CN114455000B - 浮式海洋平台多浮体系泊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了浮式海洋平台多浮体系泊装置，涉及海洋平台技术领域，包括海洋平台、缓流组件、沉底固定组件和浮体，海洋平台底面布设多个缓流组件，沉底固定组件固连海床，其特征在于，缓流组件包括连接基板，连接基板下方固联第二轴承一端，第二轴承另一端转动连接连接板体，连接板体两侧对称设置有转叶组件；沉底固定组件包括第二板体，第二板体中部垂直转动连接连接柱一端，连接柱另一端旋转连接第一板体，第一板体上部连接锚绳，锚绳与海洋平台底面连接；连接基板固联海洋平台底部。本发明能够实现安全系数高、稳定性强且布设较为方便。

Description

浮式海洋平台多浮体系泊装置

技术领域

本发明属于海洋平台技术领域，具体涉及浮式海洋平台多浮体系泊装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

现代工业对能源的需求日益增大，同时也便随着陆地能源减少，开发海洋能源越来越受到关注，油气开发的总体趋势是从陆地转移到海洋，海洋油气是逐渐从浅海走向深海。浮式海洋平台作为钻探、生产、储备油气的主要结构，随着近些年来全球气候变暖，台风频发，且等级逐渐增高。在台风发生时，风速较大且风向不定，更大程度上考验海洋平台系泊系统的定位能力，如何能够保证服役平台正常生产或者提高风暴自存能力是其在服役过程中的重大问题。

现有技术如公开号CN 103224007 A，名为《一种浮式海洋平台多浮体系泊装置》的发明。此发明涉及一种保证海洋平台系泊系统稳定性的海洋平台多浮体系泊系统。此发明包括浮体、系泊钢缆、刚性连接件，其特征在于：浮体布置在海洋平台四周，由系泊钢缆固定于海平面；浮体与海洋平台通过刚性桁架连接。此发明通过外接浮体的方式，增加系泊缆索数量，提高系泊系统整体强度及可靠性，同时增加存储容器。改变原系泊形式之后可提高浮式平台在极端海况中的生存能力，保证平台安全生产。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮式海洋平台多浮体系泊装置，本发明能够实现安全系数高、稳定性强且布设较为方便。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

浮式海洋平台多浮体系泊装置，包括：

海洋平台；

缓流组件，多个缓流组件布设于海洋平台底面；

沉底固定组件，沉底固定组件底部固定连接海床；

浮体，海洋平台四周延伸设置有浮体；

缓流组件包括连接基板，连接基板下方固联第二轴承一端，第二轴承另一端转动连接连接板体，连接板体两侧对称设置有转叶组件；

沉底固定组件包括第二板体，第二板体中部垂直设置有连接座，连接座转动连接连接柱一端，连接柱另一端固定连接第一板体，第一板体上部连接锚绳，锚绳与海洋平台底面连接；

连接基板固联海洋平台底部。

采用上述技术方案，在海洋平台四周延伸设置多个浮体，浮体与海洋平台是固联的，可以减少波浪整体装置的影响，降低或防止整体装置在水面上下位移，使得整体装置在海面上更稳定，提高整体装置的稳定性；此外，通过在海洋平台四周延伸设置多个浮体，当海洋平台与漂浮物或者暗礁碰撞，浮体会先进行碰撞，进行缓冲并吸收撞击产生的能量，以防止海洋平台破损或断裂，有利于提高整体装置的安全性和寿命。在海洋平台底部通过锚绳与沉底固定组件连接，沉底固定组件底部与海床进行固定连接，通过第一板体、第二板体和连接柱的设置，在风浪较大时或者在台风天的情况下，底部的沉底固定组件中的第一板体可以实现与海洋平台同步转动，以来抵御风浪的冲击，避免海洋平台侧翻或翻转倾覆的情况发生，提高整体装置的稳定性和寿命，也保障了海洋平台上工作人员的生命安全，提高整体装置的安全系数；此外，通过第一板体与海洋平台同步转动，可以进一步降低在波浪和洋流对上方海洋平台的影响，通过细微的旋转可以有效的对波浪产生的冲击和摇晃进行缓冲，提高海洋平台的稳定性；另外，沉底固定组件还可以将海洋平台限制在一个固定的范围进行移动，有时海上的海洋平台会同时布设两个乃至更多，沉底固定组件的设置，有效的降低或避免相邻的两个或更多海洋平台产生碰撞从而导致人员落水或伤亡，还会消除海洋平台相撞产生的破坏，提高整体装置的安全系数和寿命。

