[发明专利]管组装站

说明书

本发明公开了一种管组装站，用于在管组装期间在安装接头上执行操作，所述站具有启用导轨，所述启用导轨围绕管可以穿过的开口延伸。工具托架被布置为沿该启用导轨且在管的周界周围来回移动。所述站还包括远离所述启用导轨的备用位置以及转换器，该转换器被布置为将所述工具托架从启用导轨转移到备用位置。通过提供导轨和备用位置这样的组合，工具托架可以被带到启用导轨上以执行管接合操作的位置并且随后可以返回到备用位置，在该备用位置工具托架不妨碍管上发生的操作。这样的转换装置允许更加有效地使用接头周围的有限空间。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及管铺设期间的海上管组装操作，特别涉及一种在这样的操作期间可以使用的管组装站。本发明还涉及一种包含这样的站的船以及在竖直模式和倾斜模式中执行管组装的方法。

2.背景技术

管铺设船以多种配置为众所周知。它们可以被宽泛地分成三个主要操作原理，即用于深水的J铺设船，近乎竖直的管部署、水平或低角度部署的S铺设和卷筒式铺设。在J铺设和S铺设操作中，连续的管段(单接头、双接头、三接头、四接头等)在安装接头处被焊接到管柱上并且朝着海床部署。在卷筒式铺设的情况下，使一个连续的管从具有设置在每个卷筒的端部处的安装接头的卷筒解开。

来自管上区段(柱)和悬链线(下区段)的两个管端的组装需要不同的连续操作，包括但不限于：焊接准备；装备控制；预热；焊接；焊接冷却；焊接检查；内部或外部焊趾修改；安装接头表面处理；安装接头防腐蚀绝缘；以及安装接头热绝缘。通常提供不同的工具以支持所有这些连续的操作。

在管组装站或管铺设井架的界限内，用于所有这些工具的可用空间可能是有限的。许多工具是极其笨重的且每个工具可能需要它自身的电源供应或其他要素供应。每个工具将需要一个或多个操作员，并且工具和操作员的移动是复杂的且有时是危险操作，考虑到船自身可能在移动。

已经提出了一种装置，通过提供沿围绕焊接位置处的管的引导件移动的焊接装备支架来便于这样的操作。在US2007/0023479中公开了这样的装置，该装置包括用于使焊接装备支架沿轨道和脐带(umbilical)移动焊接装备支架的驱动器以将焊接装备连接到焊接装备支架。

尽管现存的系统使这样的管组装方便，但仍需要进一步改进这样的工艺和设备。

发明内容

根据本发明，提供一种管组装站，用于在管组装期间在安装接头上执行操作，所述管组装站包括：启用导轨(active rail)，所述启用导轨在管能够通过的开口周围延伸，以及工具托架，所述工具托架被布置为沿所述启用导轨且在管的周界周围来回移动。所述站还包括远离所述启用导轨的备用位置和转换器，所述转换器被布置为将所述工具托架从所述启用导轨转移到所述备用位置。通过提供导轨和备用位置这样的组合，工具托架可以被带到启用导轨上以执行管接合操作的位置并且随后可以返回到备用位置，在该备用位置工具托架不妨碍管上发生的操作。这样的转换或分路装置允许更加有效地使用接头周围的有限空间。

在本文中，提到导轨意在指的是可以被用于支撑和引导工具托架的最广泛的可能意义上的任何形式的引导件。在一个实施方案中，该导轨可以是单个的起重机梁，诸如I梁、J导轨或类似物，允许工具托架悬吊，同时确保在每个工具托架下方和周围的自由接近。然而，不排除导轨可以是或可以包括多个单独的导轨，诸如对于轨道的情况，且导轨可以在工具托架下面、上方和/或旁边。

所述工具托架可以包括任何适合的装置以允许它在导轨上来回移动，例如，通过滚动、滑动或滑行。为了以下的讨论方便起见，这样的元件将被称为转向架。在起重机梁的情况中，工具托架可以通过一个或多个与导轨啮合的转向架被悬吊。在一个实施方案中，工具托架可以是自推进的，以用于沿启用导轨和/或备用导轨移动。技术人员将意识到允许托架沿导轨移动的多种装置，包括但不限于，齿条齿轮装置、摩擦驱动装置及类似物。特别地，一个或多个转向架可以设置有从动构件，例如与导轨的部分相啮合的轮。