專利名稱：升降設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分的一種多用途的升降設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種用于將物體降低到深水安裝地點的方法。本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)權(quán)利要求19的前序部分的一種包括升沉補償機構(gòu)的升降設(shè)備。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中已知了多用途的升降設(shè)備，它們典型地用在鉆探船只、鋪管船只和采油平臺上。例如，文獻W002/18742公開了一種鉆探井架，也被稱為多用途塔臺。這種鉆探井架典型地安裝在鉆探船只上，以用于在海床中進行鉆探，例如用于探油或者探氣。這種特定的鉆探井架在其頂部側(cè)上具有第一和第二火線內(nèi)的第一和第二升降裝置，以用于在井架的縱向方向上操控諸如鉆柱的物體。利用固定在鉆柱端部上的鉆探工具來從船只上執(zhí)行鉆探作業(yè)。所述鉆柱被多個升降機構(gòu)的其中一個支撐，更加具體而言是被推車支撐，該推車可移動地連接到所述鉆探井架并且被升降纜索支撐。每個升降機構(gòu)都具有升沉補償系統(tǒng)。這種升沉補償系統(tǒng)是大體已知的。利用升沉補償系統(tǒng)來對由于風、起浪等等所導致的輪船相對于海床而產(chǎn)生的移動進行補償。通過該升沉補償系統(tǒng)，升降機構(gòu)可以在在鉆探井架的組裝期間或者在鉆探期間保持推車的位置并由此保持鉆柱的端部的位置相對于海床大致恒定。除了操控諸如鉆柱的物體之外，通過海上勘探，還需要從深海安裝地點提升物體以及將物體降低到深海安裝地點，所述物體例如防噴器(BOP)、BOP堆疊模塊、采油樹(X-mas trees)和海底管匯。為此，所述船只可以具有深水升降的起重機，該深水升降的起重機包括深水升降機構(gòu)。然而，額外的起重機需要額外的甲板空間，該甲板空間在浮動船只上是有限的。并且，所述起重機對船只增加了額外的重量。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的第一方面的目的是提供一種多用途的升降設(shè)備，其中完全消除了上述缺點，或者極大程度地減少了上述缺點。特別而言，本發(fā)明的第一方面的目的是提供一種改進的，優(yōu)選的為緊湊的并且低成本的多用途升降設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的再一目的是提供一種改進的，優(yōu)選的為低成本的方法來將物體降低到深水安裝地點。本發(fā)明的第二方面的目的是提供一種改進的升沉補償機構(gòu)，優(yōu)選的是一種低成本和/或緊湊的升沉補償機構(gòu)。
發(fā)明簡述為了實現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求I的多用途升降設(shè)備和根據(jù)權(quán)利要求16的方法。根據(jù)權(quán)利要求I的多用途升降設(shè)備被設(shè)計成用在具有甲板的浮動船只上。例如，鉆探船只、鋪管船或采油平臺上。該多用途升降設(shè)備包括負載支 承結(jié)構(gòu)、包含了主升降纜索的主升降機構(gòu)、升沉補償機構(gòu)、和包含了深水升降纜索的深水升降機構(gòu)。通過提供了具有深水升降設(shè)備的多用途升降設(shè)備，不再需要單獨的起重機來將物體降低到深水中。這節(jié)省了空間和重量。并且，設(shè)置了升沉補償機構(gòu)，且該升沉補償機構(gòu)與主升降纜索相關(guān)聯(lián)，其用來抑制船只的移動在被所述主升降纜索支撐的物體上的影響。因此，主升降機構(gòu)可以將被主升降纜索支撐的物體和/或推車的位置保持為相對于海床大致恒定。該多用途升降設(shè)備還包括可釋放的聯(lián)接機構(gòu)，以用于使得主升降纜索和深水升降纜索互相連接。該可釋放的聯(lián)接機構(gòu)被設(shè)計為使得主升降纜索和深水升降纜索互相連接，從而與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)能夠與深水升降纜索結(jié)合起來進行操作。當利用深水升降纜索將物體降落到深水安裝地點或者從深水安裝地點將物體抬升的時候，這是特別有用的。當沒有提供升沉補償?shù)臅r候，輪船的豎直移動可能會導致物體撞擊到深水安裝地點，從而損壞了物體和/或該安裝地點。通過根據(jù)本發(fā)明的多用途升降設(shè)備，提供了單一的升沉補償機構(gòu)，該單一的升沉補償機構(gòu)是主升降機構(gòu)的一部分并且能夠在利用主升降機構(gòu)對物體進行抬升或降低的時候進行使用以及在利用深水升降機構(gòu)(更加特別而言，利用深水升降機構(gòu)的深水升降纜索)來對物體進行抬升或降低的時候進行使用。由于對于深水升降機構(gòu)來說不再需要單獨的升沉補償，因此升降設(shè)備能夠被設(shè)計為相對緊湊。并且，僅僅利用一個而不是兩個升沉補償機構(gòu)節(jié)省了成本和空間。觀察到，所述主升降機構(gòu)典型地包括升降纜索，該升降纜索在固定到負載支承結(jié)構(gòu)的纜索滑輪組和活動纜索滑輪組之間被配置成多重下垂布置，所述活動纜索滑輪組具有鉤子以用來連接到待被支撐的物體上。所述主升降纜索在上部纜索滑輪組和可移動纜索滑輪組之間被環(huán)繞多次，從而物體的負載被分配到多條纜線上。深水升降機構(gòu)典型地包括用來支撐物體的單一纜索。對于深水升降機構(gòu)來說，避免了使用多條纜索或者環(huán)圈纜索。當在很深的深度下進行操作的時候，長纜線纏在一起和/或互相損壞的危險太大。為了使得深水升降機構(gòu)能夠支撐重型物體，該深水升降纜索相對較粗并且因此較為剛硬。因此，在深水纜索中越過滑輪行進而使得纜索彎曲，這導致了纜索的過度磨損。帶有根據(jù)本發(fā)明第一方面的升降設(shè)備的深水升降纜索沿著從深水升降絞盤處到負載支承結(jié)構(gòu)所支撐的頂部滑輪的路徑行進。深水升降纜索的這個路徑與主升降升沉補償機構(gòu)不相同。因此，深水升降纜索并不與升沉補償系統(tǒng)的滑輪相接觸，這減少了深水升降纜索的磨損。在優(yōu)選實施方案當中，所述主升降機構(gòu)包括用來支撐可釋放的聯(lián)接機構(gòu)的推車，該推車連接到主升降機構(gòu)的活動纜索滑輪組，并且可以活動地聯(lián)接到負載支承結(jié)構(gòu)，從而該推車能夠利用主升降機構(gòu)而相對于負載支承結(jié)構(gòu)進行豎直移動。通過被自由懸掛的活動滑輪組支撐的可釋放的聯(lián)接裝置，存在的風險是該聯(lián)接裝置由于船只的升沉而相對于負載支承結(jié)構(gòu)進行搖擺。所述推車將可釋放的聯(lián)接機構(gòu)相對于負載支承結(jié)構(gòu)的移動限制為豎直方向上的移動。因此它防止了聯(lián)接裝置相對于負載支承結(jié)構(gòu)的擺動，并便利了主升降纜索和深水升降纜索的互相連接。在進一步的優(yōu)選實施方案中，所述推車具有導向裝置，例如圓形的導向開口，以用于在深水升降纜索正在支撐物體的時候?qū)υ撋钏道|索進行導向，該導向裝置相對于所述可釋放的聯(lián)接機構(gòu)來對深水升降纜索進行定位。因此，限制了該深水升降纜索相對于可釋放的聯(lián)接機構(gòu)的運動，例如由船只運動引起的運動。這便利了主升降纜索和深水升降纜索進行互相連接。
在優(yōu)選實施方案中，用來使得主升降纜索和深水升降纜索進行互相連接的所述可釋放的聯(lián)接機構(gòu)包括摩擦裝置來接合所述深水升降纜索。利用摩擦來接合深水升降纜索允許了對升降纜索進行簡單和直接的接合方式，并且允許了在隨機位置下接合所述纜索。在替代實施方案當中，深水升降纜索可以具有多個連接眼，該多個連接眼沿著纜索的長度呈一定間隔布置。優(yōu)選地,所述摩擦裝置包括摩擦夾緊機構(gòu),例如液壓夾具。可替代地,所述摩擦機構(gòu)包括在推車或者活動滑輪組內(nèi)的優(yōu)選為錐形的導向開口以及一個或多個楔形件，以用于將纜索夾緊在導向開口內(nèi)。導向開口和楔形件的組合提供了用于將主升降纜索和深水升降纜索互相連接的相對簡單并因此可靠且低成本的方案。在再一優(yōu)選實施方案當中，深水纜索被負載支承結(jié)構(gòu)可移動地進行支撐，從而深水升降纜索的從頂部滑輪向下懸掛的部段(也稱為深水升降纜索的自由懸掛部段)能夠在第一位置和第二位置之間在水平方向上相對于主升降纜索進行移動。在該第一位置下，深水升降纜索的自由懸掛部段定位為與主升降纜索相隔一定距離。在該第二位置下，深水升降纜索的自由懸掛端部靠近主升降纜索來定位，從而使其能夠互相連接。當深水纜索位于第一位置的時候，主升降裝置用于在物體和/或主升降纜索并未與深水纜索糾纏在一起的情況下對該物體進行抬升和降低。當深水纜索處在第二位置的時候，使用主升降裝置來支撐該深水纜索。在優(yōu)選實施方案當中，深水升降裝置當也被定位在第一位置的時候可以進行操作。根據(jù)本發(fā)明第一方面的升降設(shè)備是包括主升降機構(gòu)(可能的話是一個以上的主升降機構(gòu))的多用途升降設(shè)備，該升降機構(gòu)優(yōu)選地被適配成在安裝了升降設(shè)備的船只甲板的上方抬升物體。并且，設(shè)置了深水升降機構(gòu)，其被適配成將物體降低到深水中，優(yōu)選地降低到超過200m的深度，優(yōu)選地降低到Ikm的深度，更加優(yōu)選地降低到2. 5km甚至更深的深度。并且，所述主升降機構(gòu)優(yōu)選地被適配成支撐重達400公噸或以上的物體，并且深水升降機構(gòu)優(yōu)選地被適配成支撐重達300公噸的物體。根據(jù)本發(fā)明的深水升降機構(gòu)適合于深水中所有類型的活動，例如基盤安裝、井口安裝、鉆孔器安裝等等。本發(fā)明的第一方面還涉及根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其用于將物體從浮動船只降低到深水安裝地點，其中使用了多用途升降設(shè)備。該多用途升降設(shè)備包括主升降機構(gòu)，以用于將物體從水面附近進行抬升和降低，優(yōu)選地用于在將船只甲板上方將物體進行抬升和降低。