通过在海洋平台底面设置多个缓流组件，可以有效的对海洋平台底部流体进行缓流。在台风天气或者产生乱流时，海洋平台底面会有高速流体或乱流经过，缓流组件可以降低海洋平台底部紊流或急流对海洋平台造成的影响，使得海洋平台更加稳定，防止海洋平台在紊流或急流的带动下高速旋转或者高速移动，以避免海洋平台上人员的伤亡或落水，提高整体装置的安全性和稳定性。

进一步的，沉底固定组件中的第二板体通过插接的桩体或混凝土结构与海床进行固定连接。通过接插桩体或者使用混凝土结构，从而提高沉底固定组件的稳定性，提高整体装置的稳定性。如果是短期工程，可以采用接插的桩体，有利于快速安装和拆卸，提高整体装置的部署时间，提高施工效率和质量；如果是长期工程，可以采用混凝土结构，混凝土结构可以大大提高第二板体与海床固联的牢固程度，在长期使用时提高沉底固定组件的稳定程度。

根据本发明一实施方式，转叶组件包括第一轴承，第一轴承中部转动连接连接板体一端，第一轴承靠近海洋平台一端固连配重块，配重块靠近海洋平台一侧设有橡胶块，第一轴承另一端同轴连接转轴，转轴的外侧连接多个叶片，多个叶片呈辐射状向外延伸；

橡胶块接触海洋平台底面。

流经海洋平台底部的流体，会驱动转叶组件旋转，从而带动两个转叶组件之间的连接板转动，进而带动第二轴承进行旋转。

转叶设置于转轴的外侧，同时叶片是呈辐射状向外延伸，从而无论海洋平台底面的水流流向如何，都能驱动转叶旋转运动。转叶的旋转运动会消耗海洋平台底部流经的流体中的能量，降低水体的流动速度，降低水体在流动过程中对海洋平台产生的作用，防止海洋平台过度位移和旋转；此外，当水体流经海洋平台底面时，可能会产生紊流或流速过快而导致转叶组件上下震动，不利于转叶转动且会影响转叶与转轴的寿命，通过在配重块靠近海洋平台一侧设置有橡胶块，橡胶块与海洋平台接触连接，橡胶块可以吸收震动产生的能量，同时还可以对转叶组件进行限位，提高转叶组件对流体能量的消耗，也提高转叶和转轴的寿命。

根据本发明一实施方式，叶片包括叶片基体，叶片基体为扇形柱状，叶片基体小端一侧连接轴套，连接轴套固联转轴；

叶片基体贯穿连接两个连接轴，连接轴之间连接柔性板，柔性板折弯设置；

叶片基体中空设置，叶片基体一侧设置有矩形开口。

在流体通过矩形开口进入叶片基体内的过程中，流体部分能量会被折弯的柔性板消耗，流体沿叶片基体内壁流动后流体的能量被有效消耗且冲刷了叶片基体内壁，有效的避免水生物附着，同时通过叶片基体内部结构来起到削减四周波浪噪音的效果。

根据本发明一实施方式，第一板体顶面上铰接有多个第二铰接板，第二铰接板上方铰接第一铰接板，第一铰接板连接锚绳。

通过上述设置，可以给锚绳提供一定的缓冲作用，同时可以避免锚绳在第一板体上面连接点过于固定，在面对水流冲击的情况下，锚绳可以适当的位移以缓解水流的冲击力，有利于防止突然遇到较大的水流冲击时导致的锚绳断裂，或对第一板体产生产生较大的作用力从而导致第一板体损坏；此外，在水流的冲击下，锚绳会带动底部的第一铰接板和第二铰接板旋转运动，进而会对第一铰接板和第二铰接板附近的沉积物起到推移运动，以避免底部沉积物过量堆集从而干扰第一板体的旋转运动。

根据本发明一实施方式，第一板体底面环绕设置第一缓冲板，第一缓冲板底部设置有第一缓冲坡第二板体顶面环绕布设第一缓冲块，第一缓冲板与第一缓冲块对应设置；

第一缓冲块截面为梯形结构；

第一缓冲板倾斜设置。

当第一板体旋转运动时，第一板体底面环绕设置的第一缓冲板会与第二板体顶部对应设置的第一缓冲块相接触，从而限制第一板体的旋转运动，以避免第一板体随意旋转运动。当海洋平台发生较大的旋转运动的时候，通过锚绳同步带动第一板体旋转运动，这样锚绳传递到第一板体上的力能够带动第一缓冲板形变通过第一缓冲块，同时可消耗上部海洋平台旋转运动传递的能量。

根据本发明一实施方式，连接基板四周设有锚绳与海洋平台底部连接。连接基板四周通过锚绳与海洋平台底部连接，可以避免连接基板拖到导致缓流组件掉落，提高缓流组件连接的稳固性。

