專利名稱：用于布置離岸管線的海上布管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝包括一個或多個附件的離岸管線的海上布管 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)待設(shè)置在海底的離岸管線中，需要將附件(模塊)安裝到管線 的端部上和/或沿著管線的一個或多個中間位置處。這些模塊通常相當?shù)拇蟛?br> 且沉重， 一般設(shè)計成焊接至管線。這種附件的實例包括初始裝配件、管線 終端(PLET)、分支、線內(nèi)SLED組件、線內(nèi)管道、管閥、具有支承結(jié)構(gòu)和 泥墊(mud-mats)的T形組件。
這種管線組件通常應該焊接在管線內(nèi)。 一般地，附件的相對端部具有線 內(nèi)連接部件，用于將管線連接至那些管線連接部件。但是，也已公知的是， 管線大多數(shù)情況下采用焊接或者使用螺栓安裝在管線外部上。
在各種現(xiàn)有技術(shù)方案中，公知將附件安裝到管線的端部處或者在管線內(nèi) 或管線上的中間位置處。
例如，在WO 03/067019中，記載一種用于將線內(nèi)附件導入管線的系統(tǒng)。
該布管裝置包括管線線軸.、拉伸器和夾具，該夾具通常稱為"懸掛夾具"。 該夾具適于支承從所述夾具懸垂的已投放管線的重量。此外，該公知系統(tǒng)包
括具有可變傾斜度的投放斜坡，其具有彼此鄰接布置的管線供給位置和附件 連接位置。拉伸器與夾具之間的區(qū)域用于將附件安裝入管線中。該夾具能夠 水平地_同時所投放的管線從其懸垂_從管線供給位置移動到附件連接位 置。設(shè)置用于降低管線和連接于該管線的附件通過該夾具的裝置。
公知的將附件插入管線或者管線端部、同時布置離岸管線的技術(shù)無法令 人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于布置離岸管線以及將一個或多個管線附
件裝配入管線或者裝配到管線上例如在管線的端部處和/或中間位置處的改 善技術(shù)和相關(guān)系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)。
本發(fā)明系統(tǒng)的其他實施例記載在子權(quán)利要求中以及附圖的說明中。 本發(fā)明還涉及 一 種使用本發(fā)明系統(tǒng)的方法。
本發(fā)明還涉及一種附件操作裝置、附件操作框架和附件裝載裝置，以及 這些裝置在布置離岸管線的方法中的使用。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有這里所述的系統(tǒng)和/或附件操作裝置和/或附件 操作框架和/或附件裝載裝置的布管船只。
本發(fā)明還涉及海上布管系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在船只上從而通過巻軸-布置
方法安裝離岸管線，其中管線包括一個或多個附件，該系統(tǒng)包括
-管線投放裝置，該裝置用于在管線投放軌跡中沿海底方向從船只投放
管線，
-用于待布置管線的存放巻軸，
-管線導向件，優(yōu)選為管線導向輪，布置在所述管線投放裝置的升高位
置，
-一個或多個拉伸器，布置在所述管線投放裝置上、所述管線導向件下 方，用于支承已投放管線的重量，
-其中所述管線投放裝置設(shè)置有抽出裝置，用于將管線的一部分向上抽 出離開管線投放軌跡。
抽出裝置可包括鄰近管線導向件的馬達驅(qū)動軌道，并且在其由管線導向 件支承的位置處作用在管線上。在一項備選實施例中，抽出裝置包括用于將 管線夾持至管線導向件上的夾具，所述夾具安裝在可旋轉(zhuǎn)臂上，該臂可與管 線導向件共同旋轉(zhuǎn)。


固1示意性地示出設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性實施例的巻軸 - 布 置船只的一部分，
圖2示出圖1的船只的一部分的平面圖，其中，投放裝置處于傾斜位置， 圖3示出圖1、 2的船只的投放結(jié)構(gòu)的一部分的側(cè)視圖，由附件操作裝 置支承的附件操作框架，以及本發(fā)明的附件裝載裝置，
圖4示出圖3的投放結(jié)構(gòu)、附件操作裝置和附件操作框架的后視圖； 圖5是類似于圖3的視圖，示出由所述裝載裝置保持的附件操作框架、 附件裝載裝置和才殳;改結(jié)構(gòu)的一部分；
圖6a-h示出將附件裝載到根據(jù)本發(fā)明的附件操作裝置，以及 圖7a-g示出將附件結(jié)合入根據(jù)本發(fā)明的管線，
圖8示出圖1、 2的船只的投放結(jié)構(gòu)的一部分的側(cè)視圖，以及根據(jù)本發(fā) 明另一實施例的附件操作裝置、工作站和附件裝載裝置，
