CN205100195U - 海洋平台及其潜水泵塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种海洋平台及其潜水泵塔，用以将海水抽到海洋平台上，包括摆臂和摆臂定位机构。摆臂的一端可转动地连接在海洋平台的舷侧，摆臂的另一端为摆动端，摆动端设有潜水泵；摆臂定位机构与摆臂连接，使摆臂摆动至设定位置。潜水泵塔布设在海洋平台的舷侧，避免了在主船体中间增加围阱，省略了导向结构，有利于海洋平台设备的布置。潜水泵塔的设置代替了软管，避免了现有技术中软管占用甲板面积或使用软管支架。潜水泵塔的摆动和固定易于操作和实现，潜水泵塔能够与平台主体的升降实现同步收放，保证了平台主体升降过程中海水的不间断供给，整体结构简单，大大节约了制造成本。

Description

海洋平台及其潜水泵塔

技术领域

本实用新型涉及海洋工程领域，具体涉及一种海洋平台及其潜水泵塔。

背景技术

各种海洋工程项目（如平台、船舶的正常运转）几乎都离不开海水，海水可以用来调整压载、冷却、制造淡水和消防等。

以自升式平台为例，为了避免受到海浪的作用，在工作时主船体位于海平面之上。因此需要使用潜水泵将海水抽到主船体上以供平台上的机械设备或消防使用。目前，潜水泵的安装方式有以下几种：

第一种，直接在软管的端部连接潜水泵，使用时将潜水泵用吊机抛入海水中，或者将软管缠绕在卷筒上，方便收放。这种方案的优点是方便收放，可以在自升式平台升降的过程中使用。最大的缺点是潜水泵不固定，会随海浪的作用摆动，泵和软管经常损坏，海况恶劣时潜水泵可能会摆出水面甚至碰坏桩腿或者导管架。这种安装方式现在比较少见，一般作为应急潜水泵与泵塔一起使用。

第二种，在桁架式桩腿上增加滑轨，潜水泵和连接在潜水泵上的一段间隔一定距离安装一个由壬接头的钢制出水管组成泵塔，泵塔可以沿滑轨上下滑动，工作时需要吊机辅助将潜水泵下放到一定深度，再通过相近的由壬接头经过甲板上的软管与主船体内管路连接。这种方案的优点是结构简单，在桁架式桩腿的自升式平台上应用普遍。缺点是无法在自升式平台升降过程中使用，有些时候需要增大在主船体上桩腿围阱的开孔，不适用于圆柱形桩腿的自升式平台，使用范围受到限制。

第三种，制作一个或多个类似于桩腿的独立式泵塔结构，潜水泵安装在泵塔底端，上端通过软管与主船体内管路相连。这种方案在自升式平台和导管架等固定式平台上应用较多。如果泵塔布置在主船体的中间，则还需要在主船体上开孔做成泵塔围阱，增加结构复杂程度和降低结构强度的同时还给整个平台的布置带来不利影响。如果放置在主船体边缘，则需要增加导向和固定装置。泵塔的升降可以用吊机协助，也可以使用独立的齿轮齿条式或者液压缸升降式的升降系统。通常甲板之上的软管还需要一个软管架来支撑，避免软管堆积在甲板上占用宝贵的甲板面积。如果没有独立的升降系统，需要甲板吊机的辅助，且在自升式平台升降时无法使用。配有独立升降系统的海水泵塔可以在平台升降过程中使用，但升降系统的造价很高，施工的精度要求也较高。这种独立式的泵塔在平台拖航时由于需要升起很高的高度，重心很高，受风面积很大，因此需要较高的结构强度才能满足要求。

综上所述，在现有海洋工程项目中亟需研发一种结构简单，使用方便的潜水泵塔。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种海洋平台及其潜水泵塔，解决了现有技术中泵塔结构复杂，安装位置占地多，操作系统繁琐以及建造成本较高、费时费力等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种海洋平台的潜水泵塔，用以将海水抽到海洋平台上，包括摆臂和摆臂定位机构；所述摆臂的一端可转动地连接在海洋平台的舷侧，所述摆臂的另一端为摆动端，所述摆动端设有潜水泵；所述摆臂定位机构与所述摆臂连接，使所述摆臂摆动至设定位置。

