CN103269949B - 具有钻塔的极地船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有钻塔的极地船，且更确切地说，涉及一种可维持封闭式钻塔内的安全内部环境的具有钻塔的极地船。根据本发明的具有钻塔的极地船包括：所述钻塔(derrick)，其形成相对于室外空气密封的空间，以作为具有钻塔的极地用船；月池(moonpool)，其经连接以便在所述钻塔的下底部与所述钻塔连通并阻隔室外空气；以及空气入口构件，其经安装以允许所述钻塔或所述月池的内部空间与外部连通，其中空气吸入和排出构件可将所述内部空间中的空气条件控制并维持在某一范围内。

Description

具有钻塔的极地船

相关申请案的交叉参考

本发明主张在韩国知识产权局2010年11月4日申请的韩国专利申请第10-2010-0109026号以及2010年7月27日申请的韩国专利申请第10-2010-0072573号的优先权，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本发明中。

技术领域

本发明涉及一种具有钻塔的极区船，且更确切地说，涉及一种可稳定地维持封闭式钻塔的内部环境的具有钻塔的极区船。

背景技术

由于快速国际工业化和工业发展，石油等地球资源的使用逐渐增加。因而，石油的稳定出产与供应成为非常重要的全球性问题。

为此，由于经济可行性低而被忽视的小型边际油田(marginalfield)或深海油田的开发近来极受关注。因此，随着海上钻探技术的发展，已制造了配备有适于此类油田开发的钻探设备的钻井船。

在常规的海上钻探中，主要使用钻台船(rigship)或固定类型的平台，所述钻台船或固定类型的平台仅能由拖船移动，并使用系泊装置锚定在海上某一位置以进行石油钻探操作。然而在最近几年，已开发所谓钻井船并用于海上钻探。所述钻井船具备先进的钻探设备，并具有类似于传统船只的结构，从而可使用自身动力航行。由于钻井船必须频繁移动以便开发小型边际油田，因此所述钻井船构造为不需要拖船的协助使用自身动力航行。

图1为说明在海上执行钻探操作的传统极区船的侧视图。

月池3形成在传统极区船1的中间，以使得隔水管(riser，4)或钻杆(drillpipe，5)可垂直地穿过月池3移动。此外，结合有各种钻探设备的钻塔(derrick，2)安装在甲板上。

传统钻塔2具有开放式结构，其中钢管耦接在一起，像是架设在地面上的输电塔。安装有天车(crownblock)的天车区形成在所述钻塔的上部。所述天车区形成为向上变窄的圆锥状。在具有此开放式结构的钻塔的情况下，可能形成自然通风，而不需要单独的机械通风装置。

然而，如果具有开放式结构的传统钻塔安装于在极地地区航行的极区船中，那么各种钻探设备长时间暴露在零度温度以下。因而，钻探设备可能无法正常操作。而且，由于向上变窄的圆锥形天车区的结构形状，工作人员的可接近性降低。

发明内容为了解决上述的问题，本发明的具有钻塔的极区船，钻塔可被密闭，以便在极地地区中实现平稳作业，并可监控钻塔和月池的温度和压力，并考虑到温度和波浪的影响而适当地维持钻塔和月池的温度和压力。

并且，所述极区船可有效补偿或抵消由于波浪的影响而在封闭式钻塔和封闭式月池内产生的负压或正压。

并且，所述封闭式钻塔的上部向上逐渐变宽，且因而天车平台可用于设备的安装与维护。

为了达成上述的目的，根据本发明的一方面，一种具有钻塔的极区船包含：所述钻塔(derrick)，其形成与外部空气阻隔的封闭空间；月池(moonpool)，其耦接到所述钻塔的下部以与所述钻塔连通，并与外部空气阻隔；以及空气出入装置，其经安装以使所述钻塔或所述月池的内部空间与外部连通，其中所述内部空间的空气条件由所述空气出入装置维持或控制在预定范围中。

所述空气出入装置包含：供气单元，其将所述外部空气供应到所述钻塔或所述月池；以及排气单元，其经由所述钻塔的上部排放所供应的外部空气。

所述供气单元可包含加热所供应的外部空气的加热器。

所述供气单元与所述排气单元至少其中之一以上可包含开启或关闭所供应或所排放的气流的开启/关闭阀。

所述供气单元与所述排气单元至少其中之一以上可包含防止除空气之外的颗粒流入的供气百叶窗(louver)。

所述空气出入装置可更包含可开启/可关闭的供气口，所述外部空气经由所述可开启/关闭的供气口而供应到所述钻塔。

所述极区船可更包含热风吹送器(heatblower)，其设置于所述钻塔内部以加热空气，以便用于有效通风。

供气扇(supplyfan)可安装在所述供气单元中，排气扇(exhaustfan)可安装在所述排气单元中，且取决于所述外部空气的温度，所述供气扇和所述排气扇的操作速度可发生改变。