圖9示出具有根據(jù)圖8的投放結(jié)構(gòu)、附件操作裝置、工作站和附件裝載 裝置的船只尾部的平面圖10示意性地示出船只的投放結(jié)構(gòu)的一部分，工作站和附件操作框架 的實施例，
圖lla-e示意性地示出設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的"頂部才莫塊(top-module)" 的四項示例性實施例的根據(jù)圖l的巻軸-布置管線布置船只的一部分。
具體實施例方式
在附圖中，"巻軸-布置"管線布置船只1如圖所示用于布置離岸管線。 如公知的管線-布置那樣，待布置的管線2在管線布置船只的曱板上或者在 岸邊工廠中制造為連續(xù)的長度，然后巻繞在大型線軸3上。該線軸或存儲巻 軸3通常為垂直線軸，但是也公知為水平地布置線軸3。在水平布置的方式 中，管線布置技術(shù)也公知為"轉(zhuǎn)盤-布置"。管線可以是現(xiàn)有技術(shù)中公知的 剛性管線或者柔性管線。
在管線布置過程中，管線2從線軸3退繞下來。
船只l設(shè)置有管線投放裝置10，用于從船只1沿海底方向投放管線2。 該投放裝置IO這里布置在船只1的尾部。其也可布置在其他位置，例如在 船只的船井。
投放裝置10這里包括安裝在行駛基部12上的投放結(jié)構(gòu)11。該基部12 可滑動地(例如，通過滑動布置)支承在船只甲板5上的支承軌道13上。 軌道13這里基本上平行于船只的尾部延伸，使得^:放裝置10可沿著所述尾 部設(shè)定多個位置。
該結(jié)構(gòu)11可圍繞樞轉(zhuǎn)軸線14相對于基部12樞轉(zhuǎn)。可設(shè)置一個或多個 支承斜桿15，這里是可伸縮支承斜桿，從而保持投放結(jié)構(gòu)11的需要傾斜度。
在結(jié)構(gòu)11的上端處設(shè)置有管線導向件16，這里是可旋轉(zhuǎn)的導向輪，用
于從線軸3繞出的管線2。
投放結(jié)構(gòu)11這里還設(shè)置有兩個管線矯正器軌道17a和17b以及至少一 個管線拉伸器18。該管線拉伸器18通常包括具有接合在管線2上的摩〗察墊 的多個軌道。
在拉伸器18下方，投放結(jié)構(gòu)11在這里設(shè)置有可移動的工作站20,其至 少提供屏蔽的工作區(qū)，例如，工作間，當所述工作站20處于操作位置時該 工作區(qū)處于該系統(tǒng)的管線連接位置處。
工作站20可移動至遠處位置從而允許附件40設(shè)置在所述管線連接位置 處，如下文所述。
在所述管線連接位置下方，投放結(jié)構(gòu)11設(shè)置有管線夾持裝置30，該夾 持裝置適于夾持并且支承先前投放的管線的重量。這種夾具通常稱為"懸掛 夾具"。
夾具30這里可移動地布置從而允許集成入管線2的附件40穿過，如下 文詳纟田所述。
這里，夾具30由平行四邊形連桿保持，包括平行支承桿31、 32,它們 一端可樞轉(zhuǎn)地連接至夾具30,另一端連接至投放結(jié)構(gòu)，樞轉(zhuǎn)軸線基本上平行 地設(shè)置。 一個或多個(液壓)致動器33設(shè)置用于移動和定位夾具30。這樣， 夾持裝置30安裝成在管線的觸發(fā)線附近的主動位置和遠端位置之間移動。
如前所述，通常希望將"附件"裝配在管線的端部或者管線2中的中間 位置或管線2上。
這種附件通常是大型并且沉重的，諸如PLET (管線端部)。
在附圖中，附件40已經(jīng)示意性地描述為簡化的擋塊。應該清楚，附件 可以采用不同的形狀。
該系統(tǒng)也包括附件操作裝置，該裝置適于接納和支承附件40并且允許 附件40在附件40由操作裝置接納的接納位置與附件40可連接至管線的管 線連接位置(這里為拉伸器18下方)之間移動。
在附圖中沒有示出的是用于將附件40連接至管線的附件連接裝置，例 如焊接裝置。
如圖3所示，兩個水平軌道51、 52安裝在投放結(jié)構(gòu)11上。
工作站20由這些軌道51、 52可滑動地支承，4吏得工作站20可/人中心
位置移動到側(cè)部從而為附件40設(shè)置空間。
如圖4所示，附件操作裝置包括第一子框架55，該子框架安裝在所述專九 道51、 52上并且可沿著所述軌道51、 52滑動。附件操作裝置也包括第二子 框架60,該子框架由所述第一子框架55支承從而可以一個或多個自由度相 對于所述第一子框架55定向。
在這里所示的實施例中，第二子框架60可平行于第一子框架55移動， 例如相對于所述第一子框架55向上和向下。這是通過液壓致動器57實現(xiàn)的， 其設(shè)置用于使第二子框架60相對于第一子框架55平行移動例如向上和向下 移動。
在第一和第二子框架55、 60之間也設(shè)置有第一組液壓定位致動器61、 62和第二組液壓定位致動器63、 64。第一和第二組致動器4皮此間隔地:沒置 并且每個都包括至少兩個間隔開的致動器，從而允許第二子框架相對于第一 子框架精確地定向，二者都關(guān)于子框架之間的距離以及第二子框架相對于第 一子框架的角度取向。