在一优选方案中，所述摆臂定位机构包括绞车和通过所述绞车收放的收放缆绳，所述绞车设在所述海洋平台上，所述收放缆绳的外连接端与所述摆臂连接，且连接位置位于远离所述摆臂与所述海洋平台的连接端且超过所述摆臂长度二分之一的位置上。

在一优选方案中，还包括紧固缆绳，所述紧固缆绳的一端与所述摆臂连接，另一端用以与所述海洋平台连接；所述收放缆绳和所述紧固缆绳分别位于所述摆臂的两侧。

在一优选方案中，所述摆臂定位机构是液压缸，所述液压缸的缸体和活塞杆中的任意一者固定在所述海洋平台上，另一者与所述摆臂相连。

在一优选方案中，所述摆臂是桁架式摆臂机构，包括：多根平行设置的弦管和连接在相邻弦管之间的多根支撑管。

在一优选方案中，所述潜水泵安装在所述桁架式摆臂机构截面围成的空间内或安装在所述桁架式摆臂机构的弦管内。

在一优选方案中，所述弦管作为所述潜水泵的海水输送管道。

在一优选方案中，还包括一焊接在所述海洋平台的舷侧的支撑台，所述摆臂通过转轴可转动地安装在所述支撑台上。

在一优选方案中，所述摆臂上设有供通行的爬梯。

本实用新型还提供一种海洋平台，包括平台本体和可摆动的设置在所述平台本体上的潜水泵塔，所述潜水泵塔为上述的潜水泵塔。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：采用刚性结构形式的潜水泵塔，避免了现有技术使用软管方案的缺陷；同时又不需要泵塔围阱或者导向结构，降低潜水泵塔的建造复杂程度；采用更简单经济的摆臂定位机构方式，满足海洋平台升降过程中的使用要求，降低了建造成本；在海洋平台拖航时，潜水泵塔完全被平台本体遮蔽，不受海风影响，降低了潜水泵塔在海洋平台移航时的重心且不占用甲板面积；本实用新的潜水泵塔更加简单，节约了建造成本和使用维护成本。

附图说明

图1是本实施例一摆臂收起至海洋平台舷侧的移航状态的结构示意图。

图2是本实施例一潜水泵塔工作状态的结构示意图。

图3是图1的俯视结构示意图。

图4是实施例二海洋平台潜水泵塔工作状态的结构示意图。

附图标记说明如下：100、海洋平台；10、平台本体；21、摆臂；23、紧固缆绳；24、支撑台；25、转轴；26、潜水泵；27、海水管道；28、液压缸；29、爬梯；211、回转接头；221、绞车；222、收放缆绳。

具体实施方式

以下结合一优选实施例对本实用新型的海洋平台及其潜水泵塔的结构、功能和原理作出详细的说明。

实施例一

参阅图1至图3，本实施例的海洋平台100包括：平台本体10和可摆动的设置在平台本体10上的潜水泵塔，用以将海水抽到海洋平台100上以供海洋平台100上的机械设备或消防使用。该潜水泵塔适用于各种自升式平台（如钻井平台、生产平台、生活平台、支持平台等）和固定式平台等海工装备。

潜水泵塔包括：摆臂21、摆臂定位机构、紧固缆绳23、支撑台24、转轴25、潜水泵26和海水管道27。

摆臂21的一端可转动地连接在平台本体10的舷侧，使摆臂21可以如钟摆一样摆动，摆动的角度至少为摆臂21从垂直状态到水平的90°范围之内，如图2所示。摆臂21的长度由平台本体10工作时的最大气隙（气隙系指平台主体升到作业位置时，主体结构最低构件下沿与最大设计波高的波峰之间的净空距离）和波浪高度确定，需满足在平台本体10的最大升离海面高度和最大设计波高时，潜水泵26始终完全浸没在海水中，针对不同的平台本体10摆臂21的长度不同，约在10m至45m之间。

