CN114537587A - 用于系泊浮筒的连接解脱装置及海上浮式生产储油船 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海洋工程技术领域，公开了用于系泊浮筒的连接解脱装置，包括固定座、锁紧机构和定位机构，固定座上设有浮筒固定腔，锁紧机构用于卡紧系泊浮筒的卡槽；定位机构包括定位板、第一调位杆、第一调位器、第二调位杆和第二调位器，第一调位器与浮筒固定腔连接，第一调位器能驱动第一调位杆水平移动，第一调位杆与定位板的上端转动连接，第二调位器与浮筒固定腔连接，第二调位器能驱动第二调位杆水平移动，第二调位杆与定位板的下端活动连接；还公开了应用用于系泊浮筒的连接解脱装置的上浮式生产储油船。本发明能够调整定位板实现匹配不同锥度与型号规格的系泊浮筒，适应性广，并节约大量时间和成本，提高经济效益。

Description

用于系泊浮筒的连接解脱装置及海上浮式生产储油船
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，特别是涉及用于系泊浮筒的连接解脱装置及海上浮式生产储油船。
背景技术
海上浮式生产储油船(下称FPSO)主要是用于海上石油、天然气等能源的开采、加工、储存、外运，其通过内转塔式单点系泊装置固定。而连接解脱装置是可解脱内转塔与FPSO的关键装置，其主要用于浮筒与FPSO船体之间的解脱，连接解脱装置连接时将在复杂海洋环境中承载和传递巨大的系泊力。
不同单点系泊公司提供的单点系泊装置(系泊浮筒)存在较大差异，此外，由于FPSO特殊的海域适应性，单点系泊系统(系泊浮筒) 一般还需要针对特定的海洋环境进行特殊设计。因此，FPSO及其单点系泊浮筒连接解脱装置常根据确定的系泊浮筒进行定制化设计建造。现有单点系泊浮筒的连接解脱装置一般包括简易用于固定系泊浮筒的固定式锥体和锁紧装置组成。当FPSO更换作业环境和作业模式时，需要根据单点系泊系统的系泊浮筒，需要重新设计连接解脱装置，并将FPSO拉入船厂进行改造，周期长，成本高，连接解脱装置通用性差。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，提供一种用于系泊浮筒的连接解脱装置及海上浮式生产储油船，能够调整定位板实现匹配不同锥度与型号规格的系泊浮筒，适应性广，并节约大量时间和成本，提高经济效益。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于系泊浮筒的连接解脱装置，包括固定座、锁紧机构和定位机构，所述固定座上设有浮筒固定腔，所述锁紧机构设有多个且设置在所述浮筒固定腔的顶部，所述锁紧机构用于卡紧系泊浮筒的卡槽；
所述定位机构设有多个且环设在所述浮筒固定腔的侧壁上，所述定位机构包括定位板、第一调位杆、第一调位器、第二调位杆和第二调位器，所述第一调位器的第一端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第一调位器的第二端与所述第一调位杆的第一端连接并能驱动所述第一调位杆水平移动，所述第一调位杆的第二端与所述定位板的上端转动连接，所述第二调位器的第二端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第二调位器的第二端与所述第二调位杆的第二端连接并能驱动所述第二调位杆水平移动，所述第二调位杆的第二端与所述定位板的下端活动连接。
作为本发明优选的方案，所述定位板上可拆卸设有垫板，所述垫板设有与系泊浮筒外壁弧度匹配的弧形面。
作为本发明优选的方案，所述定位板的下端设有沿其长度方向设置的导向滑槽，所述第二调位杆的第二端连接有与所述导向滑槽滑动配合的滑块，所述滑块与所述第二调位杆的第二端转动连接。
作为本发明优选的方案，所述导向滑槽的上下两端均设有限位挡板。
作为本发明优选的方案，所述浮筒固定腔上设有可供所述第一调位杆水平直线滑动配合的第一限位通孔和可供所述第二调位杆水平直线滑动配合的第二限位通孔。
作为本发明优选的方案，所述第一调位器为第一液压缸，所述第二调位器为第二液压缸。
作为本发明优选的方案，所述第一液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第一液压缸的推杆与所述第一调位杆转动连接；所述第二液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第二液压缸的推杆与所述第二调位杆转动连接。
作为本发明优选的方案，所述锁紧机构包括卡爪和用于驱动所述卡爪转动的旋转驱动器。
作为本发明优选的方案，所述定位机构设有八组且间隔均匀地环设在所述浮筒固定腔上。
此外，本发明的另一方面还提供了一种海上浮式生产储油船，其包括所述用于系泊浮筒的连接解脱装置。