該主升降機構(gòu)還包括與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)，以用于抑制由于升沉和海浪擊打所導致的船只的移動在被主升降纜索支撐的物體上的影響。該多用途升降設(shè)備還包括深水升降機構(gòu)，以用于將物體抬升或降低到深水安裝地點，優(yōu)選地為抬升或降低到Ikm或者更深的深度下的安裝地點。所述深水升降機構(gòu)包括深水升降絞盤和相關(guān)聯(lián)的深水升降纜索。該深水升降纜索沿著從深水升降絞盤到被升降設(shè)備的負載支承結(jié)構(gòu)所支撐的頂部滑輪的路徑行進。該深水升降纜索的路徑與主升降升沉補償機構(gòu)不相同。
所述多用途升降設(shè)備還包括可釋放的聯(lián)接機構(gòu)，以用于使得主升降纜索和深水升降纜索互相連接，從而與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)能夠結(jié)合深水升降纜索而進行操作。在該方法中，所述升降設(shè)備利用深水升降機構(gòu)而用來將物體從靠近水面的位置處朝著靠近深水安裝地點的中間水下位置進行降低。接著，將深水升降纜索和主升降纜索互相連接，并且物體的負載從深水升降機構(gòu)傳遞到主升降機構(gòu)。隨后，利用主升降機構(gòu)和深水升降纜索的部段將物體從中間水下位置朝著水下安裝地點進行降低并且將物體降落到該深水安裝地點。在對物體進行降低和降落的時候，主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)對船只相對于深水安裝地點的移動進行了補償。因此，與主升降設(shè)備相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)還可以結(jié)合了被深水升降纜索支撐的負載來進行使用。因此，僅僅需要一個升沉補償機構(gòu)，這節(jié)省了空間和重量。并且，深水升降纜索的路徑與主升降升沉補償機構(gòu)不相同。因此，被深水纜索支撐的物體可以得到升沉補償，而深水升降纜索并未在升沉補償設(shè)備的滑輪上進行導向。這降低了深水升降纜索的磨損。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法當中，物體通過連接纜索而待被連接到深水安裝地點。優(yōu)選地，當物體定位在中間水下位置的時候進行該連接。與所述安裝地點所處的深度(該深度典型地為1000米或者更深)相比較，這個位置相對靠近于深水安裝地點，優(yōu)選地在距離安裝地點50米的距離內(nèi)。在該方法中，利用連接纜索和相關(guān)聯(lián)的絞盤而使得被升降設(shè)備支撐的物體朝著深水安裝地點被拉動，隨后降落到該深水安裝地點。除了升沉補償之外，連接纜索中的張力進一步地限制了由于船只在海浪上的移動所引起的物體的豎直移動。將物體朝著安裝地點的拉動結(jié)合了利用升沉補償機構(gòu)，這減少了由于輪船的豎直移動而引起的被支撐物體的移動。因此，物體能夠以更加受控的方式降落到深水安裝點或者從深水安裝地點被抬升。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了根據(jù)權(quán)利要求19的升降設(shè)備。該升降設(shè)備包括帶有升降纜索的升降機構(gòu)、至少一個相關(guān)聯(lián)的升降絞盤和用來提供主動和被動升沉補償?shù)纳裂a償機構(gòu)。該升沉補償機構(gòu)包括電子系統(tǒng)以用來檢測升沉并且用來驅(qū)動所述至少一個絞盤來提供主動升沉補償。該升沉補償機構(gòu)還包括欠載保護氣缸和/或過載保護氣缸。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，欠載保護氣缸和/或過載保護氣缸被適配成在保護模式和升沉補償模式之間進行轉(zhuǎn)換，在所述保護模式下，這些氣缸分別保護升降機構(gòu)免受欠載或者過載，在所述升沉補償模式下，所述氣缸定位在中間位置，從而提供被動升沉補償。
當升沉補償機構(gòu)提供了主動升沉補償?shù)臅r候，電子系統(tǒng)驅(qū)動所述至少一個絞盤來提供升沉補償。所述氣缸被設(shè)定在保護模式。當升沉補償機構(gòu)提供了被動升沉補償?shù)臅r候，通過氣缸來實現(xiàn)被動升沉補償，其被設(shè)置在升沉補償模式下。因此，與公知的升沉補償機構(gòu)(其包括僅僅能夠提供保護或者僅僅提供升沉補償?shù)膶Ｓ脷飧?相比較，該升沉補償機構(gòu)需要更少的氣缸。因此，根據(jù)本發(fā)明第二方面的升沉補償機構(gòu)與公知的升沉補償系統(tǒng)相比較為緊湊。本發(fā)明的兩個方面的進一步的優(yōu)點、實施方案和詳細闡述將會從所附的權(quán)利要求和從以下描述中變得顯而易見，其中本發(fā)明參考了附圖來基于多個示例性實施方案而進行了示例和闡述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，本發(fā)明的第一和第二方面可以用在單一的升降設(shè)備中。


圖1顯示了船只的截面的示意性側(cè)視圖，該船只具有對物體進行支撐的根據(jù)本發(fā)明第一方面的多用途升降設(shè)備；圖Ia顯示了圖I的細節(jié)；圖2顯示了圖I中的多用途升降設(shè)備，其中僅僅描繪了深水升降機構(gòu)，深水纜索對物體進行支撐；圖3顯示了圖2中的多用途升降設(shè)備，其中用于深水升降纜索的纜索張緊器正在工作；圖4顯示了圖I中的多用途升降設(shè)備，其中僅僅描繪了主升降機構(gòu)和深水升降纜索的部段，該深水纜索支撐了物體；圖5顯示了圖4中的多用途升降設(shè)備，其中正在運行主動升沉補償；圖6顯示了正在運行過載保護的圖4中的多用途升降設(shè)備；圖7顯示了正在運行欠載保護的圖4中的多用途升降設(shè)備；圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的替代性的多用途升降設(shè)備；圖9顯示了根本發(fā)明第二方面的處于主動升沉補償模式下并帶有過載和欠載保護的升沉補償系統(tǒng)；圖10顯示了在被動升沉補償模式下的圖9中的升沉補償；圖11顯示了替代性的升沉補償機構(gòu)；圖12顯示了替代性的推車的特寫視圖。
具體實施例方式圖I在根據(jù)本發(fā)明的鉆探塔臺2的具體實施方案中顯示了具有多用途升降設(shè)備的船只I的截面的側(cè)視圖。在海上工業(yè)中使用了鉆探塔臺以用來從用于在海床中進行鉆探的浮動結(jié)構(gòu)中支撐鉆柱。圖I中描繪的船只I具有甲板22和圓井甲板3。圓井甲板是浮動結(jié)構(gòu)的船體中的開口，以用于提供到達海洋的入口。在所示的實施方案當中，鉆探塔臺2位于靠近圓井甲板3的甲板22上。在替代實施方案當中，升降設(shè)備還可以安裝在沒有圓井甲板的船只或者浮動結(jié)構(gòu)上，例如沿著船只或者浮動結(jié)構(gòu)的船體的側(cè)面定位。鉆探塔臺2包括負載支承結(jié)構(gòu)，在具體實施方案中為井架6。井架6的頂部側(cè)是通過井架欄7來形成的。該井架6包括主升降機構(gòu)8和深水升降機構(gòu)9。通過該特定的鉆探塔臺，所述主升降機構(gòu)用來從多個分離的管道元件中形成了鉆柱，并且用來支撐該鉆柱以用于鉆探到海床內(nèi)。
