CN107571973B - 一种用于深远海补给船的外输管道系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：包括输送软管、输送外护管、输送内护管、液压支撑外管、液压支撑杆和软管端部构件；其中，所述输送内护管滑动连接在所述输送外护管的内部，形成伸缩管结构；所述输送外护管的一端通过两个旋转螺栓与深远海补给船的船舷连接；所述输送软管的一端连接于深远海补给船，另一端从所述伸缩管结构中穿出且端部设置所述软管端部构件；所述液压支撑杆伸缩长度可控地设置在所述液压支撑外管的一端，所述液压支撑外管的另一端通过旋转螺栓与所述深远海补给船的船舷连接，所述液压支撑杆的另一端与所述输送外护管的下侧铰接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于深远海补给船的外输管道系统。
背景技术
随着人类开发海洋油气规模的不断扩大，海洋油气的勘探开发的主战场已转向深远海，海油气资源开发需要大量的物资材料的补给(诸如：隔水套管、泥浆、封井液、燃油、钻井水及生活物资等)，目前海洋油气资源开发钻采物资一般由大陆基地码头由船舶直接供应，供应船舶受到油气田开发设施靠泊要求的限制，海洋油气开发物资一般采用三用工作船等专用船舶运输至油气田开发设施，而三用工作船等专用船舶航程和吨位有限。深远海油气田一般远离大陆，由大陆直接供应深海油气田开发过程中钻井平台、油田开发工程建设装备、浮式生产装置等所需的物资由于距离远、物资需求量大及专用船舶航程吨位的限制，靠陆地补给其经济性、效率、安全性都很低。钻采等作业物资补给储运成为制约深远海油气资源开发的关键问题之一。
对于液体补给货物，如燃油、淡水等，需要采用管道外输，传统的外输方式包括尾输和旁靠输送。传统尾输系统在深远海补给船尾部安装有软管卷盘、接收结构等装置，往往需要的漂浮软管长，系统布置费时费力，输送效率低，但对环境条件要求不高。传统旁靠输送系统对环境要求高，就位布置简便，在一定波浪条件下，为了防止船舶发生碰撞或者软管发生折断，即需中断外输，对输送作业影响较大。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种现场布置容易、布置时间短的用于深远海补给船的外输管道系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：包括输送软管、输送外护管、输送内护管、液压支撑外管、液压支撑杆和软管端部构件；其中，所述输送内护管滑动连接在所述输送外护管的内部，形成伸缩管结构；所述输送外护管的一端通过两个旋转螺栓与深远海补给船的船舷连接；所述输送软管的一端连接于深远海补给船，另一端从所述伸缩管结构中穿出且端部设置所述软管端部构件；所述液压支撑杆伸缩长度可控地设置在所述液压支撑外管的一端，所述液压支撑外管的另一端通过旋转螺栓与所述深远海补给船的船舷连接，所述液压支撑杆的另一端与所述输送外护管的下侧铰接。
在所述输送内护管背离所述输送外护管的一端设置有端部可移动装置，所述端部可移动装置包括伸缩节、弹簧、转轴平台、转轴、滚动小车、滚动槽和船舷支撑平台；其中，所述伸缩节的一端与所述输送内护管的下侧固定连接，所述伸缩节的另一端与所述转轴平台的顶面固定连接，所述转轴平台的顶面还通过多个分散布置的所述弹簧与所述输送内护管连接；所述转轴平台的底面固定连接所述转轴，所述转轴的下端与所述滚动小车固定连接，在所述滚动小车的底部设置有钢滚珠；所述滚动槽设置在所述船舷支撑平台上，所述船舷支撑平台与深远海作业船的船舷固定连接；所述滚动小车限制在所述滚动槽中。
在所述输送外护管背离所述深远海补给船的一端的内壁上设置有第一限位结构，在所述输送内护管靠近所述输送外护管的一端的外壁上设置有第二限位结构。
在所述输送内护管背离所述输送外护管的一端的外壁上设置有第三限位结构。
在所述输送内护管的外壁上间隔设置多个第四限位结构，在所述输送内护管与所述输送外护管之间设置有多个钢滚珠，所述第四限位结构将所述钢滚珠在沿管的轴向上分成多组。
