CN112639347A - 海上j形管道铺设设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种海上J形管道铺设设备,其包括塔架(1)、管道部段装载机系统(100)和上部工作站(60),所述塔架具有作业线,所述管道部段装载机系统适于将管道部段(9)推进到作业线中的位置上,所述上部工作站安装在塔架上最上方水平与最下方水平之间的中间位置。管道部段装载机系统设置有枢转的装载机臂架(105),该装载机臂架围绕水平枢转轴线在水平的装载位置与升高的转移动置之间枢转。枢转的装载机臂架设置有下方的一组管道部段夹持器和上方的一组管道部段夹持器(110,115),每组管道部段夹持器适于夹持相应的管道部段(8,9),从而使得能够用于J形设备的至少两种操作模式,即,全竖直行程模式和半竖直行程模式。
Description
技术领域
本发明的第一个方面涉及一种海上J形管道铺设,其中,将海上管线从装备有海上J形管道铺设设备的船而铺设在海床上。
背景技术
在本领域中,装备有海上J形管道铺设设备的船是已知的。在通常已知的实施方案中,这样的设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在上方水平与下方水平之间下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索从所述天车悬吊。
-放开装置,其优选地为适于支撑先前投放的管线的放开夹具,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸。
所述放开装置通常实施为夹具,例如,摩擦夹具和/或卡箍装置。还已知将放开装置实施为张紧器,该张紧器具有轨道单元,该轨道单元具有结合在管线上的无端轨道(endless tracks)。
头夹通常实施为摩擦夹具,但是其他设计也是已知的。例如,作为卡箍装置,或作为组合的摩擦夹具和卡箍装置。
在利用具有上述组件的设备来执行的普通J形管道铺设操作中,放开装置支撑先前投放的管线,并且管道部段装载机系统将管道部段推进到作业线中的位置上,而游动滑车位于其上方水平处。然后,管道部段的下端连接(通常是焊接)至由放开装置支撑的先前投放的管线的最上端。头夹结合在该管道部段的顶端上,并且管线的重量转移至头夹。这使得能够从管线释放放开装置。然后操作升降装置,以使游动头夹和由游动头夹悬吊的管线下降,从而使得游动头夹到达下方水平。然后管线的重量转移至放开装置,并且头夹从管线脱离。然后头夹被提升回到其上方水平,从而清空作业线,使得新的管道部段可以通过管道部段加载器系统而被引入到作业线中。
在WO2012/091560中示出了已知的J形管道铺设设备的示例。
本发明的第一个方面的一种海上J形管道铺设,其中,从装配有海上J形管道铺设设备的船将海上管线铺设在海床上。
例如,WO2012/091560公开了一种海上J形管道铺设设备,其用于将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,其优选地为适于支撑先前投放的管线的放开夹具,所述放开装置布置在所述下方水平处或下方水平附近,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述设备设置有上部工作站,该上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站可移动地安装在塔架上操作位置与回退位置之间,
其中,所述设备设置有下部工作站,该下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
其中,管道部段装载机系统设置有枢转的装载机臂架,该装载机臂架围绕水平枢转轴线而在基本水平的装载位置与升高的转移动置之间枢转。
发明内容
本发明的第一个方面旨在提供一种具有增强的多功能性和/或效率增强的海上J形管道铺设设备。
本发明的第一方面提出,枢转的装载机臂架设置有下方的一组管道部段夹持器的和上方的一组管道部段夹持器,其中下方的一组管道部段夹持器和上方的一组管道部段夹持器中的每一个均适于夹持相应的管道部段,该管道部段的长度对应于最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程的一半。所述设备实施或配置为能够用于J形设备的至少两种操作模式:
-全竖直行程模式,其中,装载机臂架同时将装载在其上的两个管道部段升高至转移位置,所述两个管道部段的组合长度对应于最上方水平与最下方水平之间的游动滑车的全竖直行程,优选地,所述两个管道部段在升高至转移位置之前已经彼此结合,然后所述两个管道部段被推进到作业线中,并且在下部工作站中连接至由放开装置支撑的先前投放的管线的最上端,可选择地,对在两个管道部段之间进行的预制接头进行处理,例如,在上部工作站中进行检查和/或涂覆,
-半竖直行程模式,其中,单个管道部段装载到装载机臂架上,并且由上方的一组管道夹持器支撑,所述单个管道部段的长度对应于最上方水平与上部工作站之间的游动滑车的竖直行程,其中,所述装载机臂架将所述单个管道部段升高至转移位置上,所述单个管道部段被推进到作业线中,并且在上部工作站中连接至由放开装置支撑的已投放的管线的最上端。
例如,在实施方案中,所述设备配置为处置“六接头”,该“六接头”是由每个为12米的六个接头组成的管道部段,从而总共为72米。在本发明的上下文中,装载机臂架可以实施为在其上装载两个“三接头”,从而每个“三接头”长36米。在实施方案中,设想在安装有该设备的船上装载有三接头管道部段,优选地,在岸上已经对所述三接头管道部段进行了“远程”处理,从而与用船装载单个接头管道部段相比,大大地减少了必须在船上进行的焊接量。
本发明的第一个方面还涉及一种根据权利要求2或3的方法。
应当理解的是,在实施方案中,两个管道部段可以是具有不同接头数量的多接头管道部段,例如,两个(双)、三个(三重)或四个(四重)。甚至可以设想装载到装载机臂架上的管道部段的接头数量彼此不同,例如,具有三个接头的下方管道部段和具有两个接头的上方管道部段。
在实施方案中,设想在装载到装载机臂架上之前,或者甚至一旦装载到装载机臂架上,但是无论如何在臂架使管道部段被升高之前,两个管道部段(优选地,两个多接头管道部段)连接(例如焊接)至另一个。
在实际的实施方案中,装载到装载机臂架上的两个多接头管道部段(例如,三接头管道部段)没有相互连接,然后升高臂架,两个管道部段被转移到作业线中。然后在上部工作站处将两个管道部段相互连接,例如,焊接。
本发明的第一个方面还涉及一种用于在海床上对海上管线进行海上J形管道铺设的方法,其中,使用了一种海上J形管道铺设设备,该设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
其中,所述设备设置有上部工作站,该上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站可在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,该下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