根据本发明一实施方式，浮体远离海洋平台一侧设有防护通孔。通过防护通孔的设置，海流会与防护通孔内侧接触，以消耗海流的冲击力以及干扰冲击造成的声波传递，有利于削减四周波浪噪音的效果，提高海洋平台上工作人员的生活质量；此外，海水拍击防护通孔，可以降低海水对海洋平台的冲击力，降低或阻止海水对海洋平台造成旋转或者移动情况，进一步提高整体装置的稳定性和安全性；另外，在浮体离海洋平台一侧设有防护通孔，可以提高浮体的强度，在于暗礁或者漂浮物发生碰撞时，以有效的对碰撞产生的能量进行吸收，进一步提高对海洋平台的保护作用。

根据本发明一实施方式，连接柱外侧套设有橡胶套。通过在连接柱外侧套设橡胶套，可以提高连接柱对第一板体的支撑；此外，橡胶套上下端分别抵触第一板体和第二板体，当第一板体旋转时，橡胶套会通过摩擦以缓解第一板体的旋转运动速度，从而避免第一板体旋转速度过快而导致锚绳缠绕等问题，进而防止海洋平台侧翻。

附图说明

图1为浮式海洋平台多浮体系泊装置整体剖视示意图；

图2为浮体示意图；

图3为缓流组件示意图；

图4为叶片示意图；

图5为第一板体示意图；

图6为第二板体示意图；

图7为第一交接板与第二铰接板示意图。

附图标号：海洋平台100，防护通孔110，缓流组件200，连接基板210，第二轴承220，连接板体230，沉底固定组件300，第二板体310，连接座311，连接柱312，第一缓冲块313，第一板体320，第二铰接板321，第一铰接板322，第一缓冲板323，第一缓冲坡324，橡胶套330，浮体400，转叶组件500，第一轴承510，配重块520，橡胶块530，转轴540，叶片550，叶片基体551，连接轴套552，连接轴553，柔性板554。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

如图1、3、5、6所示，浮式海洋平台多浮体系泊装置，包括：

海洋平台100；

缓流组件200，多个缓流组件200布设于海洋平台100底面；

沉底固定组件300，沉底固定组件300底部固定连接海床；

浮体400，海洋平台100四周延伸设置有浮体400；

缓流组件200包括连接基板210，连接基板210下方固联第二轴承220一端，第二轴承220另一端转动连接连接板体230，连接板体230两侧对称设置有转叶组件500；

沉底固定组件300包括第二板体310，第二板体310中部垂直转动连接连接柱312一端，连接柱312另一端旋转连接第一板体320，第一板体320上部连接锚绳，锚绳与海洋平台100底面连接；

连接基板210固联海洋平台100底部。

采用上述技术方案，在海洋平台100四周延伸设置多个浮体400，浮体400与海洋平台100是固联的，可以减少波浪整体装置的影响，降低或防止整体装置在水面上下位移，使得整体装置在海面上更稳定，提高整体装置的稳定性；此外，通过在海洋平台100四周延伸设置多个浮体400，当海洋平台100与漂浮物或者暗礁碰撞，浮体400会先进行碰撞，进行缓冲并吸收撞击产生的能量，以防止海洋平台100破损或断裂，有利于提高整体装置的安全性和寿命。在海洋平台100底部通过锚绳与沉底固定组件300连接，沉底固定组件300底部与海床进行固定连接，通过第一板体320、第二板体310和连接柱312的设置，在风浪较大时或者在台风天的情况下，底部的沉底固定组件300中的第一板体320可以实现与海洋平台100同步转动，以来抵御风浪的冲击，避免海洋平台100侧翻或翻转倾覆的情况发生，提高整体装置的稳定性和寿命，也保障了海洋平台100上工作人员的生命安全，提高整体装置的安全系数；此外，通过第一板体320与海洋平台100同步转动，可以进一步降低在波浪和洋流对上方海洋平台100的影响，通过细微的旋转可以有效的对波浪产生的冲击和摇晃进行缓冲，提高海洋平台100的稳定性；另外，沉底固定组件300还可以将海洋平台100限制在一个固定的范围进行移动，有时海上的海洋平台100会同时布设两个乃至更多，沉底固定组件300的设置，有效的降低或避免相邻的两个或更多海洋平台100产生碰撞从而导致人员落水或伤亡，还会消除海洋平台100相撞产生的破坏，提高整体装置的安全系数和寿命。