深水升降機構(gòu)用來將物體降低到深水安裝地點以及從深水安裝地點進行抬升，例如用來將采油樹或海底管匯降低到井內(nèi)。圖I顯示了通過圓井甲板將物體4降低到深水安裝地點(在本實例中為海床5)的深水升降機構(gòu)。圖2顯示了來自圖I中的鉆探塔臺，其中僅僅描繪了深水升降機構(gòu)9。該深水升降機構(gòu)包括深水升降絞盤10、相關(guān)的深水升降纜索11以及物體連接設(shè)備(圖中未示)，例如鉤子，以用于可釋放地將物體4連接到深水升降纜索11。根據(jù)本發(fā)明的升降設(shè)備包括深水升降纜索，該深水升降纜索沿著從深水升降絞盤到負載支承結(jié)構(gòu)所支撐的頂部滑輪的路徑行進，深水升降纜索從該頂部滑輪處進行懸吊以用于支撐負載，并且該深水升降纜索的路徑與主升降升沉補償機構(gòu)不相同。在所示的具體實施方案當中，深水升降絞盤10包括存儲升降絞盤13A和摩擦升降絞盤13B。存儲升降絞盤13A用來存儲深水升降纜索11。摩擦升降絞盤13B支撐了深水升降纜索11的自由懸掛端的重量并支撐了連接到該纜索的物體4。摩擦升降絞盤13B用來對深水升降纜索11和被支撐的物體4進行抬升或降低。通過纜索滑輪12，從包括存儲升降絞盤13A和摩擦升降絞盤13B的深水升降絞盤13處到負載支承結(jié)構(gòu)的井架欄7的頂部滑輪412來對深水升降纜索11進行導向。深水升降纜索11從頂部滑輪412起進行懸吊以用于支撐負載。纜索的部段，也稱為自由懸掛部段，向下懸吊到圓井甲板3當中。在替代實施方案當中，存儲升降絞盤13A和摩擦升降絞盤13B整合到一個深水升降絞盤當中，其用來支撐深水升降纜索的自由懸掛端的負載和被該纜索支撐的任何物體，以及用來對所述纜索和所述物體進行抬升和降低。在以下的描述中，術(shù)語“深水升降絞盤”應(yīng)當被理解為涵蓋了包括摩擦升降絞盤和存儲升降絞盤的實施方案以及具有單一升降絞盤的實施方案。圖2中所示的深水升降機構(gòu)還包括纜索張緊器14，以用于防止纜索中出現(xiàn)松弛。纜索張緊器典型地包括被滑輪支撐的重物，其接合了被導向的纜索。該重物向下拉動纜索因此保持了纜索中的張力。例如在深水升降纜索支撐物體的同時船只I在向下方向上移動的時候，深水纜索內(nèi)的張力暫時下降。這種張力的下降可能導致深水纜索從滑輪中變松。當張力復原時，深水升降纜索可以最終靠近滑輪并且被卡住。圖3顯示了與圖2中的位置相比在向下方向上移動的船只I，這可能使得深水纜索11中缺乏張力。然而，纜索張緊器14在向下方向上移動，因此保持了纜索11中的張力，防止了纜索11從滑輪12、412中變松。纜索張緊器在本領(lǐng)域中是公知的，因此不在本文中進行進一步的詳述。圖4顯示了來自圖I中的多用途升降裝置或者鉆探塔臺。在圖4中僅僅描繪了用來在船只的甲板上方對物體進行抬升和降低的主升降機構(gòu)8。從深水升降機構(gòu)9處，僅僅顯示了深水升降纜索11的自由懸掛部段的一部分。在所示的具體實施方案當中，主升降機構(gòu)8包括與第一主升降絞盤15和第二主升降絞盤16相關(guān)聯(lián)的主升降纜索17。每個升降絞盤15、16與主升降纜索17的端部連接。在替代實施方案當中，主升降機構(gòu)可以只包括一個主升降絞盤或者三個或更多個主升降絞盤。主升降機構(gòu)8還包括在船只I的甲板22上方被負載支承結(jié)構(gòu)2支撐的上部滑輪組23，以及活動滑輪組24，該活動滑輪組24在優(yōu)選實施方案中被顯示為對推車18進行支撐。兩個滑輪組23、24都包括多個滑輪，其平行于附圖的平面而定位(因此在圖4中未顯示)。主升降纜索17在多重下垂構(gòu)型當中通過上部纜索滑輪組23的滑輪和活動滑輪組24的滑輪而被導向，從而可移動的滑輪組可以通過利用其中一個主升降絞盤15、16而相對于負載支承結(jié)構(gòu)或者井架2來進行移動?；顒永|索滑輪組24包括物體連接設(shè)備，以用于可釋放地將物體連接到活動纜索滑輪組。在所示的實施方案當中，該活動纜索滑輪組連接到推車18，該推車18具有物體連接設(shè)備(圖中未示)。推車18能夠位移地聯(lián)接到井架6。被導向的推車可以利用主升降纜索而沿著井架6移動，因此例如可以支撐鉆柱或者將物體抬升到圓井甲板中或者抬升到圓井甲板之外。圖13顯示了能夠位移地聯(lián)接到井架406的替代推車418的特寫。該推車包括可釋放的聯(lián)接機構(gòu)425，以用于使得主升降纜索417和深水升降纜索411互相連接。該被導向的推車418可以利用主升降纜索411而沿著井架406移動，該主升降纜索411在井架欄7上繞圈，從而所述推車通過第一組滑輪440和第二組滑輪441而在深水升降纜索和可釋放的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的相對的側(cè)面上被支撐。當可釋放的聯(lián)接機構(gòu)夾緊深水升降纜索從而使得深水升降纜索411與主升降纜索417互相連接的時候，被深水升降纜索支撐的物體的負載通過推車而被傳遞到主升降纜索。由于所述推車被支撐在可釋放的聯(lián)接機構(gòu)的相對的側(cè)面上，因此負載被主升降纜索更加均等地進行支撐，從而避免推車結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過大的扭矩，并防止推車在順時針方向發(fā)生傾倒。在所示的優(yōu)選實施方案中觀察到，推車418還具有物體連接設(shè)備419以用于可釋放地連接物體，例如用來支撐并驅(qū)動鉆柱(圖中未示)的頂部驅(qū)動器404。在所示的優(yōu)選實施方案中，物體連接設(shè)備419與第一組滑輪440對齊，從而被物體連接設(shè)備支撐的負載最優(yōu)化地傳遞到主升降纜索，而并未引起使得推車傾倒的扭矩。圖4中所示的主升降機構(gòu)8還包括與主升降纜索17相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)，其用于抑制由于升沉和海浪擊打所導致的船只的移動在主升降纜索17所支撐的物體4上的影響。在該具體實施方案中所示的升沉補償機構(gòu)被設(shè)計成提供主動和被動升沉補償。該升沉補償系統(tǒng)包括具有多個傳感器(圖中未示)以用來檢測升沉的電子系統(tǒng)26。電子系統(tǒng)26被設(shè)計為驅(qū)動所述主升降絞盤，以對船只相對于主升降纜索所支撐的負載(更加具體而言是相對于被推車18支撐的負載)的至少一部分豎直移動進行主動抑制。所述升沉補償機構(gòu)還具有欠載保護器19和過載保護器20，以用于在主動升沉補、償期間保護升降機構(gòu)。欠載保護器和過載保護器都設(shè)置為液壓缸的形式，其每一者都支撐纜索滑輪。主升降纜索17在這些滑輪上受到導向，從而所述氣缸能夠通過纜索滑輪而將力作用到纜索上。欠載保護是用來防止例如由于升降纜索中張力的突然損失所導致的損壞。例如，當由于負載斷開連接而導致主升降纜索內(nèi)的張力突然下降的時候，張力的釋放可能會導致升降纜索變得松弛并且從一個或多個纜索滑輪中變松。當主升降纜索隨后再被加載的時候，纜索可能會卡死在纜索滑輪旁邊，從而損壞了升降機構(gòu)。所示的欠載保護是通過氣缸形成的。在通常條件下，主升降纜索作用在氣缸上的力足夠?qū)飧讞U保持在延伸狀態(tài)。當主升降纜索中的張力下降的時候，氣缸施加在氣缸桿上的力足以在氣缸中拉出，防止了纜索從滑輪中變松。與欠載保護一樣，所示的過載保護也是由氣缸形成的。與欠載保護相對照的是，氣缸桿在通常條件下處在完全縮回的狀態(tài)。只有主升降纜索的力超過了閾值的時候其才將會延伸，這防止了纜索中的張力變得太高而損害了升降機構(gòu)。升沉補償系統(tǒng)還具有控制設(shè)備27，其用來控制所述欠載保護氣缸和過載保護氣缸。該控制設(shè)備被適配成在保護模式和升沉補償模式之間對氣缸進行轉(zhuǎn)換，在所述保護模式下，這些氣缸分別保護升降機構(gòu)免受欠載或者過載，在所述升沉補償模式下，所述氣缸提供了被動升沉補償。在欠載和過載模式下，氣缸定位在完全延伸和完全縮回的位置，并且在被動升沉補償模式下，每個氣缸定位在中間位置。優(yōu)選地，所述控制設(shè)備被配備成通過改變氣缸中的壓力來改變氣缸的位置。在這種實施方案當中，與升沉補償設(shè)備中常用的方式一樣，儲氣罐被連接到升沉補償氣缸。并且，存在壓力控制設(shè)備來調(diào)節(jié)氣體壓力。因此，通過該所示的優(yōu)選的升沉補償機構(gòu)，氣缸可以從過載和欠載保護模式中轉(zhuǎn)換成被動升沉補償模式。在被動升沉補償模式中，氣缸桿被定位在縮回狀態(tài)和延伸狀態(tài)之間。根據(jù)本發(fā)明的主升降機構(gòu)8還包括可釋放的聯(lián)接機構(gòu)25，以用于使得主升降纜索17和深水升降纜索11互相連接。通過這種方式，可以利用包含了升沉補償機構(gòu)的主升降機構(gòu)來使得被深水升降纜索支撐的物體能夠進行抬升和降低。在所示的優(yōu)選實施方案當中，可釋放的聯(lián)接機構(gòu)25是推車18的一部分。深水纜索11通過推車18和活動纜索滑輪組24而連接到主升降纜索17。在可選的實施方案當中，該可釋放的聯(lián)接結(jié)構(gòu)是活動纜索滑輪組24的一部分。優(yōu)選地，推車和/或活動滑輪組具有導向裝置，例如圓形導向開口，其用于在深水升降纜索正在支撐物體的時候?qū)υ撋钏道|索進行導向。所述導向裝置使得深水升降纜索相對于可釋放的聯(lián)接機構(gòu)進行定位，從而便于主升降纜索和深水升降纜索互相連接。在所示的優(yōu)選實施方案當中，推車具有錐形的開口或通孔(圖中未示)，其定位成與深水纜索的自由懸掛端對齊。這樣，所述纜索可以通過孔而降低到水中。
