用于在水体的底部上铺设管线的铺设船及铺设船操作方法

摘要

一种用于在水体（3）的底部上铺设管线的铺设船（1），该铺设船具有：漂浮结构（4）；铺设塔（5），铰接至漂浮结构（4）并且设计成在水体的底部上组装和铺设管线（2）；以及A&R系统（6），用于舍弃并收回管线（2）；并且其中，A&R系统（6）具有拖拽线（23、24）；以及滑轮组件（18），用于引导拖拽线（23、24），并且滑轮组件安装至漂浮结构（4）以在位于铺设塔（5）处的工作位置与远离铺设塔（5）的位置之间移动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在水体的底部上铺设管线的铺设船。

更具体而言，本发明涉及一种铺设船，包括：漂浮结构；铺设塔，铰 接至漂浮结构并且设计成在水体的底部上铺设管线；以及A&R系统，用 于舍弃（abandon，放线）并收回管线；并且其中，A&R系统包括：拖拽 线（haul line）；以及用于在铺设塔处引导拖拽线的滑轮组件。

背景技术

在WO2009/082191A1、WO2009/145607A1、与WO01/07812A1中 描述了上述类型的铺设船。如已知的，在铺设工作由于坏天气而中断时使 用A&R系统，并且必须将铺设中的管线舍弃在水体的底部上并且随后收 回，以便在天气改善时继续进行铺设工作。铺设船还必须设计成应对紧急 情况（特别是天气的突然变化），以便迅速地从铺设模式转换成管线舍弃 模式。

为尽可能快速地从铺设模式转换成舍弃模式，A&R系统通常直接地 配备至铺设塔（如在WO2009/145607A1和WO01/07812A1中所示），或 者配备在铺设塔内部（如在WO2009/082191A1中所示）。

已知的技术方案通常具有这样的缺点，即，阻碍进入铺设塔并且并不 总是允许容易地将拖拽线定位在滑轮组件上。在这个方面，重要的是考虑 到拖拽线由每单位长度具有相当尺寸和重量的至少一根绳索限定，并且所 述至少一根绳索仅能使用特定的吊架来操纵。

发明内容

本发明的目的是提供一种特征性地具有A&R系统的铺设船，该A&R 可快速致动并且同时不阻碍铺设工作。

根据本发明，提供一种用于在水体的底部上铺设管线的铺设船，该铺 设船包括：漂浮结构；铺设塔，围绕第一旋转轴线铰接至漂浮结构并且设 计程在水体的底部上铺设管线；以及A&R系统，用于舍弃并收回管线； 并且其中，A&R系统包括拖拽线；以及滑轮组件，用于引导吊线（messenger  line），并且该滑轮组件安装至漂浮结构以在位于铺设塔处的工作位置与远 离铺设塔的静置位置之间移动。

根据本发明，滑轮组件直接地安装至漂浮结构，并且可在位于铺设塔 处的工作位置与静置位置之间移动，滑轮组件可在移动至工作位置之前在 静置位置中设定，在工作位置中，起重机操作或者甚至船员工作更加困难。 更具体而言，拖拽线可在静置位置中预先固定至滑轮组件，并且然后与滑 轮组件一起牵拉到工作位置中。

在本发明的一个实施例中，铺设塔具有塔架结构，并且限定介于塔架 （gantry）结构的两个细长件之间的铺设线；并且在工作位置中，滑轮组 件有利地可至少部分地插入到两个细长件之间并且靠近铺设线。

滑轮组件优选地可沿着位于第一旋转轴线下方的平面并且在垂直于 第一旋转轴线的方向上移动。

第一构造提供船上的更为开阔的布局（layout），并且第二构造用于改 进滑轮组件的移动。

在优选实施例中，铺设塔包括至少两个夹持组件，其中至少一个可相 对于另一个移动；并且滑轮组件可沿着介于两个夹持组件之间的平面移 动。

当底部夹持组件支撑管线的同时，滑轮组件可因此设定至工作位置。

滑轮组件优选地包括：滑架（sledge）；以及第一滑轮和第二滑轮，安 装成围绕平行于第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转。

第一滑轮和第二滑轮优选地位于铺设线的相对侧上。

第一滑轮与第二滑轮可因此定位成大致与穿过铺设线的平面相切。

在优选实施例中，A&R系统包括第一绞盘和第二绞盘；第一绳索和 第二绳索，分别通过第一绞盘和第二绞盘操作；以及连接装置，用于将第 一绳索和第二绳索的端部连接以形成拖拽线。