-管道部段装载机系统,其适于将两个管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,两个管道部段中的下方管道部段位于下部工作站与上部工作站之间,并且两个管道部段中的上方管道部段位于处在其最上方水平的头夹与上部工作站之间,
其中,上部工作站设置有侧壁、底板和顶板,并且具有在上部工作站的高度上延伸的横向通道开口,以使得下方管道部段的上部以及上方管道部段的下部能够横向引入到上部工作站和作业线中,例如,所述下方管道部段和上方管道部段在被横向地引入到上部工作站之前彼此结合,例如,在上部工作站中检查和/或涂覆接头。
本发明的第一个方面还涉及一种海上J形管道铺设设备,该设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
其中,所述设备设置有上部工作站,该上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站可在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,设备设置有下部工作站,该下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
-管道部段装载机系统,其适于将两个管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,两个管道部段中的下方管道部段位于下部工作站与上部工作站之间,并且两个管道部段中的上方管道部段位于处在其最上方水平的头夹与上部工作站之间,
其中,上部工作站设置有侧壁、底板和顶板,并且具有在上部工作站的高度上延伸的横向通道开口,以使得下方管道部段的上部以及上方管道部段的下部能够横向引入到上部工作站和作业线中,例如,所述下方管道部段和上方管道部段在被横向地引入到上部工作站之前彼此结合,例如,上部工作站配置为用于在上部工作站中检查和/或涂覆所述接头。
本发明的第二个方面旨在提供一种改进的J形管道铺设设备和方法。例如,设想用以提高操作效率。
本发明的第二个方面提供用于根据权利要求4的海上J形管道铺设设备。
本发明的设备配置为提供至少用于游动头夹的横向偏移提升路径,可选择地,还用于游动滑车,所述横向偏移提升路径从作业线横向地偏移。如上所述,在现有技术的设备中,沿着作业线将头夹和游动滑车提升回来,从而实际的提升路径与使头夹和游动滑车下降所沿着的作业线相同。
本发明的设备包括横向偏移系统,该横向偏移系统适于在游动滑车处于其下方水平处或其下方水平附近的情况下实现至少游动头夹(可选择地,还有游动滑车)(优选地,还有天车)相对于塔架的横向移动,并且远离作业线,从而例如将作业线清空成使得管道部段装载机系统能够将管道部段推进到作业线中的位置上的程度,并且能够在与将所述管道部段推进到作业线中的所述位置上和/或将管道部段连接至先前投放的管线的所述最上端的时段重叠的时段中沿着所述横向偏移提升路径来提升游动头夹,并且选择性地,还提升所述游动滑车。
因此,本发明的J形设备的设计能够提高效率,这是因为在现有技术中只能依序地完成各个活动,即,只有在已经完成游动头夹的提升后才能在作业线中布置新的管道部段,而现在则可以以时间重叠的方式完成,从而在某些程度上同时进行。
本文中指出,由于J形通常需要升降装置具有极为显著的升降能力,例如,考虑到J形处在2000米以上的水深中,例如3000米或以上的水深,因此升降装置的缆索布置需要穿绕许多辘绳。
本发明的第二个方面能够避免由于游动滑车的多辘绳穿绕所引起的游动滑车的相对较慢的提升从而造成的时间浪费。
尽管在实际的实施方案中,天车、游动滑车和头夹都可以从作业线移动至与偏移提升路径对准,但其他设计也是可能的。
例如,在实施方案中,缆索偏移滑轮的系统布置在固定安装的天车下方,从而缆索偏移滑轮可移动从而有效地将缆索转向至横向偏移提升路径,以便在所述提升路径上提升游动滑车和头夹。
在又一个实施方案中,天车固定安装并且游动滑车在水平面中具有U形框架,从而框架完全使作业线清空,并且不需要移动到横向偏移位置上,以能够在作业线上布置新的管道部段。例如,两组缆索在天车与游动滑车之间延伸,并且在它们之间留有间隙,以便为在作业线上布置新的管道部段留出空间。在这样的实施方案中,可以满足头夹可相对于游动滑车在与作业线对准的位置和使作业线清空的横向偏移位置之间移动的需要。
在实施方案中,塔架的上部是可移动的或可移除的,从而鉴于通过桥梁、运输稳定性等来减小塔架的高度。例如,塔架的上部相对于下部是可折叠的,或者上部相对于下部是可伸缩的,或者可以使用起重机(例如船本身的起重机)来提升上部使其脱离塔架的下部。
本发明的第二个方面还涉及一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在上方水平与下方水平之间被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊。
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,在操作中,放开装置支撑先前投放的管线,并且管道部段装载机系统将管道部段推进到所述作业线中的所述位置上,而游动滑车位于所述上方水平处,其中,所述管道部段的下端连接至由放开装置支撑的所述先前投放的管线的最上端,其中,所述头夹结合在所述管道部段的顶端上,其中,管线的重量转移至头夹,并且从管线释放放开装置,其中,操作所述升降装置以使游动头夹和由其悬吊的管线下降,使得所述游动头夹到达下方水平,由此管线的重量转移至放开装置,并且头夹从管线脱离。
其特征在于,
天车可横向移动地安装在塔架上,并且设置相关联的顶部横向偏移装置,该顶部横向偏移装置适于使天车相对于塔架在与作业线成直线的位置与偏移位置之间移动,所述偏移位置与至少用于游动头夹(可选择的,还有游动滑车)的提升路径成直线,所述提升路径从作业线横向地偏移,
其中,此外,游动头夹和游动滑车还可相对于塔架在下方水平处或下方水平附近并与作业线成直线的位置和与横向偏移提升路径成直线的位置之间横向地移动,优选地,通过设置在塔架与游动头夹和游动滑车中的一者或两者之间的相关联的下部横向偏移装置横向地移动,
从而,在游动滑车在下方水平处或下方水平附近时,能够使作业线清空到使得管道部段装载机系统能够将管道部段推进到作业线中的位置上的程度,并且允许在与将所述管道部段推进到作业线中的所述位置上和/或将所述管道部段连接至先前投放的管线的所述最上端的时段重叠的时段中沿着所述横向偏移提升路径来提升所述游动头夹及所述游动滑车。
本发明的第二个方面还涉及一种设置有所述海上J形管道铺设设备的船。
本发明的第二个方面还涉及根据权利要求9所述的方法。
本发明的第三个方面的一种海上J形管道铺设,其中,从装配有海上J形管道铺设设备的船将海上管线铺设在海床上.
