[发明专利]操纵缆绳的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及海上作业中的锚操纵领域。更具体地说，本发明涉及对系泊缆预置中的缆绳操纵、锚操纵和类似操纵的改进，并涉及锚操纵船上的缆绳操纵装置。

背景技术

随着海上作业在较深的水深处进行，纤维缆绳的使用越来越重要。由于长线缆或链条的自重会大大减小线缆的有效容量，因此在深水中，用于锚操纵作业、起重作业和停泊的线缆和链条因钢材的重量而被禁止使用。

当海上钻井设备要停泊在海上位置时，尤其是停泊在深水中或恶劣气象条件的区域中时，预置停泊设备通常是优选的，因为其容许停泊设备的安装可远离钻井设备的关键路径进行，且减少了从钻井设备处于适当位置到钻井设备被停泊的天数。

对于预置停泊设备，在钻井设备处于适当位置前，通过锚操纵船来安装具有锚链和聚酯缆绳段的锚。预置停泊设备是分离漂浮的(buoyed-off)。当钻井设备处于适当位置时，浮标被锚操纵船捡起并被连接至钻井设备链条。停泊设备然后被钻井设备系泊绞盘拉紧。

预置停泊设备需要除了链条和锚之外还能有效地操纵聚酯系泊缆且不会损坏聚酯缆绳的锚操纵船。对于深水，能够以有效地方式来操纵大量的缆绳也是必要的。这些作业中的挑战涉及多种因素。由于悬挂在聚酯缆绳末端的锚和锚链的重量，在安装期间聚酯缆绳内可能会存在大量的负载。缆绳必须从低储存张力(storage tension)拉伸至高安装张力。另外，数段聚酯缆绳必须连接在一起。大插接环(spliced eye)必须由操纵系统操纵，且两个环之间的连接必须在悬挂于缆绳中的高负载下进行。

用于操纵负载的不同的工具在现有技术中是已知的，这些工具比如是从船上放低或在船上吊起的锚或其他设备。

2001年6月2日的US6182915A(ODIM ASA)中描述了用于合成缆绳的牵引绞盘。该牵引绞盘包括三个或更多滑轮，其中滑轮被设置成使缆绳可大体沿着两个滑轮的公切线从一个滑轮设置至下一个滑轮，并使缆绳靠在滑轮的大约半个圆周上，且其中每个滑轮由独立的马达来操作。通过滑轮的独立操作，由每个滑轮施加到缆绳上的力被有效地控制，以避免局部过载和对缆绳的潜在损伤。提供卷筒来储存缆绳，但是没有给出在缆绳的总长超过可在一个卷筒上储存的长度时操纵缆绳的解决办法。在当前作业所在的深度下，必须将来自数个卷筒的缆绳连接以提供充分有效的缆绳长度。‘915专利没有用于连接来自不同卷筒的缆绳的解决办法以及用于连接处于负载状态下或高张力下的缆绳的解决办法。另外，在‘915专利中也没有提及将缆绳从容器或类似物装载至要在船上操纵的卷筒上，因为该专利仅仅描述了此类牵引绞盘的功能和优点。远离海岸在越来越深的水中的油气开采的发展使得在石油和/或可燃气体领域的出港或入港两者中操纵缆绳的有效解决办法变得非常重要。

本发明提供了这样的解决办法，即可以以有效的方式来操纵大量的缆绳，且可以在缆绳处于高张力情况下时以安全并有效的方式来连接缆绳。

发明内容

根据第一方面，本发明提供海上船的缆绳操纵系统，用于操纵海上重型起重和调配作业使用的合成缆绳，该系统包括多个绞车卷筒、缠绕系统、传送系统和牵引绞盘，绞车卷筒被采用以容纳预定长度的缆绳，缠绕系统用于使缆绳在卷筒上卷进以及绕出，传送系统包括用于在卷筒和牵引绞盘之间引导缆绳的滑轮，牵引绞盘包括三个或更多滑轮，其中滑轮被设置成使缆绳可大体沿着两个滑轮的公切线从一个滑轮设置至下一个滑轮，并使缆绳靠在每个滑轮的大约半个圆周上，且其中每个滑轮由独立的马达操纵，并且其中掣索器相对于牵引绞盘上游的卷筒而设置在牵引绞盘的下游。使用具有将使载荷分配至所有滑轮上的数个独立控制的滑轮的牵引绞盘，并且其中缆绳沿着构成两个滑轮的公切线的滑轮之间的轨道前行，将具有如下优点：缆绳端部的环可在张力下牵拉穿过牵引绞盘，而不会对缆绳或牵引绞盘造成损伤。

根据一个实施方式，在吊车上设置一个或多个操纵器，以允许操纵器在船的船后甲板处动作。在甲板处或邻近甲板将操纵器设置在吊车上允许在甲板处远程控制操作。远程控制的操纵器允许缆绳的远程控制持久连接，即不需要有人员为了这种操作而在例如后甲板等高风险区域。

根据另一实施方式，掣索器包括旋转部件和两个大体竖直的销，旋转部件具有大体竖直的旋转轴线，两个大体竖直的销具有大于要被停止并设置在旋转部件处的缆绳的垂直距离。掣索器可被设计为在不使用时缩回船的甲板中。这种掣索器在张力下能迅速和有效地锁住和解锁缆绳。该设备可被远程控制且不需要人员为其操作而在甲板上。