優(yōu)選地，致動器61 - 63的每個可受到控制使得第二子框架60可定向從 而包括第一子框架55的角度，例如大約一個角度自由度，或者在這種情況 下的兩個角度自由度。
第二子框架60這里具有適于將附件40懸掛在其上的鉤部件65、 66。應 該理解，可設(shè)置其他的固緊裝置(例如在第二子框架上)從而(臨時地)將 附件(或者如下所述的關(guān)聯(lián)附件操作框架)固緊至第二子框架。
致動器57、 61 _ 64允許將固緊至第二子框架60的附件相對于管線2精 確地定位，這樣有利于連接過程，例如焊接過程。
在該實例中，附件40設(shè)置有附件操作框架70，這里可從附件40卸下。
在優(yōu)選實施例中，可想象采用標準的附件操作框架70(例如，均一主尺 寸)作為管線布置船只曱板上的操作附件，使得可以同等的方式操作不同的 附件。
在該實例中，附件操作框架70具有(伸長的)托板71，在托板的相對 側(cè)上設(shè)置有支承延伸件72,該支承延伸件72可接合第二子框架60的鉤部件 65、 66。
附件40可設(shè)置在托板71上并且固定于此，例如通過臨時焊接或者其他 可拆卸的固定裝置。
框架70具有一個或多個提升鉤接合部件73,該部件這里處于在托才反71 的每個縱向側(cè)處的三角布置桿74的頂端的位置處。
在圖4中，可見可拆卸的附件操作框架70也具有一個或多個鉤部件76、 77，其基本上與所述第二子框架60上的所述一個或多個鉤部件65、 66相同， 使得一旦第一附件已經(jīng)集成入所述管線，那么關(guān)聯(lián)的可拆卸的附件操作框架 可保持在所述第二子框架上，以及一新附件，具有基本上類似的可拆卸的附 件操作框架，可懸掛在所述第一附件的所述可拆卸附件操作框架上。
清楚可見，附件操作裝置適于沿著軌道51、 52(例如，通過如圖中未示 出的致動器)進行水平移動，采用這種方式，由所述操作裝置支承的附件可 從附件接納位置移動到管線連接位置。
在圖3中，附圖標記40，表示附件由操作裝置提升之前被保持的位置。 清楚可見，為了將其提升，在該實施例中，投教結(jié)構(gòu)11必須側(cè)向滑行。在 另一實施例中，軌道51、 52可延伸到側(cè)部，使得操作裝置可達到軌道51、 52的延伸位置中的所述位置。在另一實施例中，附件示出處于軌道51、 52 的范圍內(nèi)。
為了將附件40移動進入接納位置，該系統(tǒng)還包括附件裝載裝置90，現(xiàn) 在將詳細說明該裝置的示例性實施例。
附件裝載裝置卯安裝在船只1的曱板上，優(yōu)選地鄰近管線投放裝置10， 這里基本上處于軌道13的最接近船只尾部的一端。
為了將附件40供給入裝載裝置90,船只1這里設(shè)置有附件傳送軌道結(jié) 構(gòu)100，這里的平行軌道IOO延伸跨過所述船只的曱壽反的至少一部分，例如 沿著曱板的側(cè)部?？上胂螅郊僮骺蚣?0適于結(jié)合在所述傳送軌道結(jié)構(gòu) 100上，例如采用輥或滑動結(jié)構(gòu)。
裝載裝置90這里包括安裝在船只上的基部91和可樞轉(zhuǎn)的裝載臂部92。 該裝載臂部92可圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線93相對于基部91樞轉(zhuǎn)。
裝載裝置90還包括第一連桿部件94和第二連桿部件96，該第一連桿部 件可相對于基部91圍繞關(guān)聯(lián)水平樞轉(zhuǎn)軸線95樞轉(zhuǎn)，該第二連桿部件在所述 第一連桿部件94和裝載臂92之間延伸，并可樞轉(zhuǎn)地與其連接。
同樣，液壓致動器97安裝在基部91與所述第一連桿部件94之間，從 而液壓致動器97的操作使得裝載臂部92樞轉(zhuǎn)。
裝載臂部92在其自由端部具有一個或多個提升鉤98，該提升鉤可與附
件操作框架70的部件73接合。
當框架70處于鄰近裝載裝置90的傳送軌道100上時，裝載臂92可鉤 至框架70上。然后，裝載臂92可進行樞轉(zhuǎn)，使得框架70升起。
框架70然后抵靠裝載臂92上的傾斜擋塊99。這使得框架70跟隨臂92 的傾斜移動，因此，框架70將從基本上水平的供給位置傾斜到或多或少垂 直的接納位置。
傾斜擋塊(或者框架70的協(xié)作部件)可包括緩沖二者之間的接觸的緩 沖器。
雖然圖6a-h基本上清楚地說明，但是，現(xiàn)在將說明安裝在關(guān)聯(lián)操作框 架70中的附件40將由裝載件90提升并且達到管線連接位置，這里附件40 可采用焊接等方式固定到管線的端部或者管線上或管線內(nèi)的中間位置。
在圖6a和6b中，示出框架70和附件40由裝載件90 (圖6a中未示出) 提升?？蚣?0和安裝在其上的附件40已經(jīng)在軌道100上朝向裝載件90傳 送。
然后臂92傾斜并且隨著所述臂92的傾斜，框架70和附件40也傾斜。 如此，框架70和附件40的組件到達圖6c、 d所示的位置(裝載件90在圖 6c中未示出)。