例如,WO2012/091560公开了一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述设备设置有下部工作站,该下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
其中,塔架在下部工作站上方设置有适于支撑在其上的外部排列工具(ELUT)的下部水平ELUT轨道,
-外部排列工具(ELUT),其可选择性地安装在下部水平ELUT轨道上。
本发明的第三个方面旨在提供一种具有增强的多功能性和/或效率增强的海上J形管道铺设设备。
在本发明的设备中,存在上部工作站,该上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站在操作位置与回退位置之间可移动地安装在塔架上,
并且存在下部工作站,该下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
在下部工作站上方,塔架设置有适于支撑在其上的外部排列工具(ELUT)的下部水平ELUT轨道,
在上部工作站上方,塔架设置有适于支撑在其上的外部排列工具(ELUT)的上部水平ELUT轨道,
外部排列工具(ELUT)实施或配置为可选择性地安装在下部水平ELUT轨道和上部水平ELUT轨道中的每一个上。
例如,这在根据本发明的第二个方面的设备和方法中是有利的。应当理解的是,根据本发明的第三个方面的措施也可以容易地集成在根据本发明的第一个方面的设备和方法中。
在实施方案中,使用起重机以在上部水平ELUT轨道与下部水平ELUT轨道之间移动ELUT。
在本发明的任何方面的实施方案中,臂架装载机在与夹持器不同的位置处设置有不同于管道部段夹持器的附件处理装置,使得装载机装置可选择性地用于一个或多个管道部段的转移以及用于附件到塔架的转移。
在实施方案中,附件处理装置包括安装在臂架装载机上的附件处理轨道,其中,塔架设置有水平延伸的附件处理塔架轨道,其中,臂架装载机上的附件处理轨道在臂架装载机的提升位置上与附件处理塔架轨道对准,使得附件可在装载机臂架上的附件处理装置与塔架之间转移,并且可定位在作业线中。
在实施方案中,附件处理装置包括附件处理框架,该附件处理框架配置为用以保持附件,所述附件处理框架实施为在附接至臂架装载机的附件处理轨道上以及在附件处理塔架轨道上移动。
附图说明
下面将参考附图描述本发明及其各个方面。在附图中:
-图1示出了根据本发明的J形设备的示例,
-图2从不同角度观看图1的设备,
-图3示出了图1的设备的顶部,其中天车、游动滑车和头夹布置在作业线中,
-图4示出了图1的设备的顶部,其中天车、游动滑车和头夹布置在横向偏移位置上,
-图5示出了图1的设备在卷管式铺设操作状态下的俯视图,其中上部站枢转至非操作位置上,
-图6以侧视图示出了图5的J形设备,
-图7a,b,c示出了图1的设备,其中天车、游动滑车和头夹布置在横向偏移位置上,
-图8-图9示出了图1的J形设备的半竖直行程模式操作。
具体实施方式
将参考图1-图9来阐明本发明及其各个方面。
这些图仅描绘了海上J形管道铺设设备,但未示出船,所述设备被安装或可以安装在所述船上用于在海床上铺设海上管道。
所描述的设备可以例如被安装在如WO2012091560中所示的船上。船可以是单体船,但也可以是其他设计,例如,半潜式船、双体式船等。
所述设备包括塔架1。在该示例中,设想塔架1配置为用于进行“六接头(hexjoints)”的全行程处置,从而六个接头相互连接的长度大约为72米。
塔架1的顶端设置有天车支撑结构2。
塔架配置为枢转地安装至船的船体,此处围绕塔架1的下端处的水平枢转轴线5。
设置调节器装置6a、6b,以调节塔架1相对于船体的角度。该角度在至少包括塔架1的竖直定向的范围内是可调节的。在实施方案中,塔架1可以处于舷外角定向,例如,如WO2009/134116中所述。
塔架1具有这样的结构,该结构具有在塔架1的下端与上端之间延伸的两个主支腿3a、3b,以及与主支腿刚性地互相连接的塔架横梁构件。
在实施方案中,如本文所示,主支腿3a、3b的上部实施为格架结构,而下部实施为箱形梁。
在实施方案中,塔架1的上部是可移动的或可移除的,从而鉴于桥梁通过、运输稳定性等使塔架1的高度减少。例如,塔架的上部相对于下部是可折叠的,或者上部相对于下部是可伸缩的,或者可以使用起重机(例如船自身的起重机)以提升上部来脱离塔架的下部。
设备进一步包括游动头夹40和用于游动头夹40的升降装置。
升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘15
一个或多个升降缆索16,其由所述一个或多个绞盘15驱动,
-天车20,其安装在塔架上,
-游动滑车30,其适于沿着塔架1在上方水平与下方水平之间下降和提升。滑车30经由一个或多个升降缆索16而由天车20悬吊。
游动滑车30承载游动头夹40,例如,头夹40由滑车30悬吊。如所讨论的,头夹40可以是例如摩擦夹具和/或卡箍装置。
所述设备进一步包括放开装置50(此处是放开夹具50),所述放开装置50适于支撑先前投放的管线。示出了夹具50安装在船的船体上,例如,夹具50在操作位置与回退位置之间在放开夹具轨道51上可移动。示出了夹具50相对于竖直方向(例如,枢转致动器52安装在放开夹具承载部53与放开夹具50之间)枢转。
设备包括上部工作站60,该上部工作站60安装在塔架1上并位于头夹40的全竖直行程的最上方水平与最下方水平之间的中间位置。
例如,在图1、图5中示出了上部工作站可移动地安装在塔架1上并位于操作位置与回退位置之间(图5)。
所述设备设置有下部工作站70,该下部工作站70布置在头夹40的最下方水平附近,这里优选地布置在船的船体上,这里位于塔架的两个主支腿之间。在替代性的设计中,下部工作站可以布置在塔架的下部上。
