CN208855826U - 一种可快速解脱的系泊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可快速解脱的系泊设备，涉及FPSO的定点系泊系统领域，该设备包括软刚臂系统，其包括连接臂和压载舱，所述压载舱固定在所述连接臂的一端，所述连接臂的另一端固定设置。系泊支架，其上固定设有掣链器和收链装置。悬链，其一端与所述压载舱相连，另一端穿过所述掣链器并与所述收链装置相连。本实用新型的目的在于提供一种可快速解脱的系泊设备，能够实现系泊系统快速解脱。

Description

一种可快速解脱的系泊设备

技术领域

本实用新型涉及FPSO的定点系泊系统领域，具体涉及一种可快速解脱的系泊设备方法、存储介质、电子设备及系统。

背景技术

FPSO即Floating Production Storage and Offloading，中文是海上浮式生产储油船。FPSO是对开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运输，集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地。与其他形式石油生产平台相比，FPSO具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大，以及可转移、重复使用的优点，广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发，已成为海上油气田开发的主流生产方式。

软刚臂单点系泊装置主要应用于浅水海域FPSO的定点系泊，软刚臂系泊系统结构主要包括系泊支架、系泊腿、系泊刚臂、旋转塔台和系泊塔架等。系泊支架固定在FPSO上，系泊支架与系泊腿通过万向节连接，系泊腿与系泊刚臂通过轴承和万向节连接，系泊刚臂通过轴承与系泊塔架连接。现有的软刚臂单点系泊装置，压载舱均为圆筒形或双箱形，均采用防冻液作为压载，不仅价格较贵，而且在解脱时需先将防冻液回收到FPSO上的防冻液舱，耗时较长。双箱形的压载舱极易产生钟摆效应，对FPSO稳性不利。

一般FPSO在满载和空载情况下，吃水变化较大，系泊腿长度不可调节，压载重心高度变化较大，系统刚度曲线也会发生较大改变，系泊系统的性能会变差。目前大多FPSO采用100年一遇重现期作为设计基准，当需要解脱时，需先将压载舱中的防冻液泵送到FPSO艏部的防冻液舱，不仅耗费时间较长，而且只能在风平浪静的情况下解脱，当遇到超设计海况时无法解脱，增大了运行风险。

有鉴于此，需设计出一种新的系泊结构，既满足现有软刚臂系泊系统的功能要求，又能实现系泊系统快速解脱，同时还能随时调节系泊系统性能，而且还具备较好的经济性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可快速解脱的系泊设备，能够实现系泊系统快速解脱。

