CN107250639A - 海上管道安装系统和海上管道安装方法 - Google Patents

海上管道安装系统和海上管道安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海上管道安装系统(1)和海上管道安装方法。海上管道安装系统(1)包括管道投放塔(10)和一个或多个张紧器(20)，所述管道投放塔(10)用于在沿着所述管道投放塔(10)的作业线(11)中将管道投放至海洋，所述张紧器(20)被管道投放塔(10)支撑。所述系统进一步包括管道引导件(30)，所述管道引导件(30)被支撑在管道储存器(4)和作业线(11)之间的管道投放轨迹(12)中的一个或多个张紧器(20)的上方，其中管道引导件(30)相对于管道投放塔(10)设置在作业线(11)的对面。设置引导件支撑结构(31)，所述引导件支撑结构(31)体现为仅设置在管道引导件(30)一侧的单侧引导件支撑臂(31)。

Description

海上管道安装系统和海上管道安装方法
技术领域
本发明涉及用于在海底铺设离岸管道的海上管道安装系统。所述海上管道安装系统由本申请人制造并且数十年来可市售获得。
背景技术
已知的海上管道安装系统包括管道投放塔和由管道投放塔支撑的一个或多个张紧器，所述管道投放塔适合于在沿着所述管道投放塔的作业线中将管道投放至海洋，所述一个或多个张紧器被构造成接合作业线中的管道并且支撑被投放管道的至少一部分重量。所述系统进一步包括引导件支撑结构和管道引导件，所述引导件支撑结构安装至管道投放塔，所述管道引导件被引导件支撑结构支撑在管道储存器和作业线之间的管道投放轨迹中的一个或多个张紧器的上方。管道引导件在竖直平面中提供弓形引导表面，从而将所述管道从管道储存器引导至作业线。
在实施方案中，管道储存器和作业线设置在管道投放塔的对立侧。例如参见本申请人的US 7,226,244的图8。在所述实施方案中，管道引导件基本上设置在管道投放塔的上方，并且管道投放轨迹的主要部分与作业线一样位于管道投放塔的对立侧。换言之，管道引导件和管道投放塔设置在作业线的相同侧。大多数所述已知的海上管道安装系统能够成功操作而使客户满意。
在被认为是本发明的最接近的现有技术的替代性实施方案中，如本申请人的WO2011/016719的图1所示，管道引导件相对于管道投放塔设置在作业线的对面。换言之，管道引导件和管道投放塔设置在作业线的对立侧。因此，管道引导件和管道投放轨迹与作业线一样设置在管道投放塔的相同侧。
请注意，在上述两个实施方案中，管道投放塔设置在由管道引导件和管道投放轨迹的竖直平面限定并且延伸通过作业线的平面中。
通过US2014/0010595已知一种替代性海上管道安装系统，其中管道投放塔设置在作业线一侧，并且管道引导件的竖直平面垂直于其延伸。换言之，管道投放塔设置在由管道引导件和管道投放轨迹的竖直平面限定并且延伸通过作业线的平面的旁边。
发明内容
本发明涉及上述最接近的现有技术类型的改进的海上管道安装系统，和用于降低和/或升高离岸管道的海上管道安装方法，其特别有利于搬运附件，例如端部配件。
根据本发明的第一方面，海上管道安装系统的特征在于，引导件支撑结构体现为仅设置在管道引导件一侧的单侧引导件支撑臂，所述单侧引导件支撑臂的一端安装至管道投放塔，并且在引导件支撑臂的另一端上设置悬臂架从而支撑管道引导件。
本发明的第一方面的优点在于，至少在管道引导件附近，可以从与引导件支撑臂一侧对立的侧面在大致侧向方向上进入作业线。因此，附件搬运设备(例如安装在甲板上的起重机)能够从旁边将附件引入作业线中张紧器的上方(管道引导件支撑件的一部分通常存在于张紧器的上方)。可能地，结合可移动张紧器，可以在延长距离(可能是从管道引导件到甲板水平的整个距离)上从旁边进入作业线。
单侧引导件支撑件的另一个可能的优点是其改进的构造，其更为轻质并且能够更容易地构造。
