CN103313910B - 用于极地船的封闭式钻塔结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于极地船的封闭式钻塔结构，所述封闭式钻塔结构在封闭式钻塔的上部上提供了排气单元的安装空间。根据本发明的用于极地船的封闭式钻塔结构，如用于极地船的封闭式钻塔结构，其特征在于包括：封闭式钻塔；天车区，形成在所述封闭式钻塔的上部上，在内部设有天车(crown block)且形成有安装工作空间；以及排气单元，设置在所述安装工作空间中，与外部连通。

Description

用于极地船的封闭式钻塔结构
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2010年11月4日在韩国知识产权局申请的第20-2010-0011352号韩国专利申请案的优先权，该专利申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及极地船的钻塔结构，且更详细而言，涉及极地船的封闭式钻塔结构，其在封闭式钻塔的上部处提供用于排气单元的安装空间。
背景技术
由于快速国际工业化和工业发展，地球资源（诸如，石油）的使用逐渐增加。因此，石油的稳定生产和供应显现为极其重要的世界性问题。
因此，最近已较关注小型边际油田或深海油田的开发，小型边际油田(marginal field)或深海油田之前由于其经济可行性低而被忽略。因此，随着近海钻探技术的发展，已开发配备有适用于开发这些油田的钻探设备的钻探船。
在常规近海钻探中，主要使用钻机船(rig ship)或固定式平台，其仅可由拖船移动，且使用系泊装置在海洋上锚泊在适当位置，以进行石油钻探作业。然而，最近几年，已开发所谓的钻探船(drill ship)，并将其用于近海钻探。钻探船设有先进的钻探设备且具有类似于典型船只的结构，以使得钻探船可使用自身的动力来航行。因为钻探船必须频繁移动以便开发小型边际油田，所以钻探船构造为使用自身的动力来航行，而无需拖船的辅助。
同时，月池在钻机船、固定式平台或钻探船的中央形成，以使得隔水管(riser)或钻杆(drill pipe)可穿过月池(moon pool)垂直移动。此外，集成了各种钻探设备的钻塔(derrick)安装在甲板上。
发明内容
本发明的一方面涉及极地船的封闭式钻塔结构，其中，封闭式钻塔的上部向上逐渐变宽，因此，促进了天车平台的设备安装、保养和维护。
同时，为了在极冷区域（诸如，极地区域）中钻探自然资源，已建造如极地钻机船、固定式极地平台、极地钻探船等极地船。这些极地船可构造为在几乎所有区域中都具有封闭式区域(Enclosed area)，以便防止在极低温环境中冰冻且确保设备的平稳作业和工作人员的安全。
明确地说，封闭极地船的钻塔和月池，以便保护内部设备和工人。通风系统可安装在封闭式钻塔和封闭式月池中，以便对其内部空间进行保护和通风。为了在极低温区域中符合规章制度(Rule & Regulation)，优选的是，通风系统将加热的空气供应到钻塔和月池，且通过钻塔的上部将冷却的空气排放到外部。在这种情况下，天车区形成在钻塔的上部处，且天车(crown block)安装在天车区的内部。天车区可形成为向上变窄的圆锥形。多个排气风扇可安装在天车区的内部。
然而，由于向上变窄的圆锥形天车区的结构形状，这种封闭式钻塔的可达性较弱。因此，难以安装、保养和维护排气风扇，且无法有效地保护封闭式钻塔和封闭式月池的内部空间。此外，无法维持平稳通风。
为了达成上述的目的，根据本发明的实施例，一种极地船的封闭式钻塔结构包含：封闭式钻塔；天车区，设置在所述封闭式钻塔的上部处，以使得天车(crown block)得以安装且安装工作空间形成在所述天车区的内部；以及排气单元，安装在所述安装工作空间中以与外部连通。
所述天车区的宽度可向上逐渐变宽，且所述安装工作空间的宽度可向上逐渐变宽。
所述天车区在一个侧面上具有一个以上倾斜的倾斜面。
一对倾斜面可对称地形成在所述天车的二个侧面上，以使得所述天车的下周边形成为比所述天车的上周边窄。
一对倾斜面可对称地形成在所述天车区的二个侧面上，以使得所述天车区的下周边形成为比所述天车区的上周边宽。
用于安装所述天车的天车平台可形成在所述天车区的底部。
所述排气单元可包含：排气口，设置在所述天车的侧面中以与所述外部连通；排气风扇，耦接到所述排气口的内侧；以及第一开闭阀，安装在所述排气风扇的下游侧，所述第一开闭阀通过开闭以选择性地允许排放内部空气。