當水深升降纜索將要連接到主升降纜索的時候，將翼片(wigs)定位在通孔的壁和深水升降纜索的壁之間。為了釋放深水升降纜索，將翼片移除。在該實施方案當中，導向裝置或者通孔是可釋放的聯(lián)接機構(gòu)的一部分。根據(jù)本發(fā)明的并且在圖1-7中所示的多用途升降設(shè)備因此包括兩種類型的升降機構(gòu)，每一種都具有特定的功能和一個升沉補償機構(gòu)。第一升降機構(gòu)是主升降機構(gòu)，其用于將負載提升到圓井甲板內(nèi)或者提升出圓井甲板之外以及在船只的甲板上方提升負載，而且還用來支撐例如從船只延伸到海床的鉆柱。第二升降機構(gòu)是深水升降機構(gòu)，其用于將負載抬升和降低到深水中，例如用來將井欄放置在海床上。升沉補償機構(gòu)是主升降機構(gòu)的一部分。然而，通過連接主升降纜索和深水升降纜索，當利用深水升降機構(gòu)來抬升或降低物體時還可以使用該升沉補償機構(gòu)。當利用深水升降機構(gòu)來降低物體的時候，這些物體可以設(shè)置在船只的甲板上。所述物體連接到深水升降纜索，通過圓井甲板而被深水升降機構(gòu)從船只的甲板處被提升并隨 后降低到水下安裝地點。升沉補償僅僅在軌跡的最后幾米是必要的。諸如基盤的大型物體將典型地設(shè)在水下位置。例如，專用于運輸大型物體的船只將會利用用于在水面附近抬升和降低物體的主升降式起重機而將基盤降低到水中。該物體隨后降低到近表面區(qū)域的第一中間水下位置，優(yōu)選地從水面到50米深度的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該位置位于被稱作“海浪作用影響區(qū)域”以下的深度，從而在該位置下海浪作用不會顯著地影響物體的穩(wěn)定性。隨后，將深海升降纜索互連到所述物體上，該物體接著通過運輸船只的升降式起重機而進一步被降低到第二中間水下位置，在該第二中間水下位置中，物體被深水升降纜索完全支撐。接著，運輸船只上的升降式起重機的升降纜索被斷開連接，從而物體只連接到深水升降纜索。該第二中間位置優(yōu)選地仍然在近表面區(qū)域，從而與典型地位于1000米或者更深的深度下的深水安裝地點的位置相比較，所述物體仍然非?？拷砻?。接著，利用深水升降裝置而從第二中間水下位置進一步地將物體降低到靠近深水安裝地點的第三中間水下位置。因此，物體從近表面區(qū)域到近安裝地點區(qū)域被降低了例如1000米或更多的距離，該近安裝地點區(qū)域優(yōu)選地是從安裝地點在向上方向上大約50米的距離范圍。在大多數(shù)情況下，物體將要降落在固著于土地上的結(jié)構(gòu)的安裝地點上，或設(shè)置降落在海床本身上。在其他情形中，所述物體需要在特定深度下被支撐，從而它可以例如聯(lián)接到固著于土地上的結(jié)構(gòu)的側(cè)面。為了使物體平滑并且精確地降低和/或定位，應(yīng)當使用升沉補償。當物體處在第三中間水下位置的時候，停止了降低并且深水升降纜索連接到主升降機構(gòu)，或者在所示的具體情形中，連接到主升降機構(gòu)的推車上。圖I中顯示了這種情況。圖4更加詳細地顯示了相同的情況。為了清晰表示的原因，僅僅描繪了主升降裝置以及對負載進行支撐的深水升降纜索的一部分。在主升降纜索連接到推車之后，將該推車進行抬升以將物體的重量從深水絞盤(或者在該具體情形中從深水摩擦絞盤)傳遞到主升降絞盤。當物體被主升降機構(gòu)支撐的時候，啟動了升沉補償。圖5顯示了主動升沉補償，其與圖4中所示的位置相比較對于正在向下方向上移動的船只進行了補償。電子控制系統(tǒng)登記了船只在向下方向上的移動。響應(yīng)于該移動，電子系統(tǒng)對支撐主升降纜索的絞盤進行驅(qū)動，從而使其逆時針轉(zhuǎn)動，并且吸收主升降纜索從而將物體保持在恒定深度下。當船只在向上方向上移動的時候，電子系統(tǒng)在相反方向上驅(qū)動絞盤。該主動升沉補償使得主升降機構(gòu)所支撐的物體在受控的速度下進行抬升或降低。因此，物體在恒定速度下從第三中間水下位置降低到深水安裝地點，在本情形中為海床。這防止了物體撞擊到海床中并受到損壞。觀察到，物體仍然被深水升降纜索的部段支撐著。然而，深水升降纜索的這個部段的負載和物體已知是被主升降絞盤所支撐。為了允許主升降絞盤將物體降低到海床，所述深水升降機構(gòu)放松了深水升降纜索。該深水纜索優(yōu)選地是與主升降機構(gòu)的降低速度相一致的速度下被放出，從而不對物體進行支撐的深水纜索中的張力保持為恒定。當物體降低到海床上的時候，優(yōu)選地，所述升沉補償機構(gòu)從主動升沉補償改變?yōu)楸粍由裂a償。在所示的優(yōu)選實施方案當中，這是通過控制設(shè)備27將氣缸從保護模式轉(zhuǎn)換為被動升沉補償模式而實現(xiàn)的。在該模式中，氣缸的桿定位在半延伸位置下。在該模式下，氣缸補償了由于船只相對于定位在海床上的物體而進行上下移動所導致的主升降纜索中的張力的減小或者增加，并且主升降絞盤并未提供升沉補償。圖6和圖7中顯示了這種情況，其中兩個氣缸都進行延伸和縮回從而當船只分別向上移動(圖6所示)和向下移動(圖7所示)的時候?qū)⒅魃道|索中的張力保持為大致正
常O接下來，可以再次將物體抬升到表面。在這種情形下，將會以相反的順序執(zhí)行前述步驟。首先主動利用升沉防止來從安裝地點對物體進行抬升。當它從安裝地點被抬升經(jīng)過一定距離的時候，消除了物體撞擊到側(cè)面的風險，則將升沉補償關(guān)閉。接下來，將深水升降纜索從主升降纜索中斷開連接，并且利用深水升降機構(gòu)將物體從近安裝地點區(qū)域抬升到近表面區(qū)域。當將物體留在海床上的時候，將深水升降纜索斷開并且隨后進行回收。優(yōu)選地，利用主動升沉補償來對其進行抬升，從而他不會撞擊到物體。當纜索從物體中脫離的時候，關(guān)閉主動升沉補償，深水纜索從主升降纜索中斷開并且利用深水升降機構(gòu)將其回收。觀察到，本發(fā)明的第一方面可以用于不同類型的起重機或者升降設(shè)備。例如，圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的升降式起重機102。該升降式起重機102具有負載支承結(jié)構(gòu)，該負載支承結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)大致中空的豎直管柱106的形式，其通過腳部安裝到船只的甲板122上。該升降式起重機102還具有起重臂101。環(huán)形的支承結(jié)構(gòu)103在豎直管柱周圍延伸并且導引并承載起重臂連接構(gòu)件，從而該起重臂連接構(gòu)件以及起重臂能夠繞管柱轉(zhuǎn)動。在所示的具體實施方案當中，起重臂連接構(gòu)件形成了大致水平的樞轉(zhuǎn)軸線，從而起重臂還能夠上下樞轉(zhuǎn)。為了使得起重臂上下樞轉(zhuǎn)，設(shè)置了包括起重臂絞盤和起重臂升降纜索的頂部機構(gòu)。并且，該升降式起重機包括主升降機構(gòu)108，其包括主升降絞盤115和主升降纜索117 ;深水升降機構(gòu)109，其包括深水升降絞盤110和相關(guān)聯(lián)的深水升降纜索111。主升降絞盤115位于起重機的腳部并且深水升降絞盤110位于船只的船體內(nèi)。主升降纜索117和深水升降纜索111沿著井架106頂部的纜索滑輪以及起重臂101內(nèi)的纜索滑輪而被導向，所述纜索滑輪用于支撐與井架106相隔一定距離的主升降纜索的自由懸掛部段和深水升降纜索。對主升降纜索進行支撐的起重臂中的滑輪形成了上部纜索滑輪組23。該起重臂至少在船只的甲板22上方的20米處支撐了上部纜索滑輪組123。主升降纜索117通過上部纜索滑輪組23的多個滑輪和活動纜索滑輪組124的多個滑輪而以多重下垂構(gòu)型的方式被導向。所述活動纜索滑輪組具有呈鉤子形式的物體連接設(shè)備126，以用于可釋放地將物體連接到活動纜索滑輪組124。在所示的實施方案當中，深水升降纜索111被頂部纜索滑輪支撐，該頂部纜索滑輪安裝在可移動地聯(lián)接到起重臂的推車118上。起重機還具有驅(qū)動器(圖中未示)，以用于使得推車沿著起重臂進行移動。因此，深水升降纜索被負載支承結(jié)構(gòu)(更加具體來說是被推車118)可移動地支撐。
