半潜式铺管起重船的船型

摘要

一种半潜式铺管起重船的船型，设有：主船体，该主船体的主甲板上，布置有两台主起重机，在主起重机的作业半径内的船中区域内，设有一月池，该月池中，布置有一J型铺管塔；主船体的底部左右设有压载舱；主船体的船中位置设有铺管作业线，铺管作业线两侧对称布置有储管区，船艏横向布置有生活楼；主船体的下浮体上配备有数个船艉推进器、船中全回转推进器、船艏侧推进器。本发明在船体的主吊机作业半径内设置了一用于安装J型铺管塔的月池结构，不仅有效地提高了半潜式铺管起重船的作业效率，而且，还提高了半潜式铺管起重船的安全性能及综合经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及铺管起重船，尤其涉及一种带月池的、适于深水作业的半 潜式铺管起重船的船型。属于海洋工程领域。

背景技术

海上油气田开发，离不开大型海上装备的吊运安装和海底输送管道的 铺设。铺管起重船作为海洋油气田开发过程中不可或缺的重要装备， 它不仅可适用海上石油平台上部模块等大件的吊装与拆除、导管架的 辅助下水与就位、还可用于水下安装和海底油气管道的铺设、维修等 作业。

随着我国海上油气田开发从浅水走向深水，大型深水铺管起重船日益 成为研究的重点。

目前，深水铺管起重船采用的船型有：常规单体船及半潜式两种船型 ，在铺管方式上主要区分为：S型铺管和J型铺管两种方式。由于半潜 式船型在耐波性及可达到的起重能力等方面，较常规单体船具有明显 的优势，同时，J型铺管方式与S型铺管方式相比，在动力定位需求及 管道残余应力等方面优势明显，因此，深水环境恶劣海域的起重铺管 作业，越来越趋向于采用半潜式J型铺管船船型。

现有的深水半潜式J型铺管起重船，一般在船尾布置有两台大吨位主起 重机，按J型铺管系统的塔架布置在铺管起重船上的位置不同，有如下 三种布置方式：

1）塔架布置在铺管起重船艉主吊机之间，送管系统沿铺管起重船船长 方向布置；

此种方式的塔架布置在主吊机工作范围内，可以利用自身吊机进行塔 架 的吊装、拆缷。但，由于塔架位于两台主吊机之间，J型塔的尺度受限 于起重机的间距，同时，塔架又限制了起重机的回转角度，两者互为 干涉。因此，在进行起重作业时，需将塔架拆除。这就造成塔架与起 重机之间无法在较短的时间间隔内进行作业功能的转换。此外，由于 近4000吨重的塔架设在两台主吊机之间，使铺管起重船艉部的重量更 加集中，不利于浮态平衡和结构强度设计；

2）塔架布置在铺管起重船的舷侧，上管系统纵向布置，管道沿铺管起 重船宽方向水平输送；

此种方式的甲板作业面积利用率较高，J型铺管作业线不影响甲板面的 原有布置，一般，比较适于对既有铺管起重船的船型的改造。其主要 缺点在于：由于J型铺管作业线设在铺管起重船的船体一侧，这就对铺 管起重船形成很大的横倾力矩，因此，需要靠横向压载进行平衡，从 而，对铺管起重船体稳性不利；而且，由于转动惯量左右不对称，铺 管起重船在波浪中横向运动性能较差。另外，由于铺管力作用在铺管 起重船的舷侧，增加了额外的转首力矩，使得在铺管作业时，铺管起 重船的动力定位和移船所耗费的推力将大大增加。而且，在自航航行 时，对稳定航向操纵带来一定困难；

3）塔架布置在船艏中部，铺管作业线纵向布置；

此种方式中，位于铺管起重船船艏塔架的重量可以部分平衡船尾起重 机重量，有利于浮态平衡。但是，由于塔架没有设在船艉主起重机的 作业半径内，因此，此种铺管起重船无法依靠自身设备对塔架进行拆 装，而且，在航行及遇有风暴的工况下，其高耸的塔架对稳性及结构 本身的安全不利；同时，带塔架航行，对航行视野也会产生一定的影 响，因而，需要设置额外的了望室；同时，对于海底管线终端（PLET ）等附件的安装，带来一定的困难；另外，由于作业线位于铺管起重 船的船舯，因此，位于船艏的生活楼，将被分隔成左右两个部分，这 将给人员的往来及逃生带来不利的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种半 潜式铺管起重船的船型，其在船体的主吊机作业半径内设置了一用于 安装J型铺管塔的月池结构，不仅有效地提高了半潜式铺管起重船的作 业效率，而且，还提高了半潜式铺管起重船的安全性能及综合经济效 益。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种半潜式铺管起重船的船型，设有：主船体，其特征在于：该主船 体的主甲板上，布置有两台主起重机，在主起重机的作业半径内的船 中区域内，设有一月池，该月池中，布置有一J型铺管塔。

所述主船体是由下浮体、设置在下浮体上的数个首立柱、数个尾立柱 、数个中间立柱及安装在首立柱、尾立柱、中间立柱上的上平台构成 ，该主船体的底部左右设有压载舱；该数个首立柱、尾立柱及中间立 柱之间设置有底部横撑，该上平台上设有主甲板；主船体的船中位置 设有铺管作业线，铺管作业线两侧对称布置有储管区，船艏横向布置 有生活楼；主船体的下浮体上配备有数个船艉推进器、船中全回转推 进器、船艏侧推进器。