所述封闭式钻塔结构可更包含：钻台，所述封闭式钻塔设置在所述钻台上；封闭式月池，经耦接以与所述封闭式钻塔的下部连通；以及供气单元，设置在所述钻台的外部以将外界空气供应到所述封闭式月池。
所述供气单元可包含：进气口，所述外界空气流动到所述进气口中；加热器，安装得邻近于所述进气口；供气风扇，耦接到所述进气口以供应所述外界空气；以及第二开闭阀，安装在所述供气风扇的下游侧，所述第二开闭阀通过开闭以选择性地允许流入所述外界空气。
所述封闭式钻塔结构可更包含：供气管，从所述第二开闭阀耦接到所述封闭式月池，以使得所述外界空气从所述供气风扇供应到所述封闭式月池。
根据本发明的另一实施例，一种极地船的封闭式钻塔结构的特征在于：排气单元安装在封闭式钻塔的上部内侧。
宽度向上逐渐变宽的安装工作空间可形成在所述封闭式钻塔的上部处，且天车可安装在所述安装工作空间中。用于安装和维护所述排气单元的天车平台可设置在所述封闭式钻塔的上部处。
如上所述，本发明因为上部宽度逐渐变宽的天车区安装在封闭式钻塔的上部处，所以可通过利用天车平台，而能在封闭式钻塔的上部执行排气单元的安装、保养和维护工作，而能够减少另外安装管道(duct)的安装成本，并可改进工人的安全。
此外，可在封闭式钻塔的上部处提供用于安装、保养和维护排气风扇的工作空间。
根据本发明的实施例，因为外界空气供应到封闭式月池且通过封闭式钻塔的上部而排放，所以有效地实现从封闭式月池到封闭式钻塔的上部的空气流动。因此，封闭式钻塔内的内部设备、工人和工作环境可安全地受到保护和维护而不受外部极端环境影响。
附图说明
图1是说明根据本发明的实施例的极地船的封闭式钻塔结构的透视图。
图2是说明根据本发明的实施例的极地船的封闭式钻塔结构和安装在其中的通风系统的横截面图。
具体实施方式
下文将参照附图详细描述本发明的示范性实施例。
图1和图2说明根据本发明的实施例的极地船的封闭式钻塔结构。
如图1和图2所说明，根据本发明的实施例的封闭式钻塔结构包含：封闭式钻塔10，安装在极地船中；以及封闭式月池15，耦接到封闭式钻塔10的下部。
封闭式钻塔10和封闭式月池15经耦接以使得两者的内部空间10a和15b相互连通。封闭式钻塔10设置在船只的钻台11上，且封闭式月池15设置在钻台11之下。
封闭式钻塔10的外壁以封闭式结构形成。封闭式钻塔10的外壁可由玻璃纤维加强聚合物（fiberglass reinforced polymer；FRP）、不锈钢板（SUS板）、锌镀金结构或夹芯板（sandwich panel）制成。封闭式隧道17和19设置在封闭式钻塔10的侧面处。开口形成在封闭式隧道17和19的末端处，以使得诸如隔水管的设备可通过。封闭式隧道17和19邻近于隔水管张力室(riser tensioner room)16。
供气单元40安装在封闭式钻塔10的外部，以将外界空气从封闭式钻塔10的外部供应到封闭式月池15的内部空间15a或封闭式钻塔10的内部空间10a。
根据实施例，供气单元40包含：一个以上进气口41，安装在钻台11的外部；一个以上供气风扇42，耦接到进气口41；一个以上加热器43，安装得邻近于进气口41；以及一个以上第二开闭阀44，安装在供气风扇42的下游侧，以选择性地允许流入外界空气。
进气口41安装在隔水管张力室16的顶部13侧，且外界空气通过进气口41而引入。
供气风扇42耦接到进气口41的下部，且经配置以强行将外界空气吹到封闭式月池15的内部空间15a。由供气风扇42强行吹入的外界空气可通过供气管45供应到封闭式月池15的内部空间15a或封闭式钻塔10的内部空间10a的下部。
在极冷区域中温度较低（明确地说，低于0℃，例如在冬季）时，加热器43对通过进气口41引入的外界空气加热。加热的空气由供气风扇42供应到月池15和钻塔10的内部空间15a和10a。因此，内部设备、工人和工作条件可安全地受到保护和维护而不受外部极端环境影响。
第二开闭阀44可选择性地开启或闭合以在火灾或其它紧急情况下或在修理供气风扇42时阻断空气流动。
同时，排气单元30安装在封闭式钻塔10的上部处。在外界空气由供气单元40供应到封闭式月池15的内部空间15a时，排气单元30导引外界空气从封闭式月池15的内部空间15a向上流动到封闭式钻塔10的内部空间10a的上部。