深水升降纜索的自由懸掛部段從頂部滑輪中向下懸掛，該自由懸掛部段能夠在第一位置和第二位置之間在水平方向上相對于主升降纜索進行移動。在圖8用實線所示的第一位置下，深水升降纜索的自由懸掛部段定位成與主升降纜索相隔一定距離。在圖8虛線所示的第二位置下，深水升降纜索的自由懸掛端靠近主升降纜索定位，從而它們能夠互相連接。主升降機構(gòu)108還包括與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)127，其用于抑制船只的移動在被主升降纜索117支撐的物體上的影響。在所示的實施方案當中，升沉補償機構(gòu)位于井架106內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)還可以與深水升降機構(gòu)一起使用。因此，在圖8中所示的實施方案當中，活動纜索滑輪組124具有可釋放的聯(lián)接機構(gòu)24，以用于在深水升降纜索11處在第二位置下的時候使得主升降纜索17和深水升降纜索11互相連接。從俯視圖來觀察的話，活動滑輪組還具有U形的導向開口，以用于當深水升降纜索移動到第二位置的時候容納該深水升降纜索。在該位置下，深水升降纜索可以用來抬升和降低物體。當對物體進行抬升或降低的時候，深水纜索經(jīng)過處在固定位置下的活動纜索滑輪組中的該開口而行進。當深水升降裝置所支撐的負載需要升沉補償?shù)臅r候，位于活動滑輪組上的可釋放的聯(lián)接機構(gòu)接合了深水升降纜索，從而深水升降纜索和主升降纜索互相連接。接下來，主升降機構(gòu)用來支撐深水升降纜索的重量和物體，并且用來對物體進行抬升和降低。當深水纜索的負載和物體被主升降機構(gòu)支撐的時候，升沉補償機構(gòu)能夠提供升沉補償。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，還提供了一種將物體從浮動船只降低到深水安裝地點的方法，在該方法中使用了多用途升降設(shè)備，優(yōu)選地是如上所述的多用途升降設(shè)備。該升降設(shè)備包括主升降機構(gòu)、深水升降機構(gòu)和可釋放的聯(lián)接機構(gòu)。主升降機構(gòu)被設(shè)計為用來在水面附近抬升和降低物體，優(yōu)選地在船只的甲板上方抬升和降低物體。該主升降機構(gòu)因此優(yōu)選地能夠?qū)⑽矬w從水中的位置抬升到船只的甲板上方的位置。主升降機構(gòu)包括至少一個主升降絞盤、與至少一個主升降絞盤相關(guān)聯(lián)的主升降纜索、以及連接機構(gòu)，以用于將物體可釋放地連接到主升降纜索。主升降機構(gòu)還包括與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)，其用來抑制由于升沉和海浪擊打所導致的船只的移動在主升降纜索所支撐的物體上的影響。深水升降機構(gòu)被設(shè)計為用來將物體抬升和降低到深水安裝地點，優(yōu)選地抬升和降低到深度為I公里或者更深的安裝地點。深水升降機構(gòu)包括深水升降絞盤、相關(guān)聯(lián)的深水升降纜索、用于將物體可釋放地連接到深水升降纜索的物體連接設(shè)備。深水升降纜索沿著從深水升降絞盤到升降設(shè)備的負載支承結(jié)構(gòu)所支撐的頂部滑輪的路徑行進，深水升降纜索從該頂部滑輪處被懸吊以用于支撐負載。深水升降纜索的路徑與主升降升沉補償機構(gòu)不相同。 升降設(shè)備還包括可釋放的聯(lián)接機構(gòu)，其被設(shè)計為用來使得主升降纜索和深水升降纜索互相連接，從而與主升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)能夠與深水升降纜索相結(jié)合進行操作，這是所述方法所包括的。所述方法涉及將物體從水面附近的位置處降低到靠近水下安裝地點的中間水下位置，優(yōu)選地在所述深水安裝地點的50米內(nèi)。對于該軌跡的第一部分，使用了深水升降絞盤和相關(guān)聯(lián)的深水升降纜索。在將物體降落到深水安裝地點之前，深水纜索與主升降纜索互相連接。接下來，深水纜索的負載和被支撐的物體從深水升降裝置(所述深水升降裝置特別是深水升降絞盤，或者如果有的話是深水摩擦絞盤)傳遞到了主升降裝置(該主升降裝置特別是主升降絞盤)。通過放松額外的深水纜索或者通過放松主升降纜索或者通過其二者的結(jié)合來將負載從深水機構(gòu)移動到主升降機構(gòu)。在優(yōu)選實施方案中，升沉補償被設(shè)計為使得它能夠被關(guān)閉，在該條件下不提供升沉補償，并且可以被打開，在該條件下升沉補償機構(gòu)提供了升沉補償。當主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)是這種設(shè)計的時候，優(yōu)選地，當主升降纜索和深水纜索連接起來的時候關(guān)閉升沉補償機構(gòu)，并且在深水升降纜索和被支撐的物體的負載傳遞到主升降機構(gòu)(特別是傳遞到主升降絞盤)之后打開升沉補償機構(gòu)。接下來，利用主升降絞盤將物體從中間水下位置降低到水下安裝地點。由于物體和將該物體連接到主升降纜索(特別是連接到可釋放的聯(lián)接機構(gòu))的深水纜索的部段被主升降絞盤支撐，因此可以利用主升降升沉補償機構(gòu)來提供升沉補償。在降低物體并且將物體降低到深水安裝地點的時候，主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)用來補償船只相對于深水安裝地點的移動。在優(yōu)選實施方案中，升沉補償機構(gòu)被設(shè)計用來提供主動升沉補償和被動升沉補償。當使用了這種升沉補償機構(gòu)的時候，優(yōu)選地在降低物體的同時提供主動升沉補償。當物體降落在深水安裝地點的時候，所述升沉補償機構(gòu)從主動升沉補償轉(zhuǎn)換到被動升沉補償。因此，所述方法允許對物體在深水安裝地點上進行精確定位。并且，它允許了僅僅使用與主升降機構(gòu)和深水升降機構(gòu)相結(jié)合的單一的升沉補償機構(gòu)。這節(jié)省了空間、重量和金錢。該方法適合于所有類型的活動，例如基盤安裝、井架欄安裝、鉆孔器安裝等等。在根據(jù)本發(fā)明的進一步的優(yōu)選方法中，在降落物體之前，物體連接到安裝地點，從而進一步地消除了船只的升沉在被升降設(shè)備支撐的物體的位置上的影響。例如通過將絞盤焊接到深水安裝地點的結(jié)構(gòu)上或者通過將連接纜索固定到海床上(例如通過利用錨)，絞盤或者連接纜索被連接到了安裝地點。該方法涉及優(yōu)選地當物體定位在中間水下位置的時候，通過與絞盤相關(guān)聯(lián)的連接纜索而將物體連接到深水安裝地點。
當物體被主升降機構(gòu)和深水升降纜索支撐的時候，連接纜索通過絞盤而被張緊，從而在大致豎直的方向上在物體上施加了力。該連接纜索的張緊在主升降纜索上施加了力，從而抵抗了升沉補償機構(gòu)所施加的力。由于連接纜索的張緊，物體被拉動到深水安裝地點并降落到該深水安裝地點。可選地，除了連接纜索的張緊之外，通過釋放了被動升沉補償并且/或者在保持了連接纜索的張力的同時降低了主升降纜索，從而對物體進行降低。除了利用主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)之外，通過將物體連接到深水安裝地點來補償升沉的方法在對物體進行很大深度的降低的時候是特別適合的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用在浮動船只上的升降設(shè)備。該升降設(shè)備包括待被安裝在船只上的負載支承結(jié)構(gòu)、用來抬升和降低物體的升降機構(gòu)、用來可釋放地將物體連接到升降纜索的物體連接設(shè)備(優(yōu)選地為鉤子)、以及升沉補償機構(gòu)。該升降機構(gòu)包括至少一個升降絞盤和與該至少一個升降絞盤相關(guān)聯(lián)的升降纜索。該升沉補償機構(gòu)與升降纜索相關(guān)聯(lián)，以用于抑制由于海浪擊打和升沉所導致的船只的移動在主升降纜索所支撐的物體上的影響。該升沉補償機構(gòu)包括電子系統(tǒng)，以用來檢測升沉并且驅(qū)動該至少一個升降絞盤，從而提供主動升沉補償。所述升沉補償機構(gòu)還包括欠載保護氣缸和/或過載保護氣缸。所述欠載保護氣缸支撐了對升降纜索進行導向的纜索滑輪，從而能夠在升降纜索上施加力。欠載保護器定位在大致延伸的位置，從而保護升降機構(gòu)免受欠載或者松弛。過載保護氣缸支撐了對升降纜索進行導向的纜索滑輪，從而能夠在升降纜索上施加力。該過載保護氣缸定位在大致縮回的位置，從而保護升降機構(gòu)免受過載。升降機構(gòu)優(yōu)選地包括電子系統(tǒng)，以用來檢測升沉并且驅(qū)動該至少一個升降絞盤，從而提供主動升沉補償。該升降機構(gòu)還包括控制設(shè)備27，其用于控制欠載保護氣缸和/或過載保護氣缸，該控制設(shè)備被適配成在保護模式和升沉補償模式之間轉(zhuǎn)換每個氣缸19、20，在所述保護模式下，所述氣缸分別保護升降機構(gòu)免受過載或者欠載，在所述升沉補償模式下，每個氣缸定位在中間位置，從而提供了被動升沉補償。優(yōu)選地，所述控制設(shè)備被配備成通過改變氣缸中的壓力來改變氣缸的位置。在這種實施方案當中，正如升沉補償設(shè)備中的慣例那樣，將儲氣罐連接到升沉補償氣缸。并且，存在壓力控制設(shè)備來調(diào)節(jié)氣體壓力。因此，欠載保護氣缸和/或過載保護氣缸被適配成在保護模式和升沉補償模式之間轉(zhuǎn)換。當升沉補償機構(gòu)提供了主動升沉補償?shù)臅r候，氣缸被設(shè)置成保護模式，從而保護升降機構(gòu)免受欠載或者過載。當升沉補償機構(gòu)提供了被動升沉補償?shù)臅r候，氣缸被設(shè)置成升沉補償模式，其中氣缸桿處在半縮回、半延伸的位置(當并未補償?shù)臅r候)。