塔架1在下部工作站70上方设置有适于在其上支撑外部排列工具(ELUT)90的下部水平ELUT轨道,此处为一对平行的轨道80。
塔架1在上部工作站60上方设置有适于在其上支撑外部排列工具(ELUT)90的上部水平ELUT轨道,此处为一对平行的轨道85。
图示出了在J形管道铺设操作期间的情况,其中由放开装置50支撑先前投放的管线6。
示出了作业线7与由放开装置50支撑的先前投放的管线6成直线延伸。
设备包括管道部段装载机系统100,该管道部段装载机系统100构造为将管道部段(此处可能是两个管道部段8、9)同时推进到作业线7中的位置上。
在此,优选地,管道部段装载机系统包括枢转的装载机臂架105,该装载机臂架105设置有下方的一组管道部段夹持器110和上方的一组管道部段夹持器115。
下方的一组管道部段夹持器110适于夹持管道部段8,而上方的一组管道部段夹持器115适于夹持管道部段9。作为优选地,这两个管道部段8、9中每一个的长度分别对应于头夹40的最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程的一半。在该示例中,每个管道部段8、9是三接头管道部段。作为优选地,在岸上已经对三接头8、9进行了处理,从而通过在岸上检查和涂覆的两个焊接部而由单接头进行焊接制成。
装载机臂架105在基本水平的装载位置与升高或竖立位置之间枢转,在所述基本水平的装载位置上,一个或两个管道部段8、9被装载至臂架105上,所述升高或竖立位置这里通常与塔架1处于相同的角度,并且沿着塔架1的竖直侧延伸。
在实施方案中,如这里所述,设想将一组管道夹持器110、115配置和操作为将管道部段转移至ELUT 90,以便借助于ELUT来夹持相应的管道部段。为此,ELUT 90在转移动置与操作位置之间的各个轨道80、85上是可移动的,例如,可滑行,所述转移动置位于塔架的竖直侧处,其中臂架装载机将处在其升高定向上,而所述所述操作位置与作业线7对准。
除了用于ELUT 90的轨道80外,塔架还设置有水平轨道81,所述水平轨道81用于附加的下方管道部段夹持器或扶正器82,该下方管道部段夹持器或扶正器82设置为将下方管道部段8保持在轨道80上方且位于上部工作站下方的位置处。
除了用于ELUT 90的轨道85外,塔架还设置有水平轨道86,所述水平轨道86用于附加的上方管道部段夹持器或扶正器87,该上方管道部段夹持器或扶正器87设置为将上方管道部段9保持在轨道85上方的位置处。
例如,夹持器82、87中的每个在各个轨道81、86上与ELUT 90的运动同步地可滑行,使得管道部段或结合在一起的两个管道部段可在塔架1的竖直侧附近的转移动置和与作业线7对准的位置之间进行转移(沿竖直定向上)。
上部工作站60设置有侧壁、底板和顶板。工作站(至少在其一个侧面处)具有横向进入开口64,此处通过一个或多个门65可关闭。进入开口64可以配置为使得上方管道部段9的下部能够进入,如本文所示。在另一个实施方案中,进入开口在上部工作站60的高度上延伸,以使得下方管道部段8的上部以及上方管道部段9的下部能够横向引入到上部工作站以及作业线7中,例如,下方管道部段8和上方管道部段9在被横向地引入到上部工作站60之前已经彼此结合。例如,在本文中,在上部工作站60中检查和/或涂覆所述接头。
这里,上部工作站60枢转地安装至塔架1的一个支腿上,以便围绕竖直枢轴在操作位置与伸缩或非操作位置之间枢转,所述操作位置允许完成对作业线中的管道部段(例如,管道部段的接头)的作业,例如,焊接和/或焊接部检查和/或涂覆。
下部工作站70设置有侧壁、底板和顶板。工作站(至少在其一个侧面处)具有横向进入开口74,此处进入开口74通过一个或多个门75而可关闭。进入开口74可以配置为使得下方管道部段8的下部或已经结合的下方管道部段8和上方管道部段9能够进入。
下部工作站还包括前部进入开口76,此处所述前部进入开口76具有门76,以使得下部工作站70,例如在安装有轨道的船体上,沿轴向方向在示出的操作位置与回退位置之间进行移动,在所述回退位置上工作站70清空天车向下的路径。
如示出的,例如,在图3、图4中,天车20横向可移动地安装在塔架1的天车支撑装置上。这里,在塔架1的顶端处设置水平轨道结构21,天车20在该水平轨道结构21上可移动,例如,可滑行。设置相关联的顶部横向偏移装置(未示出)(例如,滑行机构),所述相关联的顶部横向偏移装置适于使天车20相对于塔架1在与作业线7(参见图3)成直线的位置与偏移位置之间移动,所述偏移位置与用于游动滑车30和游动头夹40的横向偏移提升路径17成直线。该提升路径17从作业线7横向地偏移,作为优选地,沿新的管道部段(多个新的管道部段)8,9通过装载机系统被推进至作业线7的方向而从作业线7横向地偏移。
如此处所示,并且作为优选地,路径17相对于作业线和塔架1的偏移的横向方向对应于平行于塔架1的各个主表面的平面中的方向,而不是在塔架的支架6a、6b之间通过的方向。作为优选地,并且如此处所示,提升路径17通常沿着塔架的一个支腿的前表面。
如此处所示,并且作为优选地,游动滑车30和头夹40也相对于塔架1可主动地在下方水平处或所述下方水平附近并与作业线7成直线的位置和与横向偏移提升路径17成直线的位置之间横向移动。作为优选地,这通过设置在塔架1与游动头夹和游动滑车中的一者或全部两者之间的相关联的下部横向偏移装置来实现。
一个或多个缆索16适合地在天车20与一个或多个对应的绞盘15之间穿绕,优选地,绞盘15安装在塔架1上,以便在天车的作业线位置和横向偏移位置上可操作。
在实施方案中,游动滑车30连接至缆索16的终端,例如,在所谓的单层绞盘布置中。更通常地,滑车30承载缆索滑轮,一个或多个缆索16围绕所述缆索滑轮穿过。
