CN111634369B - 一种fpso锚链检测系统舷外护管结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，包括护管，护管由N段两头带法兰的子管通过护管法兰接头首位相接而成，N≥2；两根护管通过悬臂结构分别布置在FPSO船体两侧船舷外，悬臂结构与船体外板焊接固定，每根护管在舷侧从主甲板高度延伸至船底板。通过将护管结构布置在单点舱区域左右舷侧，配以焊接在船体外板上的若干悬臂支撑结构，法兰及螺栓结构大大减小船厂护管涂装难度，减小护管腐蚀情况，规避船体进水的风险。

Description

一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构
技术领域
本发明涉及一种FPSO锚链测量系统舷外护管结构，属于船舶制造领域。
背景技术
FPSO由于油田环境较为恶劣、水深较深，在系泊定位手段上一般采用内转塔单点，该单点形式布置位于船体内货油舱区与首尖舱之间的转塔舱内，通过单点设备底部的锚链与缆绳与海面的锚桩相连，从而起到系泊定位的作用。由于FPSO需要长期固定于油田，期间需要抵御风浪流等环境条件以及台风等恶劣海况，所以锚链的状态对于FPSO而言是极为关键的。根据已经服役的几型FPSO的工程经验，发现FPSO的锚链、缆绳等由于各种原因产生了一定程度的损坏，这种情况对于FPSO的系泊安全而言无疑是存在较大隐患的。
基于这一原因，FPSO业主选择在FPSO船体上增设一套锚链测量系统，用以检测单点锚链的状况。该套锚链测量系统位于单点系统后方，左右舷各一个设备，设备底部设置超声波设备，需要略低于船底基线，中间通过可拆卸刚性护管相连接，为了便于维修保养，护管上端通过法兰固定于主甲板上。由于该套锚链检测系统需要从主甲板贯穿整个FPSO型深直到船底板，因此需要对该套锚链检测系统设置护管结构予以保护。
由于锚链检测系统需要贯穿船体型深，护管型式无论从施工还是强度考虑都是以圆管型式较为合理，由于锚链检测系统较为细长，所以护管所采用的圆管的直径不宜过大，否则锚链检测系统容易在护管内部发生摇摆进而产生破坏，因此考虑到现有的无缝钢管规格及锚链检测系统几何尺寸，护管的外径约为300mm~400mm。这个规格的护管如果布置在船体内部，从焊接及结构加强等角度而言是可行的，但是由于圆管直径过小，船厂在建造时对护管内部焊缝处的涂装操作较难达到相关要求，如果油漆涂装不满足要求的话在海上长时间作业会产生较为严重的腐蚀，极其容易导致FPSO进水，对于FPSO的安全性产生极为严重的后果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在船体内部布置锚链检测系统护管结构对于加工涂装难度大，且护管腐蚀导致FPSO船体进水的安全问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，包括护管，护管由N段两头带法兰的子管通过护管法兰接头首位相接而成，N≥2；两根护管通过悬臂结构分别布置在FPSO船体两侧船舷外，悬臂结构与船体外板焊接固定，每根护管在舷侧从主甲板高度延伸至船底板。
优选地，所述悬臂结构包括沿所述护管轴向布置的固定悬架结构及导向悬架结构，其中：
固定悬架结构分别与所述护管及所述船体外板焊接固定，固定悬架结构作为整个所述护管的主要受力结构，承受所述护管带来的纵向、横向及垂向三个方向的载荷；
导向悬架结构与所述船体外板焊接固定，用于对所述护管在水平方向上进行限位，主要承受所述护管在受到风浪流载荷带来的纵向水平载荷及横向水平载荷。
优选地，有1个所述固定悬架结构，所述固定悬架结构在靠近主甲板的高度设置。
优选地，有多个所述导向悬架结构，沿所述护管轴向每隔一定距离布置一个所述导向悬架结构。
