CN219584405U - 一种单点系泊输油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋工程机械技术领域。一种单点系泊输油装置，包括有系泊浮筒、锚链以及连接组件，所述的系泊浮筒通过锚链连接至海床上，所述的系泊浮筒包括筒体和转台，所述的转台通过回转轴承设置在筒体的顶部，所述的连接组件包括刚臂、铰链和连接链，所述的刚臂的一端通过铰链连接至转台上，所述的刚臂的另一端通过连接链连接至船舶上。本实用新型的有益效果：针对目前传统单点系泊系统的严重安全隐患，即鱼尾运动，本装置能够防止船舶出现鱼尾运动，避免发生系泊安全事故，并且免除拖轮拖尾的情况下实现船舶的安全系泊，简化作业环节，节省成本，缩短船舶的系泊和装卸作业时间。

Description

一种单点系泊输油装置

技术领域

本实用新型涉及海洋工程机械技术领域，具体涉及一种单点系泊输油装置。

背景技术

单点系泊系统是由一个能够漂浮在海面上的浮筒和铺设在海底与陆地贮藏系统连接的管道组成，浮筒漂浮在海面上，油轮上的原油通过漂浮软管进入浮筒后，从水下软管进入海底管线，输送到岸上的原油储罐，为防止浮筒随海浪远距离漂移，用数根巨大的锚链将其与海床相连，这样浮筒既可在一定范围内随风浪漂浮移动，增加缓冲作用，减少与油轮间发生碰撞的危险，又不至于被海浪漂走。

现阶段，最为广泛使用的单点系泊系统为CALM式单点系泊系统，其由单点系泊系统与海底管线两大部分组成，单点系泊系统由浮筒、锚链、漂浮软管、筒下软管、系泊缆绳、海底管汇等部分组成。浮筒通常用4～6根锚链固定在海底。浮筒上有转盘和旋转密封接头。油轮靠泊后与单点浮筒的转盘用系泊缆相连，在风、浪和海流的合力作用下可围绕浮筒作360°旋转，就像一个风标一样，使油轮始终处在下风方向，保持在系泊缆受力最小的方位。单点系泊设施多修建于近岸的内海港湾或开阔海域上，随着近海石油勘探开发的发展，单点系泊技术从起初的海上的油品装卸逐渐发展到运用于近海油田开采、原油中转站等用途。但是，CALM式单点系泊系统存在较大的安全隐患：系泊在CALM式单点系泊系统上的船舶会产生一种鱼尾运动，鱼尾运动具备高度的随机性、不确定性以及不可预见性，一旦发生这种情况，船舶会容易出现系泊安全事故。

鱼尾运动的成因有二，一是外因，即环境载荷作用，在海洋环境载荷中，流是一种高度不稳定的干扰因素，其无时无刻都在干扰船舶的稳定性，驱使船舶偏离其所在的稳定平衡位置；二是内因，即CALM式单点系泊系统的构成，在CALM式单点系泊系统中，船舶与浮筒是通过缆绳来连接，缆绳仅在绷紧状态下存在约束力，而在缆绳松弛的情况下，船舶就不受约束，特别是对于船舶的艏摇运动，在有约束、无约束两种状态重复交替的作用下，就会诱发艏摇运动的共振，即形成对应的鱼尾运动，从而对船舶的系泊安全构成危害。为了保证CALM式单点系泊系统的安全作业，就必须配置一艘拖轮，在油轮系泊并执行作业的过程中，拖轮需全程拖拽住油轮的艉部，这样则需花费拖轮的购置成本、维护成本、油耗成本，并且拖轮在运作的过程中会因主机工作而排放大量的废气，容易导致环境污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单点系泊输油装置，能够防止船舶出现鱼尾运动，避免发生系泊安全事故，并且免除拖轮拖尾的情况下实现船舶的安全系泊，简化作业环节，节省成本，缩短船舶的系泊和装卸作业时间。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种单点系泊输油装置，包括有系泊浮筒、锚链以及连接组件，所述的系泊浮筒通过锚链连接至海床上，所述的系泊浮筒包括筒体和转台，所述的转台通过回转轴承设置在筒体的顶部，所述的连接组件包括刚臂、铰链和连接链，所述的刚臂的一端通过铰链连接至转台上，所述的刚臂的另一端通过连接链连接至船舶上。

进一步地，所述的刚臂设置为桁架结构。

进一步地，所述的系泊浮筒还包括系泊立管和压载舱，所述的系泊立管的顶端设置在筒体上，所述的系泊立管的底端设置在压载舱上，所述的筒体、系泊立管、压载舱的中轴线处于同一竖直线上，所述的锚链的一端连接在压载舱上，所述的锚链的另一端连接至海床上。