所述极区船可更包含：管道(duct)，由供气单元供应的外部空气经由所述管道而传输到钻塔或月池；以及金属丝网(wiremesh)，其设置于耦接到所述钻塔或所述月池的所述管道的末端。

空气出入装置可包含风门装置，其安装在钻塔的至少一侧，以选择性地向所述钻塔的内部供应空气，或从所述钻塔的所述内部排放空气。

所述风门装置可包含：一个或一个以上连通管道，其使钻塔的外部空间与所述钻塔的内部空间连通；以及一个或一个以上风门阀，其耦接到所述连通管道以开启或关闭所述连通管道。

所述极区船可更包含：网，其安装在所述连通管道的两个末端中的至少一者中；以及风门阀，其安装在所述网的前端中，所述网安装在内部空间侧内的连通管道的末端中，其中外部空间侧中的连通管道的末端向下倾斜。

所述极区船可更包含：控制单元，其控制风门阀的开启/关闭操作；键板，其设置于钻塔的上部内侧中，其中风门装置安置于所述键板下方。

所述极区船可更包含：一个或一个以上温度传感器，其安装在钻塔内部以监控钻塔的内部温度；一个或一个以上压力传感器，其安装在月池的内部以监控月池的内部压力；以及控制单元，其基于所述温度传感器与所述压力传感器所监控的内部温度与压力信息而控制供气单元和排气单元的操作。

所述温度传感器可包含：第一温度传感器，其安装在钻塔的上部；第二温度传感器，其安装在所述钻塔的中部；以及第三温度传感器，其安装在所述钻塔的下部。

所述极区船可更包含：排气单元，其安置在钻塔的上部内侧中；以及键板，其跨越钻塔的中间内部而安置。第一温度传感器可安置为与排气单元相邻，第二温度传感器可安置在键板上方，且第三温度传感器可安置在钻塔的键板下方。

所述极区船可更包含天车区，其安置在封闭式钻塔的上部，从而安装天车并在天车区的内部形成安装工作空间。空气出入装置可包含从钻塔的内部排放空气的排气单元，且所述空气出入装置可安装在天车区中，以使得安装工作空间与外部连通。

所述极区船可更包含：供气单元，其向钻塔或月池供应外部空气；以及开启/关闭阀，其安装在排气单元与供气单元中，以允许外部气流通过。

天车区的宽度可向上逐渐变宽，且安装工作空间的宽度可向上逐渐变宽。

一对倾斜平面可对称地形成在天车区的两侧，使得所述天车区的上围形成为比其下围宽。

综合上述，根据本发明，封闭式钻塔和月池使得工作人员在极地地区平稳地执行任务成为可能，且月池和钻塔的内部空间的温度和压力可维持在适当水平，借此确保内部设备、工作人员和工作条件的安全。

并且，由于钻塔和月池具有与外部阻隔以便防止结冰的封闭空间，因此可根据外部温度和波浪将钻塔和月池所形成的空间的温度和压力的影响降至最低。

并且，由于传输到月池的波浪的影响而在封闭式钻塔和月池中产生的负压或正压可有效地补偿或抵消，借此安全地保护封闭式钻塔和月池内部的内部设备、工作人员和工作条件。

并且，向下弯曲的管道和网可将外部雨水或杂质颗粒的流入降至最低。

并且，封闭式钻塔结构的内部温度和压力可由温度传感器和压力传感器适当地监控，借此精确地检查通风系统的异常操作。

并且，由于基于温度传感器和压力传感器所监控的温度和压力信息而准确控制风门装置或类似物，因此可有效地应对封闭式钻塔和封闭式月池中的异常温度和异常压力所带来的危险。

并且，由于上部宽度逐渐变宽的天车区安装在封闭式钻塔的上部，因此可使用天车平台来执行将排气单元安装在封闭式钻塔上部的操作，以及维护所述排气单元的操作。因此，可节省用于额外管道的安装费用，且可改善工作人员的安全状况。

并且，用于安装排气扇的空间和用于维护排气扇的工作空间可设置于封闭式钻塔的上部。

并且，由于外部空气被供应到封闭式月池，并经由封闭式钻塔的上部排放，因此有效地实现从封闭式月池到封闭式钻塔上部的气流。因此，可安全地保护并维护封闭式钻塔内的内部设备、工作人员和工作条件不受外部极端环境的影响。