在实施方案中，仅设置在管道引导件的一侧的单侧引导件支撑臂可移动地安装至管道投放塔，并且设置引导件支撑臂驱动器从而调节引导件支撑臂的位置和/或定向。有利地，引导件支撑臂可移动至远离作业线的位置，因此清空作业线和朝向作业线的路径，在操作中在所述路径中设置管道引导件。由此产生的清空包络线可足以允许附件(例如端部配件)穿过作业线中的管道引导件。例如，单侧支撑臂可滑动地安装至管道投放塔。
有利地，仅设置在管道引导件一侧的单侧引导件支撑臂围绕水平枢转轴线可枢转地安装至管道投放塔，所述水平枢转轴线垂直于弓形引导表面的竖直平面，并且设置引导件支撑臂驱动器从而调节引导件支撑臂的角定向。有利地，在管道投放塔和引导件支撑臂之间设置汽缸从而调节引导件支撑臂的角定向。引导件支撑臂可以在向上方向上枢转通过作业线到达管道投放塔上方的位置(如图3c可见)，因此清空作业线和朝向作业线的路径，在操作中在所述路径中设置管道引导件。此外，可以设想引导件支撑臂可以远离作业线向下枢转，因此同样在一定程度上清空作业线。由此产生的清空包络线可足以允许附件(例如端部配件)穿过作业线中的管道引导件。
在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括船，管道投放塔设置在所述船上。优选地，船包括船体、船井和甲板，其中管道投放塔靠近船井安装在甲板上，使得作业线延伸通过船井。根据本发明的第一方面，管道引导件相对于管道投放塔设置在作业线的对面。换言之，作业线和管道引导件设置在塔的相同侧，因此船井设置在管道储存器和管道投放塔之间。在替代性实施方案中，船不包括船井并且作业线在船的船尾侧或船的侧面延伸。在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括位于甲板和管道投放塔之间的调节器，并且管道投放塔可枢转地安装至所述船从而调节管道投放塔的倾斜度。有利地，调节器设置在管道投放塔的与作业线对立的一侧，以满足作业线的可及性。
在海上管道安装系统进一步包括船并且船上设置管道投放塔的实施方案中，可以设想管道储存器设置在船的甲板上，或者管道储存器设置在船的甲板下方。替代性地，管道储存器设置在另外的船(例如管道储存专用船)上。
在实施方案中，管道储存器体现为一个或多个储存卷轴，待安装的管道从所述储存卷轴解绕。在替代性实施方案中，管道储存器体现为具有竖直旋转轴线的旋转式运送装置或笼状体。
待铺设的离岸管道可以体现为刚性管道或柔性管道，但是还可以设想海上管道安装系统用于安装海底立管。
在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括附件搬运设备，所述附件搬运设备适合于将附件定位在作业线中的附件位置。如上所述，所述附件搬运设备可以体现为安装在甲板上的起重机。替代性地，通常已知的附件搬运设备被称为PLET装载器，并且适合于将PLET、附件定位在作业线中一个或多个张紧器的下方。替代性地，适合于搬运端部配件的附件搬运设备可以体现为端部配件搬运起重机，例如折臂起重机，所述端部配件搬运起重机设置在管道投放塔的上端并且适合于输送端部配件使其越过管道引导件进入作业线。可能地，端部配件被输送至一个或多个张紧器上方的位置，在实施方案中所述张紧器可能邻近管道引导件。
结合可移动张紧器，可以特别有利地例如在离开作业线的水平方向上或者在竖直向下方向上进行附件搬运。
在实施方案中，每个张紧器包括张紧器框架和多个轨道，所述轨道被所述张紧器框架支撑，且所述轨道适合于接合管道并且支撑作业线中的被投放管道的至少一部分重量。
特别地，张紧器框架经由相关的支撑组件支撑，其中至少一个张紧器框架的支撑组件适合允许张紧器框架在活动位置和收缩且非操作位置之间位移，在所述活动位置下作业线在轨道之间延伸通过张紧器框架使得轨道可以接合在管道上，在所述收缩且非操作位置下作业线在张紧器框架的外部延伸。所述可收缩张紧器描述于本申请人的文献WO2006/085739。通过所述可收缩张紧器，能够在管道引导件和甲板高度之间的整个距离上从旁边进入作业线。
