CN102811902B - 悬挂系统和悬挂结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于离岸结构的悬挂系统，例如用于将碳氢化合物从位于海床的井(1)输送至位于海面的船(3)。该悬挂系统包含浮动系泊的风标船(3)，该风标船带有转塔(11)，该转塔带有悬挂结构(8)。悬挂系统(8)还包含至少一个自悬挂结构(8)悬挂的柔性输送单元(2)。转塔(11)包含与悬挂结构(11)连接或一体形成的支承和旋转系统(5,9)。支承和旋转系统(5,9)包含中心轴线(4)，柔性输送单元(2)以一定的结构关系从悬挂连接点(7)悬挂至海底连接点(1)，从而使得从该海底连接点(1)延伸至该悬挂连接点(7)的矢量具有竖直分量和水平分量，该水平分量与该延伸经过支承和旋转系统的中心轴线的悬挂竖直平面垂直。悬挂竖直平面将悬挂结构(8)分为柔性输送单元(2)朝向部分和对置部分。柔性输送单元(2)朝向部分在水平方向上比对置部分更加靠近海底连接点(1)。悬挂连接点(7)设置在悬挂结构(8)的对置部分中。本发明的悬挂系统减小了(众)柔性输送单元(2)经受高度磨损、以破坏性的曲率弯曲和/或过度拉伸的风险。

Description

悬挂系统和悬挂结构

技术领域

本发明涉及包含浮动风标船的悬挂系统，该浮动风标船包含悬挂结构和一个或多个悬挂自该悬挂结构的柔性输送单元。本发明还涉及包含悬挂结构的转塔。

背景技术

本领域已知包含浮动风标船的悬挂系统，该浮动风标船带有悬挂结构和一个或多个悬挂自该悬挂结构的柔性输送单元，该悬挂系统大体上用于向浮动风标船或从浮动风标船进行流体、电力、电磁波和其它媒介的离岸运输。

柔性输送单元从其引向海底连接点的浮动风标船通常包含外部转塔系统或内部转塔系统。内部转塔系统引导柔性输送单元穿过船体底部，而外部转塔系统引导柔性输送单元从悬挂结构顶侧延伸超出船体和船只的围栏。

风标船通常系泊至海床上，从而使它能够围绕它的转塔的中心轴线随风向运动。

悬挂结构通常通过转塔的支承和旋转系统安装至转塔，从而使得当风标船随风向运动时，悬挂结构将相对风标船转动，但它基本不会相对柔性输送单元转动。

在很多情况下，风标船和/或柔性输送单元可用的水平空间和/或竖直空间是有限的。在本文中，“水平空间”意指在海面和/或海床和/或二者之间的任意水平面上的水平空间。“竖直空间”意指从海面到海床和/或从风标船的龙骨到海床的水深度。在这种空间有限的情况下，柔性输送单元会有经受高度磨损甚至弯曲成破坏性的曲率和/或过度拉伸的风险。

本发明的目的是提供一种悬挂系统，该悬挂系统能够减小柔性输送单元经受高度磨损、弯曲成破坏性的曲率和/或过度拉伸的风险。

发明内容

本发明的目的是通过在权利要求中限定的悬挂系统实现的。可能具有其它优势的其它有利方案限定在从属权利要求中并且描述如下。

术语“海床”基本上用来指海底的地面。

在现有技术的悬挂系统中，悬挂结构通常设有基本为圆形的板结构，该板结构经常与系泊链台一体形成，该系泊链台用于通过系绳系泊至海床。圆板结构中围绕中心轴线(通常也是支承和旋转系统的中心轴线)设置的众圆形开口形成用于延伸至海底连接点的一个或多个柔性输送单元的悬挂连接点。基本上，在现有技术的悬挂系统中，一个或多个柔性输送单元被设置成自尽可能接近海底连接点的悬挂连接点悬挂。

本发明的发明人发现，通过增加悬挂连接点与海底连接点之间的水平距离能够获得很大和意想不到的有利效果，并且发明者进一步提供了允许增加水平距离的悬挂系统。虽然这种水平距离的增加需要柔性输送单元比现有技术中所对应的要长，但是在降低柔性输送单元经受高度磨损、弯曲成破坏性的曲率和/或过度拉伸该柔性输送单元的风险方面所获得的好处，大大超越了采用略长的柔性输送单元的缺点。

该悬挂系统在非常浅的水域中或者在风标船的可用水平空间有限的区域中特别有用，但是它在其它离岸区域内也是有利的。本发明的悬挂系统非常适用于深度至多约200米的浅水域中，例如优选地应用在深度至多约100米的浅水域中，例如应用在深度至多约80米的浅水域中。

本发明的其它应用范围将从下文所给出的描述中得到体现。然而，人们应当理解，体现本发明的优选实施例的详细描述和具体示例只是以说明性的方式给出，因为在本发明的精神和范围内对该细节描述的变化和改进对本领域技术人员而言是显而易见的。