通过这样的设计，拖拽线使绳索段上的负载减半。

在本发明的优选实施例中，A&R系统包括细长的辅助工具，辅助工 具设计成由铺设塔沿着铺设线保持并且设计成连接至管线。也即，管线的 仍然处于铺设塔内部的端部连接至辅助工具以帮助A&R程序，尤其是通 过包括：哑线（dummy string），由铺设塔夹持；滑架，由铺设塔夹持；以 及第三滑轮，第三滑轮相对于滑架围绕第三旋转轴线旋转以引导拖拽线。

辅助工具还具有包括吊线的优势，所述吊线首先盘绕在第三滑轮上。 吊线可以连接至第一绳索并且盘绕成牵拉第一绳索的端部直至第二绳索 的端部，以接合第一绳索与第二绳索，使得形成的拖拽线围绕第一滑轮、 第二滑轮以及第三滑轮延伸并且实际上间接地连接至管线。

当铺设管线时，辅助工具设定至与铺设塔相距一距离处的静置位置， 以避免干扰铺设工作。辅助工具优选地安装在定位装置上，该定位装置设 计成支撑该辅助工具并且将其定位在铺设塔上和将其从铺设塔移除。更具 体而言，定位装置可移动地安装至漂浮结构，可至少部分地插入到铺设塔 的内部，并且可沿着漂浮结构在给定的方向上移动。

更具体而言，定位装置包括：第一框架，安装成沿着漂浮结构移动； 以及支撑件，该支撑件相对于平行于第一旋转轴线的第四旋转轴线倾斜， 并且设计成容纳辅助工具。

通过这样的设计，辅助工具可在平行于铺设线的方向上插入到铺设塔 的内部。

定位装置还包括可移动地安装至第一框架的第二框架；并且可倾斜的 支撑件安装至第二框架。

这使辅助工具能够相对于铺设塔精准地定位。

本发明还涉及一种铺设船操作方法，特别是用于将铺设船从铺设构造 转换成A&R构造和将铺设船从A&R构造转换成铺设构造的铺设船操作 方法。

根据本发明，提供了一种操作铺设船的方法，该铺设船包括：漂浮结 构；铺设塔，围绕第一旋转轴线铰接至漂浮结构并且设计成在水体的底部 上组装和铺设管线；以及A&R系统，用于舍弃并收回管线；并且其中， A&R系统包括拖拽线；以及用于引导拖拽线的滑轮组件；所述方法包括 使滑轮组件沿着漂浮结构选择性地在位于铺设塔处的工作位置与远离铺 设塔的静置位置之间运行的步骤。

