CN101057042B - 软码头锚泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锚泊系统，包括在离岸位置锚固到或停靠在海床(2)上的碳氢化合物存储和/或处理单元(1)，及锚泊在该存储和/或处理单元(1)旁边的船只(13)，该存储和/或处理单元(1)包括船体(6)，并在单元前部(26)和后部(25)中沿单元一侧包括至少一个支撑结构(7，7’)和一个悬挂件(9，12)，该悬挂件一端与支撑结构(7，7’)相连，另一端与从该悬挂件上悬下的码头件(10，10’)相连，该码头件(10，10’)包括与船只接触的振动吸收器，该码头件包括锚泊线连接点和缆绳，该缆绳从船只前部和船只后部上的锚泊点分别延伸到码头件上的相应锚泊线连接点，船只上的锚泊点和相应锚泊线连接点在船只长度方向上间隔的距离(L1，L2)为至少5米，优选为至少10米。

Description

软码头锚泊系统

技术领域

本发明涉及一种并排式锚泊系统，包括位于固定离岸位置处的碳氢化合物存储和/或的处理单元以及锚泊在该处理单元旁边的船只，该处理单元包括船体，在该单元的前面和后部中沿该单元的侧面具有从船体朝船外突出的支撑结构，和至少一个悬挂件，该悬挂件一端与支撑结构相连，另一端与从该悬挂件上悬下的码头件相连，该码头件包括与船只接触的振动吸收器。

背景技术

从美国专利No.4,817,552中已知一种锚泊系统，其中船只通过从浮置码头或船只上的臂处悬下的装载有重物的防冲件而沿码头、桥墩、或大船锚泊。船只通过大体垂直于油船延伸的缆绳与防冲件相连。该装载有重物的防冲件提供一种柔性锚泊系统，其在锚泊后在船只上产生侧向恢复力，作用在防冲件上的力不会变大。这种已知系统的缺点在于，当使用在离岸环境中时，船只与浮动码头或船只的锚泊在长度方向上刚度不够，在通常的海上状态下不能保持正确的对准。特别是在运输低温碳氢化合物例如LNG的过程中，需要在船只长度方向上有足够的锚泊稳定性，以允许从船只到存储和/或处理船只的低温流体的不中断和安全运输。

在GB 1312863中，公开了一种锚泊系统，用于将油船并排锚泊到存储船只处，允许船只在不平的海面上进行相对移动。船只通过中央系索(breast line)和弹簧锚固线、以及与向外突出的液压阻尼臂相连的充气轮胎形式的弹性缓冲件彼此锚泊，从而油可以从油船到存储船只处进行可靠卸载。船只靠得很近，从而在一个船只出现危险的情况下可能会危害相邻的船只。由于船只靠得近，突然的摇摆和偏转运动可能会在防冲件上产生较大的力。另外，铰接臂结构相对复杂，并且在苛刻的离岸环境下使用时要经常维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许柔性并排式锚泊的锚泊系统。

本发明的另一目的提供一种并排式锚泊系统，其允许船只以相对大的间隔锚泊到一个单元上，并允许在船只接近单元时施加相对大的恢复力。

本发明的又一目的在于提供一种锚泊系统，其允许精细调节锚泊系统相对于环境条件的刚度，其相对简单，需要较少的维护。

本发明的又一目的在于提供一种锚泊系统，其可以形成位于船只之间的工作平台

根据本发明的锚泊系统的特征在于，包括具有锚泊线连接点的码头件，以及分别从船只前部和船只后部的锚泊点延伸到码头件上相应锚泊线连接点的缆绳，船只上的锚泊点和相应锚泊线连接点在船只长度方向上分开一段至少5米的距离，优选为10米。

通过将船只在锚泊位置处直接锚泊到码头件上，该锚泊位置距码头件上的锚泊位置一段纵向距离，船只可以通过中央系索和/或弹簧锚泊线在长度方向上牢固地与码头件相连，且与处理和/或存储船只相距较大距离，同时具有相对较大的侧向(横向)柔性。码头件本身可以从悬挂装置处摆动，并确定纵向和横向柔性。优选地，悬挂件为钢丝缆绳和链。可选地，枢转杆、枢转刚性结构或其组合也是可行的。中央系索和/或弹簧锚泊线可以是钢丝缆绳、聚酯或尼龙缆绳，这取决于要采用的长度和锚泊力，只要在码头件和船只之间建立相对刚性的连接即可。

