CN105050893B - 海底管道安装船及方法 - Google Patents

海底管道安装船及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105050893B
CN105050893B CN201480017452.9A CN201480017452A CN105050893B CN 105050893 B CN105050893 B CN 105050893B CN 201480017452 A CN201480017452 A CN 201480017452A CN 105050893 B CN105050893 B CN 105050893B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
guide
production line
tower
ship
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480017452.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105050893A (zh
Inventor
J·鲁登伯格
T·W·A·威赫梅尔
S·C·范鲁伊文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huisman Equipment BV
Original Assignee
Itrec BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itrec BV filed Critical Itrec BV
Publication of CN105050893A publication Critical patent/CN105050893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105050893B publication Critical patent/CN105050893B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels
    • F16L1/205Pipe-laying ships
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/03Pipe-laying vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/18Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying
    • F16L1/19Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying the pipes being J-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels
    • F16L1/203Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels the pipes being wound spirally prior to laying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels
    • F16L1/207Pipe handling apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/23Pipe tensioning apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/235Apparatus for controlling the pipe during laying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)

Abstract

一种用于将管道铺设于海底的海底管道安装船,所述船至少适用于实施卷筒铺设方法,其中所述船包括:至少第一储存卷筒和第二储存卷筒,其用于储存要被铺设的管道,所述储存卷筒设置于船内或者船上;管道投放塔,其安装至所述船,所述管道投放塔适用于在沿着所述塔的作业线中投放管道;管道引导装置,其安装在所述管道投放塔的高处位置,所述管道引导装置具有管道引导表面构件,该构件为基本圆形的或者半圆形,所述管道引导装置适用于在其相对于所述塔的主要管道铺设位置时引导管道从第一储存卷筒沿着管道引导装置进入作业线中,其中所述管道在作业线前方的第一接触点处与管道引导表面接触,并在作业线内的第一分离点处离开所述表面。

Description

海底管道安装船及方法
背景技术
本发明涉及一种用于将管道铺设于海底的海底管道安装船及铺设管道的方法,该船至少适用于实施卷筒铺设方法,其中该船包括:
·用于储存要铺设的管道的至少第一储存卷筒和第二储存卷筒,所述卷筒设置于船内或者船上。
·管道投放塔,其安装到所述船,该管道投放塔适用于沿着所述塔在作业线中投放管道;
·管道引导装置,其在相对于所述塔的主要管道铺设位置安装至所述管道投放塔的高处位置处,所述管道引导装置具有基本为圆形或者半圆形的管道引导装置表面,所述管道引导装置适用于在主要管道铺设位置引导管道从第一储存卷筒沿着管道引导装置进入作业线上,其中所述管道在作业线的第一接触点的前方与管道引导装置表面接触且在作业线上的第一分离点处与所述表面分开。
在将管道从储存卷筒铺设到水体中的时候这种船及方法是公知的,其中管道从储存卷筒经由管道引导装置朝向水体而被行进到投放塔的作业线之中。为了使管道投放过程的中断最小化,可以设置有多个卷筒,从而使得当一个卷筒放空时,能够使用另一个已装载的卷筒来继续管道铺设。同时,可以将已空载的卷筒来装载管道或者可以用一个已装载的卷筒来替换空载的卷筒。
其一个示例公开于美国专利公开US 2003/0091395 A1中,其中两个储存卷筒彼此相邻的配置,并且投放塔可在船只的横向方向上移动从而与两个储存卷筒中的一个对齐。然而,该专利的缺点是使包括装置的整个投放塔的移动。
另一个示例公开于英国专利公开GB2.439.295 A中,其中两个卷筒设置在彼此后方,从而使得它们两个能够同时与投放塔对齐。然而,该专利的缺点是在船的纵向方向上需要很大空间。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种改进的具有增强的通用性的海底管道安装船以及海底管道安装的方法。
为了实现上述目的,提供一种海底管道安装船及海底管道安装的方法,其中设置有管道引导装置的移动驱动装置,该移动驱动装置适用于在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间相对于管道投放塔移动管道引导装置,管道引导装置适用于在第二管道铺设位置上从第二储存卷筒引导管道沿着管道引导装置进入到作业线中,其中所述管道在作业线后方的第二接触点处与管道引导装置表面接触,并且在第二分离点处离开所述表面并进入到作业线中,其中第一分离点和第二分离点都在作业线中,并且其中第一接触点和第二接触点分别设置在作业线的前方和后方。
根据本发明的构造的优点在于,对要被铺设的管道的引导能够经由同一管道引导装置而从作业线的前方或从作业线的后侧来进行。
在可能的实施方案中,设置有储存卷筒,它们设置在船上的管道投放塔的相对侧处,位于作业线和管道投放塔的前方和后方。特别地,第一储存卷筒设置在作业线的前方,而第二储存卷筒设置在作业线的后方。可能地,管道引导装置的第一接触点朝向两个储存卷筒中的一个,相对的第二接触点朝向两个储存卷筒中的另一个。在投放塔的两侧都布置储存卷筒能够将投放塔设置在船的中间处或者靠近船的中间,并且通过储存卷筒的适当设置来优化在船上的重量分布。因此,提供了更灵活的设计,比现有技术的船允许更多或者更好的选择。
可替换地,储存卷筒可以设置在作业线的同一侧,但是来自至少一个储存卷筒的管道经由附加的引导装置而被引导到作业线的另一侧。
应当注意到,主要管道铺设位置和第二管道铺设位置在不同的管道铺设位置中限定了不同的管道与管道引导装置的相互作用点。在平视图中,这些相互作用点特别处在远离的不同位置处。这允许位于相对于管道引导装置不同位置处的管道从不同的卷筒进入。换言之,管道引导装置的位置适用于从储存卷筒延伸的管道的接触点并将分离点保持在作业线中。还应当注意到,由于接触点和分离点取决于储存卷筒、管道引导装置和作业线的相关构造,因而这些点不与管道引导装置的特定的结构部件或者特定的部分相关。此外,在一个实施方案中,储存卷筒围绕水平管道引导装置轴线而可枢转地安装至管道投放塔,允许管道引导装置枢转,因此,在引导装置上的这些点是可变的。
通过使管道引导装置相对于管道投放塔从主要管道铺设位置移动到第二管道铺设位置,主要管道铺设位置的接触点和分离点可被转移。
在一个实施方案中,第一接触点和第二接触点为几何相对的,管道引导装置在主要管道铺设位置中的第一接触点所处的部分将会在第二管道铺设位置中包括第二分离点,相似地,管道引导装置的在主要管道铺设位置中的第一分离点所处的部分将会在第二管道铺设位置包括第二接触点。换句话说,“进入”变为“离开”,反之亦然。
在一个实施方案中,管道矫直组件安装于管道引导装置,且能与管道引导装置一同移动。对于刚性的卷筒铺设,矫直组件是不可缺少的。矫直组件可以包括一个或者更多的矫直轨道,其为用于解除管道的塑性变形的常用部件。矫直组件优选地包括两个矫直轨道,每个都由管道引导装置支撑框架单独支撑。使用包括三个轨道的构造也是常见的。
优选地,在主要管道铺设位置或者在第二管道铺设位置时,管道矫直组件邻近分离点和作业线设置在管道引导装置的下游以矫直管道,在主要管道铺设位置或者第二管道铺设位置中的另一者中时,管道矫直组件被移动到远离所述作业线的非操作位置。
由于该实施方案允许在刚性的卷筒铺设和铺设柔性件之间转换(其中利用同一个管道引导装置),因而其尤其有利。矫直器的非操作位置的优点在于使得大型物体沿着管道引导装置通过,和/或允许管道引导装置用于铺设柔性管道。在一个实施方案中,非操作位置在管道引导装置表面下方,和/或在管道引导装置的下方部分处。一般来说,在管道铺设过程中出现的最大困难发生在管道铺设过程的开始、变换或者结束的时候。特别是在铺设柔性件(柔性管道)时,可能会将较长的端部配件置于管道的起始部和/或结尾部从而能够将各个管道连接在一起。为了处理这种端部配件,矫直组件的存在通常造成阻碍。根据本发明的船的矫直组件能够与管道引导装置一同移动,利用这种船有利地解决所述问题。在主要管道铺设位置时,可以实施刚性卷筒铺设,其中矫直组件设置在管道引导装置的邻近在作业线中的第一分离点的下游以矫直管道。在管道引导装置和矫直组件移动到第二管道铺设位置(在该位置上矫直组件移动到非操作位置,优选为在管道引导装置的下方部分处或在其下方)后,可以继续进行弹性管道铺设,且具有允许大型物体通过的无阻碍的作业线。应当注意,可以在主要管道铺设位置上实施类似地弹性管道铺设,并且可以允许在第二管道铺设位置上铺设刚性管道。
因此,根据本发明的改进的构造提供包括管道投放塔及两个或者多个储存卷筒的船的多种构造,且能够包括具有不同类型的管(尤其是刚性管和柔性管)的储存卷筒。有利地,不必移动投放塔以与储存卷筒对准。该构造还在船的强度和稳定性方面更为有利。
根据本发明,该船包括用于储存要被铺设的管道的至少第一储存卷筒和第二储存卷筒,这两个卷筒设置于船内或者船上。储存卷筒可以例如设置在甲板上或者在船体内部。储存卷筒可以按照需要具有旋转用的竖直轴线和水平轴线,其中旋转用的竖直轴线能够与水平管道引导装置的轴线平行延伸。竖直指向的旋转轴线(即在竖直方向延伸的旋转轴线)允许储存卷筒放置于甲板下方。本发明的优点在于增加设计灵活性,允许多种卷筒和投放塔构造,其可用于针对其它用途或者其他任何可想到的设计考量而对船或驳船的质量分布或者甲板上的设计灵活性进行优化。所述卷筒可以适用于储存刚性管道和/或柔性管道。
根据本发明,管道投放塔安装于船上,该管道投放塔适用于在沿着所述塔的作业线中投放管道。根据本发明的船可以是有单体船、半潜船或者任何其它类型的管道铺设驳船。可能地,该管道投放塔绕基本水平的塔枢转轴线而可枢转地安装至船以调整塔的倾斜度。这使得船适用于例如由管道铺设深度导致的不同的管道铺设条件。优选地,作业线基本竖直地或者相对于竖直方向最多成60°的角度延伸。管道投放塔可以是封闭的或者开放的结构,并且考虑到根据本发明的增加的操作选择,该塔还可优选为多铺设式塔(multilaytower)。
作业线沿着管道投放塔布置。优选地,管道投放塔和作业线在船的纵向平面内彼此相邻地设置。可以想到该塔相对于作业线而位于船的前侧,又可以为作业线相对于管道投放塔而位于船的前侧。
该船还可以设置有一个或者多个张紧器,在操作位置中其优选由所述塔支撑并且位于作业线内,并承载已经铺设的管道的重量。张紧器在海底管道铺设领域中是公知的。通常,这种张紧器包括张紧器框架和多个(例如,四个)以移动方式支撑的循环的轨道,以使得在各个轨道之间的间隙变化至少适应各种管道的直径。所述轨道适用于接合管道并且支撑至少部分的投放的管道的重量,张紧器框架通过相关联的张紧器支撑组件由所述塔支撑。基本上任何适合的张紧器都可以与本发明的管道铺设船及管道铺设方法接合使用。优选地,张紧器框架(以及设置在其中的轨道)可以在操作位置与收回位置之间相对于所述塔移动,在所述操作位置上作业线在轨道之间延伸通过张紧器框架从而使得轨道能够接合在管道上,在所述收回位置上作业线在张紧器的框架的外部延伸从而允许大型附件通过。
根据本发明,设置有管道引导装置,其在主要管道铺设位置时相对于所述塔安装在管道投放投放塔的高处位置,用以在储存卷筒与管道作业线之间引导管道。根据本发明,管道引导装置具有基本为圆形的或者半圆形的管道引导装置表面。优选地,管道引导装置表面围绕基本上水平的中心沿径向设置。在一个实施方案中,管道引导装置包括半圆形的弯曲的臂或者圆形的轮,例如管道对准轮。
根据本发明的管道引导装置配置为,在主要管道铺设位置时引导管道从第一储存卷筒沿着管道引导装置进入到作业线中,其中所述管道在作业线的前方在第一接触点处与管道引导装置表面接触,并且在第一分离点处离开所述表面并进入到作业线中,并且配置为在第二管道铺设位置时引导管道从第二储存卷筒沿着管道引导装置进入到作业线中,其中所述管道在作业线的后方在第二接触点处与管道引导表面接触,并且在第二分离点处离开所述表面并进入到作业线中,其中第一分离点和第二分离点都处于作业线中,并且其中第一接触点和第二接触点分别设置在作业线的前方和后方。应注意,在主要管道铺设位置和第二管道铺设位置上的管道引导装置都优选为基本在船的纵向平面上延伸。
根据本发明,管道引导装置安装在管道投放塔的高处位置处,并且管道引导装置能够在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间相对于管道投放塔移动。因此,管道引导装置可移动地安装至管道投放塔。可以想到,管道引导装置可枢转地安装至管道投放塔。即可以使得管道引导装置相对于管道投放塔围绕基本竖直的管道引导装置轴线枢转(旋转),也可以使得管道引导装置相对于管道投放塔围绕基本上水平的管道引导装置轴线枢转。
根据本发明的管道引导装置具有基本为圆形的或者半圆形的管道引导装置表面。优选地,基本为圆形的或者半圆形的管道引导装置表面围绕基本水平的中心沿径向设置,所述基本上水平的中心优选为平行于管道引导装置轴线。在一个实施方案中,管道引导装置包括在管道引导装置轴线与管道引导装置表面的中心之间的可枢转的臂。在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间的移动可以包括可枢转的臂围绕水平的管道引导装置轴线的枢转。
本发明的特征在于,设置有管道引导装置的移动驱动装置,其适用于相对于管道投放塔在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间移动管道引导装置。
在优选的实施方案中,管道引导装置的移动驱动装置适用于使管道引导装置从远离作业线的管道铺设位置朝着管道投放塔移动到收回的、非操作位置,其中整个管道引导装置在管道投放塔的侧方远离作业线设置,从而使得作业线不会受到阻碍以实施其他的操作。这在必须将大型附件安装于管道中的时候尤其有用。在将管道引导装置从作业线移除的时候,作业线无阻碍的允许附件进入作业线中。这不仅例如在铺设包括大型端部配件的过程中是有利的,而且还在PLET处理以及在处理单线路偏离立管(Single Line OffsetRisers)(SLOR)和同心偏离立管(Concentric Offset Risers)(COR)时是有利的。非操作位置在所述船还用于J形铺设式的管道铺设时(在这种情况不需要在卷筒铺设中使用管道引导装置)也是有用的。
将处于非操作位置的管道引导装置朝向管道投放塔移动。因此,通过将管道引导装置移动到收回位置而使在作业线周围的区域整体无阻碍,在收回位置中整个管道引导装置收回到管道投放塔内(或者甚至是部分超出)。
可能地,管道引导装置的移动驱动装置适用于将管道引导装置移动远离作业线而到达超载保护位置,缩短了第二储存卷筒与第二接触点之间的管道轨迹。这种超载保护位置允许引导装置朝着储存卷筒移动,从而防止在管道上造成超载。在使得管道引导装置支撑架移动到超载保护位置且存在管道矫直组件的实施方案中,优选允许矫直组件与管道引导装置一同移动。
在一个实施方案中,管道引导装置的移动驱动装置包括一个或者多个致动器(例如液压缸),所述致动器用于至少在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间移动管道引导装置,并且还能够将移动管道引导装置移动到非操作位置和/或超载保护位置。
还可选地,也可以想到使用吊车以在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间移动管道引导装置。这可以是例如设置在在管道投放塔的顶端的折臂式吊车,或者任何其它的可用在船(包括根据本发明的船)上的吊车,例如甲板吊车。
还可替换的,在管道引导装置围绕管道引导装置轴线可枢转地安装至管道投放塔的实施方案中,还可以想到在管道引导装置轴线处设置电动机,从而允许管道引导装置的枢转,这允许管道引导装置在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间的移动。
在一个可能的实施方案中,管道引导装置的移动驱动装置适用于在基本圆形的或者半圆形的管道引导装置表面的平面内相对于管道投放塔使管道引导装置平移。在半圆形的管道引导装置的平面内的移动能够例如是通过如下方式实施:通过允许可枢转安装的管道引导装置围绕水平的管道引导装置轴线枢转。
可替换地,管道引导装置的移动驱动装置还可以适用于通过允许管道引导装置围绕基本竖直的轴线转动而使管道引导装置相对于管道投放塔移动。
本发明还涉及一种用于安装离岸管道的方法,其利用根据本发明的船。可能地,该方法包括以下步骤:
·使用第一储存卷筒实施管道铺设;
·使管道铺设中断;
·将管道引导装置移动至第二管道铺设位置;并且
·用第二储存卷筒继续进行管道铺设。
在一个实施方案中,使用这样的船:其中管道引导装置的移动驱动装置适用于使管道引导装置相对于管道投放塔移动到收回、非操作位置,在该收回、非操作位置处管道引导装置的第一离开点和第二离开点远离作业线,从而使得作业线不会受到阻碍以实施其他的操作,并且该船进一步包括J形铺设装置。所述方法包括将管道引导装置移动到收回的、非操作位置的步骤,从而形成用于使用所述J形铺设装置而进行J形铺设式管道铺设的空间。
在一个实施方案中,使用这样的船:其包括矫直组件,该矫直组件由管道引导装置支撑架支撑,其在主要管道铺设位置时设置在邻近第一分离点且邻近作业线的管道引导装置的下游以矫直管道,并且在第二管道铺设位置时被移动到远离作业线的非操作位置;所述船还包括用于刚性管道的卷筒和用于柔性管道的卷筒,这两个卷筒优选地布置在管道投放塔的相对侧,其中所述方法包括以下步骤:
·将管道引导装置设置在主要管道铺设位置上;
·使用矫直组件在作业线中实施刚性管道铺设;
·使管道铺设中断;
·将管道引导装置移动到第二管道铺设位置,并且将矫直组件移动到非操作位置;
·并且在作业线中继续进行柔性管道铺设而不需要矫直组件。
本发明还涉及一种用于将管道铺设于海底的海底管道安装船,该船至少适用于实施卷筒铺设方法,其中该船包括:
·用于储存要被铺设的管道的储存卷筒,
·管道投放塔,其安装在所述船上,该管道投放塔适用于在沿着所述塔的作业线中投放管道;
·管道引导装置,其安装在管道投放塔的高处位置,并具有管道引导装置表面构件,所述管道引导装置表面构件设置有基本圆形或者半圆形的管道引导装置表面,并且所述管道引导装置适用于引导管道从储存卷筒沿着管道引导装置进入到作业线中,
其特征在于
所述管道引导装置包括基座框架构件,所述基座框架构件支撑在管道矫直组件上,其中所述基座框架构件围绕轴线枢转地安装至所述塔,从而使得基座框架构件在第一位置与第二位置之间枢转,在所述第一位置上所述矫直组件与作业线对准,在所述第二位置上所述基座框架构件和所述矫直组件远离所述作业线,
并且其特征在于,设置有用于基座框架构件的移动驱动装置,所述驱动移动装置包括一个或者多个致动器,例如液压缸,所述致动器布置在所述塔与所述基座框架构件之间以进行所述构件的倾斜,
并且其特征在于管道引导装置表面构件由管道引导装置支撑架构件(例如臂构件)支撑,其由基座框架构件支撑以便与基座框架构件一同枢转。
优选地,管道引导装置支撑架构件可移动地连接至基座框架构件,以便至少允许管道引导装置表面构件相对于作业线进行调整。例如,在管道引导装置支撑架构件与基座框架构件之间设置一个或者多个液压缸,以起到调整驱动装置的作用。
可能地,管道引导装置支撑架构件相对于基座框架构件的移动可以是平移运动,但优选地,管道引导装置支撑架构件围绕枢转轴线可枢转地连接至基座框架构件。
在一个优选的实施方案中,调整驱动装置具体为朝向管道引导装置的用于管道的管道张紧控制器。
矫直组件的元件(例如轨道和能够是一个或者多个的用于定位轨道的调整件)安装在基座框架构件上。
应理解,在优选的实施方案中管道引导装置实施为使得在其第一位置上所述管道引导装置指向作业线的后方,而在第二位置上指向作业线的前方。
附图说明
现在将参考附图以非限制性的方式对本发明进行描述,在所附附图中相同的部件由相同的附图标记表示,其中:
图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的海底管道安装船;
图2局部地示出根据本发明的海底管道安装船的替代性的实施方案的平视图;
图3示出根据本发明的替代性的实施方案的海底管道安装船在第二管道铺设位置的侧视图;
图4和图4a示例性地示出在第二管道铺设位置的管道投放塔的顶端的具体视图;
图5和图5a示出在主要管道铺设位置的图4的顶端;
图6示出图4的顶端在不可操作的收回位置上;
图7示出图4的海底管道安装船的侧视图,其中管道引导装置处于收回的、不可操作位置上;
图8示出图7的海底管道安装船,其中进行J形铺设的管道铺设,
图9-图13示出塔的顶端的可替换的形式。
具体实施方式
图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于铺设管道的海底管道安装船VE。
该船VE适用于至少通过卷筒铺设的管道铺设方法来将管道铺设到海底,该方法的基本原理对本领域技术人员来说是公知的。该船具有前侧或者船首侧VE’及后侧的船尾VE”。该船只可以是如本文所示的单体船,但也可以理解为其他的船体设计,例如,双体半潜式。
下面将参考其他实施方案所说明,所述船VE也可以例如具体实施为J形铺设的管道铺设(J-lay pipelaying)方法。
所述船具有管道投放塔PLT。所述塔PLT适用于沿着作业线FL或者在沿塔PLT延伸的管道铺设轴线来投放要被铺设的管道。
塔PLT设置有一个或者多个管道张紧器TE,该管道张紧器TE通常装有管道接合轨道,所述张紧器TE适用于在管道铺设过程中承载被铺设的管道的重量。
管道张紧器优选以可在操作位置与收回位置之间移动的方式附接至塔PLT,在所述操作位置上作业线FL穿过张紧器TE延伸,在所述收回位置上张紧器TE远离作业线并设有围绕作业线FL的无阻碍的包围轮廓。例如在WO2007/108673(以应用的方式并入本文)中所描述的,塔PLT设置有一个或者多个可收回的张紧器。
例如,在张紧器TE的收回位置上存在围绕作业线FL的无阻碍的包围轮廓,该包围轮廓到所述张紧器TE的最小距离至少为1米,优选至少为2米。
例如设置有液压缸,该液压缸用于在操作位置与收回位置之间移动张紧器TE。
例如,张紧器TE由在塔上的平行杆连接件支撑。
例如,塔PLT包括由多个横梁互相连接的两个间隔的主梁,其中处于收回位置的一个或者多个张紧器TE至少部分地位于两个所述主梁之间。
在该示例中,船VE设置有两个储存卷筒SR1、SR2,用于储存要被铺设的管道。在本实施方案中的卷筒SR1、SR2分别位于塔PLT的前方和后方相对的位置处。
卷筒SR1显示出具有水平的卷筒轴线RRA1且布置在船甲板上,能够固定至船体或者用作卷筒模块,该卷筒能够在甲板上移动,甚至能够从甲板抬升,例如用装载的卷筒替换空载的卷筒。
正如本领域中所已知的,可以想到卷筒SR1主要实施并用于刚性管道的储存,以在所述管道离开管道引导装置并进入到作业线FL中时铺设这种管道(其经受塑性变形且需要由矫直器组件来进行矫直)。
卷筒SR2显示出具有竖直的卷筒旋转轴线,并且布置在船体的甲板下方。正如本领域中所已知的,能够想到卷筒SR2实施为并且主要用于柔性管道的储存,该柔性管道被投放不需要进行矫直。
卷筒SR1和SR2中的一者或者二者的其它实施方案(例如,具有其它方向的卷筒轴线,以及其它相对于船体和塔PLT的位置)也能够落入本发明的范围,将参考其他附图对这些实施方案中的一些进行讨论。
塔PLT布置在海井MP处,在该示例中布置在海井的前方,从而处于操作位置的作业线FL和张紧器位于塔PLT的后侧处。
在这里,塔PLT优选位于船的中心轴处,甚至更优选地为沿着船只的长度位于中心。应当注意能够想到的是(不很优选地)塔和/或海井布置在其他位置处,例如,没有海井并且塔位于船只的一侧处(例如在船尾)。
考虑到这种船通常所装载的储存卷筒的巨大的重量,塔PLT在海井MP处的布置,以及两个储存卷筒SR1和SR2分别在塔PLT和海井MP的后方和前方的布置使得船VE的重心靠近海井MP。这有益于船的运动。
塔PLT在其高处位置处(处于位于塔PLT上的一个或者多个张紧器TE的上方)设置有管道引导装置PG。
在图1中,示出的管道引导装置具有管道引导装置表面构件PGSM,该管道引导装置表面构件PGSM形成圆形的管道引导装置表面。在本领域中,这种管道引导装置表面构件PGSM也称为对准轮。
在图1中示出的管道引导装置PG还包括管道引导装置支撑架结构SF,该管道引导装置支撑架结构SF以相对于塔PLT可移动的方式来支撑管道引导装置表面构件PGSM。
在这里,所述支撑架结构SF具有可枢转的基座框架构件,该基座框架构件能够相对于塔PLT绕水平的管道引导装置轴线PGA枢转。
对准轮PGSM可相对于支撑架结构SF绕轴线GRA转动。在一个实施方案中,能够想到轴线GRA安装于另一个枢转架构件(其相对于基座构件枢转)上。
管道引导装置支撑架SF和对准轮PGSM显示为位于两个不同的位置上,即由虚线表示的主要管道铺设位置(这里位于塔PLT的后方)和由实线表示的第二管道铺设位置(这里位于塔PLT的前方)。
管道引导装置移动设备(这里未示出,但是例如在塔PLT与架SF之间包括一个或多个液压缸)设置成使管道引导装置PG在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间相对于管道投放塔PLT移动。
在主要管道铺设位置时,要被投放的管道FPT卷绕在卷筒SR1上,并且沿第一轨迹到达管道引导装置PG。管道FTP在第一接触点FEP处与管道引导装置表面接触,并且在第一分离点FDP处离开管道引导装置PG,并继续沿作业线FL行进。
由于对准轮PGSM位于作业线FL的后方,因而第一接触点FEP位于作业线FL的后方,在这里为朝向储存卷筒SR1。第一分离点FDP位于作业线FL上。因此,在主要管道铺设位置,管道引导装置PG配置为沿着在储存卷筒SR1与作业线FL之间延伸的第一管道轨迹FPT来引导管道(在这里为刚性管道)。
在第二管道铺设位置时,要被投放的管道SPT(在这里位柔性管道)在第二接触点SEP处进入到管道引导装置PG,并且在位于作业线FL上的第二分离点SDP处离开管道引导装置PG。第二接触点SEP位于作业线FL的前方。在这里,对准轮PGSM面向储存卷筒SR2。因此,在平视图中可见,对准轮PGSM的位置远离第一接触点FEP。第二分离点FDP在同一个作业线FL上。因此,在第二管道铺设位置时,管道引导装置PG配置为沿着在储存卷筒SR2与作业线FL之间延伸的第二管道轨迹SPT来引导管道SPT。
在图2中部分地示出根据本发明的海底管道安装船的替代性的实施方案的平视图。
与图1中的实施方案相类似,图2示出了管道引导装置PG(例如,具有限定出半圆形管道引导装置表面的管道引导装置表面构件)和作业线FL。为了清晰起见,在图2中省略了海底管道安装船的其它部件。
在图2中,管道引导装置PG示出为:在作业线FL的左方为以虚线表示的主要管道铺设位置,从而限定出第一接触点FEP和第一分离点FDP;而作业线FL的右方为以实线示出的第二管道铺设位置,从而限定出第二接触点SEP和第二分离点SDP。在该平视图中能够清楚地看出,第一分离点FDP和第二分离点SDP位于作业线FL上,并且第一接触点FEP和第二接触点SEP设置在远离的不同的位置上(在这里当以平视图观察时,第一接触点FEP和第二接触点SEP在作业线FL上径向相对)。
在图1的实施方案中,管道引导装置PG能够在管道引导装置PG的垂直于轴线PGA的平面上平移位移(以箭头TD表示)。由于管道引导装置的这种位移GD(基本上是在前方位置与后方位置之间),因此当在平视图中观察时,第一分离点FDP位于靠近第二接触点SEP处。
作为支撑架结构(例如在图1中,允许管道引导装置PG的平移运动)的替换形式或者与这种支撑架结构的组合形式,管道引导装置PG可包括允许相对于塔PLT围绕竖直轴线(完整地或者部分地,例如180度)旋转的架结构,所述竖直轴线例如为与作业线FL重合的轴线。这在图2的平视图中由箭头RD示出。围绕作业线FL的180度的旋转(在平视图中可见)则还将使管道引导装置放置在与图1中示出的第二位置类似的第二管道铺设位置上。如果能够借助所述架结构实现完整的或者部分的旋转,那么主要管道铺设位置和第二管道铺设位置可能不在同一个平面上,而是彼此成非180度的角度,例如在图2中在作业线FL的右侧示出的情况,其中管道引导装置PG以虚线示出并且限定第二分离点SDP’和第二接触点SEP’。
管道引导装置PG相对于塔PLT和管道作业线FL的移动能力允许使用单个管道引导装置PG与两个储存卷筒SR1和SR2的结合,其中,从储存卷筒SR1到管道引导装置的一个管道轨迹从船的后部到达管道引导装置PG,而从储存卷筒SR2到管道引导装置的另一个管道轨迹从船的前方到达管道引导装置PG。
在图1的实施方案中,两个储存卷筒位于塔的相对侧(前侧和后侧)。
在主要管道铺设位置时,管道引导装置PG设置成从一个储存卷筒SR1接收管道,而在第二管道铺设位置时,管道引导装置设置成从另一个储存卷筒SR2接收管道。
本领域技术人员容易想到的是,具有在船上设置多于两个的储存卷筒的配置,以及管道引导装置可以放置在第三管道铺设位置或者甚至是第四管道铺设位置上。当管道引导装置能够围绕竖直轴线(例如作业线)旋转时,很多管道引导装置的位置都是可能的。
由于在当前使用的储存卷筒放空时可以从另一个储存卷筒继续进行管道铺设,因而在船上安置多于两个的储存卷筒可为有利的。
例如,使用根据本发明的船可以实施以下方法:
·将管道引导装置设置在主要管道铺设位置上;
·用刚性管道进行管道铺设,该刚性管道卷绕于与主要管道铺设位置相关的储存卷筒上;
·中断管道铺设;
·将管道引导装置移动至第二管道铺设位置上;并且
·用柔性管道继续进行管道铺设,该柔性管道卷绕于与第二管道铺设位置相关的储存卷筒上。
如所阐释的,尤其是对于操作刚性管道来说,所述船还可以包括矫直器组件ST,例如具有用于矫直的多个轨道的三点式矫直器组件。所述矫直器ST例如在仅仅使用柔性管道进行管道铺设时就其自身来说并非是必要的,但是由于例如能够使用储存卷筒SR1和矫直器而用刚性管道进行管道铺设并使用储存卷筒SR2对柔性管道进行管道铺设,因而矫直器的存在增加了船的通用性。
优选地,矫直器组件ST能够按照需要而移入和移出作业线FL。所述矫直器组件ST可以直接安装至塔PLT,或者可替代地安装至管道引导装置PG,或者可替代地安装至上方的张紧器TE。
在一个可能的实施方案中,矫直器组件ST安装于管道引导装置并且能与管道引导装置一同移动。
优选地,在使管道引导装置PG在第一位置与第二位置之间移动时,同时矫直器组件ST在管道引导装置下游的临近分离点和作业线FL的工作位置(用以矫直管道)与(尤其是当铺设柔性管道而不需要矫直器时)远离作业线的非操作位置之间移动。应当注意到,柔性管道通常包括连接配件,该连接配件是硬质的且具有远远大于管道自身的直径。通过将矫直器组件移动到远离的位置而能够形成用于这种连接配件通过的间隙,而不会被矫直器组件所阻碍。矫直器ST在图1中以虚线示出。
除了主要管道铺设位置和第二管道铺设位置(以及任何其它额外的操作位置)之外,管道引导装置PG可以移动到远离作业线FL的非操作位置上(未示出),例如当进一步装有J形铺设装置时允许所述船实施J形铺设式的管道铺设方法(例如,在WO2007108673中所阐释的)。
塔PLT可能够围绕塔枢转轴线TPA枢转地附接至船VE,用以相对于船VE来设定塔PLT的倾斜度。在图1中,塔示出为处于直立位置,但是塔可以通过在塔和船之间的枢转设备PM(示意性地示出为具有长度可调整的杆)而枢转至图1中的右侧或者左侧。
船还可以包括一个或者多个中间管道引导装置GU,例如实施为辊子或者弯曲的斜道,该中间引导装置GU配置在甲板上或者靠近甲板,以便将被铺设的柔性管道从一个储存卷筒(在这种情况下是储存卷筒SR2)引导至处于第二管道铺设位置的管道引导装置PG。这种引导方式尤其适用于柔性管道,但是在需要的时候还可以额外地或者可替换地设置为与另一个储存卷筒SR1相结合。
图3显示根据本发明的可替换的实施方案的用于在海底铺设管道的海底管道安装船1的侧视图。船1包括在船首方向的前侧1a以及在船1的船尾方向的后侧1b。船包括甲板1d和船体1h。
在示出的实施方案中,管道投放塔10设置在船的前侧1a与后侧1b之间的船的中间区域中的甲板1d上。管道投放塔10适用于沿着延伸穿过海井20的作业线FL来投放管道。
管道投放塔10经由基本水平的塔枢转轴线11可枢转地安装至甲板1d从而调整塔的倾斜度。为此,在管道投放塔10与船的甲板(在这里是上层的甲板部分1d’,也可以预见其为直升机甲板)之间还设置有所谓的调整器12。
在塔10的顶部设置有吊车13。在管道投放塔10的顶端还可以看出有起吊滑轮16a,可以沿着该起吊滑轮16a而引导起吊缆索。可以在船体1h中设置相关联的起吊绞车,相应地可以经由在甲板下面的滑轮16b来引导起吊缆索16h。包括起吊缆索16h和起吊滑轮16a的起吊系统可以适用于多种目的,例如辅助处理,A&R目的,或者甚至是用于降低管道或者降低管节。
所示实施方案的管道投放塔10设置有两个张紧器14,在图3的实施方案中这两个张紧器14示出为处于操作位置(由塔支撑且处于作业线中),且承载已经铺设的管道的重量。每个张紧器都经由可伸缩的框架14’安装至塔10,以便能够将张紧器从操作位置移动到收回位置,其中作业线延伸到张紧器的框架的外部,例如用于允许大型配件通过。
船1适用于至少实施卷筒铺设方法。
在这里,船1包括储存卷筒30、31、32和33。在船的甲板1d上设置有两个具有水平卷筒轴线的储存卷筒30、31。此外,在船的船体1h中设置有两个具有竖直卷筒轴线的储存卷筒32、33。在示出的实施方案中(其为更为常用的实例),具有水平卷筒轴线的储存卷筒30、31用于刚性管道的储存,而具有竖直卷筒轴线的储存卷筒32、33用于柔性管道的储存。为了将柔性管道引导出船的船体1h,在卷筒32、33上方设置管道引导装置32a、33a。在所示的实施方案中,在塔的前侧设置有额外的中间管道引导装置35以便沿着管道投放塔10的前侧向上引导柔性管道,用以允许来自卷筒32、33的柔性管道在作业线21的前侧进入管道引导装置40。