替代性地，张紧器框架可位移地被张紧器导轨支撑，所述张紧器导轨安装至管道投放塔，从而允许张紧器能够沿着管道投放塔在作业线中至少在上方附件搬运位置和下方铺管位置之间位移，在所述上方附件搬运位置下一个或多个张紧器移动至附件位置的上方，在所述下方铺管位置下一个或多个张紧器至少部分地与附件位置重叠，并且其中设置张紧器位移驱动器从而支撑一个或多个张紧器并且使其沿着管道投放塔位移。
在实施方案中，管道引导件体现为对准轮。在所述实施方案中，可以设想引导件支撑臂的悬臂架体现为对准轮的支撑轮轴或轴或轮毂，例如体现为对准轮绕其旋转的管。在替代性实施方案中，管道引导件体现为半圆形滑槽。在所述实施方案中，可以设想悬臂架体现为平台。
在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括用于管道的废置和回收的A&R系统，所述A&R系统包括：
-A&R绞盘和A&R缆绳，所述A&R绞盘和A&R缆绳适合于升高、降低和支撑作业线中的被投放管道的重量，
-A&R滑轮支撑结构，所述A&R滑轮支撑结构在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端，
-一组两个或多个A&R缆绳滑轮，所述A&R缆绳滑轮被A&R滑轮支撑结构支撑，该组A&R缆绳滑轮引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线。
根据本发明的第一方面的可能的实施方案，管道引导件和所述一组A&R缆绳滑轮设置在一个或多个张紧器上方的较高位置。此外，管道引导件和一个A&R缆绳滑轮与作业线正切设置。可以设想这样的实施方案：管道引导件设置在该组A&R缆绳滑轮的上方、管道引导件设置在该组A&R缆绳滑轮的下方，或者管道引导件与该组A&R缆绳滑轮基本上水平。
在实施方案中，所述一组A&R缆绳滑轮可以在活动位置和收缩且非操作位置之间枢转，在所述活动位置下作业线邻近一个A&R缆绳滑轮延伸从而允许A&R缆绳在作业线中延伸，在所述收缩且非操作位置下围绕作业线形成清空包络线。所述清空包络线有利于允许大型附件(例如端部配件)沿着所述一组A&R缆绳滑轮穿过。在实施方案中，所述一组A&R滑轮可以例如相对于A&R滑轮支撑结构围绕竖直枢转轴线枢转。还可以设想A&R滑轮支撑结构围绕竖直轴线枢转。在替代性实施方案中，可以设想所述一组两个或多个A&R缆绳中的一者或多者可以移动。例如，所述一个或多个滑轮围绕水平枢转轴线可枢转地安装或者沿着支撑件可平移地安装。
本发明的第一方面的优点在于，能够定位A&R滑轮支撑结构使其更靠近作业线(管道引导件支撑件的一部分通常存在于作业线处)。在实施方案中，引导件支撑结构和A&R滑轮支撑结构在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端。A&R滑轮支撑结构支撑一组两个或多个A&R缆绳滑轮，所述A&R缆绳滑轮引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线。通常地，A&R绞盘和作业线水平隔开，通过引导A&R缆绳越过一组A&R缆绳滑轮来桥接该距离。有利地，A&R滑轮支撑结构设置在A&R缆绳滑轮之间的中心。在实施方案中，A&R绞盘与由管道引导件的引导表面限定的竖直平面相隔一定距离设置，例如靠近管道投放塔的支腿设置。在所述实施方案中，A&R滑轮支撑结构的最佳位置可能与引导件支撑结构的一部分冲突。通过单侧引导件支撑臂，可以优化A&R滑轮支撑结构的位置而不会干扰引导件支撑结构。
在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括管道支撑设备，所述管道支撑设备设置在所述一个或多个张紧器的下方并且适合于支撑作业线中的被投放管道的重量。所述管道支撑设备优选体现为悬挂夹具。在附件搬运过程中，所述管道支撑设备特别有利于例如悬挂已经被投放并且安装有附件的管道。