在優(yōu)選實施方案當中，所述氣缸在過載保護模式和欠載保護模式之間轉(zhuǎn)換。因此，能夠僅僅利用該一種類型的氣缸就構(gòu)成了提供了主動和被動升沉補償?shù)耐暾纳裂a償系統(tǒng)。利用有限類型的氣缸意味著手頭需要保存較少的替換氣缸。并且，制造單一類型的氣缸比制造兩種或者甚至三種不同類型氣缸的花費要少。因此，利用這些多模式氣缸使得操作成本更低且生產(chǎn)成本更低。圖9示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明第二方面的升沉補償系統(tǒng)201。為了清晰的原因，并未顯示升降設(shè)備的所有元件。升沉補償系統(tǒng)201包括升降纜索217，該升降纜索217的兩端都連接到升降絞盤215、216。提供了電子系統(tǒng)226來檢測升沉并且驅(qū)動所述升降絞盤，從而能夠進行主動升沉補償。通過安裝在負載支承結(jié)構(gòu)上的 滑輪228而在氣缸219、220的多個滑輪上來導向升降纜索217。還通過負載支承結(jié)構(gòu)所支撐的上部纜索滑輪組23 (圖中未示)的多個滑輪230、以及活動滑輪組24 (圖中未示)的多個滑輪231而以多重下垂構(gòu)型132的方式來導向升降纜索217。活動纜索滑輪組24能夠利用至少一個主升降絞盤15、16相對于負載支承結(jié)構(gòu)6進行移動，并且移動到上部纜索滑輪組。在圖9中，氣缸219、220被設(shè)定在欠載和過載保護模式下。欠載保護氣缸219定位在大致延伸的位置，過載保護氣缸定位在大致縮回的位置。所述升沉補償機構(gòu)還包括控制設(shè)備27，其用于控制欠載保護氣缸和過載保護氣缸，該控制設(shè)備被適配成在保護模式和升沉補償模式之間轉(zhuǎn)換每個氣缸219、220，在所述保護模式下，所述氣缸分別保護升降機構(gòu)免受過載或者欠載，在所述升沉補償模式下，每個氣缸定位在中間位置，從而提供了被動升沉補償。圖10顯示了圖9中的升沉補償機構(gòu)，其中氣缸處在被動升沉補償模式下，從而升沉補償機構(gòu)能夠提供被動升沉補償。在該構(gòu)型當中，兩個氣缸都處在半延伸位置。優(yōu)選地，通過改變氣缸內(nèi)的內(nèi)部壓力而在多個操作模式之間來對氣缸進行轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，所述控制設(shè)備被配備成通過改變氣缸中的壓力來改變氣缸的位置。在這種實施方案當中，正如升沉補償設(shè)備中的慣例那樣，將儲氣罐連接到升沉補償氣缸。并且，存在壓力控制設(shè)備來調(diào)節(jié)氣體壓力。在圖11中所示的優(yōu)選實施方案當中，一個或多個氣缸具有驅(qū)動器233，以用來使得氣缸桿在氣缸內(nèi)移動，該驅(qū)動器受到電子系統(tǒng)234的控制，從而通過將力作用在氣缸的氣缸桿上而提供了主動升沉補償。該驅(qū)動器通過至少兩個滑輪所導向的纜索而連接到氣缸桿。在這種升降機構(gòu)當中，優(yōu)選地，一個或多個氣缸提供了大約80%的升沉補償，并且其中，結(jié)合了連接到氣缸的升沉補償驅(qū)動器的電子系統(tǒng)提供了大約20%的升沉補償。根據(jù)本發(fā)明第一方面的多用途升降設(shè)備包括兩種類型的升降機構(gòu)，每一種都具有特定的功能。第一升降機構(gòu)是主升降機構(gòu)，其用于將負載抬升到圓井甲板內(nèi)或者抬升到圓井甲板之外，以及在船只的甲板上方來抬升負載，并且用來支撐例如從船只延伸到海床的鉆柱。第二升降機構(gòu)是深水升降機構(gòu)，其用于在深水中抬升和降低負載，例如用于將井欄放置到海床上。兩種類型的升降機構(gòu)都結(jié)合在一個支撐結(jié)構(gòu)中，例如井架或者塔臺。并且，升降機構(gòu)和/或升沉補償機構(gòu)可以位于負載支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，或者例如位于船只的船體內(nèi)或者甲板上，其中負載支承結(jié)構(gòu)安裝在該甲板上。在圖1-7所示的具體實施方案當中，活動纜索滑輪組連接到推車。該推車具有導向件來導向深水升降纜索，該導向件還是可釋放的聯(lián)接機構(gòu)的一部分，在該情形中可釋放的聯(lián)接機構(gòu)是夾緊機構(gòu)，其用于將主升降纜索與深水升降纜索連接在一起。所述推車還具有物體連接設(shè)備，以用于將推車連接到物體，因此通過活動滑輪組將物體連接到主升降纜索。因此，可以利用主升降絞盤來對物體進行抬升或降低。在替代實施方案當中，導向件、可釋放的聯(lián)接機構(gòu)和物體連接設(shè)備可以分布成其它構(gòu)型。例如，導向件和可釋放的聯(lián)接機構(gòu)可以是活動滑輪組的一部分，而物體連接設(shè)備是推車的一部分。
可替代地，這三個部件可以是活動滑輪組的一部分。在這種構(gòu)型當中，不存在推車或者活動滑輪組可以可釋放地連接到推車。通過將活動滑輪組從推車中脫離連接，可以增大主升降機構(gòu)的工作范圍。在進一步的實施方案當中，推車或者活動滑輪組具有可釋放的聯(lián)接機構(gòu)，其還可以用于將物體連接設(shè)備連接到各自的推車或者纜索滑輪組。例如，可釋放的聯(lián)接機構(gòu)是用來夾緊深水升降纜索的液壓夾具，該夾具還用于保持物體連接設(shè)備，例如鉤子。在進一步的實施方案當中，可釋放的聯(lián)接機構(gòu)和物體連接設(shè)備可以被整合在一個設(shè)備中，例如用于夾緊深水升降纜索并用于夾緊將要通過主升降機構(gòu)提升或降低的物體的夾具。在圖8所示的實施方案中，主升降纜索和深水升降纜索都被起重臂支撐。深水纜索被支撐在可移動的推車上，從而它能夠在第一位置和第二位置之間相對于主升降纜索而在箭頭所示的水平方向上移動。在替代實施方案當中，僅僅是深水升降纜索沿著圖8所示的實施方案的線條被起重臂支撐，并且主升降纜索沿著圖1-7中所示的線條被負載支承結(jié)構(gòu)支撐。在這種實施方案當中，深水升降纜索可以通過使起重臂樞轉(zhuǎn)而相對于主升降纜索移動。在圖中所示的具體實施方案當中，負載支承結(jié)構(gòu)被具體化成了鉆探塔臺或起重機的井架。然而，負載支承結(jié)構(gòu)可以具有多種形狀和尺寸。例如，負載支承結(jié)構(gòu)可以是框架結(jié)構(gòu)或者主要為封閉的結(jié)構(gòu)，例如塔臺或者井架。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案當中，升降設(shè)備具有活動纜索滑輪組，并且可選地具有連接到活動纜索滑輪組的推車，該推車具有夾緊或摩擦機構(gòu)，其接合了深水升降纜索并對其進行保持。可替代地，主升降纜索可以具有項圈或者止擋件以用來與推車進行相互作用，從而所述項圈被推車支撐。還可以使用適于用來連接主升降纜索和推車的替代的機構(gòu)。在圖1-7中所示的優(yōu)選實施方案當中，可釋放的聯(lián)接機構(gòu)25是推車18的一部分。在替代實施方案當中，可釋放的聯(lián)接機構(gòu)是活動纜索滑輪組的一部分，或者是單獨的元件，其能夠被定位成直接接合主升降纜索和深水纜索。觀察到，通過包括了被導向的推車的升降設(shè)備，可以被提供到主升降裝置的升沉補償所跨過的距離是通過對推車進行支撐的導向件的導向長度以及待被補償?shù)纳了_定的。例如，當推車的導向件延伸越過50米軌跡的時候，且待被補償?shù)纳潦?米，則用來提供升沉補償?shù)淖畲筌壽E是48米。因此，主升降纜索和深水升降纜索應(yīng)當僅僅在深水安裝地點的剩余距離小于48米的時候進行連接。在本文中，以下的詞語應(yīng)當按照所表示的那樣進行解釋。浮動船只可以是任何類型的船只，例如鉆探船只或者諸如采油平臺的浮動平臺。
深水表示海上區(qū)域，其中水深超過大約200米，在大陸架邊緣上的近似水深。深水安裝地點是諸如基盤或者其他結(jié)構(gòu)的地點、或者是海床,其深度超過200m,優(yōu)選地深度超過1km，優(yōu)選地深度超過2. 5km。水面附近可以是水面上方和/或下方，優(yōu)選地在水面上方IOOm高度和水面下方深達IOOm深度之間。升降纜索，優(yōu)選的是由鋼纜線制成的纜索。優(yōu)選地，深 水升 降纜索是連續(xù)的鋼纜線纜索，其優(yōu)選地通過夾緊機構(gòu)(優(yōu)選地為液壓夾具)而連接到推車。自由懸掛部段是從負載支承結(jié)構(gòu)向下懸吊的纜索的一部分，其用于支撐物體連接設(shè)備，例如鉤子。夾緊機構(gòu)例如包括夾具,該夾具被液壓缸或者氣動氣缸驅(qū)動,或者包括導向開口，其設(shè)計用于容納楔形件，以將纜索夾緊在開口內(nèi)。氣缸、液壓缸或者氣動氣缸包括氣缸桿，該氣缸桿可移動地被支撐在氣缸體內(nèi)。所述桿可以在完全縮回位置和延伸位置之間移動，在所述完全縮回位置下，氣缸桿大致定位在氣缸體內(nèi)，在延伸位置下，所述氣缸桿大致定位在汽缸體外側(cè)。并且，氣缸可以在中間位置下移動，其中氣缸桿大致在縮回位置和延伸位置之間的半程處。
