CN101331054B - 月池中的防晃荡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防晃荡月池结构。本发明的防晃荡月池结构包括：多个月池板(112、114和116)，设置在月池(100)的船头侧壁(401)、船尾侧壁(403)和相对的两侧壁(405)上；月池底部挡块(130)，设置在月池(100)的船头侧下边缘(407)上。所述月池板和月池底部挡块具有突出的长度，并且它们不与最大工作区域干扰。所述月池板的多个上台阶(112a、112b、114a、114b、116a、116a-1、116b和116b-1)被布置成使得当船处于工作状态时，所述上台阶低于海水的自由面，所述月池板的多个下台阶(112c、112d、116c和116d)被布置成使得当船行驶时，所述下台阶低于海水的自由面。

Description

月池中的防晃荡装置

技术领域

本发明涉及一种具有防晃荡月池结构的船。

背景技术

根据快速的国际工业化和技术的发展，地球资源(例如，石油)的使用日益增加。因此，从全球角度来看，石油的稳定生产和供应已经成为非常重要的事情。

为此，对小型边缘油田或深海油田的开发的关注度已经提高，而这些油田曾因其潜在收益低而不被重视。因此，随着近海钻井技术的发展，具有适于开发这种海底油田的钻井设备的钻井船被提出并得到发展。

在传统的石油钻井技术中，主要使用钻探船(rig ship)或固定式平台，钻探船或固定式平台只能通过拖轮运动，并且使用停泊装置停泊在海上的某个位置，以进行石油钻井操作。

然而，最近已经开发了设置有先进的钻井设备并具有与常规船相似的结构以使其能够在自有动力下进行航行的钻井船，并且这些钻井船已经用于海底石油钻井。

为了开发小型边缘油田，考虑到钻井船必须频繁地改变其固定位置的工作条件，钻井船被构造成能够在其自有动力下运动，而不使用拖轮。因此，在被设计成能够在其自有动力下运动的钻井船中，优越的行进性能必须被看作钻井船的重点。

同时，相对较大并且钻井管道通过其运动到海底的月池穿透钻井船的中部形成。月池对于钻井船的功能是不可缺少的，但是从使船停泊、船的航行稳定性和航行性能的角度来看，月池变成了薄弱点。

具体地讲，在传统的钻井船中，由于月池中的海水和船外部的海水之间的相对运动而引起的晃荡现象，所以当钻井船行驶时，阻力增加，其速度降低，功耗增加，燃油消耗增加，并且对船体造成损害。

此外，在传统钻井船的情况下，由于月池中的海水的运动，海水可能会溢流到船上，导致工人的安全性和工作效率降低。

发明内容

技术问题

因此，提出本发明以解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的目的在于提供一种分散和吸收船的月池中的海水的动能的防晃荡月池结构，从而减轻在月池中出现的晃荡和溢流现象，并使在月池中产生的漩涡最小化，由此提高船的潜在速度。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种防晃荡月池结构，该防晃荡月池结构包括：多个月池板，垂直地设置在月池的内壁的船头侧壁、船尾侧壁和相对的两侧壁上；月池底部挡块，沿着朝向月池的中心的方向设置在月池的内壁的船头侧下边缘上，其中，所述月池板和月池底部挡块在月池板和月池底部挡块不与最大工作区域干扰的范围内具有突出的长度，所述月池板的多个上台阶被布置成使得当船处于工作状态时，所述上台阶低于海水的自由面，所述月池板的多个下台阶被布置成使得当船行驶时，所述下台阶低于海水的自由面。

优选地，在月池板中，每个船头侧月池板的突出长度可大于每个船尾侧月池板的突出长度。此外，在侧壁月池板中，每个船尾侧上台阶的突出长度可小于船头侧上台阶和船头侧下台阶的每个的突出长度。