在实施方案中，海上管道安装系统进一步包括安装至管道投放塔的扶正器，所述扶正器例如位于一个或多个张紧器的上方和/或下方从而扶正作业线中的管道。有利地，所述扶正器可移动地设置从而清空作业线，特别是允许附件(例如端部配件)穿过。例如允许扶正器打开至一定的足够程度，或者替代性地扶正器可以远离作业线收缩。
在铺设刚性管道的实施方案中，海上管道安装系统进一步包括矫直机，所述矫直机设置在管道引导件和一个或多个张紧器之间从而矫直管道。矫直机有可能经由矫直机支撑臂安装至管道投放塔。在替代性实施方案中，可以设想矫直机安装至管道引导件和/或引导件支撑结构。
在实施方案中，管道投放塔包括两个隔开的支腿，其上端通过上方水平横梁互连。可能地，在支腿的下端或中部也设置水平横梁。
有利地，一个或多个张紧器在支腿之间被管道投放塔支撑在上方水平横梁的下方。在具有可收缩张紧器的实施方案中，这是特别有利的。
单侧引导件支撑臂的端部和/或A&R滑轮支撑结构和/或起重机和/或矫直机可以安装至上方水平横梁。在实施方案中，单侧支撑臂安装至上方水平横梁的偏心部分。在所述实施方案中，优选地A&R滑轮支撑结构安装至上方水平横梁的对立偏心部分。在实施方案中，起重机在所述一组A&R滑轮的上方安装至A&R滑轮支撑结构。
本发明的第一方面还涉及海上管道安装方法，所述海上管道安装方法用于降低和/或升高离岸管道，所述离岸管道优选包括一个或多个附件，其中使用根据前述权利要求1-10任一项所述的海上管道安装系统。
在海上管道安装系统进一步包括附件搬运设备(例如安装在甲板上的起重机)的实施方案中，所述方法包括如下步骤：
-提供海上管道安装系统，
-附件搬运设备将附件从旁边引入作业线。
本发明的第二方面涉及海上管道安装系统，所述海上管道安装系统用于在海底铺设离岸管道并且包括：
-管道投放塔，所述管道投放塔适合于在沿着所述管道投放塔的作业线中将管道投放至海洋，
-一个或多个张紧器，所述一个或多个张紧器被管道投放塔支撑，并且被构造成接合作业线中的管道，并且支撑被投放管道的至少一部分重量，
-引导件支撑结构，所述引导件支撑结构安装至管道投放塔，
-管道引导件，所述管道引导件被引导件支撑结构支撑在管道储存器和作业线之间的管道投放轨迹中的一个或多个张紧器的上方，管道引导件提供竖直平面中的弓形引导表面，从而从管道储存器引导所述管道进入作业线，
-端部配件搬运起重机，例如折臂起重机，所述端部配件搬运起重机设置在管道投放塔的上端，并且适合于输送端部配件使其越过管道引导件进入作业线。
根据本发明的第二方面，端部配件搬运起重机安装至管道引导件和/或引导件支撑结构。在设置于管道投放塔上端的元件的数目方面，这是有利的构造，例如还可以设置A&R滑轮支撑结构、矫直机和/或扶正器。此外，端部配件搬运起重机的靠近管道引导件的位置有利于减小起重机(特别是起重机的吊杆)的可及距离。
在实施方案中，引导件支撑结构围绕水平枢转轴线可枢转地安装至管道投放塔。有利地，端部配件搬运起重机围绕水平枢转轴线可枢转地安装至起重机支撑臂，并且围绕平行的水平枢转轴线可枢转地安装至引导件支撑结构，并且起重机支撑臂和引导件支撑结构都分别围绕平行的水平枢转轴线可枢转地安装至管道投放塔，水平轴线垂直于弓形引导表面的竖直平面，使得起重机、起重机支撑臂、引导件支撑结构和管道投放塔形成平行四边形，并且其中进一步设置平行四边形驱动器从而调节引导件支撑结构和起重机支撑臂的角定向。因此，配合管道引导件的定位和位置，可以精确控制端部配件搬运起重机的定向和位置。
在实施方案中，设置用于管道的废置和回收的A&R系统，所述A&R系统包括：
-A&R绞盘和A&R缆绳，所述A&R绞盘和A&R缆绳适合于升高、降低和支撑作业线中的被投放管道的重量，
-A&R滑轮支撑结构，所述A&R滑轮支撑结构在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端，
-一组两个或多个A&R缆绳滑轮，所述A&R缆绳滑轮被A&R滑轮支撑结构支撑，所述一组A&R缆绳滑轮引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线。
