專利名稱:重力基座水下鉸接單點(diǎn)系泊裝置的制作方法
本發(fā)明屬于淺水區(qū)域的單點(diǎn)系泊裝置。
在已有的技術(shù)中，固定塔式單點(diǎn)系泊裝置有兩種類型一種是樁基式，其系泊塔是用樁固定在海底的，因此這種裝置很難搬遷和重復(fù)使用;另一種為重力式，其基座靠壓載及自重固定在水底。盡管后者解決了安裝方便、整體搬遷和重復(fù)使用的問(wèn)題，但已有的這種裝置是在水面以上用纜繩系泊(油)船的。系泊點(diǎn)較高，系泊載荷對(duì)系泊塔形成的傾覆力矩及對(duì)塔柱結(jié)構(gòu)的彎矩都較大。而且，系泊系統(tǒng)所要求的彈性完全靠尼龍系纜的彈性變形來(lái)提供，這種彈性是十分有限的，長(zhǎng)期地在較大的變形下工作，對(duì)系纜的壽命有不利的影響。另外，當(dāng)風(fēng)和流突然來(lái)自與系泊塔-油船相反的方向時(shí)，船將無(wú)阻礙地沖向系泊塔而發(fā)生碰撞，雖然有緩沖器，這仍是潛在的一種極大危險(xiǎn)。再者，采用浮動(dòng)軟管輸油，易損壞，檢查和維護(hù)保養(yǎng)工作量較大。
為了制作一種可克服上述缺陷的固定塔式單點(diǎn)系泊裝置，特設(shè)計(jì)了本發(fā)明。
本發(fā)明的構(gòu)成在于將水下鉸接系泊臂與重力基座系泊塔有機(jī)地組合，系泊點(diǎn)移至水面以下，船頭兩側(cè)甲板平臺(tái)上各安裝一只萬(wàn)向系泊鉸和一只快速連接器，兩個(gè)垂直系泊臂上各安一個(gè)浮筒，當(dāng)沒(méi)有(油)船系泊時(shí)，浮筒露出水面，便于連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，大部分輸油管道采用鋼管。海底油管用跳接軟管與基座內(nèi)管道相接，升至塔頂后經(jīng)輸油旋轉(zhuǎn)接頭與外部管道相接。外部管道走向沿系泊轉(zhuǎn)塔及系泊臂延伸至船體，在各鉸接部位用跳接軟管相連。
下面是本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例附圖表示一個(gè)簡(jiǎn)化了的重力基座水下鉸接單點(diǎn)系泊裝置透視圖。
如圖所示，是一個(gè)重力基座水下鉸接單點(diǎn)系泊裝置。本發(fā)明的實(shí)施是將扁平的重力基座〔1〕和中央的圓形系泊塔柱〔2〕構(gòu)成一個(gè)整體，焊接鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為壓載艙。當(dāng)基座內(nèi)部注入壓載水后，靠自身及壓載的重量坐立在水底。轉(zhuǎn)塔〔3〕套在系泊塔柱〔2〕上部的外側(cè)，用軸承〔4〕和〔5〕固定，并可繞A-A軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。水下鉸接系泊臂〔6〕的一端用萬(wàn)向接頭〔7〕與轉(zhuǎn)塔〔3〕相連接，可繞B-B軸和C-C軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并可隨同轉(zhuǎn)塔〔3〕一起繞A-A軸旋轉(zhuǎn)。水下鉸接系泊臂〔6〕的另一端通過(guò)相隔一定距離的兩個(gè)鉸接垂直系泊臂〔8〕、〔9〕與(油)船〔10〕連接，(油)船〔10〕甲板兩側(cè)加裝出系泊平臺(tái)〔11〕、〔12〕，其上裝有萬(wàn)向系泊鉸〔13〕、〔14〕，允許垂直系泊臂〔8〕、〔9〕繞水平的縱軸及橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，萬(wàn)向系泊鉸上有快速連接器〔15〕、〔16〕用以與垂直系泊臂〔8〕、〔9〕連接，使連接工作簡(jiǎn)化，并可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急解脫。垂直系泊臂〔8〕、〔9〕帶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為鋼質(zhì)管狀焊接結(jié)構(gòu)，尺寸由系泊油船的大小來(lái)定。輸油系統(tǒng)由管道〔22〕、〔23〕、〔24〕輸油旋轉(zhuǎn)接頭〔25〕、跳接軟管〔26〕、〔27〕、〔28〕及裝油軟管〔29〕組成。