附图说明

图1为说明在海上执行钻探操作的具有传统钻塔的船只的侧视图。

图2为说明根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船在炎热季节中操作的情况的概念图。

图3为说明根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船在寒冷季节中操作的情况的概念图。

图4为说明根据本发明第二实施例的具有钻塔的极区船的风门装置的示意图。

图5为说明图4中的钻塔与管道的连接的放大图。

图6为说明根据本发明第三实施例的用于监控具有钻塔的极区船的温度和压力的系统的示意图。

图7为说明根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船的钻塔结构的透视图。

图8为说明根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船中所安装的钻塔结构与通风装置的截面图。

图示标号

具体实施方式

下文将参考附图详细描述本发明的示范性实施例。在本揭示全文中，贯穿本发明的各种图与实施例，相同参考数字指代相同部分。

根据本发明的具有钻塔的极区船指具备钻塔并在极地地区执行钻探操作的船只。根据本发明的极区船包含任何类型的船只，只要其具备钻塔并在极地地区航行而不管是固定类型还是浮动类型，例如，极区钻台船、固定类型的极区平台和极区钻井船。

根据本发明，钻塔(derrick，110)和月池(moonpool，120)经由空气出入装置通风。钻塔110固定地安装在极区船100的甲板(deck，未图示)上，且月池120形成在钻塔110的下方，以使得用于钻探操作的钻机或类似物穿过钻塔100和月池120向下移动。由于这在造船业中为人所熟知，因此为了简明将省略其详细描述。

由于本发明所应用的极区船100在极地地区航行，因此钻塔110具有与外部阻隔的封闭式结构，以便防止温度低于零度的空气与钻塔110内部的各种钻探设备直接接触。

尽管本说明书中使用术语“炎热季节”和“寒冷季节”，但是所述术语代表极地地区的条件，且因而应注意，即使在炎热季节中温度也不超过10℃。

图2为说明根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船在炎热季节中操作的情况的概念图，且图3为说明根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船在寒冷季节中操作的情况的概念图。

在使用根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船100的情况下，尽管极区船100在极地地区航行，但其可防止极区船100的内部温度快速降低，并可持续维持适于航行和钻探的温度和压力。

为此，钻塔110形成与外部空气阻隔的封闭空间，且月池120耦接到钻塔的下部，以与钻塔连通，借此，月池120与所述外部空气阻隔。

此外，空气出入装置经安装以使钻塔110或月池120的内部空间与外部连通。因此，由于允许空气在钻塔110或月池120的内部空间与外部空间之间流动，因此所述内部空间的空气条件(温度、压力等)可维持或控制在预定范围中。

如图2与图3所说明，空气出入装置可包含供气单元130和排气单元140。供气单元130经由安装在钻塔的外部的供气扇(supplyfan，131)向钻塔的内部供应新鲜的外部空气。

在炎热季节中操作根据本发明的供气单元130的情况下，可考虑外部空气的温度来供应空气，而不操作可包含在供气单元130中的加热器134。

所供应的外部空气可经由供气单元130的管道(duct，136)供应到形成有钻塔110或月池120的空间。管道136的末端可耦接到钻塔110。然而，就外部空气的循环而言，将管道136的末端耦接到安置在钻塔110下方的月池120是较有利的，这是因为空气可在整个钻塔110内通风。

金属丝网(wiremesh，137)形成在耦接到月池120的管道136的末端，借此空气可有效地供应到月池120。

供气单元130包含供气百叶窗(louver)132，其可允许外部空气流入并防止大颗粒或雨水流入。此外，供气单元130包含开启/关闭阀133，其可在发生火灾或其它紧急情况时中断气流。

供气口150形成在钻塔110的侧面。在炎热季节中，可开启供气口150。因此，外部空气可经由形成在钻塔110中的供气口150，以及供气单元130流动到钻塔110中。

在根据本发明的极区船100在炎热季节中在极地地区航行的情况下，能够以高速操作供气单元130的供气扇(supplyfan，131)与排气单元140的排气扇(exhaustfan，141)，来以高速供应和排放空气。

由于炎热季节中的温度相比寒冷季节相对高，因此钻塔110和月池120结冰的可能性较小。因此，外部空气不需要长时间留在钻塔110和月池120所形成的空间中。在炎热季节中，外部空气也可如上所述经由供气口150流动到钻塔110中。因此，用于通风的空气的量是足够的。

如箭头所指示，供应到月池120的外部空气向上流动，经过钻塔110，然后经由安装在排气单元140中的排气扇(exhaustfan，141)排出钻塔110。以此方式，新鲜空气不断地供应到月池120和钻塔110。因此，尽管气体或类似物是在钻探操作期间产生，但被立刻排放到外部，借此，虽然使用了具有封闭式结构的钻塔110，但确保了操作的安全。