投放結(jié)構(gòu)11然后側(cè)向傳送，使得附件操作裝置(包括子框架55、 60) 到達與仍然由裝載件卯保持的框架70和附件40的組件相對的位置。投放 裝置11的這一移動如圖6e所示。然后，框架70如前所述懸掛在操作裝置 上(圖6f )。
通過操作致動器57,框架70從裝載件90升起，如圖6g所示。
同時，工作站20已經(jīng)側(cè)向滑動從而為框架和組件40提供空間?，F(xiàn)在， 框架70和組件可移動至圖6h所示的管線連接位置。
如前文所述，附件通常在中間位置安裝在管線中。參照圖7a-g，現(xiàn)在 將說明如何在設(shè)置有附件操作系統(tǒng)的船只1上實現(xiàn)。
在圖7a中，先前投放的管線2由夾持裝置30夾持。然后，管線2在夾 持裝置30上方被切斷。
然后，管線2的上部回纏到線軸3上，從而至少設(shè)置附件可安裝的間隙。 拉伸器18用于當將管線2回纏到線軸3上時提供向回的拉伸力。同樣，工 作站20這里側(cè)向滑動從而為附件提供空間。采用這種方式可獲得圖7b的狀
態(tài)。
采用圖6所示的方式，附件40和關(guān)聯(lián)框架70由裝載件提升并且傳送至 附件操作裝置，然后移動入管線連接位置，基本上處于由夾持裝置30保持 的管線端部上方。這一情況示出在圖7c、 d中。
然后，附件40焊接至由夾持裝置30保持的這一管線端部上。附件40 上方的這一管線端部被降低直到其也可焊接至附件。這一狀態(tài)示出在圖7e 中。
在焊接之后，附件從框架70上卸下。管線重量由拉伸器18從夾持裝置 30承受。現(xiàn)在，夾持裝置30打開并且釋放該管線。夾持裝置30然后移動到 其遠端位置，在該位置處附件可通過。如圖7f所示。
同時，仍然由此保持的附件操作裝置和框架70同樣側(cè)向移動，從而允 許工作站20重新定位。如果需要的話，夾具裝置可移動到其可操作位置。 如圖7g所示。
應該指出的是，本發(fā)明并不局限于"巻軸-布置"管線布置技術(shù)。例如， 如這里所述的附件操作也可有利地用于J布置技術(shù)或S布置技術(shù)，從而將附 件安裝入管線內(nèi)或者安裝在管線上。
優(yōu)選地，在由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)執(zhí)行的操作中，所投放的管線在附件連 接至管線時保持在固定位置。優(yōu)選地，夾持裝置30和夾持在其中的已投放 管線的組合是不可移動的?？蛇x擇地，所投放的管線可進行移動并且可以例 如側(cè)向滑動至遠離管線投放軌跡或觸發(fā)線的位置。
本發(fā)明的一項優(yōu)選實施例如圖8和9所示。如圖1-7所示的相同部件 已經(jīng)具有相同的附圖標記。在船只1上，設(shè)置有包括投放結(jié)構(gòu)11的管線投 放裝置10。投放結(jié)構(gòu)11位于基部12上，該基部可滑動地支承在支承軌道 13上。
工作站20和附件操作裝置的第一與第二子框架55、 60安裝在框架151、 152上。附件操作裝置子框架55、 60也稱為"附件調(diào)整工具"。框架151、 152、工作站20和附件操作裝置子框架55、 60的組合也可整體地相對于管 線投放結(jié)構(gòu)ll移動。這一實施例的優(yōu)勢在于工作站20和第一與第二子框架 55、 60二者可移動離開附件裝載裝置90的操作區(qū)域。
當降低管線時，框架151、 152移動使得工作站20處于管線的投放軌跡。 附件操作裝置子框架55、 60鄰近投放結(jié)構(gòu)11定位。附件40可裝載在子框
架55、 60上。在裝載之后，框架151、 152側(cè)向移動從而將附件40帶到管 線連接位置。當重新開始布置管線時，框架151、 152移動到另一側(cè)從而將 工作站20重新導入管線投放軌跡。
可能地，工作站20和/或附件操作裝置子框架55、 60也可通過設(shè)置中間 軌道(未示出)而相對于框架151、 152進行移動。
在備選實施例中(未示出)，附件操作裝置和/或工作站可相對于投放結(jié) 構(gòu)沿垂直方向移動，例如，可沿投;故結(jié)構(gòu)垂直地移動工作站并且通過水平或 旋轉(zhuǎn)運動將附件導入管線連接位置?？赡艿?，附件操作裝置和/或工作站安裝 在允許附件操作裝置和工作站進行垂直移動的框架上?？蛇x擇地，附件操作 裝置和/或工作站安裝在允許附件操作裝置和工作站相對于投放結(jié)構(gòu)沿垂直 方向進行單獨移動的軌道上。