如图所示,并且作为优选地,塔架1设置有至少一个竖直导轨45,引导装置46沿该竖直导轨45行进,所述引导装置46结合在游动头夹和游动滑车的一者或两者上。引导装置46优选地提供用于游动头夹和游动滑车中的一者或两者的保持位置,对应于头夹40的第一保持位置与作业线对准,并且对应于游动头夹和游动滑车的第二保持位置与横向偏移提升路径17对准。从而避免了这些沉重组件的任何不适当的摇摆运动,例如,在下降和/或提升期间。
例如,引导装置46包括基座和水平臂47,所述基座配置为在一个或多个竖直轨道45上行进,所述水平臂47相对于基座水平地可移动,所述臂47结合在游动头夹和游动滑车中的一者或两者上。
图7、图8和图9示出了半竖直行程模式的J形操作,其中使用了所示的设备。
在本文中,单个管道部段9被装载到装载机臂架上,并且由上方组的管道夹持器115支撑。如所讨论的,单个管道部段9的长度对应于最上方水平与上部工作站60之间的游动滑车的竖直行程,此处是36米的三倍。
装载机臂架通常沿着塔架1的一侧将单个管道部段9升高到转移位置上。在图7中,示出了管道部段9已经转移到安装在轨道85上的ELUT 90上,并且上部夹具87也与管道部段9结合。
在图7中还示出了先前投放的管线6的最上端布置在上部工作站60中,管线重量由放开夹具50(此处为摩擦夹具)保持。
在图7中还示出了天车20、游动滑车30和头夹40在半竖直行程模式操作中仍在其下方水平处或其下方水平附近,以及在天车20与游动滑车30之间的缆索16相对于作业线7处于横向偏移位置。将理解的是,这使得能够将管道部段9带到作业线7中,同时头夹40仍在其下部处或其下部附近,这是因为偏移位置充分地远离作业线7。例如,根据头夹40的设计,这可能需要首先在作业线中提升头夹,以使头夹远离管线的顶部,之后可以朝向偏移提升路径横向地移动头夹。在另一个实施方案中,头夹打开,从而不需要首先提升夹具,而可以直接朝向提升路径在偏移方向上移动头夹。
在图8中,示出了已经沿着横向偏移提升路径17提升头夹40,同时新的上方管道部段9已经引入到作业线7中。可以操作ELUT,以使段9与管线6的最上端精确地对准,从而可以进行焊接或其他结合。
图9示出了天车、游动滑车和在其上方水平中的头夹移动至与作业线7和管道部段9对准。这使得头夹能够与部段9的顶端结合。
在全竖直行程模式操作中,放开夹具50将已投放的管线6保持在其上端附近,例如,正好在其最上端下方。ELUT 90位于轨道81上。
装载机臂架105同时将装载在其上的两个管道部段8、9升高到转移动置上。这两个管道部段(此处是三接头管道部段)的组合长度对应于最上方水平与最下方水平之间的游动滑车30和头夹40的全竖直行程。
优选地,在升高臂架装载机105之前,例如,在预结合的部段8、9装载到臂架装载机上之前,对两个管道部段8、9进行预结合。
在本文中,上部工作站60可以处于其操作位置上,以便使得下方管道部段8的上端以及上方管道部段9的下端都进入工作站中。这里,例如,可以对部段8、9之间的预制接头涂覆。
两个管道部段8、9的组件在下部工作站70中连接至由放开夹具50支撑的先前投放的管线的最上端。优选地,在相同的站70中,检查并涂覆接头。
一旦完成管道部段8的下端在下部站中的结合,头夹40就与管道部段9的上端结合。然后执行将已投放的管线的重量转移到头夹40上的步骤,从而使得放开夹具50能够从管线上释放或脱离。然后将具有悬吊的管线6的头夹40下降,直到头夹40到达其最下方水平,例如,沿六个接头的高度下降,从而是72米。然后重新施用放开夹具50,并且将管线的重量转移回夹具50上,从而使得能够释放头夹40。
如已经说明的,本发明的设备现在将使得脱离的头夹能够横向偏移,这里为与游动滑车和天车一起,从而沿着横向偏移提升路径对头夹40进行提升。如所讨论的,这使得能够完成夹具40的提升,与此同时将一个或多个新的管道部段8,9进入到作业线7中。
在另一个实际的方法中,设想为装载机105仅将单个的上方管道部段9供应至塔架,如上述讨论的,其中仅在上部工作站60中进行焊接,优选地还在此处检查焊接部。然后,操作升降装置,以在半竖直行程上将管线下降,使得该焊接部布置在下部工作站中。在所述下部工作站中,涂覆焊接部。
如这里,塔架的顶端还可以支撑内部工具,例如,配置为经由管道部段的顶端下降到管道部段中的内部排列工具或ILUT 120。设想内部工具或ILUT 120在非操作位置和与作业线对准的位置之间横向可移动,例如,沿着与横向可移动的天车相同的轨道,以便使得能够将工具降入到管道部段中。
如图所示,装载机臂架105可以装配有在WO2012091560中所讨论类型的附件处理装置140。例如,臂架装载机设置有与塔架上的一个或多个塔架轨道对准的附件轨道和附件处理框架141,所述附件轨道例如与ELUT可以在其上行进的轨道相同,所述附件处理框架141配置为从安装在装载机上的附件轨道行进至塔架轨道上。如图所示并优选的,附件处理框架141支撑在装载机臂架的下部上,例如,框架141在两个下方组管道夹持器110之间通过。
如图所示,用于J形的相同塔架1还可以装配有具有卷管式铺设能力的部件。例如,如这里,塔架1可装配有对准器轮150,矫直器组件160以及一个或多个管线张紧器170、180,所述一个或多个管线张紧器170、180具有适于结合在管线上的多个轨道。这种双重能力的设备的示例是Heerema的管道铺设船Aegir上的设备。
卷管式铺设状态下的设备如图5、图6中所示。
在实施方案中,相同的一个或多个张紧器170、180还可以与J形管道铺设结合使用,例如,接管、用作或辅助放开夹具50。
一个或多个张紧器170、180可以可移动地安装至塔架1,以便具有回退位置(如图所示)和操作位置,在所述回退位置上张紧器170、180从J形装备的操作位置和路径清空,在所述操作位置上张紧器170、180可以在塔架的与J形作业线相同的侧部处的作业线上对准。