如图2与图3所说明，供气百叶窗(louver，142)可设置于排气单元140中。供气百叶窗142可允许排放空气，并防止大颗粒或雨水从外部流入。

由于钻塔110具有封闭式结构，因此如果波浪撞击月池120下方的与海水接触的开放式空间，那么由月池120和钻塔110形成的舱室的内部压力可能过度升高或降低。

为防止此类快速压力变化并将钻塔110和月池120的内部压力维持在恒定水平，可如图2到图8所说明，在钻塔110的侧面安装风门装置111、211、311和411。风门装置111、211、311和411根据钻塔110和月池120内部压力的变化而吸取或排放空气。

图3说明根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船在寒冷季节中操作的情况。

如上文参考图2所描述，由于本发明的极区船在寒冷季节中的操作几乎与在炎热季节中的操作相同，因此以下描述将集中于两者之间的不同。

在极地地区的寒冷季节中，极区船100外部的空气温度低于零度，且天气极冷。因此，流动到供气单元130中的冷的外部空气由安装在供气单元130中的加热器134加热到适当温度，并供应到月池120和钻塔110。

此外，考虑到极区船100外部低于零度的温度，由加热器134加热的空气需要长时间留在钻塔110和月池120所形成的空间中。因此，相比在炎热季节中，可较慢地操作供气扇(supplyfan，131)和排气扇(exhaustfan，141)。

优选关闭形成在钻塔110侧面的供气口150。由于外部空气温度极低，因此如果空气在不由加热器134或类似物加热的情况下供应到钻塔110，那么各种钻探设备可能结冰。

多个热风吹送器(heatblower，160)可安装在钻塔110的内部，以加热空气并强制性地使所加热的空气循环。尽管由加热器134加热的空气被供应到月池120和钻塔110，但是考虑到寒冷季节，通过在钻塔110的内部安装与加热器134分开的额外热源，可实现较有效的空气通风。

依据根据本发明第一实施例的具有钻塔的极区船，进入极区船中的热空气的通风使得满足极区船在极地地区航行时所要求的温度维持条件成为可能。此外，可将月池120中由于波浪的影响而产生的快速压力变化降至最低。

另外，取决于极地地区的寒冷季节和炎热季节，通过改变用于操作安装在极区船中的空气出入装置的方法，可较有效地使用能源。

图4为说明根据本发明第二实施例的具有钻塔的极区船的风门装置的示意图，且图5为说明图4中的钻塔与管道的连接的放大图。

如图4和图5所说明，根据本发明第二实施例的具有钻塔的极区船包含形成与外部空气阻隔的封闭空间的钻塔，以及耦接到封闭式钻塔110的下部以与钻塔110连通并与外部空气阻隔的月池120。

封闭式钻塔110具有第一内部空间110a，且月池120具有第二内部空间120a。第一、第二内部空间110a，120a耦接以彼此连通。封闭式钻塔110安置在船只的钻台205上，且月池120安置在钻台205下方。

钻塔110的外壁形成为封闭式结构，且第一、第二封闭式风道217，219设置于钻塔110的侧面中。开口形成在第一、第二封闭式风道217，219的末端，使得例如隔水管的设备可通过所述开口。

同时，出入口120b形成在月池120的下部，且海水波浪可经由出入口120b传输。由于波浪的影响，第一、第二内部空间110a，120a中可能产生过低负压或过高正压。

因此，作为空气出入装置的一个或一个以上风门装置211可安装在封闭式钻塔110的至少一侧中。由于空气由风门装置211供应到第一内部空间110a或从其中排出，因此可补偿或抵消第一、第二内部空间110a，120a中所产生的所述过低负压或过高正压。因此，可恒定地维持第一、第二内部空间110a，120a的压力，借此安全地保护内部设备、工作人员以及工作条件。

风门装置211包含：一个或一个以上连通管道230，其安装在封闭式钻塔110的侧面中并使钻塔110的外部空间与钻塔110的内部空间连通；以及一个或一个以上风门阀235，其开启或关闭连通管道230。外部空间侧中的连通管道230的末端可向下倾斜。

连通管道230可包含包含弯曲管道232和直的贯穿管道233。风门阀235安装在弯曲管道232和贯穿管道233中，以选择性地开启或关闭弯曲管道32和贯穿管道33。

明确地说，风门装置211安置在键板216下方，从而有效地执行补偿和抵消第一、第二内部空间110a，120a的压力的操作。

一个或一个以上网可安装在连通管道230的两个末端中的至少一个中。图5中说明了安装在连通管道230的两个末端中的网231和234。风门阀235可安装在网234的前端中，网234安装在内部空间侧内的连通管道230的末端中。

