[发明专利]用于在船和装于船中的转台结构之间传送流体的传送组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在船和转台结构之间传送流体的传送组件，该转台结构安装于所述船中，用于绕基本竖直的转台轴线旋转，其中，所述转台结构包括旋转接头（swivel），该旋转接头有至少一个流体通路，且流体通路与流体管线的一端连接，该流体管线的第二端与船连接。

背景技术

应当知道，术语“船”也可以是指固定在船上的部件或结构。

在海上工业（特别是流体例如油或气的生产）中已知使用包括转台结构的船，该转台结构安装在月池中，用于绕基本竖直的转台轴线旋转。转台结构（或者与它的下部部件连接的可拆开浮筒）可以通过系缆而系泊在海底，并与立管连接，流体通过该立管而供给在旋转接头的对地静止部件中的流体进口，该旋转接头通常安装在转台结构的顶部或在所谓的转盘的顶部，该转盘基于转台结构，并形成该转台结构的部件。流体从旋转接头的转动部件通过流体管线（该流体管线使得旋转接头流体出口与船连接）而传送给在船甲板上的合适设备（例如所谓的转台进入结构，TAS）。应当知道，流体能够沿两个方向传送，从立管至船以及相反。为了清楚，这里只介绍朝向船的方向，但是应当知道，术语“进口”和“出口”可以互换。

转台结构（包括它的转盘、旋转接头以及船（例如TAS））通常受到将使得所述部件变形的相当大负载。该负载能够特别来源于重力、运动、加速度、船变形、温度差、压力、系泊力、立管力、波浪、水流和风。因为这些部件通常有不同的刚性，并将受到不同负载，因此它们的变形将不同，从而引起在这些部件之间的相对位移。

在旋转接头的转动部件和船（或TAS）之间的相对变形使得在它们之间的流体管线变形，这在旋转接头和它的出口上引起应力。当管线为柔性时这些应力能够较低，因此它很容易顺应所述相对变形，但是当管线为基本刚性时该应力也可能非常高，例如对于具有较大直径的高压管线。这些应力能够干涉旋转接头的操作，例如通过损坏它或者使得它的密封件泄露。

用于降低所述应力的已知实践是增加流体管线的柔性（例如通过使得在流体管线中有多个弯曲部，且在连续弯曲部之间有较长管线部分）以及使得用于流体管线的锚固点充分远离旋转接头。不过，增加这种流体管线长度将很昂贵，并增加了作用在TAS或船顶部上的总体重量，还增加了它们的有害变形，导致增加了在船（或TAS）和旋转接头之间的相对变形。

用于降低这些应力的另一已知实践是增加部件（例如转台结构和TAS）的刚性，以便降低它们的（相对）变形。不过，这包括使用额外的材料（例如钢），且相应增加了成本和重量。

当结构（TAS、船、转台、旋转接头等）增大尺寸时，上述已知的应力降低方法的效果降低。较大的结构将承受较大的相对变形，同时需要更多钢来加固它们，和/或需要更多管线弯曲部和长度来适应该相对变形。这在结构材料（钢、管线）的所需量、质量和成本方面高得惊人。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种上述类型的改进组件。

因此，根据本发明，组件还包括柔性桥接部件，该柔性桥接部件使得转台结构的一部分与船连接，其中，转台结构的所述一部分环绕转台轴线的旋转与船的旋转基本锁定，同时允许在转台结构的所述一部分和船之间相对位移，且所述桥接部件支承流体管线，以便基本除去由流体管线作用在所述旋转接头和它的出口上的负载。

转台结构通过桥接部件而与船连接的一部分例如可以是旋转接头的转动部件。桥接部件可以以允许在桥接部件和流体管线之间相对位移的方式来支承流体管线。

应当知道，“与船的旋转锁定”并不排除在转台结构的所述一部分和船之间（适度）有限相对旋转的可能性（该相对旋转的可容许量可以特别取决于流体管线的柔性）。

由于提供了这样的桥接部件，在桥接部件上提供用于在旋转接头和船（例如TAS）之间的柔性流动通路的基本固定锚固点，这能够承担由在部件之间的相对变形产生的管线负载，同时不需要增加这些部件的刚性和不增加流体管线的额外长度或额外弯曲部，从而最小的功能管线布局就足够。

在组件的优选实施例中，桥接部件设有至少一个铰链部件，用于允许在转台结构的所述一部分和船或固定于船上的结构之间有所述相对位移。例如，这样的铰链部件可以定位在桥接部件的、与转台结构的所述一部分连接或者与船或固定于船上的结构连接的端部处，或者该至少一个铰链部件定位在桥接部件的两个相对端部的中间。使用这样的铰链部件提供了桥接部件的所需柔性，该桥接部件可以以其他方式构成为刚性部件，同时桥接部件保持它用于有效支承流体管线的能力，以便除去由流体管线作用在所述旋转接头和它的出口上的负载。