本发明的悬挂系统包含系泊的带有转塔的浮式风标船。

风标船可以是任何一种带有外部转塔系统或内部转塔系统的风标船。风标船的示例包括FPSO(浮式开采、储存与卸装系统)、FSO(浮式储存与卸装系统)和FSRU(浮式储存与再气化单元系统)。

带有转塔的风标船在本领域是广为人知的，例如如上所述。该转塔可以是现有技术经过权利要求中详述的和下文描述的改进后的转塔。

本发明的悬挂系统的转塔系统包含悬挂结构和至少一个悬挂自该悬挂结构的柔性输送单元。

悬挂结构是连接和悬挂柔性输送单元的结构。悬挂结构是转塔的一部分，柔性输送单元从该部分离开风标船并延至其它结构上的连接点，在本悬挂系统中该其它结构是海底结构。

该柔性输送单元可以是任何能够在这种悬挂系统上使用的柔性输送单元。该柔性输送单元可以例如是柔性立管或脐带缆。悬挂系统优选包含若干柔性输送单元，例如包含若干立管，比如若干立管和可选地至少一个脐带缆。柔性输送单元—有时也称为跨接管—诸如立管和脐带缆在本领域中是广为人知的。立管通常用于将石油化学出产物从海床输送至诸如风标船的海面设施。脐带缆通常用于将流体、电力、信号和其它物体输送至和/或输送出海床上的或越过海床的设施。

该转塔包含支承和旋转系统，该系统连接至该悬挂结构或与该悬挂结构一体成形。

术语“连接至”指相互连接的部分是功能有区别的两个部分。术语“与……一体成形”指一体成形的众部分至少具有一些共同结构或共同功能部分。

风标船的支承和旋转系统在本领域中是广为人知的，并且可以例如是美国专利US5517937中所描述的那些。转塔的支承和旋转系统是该转塔的一部分，该部分确保该风标船能够围绕该转塔随风向运动，通常是围绕该支承和旋转系统的中心轴线随风向运动。

在一个实施例中，支承和旋转系统包含两个相互可旋转连接的部分。该支承和旋转系统的第一部分与风标船的船体基本刚性连接，第二部分与悬挂结构连接并且优选地与系泊系统连接，该系泊系统例如为风标船通过其由系绳进行系泊的系泊链台。

在本发明的悬挂系统中，支承和旋转系统包含中心轴线，这里的该中心轴线定义为该支承和旋转系统的转动轴线。柔性输送单元自悬挂连接点悬挂至海底连接点。

悬挂连接点定义为悬挂结构上较靠近支承和旋转系统所具有的中心轴线的点(长度方向上的连接终点)，柔性输送单元自该点悬挂。一般柔性输送单元会自悬挂结构所设有的悬挂孔悬挂，连接的最终区域即是该悬挂孔的周缘。据此，悬挂连接点即是沿较靠近支承和旋转系统所具有的中心轴线的该悬挂孔周缘点。

海底连接点是柔性输送单元与海底结构之间的连接点，该点在管道的长度方向上较靠近悬挂连接点。如果有几个点靠近的程度相等，该海底连接点则是这几个相同程度靠近的点中两个以上不同点的中点。

在本发明的悬挂系统中，悬挂结构和柔性输送单元被设置成使柔性输送单元发生损坏的风险减小。从海底连接点到悬挂连接点的矢量具有竖直分量和水平分量，该水平分量与延伸经过支承和旋转系统的中心轴线的悬挂竖直平面相垂直，该悬挂竖直平面将悬挂结构分为柔性输送单元朝向部分和对置部分。柔性输送单元朝向部分在水平方向上比该对置部分更靠近海底连接点。本发明的悬挂连接点设置在悬挂结构的对置部分上，以此减小柔性输送单元的损坏风险。

如上文所述，本发明的悬挂系统包含任何一种设有一个或多个如本文所述的悬挂连接点的转塔。

在一个实施例中，风标船具有船体并且包含外部转塔系统，在该系统中悬挂结构是固定在超出风标船船体的位置上的顶侧悬挂结构。

外部转塔系统本身在本领域内是广为人知的，该系统经常应用在临时或永久改造成风标船的船只中。外部转塔系统通常相对小于内部转塔系统，并且特别适用在浅水域场合，但是这些外部转塔系统也可以用在更深的水域。

在一个实施例中，风标船具有船体并且包含设于该风标船船体内部和/或下方的内部转塔系统。这种内部转塔系统原则上可以具有任意尺寸。

风标船优选通过系绳系泊至海床和/或一个或多个固定的结构，从而使其能够围绕支承和旋转系统的中心轴线完全地或部分地旋转。基本上，优选将风标船直接通过系绳系泊至海床，以使系泊更为安全。

