CN201347195Y - 海上浮体的减摇装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种海上浮体的减摇装置。它包括至少一组减摇组件，每组组件包括减摇箱体和支撑板；减摇箱体环绕海上浮体一周，由设有扰流孔的上下两层减摇板和连接板组成；上下两层减摇板之间为支撑板；减摇箱体与支撑板及海上浮体焊接为一体。减摇组件优选为2－3组。同组减摇组件中，两相邻支撑板间距为1.5－2.5米，减摇箱体上下两减摇板的水平宽度为2－4米，相邻两组间距为3－6米。每个支撑板上设置至少一个减重孔。该装置通过组合使用减摇组件实现水流阻尼递增，可有效减少海上浮体横摇、纵摇和升沉运动的幅度，明显改善海上浮体上人员与机械设备的工作环境。具有投资省，加工方便、易于实现的特点，可广泛应用于各种海上浮体中。

Description

海上浮体的减摇装置
技术领域
本实用新型涉及一种减摇装置，特别是一种应用于海洋石油生产中海上浮体的减摇装置。
背景技术
浮式生产储油装置(FPSO)和浮式储油装置(FSO)是海洋石油业在近海边际油田开发中大量采用的海面浮体装置。现有一类非常规的海面浮体装置，其外形为八角形或圆形。与常规海面浮体装置相似，这类非常规的海面浮体装置在海洋环境外力作用下，也会产生六自由度的运动响应，分别是沿X、Y、Z轴的平移运动和围绕X、Y、Z轴的摇摆运动。海面浮体剧烈的运动给海上石油的生产带来不利的影响，例如造成工作人员晕船而降低工作效率；影响浮体的生产安全，过大的摇摆运动甚至会造成油气生产设施停产。非常规海面浮体装置的外形特征决定了其六自由度运动响应特点与常规FPSO或FSO有差别，因此常规浮体采用的控制运动响应幅度的装置对非常规海面浮体不再适用。
实用新型内容
为了克服常规海面浮体减摇装置只针对六自由度运动中的某一特定自由度的缺陷，满足外形为八角形或圆形浮体的横摇和纵摇的控制需求，本实用新型提出一种结构简单、可有效降低横摇、纵摇和升沉运动响应幅度；且投资省、又不降低浮体使用功能的减摇装置。
本实用新型提供的海上浮体减摇装置，由至少一组减摇组件构成，每组减摇组件包括位于海上浮体底部基线与静水面之间的减摇箱体和用于支撑该减摇箱体的若干个支撑板；
减摇箱体环绕海上浮体一周，减摇箱体由设有扰流孔的上下两层减摇板和位于上下两层减摇板之间的连接板组成；上下两层减摇板之间为支撑板；减摇箱体与支撑板及海上浮体焊接为一体。
其中，减摇箱体由减摇板组成，在设有扰流孔的上下两层减摇板之间为支撑板；该减摇箱体环绕海上浮体一周，并与支撑板及海上浮体焊接为一体。
减摇组件可根据需要选用若干组，优选为2-3组。设置多组减摇组件的目的是增加水流流经时的扰动效果，使一层在另一层基础上扩大水流通过阻尼，从而达到水流阻尼逐步递增的效果。
同组减摇组件中，两相邻支撑板之间的间距为1.5-2.5米，减摇箱体的上下两层减摇板的水平宽度为2-4米。减摇箱体的作用是提供横摇、纵摇和升沉运动的运动阻尼，减小浮体的运动幅度。当减摇箱体宽度过小，则不能提供足够的运动阻尼；当减摇箱体宽度过大，将出现结构强度问题，因此，减摇箱体的具体宽度需根据减摇效果需求，通过模型试验或水动力学分析软件求得。
相邻两组减摇组件的间距为3-6米，最底层减摇箱体的中心线位于浮体底部基线以上1米。减摇箱体和支撑板的横截面均为梯形。减摇箱体上设有的扰流孔的长度为4-5米，宽度为0.6-1米，优选0.8米。扰流孔的作用是干扰流体垂向流动，增加浮体的升沉运动阻尼，减缓浮体的升沉运动。
在每个支撑板上设置至少一个减轻重量的开口，即减重孔。该减重孔的数量可根据实际需要进行调整。
本实用新型提供的海上浮体减摇装置，由于在浮体的底部至静水面之间设置了多组环形减摇组件，可有效增加浮体横摇、纵摇和升沉运动的阻尼，从而达到降低浮体上述三个自由度运动幅度的目的。通过组合使用减摇组件(优选2-3组)，获得需要的运动阻尼效果，使用方便。另外，在减摇箱体的上下表面设置了扰流口，可有效增加浮体升沉运动的阻尼，使浮体升沉运动幅度得到进一步减缓。该减摇装置在不降低FPSO或FSO使用功能的情况下，极大地改善了FPSO或FSO的运动性能，使作业人员和工作机械设备的工作环境得到明显改善，而且本装置可采用常规钢材，具有投资省、加工方便、易于实现的特点。本实用新型提供的海上浮体的减摇装置，可广泛应用于各种海上浮体中。
附图说明