本发明的各方面可以分别采用或组合采用。关于本发明的第一方面描述的特征也可以应用于根据本发明的第二方面的实施方案，反之亦然。
附图说明
参考附图进一步解释本发明，在附图中：
图1以立体图显示了设置有根据本发明的第一方面的海上管道安装系统的第一个实施方案的船；
图2以立体图显示了根据本发明的第一方面的海上管道安装系统的第二个实施方案；
图3为根据本发明的第一方面的海上管道安装系统的第三个实施方案的示意性俯视图；
图4a-图4c为根据本发明的第二方面的海上管道安装系统的实施方案的示意性侧视图。
具体实施方式
图1中是根据本发明的第一方面的用于在海底铺设离岸管道的海上管道安装系统1的第一个实施方案。在所示第一个实施方案中，海上管道安装系统1包括船90，所述船90具有船井3和甲板2。在图1的实施方案中，设置船井舱口6a、6b，所述船井舱口6a、6b覆盖靠近作业线11的船井区域3。
图2中显示了根据本发明的第一方面的海上管道安装系统95的第二个实施方案，所述第二个实施方案与图1的第一个实施方案非常相似。相同的部件用相同的附图标记表示。
在甲板2上设置管道储存器4，在此体现为具有水平旋转轴线的卷轴。此外，管道投放塔10安装在甲板上，并且适合于在沿着所述管道投放塔的作业线11中投放管道使其通过船井3进入海洋。管道投放轨迹12设置在管道储存器4和作业线11之间。在图1和图2的实施方案中，管道投放塔10围绕水平枢转轴线15可枢转地安装至所述船。调节器60设置在甲板2和管道投放塔10之间，从而调节管道投放塔10的铺设角度。
在所示实施方案中，管道投放塔10包括两个隔开的支腿10a、10b，其上端通过上方水平横梁10c互连，其下端通过下方水平横梁10d互连。
在图1的实施方案中，两个张紧器28a、28b上下设置。在图2的实施方案中，仅设置一个张紧器20。根据本发明，张紧器20/多个张紧器28a、28b在支腿10a、10b之间被管道投放塔10支撑在上方水平横梁10c的下方，所述张紧器/多个张紧器被构造成接合作业线11中的管道并且支撑被投放管道的至少一部分重量。还可以设想三个或甚至更多个张紧器。
如图2的实施方案中详细所示，张紧器20包括张紧器框架21和由所述张紧器框架21支撑的多个轨道22，所述多个轨道22适合于接合管道并且支撑作业线中的被投放管道的至少一部分重量。在此，张紧器框架21经由相关的支撑组件23被支撑，其中张紧器框架21的支撑组件23适合允许张紧器框架21在所显示的活动位置和未显示的收缩且非操作位置之间位移，在所述活动位置下作业线11在轨道之间延伸通过张紧器框架使得轨道可以接合在管道上，在所述收缩且非操作位置下作业线在张紧器的框架的外部延伸。
在张紧器20的上方，在图2的实施方案中，扶正器65安装至管道投放塔，特别是安装至上方水平横梁10c。同样可以设想扶正器安装至下方水平横梁10d。
海上管道安装系统进一步包括安装至管道投放塔的引导件支撑结构31，根据本发明的第一方面的引导件支撑结构体现为仅设置在管道引导件31一侧的单侧引导件支撑臂31，所述单侧引导件支撑臂31的一端31a安装至管道投放塔10，并且引导件支撑臂的另一端31b上设置悬臂架36从而支撑管道引导件30。在所显示的实施方案中，引导件支撑臂31的悬臂架36体现为对准轮30的支撑轮轴或轴36。
海上管道安装系统包括管道引导件30(在此为对准轮30)，所述管道引导件30被引导件支撑结构31支撑在管道储存器4和作业线11之间的管道投放轨迹12中的张紧器20/多个张紧器28a、28b的上方。管道引导件30与作业线11设置在管道投放塔10的相同侧，管道引导件30在竖直平面中提供弓形引导表面32，从而从管道储存器引导所述管道进入作业线11。因此，管道引导件30相对于管道投放塔10设置在作业线11对面。
在所示实施方案中，单侧引导件支撑臂31围绕水平枢转轴线33可枢转地安装至管道投放塔10，所述水平枢转轴线33垂直于弓形引导表面32的竖直平面，并且其中设置引导件支撑臂驱动器34(在此为液压缸)从而调节引导件支撑臂31的角定向。