已系泊的风标船基本上具有很大的运动自由度，以适应由风、水流和波浪施加在风标船上的力，并且即使该风标船是已系泊的，该风标船的运动也可能变得很大。

风标船可以例如能够旋转，从而使其能够具有相对于风、水流和/或波浪的最佳位置，以尽量在水面保持稳定。在一个实施例中，风标船与其系泊结构被设置成使该风标船一直迎着风。

在一个实施例中，转塔系统包含系泊链台，该风标船通过连接至该系泊链台的系绳进行系泊，从而使其能够围绕支承和旋转系统的中心轴线完全地或部分地旋转，该系泊链台优选地与支承和旋转系统连接或一体成形，从而使得处于系泊状态的风标船能够围绕支承和旋转系统的中心轴线随风向运动，同时保持该系泊链台相对于系泊至海床和/或海床结构的系泊结构基本不旋转。

在一个实施例中，系泊链台与悬挂结构相互连接。在风标船可能进行或不进行随风向运动的时候，系泊链台和悬挂结构都是相对于系泊至海床和/或海床结构的系泊结构基本不旋转的。系泊链台和悬挂结构之间的连接可以是任何一种连接，例如机械连接、化学连接和/或物理连接，优选为相对刚性的连接。系泊链台与悬挂结构之间的连接可以是直接连接，或者是通过另一构件比如转塔的心轴进行的连接。

在一个实施例中，系泊链台和悬挂结构相互一体成形，并且包含例如整体或部分共同的结构，该共同结构包含一个或多个用于柔性连接单元的孔以提供悬挂连接点，并且该共同结构完全地或部分地支撑该链台以系泊风标船。

在一个实施例中，支承和旋转系统、系泊链台和悬挂系统相互一体成形，并且包含例如一种支承和旋转系统，该支承和旋转系统包含相对彼此旋转的第一和第二部分以及整体或部分共同的结构，该共同结构包含该支承和旋转系统的第二部分的至少一部分并且包含一个或多个用于柔性连接单元的孔以提供悬挂连接点，并且该共同结构整体或部分支撑链台以系泊风标船。

在一个悬挂结构至少有一部分与系泊链台一体成形的实施例中，该悬挂结构包含第一部分和第二部分，其中该第一部分至少有一部分是由该系泊链台构成的——即该第一部分完全或部分由共同结构构成。悬挂结构的第二部分是第一部分的延伸部和/或刚性连接至该第一部分的部分。该第二部分由此优选地提供悬挂结构的对置部分的主要部分。

在一个优选实施例中，第二部分向远离悬挂竖直平面的方向延伸。由此至少一个悬挂连接点设在了悬挂结构的第二部分中，并且将使一个或多个柔性输送单元的损坏风险进一步减小。通过使第二部分向远离悬挂竖直平面的方向延伸，悬挂系统获得了更大的设计自由度，并且减少了任何对可用的水平空间和/或竖直空间的限制所带来的困难，并且进一步大大减小了柔性输送单元将经受高度磨损、破坏性的曲率和/或过度拉伸的风险。

在一个实施例中，悬挂结构具有大于柔性输送单元朝向部分的对置部分。

柔性输送单元朝向部分具有从悬挂竖直平面起始的朝向部分长度，对置部分具有从悬挂竖直平面起始的对置部分长度。在一个实施例中，对置部分长度显著长于朝向部分长度，对置部分长度优选比朝向部分长度至少长出约10%，比如至少长出约20%，比如至少长出约30%，比如至少长出约50%，比如至少长出约75%，比如至少长出约100%，比如至少长出约125%，比如至少长出约150%，比如至少长出约200%，比如最多长出至少约1000%。

所有从悬挂竖直平面起始的长度都是按垂直于悬挂竖直平面的长度测得的。

在一个实施例中，对置部分长度比朝向部分长度至少长出约0.5米，比如至少长出约1米，比如至少长出约2米，比如至少长出约4米，比如至少长出约6米，比如至少长出约8米，比如至少长出约10米，比如至少长出约12米，比如至少长出约14米，比如至少长出约16米，比如最多大约至少长出约18米。

至少一个悬挂连接点具有至悬挂竖直平面的悬挂距离。在一个实施例中，该悬挂距离为至少约1米，比如至少约2米，比如至少约4米，比如至少约6米，比如至少约8米，比如至少约10米，比如至少约12米，比如至少约14米，比如至少约16米，比如至少约18米，比如至少约20米，比如至少约22米，比如至少约24米，比如至少约26米，比如至少约28米，比如至少约30米。

所有从悬挂竖直平面起始的距离都是按垂直于悬挂竖直平面的距离测得的。

海底连接点原则上可以是连接至任何一种海底结构的任何一种连接点，例如是将柔性输送单元连接至海底结构或直接连接至海床的连接点。海底连接点可以是固定连接或非固定连接。基本上，海底结构期望是对柔性输送单元具有机械性的影响，即它例如通过使该柔性输送单元具有曲率而对柔性输送单元施加一定的力。