本发明实施例用于系泊浮筒的连接解脱装置及海上浮式生产储油船与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过定位机构能够通过水平调整第一调位杆与第二调位杆能够根据系泊浮筒的锥度调整定位板的角度与固定系泊浮筒的定位腔的大小，实现匹配不同锥度、型号规格的系泊浮筒，适应性广；同时，适用于通用型的海上浮式生产储油船(FPSO)，在更换作业环境和作业模式能够在无需针对特定的系泊浮筒重新设计建造连接解脱装置，节约了大量时间和成本，显著提高了经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的用于系泊浮筒的连接解脱装置处于自由状态的示意图；
图2是本发明提供的用于系泊浮筒的连接解脱装置处于锥体调节到位状态的示意图；
图3是本发明提供的用于系泊浮筒的连接解脱装置处于浮筒就位状态的示意图；
图4是本发明提供的用于系泊浮筒的连接解脱装置处于锁紧状态的示意图；
图5于图4中A-A的截面图；
图中，1为固定座；2为锁紧机构；21为卡爪；3为定位机构；31 为定位板；32为第一调位杆；33为第一调位器；34为第二调位杆；35 为第二调位器；36为垫板；37为导向滑槽；38为滑块；39为第一限位通孔；30为第二限位通孔；4为系泊浮筒；41为卡槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1～图5所示，本发明优选实施例的一种用于系泊浮筒的连接解脱装置，包括固定座1、锁紧机构2和定位机构3，所述固定座 1上设有浮筒固定腔，所述锁紧机构2设有多个且设置在所述浮筒固定腔的顶部，所述锁紧机构2用于卡紧系泊浮筒4的卡槽41；
所述定位机构3设有多个且环设在所述浮筒固定腔的侧壁上，所述定位机构3包括定位板31、第一调位杆32、第一调位器33、第二调位杆34和第二调位器35，所述第一调位器33的第一端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第一调位器33的第二端与所述第一调位杆32的第一端连接并能驱动所述第一调位杆32水平移动，所述第一调位杆32的第二端与所述定位板31的上端转动连接，所述第二调位器35的第二端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第二调位器35的第二端与所述第二调位杆34的第二端连接并能驱动所述第二调位杆 34水平移动，所述第二调位杆34的第二端与所述定位板31的下端活动连接；多个定位板31围合形成用于固定定位系泊浮筒4的定位腔。
示例性的，所述定位板31上可拆卸设有垫板36，所述垫板36 设有与系泊浮筒4外壁弧度匹配的弧形面，垫板36为环氧树脂垫板 36，能够事先根据系泊浮筒4的外形进行定制，使定位板31能够完全与系泊浮筒4的外形吻合，进一步提高连接解脱装置定位精度；更换不同的系泊浮筒4后，直接更换定位板31上的垫板36即可，而且垫板36能够倒模制造，制作方便快捷。
具体的，所述定位板31的下端设有沿其长度方向设置的导向滑槽37，所述第二调位杆34的第二端连接有与所述导向滑槽37滑动配合的滑块38，所述滑块38与所述第二调位杆34的第二端转动连接，保证定位板31的下端移动的位置准确。
示例性的，所述导向滑槽37的上下两端均设有限位挡板，通过限位挡板有效避免滑块38滑出导向滑槽37，保证第二调位杆34与定位板31之间的连接稳定性。
示例性的，所述浮筒固定腔上设有可供所述第一调位杆32水平直线滑动配合的第一限位通孔39和可供所述第二调位杆34水平直线滑动配合的第二限位通孔30；通过限位通孔的设置限制第一调位杆 32与第二调位杆34只进行水平移动，避免调位杆位置偏移，保证定位板31调整位置准确地位于预设位置。
示例性的，所述第一调位器33为第一液压缸，所述第二调位器 35为第二液压缸，由于液压缸的承载能力强，连接解脱装置能够在复杂海洋环境中承载和传递巨大的系泊力，保证其工作稳定可靠；进一步地，所述第一液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第一液压缸的推杆与所述第一调位杆32转动连接；所述第二液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第二液压缸的推杆与所述第二调位杆34转动连接，有效避免定位机构3出现卡顿，这样个别部件出现位置偏移都能保证第一调位杆32与第二调位杆34只进行水平移动，保证定位板31的调节准确性。
示例性的，所述锁紧机构2包括卡爪21和用于驱动所述卡爪21 转动的旋转驱动器，这样通过旋转驱动器调节卡爪21的角度，在定位完成后，对系泊浮筒4进行锁紧，进一步提高连接解脱装置对系泊浮筒4的锁定效果。
示例性的，所述定位机构3设有八组且间隔均匀地环设在所述浮筒固定腔上，保证连接解脱装置与系泊浮筒4之间的定位固定效果好。
此外，本发明还提供一种海上浮式生产储油船，其包括所述用于系泊浮筒4的连接解脱装置，所述固定座1设置在海上浮式生产储油船上，因而具有上述用于系泊浮筒4的连接解脱装置的所有有益效果，在此不做一一陈述。
用于系泊浮筒4的连接解脱装置使用时包括依次进行的自由状态、锥体调节到位状态、浮筒就位状态以及锁紧状态这四个状态；