所述储管区内的管道经设在主船体上的横向运输滚轮及纵向运输滚轮 进行管道运输，管道经设在主船体上检验作业站、维修作业站、端部 剖口站后，再经横向运管作业线运送到主船体中，并经上管臂运送至 J型铺管塔进行管道铺设。

所述主船体的舷侧设有上管小吊机。

本发明的有益效果：

⑴ 可方便地利用自身吊机对塔架进行安装与拆除，从而，实现了在 较短的时间间隔内，进行作业功能的转换，有效地提高了作业效率与 安全性能；

⑵ 塔架的宽度不受主吊机间距的影响，可以适当做得更宽，从而， 提高了海底管线终端（PLET）等附件下放的能力；所设置的月池还可 用于水下机器人（ROV）、管线终端管汇（PLEM）的下放，进一步丰富 了本船的功能；

⑶ 生活楼整体横向布置在船首，有利于人员集中与逃生，同时，生 活区与作业区得到了有效地分隔，且航行视野不会受到J型铺管塔的影 响；

⑷ 塔架与铺管作业线布置在船中，船体重量基本上左右对称，避免 了作业线布置在一侧，所带来的转动惯量不对称等诸多弊端；

⑸ 在船长方向上，本发明的塔架布置在船体的中后部，有效地缓解 了塔架布置在船艉所导致的与吊机重量过分集中的问题。

可见，本发明突破了传统铺管起重船的诸多局限，丰富了船舶功能， 有效地提高了半潜式J型铺管起重船的作业效率、安全性能及综合经济 效益。

附图说明

图1为本发明侧视结构示意图。

图2为本发明俯视结构示意图。

图3为本发明船艏结构示意图。

图中主要标号说明：

1.下浮体、2.首立柱、3.上平台、4.生活楼、5.上管臂、6.角度调节 器、7 .J型铺管塔、8. 起重机、9.尾立柱、10. 船尾推进器、11 .全回转推进器、12.中间立柱、13. 船首侧推进器、14. 休息臂、 15.储管区、16.运管桁车、17.横向运管滚轮、18.月池、19.纵向运管 滚轮、20.小吊机、21.维修作业站、22.检验作业站、23.横向运管作 业线、24. 端部坡口站、25.中央纵向运管滚轮、26.救生艇、27.横 撑。

具体实施方式

如图1所示，本发明船型设有：主船体，主船体是由下浮体1、设置在 下浮体1上的数个首立柱2、数个尾立柱9、数个中间立柱12及安装在首 立柱2、尾立柱9、中间立柱12上的上平台3构成，上述主船体的底部左 右设有压载舱；上述数个首立柱2、尾立柱9及中间立柱12之间设置有 底部横撑27，该横撑27除起到结构连接的作用外，还可用于设置在主 船体左右的压载舱的连接穿管，从而，起到方便左右调载与压载管线 优化的作用；上平台3上设有主甲板，主船体的船中位置设有铺管作业 线。

主船体艉部的上平台3的主甲板上，布置有两台主起重机8，用于海上 吊 装，在主起重机8的作业半径内的船中区域内，设有一月池18，月池1 8中，布置有一J型铺管塔7，J型铺管塔7可通过角度调节器6调整倾斜 角度，储管区15对称布置在位于船中的铺管作业线两侧，船艏横向布 置有生活楼4，生活楼4周边布置救生艇26。

本发明主要用于海上大型结构物的吊装以及深水J型管道的铺设，分为 航行工况、铺管作业工况、起重作业工况以及风暴自存工况。通过压 载水来调整主船体处于不同的吃水，以适应不同的工况。航行时，下 浮体1露出水面，以获得较佳的阻力性能。作业及风暴情况下，主船体 通过压载水调整至半潜状态，可获得较佳的耐波性能。

主船体的下浮体1上配备有数个船艉推进器10、船中全回转推进器11、 船艏侧推进器13等多个推进器以满足自航及作业时动力定位的需要。

在铺管作业时，起重机8置于上平台3主甲板的休息臂14上。主船体可 自载部分管道，并可通过运输船进行管道补给，管道补给通过设在舷 侧的上管小吊机20来实现。管道堆放在储管区15内，该区域上部设置 运管桁车16用于管道堆场调整，储管区15内的管道经设在主船体上的 横向运输滚轮17及纵向运输滚轮19进行管道运输，管道经设在主船体 上检验作业站22、维修作业站21、端部剖口站24等工序后，再经横向 运管作业线23运送到主船体中部，并经中央纵向运管滚轮25将管道传 送至上管臂5，并最终经上管臂5将管道运送至J型铺管塔7进行管道铺 设。J型铺管塔7所在的月池18也可用于水下机器人（ROV）、管线终端 管汇（PLEM）的下放。

非铺管作业时，可通过主船体自身的起重机8，将J型铺管塔7拆缷，水 平搁置在主船体中的铺管作业线上，用以降低重心高度，减小船舶受 风面积，提高了船舶安全性能；同时，有利于在起重作业时，避免J型 铺管塔对起重机的干扰。

上述角度调节器6、J型铺管塔7 、主吊机8、尾推进器10、全回转推 进器11、小吊机20、维修作业站21、检验作业站22、横向运管作业线 23、坡 口站24、救生艇26为现有技术，未作说明的技术为现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单 修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。