此外，优选地，船头侧月池板的层数或台阶数可大于船尾侧月池板的台阶数，侧壁月池板的船尾部分的台阶数可小于侧壁月池板的船头部分的台阶数。

同样，优选地，月池板的突出长度在层与层之间可彼此相等或相近，或者，另一种方案是月池板的突出长度可以从船的顶部到船的底部减小。

此外，所述防晃荡月池结构还可包括多个月池板支撑件，这些月池板支撑件设置在月池板上，用于将月池板紧固到月池的内壁。

优选地，可穿透月池板形成多个月池板孔，以减轻流体撞击月池的力。

此外，月池底部挡块的突出长度可大于月池的纵向长度的0％，且等于或小于月池的纵向长度的20％。

此外，月池板底部挡块的高度可等于船的双层底部的高度。这里，术语“双层底部的高度”表示双层船体的外面板和内面板之间的距离。由于月池底部挡块的高度与船的双层底部的高度相等的这种结构，所以当建造船时，可加工性和生产率得到提高。

有益效果

根据本发明的防晃荡月池结构分散并吸收了船的月池中的海水的动能，从而减轻在月池中出现的晃荡和溢流现象。此外，该防晃荡月池结构使在月池中产生的漩涡最小化，从而其优点在于，当船行驶时，船的速度被提高。

附图说明

图1是具有根据本发明第一实施例的防晃荡月池结构的船的侧剖视图；

图2是沿着图1的线P-P截取的俯视剖视图；

图3是沿着图1的线Q-Q截取的俯视剖视图；

图4是示出图1的第一实施例的一部分的透视图；

图5是具有根据本发明第二实施例的防晃荡月池结构的船的侧剖视图；

图6是示出图5的第二实施例的放大侧剖视图；

图7是示出图5中所示的第二实施例的船的横向剖视图。

在附图中对元件的指代如下：

100...月池                     102...船头部分

104...船尾部分                 112、212...船头侧月池板

114、214...船尾侧月池板

116、216...侧壁月池板

130...月池底部挡块             150...月池板支撑件

401...船头侧壁                 403...船尾侧壁

405...相对两侧壁               407...船头侧下边缘

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的优选实施例。

第一实施例

图1是示出具有根据本发明第一实施例的防晃荡月池结构的船的侧剖视图。图2是沿图1的线P-P截取的俯视剖视图。图3是沿着图1的线Q-Q截取的俯视剖视图。图4是示出图1的第一实施例的一部分的透视图。

如图1所示，根据船内的位置，具有根据本发明的防晃荡月池结构的船被分成：船头部分102，形成船的前部；船尾部分104，形成船的后部；月池100，形成在船头部分102和船尾部分104之间。

月池100从船的顶部到船的底部竖直地穿透船形成，并且月池100用作钻井机械和钻井管道通过其到达海底的通道。

本发明的防晃荡月池结构包括月池板112、114和116以及月池底部挡块130，这些月池板112、114和116缓冲流体的晃荡运动，即，缓冲被吸入月池100内的海水的周期性运动，月池底部挡块130防止沿着船的下表面流动的水在月池100中形成漩涡。

构成防晃荡月池结构的月池板112、114和116垂直地结合到船头侧壁401、船尾侧壁403和相对的两侧壁405，这些壁形成月池100的内壁。

根据对应于月池100的内壁的位置，月池板112、114和116被分为船头侧月池板112、船尾侧月池板114和侧壁月池板116。

参照图1、图2和图4，设置了月池板112、114和116的几个上台阶112a、112b、114a、114b、116a、116a-1、116b和116b-1，使得当船处于工作状态时，这些台阶低于海水的自由面。这里，上台阶112a、112b、114a、114b、116a、116a-1、116b和116b-1被设置在船头侧壁401、船尾侧壁403和相对的两侧壁405上的相应位置。

术语“工作状态”指当进行钻井处理或构建海底结构的处理时船的状态。

另一方面，设置月池板112、114和116的几个下台阶112c、112d、116c和116d，使得当船行驶时，这些台阶在海水的自由面以下。这里，下台阶112c、112d、116c和116d被设置在船头侧壁401以及相对的两侧壁405的仅与月池的船头侧部分相邻的部分上的相应位置。

当对图2和图3进行说明时，这点被清楚地理解。

图2是显示月池板112、114和116的多个上台阶的俯视图。图3是显示月池板112、114和116的多个下台阶的俯视图，这些下台阶的面积小于月池板112、114和116的上台阶的面积。

详细地讲，如图4所示，考虑到钻井装备，月池板112、114和116突出的长度(L、d、b和f，见图4)彼此不同，或者月池板112、114和116具有部分被省略的形状。