在另一備選實施例中，如圖IO所示，工作站20不可相對于對殳放結(jié)構(gòu)11 移動，如在此情況下由固定桿20a示出。但是工作站20可開啟從而允許附 件40和附件操作裝置55、 60進入工作站20的管線連接位置。在所示實施 例中，工作站包括處于工作站20側(cè)部的門105a，遠離并且平^亍于投^L結(jié)構(gòu) 11。通過這些門105a，也稱為"后門"，大型物體可被引入工作站20中。在 所示的實施例中，門105a布置成可進行鉸接。地板艙口 105b也布置成可移 動優(yōu)選為可鉸接地，從而允許大型附件通過?？赡艿?，頂部搶口 105c也可 部分地開啟以允許大型附件通過后門。在工作站20的垂直于投放結(jié)構(gòu)11的 側(cè)部處，設(shè)置有滑動門105d，該門在所示實施例中遠離投放結(jié)構(gòu)11側(cè)向滑 動。設(shè)置軌道106,附件操作裝置55、 60布置成可在其上滑動。在所示實施 例中，在工作站20中，軌道106連接至投放結(jié)構(gòu)11 。在所示實施例中，附 件操作裝置55、 60滑入工作站，附件40連接于此。管線2連接至附件40。 為了實現(xiàn)該進入，門105d開啟并且工作平臺107已經(jīng)暫時地在工作站20中 向下移動。在所示實施例中，工作平臺107已經(jīng)再次向上移動。
在另一備選實施例中(未示出)，附件操作裝置可采用可旋轉(zhuǎn)的方式相 對于管線投放結(jié)構(gòu)移動，例如圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸線。可能地，但不是必需地， 工作站也可采用可旋轉(zhuǎn)的方式相對于管線投放結(jié)構(gòu)移動，例如圍繞垂直旋轉(zhuǎn) 軸線。
為了將附件40移動進入接納位置，該系統(tǒng)包括附件裝載裝置90,其實 施例參照圖5詳細進行說明。附件操作裝置90在該實施例中安裝在或者連
接至管線投放裝置11，如圖8清楚地示出，并且可在支承軌道13上跨過船
只曱板與管線投放裝置11共同地移動。不論管線投放裝置11的位置如何，
附件裝載裝置90可將附件40移動入接納位置。
圖9所示的船只的實施例設(shè)置有延伸跨過船只1曱板5的一部分的附件 傳送軌道結(jié)構(gòu)100、 101。附件傳送軌道結(jié)構(gòu)包括沿著曱板側(cè)部延伸的軌道 100以及垂直于軌道100延伸的軌道101。軌道101平行于投放裝置10的基 部12的軌道13延伸，因此平行于船只的尾部。在投放裝置10沿著尾部的 任何位置處，附件裝載裝置卯鄰近投放裝置10并且能夠?qū)⒏郊?0移動入 接納位置，并且附件40可經(jīng)由附件傳送軌道結(jié)構(gòu)100、 101傳送至附件裝置 裝置90。投放裝置10包括位于基部12上的投放結(jié)構(gòu)11。收縮支承斜桿15 支承投放結(jié)構(gòu)11并且允許投放結(jié)構(gòu)11的角度進行變化。
在圖11中，示出投放裝置10的上端的實施例。投放結(jié)構(gòu)11的上端設(shè) 置有管線導向件16,這里是旋轉(zhuǎn)輪，用于來自線軸3的管線2。該可旋轉(zhuǎn)輪 有時稱為"調(diào)整器"。還示出拉伸器18和包括上軌道17a、下軌道17b和保 持夾具17c的管線矯正器，其功能將在下文進行說明。
在切割夾具30上方的管線之后，管線2的 一部分由管線導向件16支承 并且從其懸垂，并且在管線投放軌跡80中具有自由端。在圖lla中，管線2 的切割由線200示出，在圖llc中由線200，示出。
能地，也是連接于其的已投放管線。例如，放棄和恢復線81和滑輪82被引 入。這種A&R纜線81可承載附件的重量并且可用于降低附件和與其連接的 已投放管線，如圖llb所示，例如到達夾具30可接合附件40上端的位置。 在投放附件40之后，管線必須在管線投放軌跡80中和主拉伸器18中返回； 有時借助初始絞盤(未示出)。
在圖lla和b所示的優(yōu)選實施例中，可移動由管線導向件16支承并且 從其懸垂的管線2的部分、管線導向件16和矯正器17的組合離開管線投放 軌跡80。通過在該實例中將管線2向后移動到船只1的后側(cè)，管線投放軌跡 80得以暢通。這一實施例的優(yōu)勢在于管線2不是必須進行額外的彎折/矯正 循環(huán)，并且只使用不太復雜和沉重的結(jié)構(gòu)。
矯正器17可包括一個或多個軌道17a、 17b。可能地，軌道的其中一個， 優(yōu)選為最低的一個，設(shè)置有夾具17c。管線2可由夾具和矯正器17b保持。
管線2的移動通過移動整個"頂部模塊"而實現(xiàn)管線16,例如對準器和矯 正器17。優(yōu)選地，對準器16和矯正器17相互連接使得它們可共同移動。
可能地，拉伸器18或拉伸器18的一軌道可進行移動，優(yōu)選地與對準器 16和矯正器17共同進行。如圖llc所示。管線可在拉伸器18下方被切斷， 在線200，處，之后，拉伸器8和"頂部模塊"16、 17移動離開管線投放軌 跡80。采用這種方式，由管線導線件16支承的并且從管線導向件16懸垂的 管線的部分可保持在拉伸器18中，同時管線的這一部分移動離開管線投放 軌跡80?？赡艿?，拉伸器18開啟并且局部地縮回，使得A&R纜線81和管 線2的一部分二者穿過拉伸器18?？梢苿?頂部模塊"16、 17和拉伸器18 的優(yōu)勢在于管線投放可容易地重新開始，因此管線2容易地重新導入管線投 放軌跡80。在一些情況下，例如，采用小管或小斜角，有必要通過小型裝置 例如鏈動滑輪將管的底端保持離開管線投放軌跡。