图1是实施例1提供的减摇装置的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视示意图。
图3是图2的B局部放大示意图。
图4是减摇箱体的横截面示意图。
图5是减摇装置扰流二维示意图。
图6是实施例2提供的减摇装置的结构示意图。
图7是实施例3提供的减摇装置的结构示意图。
图8是图7的A-A剖视示意图。
图9是图8的B局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
实施例1
如图1-图4所示，浮体1为一八角形浮式生产储油装置(FPSO)，环绕八角形浮体1设置本实用新型的减摇装置，在浮体底部基线2与静水面之间设置两组减摇组件。第一组减摇组件的中心线距底部基线(2)的高度为1米，第二组减摇组件与第一组减摇组件的垂向间距为5米，减摇箱体3的宽度为2米～4米。减摇箱体上下面开有扰流孔5，每个扰流孔的长度为4～5米，宽度为0.8米。每组减摇组件中，各支撑板4之间间隔为1.5米～2.5米，支撑板4上设置减重孔41。支撑板4的截面呈梯形，如图5所示。
上述各组减摇组件的垂向设置位置应与浮体结构相协调，使减摇装置上的受力可以有效地传递到浮体上，保证了减摇装置和浮体结构受力的一体性。每组减摇组件中的梯形支撑板可有效保证减摇装置的强度，支撑板上的开孔在保证减摇箱体刚度和强度不变情况下，减轻了整个减摇装置的重量。
该减摇装置为全钢质构造，材质为普通结构用钢，针对无航速要求的海面浮体1，在浮体建造时与浮体结构同时施工建造并安装焊接。基于方便浮体1建造和今后进坞维修方便的考虑，该减摇装置垂向位置不得低于浮体1底部基线2。
该装置无日常维护要求。
实施例2
如图6所示，浮体1为八角形浮式生产储油装置(FPSO)，环绕浮体1设置本实用新型提供的减摇装置，该装置在底部基线2与静水面之间设置三组减摇组件。
每组减摇组件的结构与实施例1相同，是由与浮体1焊接为一体的环状、截面为梯形的减摇箱体3和设置在该减摇箱体3上的支撑板4组成，在减摇箱体3上还设有扰流口5。
实施例3
如图7-图9所示，浮体1为圆形浮式储油装置(FSO)，环绕圆形浮体(1)设置本实用新型提供的减摇装置，该装置在底部基线2与静水面之间设置两组减摇组件。
每组减摇组件的结构与实施例1相同，是由与浮体1焊接为一体的环状、截面为梯形的减摇箱体3和设置在该减摇箱体3上的支撑板4组成，在减摇箱体3上还设有扰流口5。

Claims (9)

1、一种海上浮体的减摇装置，其特征在于：它包括至少一组减摇组件，所述每组减摇组件包括位于所述海上浮体底部基线与静水面之间的减摇箱体和用于支撑所述减摇箱体的若干个支撑板；
所述减摇箱体环绕海上浮体一周，所述减摇箱体由设有扰流孔的上下两层减摇板和位于所述上下两层减摇板之间的连接板组成；所述上下两层减摇板之间为所述支撑板；
所述减摇箱体与所述支撑板及海上浮体焊接为一体。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述减摇组件为2-3组。
3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述同组减摇组件中，减摇箱体的上下两层减摇板的水平宽度为2-4米。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述相邻两组减摇组件的间距为3-6米，所述最底层减摇箱体的中心线高于所述浮体底部基线1米。
5、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述减摇箱体和支撑板的横截面均为梯形。
6、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述同组减摇组件中，两相邻支撑板之间的间距为1.5-2.5米。
7、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述扰流孔的长度为4-5米，宽度为0.6-1米。
8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述扰流孔的宽度为0.8米。
9、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述每个支撑板上设置至少一个减重孔。
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