在实施方案中,塔架上的一个或多个张紧器170、180可移动地与J形作业线对准,以便在J形过程中起作用。
显而易见的是,一个或多个所提到的轨道,例如,轨道81、86能够可移动地安装在塔架1上,以便使得能够将卷管式铺设装备带到所述塔架1的操作位置中。例如,如这里,所述一个或多个轨道81、82能够是可枢转的。
Claims (12)
1.一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述设备设置有上部工作站,所述上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站能够在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,所述下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或所述塔架的下部上,
其中,所述管道部段装载机系统设置有枢转的装载机臂架,所述装载机臂架围绕水平枢转轴线在基本水平的装载位置与升高的转移位置之间枢转,
其中,所述枢转的装载机臂架设置有下方的一组管道部段夹持器(110)和上方的一组管道部段夹持器(115),其中所述下方的一组管道部段夹持器和所述上方的一组管道部段夹持器中的每一组适于夹持相应的管道部段(8,9),所述管道部段(8,9)的长度对应于所述最上方水平与所述最下方水平之间的全竖直行程的一半,
从而能够进行J形安装的至少以下两种操作模式:
-全竖直行程模式,其中,所述装载机臂架(105)同时将装载在其上的两个管道部段(8,9)升高至所述转移位置,所述两个管道部段的组合长度对应于最上方水平与最下方水平之间的游动滑车(30)的全竖直行程,优选地,所述两个管道部段在升高至转移位置之前已经彼此结合,然后所述两个管道部段被推进到作业线中,并且在所述下部工作站中连接至由所述放开装置支撑的先前投放的管线的最上端,选择性地,对在两个管道部段之间进行的预制接头进行处理,所述处理例如为在上部工作站中检查和/或涂覆,
-半竖直行程模式,其中,单个管道部段装载到装载机臂架上,并且由所述上方的一组管道夹持器支撑,所述单个管道部段的长度对应于所述最上方水平与所述上部工作站之间的游动滑车的竖直行程,其中,所述装载机臂架将所述单个管道部段升高至转移位置上,所述单个管道部段被推进到作业线中,并且在所述上部工作站中连接至由放开装置支撑的已投放的管线的最上端。
2.一种用于在海床上对海上管线进行海上J形管道铺设的方法,其中,使用了一种海上J形管道铺设设备,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由所述放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述设备设置有上部工作站,所述上部工作站安装在塔架上并位于所述最上方水平与所述最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站能够在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,所述下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
其中,所述管道部段装载机系统设置有枢转的装载机臂架,所述枢转的装载机臂架围绕水平枢转轴线在基本水平的装载位置与升高的转移位置之间枢转,
其中,所述枢转的装载机臂架设置有下方的一组管道部段夹持器和上方的一组管道部段夹持器,其中所述下方的一组管道部段夹持器和所述上方的一组管道部段夹持器中的每一组适于夹持相应的管道部段,所述管道部段的长度对应于最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程的一半,
其中,所述方法包括:
-全竖直行程模式操作,其中,装载机臂架同时将装载在其上的两个管道部段升高至转移位置,所述两个管道部段的组合长度对应于最上方水平与最下方水平之间的游动滑车的全竖直行程,优选地,所述两个管道部段在升高至转移位置上之前彼此结合,然后所述两个管道部段被推进到作业线中,并且在下部工作站中连接至由所述放开装置支撑的先前投放的管线的最上端,选择性地,对在两个管道部段之间进行的预制接头进行处理,所述处理例如为在上部工作站中检查和/或涂覆,
或者
-半行程模式,其中,单个管道部段装载到装载机臂架上,并且由所述上方的一组管道夹持器支撑,所述单个管道部段的长度对应于最上方水平与上部工作站之间的游动滑车的竖直行程,其中,所述装载机臂架将所述单个管道部段升高至转移位置,所述单个管道部段被推进到作业线中,并且在上部工作站中连接至由所述放开装置支撑的已投放的管线的最上端。
3.一种用于在海床上对海上管线进行海上J形管道铺设的方法,其中,使用了一种海上J形管道铺设设备,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
其中,所述设备设置有上部工作站,所述上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站能够在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,所述下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