弯曲管道232的外部末端向下倾斜并与封闭式钻塔110的外部空间连通，且贯穿管道233的内部末端与第一内部空间110a连通。网234可安装在贯穿管道233的内部末端。风门阀235可安装在贯穿管道233的内部末端与网234之间。网231和234可将外部颗粒的流入降至最低。

优选的是，贯穿管道233耦接到弯曲管道232的内部末端，且贯穿管道233固定到钻塔110的侧壁。

当钻塔110的内部产生过高正压(超过25帕)和过低负压(未满-75帕)时，可手动地或自动地开启或关闭风门阀235，以便补偿所述过高正压或过低负压。此外，可选择性地关闭风门阀235，以在发生火灾或其它紧急情况时阻隔气流。

控制单元237安装在钻塔110的一侧中，以控制风门阀235的开启/关闭操作。控制单元237可安装在第一、第二封闭式风道217，219中。控制单元237实时检测钻塔110的内部压力状态，并手动地或自动地控制风门阀235的开启/关闭操作。以此方式，控制单元237可通过向封闭式钻塔110的内部供应空气或向封闭式钻塔110的外部排放空气来控制钻塔110的内部压力。

根据本发明的实施例，可有效地补偿或抵消由于传输到月池120的波浪的影响而在封闭式钻塔110和月池120中产生的负压或正压，借此安全地保护封闭式钻塔110和月池120内部的内部设备、工作人员和工作条件。

另外，向下弯曲的管道232及网231和234可将外部雨水或杂质颗粒的流入降至最低。

图6为说明根据本发明第三实施例的用于监控具有钻塔的极区船的温度和压力的系统的示意图。

在根据本发明第三实施例的具有钻塔的极区船中，封闭式钻塔110安装在极区船的钻台305上，且月池120安置在封闭式钻塔110的下方。

如图6中所说明，根据本发明第三实施例的具有钻塔的极区船可包含监控钻塔的内部温度和压力的一个或一个以上温度传感器351、352和353，以及压力传感器354。

可进一步安装控制单元355，以通过使得基于温度传感器351、352和353以及压力传感器354所监控的内部温度和压力而向钻塔110或月池120的内部空间110a和120a供应外部空气或从其内部空间110a和120a排放空气，来将钻塔110和月池120的内部空间110a和120a的空气条件维持或控制在预定范围内。

钻塔110具有第一内部空间110a，且月池120具有第二内部空间120a。第一、第二内部空间100a，120a耦接以彼此连通。钻塔110安置在船只的钻台305上，且月池120安置在钻台305下方。

钻塔110的外壁形成为封闭式结构，且第一、第二封闭式风道317，319设置于封闭式钻塔110的侧面上。开口形成在第一、第二封闭式风道317，319的末端，使得例如隔水管的设备可通过所述开口。

供气单元340可安装在封闭式钻塔110的外部，以将来自封闭式钻塔110和月池120外部的外部空气供应到第一内部空间110a和第二内部空间120a。

供气单元340可包含：安装在钻台305外部的一个或一个以上入口341；耦接到入口341的一个或一个以上供气扇342；安装为与入口341相邻的一个或一个以上加热器343；以及安装在供气扇342的下游侧以选择性地允许外部空气流入的一个或一个以上开启/关闭阀344。

供气扇342可耦接到入口341的下部，并经配置以强制性地将外部空气吹送到月池120的第二内部空间120a。供气扇342强制性地吹送的外部空气可经由供气管345供应到第二内部空间120a或第一内部空间110a的下部。

当在极冷区域中温度很低(低于0℃)时，加热器343加热经由入口341而引入的外部空气。所加热的空气由供气扇342供应到第一、第二内部空间110a，120a。因此，可安全地保护并维护内部设备、工作人员和工作条件不受外部极端环境的影响。

在发生火灾或其它紧急情况或修理供气扇342时，可选择性地开启或关闭开启/关闭阀344以阻隔气流。

排气单元330可安装在钻塔110的上部。当外部空气由供气单元340供应到月池120的第二内部空间120a时，排气单元330引导外部空气从月池120的第二内部空间120a向上流动到钻塔110的第一内部空间110a的上部。

排气单元330包含安装在钻塔110的上部的一个或一个以上排气口331，和耦接到排气口331的一个或一个以上排气扇332。

排气扇332可安装在天车区313内，并耦接到开启/关闭阀333。在发生火灾或其它紧急情况或修理供气扇332时，可选择性地开启或关闭开启/关闭阀333以阻隔气流。

出入口120b形成在月池120的下部，且海水波浪可经由出入口120b传输。由于波浪的影响，第一、和第二内部空间110a，120a中可能产生过低负压或过高正压。

因此，一个或一个以上风门装置311安装在钻塔110的至少一侧中。由于空气由风门装置311供应到第一内部空间110a或从其中排出，因此可补偿或抵消第一、第二内部空间110a，120a中所产生的所述过低负压或过高正压。