进一步地，所述的转台的中央位置设有旋转接头，所述的转台的表面设有可膨胀伸缩输油管，所述的可膨胀伸缩输油管的一端与旋转接头的一端连接，所述的可膨胀伸缩输油管的另一端连接有漂浮软管，所述的漂浮软管连接至船舶的舯部甲板管汇上，所述的筒体内设有输油立管，所述的输油立管的一端与旋转接头的另一端连接，所述的输油立管的另一端连接有能延伸至海床的水下软管。

进一步地，所述的输油立管的另一端沿系泊立管的轴向布设在系泊立管中。

进一步地，所述的水下软管包括若干个依次连接的软管段，各个所述的软管段的连接处呈M状分布，各个所述的软管段通过管接头连接在一起。

本实用新型的有益效果：

1、本装置是利用刚臂、铰链和连接链来实现系泊浮筒和船舶的连接，本实用新型所述的刚臂视为刚体，刚臂的两端分别通过铰链和连接链实现与系泊浮筒顶端的转台、船舶的连接，不仅使船舶与刚臂能够通过转台围绕系泊浮筒的中心自由作风标运动，而且刚臂只传递轴向力以及受到因绕系泊浮筒中心转动而产生的转动力矩，此时，船舶、刚臂、系泊浮筒三者是紧密连接在一起，力的传递则是直接、连续、稳定，从根本上消除了传统船舶系泊方式所出现的间断、突变、不稳定的系泊现象，有效抑制了鱼尾运动的发生，本装置不仅提升船舶的系泊安全性，也减少船舶的系泊成本，避免环境污染。其次，在利用本装置实现船舶系泊时，铰链和连接链能够有效减少刚臂两端所承受的载荷，提高刚臂的使用寿命。

2、本装置有效地抑制了鱼尾运动，排除了重大作业风险，免除了为防止鱼尾运动发生所配置的拖轮及拖轮运营所带来的污染源，实现了减碳50%以上的环保效益。

附图说明

图1是本实用新型一种单点系泊输油装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种单点系泊输油装置的俯视图。

实施方式

下面将结合的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

如图1和图2所示，一种单点系泊输油装置，包括有系泊浮筒1、锚链2以及连接组件3，所述的系泊浮筒1通过锚链2连接至海床18上，所述的系泊浮筒1包括筒体4和转台5，所述的转台5通过回转轴承设置在筒体4的顶部，所述的连接组件3包括刚臂6、铰链7和连接链8，所述的刚臂6的一端通过铰链7连接至转台5上，所述的刚臂6的另一端通过连接链8连接至船舶19上。

在本实施例中，本装置是利用刚臂6、铰链7和连接链8来实现系泊浮筒1和船舶19的连接，系泊浮筒1则通过锚链2连接至海床18上，从而实现船舶19在海洋上的单点系泊；本实用新型所述的刚臂6视为刚体，刚臂6的一端通过铰链7与系泊浮筒1顶端的转台5连接，刚臂6的另一端通过连接链8与船舶19连接，不仅使船舶19与刚臂6能够通过转台5围绕系泊浮筒1的中心自由作风标运动，而且刚臂6只传递轴向力以及受到因绕系泊浮筒1中心转动而产生的转动力矩，此时，船舶19、刚臂6、系泊浮筒1三者是紧密连接在一起，力的传递则是直接、连续、稳定，从根本上消除了传统船舶系泊方式所出现的间断、突变、不稳定的系泊现象，有效抑制了鱼尾运动的发生，本装置不仅提升船舶19的系泊安全性，也减少船舶19的系泊成本，避免环境污染；其次，在利用本装置实现船舶19系泊时，铰链7和连接链8能够有效减少刚臂6连接点的载荷，提高刚臂6的使用寿命。

所述的刚臂6设置为桁架结构。呈桁架结构设计的刚臂6能够减轻刚臂6的重量，刚臂6的减重不仅能够减少系泊浮筒1的承受重量，也能减少分配至刚臂6上的转动力矩，减少刚臂6的载荷。

所述的系泊浮筒1还包括系泊立管9和压载舱10，所述的系泊立管9的顶端设置在筒体4上，所述的系泊立管9的底端设置在压载舱10上，所述的筒体4、系泊立管9、压载舱10的中轴线处于同一竖直线上，所述的锚链2的一端连接在压载舱10上，所述的锚链2的另一端连接至海床18上。系泊浮筒1整体表现为一个分段变直径浮体结构，筒体4、系泊立管9、压载舱10的结构组合目的在于为刚臂6的连接提供稳定性，为输油设备提供更好的安装环境以及工作环境，筒体4的上部主要提供浮力以及为刚臂6的连接、输油设备的安装提供足够的布置空间，筒体4的下部则通过系泊立管9实现与压载舱10的连接，从而降低系泊浮筒1的重心，锚链2一端的连接点因设置在压载舱10而低于重心，如此一来，筒体4的浮力、压载舱10的重力、连接组件3的系泊力处于一种平衡状态，当筒体4倾斜或者偏移其初始的平衡位置时，压载舱10能够起到扶正的作用，提高刚臂6连接系泊浮筒1的稳定性，进而保证船舶19的系泊稳定性。