在備選實施例中(未示出)，兩個從動軌道設(shè)置在投放裝置的頂部，直 接位于管線導向輪的下方。軌道允許向上拉動已切的管線，離開管線投放軌 跡，例如達到A&R絞盤上方，并且將管線部分地向回巻繞在存放線軸上。 這對于管線來說是不利的，因為管線的一部分將進行額外彎折/拉伸循環(huán)。另 外，如果存在矯正器，那么有時難于推動管線向回通過矯正器。對于大型管， 推動管道通過矯正器所需的能量是極大的并且可能過大，而對于小管，不可 能在不縱向彎曲管道的同時推動彎曲管道通:^y斧正器。
在圖lld所示的備選實施例中，上部馬達驅(qū)動軌道83,也稱為單驅(qū)動件 (solex drive) 83鄰近管線導向件設(shè)置，例如導向輪或者對準器。上部軌道 83推動管線2，這里，管線停放在管線導向件16上。單驅(qū)動件83安裝在固 定位置上。單驅(qū)動件83允許朝向存放巻軸繞回管線。
在圖lie所示的另一備選實施例中，夾具84鄰近管線導向件設(shè)置，例 如導向輪或者對準器。夾具84推動管道2,這里，管道停放在管線導向件 16上。夾具84安裝在具有樞轉(zhuǎn)軸線86的臂部85上，該軸線與管線導向件 16的樞轉(zhuǎn)軸線一致。致動器，這里是液壓缸87布置成旋轉(zhuǎn)臂部85并且因此 旋轉(zhuǎn)夾具84和管線2以及管線導向輪16。
權(quán)利要求
1、海上布管系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在船只上用于安裝包括一個或多個附件的離岸管線，該系統(tǒng)包括-管線投放裝置，用于沿著海底方向從船只投放管線，-管線夾持裝置，適于夾持并且支承先前投放的管線的重量，-附件操作裝置，該裝置適于接納和支承附件并且允許該附件在附件由操作裝置接納的接納位置與附件連接至管線的管線連接位置之間移動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述管線連接位置位于夾持裝 置的上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還包括用于將附件 連接至管線的附件連接裝置，例如焊接裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述附件操作裝置 適于水平移動所述附件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述附件操作裝置 具有軌道結(jié)構(gòu)，例如水平軌道結(jié)構(gòu)，例如彼此疊置安裝的多個水平軌道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述軌道結(jié)構(gòu)安裝在所述管道 投放裝置上。
7、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括用于將 附件移動入所述接納位置的附件裝載裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述附件裝載裝置適于使所述 附件從基本上水平供給位置傾斜至所述接納位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中，所述附件裝載裝置包括安 裝在所述船只上的基部和可樞轉(zhuǎn)的裝載臂，所述裝載臂可圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線 相對于所述基部樞轉(zhuǎn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述裝載裝置包括用于致動所 述裝載臂的液壓致動器。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，所述裝載裝置包括第一 連桿部件，可圍繞相關(guān)聯(lián)的水平樞轉(zhuǎn)軸線相對于所述基部樞轉(zhuǎn)；安裝在所述 基部與所述第一連桿部件之間的致動器；以及第二連桿部件，在所述第一連 桿部件與所述裝載臂之間延伸并且可樞轉(zhuǎn)地連接于其。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7至11任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述附件裝載裝 置具有可與所述附件接合的一個或多個提升鉤。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其中，所述裝載臂具有傾斜擋塊， 布置成當所述裝載臂傾斜時與所述附件進行接觸。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述傾斜擋塊包括緩沖器。