为达到以上目的，本实用新型实施例提供一种可快速解脱的系泊设备，其包括：

软刚臂系统，其包括连接臂和压载舱，所述压载舱固定在所述连接臂的一端，所述连接臂的另一端固定设置；

系泊支架，其上固定设有掣链器和收链装置；

悬链，其一端与所述压载舱相连，另一端穿过所述掣链器并与所述收链装置相连。

在上述技术方案的基础上，所述连接臂包括：

两根端部相接的刚臂；

横撑，其设于两根所述刚臂之间，且所述刚臂和横撑呈A字形。

在上述技术方案的基础上，所述刚臂远离相接处的端部均固设一压载舱。

在上述技术方案的基础上，端部固设的两个所述压载舱之间设有多个压载舱，且所有压载舱通过铰链连成一串。

在上述技术方案的基础上，所述压载舱为长方形钢制容器，所述长方形钢制容器内填装有固定形态的填充物。

在上述技术方案的基础上，所述固定形态的填充物为混泥土块。

在上述技术方案的基础上，所述系泊支架的端部和悬链接触的位置设置一弧形板。

在上述技术方案的基础上，所述收链装置为系泊绞车。

在上述技术方案的基础上，所述软刚臂系统还包括轭架(12)和系泊塔架(13)，所述连接臂(10)的另一端固设所述轭架(12)，且所述轭架(12)通过铰接头和系泊塔架(13)上固设的转盘轴承铰接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中系泊支架通过悬链和软刚臂系统相接，悬链是通过收链装置、掣链器来固定的，当遇到超过船舶设计的海况等等情况，需要船舶快速从系泊状态解脱时，只需要打开掣链器，断开和收链装置的连接，系泊系统中悬链就从船舶的系泊支架解脱出去，系泊系统完成自动脱离，大大缩短了解脱时间，十分方便快捷，同时这种解脱方式受海况影响较小，能够在十分危险的海况下应急解脱。

(2)本实用新型设置悬链一端与压载舱相连，另一端穿过所述掣链器并与所述收链装置相连，能够通过系泊绞车调整悬链的长度。FPSO吃水较大时缩短悬链长度；FPSO吃水较小时，增加悬链长度，即通过系泊绞车调整悬链的长度能够使系泊系统根据船舶和海况的需求进行调节，使得船舶的系泊状态始终处于最优。

(3)本实用新型将系泊系统中软刚臂的压载部分设置为多个压载舱串联，实现了模块化设计，能够根据需要搭载合适数量的压载舱。

(4)本实用新型压载舱中填装混泥土块，不再填充防冻液。首先，混泥土块成本远低于防冻液，使得系泊系统装配总成本下降。此外，使用防冻液的系泊系统在解脱时，需要船舶从压载舱中抽取防冻液，并在抽取完成后，才能开始船舶的解脱，而填装混泥土块的多个压载舱不需要抽取动作，可以直接解脱，更加方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面对实施例对应的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种可快速解脱的系泊设备的结构示意图；

图2为本实用新型一种可快速解脱的系泊设备中软刚臂系统的结构示意图。

图中：1-软刚臂系统，10-连接臂，101-刚臂，102-横撑，11-压载舱，12-轭架，13-系泊塔架，2-系泊支架，20-掣链器，21-收链装置，22-系泊绞车，23-弧形板，3-悬链。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种可快速解脱的系泊设备，其通过设置悬链3连接软刚臂系统1和船舶上的系泊支架2，能够通过快速解脱悬链3使得船舶快速解脱。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

软刚臂系统1，其包括连接臂10和和压载舱11，所述压载舱11固定在所述连接臂10的一端，所述连接臂10的另一端固定设置；

系泊支架2，其上固定设有掣链器20和收链装置21；

悬链3，其一端与所述压载舱11相连，另一端穿过所述掣链器20并与所述收链装置21相连。

综上所述，船舶需要进行系泊时候，可以通过系泊支架上的掣链器20和收链装置21将悬链3进行固定，而该悬链3和软刚臂系统1相连，软刚臂系统1与系泊塔架的转盘轴承通过轭架12的铰接头连接。即船舶通过本系泊设备，进入系泊状态，其能够通过收链装置21调整连接软刚臂系统1的悬链3的长度，能够通过掣链器20将悬链3进行固定，使得系泊状态进入稳定状态。而当出现超设计海况等需要船舶从系泊状态中脱离避免损伤的时候，只需要打开掣链器20和收链装置21，使得悬链3和船舶的系泊支架脱离，即可完成解脱，这种解脱方式十分便捷，同时对海况的要求低，能够在大部分状况下进行解脱，适应性强。

需要说明的是，掣链器20又称止链器或锚链制止器，是指掣住或夹住锚链的专用器具。固定在锚机和锚链筒之间，与锚链轮相分离，承受收锚和锚泊时锚和锚链的拉力，使其不致于传至锚链轮上。而对于收链装置21，只要能够达到收缩和放出悬链3的作用即可，比如系泊绞车22。

进一步的，软刚臂系统1中的连接臂10的一端设有轭架12以及固定在轭架12上的轭架铰接头，软刚臂系统1及连接臂10通过轭架12的铰接头与系泊塔架13上的转盘轴承连接。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合具体实施方式进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种可快速解脱的系泊设备，其包括：