通过在海洋平台100底面设置多个缓流组件200，可以有效的对海洋平台100底部流体进行缓流。在台风天气或者产生乱流时，海洋平台100底面会有高速流体或乱流经过，缓流组件200可以降低海洋平台100底部紊流或急流对海洋平台100造成的影响，使得海洋平台100更加稳定，防止海洋平台100在紊流或急流的带动下高速旋转或者高速移动，以避免海洋平台100上人员的伤亡或落水，提高整体装置的安全性和稳定性。

进一步的，沉底固定组件300中的第二板体310通过插接的桩体或混凝土结构与海床进行固定连接。通过接插桩体或者使用混凝土结构，从而提高沉底固定组件300的稳定性，提高整体装置的稳定性。如果是短期工程，可以采用接插的桩体，有利于快速安装和拆卸，提高整体装置的部署时间，提高施工效率和质量；如果是长期工程，可以采用混凝土结构，混凝土结构可以大大提高第二板体310与海床固联的牢固程度，在长期使用时提高沉底固定组件300的稳定程度。

如图3所示，转叶组件500包括第一轴承510，第一轴承510中部转动连接连接板体230一端，第一轴承510靠近海洋平台100一端固连配重块520，配重块520靠近海洋平台100一侧设有橡胶块530，第一轴承510另一端同轴连接转轴540，转轴540的外侧连接多个叶片550，多个叶片550呈辐射状向外延伸；

橡胶块530接触海洋平台100底面。

流经海洋平台100底部的流体，会驱动转叶组件500旋转，从而带动两个转叶组件500之间的连接板转动，进而带动第二轴承220进行旋转。

转叶设置于转轴540的外侧，同时叶片550是呈辐射状向外延伸，从而无论海洋平台100底面的水流流向如何，都能驱动转叶旋转运动。转叶的旋转运动会消耗海洋平台100底部流经的流体中的能量，降低水体的流动速度，降低水体在流动过程中对海洋平台100产生的作用，防止海洋平台100过度位移和旋转；此外，当水体流经海洋平台100底面时，可能会产生紊流或流速过快而导致转叶组件500上下震动，不利于转叶转动且会影响转叶与转轴540的寿命，通过在配重块520靠近海洋平台100一侧设置有橡胶块530，橡胶块530与海洋平台100接触连接，橡胶块530可以吸收震动产生的能量，同时还可以对转叶组件500进行限位，提高转叶组件500对流体能量的消耗，也提高转叶和转轴540的寿命。

如图3、4所示，叶片550包括叶片基体551，叶片基体551为扇形柱状，叶片基体551小端一侧设有连接轴553套552，连接轴553套552固联转轴540；

叶片基体551贯穿连接两个连接轴553，连接轴553之间连接柔性板554，柔性板554折弯设置；

叶片基体551中空设置，叶片基体551一侧设置有矩形开口。

在流体通过矩形开口进入叶片基体551内的过程中，流体部分能量会被折弯的柔性板554消耗，流体沿叶片基体551内壁流动后流体的能量被有效消耗且冲刷了叶片基体551内壁，有效的避免水生物附着，同时通过叶片基体551内部结构来起到削减四周波浪噪音的效果。

如图7所示，第一板体320顶面上铰接有多个第二铰接板321，第二铰接板321上方铰接第一铰接板322，第一铰接板322连接锚绳。

通过上述设置，可以给锚绳提供一定的缓冲作用，同时可以避免锚绳在第一板体320上面连接点过于固定，在面对水流冲击的情况下，锚绳可以适当的位移以缓解水流的冲击力，有利于防止突然遇到较大的水流冲击时导致的锚绳断裂，或对第一板体320产生产生较大的作用力从而导致第一板体320损坏；此外，在水流的冲击下，锚绳会带动底部的第一铰接板322和第二铰接板321旋转运动，进而会对第一铰接板322和第二铰接板321附近的沉积物起到推移运动，以避免底部沉积物过量堆集从而干扰第一板体320的旋转运动。

如图5、6所示，第一板体320底面环绕设置第一缓冲板323，第二板体310顶面环绕布设第一缓冲块313，第一缓冲板323与第一缓冲块313对应设置；

第一缓冲块313截面为梯形结构；

第一缓冲板323倾斜设置。

当第一板体320旋转运动时，第一板体320底面环绕设置的第一缓冲板323会与第二板体310顶部对应设置的第一缓冲块313相接触，从而限制第一板体320的旋转运动，以避免第一板体320随意旋转运动。当海洋平台100发生较大的旋转运动的时候，通过锚绳同步带动第一板体320旋转运动，这样锚绳传递到第一板体320上的力能够带动第一缓冲板323形变通过第一缓冲块313，同时可消耗上部海洋平台100旋转运动传递的能量。