在根据本发明的并排式锚泊系统的一个实施例中，支撑结构包括至少一个位于单元前部的件和至少一个位于单元后部的件，其可以独立移动，使码头件上的扭矩减少。

在一个优选结构中，码头件可以由空间框架形式的单个结构形成，其可以具有浮力、压载箱和/或额外重物，为船只提供沿其长度的主要部分的连续支撑，并在船只和单元之间提供工作空间和进入平台。码头件可以用作对单元和船只之间的刚性或柔性流体输送系统的支撑。

在另一个优选实施例中，除了与码头相连的锚泊系统外，船只还通过多个锚泊线在船只的船首和船尾直接与存储和/或处理单元相连。通过优选为相对柔性的聚酯或尼龙线的这些多个锚泊线，可以获得在存储和/或处理单元方向上的横向预拉伸。根据锚泊力和海面状态，这些锚泊线可以与单元上的恒定拉伸装置例如绞车或液压拉伸系统相连。

附图说明

下面将参考附图通过示例方式详细说明根据本发明的几个实施例，附图中：

图1和2为根据本发明的锚泊系统的示意性侧视图，码头件分别处于活动位置和存储位置，

图3和4分别以横向侧视图和纵向侧视图示出了锚泊系统的示意图，其中可选的悬挂件包括三角形框架。

图5为图3和图4的锚泊系统的俯视图。

图6为锚泊系统的俯视图，其包括直接与单元的前后部分相连的锚泊线和被锚泊的船只。

图7为锚泊系统的俯视图，其中该码头件由两个独立部分组成。

图8为锚泊系统的俯视图，其中码头件大体沿着船只的整个长度延伸。

图9为一个实施例的正视图，包括由承载该锚泊系统的由海床支撑的塔。

图10为一种锚泊结构的平面图，两个船只在由海床支撑的塔的每一侧上被锚泊到该锚泊结构上，以及

图11为一种锚泊结构的平面图，其中前后中央系索大体垂直于纵向方向定位。

具体实施方式

图1示出了一个存储和/或处理单元1，其可以是单点或分散锚泊的FPSO(浮式生产储油卸油船)，停靠在海床上的基于重力的结构(GBS)，LNG FSRU(浮式液化气储存船)等。图1中所示的该单元1例如通过角塔3和锚固线5锚泊到海床上。该单元1可以绕角塔3响应于风和气流的方向随天气变化。可选地，该单元1可以通过分散锚泊以固定或半随天气变化的方式被锚固到海床上。

沿着船体6的侧面，一个支撑臂7从船体向外突出例如25米的距离。通过优选为链或缆绳9(但是也可以是杆、枢转结构、组合的缆绳-杆结构等)的悬挂件，空间框架形式的码头件10从支撑臂7处悬下。振动吸收器，例如可充气防冲件11与码头件10相连，并位于码头件10和船只13之间，该船只可以是以10到50米距离锚泊在该单元旁边的LNG穿梭船或油船。防冲件11包括例如Yokohama浮式防冲件，其长度为12米，直径为4.5米。通过例如为20米的长链或缆绳14(其可以是缆绳9的延续)，拉伸重物15从码头件10上悬下。可选地，重物15可以放置在码头件10内，或者重物15或其他额外质量可以由放置在码头件10内的压载箱产生。船只13通过锚泊缆绳16被锚泊到码头件10上，缆绳与船只13上的锚泊点17相连，并与空间框架10上的锚泊线连接点18相连。锚泊缆绳16牢固地将船只13与码头件10相连，从而防冲件11被压缩。通过缆绳9被移出其竖直平面，船只13可以相对于单元1在侧向、横向绕其平衡位置漂移例如5米，并在长度方向或纵向上移动。当码头件10通过锚泊的船只13在横向和/或纵向上被移动时，拉伸重物15提供恢复力，其反作于码头件10和锚泊的船只13的漂移。

在船只13与码头件10脱开且锚泊线16被拖入后，例如经由绞车19以及码头件10与船只甲板在停泊连接点20处的相连，通过旋转或支撑结构7、缆绳9的拖入和/或码头件10的拖入，负重的码头件10可以存储在停靠位置，并例如在甲板上或沿单元被卸压载、拉动，用于存储或维护。当船只13接近单元1时，码头件10已位于单元1的船外，从而它可以用作在锚泊过程中的缓冲件，防止了船只13与单元1的碰撞。

