán)利要求14所述的油輪裝載組件，其中，每個(gè)具有倒置 懸鏈線形狀的流體管線連接到壓載塊上，所述壓載塊設(shè)置在第二耦合 機(jī)構(gòu)的下方，并通過相應(yīng)的中間流體管線連接到所述第二耦合機(jī)構(gòu)上。
16. 按照權(quán)利要求15所述的油輪裝載系統(tǒng)，其中，壓載塊和第二 耦合機(jī)構(gòu)還通過纜索被連接，所述纜索比中間流體管線短。
全文摘要
一種油輪裝載組件，其包括第一船載軟管裝置(6)和第二水下浮動(dòng)軟管裝置(8)，所述第一船載軟管裝置(6)具有第一耦合機(jī)構(gòu)(5)，而所述第二水下浮動(dòng)軟管裝置(8)設(shè)有第二耦合機(jī)構(gòu)(7)，所述第二耦合機(jī)構(gòu)(7)用于與第一耦合機(jī)構(gòu)(5)相配合，以便在第一和第二軟管裝置之間得到不透流體的連接。第一耦合機(jī)構(gòu)(5)設(shè)置在油輪的內(nèi)部豎直通道(2)中，其中，設(shè)置提升機(jī)構(gòu)(12、18)，用于接合第二耦合機(jī)構(gòu)(7)，并將所述第二耦合機(jī)構(gòu)(7)朝向接合第一耦合機(jī)構(gòu)(5)的位置提升。
文檔編號(hào)B63B22/02GK101360645SQ200680050981
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者B·施托滕, J·C·佩爾戴克, J·德巴恩 申請(qǐng)人:藍(lán)水能源服務(wù)有限公司