因此，可恒定地维持第一、第二内部空间110a，120a的压力，借此安全地保护内部设备、工作人员以及工作条件。

如上文图5的第二实施例中所描述，风门装置311可包含：一个或一个以上连通管道321，其安装在钻塔110的侧面中以使钻塔110的外部空间与钻塔110的内部空间连通；以及开启/关闭阀322，其耦接到连通管道321以选择性地开启或关闭连通管道321。

温度传感器351、352和353安装在钻塔110的第一内部空间110a中以监控钻塔110的内部温度，且压力传感器354安装在月池120的第二内部空间120a中以监控月池120的内部压力差。

温度传感器351、352和353可包含第一温度传感器351，其安装在第一内部空间110a的上部；第二温度传感器352，其安装在第一内部空间110a的中部；以及第三温度传感器353，其安装在第一内部空间110a的下部。

第一温度传感器351可安装为与排气单元330相邻，排气单元330安装在钻塔110的上部。明确地说，如果上压板314安置在钻塔110的上部，那么第一温度传感器351可安装在上压板314上。

第二温度传感器352可安装在钻塔110的键板316上，且第三温度传感器353可安装在钻塔110的键板316与钻台305之间。

因而，在根据本发明第三实施例的具有钻塔的极区船中，由于第一到第三温度传感器351、352和353分别安装在第一内部空间110a的三个分隔的区域中，因此可精确测量或监控第一内部空间110a的温度。

压力传感器354可安装在第二内部空间120a中以准确测量或监控第二内部空间120a中所产生的压力差。明确地说，波浪的影响可在第二内部空间120a中产生过低负压或过高正压。在此情况下，压力传感器354可通过准确测量或监控所述负压或所述正压，来精确测量或监控第二内部空间120a的压力的变化。

根据本发明第三实施例的具有钻塔的极区船可通过第一到第三温度传感器351、352和353以及压力传感器354精确检查用于通风的供气单元340和排气单元330的异常操作，以及用于压力补偿的风门装置311的异常操作。

此外，由于根据本发明第三实施例的具有钻塔的极区船可基于第一到第三温度传感器351、352和353以及压力传感器354所监控的温度和压力信息来准确控制供气单元340、排气单元330和风门装置311的操作，因此可有效地应对第一、第二内部空间110a，120a中的异常温度和异常压力所带来的危险。因此，可确保封闭式钻塔110和月池120内部工作人员、设备和工作条件的安全。

作为一个实例，可通过准确控制加热器343、供气单元340、排气单元330或风门装置311的操作来应付第一、第二内部空间110a，120a的异常温度，从而根据第一到第三温度传感器351、352和353所监控的温度值将第一、第二内部空间110a，120a的内部温度维持在-20℃到45℃的范围中。在多数情况下，风门装置311的操作得以控制。

此外，可通过根据环境条件(波浪和外部温度)将第一、第二内部空间110a，120a的内部压力分类为正常情况和异常情况(极地地区、台风等)来应付第一内部空间110a和第二内部空间120a的异常压力。

在正常情况下，可将第一、第二内部空间110a，120a的压力维持在-25帕。在异常情况下，可将第一内部空间110a和第二内部空间120a的压力维持在-75帕到25帕的范围中。此时，压力维持单元控制风门装置311的操作。可手动地或自动地控制风门装置311。

另外，控制单元355可经安装以连接到每个设备，以便自动地控制供气扇342、加热器343、开启/关闭阀344、供气单元340、排气单元330、风门装置311、温度传感器351、352和353或压力传感器354。

图7为说明根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船的钻塔结构的透视图，且图8为说明根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船中所安装的钻塔结构与通风装置的截面图。

根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船包含安装在极区船的钻台405上的封闭式钻塔110，和安置在封闭式钻塔110下方的月池120。

钻塔110和月池120经耦接以使得其内部空间110a和120b彼此连通。封闭式钻塔110安置在船只的钻台405上，且封闭式月池120安置在钻台405下方。

封闭式钻塔110的外壁形成为封闭式结构。封闭式钻塔110的外壁可由玻璃纤维增强聚合物(FRP；fiberglassreinforcedpolymer)、不锈钢板(SUS；stainlesssteelsheet板)、锌合金结构，或夹心板制成。

封闭式风道417和419设置于封闭式钻塔110的侧面。开口形成在封闭式风道417和419的末端，使得例如隔水管的设备可通过所述开口。封闭式风道417和419与隔水管张紧器室(risertensionerroom，416)相邻。