优选地，每个所述导向悬架结构开有一个可开合的孔，所述护管从孔中穿过。
优选地，在所述导向悬架结构上的开孔四周敷设橡胶碰垫，以避免所述护管与所述导向悬架结构上的开孔之间由于接触导致破坏，减小碰撞造成的后果。
优选地，将导向悬架结构在开孔处设计成由所述橡胶碰垫及螺栓组成的可拆卸结构，在护管穿过所述导向悬架结构之后再将导向悬架结构合拢，从而在安装时能够让每段所述子管的法兰穿过并且所述导向悬架结构上的开孔与所述护管之间的间隙尽可能小。
优选地，根据结构强度及刚度，所述固定悬架结构与所述导向悬架结构采用二维水平板材结构，或采用三维板材立体焊接的工字钢型或箱型结构。
优选地，所述固定悬架结构与所述导向悬架结构之间的距离根据所述护管结构强度及所述悬臂梁结构进行调整以使结构重量尽可能优化；所述固定悬架结构焊接在所述N段子管中最接近主甲板的一段子管上，所述固定悬架结构与所述子管之间形成的焊缝与当前一段子管的法兰接头尽可能靠近，以方便对子管内部进行焊后补漆。
优选地，每段所述子管上的法兰在高度上与所述固定悬架结构及所述导向悬架结构错位。
通过将护管结构布置在单点舱区域左右舷侧，配以焊接在船体外板上的若干悬臂支撑结构，法兰及螺栓结构大大减小船厂护管涂装难度，减小护管腐蚀情况，规避船体进水的风险。相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、由于护管是采用法兰接头相连，所以护管本身的组装并不需要焊缝，油漆涂装只需要预先将每一段圆管涂装完毕即可，不需要对护管进行焊后补漆，从根源上解决了船厂对于细长管内无法焊后补漆的技术问题；
2、护管与悬架之间只有与固定悬架之间存在焊接连接，但是由于此处距离法兰接头距离较近，所以焊后补漆工作较为容易实现，而且此处在高度上靠近主甲板，远离水线面及飞溅区，这道焊缝背后的补漆工作从腐蚀角度来说较为安全；
3、由于此护管结构布置在FPSO船体舷外，且护管本身是通海进水的，相对FPSO船体而言是独立且不提供浮力等额外功能，所以即使护管结构出现裂纹漏水，只要护管主体结构没有破坏对于FPSO船体而言不存在任何风险，没有船体结构进水的隐患。
附图说明
图1为本发明的一种FPSO锚链测量系统舷外护管结构的三维视图；
图2为本发明一较佳实施例的一视角的结构图；
图3为本发明一较佳实施例的另一视角的结构图；
图4为本发明一较佳实施例的又一视角的结构图；
图5为本发明一较佳实施例的又一视角的结构图；
附图中：1、护管；11、护管法兰接头；2、固定悬架；21、焊缝一；22、焊缝二；3、导向悬架；31、导向悬架垫板；32、导向悬架螺栓；33、橡胶护垫；34、焊缝三；35、导向悬架开孔；4、船体外板。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1、图2、图3、图4以及图5所示，本实施例提供的FPSO锚链测量系统舷外护管结构包括护管1、护管法兰接头11、固定悬架2、导向悬架3、导向悬架垫板31、导向悬架螺栓32、橡胶护垫33、船体外板4。
具体的，本实施例中护管1由八段4m~5m长两头带法兰的圆管通过护管法兰接头11首位相接组成，规避护管组装带来的焊后补漆问题。
具体的，护管法兰11在垂向高度上均避开设置于护管1上的固定悬架2及导向悬架3。
具体的，固定悬架2布置在靠近主甲板位置，固定悬架2与护管1之间焊接固定，从而形成如图2所示的焊缝一21。同时，固定悬架2与FPSO船体的船体外板4之间同样焊接固定，从而形成如图2所示的焊缝二22。
具体的，护管1上每隔3m~4m高度设置一个导向悬架3，本实施例中，共设置有5个导向悬架3。每个导向悬架3与FPSO船体的船体外板4之间焊接固定，从而形成如图3所示的焊缝三34。在每个导向悬架3中部设置有导向悬架开孔35。