每个船头侧月池板112的突出长度(L)大于每个船尾侧月池板114的突出长度(d)。此外，在侧壁月池板116中，船尾侧上台阶116a-1和116b-1的每个的突出长度(b)小于船头侧上台阶116a和116b以及船头侧下台阶116c和116d的每个的突出长度(f)。

由此，因为所述多个板具有不同的尺寸，所以当进行钻井工作时，包括穿过月池100的钻井机械和钻井管道的钻井设备是可移动的，并且月池板112、114和116在不与钻井设备干扰的情况下可在月池100中展现出防晃荡效果。

此外，船头侧月池板112的台阶的层数大于船尾侧月池板114的台阶的层数。侧壁月池板116的船尾部分的台阶数小于侧壁月池板116的船头部分的台阶数。

月池板112、114和116的台阶数不同的原因如下。因为穿过月池100的包括钻井机械和钻井管道的钻井装备在最大工作区域内是可动的，并且最大工作区域从船的甲板到船的底部增加，所以，为了防止当进行钻井处理时月池与钻井设备干扰，月池板112、114和116的台阶数必须变化。

在另外的描述中，在月池100的船尾部分的下部未设置板，以防止当朝月池100的船尾部分倾斜时船尾侧月池板114与钻井装备的最大工作区域干扰。

换句话说，为了应对安装在船的甲板上的主钻机的工作台被布置在与月池的船尾部分相邻的位置的情况，月池板112、114和116按照上述形状形成。

此外，作为另一实施例(未显示)，月池板可具有与上述构造相反的构造，以应对主钻机的工作台被布置在与船头部分相邻的位置的情况。详细地讲，在钻井装备的最大工作区域按照与图4的方式相反的方式朝着月池100的船头部分倾斜的情况下，所述多个月池板可被构造成使得船头侧月池板的突出长度小于船尾侧月池板的突出长度，并且每个侧壁月池板的船尾部分的突出长度大于每个侧壁月池板的船头部分的突出长度。

此外，在月池板112、114和116中设置多个月池板支撑件150，以将月池板稳定地紧固到月池100的内壁上，即，紧固到船头侧壁401、船尾侧壁403和相对的两侧壁405上。

此外，多个月池板孔118穿透月池板112和116形成，从而撞击月池板112和116的一些流体流过这些孔。

月池板孔118减小月池100中的流体的撞击力，从而防止流体将过大的撞击力施加到月池板。

这样，安装在月池100的内壁上的月池板112、114和116用于抑制被吸入月池100的流体的晃荡运动。

详细地讲，通常船根据海水条件(例如、波浪、风、潮流等)承受周期性运动。这里，当船的运动周期不同于被吸入月池100内的流体的运动周期时，在船和月池100中的流体之间出现相差。

由于相差，月池100中的流体可溢流到船的甲板上。在本发明中，月池板112、114和116吸收在月池100中向前、向后、向上和向下运动的流体的一些动能，从而抑制流体的晃荡运动，由此防止月池100中的流体溢流到船的甲板上。

构成防晃荡月池结构的月池底部挡块130沿着朝向月池100的中心的方向结合到月池100的内壁的船头侧下边缘407。月池底部挡块130最好与船的下表面齐平。

如图1所示，月池底部挡块130的突出长度(L1)大于月池100的纵向长度(L2)的0％且等于或小于月池100的纵向长度(L2)的20％。此外，月池底部挡块130的高度(h)与船的双层底部的高度相等。

由于月池底部挡块130的高度(h)与船的双层底部的高度相等的这种结构，所以当建造船时，可加工性和生产率得到提高。这里，术语“双层底部的高度”指双层船体的外面板和内面板之间的距离。

通常，当具有月池的船行驶时，沿着船的下表面流动的流体在月池100的内壁的船头侧下边缘407处散开。由于这个原因，在月池100中产生漩涡。当船行驶时，在月池100中产生的这种漩涡减小了船的速度。因此，为了增加船的速度，有必要使漩涡的产生最小化。月池底部挡块130实现了需要的功能。

即，月池底部挡块130使流体在月池100的内壁的船头侧下边缘407周围散开的位置最大化地朝着船的船尾部分运动，从而使得在月池100中漩涡的产生最小化。

第二实施例

根据本发明第二实施例的防晃荡月池结构除其被构造成月池板的突出长度从船的顶部向船的底部减小以使最大工作区域朝着船的底部扩展之外，该结构的技术精神与第一实施例的技术精神相同或相似。因此，在图1至图7的不同的附图中，始终使用相同的标号来指示相同或相似的部件。此外，将省略对这些部件的解释。