在一个实施例中，海底连接点是至呈优选地直接固定至海床的固定的结构形式的海底结构的连接，该海底结构例如是立管塔和用于锚固一个或多个柔性输送单元的海底锚固装置。这种固定海底结构的示例例如描述在美国专利US4182584和美国专利US7040841中。

在一个实施例中，海底连接点是至呈系泊至固定结构的海底结构形式的海底结构的连接，该海底结构优选地包含浮力系统，该海底结构更优选地是经系泊的中等水深拱架。这种水中拱架在本领域中是广为人知的。

在一个实施例中，海底连接点是至由一个或多个柔性输送单元保持就位的海底结构的连接。该海底结构可以优选地包含浮力系统，该海底结构更优选地是经系泊的中等水深拱架或中等水深护套。

上文所指的浮力系统在本领域是广为人知的，并且在实践中包括任何能够通过具有低于海水的密度在海床上方一个位置保持柔性输送单元的一部分的系统。浮力系统通常采用一个或多个包含低密度材料的构件或者带有被包封的空气的构件。

在一个实施例中，至少一个柔性输送单元包含浮力系统或者由浮力系统支撑，该浮力系统将该至少一个柔性输送单元摆布成波浪构型。

在一个实施例中，至少一个柔性输送单元由浮力系统以拱曲的方式支撑。

在一个实施例中，悬挂系统包含系泊的浮标；风标船被设置成围绕该系泊的浮标随风向运动。

在一个实施例中，至少一个柔性输送单元包含一个或多个柔性立管和脐带缆。悬挂系统可以优选地包含若干柔性输送单元，例如若干立管和可选的至少一个脐带缆。

原则上柔性输送单元的数量没有上限，只要悬挂系统能够承受这一重量并且被设计成对于柔性输送单元的数量而言足够大。

在一个实施例中，悬挂系统包含至少2个，比如至少3个，比如至少3个，比如至少4个，比如至少5个，比如至少6个，比如至少7个，比如至少8个，比如至少9个，比如至少10个，比如至少15个柔性输送单元。不是所有的柔性输送单元都需要具有设于悬挂结构的对置部分中的悬挂连接点。在一个实施例中，期望至少约一半的，比如至少约60%的，比如至少约70%的，比如至少约80%的，比如至少约90%的，比如优选地所有的柔性输送单元，各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且(众)悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分中。

柔性输送单元的任何百分比都取为整数个柔性输送单元。

一些柔性输送单元更易于在经受高度磨损、小曲率弯曲和/或拉伸时受到损坏，而其它柔性输送单元具有更高的抵抗强度。一般来说，立管比脐带缆更易于受高度磨损、小曲率弯曲和/或拉伸的影响，大的柔性输送单元比小的柔性输送单元(大/小是关于柔性输送单元的内径而言的)更易于受高度磨损、小曲率弯曲和/或拉伸的影响。

在一个实施例中，悬挂系统包含若干呈立管形式或者呈立管与脐带缆形式的柔性输送单元，且至少约一半的，比如至少约60%的，比如至少约70%的，比如至少约80%的，比如至少约90%的，比如优选地所有的呈立管形式的柔性输送单元各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分中。

在一个实施例中，悬挂系统包含若干呈立管形式或立管与脐带缆形式的柔性输送单元，至少约一半的、比如至少约60%的、比如至少约70%的、比如至少约80%的、比如至少约90%的、比如优选所有的呈立管形式的柔性输送单元具有至少约3英寸、比如至少约4英寸、比如至少约5英寸、比如至少约6英寸、比如至少约8英寸、比如至少约10英寸、比如至少约12英寸、比如至少约14英寸、比如至少约16英寸、比如至少约18英寸、比如至少约20英寸、比如至少约22英寸、比如至少约24英寸、比如至少约26英寸、比如至少约28英寸、比如至少约30英寸的内径，它们各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，该悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分中。

在一个实施例中，悬挂系统包含至多一个自柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元，该悬挂系统优选包含至多2个，比如至多3个，比如至多4个，比如至多5个，比如至多6个，比如至多7个，比如至多8个自该柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元。任何自柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元，都是优选比自悬挂结构的对置部分悬挂的柔性输送单元更不易于在经受高度磨损、小曲率弯曲和/或拉伸时受到损坏。

在一个实施例中，悬挂系统包含至多一个自柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元，优选地该悬挂系统包含至多2个，比如至多3个，比如至多4个，比如至多5个，比如至多6个，比如至多7个，比如至多8个自该柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元，该一个或多个该自柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元优选地包含至少一个脐带缆和/或至少具有小内径的柔性输送单元。