海上管道安装系统进一步包括用于管道的废置和回收的A&R系统40。A&R系统包括A&R绞盘41和A&R缆绳42，所述A&R绞盘41和A&R缆绳42适合于升高、降低和支撑作业线中的被投放管道的重量。此外，A&R滑轮支撑结构45在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端。在此，A&R滑轮支撑结构安装至管道投放塔10的水平横梁10c。一组两个或多个A&R缆绳滑轮43、44被A&R滑轮支撑结构45支撑。一组A&R缆绳滑轮43、44引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线。
在所示实施方案中，一组A&R缆绳滑轮43、44可以围绕竖直枢转轴线46在活动位置和收缩且非操作位置之间枢转，在所述活动位置下作业线邻近一个A&R缆绳滑轮43延伸从而允许A&R缆绳在作业线中延伸，在所述收缩且非操作位置下围绕作业线形成清空包络线(clear envelope)。
在所示实施方案中，海上管道安装系统进一步包括端部配件搬运起重机50(在此为折臂起重机)，所述端部配件搬运起重机50设置在管道投放塔10的上端，并且适合于输送端部配件使其越过管道引导件30进入作业线11。图1和图2所示的实施方案的起重机50经由固定的起重机支撑臂51安装至管道投放塔的水平横梁10c。
在所示实施方案中，海上管道安装系统进一步包括设置在管道引导件30和张紧器20之间的矫直机70。在此，引导件支撑臂31包括悬臂矫直机架37，矫直机70安装至所述悬臂矫直机架37。
图3中以示意性俯视图解释了本发明的第一方面。相似部件用与图1相同的附图标记加上“100”来表示。海上管道安装系统100包括管道投放塔110，引导件支撑臂131，所述引导件支撑臂131具有悬臂架136和管道引导件130。引导件支撑臂可以围绕枢转轴线133枢转。此外设置A&R滑轮支撑结构145，所述A&R滑轮支撑结构145支撑一组两个A&R缆绳滑轮143、144。折臂起重机150经由固定的起重机支撑臂151安装至管道投放塔110。
在所示构造中，A&R滑轮143和管道引导件130都邻近作业线111设置。当一组A&R缆绳滑轮相对于管道引导件130竖直偏离时，或者当一组A&R缆绳滑轮远离作业线111移动时，至少在管道引导件130附近，可以从与引导件支撑臂一侧对立的侧面在用箭头A表示的大致侧向方向上进入作业线111。因此，附件搬运装置(例如安装在甲板上的起重机)能够从旁边将附件引入作业线。
图4a-图4c中以三个不同定向显示了根据本发明的第二方面的海上管道安装系统的实施方案的一部分。特别地，显示了本发明的第二方面的海上管道安装系统的管道投放塔210，引导件支撑结构231围绕水平枢转轴线233可枢转地安装至所述管道投放塔210。管道引导件230被引导件支撑结构支撑，所述引导件支撑结构在此为可以围绕枢转轴线236枢转的对准轮。请注意，引导件支撑结构231不一定是根据本发明的第一方面的仅在管道引导件的一侧设置有悬臂架的单侧引导件支撑臂，具有悬臂架的支撑结构也是有可能的。
在所示实施方案中，设置端部配件搬运起重机250，所述端部配件搬运起重机250围绕水平枢转轴线253可枢转地安装至起重机支撑臂251，并且围绕平行的水平枢转轴线236可枢转地安装至引导件支撑结构231。起重机支撑臂251和引导件支撑结构231都分别围绕平行的水平枢转轴线252、253可枢转地安装至管道投放塔210，水平轴线垂直于弓形引导表面的竖直平面(在此为附图平面)。由于该构造，端部配件搬运起重机250、起重机支撑臂251、引导件支撑结构231和管道投放塔210形成平行四边形。设置额外的连杆254，所述额外的连杆254围绕枢转轴线254a可枢转地联接至起重机支撑臂251，并且围绕枢转轴线254b可枢转地联接至引导件支撑结构231。设置平行四边形驱动器234从而调节引导件支撑结构231和起重机支撑臂251的角定向。图3a、3b和3c中分别显示了三个不同的角定向。