作為一種變換，水下鉸接系泊臂可以設(shè)計(jì)成三角形、“Y”字形，與船相連的一端是一個(gè)壓載橫梁〔19〕，壓載橫梁呈筒狀焊接結(jié)構(gòu)，尺寸由壓載量的大小來(lái)定。加入壓載水以后，壓載重量及系泊臂的重量(扣去浮力)可為(油)船提供平面運(yùn)動(dòng)的復(fù)原力，以平衡風(fēng)、浪、流等環(huán)境因素施加在船上的外力和力矩，阻止(油)船發(fā)生過(guò)份的漂移。壓載橫梁〔19〕與垂直系泊臂〔8〕、〔9〕是用萬(wàn)向接頭〔20〕、〔21〕相連的。因此(油)船可以相對(duì)于系泊臂做六自由度的運(yùn)動(dòng)，并可隨同系泊臂一起繞塔的A-A軸旋轉(zhuǎn)。
按照本發(fā)明，采用重力基座與水下鉸接系泊臂相結(jié)合的形式，可以降低系泊點(diǎn)，減小系泊載荷引起的傾覆力矩及作用在系泊塔結(jié)構(gòu)上的彎矩。同時(shí)獲得較好的系泊特性，小位移時(shí)系統(tǒng)特性柔和，大位移時(shí)限位特性好，而通過(guò)變化壓載的重量可以調(diào)節(jié)系泊特性曲線，適應(yīng)環(huán)境條件的變化。水下鉸接系泊系統(tǒng)對(duì)(油)船向前及向后的偏移都能提供足夠的復(fù)原力。因此，不僅能限制(油)船向后的漂移，而且可以有效地阻止(油)船沖向系泊塔。完全排除了系泊船與系泊塔相碰撞的危險(xiǎn)，顯著地提高了系統(tǒng)的安全性。另外，除局部的跳接軟管及裝油管外，其它輸油管道都使用了鋼管，提高了輸油系統(tǒng)的使用壽命和安全性，簡(jiǎn)化了保養(yǎng)工作，降低了成本。此外，本發(fā)明還具有重力基座系統(tǒng)所特有的其它各項(xiàng)長(zhǎng)處。
權(quán)利要求
1.一種重力基座水下鉸接單點(diǎn)系泊裝置，它由一個(gè)重力基座系泊塔、轉(zhuǎn)塔、水下鉸接系泊臂、兩個(gè)垂直系泊臂及裝于(油)船首甲板兩側(cè)的萬(wàn)向系泊鉸及快速連接器和輸油管道組成，其特征是轉(zhuǎn)塔延伸至水下，通過(guò)萬(wàn)向接頭與水下鉸接系泊臂一端相連接，水下鉸接系泊臂的另一端通過(guò)相隔一定距離的兩個(gè)鉸接的垂直系泊臂與(油)船相連接，輸油管道走向沿系泊塔內(nèi)部升至塔頂，經(jīng)輸油旋轉(zhuǎn)接頭后，再沿轉(zhuǎn)塔和水下鉸接系泊臂延伸至油船。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征還在于水下鉸接系泊臂可以設(shè)計(jì)成帶有壓載橫梁的管狀或箱形結(jié)構(gòu)的三角形或“Y”字型桁架結(jié)構(gòu)，在壓載橫梁的兩端通過(guò)萬(wàn)向接頭與兩個(gè)垂直系泊臂鉸接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的裝置，其特征還在于垂直系泊臂上帶有可使之浮露于水面的浮筒，并通過(guò)可應(yīng)急解脫的快速連接器及允許它縱、橫擺動(dòng)的萬(wàn)向系泊鉸與(油)船相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征還在于沿轉(zhuǎn)塔和水下鉸接系泊臂延伸的外部輸油管道絕大部分是鋼管，僅在鉸接部位用跳接軟管連接。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種重力基座水下鉸接單點(diǎn)系泊裝置。它適用于淺水區(qū)域，由重力基座系泊塔和水下鉸接系泊臂有機(jī)地組合而成。系泊塔上部支持著可繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔。水下鉸接系泊臂一端用萬(wàn)向接頭與轉(zhuǎn)塔相連，另一端用兩個(gè)鉸接的垂直系泊臂通過(guò)快速連接器系泊(油)船，系泊、解脫方便。系泊復(fù)原力由垂直系泊臂下面吊的壓載提供。輸油系統(tǒng)沿轉(zhuǎn)塔及系泊臂延伸。(油)船可繞系泊塔任意轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B63B21/00GK85106607SQ85106607
公開(kāi)日1987年3月25日 申請(qǐng)日期1985年8月16日
發(fā)明者曹謹(jǐn)忠 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶科學(xué)研究中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan