[发明专利]具有脱离的系缆和/或立管系统的系泊系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶，其包括具有转塔的壳体、位于转塔中的腔室以及可释放地附接在腔室中的系泊浮筒，浮筒包括可漂浮的主体并承载多个延伸至海底烃井的立管和多个连接至海床的锚绳，其中当浮筒连接至腔室时，浮筒被附接至与船舶上的绞车相连的牵拉部件以提升浮筒。

背景技术

在第US2007/155259号美国专利申请中公开了这种可脱离系泊系统。该已知系统包括设置有圆锥形外壳的浮筒和位于船舶的转塔结构上的相应的圆锥形腔室或容器，腔室具有与浮筒部件的圆锥形外壳相对应的圆锥形形状。转塔结构包括转盘，转盘承载待连接至立管的导管，其中转盘以允许相对于转盘结构旋转的方式支撑在支承组件上，以使导管与浮筒上的立管仅在浮筒被接收并锁定在转盘结构的腔室中之后对齐。在该公布中，示出了仅主转塔上部滚珠支撑组件支撑转盘；该组件包括彼此直接互连的三个能够相互运动的部件。事实上，该上部转塔支承组件由2个滚珠支承组成，这2个滚珠支承直接放置在彼此顶部并通过一个公共的内部支承壳体部件互连。这种上部支承组件因此成为风向标系统的非常关键且基本的部分。这种组合和互连的滚珠支承组件的缺点在于，如果一个或多个滚珠掉落，则必须更换整个组件，这意味着转塔系统再也不能起到风向标系统的作用。这种更换不能在离岸完成。

这种已知的组合滚珠系统由于构造限制而被限制在大约仅8米，使得其不适于具有例如20个或更多个连接至浮筒的立管的大型可脱离转塔-浮筒系统。

另一个专利公开US5651708描述了一种可脱离系泊系统，其设置有两个单独的支承系统，其中之一仅用于旋转转盘，以使歧管管道端部与所连接浮筒的立管端部对齐。这个专利示出了一种可脱离浮筒，其设置有在脱离时与浮筒在一起的支承系统。在不使用转塔的情况下，浮筒在吃水线之下可旋转地连接至船舶的月池。在甲板平面处露出其他上部支承系统，甲板平面支撑具有歧管的转盘，使得在浮筒直接连接至船舶的月池之后，转盘能够与所连接浮筒的立管对齐。转盘由支承系统支撑，使得即使在生产期间，当通过连接歧管和浮筒的柔性管道接收烃时，转盘也一直都能够旋转并与浮筒对齐。当柔性管道在浮筒与转盘之间的扭转角超过限制时，转盘通过所连接的电机驱动小齿轮旋转至中和该扭转的新位置。因此这种系统不利于被设置为接收大量立管的可脱离转塔-浮筒系统，当然在仅使用硬管时也是不行的。

第US5823131号美国专利公布描述了另一种可脱离系泊系统。该专利公开了一种仅用于支撑立管或立管线的可脱离立管浮筒，但其上未附接系缆。

这种立管浮筒能够停泊在漂浮船舶的月池中的可旋转转台内并且承载连接至流动路径的立管，流动路径在海平面之上的位置可移除地联接至船舶生产线。当立管浮筒脱离转塔时，其依靠附接至能够在转塔内降至海底或升高的浮筒锚腿的重物保持海中的一个水下深度。转塔通过多个连接至下部转塔的系缆直接锚固至海底。当立管浮筒被释放时，将系泊立管浮筒并同样地将立管的偏移限制在可接收的极限内。此外，由于系泊腿直接连接至转塔，立管浮筒仅具有足够的浮力来支撑立管。

该概念的另一个主要方面在于，为了停泊立管浮筒，通过绞车向上拉动收回绳索，直至重物接触浮筒。随后，浮筒和重物钩挂在一起，重物接触立管浮筒的底部并且立管浮筒和重物均位于船舶的月池内。该系统的主要目的是允许预装的立管浮筒在船舶的安装之前和系缆连接至转塔之前的钩挂。因为系泊腿一直连接至转塔，所以已知的系泊系统不充当适用于飓风区域或遍布冰的水域的、快速的可脱离系统。将支撑浮筒的立管和重物二者钩挂在一起仅能够用于较小的浮筒和重物并且不能用于具有大的所连接重物的大浮筒，因为这将需要超越该场所可用的绞车能力的绞车能力并具有在连接浮筒和绞车的牵引绳索中产生大的临时负载的危险。这导致要设计承受这种抓取负载的大型绞车。

在这些已知系统中，将浮筒重新连接至转塔的能力主要受海面状态和绞车能力限制。当迫使浮筒向上运动至转塔以供重新连接时，当浮筒接近其连接位置时，浮筒的起伏运动与船舶的起伏运动相关联。如果海面状态太差，则将抓取负载和浮筒加速力施加至连接绳索，该连接绳索超过可用的重新连接的绳索的强度。这特别用于大尺寸浮筒(例如，承载20个立管或更多)的情况。

因此，本发明的目的是提供一种具有增强的重新连接能力(即使在例如高达6m的有效波浪高度的严苛海面状态下)的可脱离转塔-系泊浮筒设计。

本发明的另一个目的是提供用于大量立管和系泊腿的、快速的、可脱离且易于连接的系泊浮筒系统，其中牵引绳索的抓取负载被降低。

本发明的又一个目的是提供可脱离系泊浮筒系统，其能够结合降低尺寸的绞车或重新连接链式千斤顶运行。