在图4a中，管道引导件收缩而远离作业线211，这是有利于相对小型附件(例如端部配件)穿过而越过管道引导件230的位置。在图4b中，管道引导件显示为操作位置从而从管道储存器引导管道进入作业线211。在图4c中，管道引导件230和端部配件搬运起重机250都向上移动至管道投放塔210上方的位置，从而清空作业线，例如用于引入大型附件。

Claims (15)

1.海上管道安装系统(1)，所述海上管道安装系统(1)用于在海底铺设离岸管道，包括：
-管道投放塔(10)，所述管道投放塔(10)适合于在沿着所述管道投放塔的作业线(11)中将管道投放至海洋，
-一个或多个张紧器(20)，所述一个或多个张紧器(20)被管道投放塔支撑，并且被构造成接合作业线中的管道并且支撑被投放管道的至少一部分重量，
-引导件支撑结构(31)，所述引导件支撑结构(31)安装至管道投放塔，
-管道引导件(30)，所述管道引导件(30)被引导件支撑结构支撑在管道储存器和作业线(11)之间的管道投放轨迹(12)中的一个或多个张紧器的上方，其中管道引导件相对于管道投放塔设置在作业线的对面，管道引导件提供竖直平面中的弓形引导表面(32)从而从管道储存器引导所述管道进入作业线，
其特征在于
引导件支撑结构体现为仅设置在管道引导件一侧的单侧引导件支撑臂，所述单侧引导件支撑臂的一端(31a)安装至管道投放塔，并且引导件支撑臂的另一端(31b)上设置悬臂架(36)从而支撑管道引导件(30)。
2.根据权利要求1所述的海上管道安装系统，其中单侧引导件支撑臂围绕水平枢转轴线(33)可枢转地安装至管道投放塔，所述水平枢转轴线(33)垂直于弓形引导表面的竖直平面，并且其中设置引导件支撑臂驱动器(34)从而调节引导件支撑臂(31)的角定向。
3.根据权利要求1所述的海上管道安装系统，其中管道引导件体现为对准轮，并且其中引导件支撑臂的悬臂架体现为对准轮的支撑轮轴或轴。
4.根据权利要求1所述的海上管道安装系统，进一步包括用于管道的废置和回收的A&R系统(40)，所述A&R系统包括：
-A&R绞盘(41)和A&R缆绳(42)，所述A&R绞盘(41)和A&R缆绳(42)适合于升高、降低和支撑作业线中的被投放管道的重量，
-A&R滑轮支撑结构(45)，所述A&R滑轮支撑结构(45)在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端，
-一组两个或多个A&R缆绳滑轮(43、44)，所述A&R缆绳滑轮(43、44)被A&R滑轮支撑结构支撑，该组A&R缆绳滑轮引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线。
5.根据权利要求4所述的海上管道安装系统，其中一组A&R缆绳滑轮(43、44)能够在活动位置和收缩且非操作位置之间移动，在所述活动位置下作业线邻近一个A&R缆绳滑轮(43)延伸从而允许A&R缆绳在作业线中延伸，在所述收缩且非操作位置下围绕作业线形成清空包络线。
6.根据前述权利要求任一项所述的海上管道安装系统，进一步包括附件搬运设备(50)，所述附件搬运设备(50)适合于将附件定位在作业线中的附件位置。
7.根据前述权利要求任一项所述的海上管道安装系统，其中每个张紧器(20)包括张紧器框架(21)和多个轨道(22)，所述轨道(22)被所述张紧器框架支撑，且所述轨道(22)适合于接合管道并且支撑作业线(11)中的被投放管道的至少一部分重量，
其中张紧器框架经由相关的支撑组件(23)支撑，其中至少一个张紧器框架的支撑组件适合允许张紧器框架在活动位置和收缩且非操作位置之间位移，在所述活动位置下作业线在轨道之间延伸通过张紧器框架使得轨道能够接合在管道上，在所述收缩且非操作位置下作业线在张紧器框架的外部延伸。
8.根据前述权利要求任一项所述的海上管道安装系统，其中每个张紧器包括张紧器框架和多个轨道，所述轨道被所述张紧器框架支撑，且所述轨道适合于接合管道并且支撑作业线中的被投放管道的至少一部分重量，