软刚臂系统1，其包括连接臂10和压载舱11，所述压载舱11固定在所述连接臂10的一端，所述连接臂10的另一端固定设置。

系泊支架2，其上固定设有掣链器20和收链装置21。

悬链3，其一端与所述压载舱11相连，另一端穿过所述掣链器20并与所述收链装置21相连。

在实际工作中，FPSO艏部系泊支架2上固定的掣链器20和收链装置21、悬链3、软刚臂系统1相互连接，使得FPSO进入系泊状态。

其中软刚系统设置有连接臂10，通过压载舱11对连接臂10和与压载舱11相接的悬链3施力、使得整个系泊系统能够保持相对稳定：当海况条件恶劣时，FPSO会产生较大的运动幅度，由于较大压载的存在，为FPSO提供了较大的回复力，限制了FPSO的运动，FPSO和整个系泊系统将保持相对稳定的状态。

而固定设置在系泊支架2上的掣链器20和收链装置21通过调整悬链3的长度，调整系泊系统的系泊特性。当FPSO需要增大系统刚度时，可缩短悬链3的长度；需要减小系统刚度时，则伸长悬链3的长度，这样可以使系泊系统的系泊性能始终处于最优，这种操作简单快捷。同时，FPSO在满载和空载的时候，其吃水变化较大，而系泊设备中刚臂101和压载舱11并不具备长度调节功能，通过调整悬链3的长度，能够较好的适应FPSO吃水、压载重心的高度变化。

优选的，系泊支架2的端部和悬链3接触的位置设置一弧形板23，在悬链3进行伸缩时，悬链3会和系泊支架2之间产生磕碰和磨损，弧形板23能够较好的贴合悬链3，减少悬链3和系泊支架2之间的磕碰和磨损。

系泊设备对于FPSO在海上稳定系泊具有重要作用，系泊系统按一定基准设计，当风浪流环境条件在设计基准以内时，FPSO可以正常工作，也可以根据需要进行解脱，当遇到超设计海况需要应急解脱时，常规系泊设备很难完成解脱，FPSO将处于危险状况。本实用新型提供的一种可快速解脱的系泊设备通过打开掣链器20、解开收链装置21对悬链3的束缚，FPSO将与软刚臂系统自动脱离，即快速完成了FPSO的解脱。该系泊设备方便快捷，受海况影响小，提高了FPSO的安全性。

需要说明的是，软刚臂系统1固定的一端一般和系泊塔架上的转盘轴承连接，即FPSO通过系泊支架2、悬链3、软刚臂系统1和固定于海上的系泊塔架连接，能围绕系泊塔架作360度自由转动。

进一步的，连接臂10包括：两根端部相接的刚臂101以及其设于两根所述刚臂101之间的横撑102，刚臂101和横撑102呈A字形。

具体来说，两个端部相连的刚臂101形成了一定的夹角，并通过横撑102进行固定，刚臂101的一部分和整个横撑102形成了一个三角形，三角形所具有的不易形变和稳定性使得连接臂10更加稳固和安全。

作为一个优选的方案，如图1和图2所示，软刚臂系统1中的连接臂10的一端设有轭架12和轭架12的铰接头，软刚臂系统1及连接臂10通过轭架12的铰接头与系泊塔架13上的转盘轴承连接。

需要说明的是，轭架12是一种连接单点系泊装置的转台与系泊刚臂，并能传递两者之间力和力矩的刚性构架。其是本领域技术人员所公知的结构，在此不再赘述。

作为一个优选的方案，刚臂101远离相接处的端部均固设一压载舱11，压载舱11通过悬链3和FPSO连接。而压载舱11质量较大，能为系泊系统提供较大的回复力，阻止FPSO产生较大的位移，从而保证FPSO和系泊系统保持稳定的系泊状态。

