專利名稱：Fpso系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋油氣設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種FPSO船體與定位浮子的連接與解脫的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
FPSO (Floating production, storage, off loading unit)浮式生產(chǎn)儲油卸油船具備生產(chǎn)、儲油和卸油功能，是海洋石油開發(fā)的主要模式之一。目前隨著我國油氣資源消費的大幅增加，國家對油氣資源需求也越來越大，有效、經(jīng)濟、快速的開發(fā)我國南海資源已迫在眉睫。由于南海環(huán)境相對比較惡力，傳統(tǒng)的永久系泊方式已經(jīng)不能適應南海的自然環(huán)境，新型的可解脫的系泊方式是發(fā)展的趨勢，由被動承受轉(zhuǎn)為主動防范。傳統(tǒng)的可解脫FPS0，均采用轉(zhuǎn)塔的形式，RTM(Riser Turrent Mooring)禾口BTM(Buoycant Turrent Mooring),此轉(zhuǎn)塔的缺點是尺度比較小，系統(tǒng)比較復雜，制造成本高，價格極其昂貴，而且立管的數(shù)量和形式都受到限制。中國發(fā)明專利申請200910305584. 2公開了一種可解脫多點系泊圓環(huán)形浮式海洋平臺，它包括船體、浮子、系泊索和立管，其中，浮子套接于船體內(nèi)部，系泊索的兩端分別與浮子的底部以及海底錨泊點相連，若干根立管的下端與海底水下油氣生產(chǎn)設(shè)施相連，立管的上端經(jīng)浮子的底部貫通至浮子頂部，并連接于浮子頂部接口處，所述的船體為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，該船體的中心設(shè)有空心環(huán)形腔以固定浮子，空心環(huán)形腔為圓柱體結(jié)構(gòu)的通道，該空心環(huán)形腔的內(nèi)壁豎直均布若干卡板槽，卡板槽內(nèi)設(shè)有可活動的楔形卡板，浮子上部為圓錐形結(jié)構(gòu)，下部為圓盤形底座，該圓盤形底座的直徑大于圓錐形結(jié)構(gòu)的直徑，所述浮子的外壁和楔形卡板上分別設(shè)有齒紋槽和鎖緊齒紋，當楔形卡板與浮子外壁上的齒紋相咬合時，浮子與船體被鎖定。該專利申請公開的技術(shù)方案在船體與浮子之間的連接與解脫結(jié)構(gòu)上作出了有益探索，但是，在浮子與船體連接的過程中，如何實現(xiàn)浮子與船體的定位，避免浮子與船體之間的相對轉(zhuǎn)動，以便于鎖緊操作，仍然有待于進一步完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種節(jié)約成本、結(jié)構(gòu)簡單、能夠快速實現(xiàn)浮子與船體之間連接和解脫的結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，包括船體和浮子，所述浮子包括錐體部和底座，錐體部的下底面固定在所述底座上，所述船體上設(shè)有用于鎖緊所述浮子的鎖緊裝置，所述船體上設(shè)有可以容納所述浮子錐體部的錐形通孔，所述鎖緊裝置位于所述錐形通孔內(nèi)，所述浮子的錐體部由一個基體圓臺構(gòu)成，基體圓臺頂部的部分錐面被削出多個平面，使錐體部的頂面呈正多邊形，所述錐形通孔的頂部設(shè)置多邊形夾持裝置，可以將錐體部夾緊。優(yōu)選地，所述錐體部頂面的正多邊形為所述基體圓臺頂圓的內(nèi)接正多邊形。優(yōu)選地，所述錐形通孔的錐度小于錐體部的錐度，錐形通孔的內(nèi)錐面與錐體部的外錐面之間存在間隙。優(yōu)選地，所述鎖緊裝置為多個可以滑動的插銷，所述錐體部的表面設(shè)有可與所述插銷相配合的銷孔。進一步地，所述銷孔的數(shù)量等于錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)，所述插銷的數(shù)量為銷孔數(shù)量的一半，均沿圓周均布。進一步地，所述插銷由液壓裝置驅(qū)動。優(yōu)選地，所述多邊形夾持裝置由多個夾持滑塊構(gòu)成，夾持滑塊的數(shù)量與錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)相等，所述夾持滑塊沿中心對稱排列。優(yōu)選地，所述船體為圓形，所述錐形通孔位于船體的中心。進一步地，所述浮子的底座為圓柱形。進一步地，所述船體底面與浮子底座相接觸的部位設(shè)有環(huán)形的防撞圈。優(yōu)選地，所述船體上設(shè)有絞車，通過纜繩與所述浮子的頂部相連接。優(yōu)選地，所述錐體部表面沿母線方向設(shè)有多條防撞條。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點1.大尺度浮子設(shè)計，降低系統(tǒng)復雜度。2.充分利用浮子頂端的多邊形結(jié)構(gòu)與船體上多邊形夾持裝置的配合，易于實現(xiàn)初定位，避免了浮子與船體的相對轉(zhuǎn)動。3.鎖緊裝置采用插銷、插孔的配合方式，易于實現(xiàn)快速連接與解脫，操作簡單。4.連接方式簡單，易于實現(xiàn)，大大降低制造和安裝成本。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1為本發(fā)明浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)的主視圖。圖2為本發(fā)明浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3為一種浮子的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為浮子錐體部的俯視圖。圖5為多邊形夾持裝置的示意圖。圖6-圖9為浮子與船體的連接過程的示意圖。