其中所述张紧器框架可位移地被张紧器导轨支撑，所述张紧器导轨安装至管道投放塔，从而允许张紧器能够沿着管道投放塔在作业线中至少在上方附件搬运位置和下方铺管位置之间位移，在所述上方附件搬运位置下一个或多个张紧器移动至附件位置的上方，在所述下方铺管位置下一个或多个张紧器至少部分地与附件位置重叠，并且其中设置张紧器位移驱动器从而支撑一个或多个张紧器并且使其沿着管道投放塔位移。
9.根据前述权利要求任一项所述的海上管道安装系统，进一步包括设置在管道引导件和一个或多个张紧器之间的矫直机(70)，其中优选地，矫直机安装至管道引导件和/或引导件支撑结构。
10.根据前述权利要求任一项所述的海上管道安装系统，其中管道投放塔包括两个隔开的支腿(10a、10b)，其上端通过上方水平横梁(10c)互连，其中优选地，一个或多个张紧器(20)在支腿之间被管道投放塔支撑在上方水平横梁的下方，并且其中优选地，单侧引导件支撑臂的端部和/或A&R滑轮支撑结构和/或起重机安装至该上方水平横梁。
11.海上管道安装方法，所述海上管道安装方法用于降低和/或升高离岸管道，所述离岸管道优选包括一个或多个附件，其中使用根据前述权利要求1-10任一项所述的海上管道安装系统。
12.海上管道安装系统，所述海上管道安装系统用于在海底铺设离岸管道并且包括：
-管道投放塔(210)，所述管道投放塔(210)适合于在沿着所述管道投放塔的作业线中将管道投放至海洋，
-一个或多个张紧器，所述一个或多个张紧器被管道投放塔支撑，并且被构造成接合作业线中的管道并且支撑被投放管道的至少一部分重量，
-引导件支撑结构(231)，所述引导件支撑结构(231)安装至管道投放塔，
-管道引导件(230)，所述管道引导件(230)被引导件支撑结构支撑在管道储存器和作业线之间的管道投放轨迹中的一个或多个张紧器的上方，管道引导件提供竖直平面中的弓形引导表面从而从管道储存器引导所述管道进入作业线，
-端部配件搬运起重机，例如折臂起重机，所述端部配件搬运起重机设置在管道投放塔的上端，并且适合于输送端部配件使其越过管道引导件进入作业线，
其特征在于
端部配件搬运起重机(250)安装至管道引导件(230)和/或引导件支撑结构(231)。
13.根据权利要求12所述的海上管道安装系统，其中引导件支撑结构(231)围绕水平枢转轴线(233)可枢转地安装至管道投放塔。
14.根据权利要求13所述的海上管道安装系统，其中端部配件搬运起重机(250)围绕水平枢转轴线(253)可枢转地安装至起重机支撑臂(251)，并且围绕平行的水平枢转轴线(236)可枢转地安装至引导件支撑结构(231)，
并且其中起重机支撑臂(251)和引导件支撑结构(231)也围绕平行的水平枢转轴线(252、253)可枢转地安装至管道投放塔(210)，水平轴线垂直于弓形引导表面的竖直平面，使得端部配件搬运起重机(250)、起重机支撑臂(251)、引导件支撑结构(231)和管道投放塔(210)形成平行四边形，并且其中进一步设置平行四边形驱动器(234)从而调节引导件支撑结构(231)和起重机支撑臂(251)的角定向。
15.根据权利要求12所述的海上管道安装系统，进一步包括用于管道的废置和回收的A&R系统，所述A&R系统包括：
-A&R绞盘和A&R缆绳，所述A&R绞盘和A&R缆绳适合于升高、降低和支撑作业线中的被投放管道的重量，
-A&R滑轮支撑结构，所述A&R滑轮支撑结构在一个或多个张紧器上方的较高位置处安装在管道投放塔的上端，
-一组两个或多个A&R缆绳滑轮，所述A&R缆绳滑轮被A&R滑轮支撑结构支撑，该组A&R缆绳滑轮引导所述A&R缆绳从A&R绞盘进入沿着所述管道投放塔的作业线，
并且其中端部配件搬运起重机适合于在该组两个或多个A&R缆绳滑轮的下方输送端部配件使其越过管道引导件进入作业线。
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