在实际使用中，一个海洋平台可以配置一个或多个潜水泵塔，只需保证摆臂21在收起时不与平台本体10上其他构件发生干涉即可，此处不作限定。

支撑台24焊接在平台本体10的舷侧，其高度以在海洋平台漂浮时，潜水泵塔在收起状态完全露出水面为宜，转轴25横向设置在支撑台24上，摆臂21的一端通过转轴25与平台本体10的舷侧连接。摆臂21的另一端为摆动端，该摆动端设置潜水泵26，潜水泵26通过海水管道27与平台本体10上的主管道（图中未画出）连接，潜水泵26抽取海水，海水沿海水管道27输送至平台本体10上的主管道。

在转轴25位置附近，海水管道27与平台本体10上的主管道的连接有两种方式：一种是海水管道27通过回转接头211与平台本体10上的主管道连接，回转接头211与转轴25同轴布置，具体见图3。另一种是海水管道27通过软管与平台本体10上的主管路连接，软管的长度至少是其最小的弯曲半径长度。同样地，潜水泵26所需要的动力电缆和控制电缆等也可以采用回转接头211或者软电缆连接，保留合适的长度，使其在摆臂21旋转时能够自由弯曲。

为了减轻重量，降低波浪载荷，本实施例中的摆臂21是圆管桁架式摆臂机构，桁架截面可以是三角形或矩形；当截面是矩形时，摆臂21的长、宽、高约为：35mX1.5mX1.5m。摆臂21包括：多根平行设置的弦管和连接在相邻弦管之间的多根支撑管。潜水泵26的安装包括以下两种方式：一种是直接安装在桁架式摆臂机构截面围成的空间内，适合安装各种尺寸的潜水泵塔20；另一种是安装在桁架式摆臂机构的弦管内，该安装方式适合较长结构的摆臂21，也适合在环境恶劣的条件下使用，减少了波浪对摆臂21的作用力，起到保护潜水泵26的作用。

进一步地，弦管可作为潜水泵26的海水管道27，大大节约了制造成本。

在实际使用中，摆臂21还可以是非圆管的桁架式摆臂机构，海水管道27也可以是另外布设在桁架结构之外，此处不作限定。

此外，摆臂21上设有供通行的爬梯29（见图4）、走台和护栏，既可以满足维修的需求，也可以在海洋平台100出现紧急情况时，兼做固定的临时通道，满足海上人员救生的需求。较优地，爬梯29可以是布置在摆臂21桁架截面内。

摆臂定位机构与摆臂21连接，使摆臂21摆动至设定位置，该设定位置为使潜水泵26潜入至海水中即可。

摆臂定位机构包括：绞车221和通过绞车221收放的收放缆绳222，绞车221设在平台本体10上，收放缆绳222的外连接端与摆臂21连接，为了收放更加省力，收放缆绳222的外连接端与摆臂21的连接位置位于远离摆臂21与海洋平台100的连接端且超过摆臂21长度二分之一的位置上。其中，绞车221设置在平台本体10的位置取决于收放缆绳222连在摆臂21上的位置，以使摆臂21可以正常收起至移航状态为准。

紧固缆绳23的一端与摆臂21连接，另一端用以与平台本体10连接；收放缆绳222和紧固缆绳23分别位于21摆臂的两侧。当海洋平台100升至工作位置，摆臂21摆放到位时，紧固缆绳23系固在平台本体10上，紧固缆绳23与摆臂21呈一定夹角，该夹角范围在15°至75°之间，然后再用绞车221收紧收放缆绳222，以限制摆臂21摆动。

较佳地，收放缆绳222和紧固缆绳23均为钢缆。

本实施例中海洋平台潜水泵塔的工作原理是：在海洋平台100移航时，绞车221将收放缆绳222收紧，摆臂21向上摆动，直到摆臂21收起至近似平行于平台本体10的主甲板的位置，此时摆臂21重心接近主甲板，大大降低了潜水泵塔在移航时受到的风载荷和摇摆加速度。在海洋平台100到达指定位置升船时，绞车221释放收放缆绳222，摆臂21靠自重向下摆动，通过控制绞车221的释放速度，保持摆臂21的摆动与平台本体10上升同步，使得潜水泵26一直处于水面以下；在平台本体10降船时，只需控制绞车221的收放缆绳222与其同步即可，因此潜水泵26不会因升船或降船而间断工作。在平台本体10升到工作位置，摆臂21摆放到位时，在与收放缆绳222相对的另一侧再用一根紧固缆绳23系固在平台本体10上，系固紧固缆绳23与摆臂21呈一定夹角，大体可在15°至75°范围之间，然后再用绞车221收紧收放缆绳222，以限制摆臂21摆动。