-管道部段装载机系统,其适于将两个管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由所述放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,所述两个管道部段中的下方管道部段位于所述下部工作站与所述上部工作站之间,并且两个管道部段中的上方管道部段位于处在其最上方水平处的头夹与上部工作站之间,
其中,所述上部工作站设置有侧壁、底板和顶板,并且具有在上部工作站的高度上延伸的横向通道开口,以使得所述下方管道部段的上部以及所述上方管道部段的下部能够被横向引入到上部工作站和作业线中,例如,所述下方管道部段和所述上方管道部段在被横向地引入到上部工作站中之前彼此结合,例如,在上部工作站中检查和/或涂覆接头。
4.一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架(1),
-游动头夹(40),
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘(15),
-一个或多个升降缆索(16),其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车(20),其安装在所述塔架上,
-游动滑车(30),其适于沿着所述塔架在上方水平与下方水平之间被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置(50),优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,
-管道部段装载机系统(82,87,90,100),其适于将管道部段推进到作业线(7)中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,在操作中,所述放开装置(50)支撑先前投放的管线(6),并且管道部段装载机系统(100)将管道部段推进到所述作业线(7)中的所述位置上,而游动滑车(30)位于所述上方水平处,其中,所述管道部段的下端连接至由放开装置支撑的所述先前投放的管线的最上端,其中,所述头夹结合在所述管道部段的顶端上,其中,管线的重量转移至头夹,并且将放开装置从管线释放,其中,操作所述升降装置以下降游动头夹和由其悬吊的管线,从而使得所述游动头夹到达所述下方水平,由此管线的重量转移至放开装置,并且头夹从管线脱离,
其特征在于,
所述设备配置为提供至少用于游动头夹(40)的横向偏移提升路径(17),选择性地,横向偏移提升路径(17)还用于游动滑车(30),所述横向偏移提升路径从作业线(7)横向地偏移,所述设备包括横向偏移系统(21,45,46,47),所述横向偏移系统(21,45,46,47)适于在游动滑车处于其下方水平处或其下方水平附近的情况下实现至少游动头夹(40),选择性地,还有游动滑车(30),并且优选地,还有所述天车(20),相对于塔架(1)的横向移动,并且远离作业线(7),例如,以将作业线清空成使得管道部段装载机系统(82,87,90,100)能够将管道部段推进到作业线中的位置上的程度,并且能够在与将所述管道部段推进到作业线中的所述位置上和/或被连接至先前投放的管线的所述最上端的时段重叠的时段中沿着所述横向偏移提升路径(17)提升游动头夹,选择性地,还提升所述游动滑车。
5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述天车(20)能够横向地移动地安装在塔架上,并且设置相关联的顶部横向偏移装置,所述顶部横向偏移装置适于使天车相对于塔架在与作业线成直线的位置和偏移位置之间移动,所述偏移位置与至少用于游动头夹,选择性地,还用于游动滑车的提升路径成直线,所述提升路径从作业线横向地偏移。
6.根据权利要求4或5所述的设备,其中,所述游动头夹(30)和所述游动滑车(40)相对于塔架在下方水平处或下方水平附近并与作业线成直线的位置和与横向偏移提升路径成直线的位置之间能够横向地移动,优选地,通过设置在所述塔架与游动头夹和游动滑车两者中的一者或两者之间的相关联的下部横向偏移装置而横向地移动。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备,其中,所述提升路径(17)沿通过所述装载机系统将新的一个或多个管道部段推进到作业线中的方向而从所述作业线横向地偏移。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备,其中,所述路径(17)相对于作业线和塔架偏移的横向方向对应于平行于塔架的各个主平面的平面中的方向。
9.一种用于在海床上对海上管线进行海上J形管道铺设的方法,其中,使用了一种海上J形管道铺设设备,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在上方水平与下方水平之间被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由所述放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述方法包括:
i)借助于所述放开装置,支撑先前投放的管线,
ii)借助于所述管道部段装载机位置将管道部段推进到所述作业线中的所述位置上,并且所述游动滑车处在所述上方水平处,
iii)所述管道部段的下端连接至由所述放开装置支撑的所述先前投放的管线的最上端,
iv)将所述头夹结合在所述管道部段的顶端上,
v)将所述管线的重量转移至所述头夹,并且从管线释放放开装置,
vi)操作所述升降装置以将所述游动头夹和由其悬吊的管线下降,从而使得所述游动头夹到达所述下方水平,
vii)将所述管线的重量转移至所述放开装置,并且将所述头夹从管线脱离,