进一步的，端部固设的两个压载舱11之间设有多个压载舱11，且所有所述压载舱11通过铰链连成一串。这些压载舱11均为长方形钢制容器，所述长方形钢制容器内填装有固定形态的填充物。压载舱11作为系泊设备中的稳定部件，其质量大小是主要参数，所以将传统的大型压载舱11拆分为多个较小的长方形钢制容器对于整个系泊设备的稳定和安全影响较小。但是，当将较大的压载舱拆分为多个较小的长方形钢制容器后，FPSO能够调整固定在软刚臂系统1上的长方形钢制容器的数量调整系泊设备的稳定参数。即，将压载舱11作为模块，FPSO只需要根据其需要，增加或减少系泊设备中的模块，即可完成对系泊设备的调整。

作为一个优选的方案，所述长方形钢制容器的填充物体为固定形态的填充物，如混泥土块。相较于传统方案中使用一个大型压载舱11，并使用防冻液填充该大型压载舱11，本实用新型更加经济，填装更加方便，同时更加灵活。

举例来说，刚臂101包括两根刚臂101、一根横撑102，刚臂101和横撑102均为圆形钢管。两根刚臂101成一定角度布置，两根刚臂101之间有一横撑102，刚臂101和横撑102呈一个A字形。轭架12为T形钢管结构，T字形横的两端分别与两个刚臂101的端部连接，T字形的竖向端固定有轭架铰接头。轭架铰接头为装配体，主体结构为铸造件，一端安装有一横摇轴承，横摇轴承外圈与轭连接，内圈与轭架铰接头连接，轭架铰接头另一端安装有一纵摇轴承，纵摇轴承外圈与轭架铰接头连接，内圈与销轴连接，销轴与系泊塔架上的转盘轴承连接，整个A字形结构可以通过轭架铰接头上的横摇轴承和纵摇轴承及系泊塔架上的转盘轴承实现横摇、纵摇和艏摇三个自由度的转动。

总体来说，本实用新型实施例提供的一种可快速解脱的系泊设备，通过解开系泊绞车22、掣链器20与悬链3的连接，能够快速解脱FPSO与系泊设备的连接，相较于传统的技术需要抽取防冻液，然后解脱系泊系统中固定结构，更加迅速、效率且安全。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于，其包括：

软刚臂系统(1)，其包括连接臂(10)和压载舱(11)，所述压载舱(11)固定在所述连接臂(10)的一端，所述连接臂(10)的另一端固定设置；

系泊支架(2)，其上固定设有掣链器(20)和收链装置(21)；

悬链(3)，其一端与所述压载舱(11)相连，另一端穿过所述掣链器(20)并与所述收链装置(21)相连。

2.如权利要求1所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于，所述连接臂(10)包括：

两根端部相接的刚臂(101)；

横撑(102)，其设于两根所述刚臂(101)之间，且所述刚臂(101)和横撑(102)呈A字形。

3.如权利要求2所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于：所述刚臂(101)远离相接处的端部均固设一压载舱(11)。

4.如权利要求3所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于：端部固设的两个所述压载舱(11)之间设有多个压载舱(11)，且所有压载舱(11)通过铰链连成一串。

5.如权利要求4所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于：所述压载舱(11)为长方形钢制容器，所述长方形钢制容器内填装有固定形态的填充物。

6.如权利要求5所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于：所述固定形态的填充物为混泥土块。

7.如权利要求1所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于，所述系泊支架(2)的端部和悬链(3)接触的位置设置一弧形板(23)。

8.如权利要求1所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于，所述收链装置(21)为系泊绞车。

9.如权利要求1所述的一种可快速解脱的系泊设备，其特征在于，所述软刚臂系统还包括轭架(12)和系泊塔架(13)，所述连接臂(10)的另一端固设所述轭架(12)，且所述轭架(12)通过铰接头和系泊塔架(13)上固设的转盘轴承铰接。