在图3所示的替代实施例中，码头件10从缆绳9和三角形叉12处悬下，缆绳9和三角形叉12一起形成悬挂件。叉12的支腿8和8’通过悬挂连接件21和21’连接到空间框架10上。锚泊系统在纵向上的刚度由缆绳9的长度和由于码头件10和额外重物15的重量产生的缆绳9的拉伸来确定，在长度为0且叉12直接与支撑臂7相连时刚度处于最大值。侧向、横向上的刚度由叉12和缆绳9结合的支撑高度H以及由码头件10和额外重物15的重量产生的缆绳9的拉伸来确定。另外，可以加入多个锚泊线22，其横向于单元1和船只13的长度方向在船只13上的锚泊点24和单元1上的锚泊点23之间延伸，这有助于限制船只13相对于单元1的相对偏转和摆动。锚泊线22的预拉伸产生通过码头件10作用在船只1上的连续横向向外的恢复力，这将进一步有助于限制和控制船只13的相对偏转和摆动。

为了补偿由支撑结构7、缆绳9、码头件10和重物15构成的锚泊系统的重量，碳氢化合物存储和/或处理单元1可以具有位于码头件10相对侧的压载箱23。

在图4中示出了单元1在前部26和后部25设有各自的支撑臂7，7’和承载空间框架10的三角形叉12，12’，空间框架部分地位于水平面27以下。多个支撑臂7，7’也可以位于前部26和后部25中，取决于码头件10的尺寸和重量。

在图5中可以看出，锚泊点17，17’靠近与中央系索16，16’相连的船只13的船头和船尾，距空间框架10上的锚泊线连接点18，18’的距离L1为10-75米。弹簧线28，28’的船只13上的锚泊点29，29’距空间框架10上的锚泊线连接点18，18’的距离L2为10-100米。虽然可以是仅具有中央系索16，16’或仅具有弹簧线28，28’的多个船只13，但最好是既具有中央系索16，16’又具有弹簧线28，28’。以这种方式，船只13与码头件10相连，刚度由中央系索16，16’和弹簧线28，28’的长度和材料来决定。多个锚泊线22，22’横向于单元1和船只13的长度方向在船只13上的锚泊点24和单元1上的锚泊点23之间延伸，这有助于限制船只13相对于单元1的相对偏转和摆动。锚泊线22的预拉伸产生通过码头件10作用在船只1上的连续横向向外的恢复力，这将进一步有助于限制和控制船只13的相对摆动和晃动。

流体输送系统31在船只13上的油箱之间延伸到存储和/或处理单元1上的产品管道。流体输送连接件可以具有装载臂或软管，其桥接船只13和单元1之间的距离，或其被码头件10(部分地)支撑。

图6示出了一实施例，其中，船只13是LNG穿梭船或油船，其通过与码头件10相连的中央系索16，16’并通过从船只13上的多个连接点24，24’延伸到单元1上的多个连接点23，23’的横向锚泊线22，22’锚泊于单元1，该单元1为FSRU。

在图7的实施例中，设有两个码头件10，10’，每个都通过锚泊线16，30；16’，30’与船只13相连。船只13也通过位于船只13船头和船尾处的多个锚泊线22，22’与单元1相连。

图8示出了通过中央系索16，31；16’，31’与船只13相连的单个码头件10。

图9示出了锚泊到从塔50处悬下的码头件10上的船只1。塔50可以支撑在海床上，位于突码头或岸上。在所示的优选实施例中，塔50停靠在海床上，并且每侧51，51’都包括一个锚泊码头件10，10’、一个防冲件11，11’以及碳氢化合物输送臂52，52’。

在图10所示的实施例中，设有两个塔50，50’，在其每侧上都锚泊有一个船只55，56。前、后中央系索与分隔开的锚泊结构53，54相连。以这种方式，如果按顺序进行船只55，56的卸载的话，可以进行连续卸载。

在图11的实施例中，前、后中央系索大体垂直于纵向延伸，从而可获得稳定的锚泊。

LNG船可以锚泊到根据本发明的软码头件10上，且LNG可以通过低温管线直接从岸上卸载或装载。每个塔50，50’可以具有LNG处理单元，例如再气化单元。可替换地，塔并不具有LNG处理设备并可以与岸上的或离岸的LNG存储油箱或其他LNG处理设备相连。