其特征在于,所述设备配置为提供用于游动头夹的横向偏移提升路径,选择性地,还用于游动滑车的横向偏移提升路径,所述横向偏移提升路径从作业线横向偏移,所述设备包括横向偏移系统,所述横向偏移系统适于在游动滑车处于其下方水平处或其下方水平附近的情况下实现至少游动头夹,选择性地,还有游动滑车,并且优选地,还有所述天车相对于所述塔架的横向移动,并且远离作业线,从而例如,将作业线清空到使得管道部段装载机系统能够将管道部段推进到作业线中的位置上的程度,
其中,所述方法进一步包括:
viii)在所述头夹已经从管线脱离之后,操纵所述横向偏移系统,以在所述游动滑车在其下方水平处或其下方水平附近的情况下,实现至少游动头夹,选择性地,还有游动滑车,并且优选地,还有天车的横向移动并远离作业线,从而至少使得游动头夹朝向横向偏移提升路径移动,
viii)在与将所述管道部段推进到作业线中的所述位置上和/或将所述管道部段连接至先前投放的管线的所述最上端的时段重叠的时段中沿着所述横向偏移提升路径来提升所述游动滑车及由此所承载的游动头夹。
10.一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在上方水平与下方水平之间被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,在操作中,所述放开装置支撑先前投放的管线,并且管道部段装载机系统将管道部段推进到所述作业线中的所述位置上,而游动滑车位于所述上方水平处,其中,所述管道部段的下端连接至由放开装置支撑的所述先前投放的管线的最上端,其中,所述头夹结合在所述管道部段的顶端上,其中,所述管线的重量转移至头夹,并且放开装置被从管线释放,其中,操作所述升降装置以将所述游动头夹及由其悬吊的管线下降,从而使得所述游动头夹到达所述下方水平,由此管线的重量转移至放开装置,并且头夹从管线脱离,
其特征在于,
所述天车能够横向移动地安装在塔架上,并且设置相关联的顶部横向偏移装置,所述顶部横向偏移装置适于使天车相对于塔架在与作业线成直线的位置与偏移位置之间移动,所述偏移位置与至少用于游动头夹,选择性地,还用于游动滑车的提升路径成直线,所述提升路径从作业线横向地偏移,
其中,此外,所述游动头夹和游动滑车相对于塔架在下方水平处或下方水平附近并与作业线成直线的位置和与横向偏移提升路径成直线的位置之间能够横向地移动,优选地,通过设置在所述塔架与游动头夹和游动滑车中的一者或两者之间的相关联的下部横向偏移装置而横向地移动,
从而,在游动滑车在下方水平处或下方水平附近时,允许将作业线清空到如下的程度:即,允许管道部段装载机系统能够将管道部段推进到作业线中的位置上,并且允许在与将所述管道部段推进到作业线中的所述位置上和/或将所述管道部段连接至先前投放的管线的所述最上端的时段重叠的时段中沿着所述横向偏移提升路径来提升所述游动头夹及所述游动滑车。
11.一种海上J形管道铺设设备,包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
其中,所述设备设置有上部工作站,所述上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站能够在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,所述下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
-管道部段装载机系统,其适于将两个管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,两个管道部段中的下方管道部段位于下部工作站与上部工作站之间,并且两个管道部段中的上方管道部段位于处在其最上方水平处的头夹与所述上部工作站之间,
其中,所述上部工作站设置有侧壁、底板和顶板,并且具有在上部工作站的高度上延伸的横向通道开口,以使得下方管道部段的上部以及上方管道部段的下部能够横向引入到上部工作站并引入到作业线中,例如,所述下方管道部段和所述上方管道部段在被横向地引入到上部工作站之前彼此结合,例如,所述上部工作站配置为用于在上部工作站中检查和/或涂覆接头。
12.一种海上J形管道铺设设备,其用在将海上管线铺设在海床上的船上,所述设备包括:
-塔架,
-游动头夹,
-升降装置,其用于游动头夹,所述升降装置包括:
-一个或多个升降绞盘,
-一个或多个升降缆索,其由所述一个或多个绞盘驱动,
-天车,其安装在所述塔架上,
-游动滑车,其适于沿着所述塔架在最上方水平与最下方水平之间的全竖直行程上被下降和提升,所述游动滑车承载所述游动头夹,其中,所述游动滑车经由所述一个或多个升降缆索而由所述天车悬吊,
-放开装置,优选地为放开夹具,其适于支撑先前投放的管线,所述放开装置布置在下方水平处或下方水平附近,
-管道部段装载机系统,其适于将管道部段推进到作业线中的位置上,所述作业线与由放开装置支撑的先前投放的管线成直线延伸,
其中,所述设备设置有上部工作站,所述上部工作站安装在塔架上并位于最上方水平与最下方水平之间的中间位置,所述上部工作站能够在操作位置与回退位置之间移动地安装在塔架上,
其中,所述设备设置有下部工作站,所述下部工作站布置在最下方水平附近,例如,布置在船的船体上或塔架的下部上,
其中,所述塔架在所述下部工作站上方设置有适于支撑在其上的外部排列工具(ELUT)的下部水平ELUT轨道,
其中,所述塔架在上部工作站上方设置有适于支撑在其上的外部排列工具(ELUT)的上部水平ELUT轨道,
-外部排列工具(ELUT),其选择性地能够安装在所述下部水平ELUT轨道和所述上部水平ELUT轨道中的每一个上。
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