權(quán)利要求
1.一種多用途的升降設(shè)備(2)，其用在具有甲板(22)的浮動船只(I)上，該升降設(shè)備(2)包括 -待被安裝在所述船只(I)上的負載支承結(jié)構(gòu)(6)； -主升降機構(gòu)(8)，其用于在所述船只(I)的甲板(22)上方抬升和降低物體，該主升降機構(gòu)(8)包括 i.至少一個主升降絞盤(15、16); 被所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)支撐的上部纜索滑輪組(23);該上部纜索滑輪組包括多個滑輪； iii.包括多個滑輪的活動纜索滑輪組(24)，該活動纜索滑輪組(24)具有物體連接設(shè)備，以用于可釋放地將物體連接至所述活動纜索滑輪組(24)； iv.與所述至少一個主升降絞盤(15、16)相關(guān)聯(lián)的主升降纜索(17)，該主升降纜索(17)以多重下垂構(gòu)型的方式越過所述上部纜索滑輪組(23)的多個滑輪和所述活動滑輪組(24)的多個滑輪，從而所述活動纜索滑輪組(24)通過利用所述至少一個主升降絞盤(15、16)而能夠相對于所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)進行移動； -與所述主升降纜索(17)相關(guān)聯(lián)的主升降升沉補償機構(gòu)(19、20、26)，其用于抑制所述船只(I)的海況所引發(fā)的運動在被所述主升降纜索(17)所支撐的物體上的影響； 其特征在于，所述多用途升降設(shè)備(2)還包括 -深水升降機構(gòu)(9)，其用于將物體(4)抬升或降低到深水中的安裝地點(5)，該深水升降機構(gòu)(9)包括 1.深水升降絞盤(10、13A、13B); ii深水升降纜索(11)，該深水升降纜索沿著從所述深水升降絞盤到被所述負載支承結(jié)構(gòu)(6、7)支撐的頂部滑輪(12)的路徑行進，所述深水升降纜索(11)從該頂部滑輪(12)處被懸吊，以用于對負載(4)進行支撐，優(yōu)選地以單下垂布置或者可行的話以雙下垂布置來對負載進行支撐，并且所述深水升降纜索(11)的路徑與所述主升降升沉補償機構(gòu)(19、20、26)不相同； iii.物體連接設(shè)備(11a)，其用于可釋放地將物體(4)連接到所述深水升降纜索(11);以及 -可釋放的聯(lián)接機構(gòu)(25)，其被適配成選擇性地使得所述主升降纜索(17)和所述深水升降纜索(11)互相連接，從而與所述主升降纜索(17)相關(guān)聯(lián)的所述升沉補償機構(gòu)(18、19、26)能夠與所述深水升降纜索(11)相結(jié)合來進行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升降設(shè)備，其中所述主升降機構(gòu)(8)包括推車(18)，該推車(18)支撐所述可釋放的聯(lián)接機構(gòu)(25)，該推車(18)連接至所述主升降機構(gòu)(8)的活動纜索滑輪組(24)，并且能夠移動地聯(lián)接到所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)，從而該推車(18)能夠利用所述主升降機構(gòu)(8)而相對于所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)進行移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的升降設(shè)備，其中所述推車(18)具有導向裝置，例如開邊并開槽的導向開口，以用于在所述深水升降纜索(11)正在支撐物體(4)的時候?qū)υ撋钏道|索(11)進行導向，所述導向裝置例如被適配成相對于所述可釋放的聯(lián)接機構(gòu)(25)來對所述深水升降纜索(11)進行定位，以便于所述主升降纜索(17)和所述深水升降纜索(11)互相連接。
4.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述可釋放的聯(lián)接機構(gòu)(25)包括接合在所述深水升降纜索(11)上的摩擦設(shè)備，優(yōu)選地該摩擦設(shè)備是摩擦夾緊機構(gòu)，如果存在推車的話，該摩擦設(shè)備可以是所述推車中的錐形開口以及一個或多個楔形件，或者是所述活動滑輪組(24)中的錐形開口以及一個或多個楔形件，以用于將所述深水升降纜索(11)夾緊在該錐形開口中。
5.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述深水升降纜索(11)能夠移動地被所述負載支承結(jié)構(gòu)支撐，例如通過可鉸接的起重臂，從而能夠在水平方向上在第一位置和第二位置之間相對于所述聯(lián)接機構(gòu)(25)來移動所述深水升降纜索的自由懸掛部段，在該第一位置下，所述深水升降纜索的自由懸掛部段定位為與所述機構(gòu)(25)相隔一定距離，在所述第二位置下，所述深水升降纜索的自由懸掛端部定位為使其能夠互相連接。
6.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述主升降機構(gòu)(8)被適配成支撐重達400公噸或者更重的物體，并且其中所述深水升降機構(gòu)(9)被適配成支撐重達300公噸的物體。
7.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述深水升降機構(gòu)(9)被適配成將物體降低到至少Ikm的深度，更加優(yōu)選地為降低到2. 5km或者更深的深度。
8.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述負載支承結(jié)構(gòu)是起重機(102)，該起重機(102)包括能夠回轉(zhuǎn)的起重臂，該能夠回轉(zhuǎn)的起重臂支撐所述主升降纜索的多重下垂構(gòu)型和所述深水纜索的自由懸掛部段，所述起重機(102)例如是包括了帶有能夠回轉(zhuǎn)的起重臂的豎直井架的起重機，所述主升降纜索和深水纜索從其被絞合處向上穿過所述井架而延伸到可轉(zhuǎn)動的頂部纜索滑輪組件，并且從其被絞合處延伸到被起重臂支撐的各自的纜索滑輪組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7項中的一項或多項所述的升降設(shè)備，其中所述負載支承結(jié)構(gòu)是鉆塔，優(yōu)選地是淺井井架，或者是J型鋪管塔，例如其中如果存在所述推車的話，所述推車支承用于驅(qū)動鉆柱的轉(zhuǎn)動頂部驅(qū)動器。
10.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述主升降升沉補償機構(gòu)包括至少一個氣缸(19、20)，該氣缸(19、20)支撐對所述主升降纜索(17)進行導向的纜索滑輪，從而能夠在所述主升降纜索上施加力。
11.根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，其中所述主升降升沉補償機構(gòu)包括 電子系統(tǒng)(26)，該電子系統(tǒng)(26)被適配成對升沉進行檢測并且驅(qū)動一個或多個主升降絞盤(15、16)，從而提供主動升沉補償； 欠載保護氣缸(20)，該欠載保護氣缸(20)支撐對所述主升降纜索(17)進行導向的纜索滑輪，從而能夠在所述主升降纜索上施加力，所述氣缸(20)通常定位在延伸位置，從而保護所述主升降機構(gòu)免受欠載或者松弛； 以及/或者過載保護氣缸(19)，該過載保護氣缸(19)支撐對所述主升降纜索(17)進行導向的纜索滑輪，從而能夠在所述主升降纜索上施加力，所述氣缸(19)通常定位在縮回位置，從而保護所述主升降機構(gòu)免受過載。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的升降設(shè)備，還包括控制設(shè)備(27)，以用于控制欠載保護氣缸(19)和/或過載保護氣缸(20)，該控制設(shè)備被適配成在保護模式和升沉補償模式之間轉(zhuǎn)換這些氣缸(19、20)，在所述保護模式下，這些氣缸(19、20)分別保護所述主升降機構(gòu)(8)免受欠載或者過載，在所述升沉補償模式下，每個氣缸(18、19)定位在中間位置，從而提供被動升沉補償。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的升降設(shè)備，其中所述一個或多個氣缸(19、20)具有外部驅(qū)動器(33)，該外部驅(qū)動器(33)被適配成使得氣缸桿在氣缸內(nèi)移動，該外部驅(qū)動器受到所述電子系統(tǒng)的控制，從而通過使所述氣缸桿在氣缸內(nèi)移動而提供主動升沉補償，并且該外部驅(qū)動器優(yōu)選地包括被至少兩個滑輪導向的絞盤從動纜索圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的升降設(shè)備，其中所述一個或多個氣缸(19、20)提供大約80%的升沉補償，并且其中，與連接到所述氣缸的所述外部驅(qū)動器相結(jié)合的所述電子系統(tǒng)提供大約20%的升沉補償。