具体的，如图3所示，每个导向悬架3分为前半部分及后半部分，从而将导向悬架开孔35同样分为前半部分与后半部分。导向悬架3的前半部分与后半部分通过导向悬架螺栓32锁紧成为整体，且两者之间设置有导向悬架垫板31。导向悬架3的前半部分与后半部分相互锁紧后，悬架开孔35的前半部分与后半部分闭合形成整圆。在导向开孔35四周设置橡胶护垫33，待护管1安装完毕之后，通过将导向悬架3的前半部分与后半部分相互锁紧，使得悬架开孔35的前半部分与后半部分闭合，橡胶护垫33贴合护管1的外圆周面。
作为优选的实施方式，前文所述的固定悬架结构2及导向悬架结构3采用垂向腹板上下焊接水平面板的结构形式，同时采用高强钢以确保悬架结构的强度及刚度。
作为优选的实施方式，前文所述的护管1结构采用高强钢圆管，确保护管强度。
作为优选的实施方式，前文所述的固定悬架结构2及导向悬架结构3在高度上选择船体平台高度，提高刚度并节省钢料。固定悬架结构2及导向悬架结构3采用端部放大形式与船体外板4相焊接以减小端部应力集中并提高端部的疲劳寿命。
作为优选的实施方式，固定悬架2及导向悬架结构3形成的悬臂结构外伸长度较小，最外侧结构采用半圆形状圆滑过渡，可以减小风浪流环境载荷。

Claims (4)

1.一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，包括护管，护管由N段两头带法兰的子管通过护管法兰接头首位相接而成，N≥2；两根护管通过悬臂结构分别布置在FPSO船体两侧船舷外，悬臂结构与船体外板焊接固定，每根护管在舷侧从主甲板高度延伸至船底板；
所述悬臂结构包括沿所述护管轴向布置的固定悬架结构及导向悬架结构，其中：
有1个所述固定悬架结构，所述固定悬架结构在靠近主甲板的高度设置；固定悬架结构分别与所述护管及所述船体外板焊接固定，所述护管与所述悬臂结构之间只有与固定悬架之间存在焊接连接，固定悬架结构作为整个所述护管的主要受力结构，承受所述护管带来的纵向、横向及垂向三个方向的载荷；
有多个所述导向悬架结构，沿所述护管轴向每隔一定距离布置一个所述导向悬架结构；导向悬架结构与所述船体外板焊接固定，用于对所述护管在水平方向上进行限位，承受所述护管在受到风浪流载荷带来的纵向水平载荷及横向水平载荷；
每段所述子管上的法兰在高度上与所述固定悬架结构及所述导向悬架结构错位；每个所述导向悬架结构开有一个可开合的孔，所述护管从孔中穿过；在所述导向悬架结构上的开孔四周敷设橡胶碰垫，橡胶碰垫贴合护管的外圆周面，以避免所述护管与所述导向悬架结构上的开孔之间由于接触导致破坏，减小碰撞造成的后果。
2.如权利要求1所述的一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，将导向悬架结构在开孔处设计成由所述橡胶碰垫及螺栓组成的可拆卸结构，在护管穿过所述导向悬架结构之后再将导向悬架结构合拢，从而在安装时能够让每段所述子管的法兰穿过并且所述导向悬架结构上的开孔与所述护管之间的间隙尽可能小。
3.如权利要求1所述的一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，根据结构强度及刚度，所述固定悬架结构与所述导向悬架结构采用二维水平板材结构，或采用三维板材立体焊接的工字钢型或箱型结构。
4.如权利要求1所述的一种FPSO锚链检测系统舷外护管结构，其特征在于，所述固定悬架结构与所述导向悬架结构之间的距离根据所述护管结构强度及所述悬臂结构进行调整以使结构重量尽可能优化；所述固定悬架结构焊接在所述N段子管中最接近主甲板的一段子管上，所述固定悬架结构与所述子管之间形成的焊缝与当前一段子管的法兰接头尽可能靠近，以方便对子管内部进行焊后补漆。
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