具體實施例方式如圖1-圖4所示，本發(fā)明FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)包括船體10和一個浮子20，其中浮子20的形狀如圖3所示，它包括一個錐體部21和一個底座22，錐體部 21的下底面固定在底座22上。浮子的底座22為圓柱形，內(nèi)設(shè)密封艙，可以注水壓載實現(xiàn)下沉，也可以排水充氣實現(xiàn)上浮。浮子的錐體部21由一個基體圓臺(截頭圓錐)構(gòu)成，但錐體部21的頂部并不是圓形截面，基體圓臺頂部的部分錐面被削出多個平面25，使錐體部 21的頂面呈正多邊形，形成“天方地圓”(或“上方下圓”)的形狀。如圖4所示，在本實施例中，錐體部21的頂面呈正六邊形，且該正六邊形為所述基體圓臺頂圓的內(nèi)接正六邊形， 在圖4中，虛線圓(內(nèi)圓)表示基體圓臺的頂圓，實線圓(外圓)表示基體圓臺(也就是錐體部21)的底圓。
繼續(xù)參照圖1，與浮子的形狀相適應，船體10上設(shè)有可以容納浮子錐體部21的錐形通孔11，但錐形通孔11的錐度略小于浮子錐體部21的錐度，從而錐形通孔11的內(nèi)錐面與錐體部21的外錐面之間存在一定的間隙，這樣可使浮子在上升過程中，浮子與船體之間具有足夠的碰撞接觸面，同時保證船體錐形通孔11有足夠的空間使浮子順利上浮。錐形通孔11的頂部設(shè)置多邊形夾持裝置16，可以將錐體部21的頂部夾緊。如圖5所示，多邊形夾持裝置16由多個夾持滑塊161構(gòu)成，夾持滑塊161的數(shù)量與錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)相等，在本實施例中為六個，所述夾持滑塊161沿中心對稱排列，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，可沿滑道162作向心或離心的滑動，從而產(chǎn)生夾緊或放松動作。在本實施例中，夾持滑塊161可由液壓裝置驅(qū)動。當多邊形夾持裝置16將錐體部21頂部的正多邊形夾緊時，可阻止浮子相對于船體的轉(zhuǎn)動。當錐體部21的頂部被多邊形夾持裝置16夾緊時，錐形通孔11內(nèi)的鎖緊裝置可以進一步將浮子鎖緊。在本實施例中，鎖緊裝置為沿圓周均布的多個可以滑動的插銷13，在浮子錐體部21的表面相對應地設(shè)有可與插銷13相配合的銷孔23 (見圖3)，銷孔23設(shè)置靠近錐體部21底部的位置。銷孔23的數(shù)量等于錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)，在一般情況下，錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)為偶數(shù)，為了使結(jié)構(gòu)簡單，插銷13的數(shù)量設(shè)置為銷孔23數(shù)量的一半。如圖2所示，銷孔23為六個，插銷13為三個，均沿圓周均布，銷孔23可以每間隔一個與插銷13相配合。銷孔23的中心所在的母線正好對準頂面正多邊形每條邊的中點，即使多邊形夾持裝置與錐體部頂部正多邊形錯位對準，插銷13仍能插入銷孔23內(nèi)。鎖緊裝置的作用是在浮子與船體連接時，將浮子與船體鎖緊，避免浮子與船體之間的轉(zhuǎn)動和上下運動。在解脫時，鎖緊裝置又能將浮子放松。在本實施例中，插銷13由液壓裝置驅(qū)動，可以推進和縮回，可以理解，插銷13也可以由其它驅(qū)動裝置驅(qū)動。同樣，鎖緊裝置也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其它結(jié)構(gòu)，比如采用現(xiàn)有技術(shù)中的三爪卡盤類似結(jié)構(gòu)等。當采用不同的鎖緊裝置時，錐體部21的表面也可設(shè)置不同的對應結(jié)構(gòu)，而不限于銷孔23。如圖2所示，本實施例中船體10為圓形結(jié)構(gòu)，而錐形通孔正好位于船體10的中心。如圖1所示，船體10的底面與浮子底座22相接觸的部位設(shè)有環(huán)形防撞圈12。船體10的上甲板上設(shè)有絞車14，絞車14通過纜繩15與浮子的頂部相連接。而錐體部21的表面沿母線方向設(shè)有多條突出于表面的橡膠防撞條M，在浮子與船體碰撞時可以起到緩沖作用。在圖4所示的實施例中，防撞條M也有六條，與錐體部21表面的銷孔23間隔排列。為了更清楚地理解本發(fā)明，下面對本發(fā)明的連接與解脫過程進行說明。如圖6所示，當浮子20欲與船體10連接時，浮子艙內(nèi)充氣排出壓載水，依靠浮力上升，船體10依靠臨時系泊固定位置，多邊形夾持裝置16處于放松狀態(tài)(如圖5所示)，插銷13也處于收回狀態(tài)，避免與浮子發(fā)生碰撞。如圖7所示，當浮子頂部上升至主甲板位置，夾持滑塊沿滑道滑出，多邊形夾持裝置16緊緊夾住浮子上端，如圖8所示，實現(xiàn)初步定位。在浮子的上升過程中，可使用絞車帶動纜繩提拉浮子，避免浮子與船體相撞，并起到輔助定位的作用。如圖9所示，初步定位后，由于浮子與船體之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，就可以很容易地利用鎖緊裝置進行鎖緊。插銷13在液壓裝置的推動下伸出，正好插進錐體部表面的銷孔內(nèi)，鎖住浮子，防止浮子晃蕩或旋轉(zhuǎn)。