15、 根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述附件裝載裝 置安裝在所述船只上，鄰近所述管線投放裝置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述附件裝載裝 置安裝在所述管線投放裝置上。
17、 根據(jù)權(quán)利要求7至16任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述船只設(shè)置有 延伸跨過所述船只曱板的至少一部分的附件傳送軌道結(jié)構(gòu)，例如沿著曱板的 側(cè)部，用于將附件傳送至所述附件裝載裝置。
18、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述附件操作裝置包括 與所述附件關(guān)聯(lián)的操作框架。
19、 根據(jù)權(quán)利要求12或18所述的系統(tǒng)，其中，所述操作框架具有一個 或多個提升鉤接合部件，每個用于接合所述附件裝載裝置的提升鉤，例如在 操作框架的相對側(cè)上的兩個提升鉤接合部件。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中，所述附件操作框架適于 在所述傳送軌道結(jié)構(gòu)上方滑過。
21、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述附件操作裝置包括第一子 框架，該子框架安裝在所述軌道結(jié)構(gòu)上并且可沿著所述軌道結(jié)構(gòu)滑動；第二 子框架，該子框架由所述第一子框架支承從而相對于所述第一子框架以一個 或多個自由度取向，其中一個或多個致動器設(shè)置在所述第一與所述第二子框 架之間從而允許所述第二子框架的精確取向。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述第二子框架可平行于所 述第一子框架移動，例如相對于所述第一子框架上下移動，其中至少一個致 動器設(shè)置用于使第二框架平行地例如上下移動。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其中，所迷第二子框架可取向 成包括與第一子框架的夾角，例如大約一個或可能兩個角度自由度。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，至少三個致動器間隔布置在 第一與第二子框架之間，例如三角或矩形布置，允許第二子框架相對于第一 子框架定向。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的系統(tǒng)，其中，在第一與第二子框架之 間設(shè)置有第 一組定位致動器和第二組定位致動器，所述第一和第二組彼此間 隔地設(shè)置并且每個包括至少兩個間隔的致動器，從而允許第二子框架相對于 第一子框架取向。
26、 根據(jù)權(quán)利要求21至25任一項所述的系統(tǒng)，其中，第二子框架具有 一個或多個鉤部件，適于例如通過附件裝載裝置將附件懸掛在其上。
27、 根據(jù)權(quán)利要求18或26所述的系統(tǒng)，其中，附件操作框架可從附件 卸下。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述可拆卸附件操作框架具 有一個或多個鉤部件，其基本上與所述第二子框架上的所述一個或多個鉤部 件相同，使得一旦第一附件已經(jīng)集成入所述管線，關(guān)聯(lián)的可拆卸附件操作框 架保持在第二子框架上，以及新附件，具有基本上類似的可拆卸附件操作框 架，該附件懸掛在所述第一附件的所述可拆卸附件操作框架上。
29、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述布管系統(tǒng)適于巻軸 布置，并且所述系統(tǒng)包括用于管線的存放巻軸。
30、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述投放裝置包括具有 可變傾斜度的投放結(jié)構(gòu)。
31、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中一個或多個支承斜柱例如收縮
32、 根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的系統(tǒng)，其中，所述投放結(jié)構(gòu)可在支承 軌道上滑動，該軌道支承所述投放結(jié)構(gòu)的下端。