封闭式钻塔10的上部形成天车区20。天车（图未示，crown block）安装在天车区20的内部。天车区20的宽度向上逐渐变宽，且因此，安装工作空间50形成在天车区20的内部。明确地说，倾斜面21设置在天车区20的至少一个侧面中，且排气单元30安装在倾斜面21上。此外，根据图1和图2的实施例，优选的是，一对倾斜面21对称地形成在天车区20的二个侧面上，且排气单元30安装在各倾斜面21上。
安装工作空间50的下部与封闭式钻塔10的内部空间10a连通。天车平台25安装成横跨安装工作空间50的下部。天车（图未示）安装在天车平台25上。
由于上部宽度逐渐变宽的天车区20安装在封闭式钻塔10的上部处，因此在天车区20的内部形成的安装工作空间50向上逐渐变宽。因此，安装工作空间50通过使用安装在安装工作空间50中的天车平台25而给在天车区20的侧面上安装、保养和维护排气单元30提供足够空间。因此，工人可有效且安全地执行保养和维护工作。
通过在封闭式钻塔10的上部处安装排气单元30，在封闭式钻塔10和封闭式月池15内实现了有效空气流动，因此，内部设备、工人和工作条件可安全且有效地受到保护和维护。
排气单元30包含：一个以上排气口31，安装在倾斜面21中；以及一个以上排气风扇32，耦接到排气口31。排气风扇32安装在天车区20内，且所述排气风扇32耦接到第一开闭阀33。第一开闭阀33可选择性地开启或闭合以在火灾或其它紧急情况下或在修理排气风扇32时阻断空气流动。
如上所述，因为上部宽度逐渐变宽的天车区20安装在封闭式钻塔10的上部处，所以可利用天车平台25，而无需另外安装管道(duct)，且可给安装排气单元30提供足够工作空间。因此，工人可容易在封闭式钻塔10的上部处安装排气单元30，且可较有效地对排气单元30执行安装、保养/维护工作。此外，可改进工人的安全。
根据本发明的实施例，因为外界空气供应到封闭式月池15且通过封闭式钻塔10的上部而排放，所以有效地实现从封闭式月池15到封闭式钻塔10的上部的空气流动。因此，封闭式钻塔10内的内部设备、工人和工作条件可安全地受到保护和维护而不受外部极端环境影响。
如上所述，本发明因为上部宽度逐渐变宽的天车区安装在封闭式钻塔的上部处，所以可通过利用天车平台，而能在封闭式钻塔的上部执行排气单元的安装、保养和维护工作，而能够减少另外安装管道(duct)的安装成本，并可改进工人的安全。
此外，可在封闭式钻塔的上部处提供用于安装、保养和维护排气风扇的工作空间。
虽然已参照具体实施例描述了本发明的实施例，但所属领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离由随附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。

Claims (6)

1.一种极地船的封闭式钻塔结构，其特征在于包括：
封闭式钻塔；
天车区，设置在所述封闭式钻塔的上部处，以使得天车得以安装且安装工作空间形成在所述天车区的内部；
排气单元，安装在所述安装工作空间中以与外部连通；
钻台，所述封闭式钻塔设置在所述钻台上；
封闭式月池，经耦接以与所述封闭式钻塔的下部连通；以及
供气单元，设置在所述钻台的外部以将外界空气供应到所述封闭式月池；
其中所述排气单元包括：
排气口，设置在所述天车的侧面中以与所述外部连通；
排气风扇，耦接到所述排气口的内侧；以及
第一开闭阀，安装在所述排气风扇的下游侧，所述第一开闭阀通过开闭以选择性地允许排放内部空气；
其中所述供气单元包括：
进气口，所述外界空气流动到所述进气口中；
加热器，安装得邻近于所述进气口；
供气风扇，耦接到所述进气口以供应所述外界空气；以及
第二开闭阀，安装在所述供气风扇的下游侧，所述第二开闭阀通过开闭以选择性地允许流入所述外界空气。
2.根据权利要求1所述的封闭式钻塔结构，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。
3.根据权利要求1所述的封闭式钻塔结构，其特征在于，所述天车区在一个侧面上具有一个以上倾斜的倾斜面。
4.根据权利要求1所述的封闭式钻塔结构，其特征在于，一对倾斜面对称地形成在所述天车区的二个侧面上，以使得所述天车区的上周边形成为比所述天车区的下周边宽。
5.根据权利要求1所述的封闭式钻塔结构，其特征在于，用于安装所述天车的天车平台形成在所述天车区的底部。
6.根据权利要求1所述的封闭式钻塔结构，其特征在于更包括：
供气管，从所述第二开闭阀耦接到所述封闭式月池，以使得所述外界空气从所述供气风扇供应到所述封闭式月池。
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