滑轮组件可因此在其中滑轮组件用在A&R程序中的工作位置与其中 滑轮组件不干扰铺设工作的静置位置之间迅速地移动。

在本发明的优选的实施例中，所述方法包括在使滑轮组件移动到工作 位置中之前将拖拽线连接至滑轮组件的步骤。

本发明还涉及将管线铺设船设定成管线舍弃模式的方法。

根据本发明，提供一种将管线铺设船设定成管线舍弃模式的方法，该 方法包括以下步骤：

-将设计成形成拖拽线的两根绳索连接至滑轮组件；

-将包括滑轮的辅助工具插入到铰接至铺设船的铺设塔的内部；

-将辅助工具连接至管线；

-将滑轮定位在滑轮组件的行进平面（travelling plane）的下方；

-使滑轮组件沿着行进平面从静置位置移动至工作位置，其中，滑轮 组件至少部分地位于铺设塔的内部；

-使两根绳索中的至少一根环绕在滑轮组件和滑轮上；

-连接绳索。

附图说明

将参照附图以实例的方式描述本发明的非限制性实施例，附图中：

图1示出了根据本发明的铺设船的示意性局部剖面侧视图，其中为了 清楚起见而去除了一些部分；

图2示出了图1的铺设船的细节的局部剖面后视图，其中为了清楚起 见而去除了一些部分；

图3示出了其中滑轮组件处于工作位置中的图1的船的大比例局部剖 面侧视图，其中为了清楚起见而去除了一些部分；

图4示出了图3的滑轮组件的细节的大比例平面图，其中为了清楚起 见而去除了一些部分；

图5示出了图1的铺设船的辅助工具的立体图，其中为了清楚起见而 去除了一些部分；

图6和图7示出了处于相应管线舍弃构造阶段的铺设船的示意性侧视 图，其中为了清楚起见而去除了一些部分；

图8示出了管线舍弃构造阶段的大比例立体图，其中为了清楚起见而 去除了一些部分；

图9-图14示出了相应的A&R构造阶段的侧视图，其中为了清楚起见 而去除了一些部分；

图15示出了A&R构造阶段的平面图，其中为了清楚起见而去除了一 些部分。

具体实施方式

图1中的标号1整体表示用于在水体3的底部（未示出）上铺设管线 2的铺设船。

铺设船1包括漂浮结构4；J-型铺设塔5；以及A&R系统6。漂浮结 构4包括：船体7；露天甲板8；船尾9；以及船头（未在附图中示出）。

在示出的实例中，铺设塔5安装在船尾9处，并且铰接成围绕旋转轴 线A1选择性地旋转到大致水平的静置位置（未在附图中示出）和多个大 致竖直的工作位置中。

在一个未示出的变形中，铺设塔安装在船头处，并且在另一个未示出 的变型中，铺设塔安装在沿着漂浮结构的舷墙（bulwark）的平台上。

铺设塔5限定铺设线10，并且具有配备有用于在铺设管线2时将管（未 示出）组装成管线2的装置（未示出）的顶部11；配备有用于夹持管线2 的顶部夹持组件131和底部夹持组件132的中部12；以及包括铺设斜台 15的底部14。夹持组件131、132中的至少一个可平行于铺设线10地移 动，以通过使夹持组件131和132交替地夹持管线而沿着铺设塔5供给管 线2。底部夹持组件132铰接至铺设塔5并且相对于铺设塔从铺设线10 倾斜到收回位置（由图1中的虚线示出）中，以允许沿着铺设塔5插入大 的设备。并且漂浮结构4包括两条平行臂16（在图1中仅示出一条），所 述臂在露天甲板8上方延伸并且以旋转的方式支撑铺设塔5，因此铺设塔 5的旋转轴线A1在臂16的端部处定位在露天甲板8的上方。

如在图2中所示，铺设塔5位于臂16之间，并且包括塔架结构，该 塔架结构包括两个平行的细长横向件17，所述细长横向件在底端处支撑铺 设斜台15，该铺设斜台在示出的实例中由栅格结构限定。细长件17由交 叉件（未示出）连接，围绕旋转轴线A1铰接至臂16，并且限定铺设线10 在其中延伸的间隙。

如在图1中所示，A&R系统6包括：滑轮组件18；辅助工具19；定 位装置20，用于定位辅助工具19；以及两个绞盘21、22，包括最后连接 形成拖拽线23、24的各自的绳索23、24。在实际使用中，滑轮组件18 用于在铺设塔5处引导拖拽线23、24。

滑轮组件18安装至漂浮结构4以在静置位置（图1）与工作位置（图 3）之间移动，位于船尾9处，安装成相对于漂浮结构4沿着位于露天甲 板8下方的平面移动，连接至致动器（未在附图中示出），并且可在平行 于甲板8且垂直于旋转轴线A1的方向D1上移动。

如在图3中更清楚地示出的，滑轮组件18包括可移动地安装至漂浮 结构4的滑架26。

如在图4中所示，滑轮组件18包括两个滑轮27、28，所述滑轮围绕 平行于旋转轴线A1（图3）的共同的旋转轴线A2旋转。滑轮27、28安 装至两个叉部29并从其突出，使得它们在工作位置中位于铺设线10的相 对侧上，并且不与管线2或辅助工具19（图1）干扰，其在使用中可沿着 铺设线10定位。滑轮27、28可因此与穿过铺设线10的平面相切地定位。

如在图3中所示，滑轮组件18包括用于将绳索23、24的相应端部连 接至滑轮组件18的两个紧固件30、31。更具体而言，绳索23、24的端部 由相应的眼孔（eyelet）32、33限定，并且可通过连接装置34彼此连接， 该连接装置通过紧固件31固定至滑架26并且连接至绳索24的端部。在 静置位置中，绳索23、24的端部紧固至滑轮组件18，使得它们随着滑轮 组件18移动到工作位置中，这与使用起重机的情况相反。滑轮组件18还 包括临时绳索35，该临时绳索一端部连接至连接装置34并且另一端连接 至安装至滑架26的锚定件36。

