[发明专利]具有多个夹持件的管路支承系统

说明书

本发明涉及一种用于在从横摇和俯仰船舶(730)进行管路铺设期间保持高顶部张紧管线(101)的设备和方法。在一个实施方式中，用于将管路支承在船舶上的夹持系统(711、712)包括用于联接到管路的第一夹持件和用于联接到管路的第二夹持件。第二夹持件设置在第一夹持件上方。第一夹持件或第二夹持件中的至少一个相对于第一夹持件或第二夹持件中的另一个可移动。

技术领域

本公开的各方面总体上涉及用于在从横摇和俯仰船舶进行管路铺设期间保持高顶部张紧管线的设备和方法。

背景技术

存在许多铺设深水管线的方法，比如卷筒铺设、J型铺设等。当使用这些方法时，有时会将管路保持在套环支承件或管路夹持件中，以安装和焊接其他长度的管路，或安装直列和第二端配件。

由于管线自重，铺设在深水深处的管线经受高轴向载荷，进而在管路壁中产生高轴向应力。有时，仅轴向应力就达到材料屈服应力的60-80％。安装可接受的轴向应力由设计规范设定。

所有船舶由于波浪作用而横摇和俯仰。当从船舶铺设管线时，通常将管线牢固地保持在管路夹持件中(接近“恩卡斯特”(Encastre)支承条件)。夹持件基部处的管路不仅会经受较高的轴向应力，而且还会由于船舶的横摇和俯仰运动而经由较高的弯曲应力。图1示出了传统单摩擦夹持件100，其具有从其悬挂的管路101。箭头102和103分别示出了管路101中的轴向应力和弯曲应力。

管路中的总应力是轴向应力和弯曲应力的总和，每次船舶横摇或俯仰时，轴向应力和弯曲应力都施加到管路101，从而导致周期性应力。弯曲应力的大小是所施加的轴向载荷与横摇角或俯仰角的乘积。循环弯曲应力会导致直接在夹持件100的正下方的区域中的管路101疲劳损坏，这是管路101经受高轴向/弯曲组合应力的区域。

图2A示出了沿着图1的传统单摩擦夹持件100下方的管路101的一部分的轴向长度的一侧的轴向和弯曲应力分布。图2B示出了沿着图1的传统单摩擦夹持件100下方的管路101的该部分的轴向长度的另一侧的轴向和弯曲应力分布。图2A和2B示出了沿图1的传统单摩擦夹持件100下方的管路101的一部分的相对侧的应力分布，其中，图2A示出了根据弯曲应力(至少部分地)被压缩的管路的一侧，而图2B示出了根据弯曲应力被张紧的管路的另一侧。因此，图2A示出了从正轴向应力201A(张紧管路)和负弯曲应力202A(压缩管路)得到的应力203A，其中，管路上的得到的应力203A被示为总体为正，并且张紧了管路。因此，图2B示出了从正轴向应力201B(张紧管路)和正弯曲应力202B(也张紧管路)得到的应力203B，其中，管路上的得到的应力203B被示为总体为正，并且张紧了管路。对于图2B中的管路侧部的所得的应力203B通常大于对于图2A中的管路侧部的所得的应力203A。随着船舶从一侧到另一侧横摇和滚动，管路的每一侧可能在图2A所示的应力分布与图2B所示的应力分布之间循环，反之亦然。图2A和图2B也未示出可根据船舶的起伏(例如，船舶的上下运动)施加到管路101的该部分的轴向长度的应力，其可改变分布到管路的轴向应力。图2A和2B集中在船舶的横摇和俯仰上。

传统上，为了减少对管路101的疲劳损坏，缩短了夹持时间。其中通过将管路的连续部分焊接在一起来铺设管线的J型铺设技术对管路101在超过疲劳极限之前可以保持在夹持件100中的时间特别敏感。为了为焊接操作提供足够的时间，经常使用更稳定(例如，更大)的船舶，从而增加了管路安装的项目成本和日费率。

因此，需要一种改进的设备和方法，该设备和方法用于在从横摇和俯仰船舶进行管路铺设期间保持高顶部张紧管线。

发明内容

本公开的各方面总体上涉及用于在从横摇和俯仰船舶进行管路铺设期间保持高顶部张紧管线的设备和方法。

在一个实施方式中，用于将管路支承在船舶上的夹持系统包括用于联接到管路的第一夹持件和用于联接到管路的第二夹持件。第二夹持件设置在第一夹持件上方。第一夹持件或第二夹持件中的至少一个相对于第一夹持件或第二夹持件中的另一个可移动。