在悬挂系统包含若干分别自悬挂连接点悬挂至海底连接点的柔性输送单元、形成延伸经过支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面、且该悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分的一个实施例中，希望众柔性输送单元各自的悬挂竖直平面是互不相同的。由此柔性输送单元将不会具有整体一致的曲率，但是它们可以例如在一些长度段上相比在其它长度段中彼此更加靠近。为获得更多的保护，提供更长的较易受影响的柔性输送单元也可以是可行的。

在悬挂系统包含若干分别自悬挂连接点悬挂至海底连接点的柔性输送单元、形成延伸经过支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面、且该悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分的一个实施例中，希望至少2个或更多的柔性输送单元的悬挂竖直平面是基本一致的。在一个实施例中，所有柔性输送单元的悬挂竖直平面都是基本一致的。

在这个实施例中，柔性输送单元可以设置成基本平行的结构，并且具有基本一致的曲率。或者，柔性输送单元可以设置成在一些长度段上相比在其它长度段中彼此更加靠近。为获得更多的保护，提供更长的较易受影响的柔性输送单元也可以是可行的。

在一个实施例中，至少两个、优选所有的悬挂连接点都设置在悬挂结构的对置部分中。

转塔系统可以设置在风标船内部或外部的任何位置。根据柔性输送单元的用途和可用空间以及数量和尺寸的不同，一些转塔系统的位置相比其它位置是更加优选的。

在一个实施例中，转塔系统是外部转塔系统，支承和旋转系统位于风标船前方，该支承和旋转系统优选基本定位于风标船的直线前进航向的竖直平面内。

在一个实施例中，风标船具有带龙骨的船体，转塔系统是外部转塔系统，支承和旋转系统位于风标船的后方，该支承和旋转系统优选基本定位于包含该龙骨的竖直平面内。

龙骨是船的中央梁，该龙骨沿其底部延伸并且通常构成该风标船的最低部分。

在一个实施例中，风标船包含船体、船头和船尾，船体长度取决于垂直于吃水线的平面中的最大长度，转塔系统是内部转塔系统，并距离船尾至多为船体长度的约95%，比如距离船尾至多为船体长度的约5%，比如距离船尾从船体长度的约5%至船体长度的约10%，比如从船体长度的约10%至船体长度的约15%，比如从船体长度的约15%至船体长度的约20%，比如从船体长度的约20%至船体长度的约25%，比如从船体长度的约25%至船体长度的约30%，比如从船体长度的约30%至船体长度的约35%，比如从船体长度的约35%至船体长度的约40%，比如从船体长度的约40%至船体长度的约45%，比如从船体长度的约45%至船体长度的约50%，比如从船体长度的约50%至船体长度的约55%，比如从船体长度的约55%至船体长度的约60%，比如从船体长度的约60%至船体长度的约65%，比如从船体长度的约65%至船体长度的约70%，比如从船体长度的约70%至船体长度的约75%，比如从船体长度的约75%至船体长度的约80%，比如从船体长度的约80%至船体长度的约85%，比如从船体长度的约85%至船体长度的约90%，比如从船体长度的约90%至船体长度的约95%。

在确定船体长度时，船首斜桅杆及其它装配件应被排除。

在一个实施例中，转塔系统是内部转塔系统，距离船尾至多约550米，比如距离船尾至多约525米，比如至多约500米，比如至多约475米，比如至多约450米，比如至多约425米，比如至多约400米，比如至多约375米，比如至多约350米，比如至多约325米，比如至多约300米，比如至多约275米，比如至多约250米，比如至多约225米，比如至多约200米，比如至多约175米，比如至多约150米，比如至多约125米，比如至多约100米，比如至多约75米，比如至多约50米，比如至多约25米。

在一个实施例中，转塔系统应用在船的尾部。

船尾与尾部的区别在于，尾部是船的最后部的内侧(船上)，而船尾是指船的最后部的外侧(船外)。

在悬挂系统包含至少两个柔性输送单元，且悬挂连接点设于悬挂结构的对置部分内的情况下，众悬挂连接点可以以任意机械上可能的间距设置成任意图案。一般来说，这种两个或更多的悬挂连接点之间的距离期望设置成至少为柔性输送单元的平均外径。在一个实施例中，悬挂连接点设置的类型使得众柔性输送单元的悬挂竖直平面基本是相同的。在一个实施例中，悬挂连接点离该基本相同的悬挂竖直平面的距离基本相等地并排设置。在一个实施例中，该离基本相同的悬挂竖直平面的基本相等的距离优选为至少约2米，比如至少约4米，比如至少约6米，比如至少约8米，比如至少约10米，比如至少约12米，比如至少约14米，比如至少约16米，比如至少约18米，比如至少约20米，比如至少约22米，比如至少约24米，比如至少约26米，比如至少约28米，比如至少约30米。