如在图4中所示，滑轮组件18包括引导件37，该引导件围绕旋转轴 线A2沿着给定的弧并且在滑轮28的相对侧上延伸，以便在将绳索24从 铺设船1（图3）释放和将绳索收回到铺设船上时引导连接装置34和临时 绳索35。

如在图5中所示，辅助工具19是在实例中示出为与铺设线10对准的 细长件，并且在图5中沿向下方向包括：哑线38；铰接至哑线38的锁定 装置39；附接至锁定装置39的滑架40；以及附接至滑架40并且连接至 管线2的漂浮件41。辅助工具19还包括：安装至滑架40以围绕旋转轴线 A3旋转的滑轮42；以及两端连接至哑线38并且由滑架42引导的吊线43。 哑线38设计成由夹持组件131和132（图1）夹持并且以与管线2相同的 方式在铺设塔5内行进；锁定装置39设计成选择性地将滑架40锁定至哑 线38和将滑架从哑线释放；并且滑架40沿着铺设塔5被引导并且在舍弃 并收回管线时浸没在水体3中。更具体而言，滑架40包括滑块（skid）44， 所述滑块设计成与平行于铺设线10且沿着细长件17（图2）形成的凹槽 （未示出）接合。

如在图6和图7中所示，定位装置20包括在方向D1上可沿着露天甲 板8移动的框架45；安装在框架45上以在方向D1上移动的框架46；以 及铰接至框架46并且用于支撑辅助工具19的支撑件47。如在图5中所示， 定位装置20可至少部分地插入在铺设塔5的细长件17之间，以使辅助工 具19与铺设塔内部的铺设线10对准。优选地，框架45沿着露天甲板8 上的轨道（未示出）延伸，并且框架46沿着框架45上的轨道（未示出） 延伸。框架45和46通过相应的致动器（未示出）移动，并且支撑件47 通过另一致动器48（在所示实例中为液压缸）而倾斜。

在实际使用中，从管线2铺设模式转换成管线2舍弃模式包括：

-将绳索23和24连接至滑架组件18；

-将辅助工具19插入到铺设塔5的内部；

-将辅助工具19连接至管线2；

-将辅助工具19的滑架40定位在滑轮组件18的行进平面的下方；

-将滑轮组件18移动到工作位置中；

-将绳索23和24连接以形成由滑轮27、28和42引导的拖拽线23、 24。

为了避免滑架40与滑轮组件18之间的干扰，仅当辅助工具19的滑 架40位于滑轮组件18的下方时，滑轮组件18才能移动到工作位置中。

如在图8中所示，绳索23和24由预先盘绕在滑轮42上的吊线43连 接。在该阶段，管线2连接至辅助工具19，辅助工具进而由夹持哑线38 的顶部夹持组件131（图1）支撑；并且吊线43的端部从哑线38释放并 且盘绕在滑轮27和28上。

如在图9和图10中所示，吊线43一端连接至绳索23的端部而另一 端连接至绞盘49（图11）。如在图11中所示，服务绞盘（service winch） 49收纳吊线43以将绳索23的端部定位在连接装置34处并且将绳索23 的眼孔32连接至连接装置34（如在图12中所示）。如在图13中所示，此 时，拖拽线23、24连接在一起，绳索23由相应的绞盘21（图1）牵拉， 并且绳索24从相应的绞盘22（图1）释放以沿着引导件37定位连接装置 34。在图15中更加详细地示出了连接装置34沿着引导件37的行进。绳 索23与24相应地盘绕和展开，直至连接装置34经过滑轮28（图15）并 且临时绳索35张紧（图14）。此时，松开（detach）并且收回临时绳索35， 并且可使拖拽线23、24张紧以支撑管线2的负载。一旦管线2的负载传 递至拖拽线23、24，锁定装置39便从滑架40释放，该滑架与管线2一起 下降到水体3中。

在使滑架40下降离开铺设塔5之前，底部夹持组件132（图1）远离 铺设线10地倾斜以避免干扰滑架40。

本发明的优点基本在于使铺设船快速地从铺设模式转换为A&R模 式；并且由于A&R系统整体上大致定位成与铺设塔相距一距离，因而不 阻碍铺设工作。

明显地，在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可对本发明的实施 例做出改变。