实施例二

参见图4，本实施例与实施例一的结构基本相同，不同之处在于：摆臂定位机构是液压缸28，液压缸28设置在靠近转轴25的位置上，液压缸28的缸体固定在海洋平台100上，液压缸28的活塞杆与摆臂21相连。

在实际使用中，还可以是液压缸28的活塞杆固定在海洋平台100上，液压缸28的缸体与摆臂21相连。

液压缸28推拉摆臂21使其旋转，以实现在工作状态或起航状态的摆臂21设定位置。此外，由于液压缸28可以通过阀门做到锁定活塞伸出长度的功能，因此可以省略紧固缆绳23。

液压缸28还配有独立的液压泵站和相应的控制阀门，且可以在海洋平台100的主控制室遥控操作，可以保证在平台本体10升降时推动摆臂21同步旋转，使得潜水泵26始终在海面以下，保证海洋平台100上海水的不间断供应。

本实施例的液压缸28有效解决了在平台本体10上布置绞车221出现困难时，如何实现摆臂21定位的问题。

在海洋平台100移航时，液压缸28将摆臂21推至与主甲板平齐的位置，保证整个潜水泵塔都在拖航吃水以上，不增加湿拖阻力。

综上，本实用新型的潜水泵塔布设在海洋平台的舷侧，避免了在主船体中间增加围阱，省略了导向结构，有利于海洋平台设备的布置。潜水泵塔的设置代替了软管，避免了现有技术中软管占用甲板面积或使用软管支架。不需要依附于桩腿，不需要采用人工接上或断开软管等繁琐的工作。潜水泵塔的摆动和固定易于操作和实现，潜水泵塔能够与平台主体的升降实现同步收放，保证了平台主体升降过程中海水的不间断供给，整体结构简单，大大节约了制造成本。

虽然已参照典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种海洋平台的潜水泵塔，用以将海水抽到海洋平台上，其特征在于，包括摆臂和摆臂定位机构；

所述摆臂的一端可转动地连接在海洋平台的舷侧，所述摆臂的另一端为摆动端，所述摆动端设有潜水泵；

所述摆臂定位机构与所述摆臂连接，使所述摆臂摆动至设定位置。

2.如权利要求1所述的潜水泵塔，其特征在于，所述摆臂定位机构包括绞车和通过所述绞车收放的收放缆绳，所述绞车设在所述海洋平台上，所述收放缆绳的外连接端与所述摆臂连接，且连接位置位于远离所述摆臂与所述海洋平台的连接端且超过所述摆臂长度二分之一的位置上。

3.如权利要求2所述的潜水泵塔，其特征在于，还包括紧固缆绳，所述紧固缆绳的一端与所述摆臂连接，另一端用以与所述海洋平台连接；所述收放缆绳和所述紧固缆绳分别位于所述摆臂的两侧。

4.如权利要求1所述的潜水泵塔，其特征在于，所述摆臂定位机构是液压缸，所述液压缸的缸体和活塞杆中的任意一者固定在所述海洋平台上，另一者与所述摆臂相连。

5.如权利要求1所述的潜水泵塔，其特征在于，所述摆臂是桁架式摆臂机构，包括：多根平行设置的弦管和连接在相邻弦管之间的多根支撑管。

6.如权利要求5所述的潜水泵塔，其特征在于，所述潜水泵安装在所述桁架式摆臂机构截面围成的空间内或安装在所述桁架式摆臂机构的弦管内。

7.如权利要求5所述的潜水泵塔，其特征在于，所述弦管作为所述潜水泵的海水输送管道。

8.如权利要求1所述的潜水泵塔，其特征在于，还包括一焊接在所述海洋平台的舷侧的支撑台，所述摆臂通过转轴可转动地安装在所述支撑台上。

9.如权利要求1所述的潜水泵塔，其特征在于，所述摆臂上设有供通行的爬梯。

10.一种海洋平台，其特征在于，包括平台本体和可摆动的设置在所述平台本体上的潜水泵塔，所述潜水泵塔为权利要求1-9任意一项所述的潜水泵塔。