如图5和图6所示，几个月池板212、214和216沿着船的高度方向在互相隔开预定间隔的位置从船的顶部至船的底部分别垂直地结合到船头侧壁401、船尾侧壁403和相对的两侧壁405上。

参照图6，术语“最大工作区域(A)”表示月池的最大区域，在该最大区域内，当进行钻井操作时，穿过月池100的包括钻井机械和钻井管道的钻井装备在不与月池100接触的情况下是可动的。最大工作区域的直径或截面面积从船的甲板到船的底部增加，从而限定了具有圆形或矩形的截头锥形的范围。

如图5至图7所示，为了有效地抑制在月池板212、214和216不与最大工作区域(A)干扰的范围内的月池100中的流体的晃荡运动，月池板212、214和216的层数或台阶数彼此相等。

此外，考虑到主要在与月池100的船尾部分相邻的位置进行钻井操作，月池板212、214和216可被构造成使得月池板212、214和216突出的长度彼此不同或基于月池的中心对称。

同时，已经参照附图在说明书中解释过的本发明的优选实施例仅是示例性例子，并未设立本发明的范围。此外，除了披露的实施例，本领域技术人员应当意识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换。

工业应用

如上所述，期望根据本发明的防晃荡月池结构被广泛地用于包括制造能够在其自身动力作用下进行航行并设置有钻井装备的钻井船的造船工业。

Claims (9)

1.一种防晃荡月池结构，包括：

多个月池板(112、114、116，212、214、216)，垂直地设置在月池(100)的内壁的船头侧壁(401)、船尾侧壁(403)和相对的两侧壁(405)上；

月池底部挡块(130)，沿着朝向月池(100)的中心的方向设置在月池(100)的内壁的船头侧下边缘(407)上，其中，

所述月池板和月池底部挡块(130)在所述月池板和月池底部挡块不与最大工作区域干扰的范围内具有突出的长度，

所述月池板的多个上台阶(112a、112b、114a、114b、116a、116a-1、116b和116b-1)被布置成使得当船处于工作状态时，所述多个上台阶低于海水的自由面，所述月池板的多个下台阶(112c、112d、116c和116d)被布置成使得当船行驶时，所述多个下台阶低于海水的自由面。

2.如权利要求1所述的防晃荡月池结构，其中，所述月池板在月池的船头侧、船尾侧和侧壁上具有相同的突出长度。

3.如权利要求1所述的防晃荡月池结构，其中，所述月池板的突出长度从船的顶部到船的底部减小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的防晃荡月池结构，还包括：

多个月池板支撑件(150)，设置在所述月池板上，用于将所述月池板紧固到月池的内壁。

5.如权利要求1至3中任一项所述的防晃荡月池结构，其中，月池底部挡块的突出长度(L1)大于月池的纵向长度(L2)的0％，且等于或小于月池的纵向长度(L2)的20％。

6.如权利要求1至3中任一项所述的防晃荡月池结构，其中，在所述月池板中，每个船头侧月池板(112)的突出长度(L)大于每个船尾侧月池板(114)的突出长度(d)，并且所述侧壁月池板(116)的每个船尾侧上台阶(116a-1、116b-1)的突出长度(b)小于所述侧壁月池板(116)的每个船头侧上台阶(116a、116b)和船头侧下台阶(116c、116d)的突出长度(f)。

7.如权利要求6所述的防晃荡月池结构，其中，在所述侧壁月池板(116)的船头侧上台阶(116a、116b)和船头侧下台阶(116c、116d)以及所述船头侧月池板(112)上穿透地形成多个月池板孔(118)，以减轻流体撞击月池(100)的力。

8.如权利要求1至3中任一项所述的防晃荡月池结构，其中，在所述月池板中，所述船头侧月池板(112)的层数大于所述船尾侧月池板(114)的层数，并且船尾侧的侧壁月池板(116)的层数小于船头侧的侧壁月池板(116)的层数。

9.如权利要求1至3中任一项所述的防晃荡月池结构，其中，月池板底部挡块的高度(h)等于船的双层底部的高度。

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