本发明还涉及用于系泊的浮式风标船的转塔。该转塔包含悬挂结构，以及与该悬挂结构连接或一体形成的支承和旋转系统。支承和旋转系统包含中心轴线。

转塔的悬挂结构具有在垂直于中心轴线的平面内的悬挂区的悬挂本体，并且具有包含不对称形状的悬挂本体的外周缘。

悬挂本体可优选包含第一部分和第二部分，第一部分的周缘包含到中心轴线基本相等的距离，第二部分的周缘包含一个或多个到中心轴线的距离，该一个或多个距离长于第一部分周缘的到中心轴线的基本相等的距离。

在一个实施例中，转塔包含与支承和旋转系统连接或一体形成的系泊链台。

在转塔的一个实施例中，系泊链台和悬挂结构相互连接。系泊链台与悬挂结构之间的连接可以是任何一种连接，例如机械连接、化学连接和/或物理连接，优选是相对刚性的连接。系泊链台与悬挂结构之间的连接可以是直接的连接，或者是通过另一构件诸如转塔心轴进行的连接。

在转塔的一个实施例中，系泊链台和悬挂结构是相互一体形成的，并且包含例如整体或部分共同的结构，该共同结构包含一个或多个用于柔性输送单元的孔以提供悬挂连接点，并且该共同结构整体或部分支撑着用于系泊风标船的链台。

在转塔的一个实施例中，支承和旋转系统、系泊链台和悬挂结构是相互一体成形的，并且包含例如一种支承和旋转系统，该支承和旋转系统包含可相对彼此旋转的第一和第二部分(在此处)并且包含整体或部分的共同结构，该共同结构包含支承和旋转系统的第二部分的至少一部分并包含一个或多个用于柔性输送单元的孔以提供悬挂连接点，并且该共同结构整体或部分支撑着用于系泊风标船的链台。

在一个悬挂结构至少有一部分与系泊链台一体形成的转塔实施例中，该悬挂结构包含第一部分和第二部分，其中该第一部分至少有一部分由该系泊链台形成—一即该第一部分的整体或部分由共同结构形成。悬挂结构的第二部分是第一部分的延伸部和/或是与第一部分刚性连接的部分。由此该第二部分形成了悬挂结构的对置部分。

在转塔的一优选实施例中，第二部分沿远离悬挂竖直平面的方向延伸。由此至少一个悬挂连接点设于悬挂结构的第二部分内。

在转塔的一个实施例中，悬挂本体包含第一和第二部分，第一部分的周缘包含到中心轴线的第一短距，第二部分的周缘包含到中心轴线的第二长距，该第二长距长于第一部分周缘到中心轴线的第一短距，优选该第二长距比第一部分周缘到中心轴线的第一短距长出至少约0.5米，比如长出至少约1米，比如长出至少约2米，比如长出至少约4米，比如长出至少约6米，比如长出至少约8米，比如长出至少约10米，比如长出至少约12米，比如长出至少约14米，比如长出至少约16米，比如最多大约长出至少约18米。

在转塔的一个实施例中，悬挂结构包含至少一个用于悬挂柔性输送单元的悬挂点，该至少一个悬挂点设于悬挂本体的第二部分中，优选设置成与中心轴线相距至少约2米，比如至少约4米，比如至少约6米，比如至少约8米，比如至少约10米，比如至少约12米，比如至少约14米，比如至少约16米，比如至少约18米，比如至少约20米，比如至少约22米，比如至少约24米，比如至少约26米，比如至少约28米，比如至少约30米。

附图说明

以下将结合优选实施例并参考附图来更完整地解释本发明，这些附图中：

图1示出本发明的悬挂系统的示意性的侧视图。

图2示出图1中悬挂系统的示意性的、部分透明的立体图。

图3以稍微透视画法的视图示出图1的悬挂系统。

图4示出悬挂系统转塔的示意性的仰视图。

这些附图都是示意性的，并且为了清晰起见而可能进行了简化。在所有附图中，同样的附图标记用于相同或相应的部分。

具体实施方式

图1中的悬挂系统包含系泊的浮式风标船3，该风标船包含转塔11。转塔包含支承和旋转系统5、9以及系泊链台9和悬挂结构9、8。支承和旋转系统5、9以及系泊链台9和悬挂结构9、8相互一体形成，并且它们以系泊链台9作为共同结构。支承和旋转系统包含中心轴线4，该中心轴线在图1中还提供下文将说明的悬挂竖直平面的侧视图。悬挂结构9、8包含与旋转系统5、9和系泊链台9共用的第一部分9，其它悬挂结构9、8包含第二部分8，第二部分可以作为第一部分9的延伸部，但第二部分8也可以连接至第一部分。