所述软管端部构件上设置有用于与深远海作业船上的接受管道系统连接的快速接头。
所述旋转螺栓的旋转角度至少为90°；所述输送内护管和所述输送外护管的长度均不少于15米；所述输送内护管上布置所述钢滚珠的区域所占的长度不少于所述输送内护管总长度的1/3。
在所述输送外护管上与所述液压支撑杆连接的部位固定设置有弧形支撑部件，所述弧形支撑部件为圆弧角不少于90°的圆弧板。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明输送软管通过伸缩管结构向外延伸，在外输布置时，仅需要通过软管端部构件拉动输送软管，同时带动输送内护管伸长到一定位置，即完成输送软管的布置，现场布置时间短。2、本发明输送外护管和液压支撑外管的端部均通过旋转螺栓与深远海补给船的船舷连接，因此可在外输管道系统不工作时侧靠在深远海补给船的船舷，节省空间。3、本发明设置伸缩管形式的输送外护管和输送内护管，同时在两者之间设置钢滚珠和限位结构，使得两者之间可以顺利滑动，同时，释放了深远海补给船和深远海作业船之间距离变化的自由度。4、本发明采用液压支撑结构支撑输送外护管，具有安全性高、可靠性好的优点，同时通过液压实时控制，可以抵消海洋载荷对外输管道系统的作用。5、本发明输送软管外部为聚合物材料，内部可设置铠装层，具备足够的强度和柔性。6、本发明在深远海作业船一侧采用多自由度的端部可移动装置，可以释放外输管道系统在作业过程中水平位移和升沉位移，移动路径安全可控。7、本发明通过一系列机构的组合，本发明的技术方案可释放三个自由度的海洋环境载荷作用，令深远海补给船可在恶劣海况中完成补给作业。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A-A截面的剖视示意图；
图3是本发明端部可移动装置的结构示意图；
图4是本发明输送外护管与输送内护管的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明包括输送软管1、输送外护管2、输送内护管3、液压支撑外管4、液压支撑杆5和软管端部构件6。其中，输送内护管3滑动连接在输送外护管2的内部，形成伸缩管结构。输送外护管2的一端通过两个旋转螺栓7与深远海补给船的船舷8连接。输送软管1收纳于深远海补给船上，且其一端与深远海补给船连接，另一端从伸缩管结构中穿出且端部设置软管端部构件6。液压支撑杆5伸缩长度可控地设置在液压支撑外管4的一端，液压支撑外管4的另一端通过旋转螺栓7与深远海补给船的船舷8连接，液压支撑杆5的另一端与输送外护管2的下侧铰接。本发明所述外输管道系统在外输布置时，通过软管端部构件6拉动输送软管1，同时带动输送内护管3伸长到一定位置，即完成输送软管1的布置。由液压支撑外管4和液压支撑杆5构成的液压系统具备足够的支撑力，保证可以支撑外输管道系统，同时具备一定支撑力富裕，用于抵消海洋环境载荷造成的升沉位移。
在一个优选的实施例中，如图3所示，在输送内护管3背离输送外护管2的一端设置有端部可移动装置，端部可移动装置包括伸缩节10、弹簧11、转轴平台12、转轴13、滚动小车14、滚动槽15和船舷支撑平台16。其中，伸缩节10的一端与输送内护管3的下侧固定连接，伸缩节10的另一端与转轴平台12的顶面固定连接，转轴平台12的顶面还通过多个分散布置的弹簧11与输送内护管3连接。转轴平台12的底面固定连接转轴13，转轴13的下端与滚动小车14固定连接，在滚动小车14的底部设置有钢滚珠17。滚动槽15设置在船舷支撑平台16上，船舷支撑平台16与深远海作业船的船舷18固定连接。滚动小车14限制在滚动槽15中。端部可移动装置用于释放深远海补给船和深远海作业船之间的水平和垂直移动。
在一个优选的实施例中，如图4所示，在输送外护管2背离深远海补给船的一端的内壁上设置有第一限位结构20，在输送内护管3靠近输送外护管2的一端的外壁上设置有第二限位结构21。
在一个优选的实施例中，在输送内护管3背离输送外护管2的一端的外壁上设置有第三限位结构22。