可以理解，如果象現(xiàn)有技術(shù)那樣，沒有頂部的多邊形夾持裝置進行初步定位，在浮子與船體之間存在相對轉(zhuǎn)動的情況下，要將插銷13插進錐體部表面的銷孔內(nèi)是非常困難的。當遇惡劣天氣，浮子欲與船體解脫時，則與上述過程相反。首先，多邊形夾持裝置和鎖緊裝置收回，與浮子脫離，然后打開浮子底部的注水孔，浮子加壓載水，依靠重力下沉至水下，與船體脫離，再用拖船將船體拖至安全海域。
權(quán)利要求
1.一種FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，包括船體和浮子，所述浮子包括錐體部和底座，錐體部的下底面固定在所述底座上，所述船體上設(shè)有用于鎖緊所述浮子的鎖緊裝置，其特征是，所述船體上設(shè)有可以容納所述浮子錐體部的錐形通孔，所述鎖緊裝置位于所述錐形通孔內(nèi)，所述浮子的錐體部由一個基體圓臺構(gòu)成，基體圓臺頂部的部分錐面被削出多個平面，使錐體部的頂面呈正多邊形，所述錐形通孔的頂部設(shè)置多邊形夾持裝置，可以將錐體部夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述錐體部頂面的正多邊形為所述基體圓臺頂圓的內(nèi)接正多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述錐形通孔的錐度小于錐體部的錐度，錐形通孔的內(nèi)錐面與錐體部的外錐面之間存在間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述鎖緊裝置為多個可以滑動的插銷，所述錐體部的表面設(shè)有可與所述插銷相配合的銷孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述銷孔的數(shù)量等于錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)，所述插銷的數(shù)量為銷孔數(shù)量的一半，均沿圓周均布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述插銷由液壓裝置驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述多邊形夾持裝置由多個夾持滑塊構(gòu)成，夾持滑塊的數(shù)量與錐體部頂面正多邊形的邊數(shù)相等，所述夾持滑塊沿中心對稱排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述船體為圓形，所述錐形通孔位于船體的中心。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述浮子的底座為圓柱形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述船體底面與浮子底座相接觸的部位設(shè)有環(huán)形的防撞圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述船體上設(shè)有絞車，通過纜繩與所述浮子的頂部相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，其特征是，所述錐體部表面沿母線方向設(shè)有多條防撞條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種FPSO系泊浮子與船體的連接、解脫結(jié)構(gòu)，包括船體和浮子，所述浮子包括錐體部和底座，錐體部的下底面固定在所述底座上，所述船體上設(shè)有用于鎖緊所述浮子的鎖緊裝置，所述船體上設(shè)有可以容納所述浮子錐體部的錐形通孔，所述鎖緊裝置位于所述錐形通孔內(nèi)，所述浮子的錐體部由一個基體圓臺構(gòu)成，基體圓臺頂部的部分錐面被削出多個平面，使錐體部的頂面呈正多邊形，所述錐形通孔的頂部設(shè)置多邊形夾持裝置，可以將錐體部夾緊。本發(fā)明充分利用浮子頂端的多邊形結(jié)構(gòu)與船體上多邊形夾持裝置的配合，易于實現(xiàn)初定位，避免了浮子與船體的相對轉(zhuǎn)動。鎖緊裝置采用插銷、插孔的配合方式，易于實現(xiàn)快速連接與解脫，操作簡單。
文檔編號B63B21/50GK102417013SQ20101029372
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者丁玲, 劉亮, 徐愛進, 戚濤, 范會渠 申請人:上海利策科技有限公司