悬挂结构9、8的第二部分向8远离悬挂竖直平面4的方向延伸。

风标船3由系绳6从系泊链台9系泊至海床。悬挂系统包含两个柔性输送单元2。如上所述，悬挂系统可只包含一个柔性输送单元或者包含多于两个的柔性输送单元。柔性输送单元2从悬挂结构的第二部分8悬挂。每个柔性输送单元2均从悬挂连接点7悬挂至海底结构1的海底连接点12。每个柔性输送单元2均定义了一个悬挂竖直平面4，图1中的两个柔性输送单元的悬挂竖直平面4基本是相同的平面，因此只能看到其中一个。柔性输送单元的悬挂竖直平面按以下方式构建：从海底连接点12延伸至悬挂连接点7的矢量具有竖直分量和水平分量，水平分量与悬挂竖直平面垂直，该悬挂竖直平面延伸经过支承和旋转系统的中心轴线。

悬挂竖直平面4将悬挂结构9、8分为柔性输送单元朝向部分和对置部分，该柔性输送单元朝向部分位于悬挂竖直平面4的水平方向上更靠近海底连接点12的一侧(悬挂竖直平面4的左侧)，该对置部分更靠近悬挂连接点7(悬挂竖直平面4的右侧)。

悬挂连接点7设置在悬挂结构的第二部分中，该第二部分构成悬挂结构的对置部分的主要部分。

图2示出如图1所示的悬挂系统的示意性、部分透明的立体图。该转塔系统是外部转塔系统，该外部转塔系统带有外部转塔11，该外部转塔连接在风标船3的船头10的附近。

图3用略微透视画法视图示出如图1所示的悬挂系统。可更清楚地示出海底结构1的形状，可以看出柔性输送单元2以基本平行的方式设置。

图4示出悬挂系统的转塔的示意性仰视图。图4所示出的转塔可以与图1中的转塔11相类似。

该转塔包含支承和旋转系统，其中只有支承和旋转系统的心轴5是可见的，并且包含系泊链台9和与系泊链台9一体形成的悬挂结构9、8，该系泊链台和悬挂结构以系泊链台9作为共同结构。悬挂结构具有与系泊链台9共用的第一部分9，另外悬挂结构9、8包含第二部分，该第二部分连接至第一部分9或者作为第一部分9的延伸部。

在未安装的状态下，用于安装柔性输送单元的孔设在悬挂结构9、8的第二部分8中。

在已安装的状态下，即在如图4所示应用在悬挂系统中的情况下，转塔被系泊系绳6系泊，两个柔性输送单元2设置成自悬挂连接点7悬挂，该悬挂连接点是沿孔的周缘、最靠近支承和旋转系统的中心轴线4的点。在图4所示的例子中，柔性输送单元具有相同的悬挂竖直平面4，并且柔性输送单元以直角穿过悬挂竖直平面4，该直角由标号10标出。

上文示出了一些优选实施例，但是需要强调本发明并不限于这些优选实施例，而是可以在所附权利要求书限定的主题中以其它方式实施。

Claims (37)

1.一种悬挂系统，该悬挂系统包含系泊的浮式风标船，该风标船包含带有悬挂结构的转塔和自该悬挂结构悬挂的至少一个柔性输送单元，该转塔包含与该悬挂结构连接或一体形成的支承和旋转系统，该支承和旋转系统包含中心轴线，该柔性输送单元自悬挂连接点悬挂至海底连接点，从该海底连接点延伸至该悬挂连接点的矢量具有竖直分量和水平分量，该水平分量与延伸经过该支承和旋转系统的中心轴线的悬挂竖直平面垂直，该悬挂竖直平面将该悬挂结构分为柔性输送单元朝向部分和对置部分，该柔性输送单元朝向部分在水平方向上比该对置部分更加靠近该海底连接点，该悬挂连接点设置在该悬挂结构的对置部分中。

2.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船具有船体并且包含外部转塔系统，其中该悬挂结构是固定在超出该风标船的船体的位置上的顶侧悬挂结构。

3.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船具有船体并且包含内部转塔系统，该内部转塔系统设置在该风标船的船体内部和/或下方。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的悬挂系统，其特征是，该风标船通过系绳系泊至海床或一个或多个固定的结构，从而使其能围绕该支承和旋转系统的中心轴线完全地或部分地旋转。

5.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船包含系泊链台，该风标船通过连接至该系泊链台的系绳系泊，从而使其能围绕该支承和旋转系统的中心轴线完全地或部分地旋转。

6.根据权利要求5所述的悬挂系统，其特征是，该支承和旋转系统、该系泊链台和该悬挂结构相互连接或相互一体成形。

7.根据权利要求6所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂结构至少有一部分与该系泊链台一体形成，该悬挂结构包含第一部分和第二部分，该第一部分至少有一部分由该系泊链台形成，该第二部分是该第一部分的延伸部和/或是以刚性连接的方式连接至该第一部分的部分，该第二部分沿远离该悬挂竖直平面的方向延伸。