供气单元440安装在封闭式钻塔110的外部，以将来自封闭式钻塔110外部的外部空气供应到封闭式钻塔110的内部空间或月池120的内部空间120a。

供气单元440可包含：安装在钻台405外部的一个或一个以上入口441；耦接到入口441的一个或一个以上供气扇442；安装为与入口441相邻的一个或一个以上加热器443；以及安装在供气扇442的下游侧以选择性地允许外部空气流入的一个或一个以上开启/关闭阀444。

入口441可安装在隔水管张紧器室416的顶板413侧，且外部空气经由入口441引入。

供气扇442可耦接到入口441的下部，并经配置以强制性地将外部空气吹送到月池120的内部空间120a。供气扇442强制性地吹送的外部空气可经由供应管445供应到封闭式月池120的内部空间120a或封闭式钻塔110的内部空间110a的下部。

当在极冷区域中温度很低(明确地说，像冬季一样低于0℃)时，加热器443加热经由入口441而引入的外部空气。所加热的空气由供气扇442供应到月池120和钻塔110的内部空间120a和110a。因此，可安全地保护并维护内部设备、工作人员和工作条件不受外部极端环境的影响。

在发生火灾或其它紧急情况或修理供气扇442时，可选择性地开启或关闭开启/关闭阀444以阻隔气流。

同时，排气单元430可安装在钻塔110的上部。当外部空气由供气单元440供应到月池120的内部空间120a时，排气单元430引导外部空气从封闭式月池120的内部空间120a向上流动到封闭式钻塔110的内部空间110a的上部。

封闭式钻塔110的上部形成天车区420。天车(未图示，crownblock)安装在天车区420的内部。天车区420的宽度向上逐渐变宽，且因而安装工作空间450可形成在天车区420的内部。安装工作空间450的宽度也向上逐渐变宽。

明确地说，倾斜平面421可设置于天车区420的至少一侧中，且排气单元430可安装在倾斜平面421上。在图7和图8中，一对倾斜平面421对称地形成在天车区420的两侧，且排气单元430安装在各倾斜平面421上。

安装工作空间450的下部与钻塔的内部空间110a连通。天车平台425经安装以跨越安装工作空间450的下部。天车(未图示)安装在天车平台425上。

在根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船中，随着上部宽度逐渐变宽的天车区420安装在封闭式钻塔110的上部，形成在天车区420内部的安装工作空间450向上逐渐变宽。

因此，安装工作空间450提供空间，所述空间足以通过使用安装在安装工作空间450中的天车平台425来将排气单元430安装在天车区420的侧面上，并足以使工作人员能够对排气单元430执行维护任务。因此，工作人员可有效并安全地执行维护任务。

通过将排气单元430安装在封闭式钻塔110的上部，可在封闭式钻塔110和封闭式月池120内实现有效气流。因此，可安全并有效地保护和维护内部设备、工作人员和工作条件。

排气单元430包含安装在倾斜平面421中的一个或一个以上排气口431，和耦接到排气口431的一个或一个以上排气扇432。

排气扇432可安装在天车区420内，并耦接到开启/关闭阀433。在发生火灾或其它紧急情况或修理供气扇432时，可选择性地开启或关闭开启/关闭阀433以阻隔气流。

在根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船中，如上所述，由于上部宽度逐渐变宽的天车区420安装在封闭式钻塔110的上部，因此可在不额外安装管道(duct)的情况下利用天车平台425，并且可提供足以安装排气单元430的工作空间。因此，工作人员可容易地将排气单元430安装在封闭式钻塔110的上部，并可较有效地对排气单元430执行维护任务。另外，可改善工作人员的安全状况。

在根据本发明第四实施例的具有钻塔的极区船中，由于外部空气被供应到封闭式月池120并经由封闭式钻塔110的上部排放，因此有效地实现从封闭式月池120到封闭式钻塔110的上部的气流。因此，可安全地保护并维护封闭式钻塔110内的内部设备、工作人员和工作条件不受外部极端环境的影响。

尽管为了方便解释，根据本发明实施例的具有钻塔的极区船的技术结构在上述各自实施例中不同地得以描述，但显而易见的是，也可通过将配置与不同技术结构进行合并来提供其它实施例。

虽然已参考特定实施例描述了本发明的实施例，但所属领域的技术人员应清楚，在不背离如随附权利要求书所定义的本发明的精神和保护范围的情况下可做出各种修改或变形。

Claims (19)