管道引导装置40在管道投放塔10的高处位置处并在张紧器上方安装至塔(在这里示出为相对于塔处于主要管道铺设位置)。
在该实施方案中,管道引导装置40具有基本为圆形的管道引导装置表面构件41(也称为对准轮),该管道引导装置表面构件41具有从轮缘到中心轴线43的辐条42。
构件41安装在框架中,该框架围绕水平轴线45相对于管道投放塔10枢转。特别地,对准轮41的中心轴线43设置为与轴线45平行,并且二者经由可枢转的臂框架构件45而彼此连接。在图4中详细示出这种构造。
在图3中,管道引导装置40示出为相对于管道投放塔10处于主要管道铺设位置时,在这个位置上管道引导装置40从储存卷筒30沿着管道引导装置40而将刚性管道35引导至作业线21。管道35在作业线21后方的接触点41c处与管道引导装置表面构件41接触,并且在第一分离点41d处离开所述管道引导装置表面构件41,并继续行进到作业线21之中。
为了对刚性管道35进行合适地处理,设置了管道矫直组件50,其在这里安装至管道引导装置40,尤其是在示出的实施方案中安装至可枢转的臂45。
根据本发明优选的实施方案,管道矫直组件50能够与管道引导装置40一同移动。在图3中,管道引导装置40处于主要管道铺设位置上,管道矫直组件50则位于其在管道引导装置表面41的邻近作业线21和分离点41d的刚好的下游的操作位置上,以便对管道35进行矫直。
在图4中,示意性地示出管道投放塔10的顶端,且其具有管道引导装置40和管道矫直组件50。
管道引导装置处于主要管道铺设位置上。未示出与对准轮41的管道引导装置表面接触的管道35。
在这里,管道引导装置包括基座框架构件48,其支撑在矫直组件上(在这里该矫直组件只有轨道50'是可见的)。基座框架构件围绕轴线45可枢转地连接至塔,从而使得基座框架构件48在第一位置与第二位置之间枢转,在所述第一位置上所述矫直组件与作业线对准,在所述第二位置上基座框架构件和矫直组件远离作业线。
管道引导装置的移动驱动装置包括一个或多个驱动构件,在这里为液压缸52,其布置在塔与基座框架构件48之间用于实施构件48的倾斜。
对准轮41由管道引导装置支撑架构件46(或者臂构件)支撑,该构件46又由基座框架构件48支撑以便与基座框架构件48一同枢转。
如所示出的并且优选的,管道引导装置支撑架构件46可移动地连接至基座框架构件48,以便至少允许管道引导装置表面构件41相对于作业线的调整。例如,设置一个或者多个液压缸49以起到在管道引导装置支撑架构件46与基座框架构件48之间调整驱动装置的作用。
这种移动可以是平移运动,但优先是管道引导装置支撑架构件46围绕轴线46a可枢转地连接至基座框架构件48。在优选的实施方案中,所述调整驱动装置(在这里包括缸49)实施为朝向管道引导装置的用于管道35的管道张紧控制器。
矫直组件的允许轨道定位的元件(例如轨道和可能的一个或者多个调整器)安装于框架构件48上。在图4中,可以看出框架48能够经由连接件48c而相对塔10固定在第一位置上。
根据本发明,设置有管道引导装置的移动驱动装置,其适用于相对于塔10在主要管道铺设位置(图4)和第二管道铺设位置(图5)之间移动管道引导装置40。
在图4中,包括液压缸52的管道引导装置的移动设备为可见的,其用于至少在主要管道铺设位置和第二管道铺设位置之间移动管道引导装置40。应当注意,设置在管道投放塔10的顶部的吊车13也可以适合于用作管道引导装置的移动驱动装置。
在图5中,管道引导装置的移动设备已经相对于管道投放塔10将管道引导装置40和矫直组件50移动到第二管道铺设位置,在这里是通过使管道引导装置40和矫直组件50一起沿着枢转方向P枢转而进行的。该移动按照如下过程进行:框架48和连接至框架48的可枢转的臂46沿枢转方向P围绕枢转轴线45枢转大约90°。这样,框架48不再竖直延伸,且矫直组件50’不再邻近作业线,而现在框架48基本水平延伸,且矫直器轨道基本上在对准轮的下面处于非操作位置上。
在图5的第二管道铺设位置上,管道引导装置40适用于将管道35’(由于矫直器不工作因而主要是对柔性管道)从储存卷筒引导(不可见)沿着管道引导表面41引导进入到作业线21中,其中所述管道35’在作业线21的前方的第一接触点41c’(整体显示位置)处与管道引导装置表面接触,并且在第一分离点41d’处离开所述表面41而进入到作业线21中。
第一分离点41d和第二分离点41d’都邻近作业线21,并且在这里第一接触点41c和第二接触点41c’分别在作业线的前方和后方并彼此几何相对地设置。在图5的主要管道铺设位置上,矫直组件50已移出作业线21,这使得将铺设的柔性管道及其任何连接配件不受阻碍地通过。
应当注意可枢转的臂46围绕臂枢转轴线46a可枢转地连接至框架48。基于这种构造,可以允许管道引导装置40相对于管道投放塔10甚至进一步地沿着枢转方向P’枢转。因此,管道引导装置远离图5的管道铺设位置并朝着管道投放塔10而远离作业线21移动到在图6中示出的收回的非操作位置。在这个位置上,作业线21完全不受限从而实施其他操作。
在示出的实施方案中,可枢转的臂设置有辊子46r以引导将要进入作业线并通过管道引导装置40和可枢转的臂46的物体。
在图7中再次示出海底管道安装船1的侧视图,但是此时管道引导装置40处于收回的、非操作位置上。如在上文中所阐述的,在图7中,作业线21现在不受限以用于大型物体的通过,例如物体60(例如用于平台的浮箱),或者用于例如端部连接件或者中间管道连接件的管道附件的通过。所述船优选装有吊车来处理这种大型物体60,并且将大型物体60起吊到张紧器已收回的作业线上,例如在WO2007108673中所描述的。
在图8中,管道引导装置40仍处于收回的、非操作位置,但是此时管道投放塔10已经枢转了30°。在该位置上,所述船适用于实施J形铺设式管道铺设。
图8示出图7的海底管道安装船,其中由于该船还装有J形铺设装置因而进行J形铺设式管道铺设。
在用于管道的J形铺设的示例中,可以想到,上方的张紧器处于收回位置上,同时下方的张紧器处于其操作位置。由此在张紧器的高度处紧挨着所述塔形成的“空间”现在将用于布置用于J形铺设的装置和工作空间。
在邻近塔10处布置有管道装载器130,该管道装载器130包括支架结构131,支架结构131能够围绕枢转结构在水平装载位置与抬升的卸载或者转移位置之间枢转。布置了一个或者多个(液压)致动器用于使支架结构131倾斜。优选具有这样的枢转结构,其配置为使得枢转轴线与塔的枢转轴线相重合。
支架结构131设置有夹持组件134,用于夹持单一长度或者双重长度的管节,即(在船上或者在上船之前)焊接在一起的两个标准40英尺(12米)长度的管子。
为了“装载”用于J形铺设的管节,可以想到,在甲板上的(例如在合适的架子中的)管节用水平的支架结构131夹持。之后支架结构131和节段进入与作业线对齐的位置。管道装载器130可以为其他的设计,只要其随后能够在塔中将(单一长度的或者双重长度的或者其他类型的)管节供应到与作业线对准的高处位置,例如在下方的张紧器的上方。应当注意,如果设置合适的悬挂夹具来支持投放的管道,那么在所有的张紧器都收回时也可以完成J形铺设。如果需要的话,这种(例如在塔的下端处或者在船体上的)悬挂夹具能够在本发明的所有实施方案中使用。