在一个优选的实施例中，在输送内护管3的外壁上间隔设置多个第四限位结构23，在输送内护管3与输送外护管2之间设置有多个钢滚珠24，第四限位结构23将钢滚珠24在沿管的轴向上分成多组。进一步地，可以在钢滚珠24分布的区域挤入润滑油，从而保证更好的伸缩效果。
在一个优选的实施例中，软管端部构件6上设置有用于与深远海作业船上的接受管道系统连接的快速接头。
在一个优选的实施例中，旋转螺栓7的旋转角度至少为90°；输送内护管3和输送外护管2的长度均不少于15米；输送内护管3上布置钢滚珠24的区域所占的长度不少于输送内护管3总长度的1/3。
在一个优选的实施例中，在输送外护管2上与液压支撑杆5连接的部位固定设置有弧形支撑部件26，弧形支撑部件26为圆弧角不少于90°的圆弧板。
在一个优选的实施例中，在输送软管1与深远海补给船的船舷8之间设置软管滚动衬垫。
在一个优选的实施例中，输送软管1外部为聚合物材料，内部可设置铠装层，具备足够的强度和柔性。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：包括输送软管、输送外护管、输送内护管、液压支撑外管、液压支撑杆和软管端部构件；其中，所述输送内护管滑动连接在所述输送外护管的内部，形成伸缩管结构；所述输送外护管的一端通过两个旋转螺栓与深远海补给船的船舷连接；所述输送软管的一端连接于深远海补给船，另一端从所述伸缩管结构中穿出且端部设置所述软管端部构件；所述液压支撑杆伸缩长度可控地设置在所述液压支撑外管的一端，所述液压支撑外管的另一端通过旋转螺栓与所述深远海补给船的船舷连接，所述液压支撑杆的另一端与所述输送外护管的下侧铰接；
在所述输送内护管背离所述输送外护管的一端设置有端部可移动装置，所述端部可移动装置包括伸缩节、弹簧、转轴平台、转轴、滚动小车、滚动槽和船舷支撑平台；其中，所述伸缩节的一端与所述输送内护管的下侧固定连接，所述伸缩节的另一端与所述转轴平台的顶面固定连接，所述转轴平台的顶面还通过多个分散布置的所述弹簧与所述输送内护管连接；所述转轴平台的底面固定连接所述转轴，所述转轴的下端与所述滚动小车固定连接，在所述滚动小车的底部设置有钢滚珠；所述滚动槽设置在所述船舷支撑平台上，所述船舷支撑平台与深远海作业船的船舷固定连接；所述滚动小车限制在所述滚动槽中。
2.如权利要求1所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：在所述输送外护管背离所述深远海补给船的一端的内壁上设置有第一限位结构，在所述输送内护管靠近所述输送外护管的一端的外壁上设置有第二限位结构。
3.如权利要求2所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：在所述输送内护管背离所述输送外护管的一端的外壁上设置有第三限位结构。
4.如权利要求2所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：在所述输送内护管的外壁上间隔设置多个第四限位结构，在所述输送内护管与所述输送外护管之间设置有多个钢滚珠，所述第四限位结构将所述钢滚珠在沿管的轴向上分成多组。
5.如权利要求1所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：所述软管端部构件上设置有用于与深远海作业船上的接受管道系统连接的快速接头。
6.如权利要求4所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：所述旋转螺栓的旋转角度至少为90°；所述输送内护管和所述输送外护管的长度均不少于15米；所述输送内护管上布置所述钢滚珠的区域所占的长度不少于所述输送内护管总长度的1/3。
7.如权利要求1所述的一种用于深远海补给船的外输管道系统，其特征在于：在所述输送外护管上与所述液压支撑杆连接的部位固定设置有弧形支撑部件，所述弧形支撑部件为圆弧角不少于90°的圆弧板。
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