15.一種浮動船只，其包括根據(jù)權(quán)利要求I至14中的一項或多項所述的多用途升降設(shè)備。
16.一種方法，用來將物體從浮動船只降低到深水安裝地點，其中利用了多用途升降設(shè)備，該升降設(shè)備包括 -負載支承結(jié)構(gòu)； -主升降機構(gòu)，其用于在水面附近對物體進行抬升或降低，優(yōu)選地在所述船只的甲板上方抬升或降低物體，該主升降機構(gòu)包括 i.至少一個主升降絞盤； ii與所述至少一個主升降絞盤相關(guān)聯(lián)的主升降纜索； iii.連接機構(gòu)，其用于可釋放地將物體連接到所述主升降纜索； -與所述主升降纜索相關(guān)聯(lián)的主升降升沉補償機構(gòu)，其用于抑制由于升沉和海浪擊打所導致的所述船只的運動在被所述主升降纜索支撐的物體上的影響； -深水升降機構(gòu)，其用于將物體抬升或降低到優(yōu)選為I公里或更深的深度下的深水安裝地點，該深水升降機構(gòu)包括 i.深水升降絞盤； ii深水升降纜索，該深水升降纜索沿著從所述深水升降絞盤到被所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)支撐的頂部滑輪的路徑行進，所述深水升降纜索從該頂部滑輪處被懸吊，以用于對負載進行支撐，并且所述深水升降纜索的路徑與所述主升降升沉補償機構(gòu)不相同；以及iii.連接機構(gòu)，其用于可釋放地將物體連接到所述深水升降纜索； -可釋放的聯(lián)接機構(gòu)，其用于使得所述主升降纜索和所述深水升降纜索互相連接，從而與所述主升降纜索相關(guān)聯(lián)的所述升沉補償機構(gòu)能夠與所述深水升降纜索相結(jié)合來進行操作，所述方法包括 -利用所述深水升降絞盤和相關(guān)聯(lián)的深水升降纜索來支撐物體，從水面附近的位置處將物體降低到靠近水下安裝地點的中間水下位置，優(yōu)選地在所述深水安裝地點的50米內(nèi)；-將所述深水升降纜索和所述主升降纜索互相連接，以將深水升降纜索的路徑與所述主升降升沉補償機構(gòu)區(qū)分開； -將物體的負載從所述深水升降絞盤傳遞至所述主升降絞盤，并且利用該主升降絞盤來使得相關(guān)聯(lián)的主升降纜索和深水纜索支撐該物體； -可選地如果所述升沉補償機構(gòu)被關(guān)閉，則開啟該升沉補償機構(gòu)；-利用所述主升降絞盤將所述物體從所述中間水下位置降低到水下安裝地點； -利用與所述主升降機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)，以用于抑制由于升沉和海浪擊打所導致的船只的移動在被所述深水升降纜索支撐的物體上的影響，同時降低所述物體并且將該物體降落到所述深水安裝地點上；并且 -可選地當將物體降落到水下安裝地點的時候，將主動升沉補償轉(zhuǎn)換成被動升沉補償。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法還包括 -優(yōu)選地當物體定位在所述中間水下位置的時候，通過與絞盤相關(guān)聯(lián)的連接纜索而將所述物體連接到所述深水安裝地點； -當所述物體被所述主升降機構(gòu)和深水升降纜索支撐的時候，利用絞盤來使得連接纜索張緊，從而在大致豎直的方向上在該物體上施加力，優(yōu)選地施加該力來抵抗所述主升降機構(gòu)的升沉補償機構(gòu)所施加的力， -利用連接纜索和相關(guān)聯(lián)的絞盤將物體拉動到所述深水安裝地點，并且將物體降落到該深水安裝地點； -可選地通過釋放所述被動升沉補償來降低所述物體并且/或者在保持所述連接纜索內(nèi)的張力的同時來降低所述主升降纜索。
18.根據(jù)權(quán)利要求16和17中的一項或兩項所述的方法，其利用了根據(jù)權(quán)利要求I至11中的一項或多項所述的多用途升降設(shè)備。
19.一種升降設(shè)備，使用在浮動船只上，該升降設(shè)備包括 -待被安裝到船只上的負載支承結(jié)構(gòu)； -用來抬升和降低物體的升降機構(gòu)，該升降機構(gòu)包括 i.至少一個升降絞盤； ii與所述至少一個升降絞盤相關(guān)聯(lián)的升降纜索； iii.用來將物體可釋放地連接到所述升降纜索的物體連接設(shè)備； -與所述升降纜索相關(guān)聯(lián)的升沉補償機構(gòu)，該升沉補償機構(gòu)用于抑制引發(fā)船只運動的海況引起的所述船只的運動在被所述主升降纜索所支撐的物體上的影響； 其特征在于，所述升沉補償機構(gòu)包括 欠載保護氣缸(19)，該欠載保護氣缸(19)支撐對所述升降纜索進行導向的纜索滑輪，從而能夠在所述升降纜索上施加力，所述氣缸通常定位在延伸位置，從而保護所述升降機構(gòu)免受欠載或者松弛； 和/或過載保護氣缸(20 )，該過載保護氣缸(20 )支撐對所述升降纜索進行導向的纜索滑輪，從而能夠在所述升降纜索上施加力，該氣缸通常定位在縮回位置，從而保護所述升降機構(gòu)免受過載； 控制設(shè)備(27)，該控制設(shè)備(27)用于控制所述欠載保護氣缸和/或所述過載保護氣缸，該控制設(shè)備被適配成在保護模式和升沉補償模式之間對每個氣缸(19、20)進行轉(zhuǎn)換，在所述保護模式下，所述氣缸分別保護升降機構(gòu)免受欠載或者過載，在所述升沉補償模式下，每個氣缸定位在中間位置，從而提供被動升沉補償； 可選地，電子系統(tǒng)，該電子系統(tǒng)用來檢測升沉并且用來驅(qū)動所述至少一個升降絞盤，以用于提供主動升沉補償。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的升降設(shè)備，其中一個或多個氣缸(19、20)具有外部驅(qū)動器(33)，該外部驅(qū)動器(33)被用來使得所述氣缸的氣缸桿進行移動，該外部驅(qū)動器受到所述電子系統(tǒng)的控制，從而通過在所述氣缸的氣缸桿上施加力而提供主動升沉補償，并且該外部驅(qū)動器優(yōu)選地包括被至少兩個滑輪導向的絞盤從動纜索圈。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的升降設(shè)備，其中所述設(shè)備包括電子系統(tǒng)，以用于檢測升沉并且用來驅(qū)動所述至少一個升降絞盤來提供主動升沉補償，并且其中所述一個或多個氣缸提供大約80%的升沉補償，并且其中，與連接到所述氣缸的所述外部驅(qū)動器相結(jié)合的所述電子系統(tǒng)提供大約20%的升沉補償。
22.—種浮動船只，其具有根據(jù)權(quán)利要求19至21中的一項或多項所述的升降設(shè)備。
23.一種方法，用于從浮動船只中執(zhí)行海上鉆探活動，其中使用了安裝在所述船只上的根據(jù)前述一項或多項權(quán)利要求所述的升降設(shè)備，并且其中，在利用連接到轉(zhuǎn)動頂部驅(qū)動器并且被所述轉(zhuǎn)動頂部驅(qū)動器進行驅(qū)動的鉆柱來執(zhí)行鉆探的時候，該轉(zhuǎn)動頂部驅(qū)動器優(yōu)選地從所述主升降設(shè)備處進行懸吊。
全文摘要
一種多用途的升降設(shè)備(2)，其用在具有甲板(22)的浮動船只(1)上，該升降設(shè)備(2)包括-待被安裝在船只(1)上的負載支承結(jié)構(gòu)(6)；-主升降機構(gòu)(8)，其用于在船只(1)的甲板(22)上方抬升和降低物體，該主升降機構(gòu)(8)包括i.至少一個主升降絞盤(15、16)；ii被所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)支撐的上部纜索滑輪組(23)；該上部纜索滑輪組包括多個滑輪；iii.包括多個滑輪的活動纜索滑輪組(24)，該活動纜索滑輪組(24)具有物體連接設(shè)備，以用于可釋放地將物體連接至活動纜索滑輪組(24)；iv.與所述至少一個主升降絞盤(15、16)相關(guān)聯(lián)的主升降纜索(17)，該主升降纜索(17)以多重下垂構(gòu)型的方式越過上部纜索滑輪組(23)的多個滑輪和活動滑輪組(24)的多個滑輪，從而所述活動纜索滑輪組(24)通過利用所述至少一個主升降絞盤(15、16)而能夠相對于所述負載支承結(jié)構(gòu)(6)進行移動；-與所述主升降纜索(17)相關(guān)聯(lián)的主升降升沉補償機構(gòu)(19、20、26)，其用于抑制所述船只(1)的海況所引發(fā)的運動在被所述主升降纜索(17)所支撐的物體上的影響。本文還公開了一種具有欠載保護氣缸(19)和過載保護氣缸(20)的升降設(shè)備。
文檔編號B66C13/02GK102630211SQ201080051988
公開日2012年8月8日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者D·B·韋寧, J·勒登伯格 申請人:伊特里克公司