8.根据权利要求7所述的悬挂系统，其特征是，至少一个该悬挂连接点设置在该悬挂结构的第二部分中。

9.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含比该柔性输送单元朝向部分更大的对置部分。

10.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该柔性输送单元朝向部分具有自该悬挂竖直平面起始的朝向部分长度，而该对置部分具有自该悬挂竖直平面起始的对置部分长度，该对置部分长度比该朝向部分长度至少长出0.5米。

11.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该至少一个悬挂连接点具有到该悬挂竖直平面的悬挂距离，该悬挂距离为至少1米。

12.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该海底连接点将该柔性输送单元连接至海底结构或直接连接至海床。

13.根据权利要求12所述的悬挂系统，其特征是，该海底连接点是至呈直接固定至海床的固定结构的形式的海底结构的连接。

14.根据权利要求12所述的悬挂系统，其特征是，该海底连接点是至系泊至固定结构的海底结构的连接。

15.根据权利要求12所述的悬挂系统，其特征是，该海底连接点是至由该至少一个柔性输送单元保持就位的海底结构的连接。

16.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该至少一个柔性输送单元包含浮力系统或者由该浮力系统支撑，该浮力系统将该至少一个柔性输送单元摆布成波浪构型。

17.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该至少一个柔性输送单元由浮力系统以拱曲的方式支撑。

18.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含系泊的浮标，该风标船设置成围绕该系泊的浮标随风向运动。

19.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该至少一个柔性输送单元包含一个或多个柔性立管或脐带缆。

20.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含至少2个柔性输送单元；该柔性输送单元各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过该支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中。

21.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含若干呈立管形式或呈立管与脐带缆形式的柔性输送单元，至少一半的呈立管形式的柔性输送单元，呈立管形式的柔性输送单元各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过该支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中。

22.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含若干呈立管形式或呈立管与脐带缆形式的柔性输送单元，至少一半的呈立管形式的柔性输送单元具有至少6英寸的内径且各自从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过该支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中。

23.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含至多一个自该柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元。

24.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含至多两个自该柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元，该自该柔性输送单元朝向部分悬挂的柔性输送单元包含至少一个脐带缆。

25.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含若干柔性输送单元，每个该柔性输送单元分别从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过该支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中，并且各个柔性输送单元的悬挂竖直平面互不相同。

26.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含若干柔性输送单元，每个该柔性输送单元分别从悬挂连接点悬挂至海底连接点，形成延伸经过该支承和旋转系统中心轴线的悬挂竖直平面，并且该悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中，并且至少其中两个所述柔性输送单元的悬挂竖直平面是基本相同的。

27.根据权利要求19至26中任一项所述的悬挂系统，其特征是，至少2个所述悬挂连接点设于该悬挂结构的对置部分中。

28.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该转塔是外部转塔系统，该支承和旋转系统定位于该风标船的前方，该支承和旋转系统基本定位在该风标船的直线前进航向的竖直平面内。

29.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船带有龙骨的船体，该转塔是外部转塔系统，该支承和旋转系统定位于该风标船的后方，该支承和旋转系统基本定位于包含该龙骨的竖直平面内。

30.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船包含船体、船头和船尾，该船体的长度按在垂直于吃水线的平面中的最大长度确定，该转塔是内部转塔系统并距离该船尾至多为该船体长度的95％。

31.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该风标船包含船尾，该转塔是内部转塔系统，该内部转塔系统定位成距离船尾至多550米。

32.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂系统包含至少2个柔性输送单元，该支承和旋转系统的悬挂连接点以一图案布置使得所述柔性输送单元的悬挂竖直平面基本是相同的，悬挂连接点以离该基本相同的悬挂竖直平面的距离基本相等地并排设置，离该基本相同的悬挂竖直平面的基本相等的距离为至少2米。

33.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂结构包括具有在垂直于该中心轴线的平面内的悬挂区的悬挂本体，和具有不对称形状的悬挂本体外周缘。

34.根据权利要求33所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂本体包含第一部分和第二部分，该第一部分的周缘包含到该中心轴线的基本相等的距离，该第二部分的周缘包含到该中心轴线的一个或多个比该第一部分周缘到该中心轴线的基本相等的距离更长的距离。

35.根据权利要求33所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂本体包含第一部分和第二部分，该第一部分的周缘包含到该中心轴线的第一短距，第二部分的周缘包含到该中心轴线的第二长距，该第二长距长于该第一部分周缘到该中心轴线的该第一短距。

36.根据权利要求34或35所述的悬挂系统，其特征是，该悬挂结构包含至少一个用于悬挂柔性输送单元的悬挂点，该至少一个悬挂点设置在该悬挂本体的第二部分中。

37.根据权利要求5所述的悬挂系统，其特征是，该系泊链台与该支承和旋转系统连接或一体成形。