[发明专利]用于在海中铺设海上刚性管道的海底管道安装船及方法

说明书

本发明涉及一种用于在海里铺设海上刚性管道的海底管道安装船和方法，所述船至少适配成实施刚性卷筒铺设的方法。所述船包括至少一个竖直贮存卷筒，该竖直贮存卷筒用于贮存已卷绕的刚性管道。设置左卷筒支撑结构和右卷筒支撑结构以支撑至少一个贮存卷筒的重量。左支撑结构和右支撑结构实施为形成枢转结构，所述枢转结构使水平卷筒轴线能够围绕竖直轴线进行角度调节，以变换至少一个贮存卷筒的角度位置。

技术领域

本发明涉及一种用于在海底铺设海上刚性管道的海底管道安装船，所述船至少适配成实施刚性卷筒铺设方法。更特别地，本发明涉及一种改进的用于铺设刚性管道的船和方法，其中特殊构造的船具有船体、甲板和至少一个竖直贮存卷筒，该竖直贮存卷筒用于贮存用于铺设的卷绕的刚性管道，所述贮存卷筒能够围绕水平的卷筒轴线旋转。

背景技术

卷筒式管道铺设船典型地应用于深水水域的情况中。申请人多年来一直建造这种管道铺设船，这种管道铺设船通常包括至少一个竖直贮存卷筒、左卷筒支撑结构和右卷筒支撑结构、包括管道引导器的管道投放组件、矫直器、张紧器，以及管道支撑设备，从而能够将海上刚性管道朝水域底部铺设到该水域中。

根据本发明的船的贮存卷筒能够围绕水平的卷筒轴线旋转，并且包括左竖直凸缘和右竖直凸缘，在该左竖直凸缘与右竖直凸缘之间沿横向方向延伸有卷筒毂。在该卷筒毂上能够贮存多个层，每个层包括多个管道绕卷。至少一个贮存卷筒的重量由左卷筒支撑结构和右卷筒支撑结构来支撑，该左支撑结构和右支撑结构一起限定水平卷筒轴线。所述左支撑结构和右支撑结构由所述船支撑。通常，设置贮存卷筒驱动装置以使贮存卷筒旋转。

通常对于这种类型的管道安装船来说，管道投放组件沿卷筒的退绕方向的下游安装至船。管道投放组件适配成沿着作业线而将已解绕的管道投放到海里。管道投放组件包括管道引导器，所述管道引导器具有基本沿贮存卷筒的方向而定向的细长的管道引导构件，并且该管道引导器设有基本为圆形或者半圆形的管道引导表面，所述管道引导器适配成引导已解绕的管道从贮存卷筒沿着管道引导器而进入到作业线中，其中所述管道在作业线上游的引导接触点处接触管道引导构件并且在引导脱离点处脱离所述构件而进入到作业线中。

此外，在处理刚性管道时通常还使用：

·矫直器，其设置在贮存卷筒的退绕方向的下游以对刚性管道进行矫直。

·至少一个张紧器，其设置在管道引导器的下游以控制刚性管道在海底的铺设速度，所述张紧器适配成与作业线中的管道接合并支撑已投放的管道的至少一部分重量。

·管道支撑设备，其适配成支撑作业线中的已投放的管道的重量。

为了促成管道被恰当地解绕(也称为使刚性管道从贮存卷筒退绕到管道引导器)，管道脱离角优选基本为90°，其中管道脱离角限定为管道绕卷从卷筒毂退绕的方向与水平卷筒轴线之间的夹角。对于包括贮存卷筒和管道引导器的系统来说，可以限定左偏离角和右偏离角来决定贮存卷筒的卷绕情况和退绕情况。左偏离角和右偏离角限定为第一直线与第二直线之间的夹角，所述第一直线是垂直于卷筒轴线而从引导脱离点到贮存卷筒来绘制的，所述第二直线是从引导脱离点分别到左凸缘和右凸缘绘制的。有利地，左偏离角和右偏离角不超过7.5°，优选不大于5.5°。偏离角越大，则卷绕和退绕越不良，这会由于挤压和磨损而造成管道损坏。

因此，对于给定的最大许可偏离角和给定的贮存卷筒与管道引导器之间的距离(它们由船的尺寸而确定)来说，卷筒毂之间的距离是有限的。因此，能够铺设的管道的量是有限的。