33、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，投放裝置包括可移動的 工作站，當所述工作站處于操作位置時在所述管線連接位置處至少設(shè)置屏蔽 工作區(qū)域，例如房間，該工作站可移動到遠端位置從而允許將附件設(shè)置在所 述管線連接位置。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中，所述工作站適于水平移動， 例如沿著軌道結(jié)構(gòu)，例如水平軌道，例如疊置安裝的多個水平軌道，例如與 所述附件操作裝置關(guān)聯(lián)的軌道結(jié)構(gòu)。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，工作站和附件操作裝置安裝 在一框架上，該框架與工作站和附件操作裝置共同可相對于管線投放裝置移動。
36、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中夾具布置成可進行移動， 從而允許集成入管線的附件通過，例如，夾具以移動的方式由投放機構(gòu)支承。
37、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中，夾持裝置安裝成在管線觸發(fā) 線附近的主動位置與遠端位置之間沿水平方向移動。
38、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中，夾持裝置由平行四邊形結(jié)構(gòu) 支承，從而基本上平行于觸發(fā)線進行移動。
39、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，投放結(jié)構(gòu)包括布置在管線連 接位置上方的至少一個管線拉伸器。
40、 用于安裝包括一個或多個附件的離岸管線的方法，其中使用根據(jù)前 述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)。
41、 用于安裝包括一個或多個附件的離岸管線的海上布管方法，包括下 述步驟-提供船只，-采用管線投放裝置沿海底方向從船只在管線投放軌跡上投放管線，該 管線投放裝置包括管線導向件，管線矯正器和管線拉伸器，-將管線與管線夾持裝置接合，管線夾持裝置適于夾持并且支承先前投 放的管線的重量，-切割夾具上方的管線，-將由管線導向件支承并且從管線導向件懸垂的切割管線、管線導向件 和矯正器移動離開管線投放軌跡，-通過附件操作裝置移動附件，該操作裝置適于接納并且支承附件，允 許該附件在管線投放軌跡上、在附件由操作裝置接納的接納位置與附件連接 至管線的管線連接位置之間移動。
42、 根據(jù)權(quán)利要求41所述的海上布管方法，其中另外，當管線導向件 上的管線、管線導向件和矯正器移動離開管線投放軌跡時，拉伸器的至少一 個軌道移動離開管線投放軌跡。
43、 海上布管系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在船只上用于通過巻軸-布置方法安裝 離岸管線，其中管線包括一個或多個附件，該系統(tǒng)包括-管線投放裝置，該裝置用于在管線投放軌跡中沿海底方向從船只投放管線，-用于待布置管線的存放巻軸，-管線導向件，優(yōu)選為管線導向輪，布置在所述管線投放裝置的升高位置，-一個或多個拉伸器，布置在所述管線投放裝置上、所述管線導向件下方，用于支承已招:放管線的重量，-其中所述管線投放裝置設(shè)置有抽出裝置，用于將管線的一部分向上抽 出離開管線投放軌跡。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中，所述抽出裝置包括鄰近管線 導向件的馬達驅(qū)動軌道，并且在其由管線導向件支承的位置處作用在管線 上。
45、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中，所述抽出裝置包括用于將管 線夾至管線導向件上的夾具，所述夾具安裝在可旋轉(zhuǎn)臂上，該臂可與管線導 向件共同旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種用于將包括一個或多個附件的離岸管線的海上布管系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括船只(1)，用于將管線(2)從船只沿海底方向進行投放的管線投放裝置(10)以及適于支承先前投放的管線的重量的夾持裝置(30)。該系統(tǒng)還包括附件操作裝置，該裝置適于接納和支承附件(40)并且允許其在附件由操作裝置接納的接納位置與附件可連接至管線(2)的管線連接位置之間移動。
文檔編號F16L1/20GK101184948SQ200680014048
公開日2008年5月21日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者朱普·魯?shù)遣? 特倫斯·W·A·維梅杰 申請人:伊特里克公司