[发明专利]管道辅设船

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将管线从管道铺设船连续铺设至水体基底上 的设备。设备包括卷轴，要铺设的管线缠绕在该卷轴上。设备还包括 布置在船的船尾处的船尾托管架或其它弯曲通路管线引导装置(例如 弯曲轨道、轮或斜槽)，用于引导降低的管线。设备还包括下水装置， 用于控制管线越过所述船的船尾托架管降低至水体中。

背景技术

这样的船例如由US3965713已知。它提供了具有基本竖直轴线的 卷轴，且在该实施例中的下水装置由拉伸装置而形成。在管道铺设过 程中，重要的是将管线拉伸力控制在预定拉伸范围内。在离开卷轴但 还没有到达水体基底的管线部分中有过大应力(管中的拉伸力太大) 或弯曲(拉伸力太小)的危险。特别是，在水体基底附近和在水体表 面附近的管线部分可能受到不可接受的应力。

为了使船相对于降低的管线保持在合适位置，通常使用锚。这样， 需要多个锚和一个或多个锚处理船来进行管道铺设操作和准确控制船 的位置。管道铺设操作不希望较大偏移，因为这将导致管线拉伸力超 出预定允许拉伸力范围。因此，需要准确锚固来控制管线拉伸力。

这种定位系统的缺点是锚固处理耗费时间且复杂。

因此，也可选择，管道铺设船通过动态定位系统来保持就位，该 动态定位系统控制例如具有多个推进器的船的合适推进系统，例如在 US6328502中所述。不过，这种系统的缺点是准确性有限。船的实际 位置可能变化至偏离合适位置几米，已经发现这将在管道铺设中产生 问题，特别是当在相对较浅的水中铺设管道时，例如在北海。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在管道铺设过程中控制管线拉伸力 的可选方案。

该目的通过以下设备来实现，一种用于通过从管道铺设船降低管 线而将所述管线连续铺设至水体的基底上的设备，所述设备包括：卷 轴或回转车，用于以缠绕结构接收要铺设的管线；弯曲路径管线引导 结构，优选是船尾托管架，安装在船的船尾处，用于引导管线进入水 体；下水装置，用于控制管线越过所述船的船尾托架管降低并进入到 水体中，其特征在于包括：支承卷轴和下水装置的框架，所述框架用 于可相对于船沿管线的纵向方向运动；以及拉伸装置，用于安装在框 架和船之间，所述拉伸装置使得框架、卷轴、下水装置能够在管道铺 设过程中相对于船沿管线的纵向方向一起移动，以便使管线能够相对 于船沿管线的纵向方向移动，从而控制管道铺设过程中的管线拉伸力， 并使管线拉伸力在管道铺设过程中保持在预定拉伸力范围内。

本发明的设备优选是包括卷轴，该卷轴有竖直延伸的轴线，或者 也可选择有水平延伸的轴线。在可选实施例中或与卷轴组合，管线储 存在回转车中的卷轴缠绕结构内，如本领域已知。然后，回转车也支 承在公共框架上。

用于使管线受控地降低的下水装置可以包括管线拉伸器，但是也 可选择由控制卷轴操作和因此控制管道下水速度的控制装置而形成。

通过将卷轴和下水装置支承在活动框架上，它们的组合的位置可 以变化或相对于船变化。如下面所述，这能够控制管线的拉伸力。

框架可以通过提供轮、轴承(例如滑动轴承)等而相对于船运动。 框架应当至少支承卷轴和下水装置，但是也可以支承其它设备，例如 矫直机。

管线拉伸力可以在管道铺设过程中通过拉伸装置来主动控制，该 拉伸装置则安装在框架和船之间。该拉伸装置例如可以包括缸(例如 在起伏补偿装置中)或绞车。本发明的优点是与通常的DP控制管道 铺设船相比，船的推进可以更简单和/或使用强度降低。

本发明的装置的另一优点是它很容易安装和拆卸。支承卷轴、下 水装置和可能的其它设备的框架可以在任意合适类型的船上布置为 “模块式单元”，并可以只通过拉伸装置而与船连接。

拉伸装置可以很容易(被动或主动)控制框架相对于降低的管线 的位置，以便保持大致恒定的管线拉伸。

特别是，本发明的设备用于非专用的管道铺设船，最重要的是用 于近海供应船(OSV)。在近海工业中，这些OSV船通常用于近海石 油平台。大部分这种船的主要功能是运输货物和人员进出近海石油平 台。通常，大部分这种船具有在船的后部的较大开口细长甲板。

在本发明的优选实施例中，本发明的设备与已知的动态定位系统 组合使用，拉伸装置只是不得不补偿动态定位系统的不准确性。在该 实施例中，拉伸装置的有效冲程(因此公共框架的纵向运动范围)可 能受到限制。