软码头件10也可以安装到塔50，50’上，塔支撑在传统LNG输送突码头上，或可以例如在码头一侧安装到岸上。

Claims (21)

1.一种锚泊系统，包括在离岸位置处锚固到或停靠在海床(2)上的碳氢化合物存储和/或处理单元(1)，以及锚泊在所述存储和/或处理单元(1)旁边的船只(13)，该存储和/或处理单元(1)包括船体(6)，且在单元的前部(26)和后部(25)中沿单元一侧包括从船体(6)向船外突出的至少一个支撑结构(7，7’)，和一个悬挂件，该悬挂件一端与该支撑结构(7，7’)相连，另一端与从该悬挂件上悬下的码头件(10，10’)相连，该码头件包括与船只(13)接触的振动吸收器(11，11’)，其特征在于，所述码头件(10，10’)包括锚泊线连接点(18，18’)和锚泊缆绳，该锚泊缆绳从船只(13)前部和船只(13)后部上的锚泊点(17，17’，29，29’)分别延伸到码头件(10，10’)上的相应锚泊线连接点(18，18’)，船只上的锚泊点(17，17’，29，29’)和相应锚泊线连接点(18，18’)在船只(13)的长度方向上间隔的距离(L1，L2)为至少5米。

2.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，在存储和/或处理单元(1)的前部(26)和后部(25)中设有各自的支撑结构(7，7’)和码头件(10，10’)。

3.根据权利要求1或2所述的锚泊系统，其特征在于，在存储和/或处理单元(1)的前部(26)和后部(25)中设有至少一个支撑结构(7，7’)，单个码头件(10)从所述支撑结构(7，7’)悬下，具有至少相当于支撑结构(7，7’)之间距离的长度。

4.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述船只(13)在船头和船尾通过各自的锚泊线(22，22’)与所述存储和/或处理单元(1)相连。

5.根据权利要求4所述的锚泊系统，其特征在于，所述船只(13)的船头和船尾处的锚泊线(22，22’)是预拉伸的。

6.根据权利要求5所述的锚泊系统，其特征在于，船头和船尾处的锚泊线(22，22’)与恒定的拉伸装置相连。

7.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述悬挂件包括三角形框架(12，12’)，其包括铰接地与码头件(10，10’)相连并具有与缆绳或链相连的顶部的两个支腿(8，8’)，所述缆绳或链与所述支撑结构(7，7’)相连。

8.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10，10’)包括空间框架，其部分浸在水平面以下。

9.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述存储和/或处理单元(1)包括提升装置(19)，用于升高和降低码头件(10)，以及连接装置(28)，用于靠近或抵靠单元(1)的侧面在升高位置中连接码头件(10)。

10.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10，10’)在水平面上的高度为5-25米，宽度为2-10米，长度为5-50米。

11.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10，10’)具有至少一个额外重物(15)。

12.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10，10’)具有压载箱。

13.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述碳氢化合物存储和/或处理单元(1)在码头件(10，10’)的相对侧具有至少一个压载箱，用于补偿支撑结构(7，7’)、码头件(10，10’)和/或重物(15)的重量。

14.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述碳氢化合物存储和/或处理单元(1)被锚泊到单点锚泊系统上。

15.根据权利要求14所述的锚泊系统，其特征在于，所述碳氢化合物存储和/或处理单元(1)通过角塔(3)和锚固线(5)被锚泊到海床上。

16.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，其特征在于，船只(13)在船头和船尾处通过多个锚泊线(22，22’)直接与单元(1)相连。

17.根据权利要求1或16所述的锚泊系统，其特征在于，在存储和/或处理单元(1)的前部(26)和后部(25)中设有各自的支撑结构(7，7’)和码头件(10，10’)。

18.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10)支撑流体输送系统，该流体输送系统用于在船只(13)和单元(1)之间输送碳氢化合物。

19.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，包括塔(50，50’)和锚泊在该塔旁边的船只(13)，该塔(50，50’)包括支撑结构(57，57’)。

20.根据权利要求1所述的锚泊系统，其特征在于，船只上的锚泊点(17，17’，29，29’)和相应锚泊线连接点(18，18’)在船只(13)的长度方向上间隔的距离(L1，L2)为至少10米。

21.根据权利要求10所述的锚泊系统，其特征在于，所述码头件(10，10’)在水平面上的高度为10-20米，宽度为3-8米，长度为10-30米。

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