这里,在上方的张紧器的高度处,塔10还设置有J形铺设装置150,该J形铺设装置150能够在操作位置与收回位置之间移动。
在收回位置上,J形铺设装置150可以布置在塔的横向侧部。
在操作位置上,J形铺设装置150配置成允许与布置在作业线21上的管道有关的操作。
这里,J形铺设装置150包括外部管节对齐设备,其可以包括一个或者多个管道夹具以及用于产生这些夹具的对齐移动的相关的致动器,以用于准确地使新管节的下端与由下方的张紧器夹持的管节的上端对齐。
在该示例中,所述装置150进一步包括管节工作站,例如,焊接站。能够在所述焊接站布置焊接装置,以便将管道的端部焊接在一起。
这里,在外部管节对齐设备上方可以设置有辊子组件,用于在侧向支撑管节。
在例如焊接或者其他连接的区域中提出设置第二工作站160(例如用于涂覆管道),这里是位于在下方的张紧器14之下的海井附近。所述工作站160还能够在所述位置处(需要时以可拆卸的方式)安装在塔上。
如在本领域中所已知的,在实施J形铺设操作时,有时需要倾斜地布置塔10。图8示出这种倾斜是可能的,并且在所述塔10(以及装载器130)上的所有的J形铺设装置150仍然起作用。
可以清楚地获知,当实施J形铺设时,新的管节会被带到由下方张紧器14夹持的已投放的管道的上端上方,并且与所述上端对准。然后实施焊接(或者其他方式)。之后下方的张紧器14则进行管道的受控的下降。
图9-图13示出塔10的顶端的可替换的形式,其中构件48大致为L形,而非图3-图8中的大致为C形。这使得在管道引导装置处于完全收回的位置时形成更为无阻碍的包围轮廓(见图11)。所有的构件已经用相同的附图标记标示,并且可轻易地从附图及前面的阐述中了解其功能。
图12示出第一端部管道连接件或者末端120沿着对准轮41通过,例如使用吊车。
图13示出管道35’的尾端管道连接件或者末端121沿着对准轮41通过,例如使用吊车。

Claims (14)

1.一种用于将管道铺设于海底的海底管道安装船,所述船至少适用于实施卷筒铺设方法,其中所述船包括:
·至少第一储存卷筒和第二储存卷筒,其用于储存要被铺设的管道,所述储存卷筒设置于船内或者船上;
·管道投放塔,其安装至所述船,所述管道投放塔适用于在沿着所述塔的作业线上投放管道;
·管道引导装置,其安装在所述管道投放塔的高处位置处,所述管道引导装置具有管道引导表面构件,该管道引导表面构件为基本圆形的或者半圆形的,所述管道引导装置适用于在其相对于所述塔的主要管道铺设位置上引导管道从第一储存卷筒沿着管道引导装置进入所述作业线中,其中所述管道在作业线前方的第一接触点处与管道引导表面接触并且在作业线内的第一分离点处离开所述表面,
其特征在于
设置有管道引导装置的移动驱动装置,该移动驱动装置适用于相对于管道投放塔在主要管道铺设位置与第二管道铺设位置之间移动管道引导装置,所述管道引导装置适用于在第二管道铺设位置引导管道从第二储存卷筒沿着管道引导装置进入到作业线中,其中所述管道在作业线的后方的第二接触点处与管道引导表面接触,并且在第二分离点处离开所述表面并进入到作业线中,其中所述第一分离点和所述第二分离点都处于作业线中,并且其中所述第一接触点和所述第二接触点分别设置在作业线的前方和后方。
2.根据权利要求1所述的船,其中第一储存卷筒设置在所述作业线的前方,而第二储存卷筒设置在所述作业线的后方。
3.根据权利要求1所述的船,
其中管道矫直组件安装于所述管道引导装置,且所述矫直组件能够与所述管道引导装置一同移动,其中,在主要管道铺设位置或者第二管道铺设位置上,管道矫直组件邻近分离点和作业线设置在管道引导装置的下游以矫直管道,在主要管道铺设位置或者第二管道铺设位置中的另一者上,管道矫直组件被移动到远离所述作业线的非操作位置。
4.根据权利要求1所述的船,其中管道引导装置的移动驱动装置适用于使管道引导装置从管道铺设位置远离作业线并朝着管道投放塔移动到已收回的、非操作位置处,其中整个管道引导装置设置成在管道投放塔的侧方远离作业线,从而使得所述作业线不会受到阻碍以实施其他的操作。
5.根据权利要求1所述的船,其中管道引导装置的移动驱动装置适用于使管道引导装置远离作业线而移动到超载保护位置,其中储存卷筒与接触点之间的管道轨迹缩短。
6.根据权利要求1所述的船,其中所述管道引导装置的移动驱动装置适用于在基本圆形的或者半圆形的管道引导装置表面的平面内相对所述管道投放塔使所述管道引导装置平移。
7.根据权利要求1所述的船,其中管道引导装置的移动驱动装置包括一个或者多个致动器,所述致动器用于至少在所述主要管道铺设位置与所述第二管道铺设位置之间移动所述管道引导装置。
8.根据权利要求1所述的船,其中管道引导装置能够优选围绕基本水平的管道引导装置轴线而枢转地安装至管道投放塔。
9.根据权利要求8所述的船,其中基本为圆形的或者半圆形的管道引导装置表面绕基本上水平的中部径向设置,所述基本上水平的中部与所述管道引导装置轴线平行,并且其中所述管道引导装置包括在所述管道引导装置轴线与所述管道引导装置表面的中部之间的能够枢转的臂。
10.根据前述权利要求任一项所述的船,其中所述投放塔围绕基本水平的塔枢转轴线能够枢转地安装至所述船用以调整所述塔的倾斜度。
11.一种用于在海底铺设管道的方法,其中使用根据权利要求1所述的船。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述方法包括以下步骤:
·将所述管道引导装置设置在主要管道铺设位置上;
·使用第一储存卷筒实施管道铺设;
·中断管道铺设;
·将管道引导装置移动至第二管道铺设位置;并且
·用第二储存卷筒继续进行管道铺设。
13.根据权利要求12所述的方法,其中使用根据权利要求4所述的船,其中所述船还包括J形铺设装置,所述方法包括将管道引导装置移动到收回的、非操作位置的步骤,用以形成用于使用所述J形铺设装置来进行J形铺设式的管道铺设的空间。
14.根据权利要求11所述的方法,其中使用根据权利要求3所述的船,其包括具有刚性管道的卷筒和具有柔性管道的卷筒,其中所述方法包括以下步骤:
·将所述管道引导装置设置在主要管道铺设位置或者第二管道铺设位置,其中所述管道矫直组件邻近分离点且邻近作业线设置在管道引导装置的下游以矫直管道;
·使用所述矫直组件在所述作业线中实施刚性管道铺设;
·中断管道铺设;
·将所述管道引导装置与管道矫直组件移动到所述主要管道铺设位置和所述第二管道铺设位置中的另一者,其中管道矫直组件被移动到远离所述作业线的非操作位置;
·并且脱离所述矫直组件在作业线中继续进行柔性管道铺设。
CN201480017452.9A 2013-03-22 2014-03-21 海底管道安装船及方法 Active CN105050893B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2010511A NL2010511C2 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Marine pipeline installation vessel and method.