如图1所示，自由状态是指锁紧机构2与定位机构3均打开以保证系泊浮筒4能够完全解脱出连接解脱装置；
如图2所示，锥体调节到位状态是指，在系泊浮筒4与连接解脱装置连接前，初步通过第一液压缸与第二液压缸调节第一调位杆32 与第二调位杆34位置，从而使定位板31的角度与系泊浮筒4的锥度基本相同，同时确保具有一定空间使系泊浮筒4容易就位(即所有定位板31围合形成的定位腔的空间略大于系泊浮筒4)；
如图3所示，浮筒就位状态是指通过其他设备使系泊浮筒4提升到定位板31围合形成的定位腔内；
如图4所示，锁紧状态是指系泊浮筒4到位后，锁紧机构2对系泊浮筒4上部进行锁紧，并进一步缩窄定位腔的空间，通过液压缸调节调位杆进而使定位板31紧压系泊浮筒4，实现对系泊浮筒4的锁紧固定。
可见，本发明通过定位机构3能够通过水平调整第一调位杆32 与第二调位杆34能够根据系泊浮筒4的锥度调整定位板31的角度与固定系泊浮筒4的定位腔的大小，实现匹配不同锥度、型号规格的系泊浮筒4，适应性广，通用性高；同时，适用于通用型的海上浮式生产储油船(FPSO)，在更换作业环境和作业模式能够在无需针对特定的系泊浮筒4重新设计建造连接解脱装置，节约了大量时间和成本，显著提高了经济效益。
综上，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，包括固定座、锁紧机构和定位机构，所述固定座上设有浮筒固定腔，所述锁紧机构设有多个且设置在所述浮筒固定腔的顶部，所述锁紧机构用于卡紧系泊浮筒的卡槽；
所述定位机构设有多个且环设在所述浮筒固定腔的侧壁上，所述定位机构包括定位板、第一调位杆、第一调位器、第二调位杆和第二调位器，所述第一调位器的第一端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第一调位器的第二端与所述第一调位杆的第一端连接并能驱动所述第一调位杆水平移动，所述第一调位杆的第二端与所述定位板的上端转动连接，所述第二调位器的第二端与所述浮筒固定腔的侧壁连接，所述第二调位器的第二端与所述第二调位杆的第二端连接并能驱动所述第二调位杆水平移动，所述第二调位杆的第二端与所述定位板的下端活动连接。
2.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述定位板上可拆卸设有垫板，所述垫板设有与系泊浮筒外壁弧度匹配的弧形面。
3.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述定位板的下端设有沿其长度方向设置的导向滑槽，所述第二调位杆的第二端连接有与所述导向滑槽滑动配合的滑块，所述滑块与所述第二调位杆的第二端转动连接。
4.如权利要求3所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述导向滑槽的上下两端均设有限位挡板。
5.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述浮筒固定腔上设有可供所述第一调位杆水平直线滑动配合的第一限位通孔和可供所述第二调位杆水平直线滑动配合的第二限位通孔。
6.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述第一调位器为第一液压缸，所述第二调位器为第二液压缸。
7.如权利要求6所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述第一液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第一液压缸的推杆与所述第一调位杆转动连接；所述第二液压缸的缸体与所述浮筒固定腔转动连接，所述第二液压缸的推杆与所述第二调位杆转动连接。
8.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述锁紧机构包括卡爪和用于驱动所述卡爪转动的旋转驱动器。
9.如权利要求1所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置，其特征在于，所述定位机构设有八组且间隔均匀地环设在所述浮筒固定腔上。
10.海上浮式生产储油船，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的用于系泊浮筒的连接解脱装置。
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Patentee before: GUANGZHOU SHIPBUILDING AND OCEAN ENGINEERING DESIGN Research Institute (THE 605TH RESEARCH INSTITUTE OF CHINA STATE SHIPBUILDING Corp.,Ltd.)

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