如图3所示，连接基板210四周设有锚绳与海洋平台100底部连接。连接基板210四周通过锚绳与海洋平台100底部连接，可以避免连接基板210拖到导致缓流组件200掉落，提高缓流组件200连接的稳固性。

如图2所示，浮体400远离海洋平台100一侧设有防护通孔110。通过防护通孔110的设置，海流会与防护通孔110内侧接触，以消耗海流的冲击力以及干扰冲击造成的声波传递，有利于削减四周波浪噪音的效果，提高海洋平台100上工作人员的生活质量；此外，海水拍击防护通孔110，可以降低海水对海洋平台100的冲击力，降低或阻止海水对海洋平台100造成旋转或者移动情况，进一步提高整体装置的稳定性和安全性；另外，在浮体400离海洋平台100一侧设有防护通孔110，可以提高浮体400的强度，在于暗礁或者漂浮物发生碰撞时，以有效的对碰撞产生的能量进行吸收，进一步提高对海洋平台100的保护作用。

如图1、5所示，连接柱312外侧套设有橡胶套330。通过在连接柱312外侧套设橡胶套330，可以提高连接柱312对第一板体320的支撑；此外，橡胶套330上下端分别抵触第一板体320和第二板体310，当第一板体320旋转时，橡胶套330会通过摩擦以缓解第一板体320的旋转运动速度，从而避免第一板体320旋转速度过快而导致锚绳缠绕等问题，进而防止海洋平台100侧翻。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.浮式海洋平台多浮体系泊装置，包括：

海洋平台（100）；

缓流组件（200），多个所述缓流组件（200）布设于海洋平台（100）底面；

沉底固定组件（300），所述沉底固定组件（300）底部固定连接海床；

浮体（400），所述海洋平台（100）周围延伸设置有浮体（400）；

其特征在于，所述缓流组件（200）包括连接基板（210），所述连接基板（210）下方固联第二轴承（220）一端，所述第二轴承（220）另一端转动连接连接板体（230），所述连接板体（230）两侧对称设置有转叶组件（500）；

所述沉底固定组件（300）包括第二板体（310），所述第二板体（310）中部垂直设置有连接座（311），所述连接座（311）转动连接连接柱（312）一端，所述连接柱（312）另一端固定连接第一板体（320），所述第一板体（320）上部连接锚绳，所述锚绳与海洋平台（100）底面连接；

所述连接基板（210）固联海洋平台（100）底部；

所述转叶组件（500）包括第一轴承（510），所述第一轴承（510）中部转动连接连接板体（230）一端，所述第一轴承（510）靠近海洋平台（100）一端固连配重块（520），所述配重块（520）靠近海洋平台（100）一侧设有橡胶块（530），所述第一轴承（510）另一端同轴连接转轴（540），所述转轴（540）的外侧连接多个叶片（550），多个所述叶片（550）呈辐射状向外延伸；

所述橡胶块（530）接触海洋平台（100）底面；

所述叶片（550）包括叶片基体（551），所述叶片基体（551）为扇形柱状，所述叶片基体（551）小端设有连接轴套（552），所述连接轴套（552）固联转轴（540）；

所述叶片基体（551）贯穿连接两个连接轴（553），所述连接轴（553）之间连接柔性板（554），所述柔性板（554）折弯设置；

所述叶片基体（551）中空设置，所述叶片基体（551）一侧设置有矩形开口。

2.根据权利要求1所述浮式海洋平台多浮体系泊装置，其特征在于：所述第一板体（320）顶面上铰接有多个第二铰接板（321），所述第二铰接板（321）上方铰接第一铰接板（322），所述第一铰接板（322）连接锚绳。

3.根据权利要求1所述浮式海洋平台多浮体系泊装置，其特征在于：所述第一板体（320）底面环绕设置多个第一缓冲板（323），所述第一缓冲板（323）底部设置有第一缓冲坡（324），所述第二板体（310）顶面环绕布设第一缓冲块（313），所述第一缓冲板（323）与第一缓冲块（313）对应设置；

所述第一缓冲块（313）截面为梯形结构；

所述第一缓冲板（323）倾斜设置。

4.根据权利要求1所述浮式海洋平台多浮体系泊装置，其特征在于：所述连接基板（210）四周设有锚绳与海洋平台（100）底部连接。

5.根据权利要求1所述浮式海洋平台多浮体系泊装置，其特征在于：所述浮体（400）远离海洋平台（100）一侧设有防护通孔（110）。

6.根据权利要求1所述浮式海洋平台多浮体系泊装置，其特征在于：所述连接柱（312）外侧套设有橡胶套（330）。

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