1.一种具有钻塔的极区船，其包括：

所述钻塔，其形成与外部空气阻隔的封闭空间；

月池，其耦接到所述钻塔的下部以与所述钻塔连通并与所述外部空气阻隔；以及

空气出入装置，其经安装以使所述钻塔或所述月池的内部空间与外部连通，

其中所述内部空间的空气条件由所述空气出入装置维持或控制在预定范围中，

其中所述极区船更包括：

一个以上的温度传感器，其安装在所述钻塔的内部以监控所述钻塔的内部温度；

一个以上的压力传感器，其安装在所述月池的内部以监控所述月池的内部压力；以及

控制单元，其基于由所述温度传感器和所述压力传感器监控的内部温度和压力信息，而控制所述空气出入装置的供气单元和排气单元的操作。

2.根据权利要求1所述的极区船，其特征在于：

所述供气单元向所述钻塔或所述月池供应所述外部空气；以及

所述排气单元经由所述钻塔的上部排放所供应的外部空气。

3.根据权利要求2所述的极区船，其特征在于所述供气单元包括加热所述所供应的外部空气的加热器。

4.根据权利要求2所述的极区船，其特征在于所述供气单元与所述排气单元至少其中之一以上包括开启或关闭所供应或所排放的气流的开启/关闭阀。

5.根据权利要求2所述的极区船，其特征在于所述供气单元与所述排气单元至少其中之一以上包括防止除空气之外的颗粒流入的供气百叶窗。

6.根据权利要求2所述的极区船，其特征在于所述空气出入装置更包括可开启/可关闭的供气口，所述外部空气经由所述可开启/可关闭的供气口而供应到所述钻塔。

7.根据权利要求2所述的极区船，其更包括热风吹送器，所述热风吹送器设置于所述钻塔内部以加热空气以便用于有效通风。

8.根据权利要求2所述的极区船，其特征在于

供气扇安装在所述供气单元中，

排气扇安装在所述排气单元中，且

取决于所述外部空气的温度，所述供气扇和所述排气扇的操作速度发生改变。

9.根据权利要求2所述的极区船，其更包括：

管道，由所述供气单元供应的所述外部空气经由所述管道而传输到所述钻塔或所述月池；以及

金属丝网，其设置于耦接到所述钻塔或所述月池的所述管道的末端。

10.根据权利要求1所述的极区船，其特征在于所述空气出入装置包括风门装置，其安装在所述钻塔的至少一侧，以选择性地向所述钻塔的所述内部供应空气，或从所述钻塔的所述内部排放空气。

11.根据权利要求10所述的极区船，其特征在于所述风门装置包括：

一个以上的连通管道，其使所述钻塔的外部空间与所述钻塔的内部空间连通；以及

一个以上的风门阀，其耦接到所述连通管道以开启或关闭所述连通管道。

12.根据权利要求11所述的极区船，其更包括：

网，其安装在所述连通管道的两个末端中的至少一者中；以及

风门阀，其安装在所述网的前端中，所述网安装在内部空间侧内的所述连通管道的所述末端中，其中外部空间侧中的所述连通管道的末端向下倾斜。

13.根据权利要求11所述的极区船，其更包括：

键板，其设置于所述钻塔的上部内侧，其中所述风门装置安置在所述键板下方，

所述控制单元控制所述风门阀的开启/闭合操作。

14.根据权利要求1所述的极区船，其特征在于所述温度传感器包括：

第一温度传感器，其安装在所述钻塔的上部；

第二温度传感器，其安装在所述钻塔的中部；以及

第三温度传感器，其安装在所述钻塔的下部。

15.根据权利要求14所述的极区船，其更包括：

键板，其跨越所述钻塔的中间内部而安置，

其中所述排气单元安置在所述钻塔的上部内侧，且所述第一温度传感器安置为与所述排气单元相邻，

所述第二温度传感器安置在所述键板上方，且

所述第三温度传感器安置在所述钻塔的所述键板下方。

16.根据权利要求1所述的极区船，其更包括天车区，所述天车区安置在封闭式的所述钻塔的上部，从而安装天车并在天车区的内部形成安装工作空间，

其中所述排气单元从所述钻塔的所述内部排放空气，且所述空气出入装置安装在所述天车区中，以使得所述安装工作空间与所述外部连通。

17.根据权利要求16所述的极区船，其更包括：

开启/关闭阀，其安装在所述排气单元和所述供气单元中，以允许外部气流通过，

其中所述供气单元向所述钻塔或所述月池供应所述外部空气。

18.根据权利要求17所述的极区船，其特征在于所述天车区的宽度向上逐渐变宽，且所述安装工作空间的宽度向上逐渐变宽。

19.根据权利要求18所述的极区船，其特征在于一对倾斜平面对称地形成在所述天车区的两侧上，使得所述天车区的上围形成为比其下围宽。