[其他]重力基座水下铰接单点系泊装置

说明书

本发明属于浅水区域的单点系泊装置。

在已有的技术中，固定塔式单点系泊装置有两种类型：一种是桩基式，其系泊塔是用桩固定在海底的，因此这种装置很难搬迁和重复使用;另一种为重力式，其基座靠压载及自重固定在水底。尽管后者解决了安装方便、整体搬迁和重复使用的问题，但已有的这种装置是在水面以上用缆绳系泊（油）船的。系泊点较高，系泊载荷对系泊塔形成的倾覆力矩及对塔柱结构的弯矩都较大。而且，系泊系统所要求的弹性完全靠尼龙系缆的弹性变形来提供，这种弹性是十分有限的，长期地在较大的变形下工作，对系缆的寿命有不利的影响。另外，当风和流突然来自与系泊塔-油船相反的方向时，船将无阻碍地冲向系泊塔而发生碰撞，虽然有缓冲器，这仍是潜在的一种极大危险。再者，采用浮动软管输油，易损坏，检查和维护保养工作量较大。

为了制作一种可克服上述缺陷的固定塔式单点系泊装置，特设计了本发明。

本发明的构成在于将水下铰接系泊臂与重力基座系泊塔有机地组合，系泊点移至水面以下，船头两侧甲板平台上各安装一只万向系泊铰和一只快速连接器，两个垂直系泊臂上各安一个浮筒，当没有（油）船系泊时，浮筒露出水面，便于连接。

作为本发明的进一步特征，大部分输油管道采用钢管。海底油管用跳接软管与基座内管道相接，升至塔顶后经输油旋转接头与外部管道相接。外部管道走向沿系泊转塔及系泊臂延伸至船体，在各铰接部位用跳接软管相连。

下面是本发明的一个最佳实施例：附图表示一个简化了的重力基座水下铰接单点系泊装置透视图。

如图所示，是一个重力基座水下铰接单点系泊装置。本发明的实施是将扁平的重力基座〔1〕和中央的圆形系泊塔柱〔2〕构成一个整体，焊接钢结构，内部为压载舱。当基座内部注入压载水后，靠自身及压载的重量坐立在水底。转塔〔3〕套在系泊塔柱〔2〕上部的外侧，用轴承〔4〕和〔5〕固定，并可绕A-A轴灵活转动。水下铰接系泊臂〔6〕的一端用万向接头〔7〕与转塔〔3〕相连接，可绕B-B轴和C-C轴自由转动，并可随同转塔〔3〕一起绕A-A轴旋转。水下铰接系泊臂〔6〕的另一端通过相隔一定距离的两个铰接垂直系泊臂〔8〕、〔9〕与（油）船〔10〕连接，（油）船〔10〕甲板两侧加装出系泊平台〔11〕、〔12〕，其上装有万向系泊铰〔13〕、〔14〕，允许垂直系泊臂〔8〕、〔9〕绕水平的纵轴及横轴转动，万向系泊铰上有快速连接器〔15〕、〔16〕用以与垂直系泊臂〔8〕、〔9〕连接，使连接工作简化，并可实现应急解脱。垂直系泊臂〔8〕、〔9〕带有可使之浮露于水面的浮筒〔17〕、〔18〕。水下系泊臂及垂直系泊臂为钢质管状焊接结构，尺寸由系泊油船的大小来定。输油系统由管道〔22〕、〔23〕、〔24〕输油旋转接头〔25〕、跳接软管〔26〕、〔27〕、〔28〕及装油软管〔29〕组成。

作为一种变换，水下铰接系泊臂可以设计成三角形、“Y”字形，与船相连的一端是一个压载横梁〔19〕，压载横梁呈筒状焊接结构，尺寸由压载量的大小来定。加入压载水以后，压载重量及系泊臂的重量（扣去浮力）可为（油）船提供平面运动的复原力，以平衡风、浪、流等环境因素施加在船上的外力和力矩，阻止（油）船发生过份的漂移。压载横梁〔19〕与垂直系泊臂〔8〕、〔9〕是用万向接头〔20〕、〔21〕相连的。因此（油）船可以相对于系泊臂做六自由度的运动，并可随同系泊臂一起绕塔的A-A轴旋转。

按照本发明，采用重力基座与水下铰接系泊臂相结合的形式，可以降低系泊点，减小系泊载荷引起的倾覆力矩及作用在系泊塔结构上的弯矩。同时获得较好的系泊特性，小位移时系统特性柔和，大位移时限位特性好，而通过变化压载的重量可以调节系泊特性曲线，适应环境条件的变化。水下铰接系泊系统对（油）船向前及向后的偏移都能提供足够的复原力。因此，不仅能限制（油）船向后的漂移，而且可以有效地阻止（油）船冲向系泊塔。完全排除了系泊船与系泊塔相碰撞的危险，显著地提高了系统的安全性。另外，除局部的跳接软管及装油管外，其它输油管道都使用了钢管，提高了输油系统的使用寿命和安全性，简化了保养工作，降低了成本。此外，本发明还具有重力基座系统所特有的其它各项长处。