所述的转台5的中央位置设有旋转接头11，所述的转台5的表面设有可膨胀伸缩输油管12，所述的可膨胀伸缩输油管12的一端与旋转接头11的一端连接，所述的可膨胀伸缩输油管12的另一端连接有漂浮软管13，所述的漂浮软管13连接至船舶19的舯部甲板管汇20上，所述的筒体4内设有输油立管14，所述的输油立管14的一端与旋转接头11的另一端连接，所述的输油立管14的另一端连接有能延伸至海床18的水下软管15。旋转接头11设置在转台5的中央位置，可膨胀伸缩输油管12则设置在转台5上，两者均可随着船舶19在海面上的风标运动而旋转，而与可膨胀伸缩输油管12连接的漂浮软管13能够延伸至船舶19处，并且可接入到船舶19的舯部甲板管汇20，输油立管14则为固定管道，水下软管15能延伸至海床18处，方便接入设置在海床18处的海底管汇21，漂浮软管13、可膨胀伸缩输油管12、旋转接头11、输油立管14、水下软管15的组合设计构成一条原油输送管道，便于船舶19在作风标运动的同时能够执行油品的装、卸和输送的作业。

所述的输油立管14的另一端沿系泊立管9的轴向布设在系泊立管9中。由于本实用新型所述的系泊浮筒1为分段变直径浮体结构，因此输油立管14的另一端能向下延伸并且置于系泊立管9内，进而能往海床18处的海底管汇20进行延伸，输油立管14在系泊立管9的保护下能避免海底洋流影响，提高输油立管14的使用寿命，同时，在压载舱10的扶正影响下，系泊立管9是系泊浮筒1运动幅度最小的位置，相对地，输油立管14不会出现剧烈晃动的情况，保证石油在输油立管14内输送的稳定安全。

所述的水下软管15包括若干个依次连接的软管段16，各个所述的软管段16的连接处呈M状分布，各个所述的软管段16通过管接头17连接在一起。首先，软管段16和管接头17的组合设计使水下软管15能根据水深来自由调整长度，进而使本装置在海洋上的装配更加方便快捷；其次，由于各个软管段16的连接处是呈M状分布，因此各个软管段16能依次沿着系泊立管9、压载舱10的外轮廓延伸设置，同理，在压载舱10的扶正影响下，水下软管15因自身所在位置而保持稳定平衡状态，不会出现剧烈晃动的情况，改善水下软管15在水下的工作条件，保证石油在水下软管15内输送的稳定安全。

Claims (6)

1.一种单点系泊输油装置，包括有系泊浮筒（1）、锚链（2）以及连接组件（3），所述的系泊浮筒（1）通过锚链（2）连接至海床（18）上，其特征在于：所述的系泊浮筒（1）包括筒体（4）和转台（5），所述的转台（5）通过回转轴承设置在筒体（4）的顶部，所述的连接组件（3）包括刚臂（6）、铰链（7）和连接链（8），所述的刚臂（6）的一端通过铰链（7）连接至转台（5）上，所述的刚臂（6）的另一端通过连接链（8）连接至船舶（19）上。

2.根据权利要求1所述的单点系泊输油装置，其特征在于：所述的刚臂（6）设置为桁架结构。

3.根据权利要求1或2所述的单点系泊输油装置，其特征在于：所述的系泊浮筒（1）还包括系泊立管（9）和压载舱（10），所述的系泊立管（9）的顶端设置在筒体（4）上，所述的系泊立管（9）的底端设置在压载舱（10）上，所述的筒体（4）、系泊立管（9）、压载舱（10）的中轴线处于同一竖直线上，所述的锚链（2）的一端连接在压载舱（10）上，所述的锚链（2）的另一端连接至海床（18）上。

4.根据权利要求3所述的单点系泊输油装置，其特征在于：所述的转台（5）的中央位置设有旋转接头（11），所述的转台（5）的表面设有可膨胀伸缩输油管（12），所述的可膨胀伸缩输油管（12）的一端与旋转接头（11）的一端连接，所述的可膨胀伸缩输油管（12）的另一端连接有漂浮软管（13），所述的漂浮软管（13）连接至船舶（19）的舯部甲板管汇（20）上，所述的筒体（4）内设有输油立管（14），所述的输油立管（14）的一端与旋转接头（11）的另一端连接，所述的输油立管（14）的另一端连接有能延伸至海床（18）的水下软管（15）。

5.根据权利要求4所述的单点系泊输油装置，其特征在于：所述的输油立管（14）的另一端沿系泊立管（9）的轴向布设在系泊立管（9）中。

6.根据权利要求5所述的单点系泊输油装置，其特征在于：所述的水下软管（15）包括若干个依次连接的软管段（16），各个所述的软管段（16）的连接处呈M状分布，各个所述的软管段（16）通过管接头（17）连接在一起。