NL2010511 2013-03-22
PCT/NL2014/050176 WO2014148907A1 (en) 2013-03-22 2014-03-21 Marine pipeline installation vessel and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105050893A CN105050893A (zh) 2015-11-11
CN105050893B true CN105050893B (zh) 2016-12-21

Family

ID=48483162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480017452.9A Active CN105050893B (zh) 2013-03-22 2014-03-21 海底管道安装船及方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9631742B2 (zh)
EP (2) EP2976255B1 (zh)
CN (1) CN105050893B (zh)
BR (1) BR112015024231A2 (zh)
NL (1) NL2010511C2 (zh)
WO (1) WO2014148907A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175651A1 (en) 2015-04-28 2016-11-03 Itrec B.V. Marine reel lay method pipeline installation system and methods
EP3137801B1 (en) 2014-04-29 2018-07-04 Itrec B.V. Marine reel lay method pipeline installation vessel and methods
NL2013544B1 (en) * 2014-09-29 2016-09-29 Ihc Holland Ie Bv Offshore crane tower system.
CN107250639B (zh) * 2015-02-19 2019-10-01 伊特里克公司 海上管道安装系统和海上管道安装方法
WO2017010868A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 Itrec B.V. End fitting handling in a marine pipeline installation system
NO341018B1 (en) * 2015-11-04 2017-08-07 Vetco Gray Scandinavia As A method for subsea deployment of discrete lengths of flexible jumper pipes
EP3538802B1 (en) * 2016-11-10 2021-01-06 Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co., Ltd. J-lay guide structure
NL2018392B1 (en) 2017-02-17 2018-09-17 Royal Ihc Ltd System, apparatus and method
CN112639347B (zh) * 2018-07-24 2022-11-25 伊特里克公司 海上j形管道铺设设备及方法
FR3091326B1 (fr) * 2018-12-31 2021-04-02 Technip France Procédé de pose ou/et de récupération d'une ligne flexible dans une étendue d'eau et système associé
GB2580984A (en) * 2019-02-04 2020-08-05 Maats Tech Ltd Vessel-supportable flexible-elongate-element spooling system
FR3097611B1 (fr) * 2019-06-24 2021-10-15 Technip France Procédé de pose ou/et de récupération d'une ligne dans une étendue d'eau comportant une phase d’immobilisation contrôlée et système associé
EP4004417B1 (en) * 2019-07-26 2023-08-30 Itrec B.V. Marine reel-lay pipelaying vessel
CN112407171B (zh) * 2020-12-28 2021-08-24 上海大学 一种无人潜航器布放回收系统及布放回收方法
GB2609955A (en) 2021-08-18 2023-02-22 Subsea 7 Do Brasil Servicos Ltda Guiding flexible pipelines aboard installation vessels
CN113803526A (zh) * 2021-09-02 2021-12-17 海洋石油工程股份有限公司 一种用于海底管道水下回拖的导向装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6371694B1 (en) * 1999-04-30 2002-04-16 Coflexip Vessel for laying rigid pipes at great depth
WO2007108673A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Itrec B.V. Marine pipeline installation system and methods
GB2439295A (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Acergy Uk Ltd Method and vessel for laying reeled articles at sea
GB2469519A (en) * 2009-04-17 2010-10-20 Acergy France Sa A pipeline J-lay apparatus having two erector arms for loading pipe sections
WO2011016719A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Itrec B.V. Tubular handling system and method for handling tubulars

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2793540B1 (fr) * 1999-04-30 2001-08-10 Bouygues Offshore Dispositif pour le raccordement et la pose des parties successives d'une conduite sous-marine depuis un navire et ses applications
US6733208B2 (en) * 2001-07-03 2004-05-11 Torch Offshore, Inc. Reel type pipeline laying ship and method
GB0302279D0 (en) * 2003-01-31 2003-03-05 Stolt Offshore Ltd Pipelaying vessel
ATE519016T1 (de) * 2006-03-22 2011-08-15 Itrec Bv Vormontage einer unterwasserbasis und rohrleitung
CN102084166B (zh) * 2008-04-29 2015-04-29 伊特雷科公司 海中管道安装系统和方法
BR112013016363A2 (pt) * 2010-12-28 2018-06-26 Itrec Bv sistema de instalação de tubulação marinha, e, métodos para instalar uma tubulação fora da costa e/ou coluna de ascensão submarina, e para lançamento de carretel rígido

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6371694B1 (en) * 1999-04-30 2002-04-16 Coflexip Vessel for laying rigid pipes at great depth
WO2007108673A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Itrec B.V. Marine pipeline installation system and methods
GB2439295A (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Acergy Uk Ltd Method and vessel for laying reeled articles at sea
GB2469519A (en) * 2009-04-17 2010-10-20 Acergy France Sa A pipeline J-lay apparatus having two erector arms for loading pipe sections
WO2011016719A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Itrec B.V. Tubular handling system and method for handling tubulars

Also Published As

Publication number Publication date
US20170268699A1 (en) 2017-09-21
US10125895B2 (en) 2018-11-13
EP3225532A1 (en) 2017-10-04
US9631742B2 (en) 2017-04-25
EP3225532B1 (en) 2020-05-27
BR112015024231A2 (pt) 2017-07-18
WO2014148907A1 (en) 2014-09-25
EP2976255A1 (en) 2016-01-27
US20160003374A1 (en) 2016-01-07
EP2976255B1 (en) 2017-05-10
NL2010511C2 (en) 2014-09-24
CN105050893A (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105050893B (zh) 海底管道安装船及方法
US9759351B2 (en) Marine pipeline installation system and methods
US8905676B2 (en) Marine pipeline installation system and methods
US10393288B2 (en) Marine reel lay method pipeline installation system and methods
EP3066373B1 (en) Marine pipelaying and method for abandonment of a pipeline
EP2276957B1 (en) Marine pipelaying system and method
NO343820B1 (no) Marinsystem og fremgangsmåter for installasjon av rørledninger
AU2008233376A1 (en) Pipeline laying vessel and method of laying a pipeline
EP3500783B1 (en) A pipe-laying vessel
WO2019190311A1 (en) Marine pipelaying vessel and method for pipelaying by way of the j-lay method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant