CN87106443A - 多用驳船 - Google Patents

Abstract

一种上面设有若干个独立模块的多用驳船，模块内有管子加工设备。固定在驳船甲板上的模块可以从甲板上拆下来，模块至少有一个端面上设有可关闭的开口以使管子能穿到另一模块。在内设有加工装置的模块之间可设置间隔模块，从而可以使用标准尺寸的模块。

Description

本发明涉及用驳船铺设管道。

当在海上钻凿和开采油气井时，通常要使用水下管道把从海上井或开采点出来的油和气运送到近岸或岸上码头上贮放起来，然后（或者直接）送到炼制厂，再送给用户。已使用常规铺管驳船从海上在海底铺设了大量管道，把采油点和近岸或岸上设施连接起来。这种常规驳船通常具有如下特点：船体是长方形的简单的标准驳船船型，前面有一船首，浮在水面上工作，在船体顶面上放置并永久性固定有把一段段管子连接起来的管子装配线。在把管子一段段焊起来后，焊成的管道从驳船尾部（该尾部并不比水线高出多少）伸出，搁靠在从船尾伸出的横杆上，横杆把先进入水中的那一部份管子支搁起来。管子加工设备外面通常罩有永久固定在船体顶面上的结构，以防止设备受风雨等自然力的破坏。

虽然比较细的管子可以绕到大卷筒或轮子上然后用驳船铺设到所需位置，但直径超过12英寸的粗管子通常还是由40～80英尺的金属管段焊起来的，在管段焊接成长管子过程中伸出船尾，搁置到外伸横杆上。

从船首开始算起，典型的固定式管子加工设备包括如下八部分：

（1）端面加工装置-需要时用两台或更多端面加工机对管接头作坡口加工。这些加工机通常由一台铣削头和几台能使切割头作伸缩移动的支承装置组成。其中支承装置是焊到驳船上，而端面加工装置是可移动的。

（2）管子传送滚轮-管段由船上的吊车吊上船，并搁放在这些滚轮上。管段然后由传送滚轮传送到对中站。传送滚轮上一次搁放数根管段，因而一次能向对中站提供一长列管段。这些传送滚轮是焊接到船的工作甲板上的。

（3）管段对中站-使用对中装置把一根新管段与已焊接到或部分焊接到管线上的管子对中。对中装置是永久地焊到船的工作甲板上，而对中夹头是可移动的。对中装置的控制部分通常也是固规安装的。

（4）固定滚柱站-在铺管作业中管子在几个多柱滚柱装置上移动，这些装置也是永久性地焊接到驳船的工作甲板上。

（5）焊接设备-通常沿管线布置若干个焊接站，以便同时在几处进行焊接作业。这些焊接站分别由焊机和焊接工作平台组成。工作平台是永久焊在船体结构上，而焊机通常是可移动的。

（6）X光检验站-使用一台或数台X光检验装置来对管子焊缝在涂敷胶粘剂之前作非破坏检验。X光检验站包括包铅、混凝土等屏蔽结构和X光检验装置。屏蔽结构保护船上人员免受X光射线危害，通常是船体结构的一永久部分。X光检验装置通常是可移动的，而且除在铺管作业用到它时以外，一般不放在船上。

（7）管子拉伸机-通常在驳船的工作甲板上永久性地安装有一台或数台拉伸机，对管线作线性退缩拉伸试验。为防止在下垂弯曲部发生过大的弯曲应力，有必要进行这种退缩拉伸试验。当管线铺在海底以及管线从半垂直状态改变为水平状态时管线悬垂线上就产生下垂弯曲部。拉伸机的控制装置通常是永久性地安装在驳船的永久性结构上。液压装置是永久性地焊接到驳船甲板上，或永久性地安装在驳船的机械甲板上。

（8）管接头现场处理站-驳船上设一个或多个管接头现场处理站，对为了作管端焊接而预先未涂敷涂料的管子，这种处理站对胶粘剂或其它混合料进行破碎、熔化和涂敷。这些处理站需要有永久性焊接到驳船结构上的支撑材支撑。

另外在接近船首和接近管段传送滚轮处，装设有抛放回收绞车装置，用来把管子放落到海底或把抛放的管子回收上来。绞车通常是柴油机驱动的或是液压驱动的。液压驱动绞车的驱动装置通常与绞车是分离的;绞车通常是永久性地焊装到甲板上或机舱内的下层甲板上，而驱动装置则通常是永久性地装到船体结构上。

从上可以看出，常规驳船上的管子加工和铺设设备大部份安装好以后无法方便地从船上拆卸下来。如果设备不用于铺管时能从驳船上拆卸下来，就可以充分利用宝贵的甲板面积，这一点对起吊和铺管两用驳船尤为突出。另外在这些设备永久性地焊装在船上的情况下，无法方便地拆下来用到其它船上。

本发明能直接解决上述问题。办法就是应用若干个能装到驳船甲板上又能拆下的模块。这些模块可用定位焊安装到甲板上，每个模块至少有一端开有可关闭的开口，以便让管子穿进到其它模块中去。装在每个模块中的管子加工设备就可以方便地随模块一起移动，并得到模块保护而免受风雨等自然力的影响。

因而，本发明的目的是使驳船上的管子加工，铺设设备能方便地拆下并安装到其它驳船上。

本发明的另一个目的是使驳船上的管子加工、铺设设备能移动。

本发明的第三个目的是使上述设备在使用中和存放中得到保护而免受风雨等自然力的影响。

本发明的第四个目的是使设备在使用过程中易于接近并能看清铺管操作状况。

本发明所具有的各个特点将在本说明书后面并作为本说明书一部份的权利要求中一一例举。为便于更好了解本发明，本发明的使用优点和使用目的，可参考附图以及对本发明推荐实施方案的叙述。

下面对附图作简要介绍。

图1是采用本发明的驳船的侧视图;

图2是图1所示驳船的平面图;

图3是采用本发明的一个模块的一部分在使用中的透视图;

图4是图3中模块部分在不使用时的透视图;

图5是表示两相邻模块在使用时连接方法的剖面图;

图6是采用本发明的另一种实施方案的驳船的示意平面图;

图7是图6中驳船的示意侧面图。

首先参看图6和图7，图中简略表示驳船10有两舷侧12、船首部14、船尾部16、主甲板（或称工作甲板）18。在本说明书中以及权利要求书中，“驳船”是指靠自身动力或用拖船以及其它顶推方法能在水面上移动的任何一种船艇。

图中20是一根长度为40英尺的管段，该管段的端头焊到其它管段的端头上，以及一根一根地连续作其它加工处理，形成长管子22;随着管子的形成和加工处理，管子22从船尾部伸出并搁放在从船尾伸出的横杆（图中未表示出）上。

随着管子的形成和加工处理，各管段通过一系列加工站，在每一站进行某一项加工处理。管段首先由传送滚轮24作横移，并通过端面加工装置（图6和图7中未表示出），然后进入对中站26，管段在这里与已焊接到或部分焊接到管线上的管子对中。在管段焊接到相邻的管段上并向船尾方向移动乃至伸出船尾的过程中，管段通过一系列加工站，在这些加工站中装设有焊接设备、支承装置、X光检验装置、管子拉伸机以及在对管段28的焊接处无涂敷部涂敷胶粘剂或其它混合料的设备等各种管子加工设备，整个管子加工设备的代号为30。32代表已完成所有加工过程，即将伸出船尾，放入海底的那一部分管子。34和36分别代表空气压缩机和发电机组。38和40分别代表抛放、回收绞车站和驱动装置站。驱动装置站40可提供电力或液力，可以是可移式的或是永久性安装在船上。

最好是能随时将上述管子加工设备从驳船上拆卸下来，以便腾出宝贵的甲板面积或移到其它船上使用，不过希望拆卸费用和安装费用都不能昂贵。为了能方便地拆下管子加工装置并方便地安装到其它驳船上，把一个加工站的管子加工设备装在一个模块42内。图6和图7中有许多个模块，这些模块一个接一个地放在驳船的主甲板（即工作甲板）上;用定位焊等方法固定到甲板上，从而可方便拆下。每一模块的大小最好选择得当，便于在去除定位焊和拆开模块之间的连接以后由本船上或其它船上的吊车吊起和移开。

装有管子焊接站的模块可以与其它装有焊接站的模块相互交换。管子加工中一般需要几个管子焊接站，每个站焊出一个焊道。为了使不同大小驳船上的不同大小的模块具有更大互换性，可以使用一种间隔模块44。这种间隔模块中并不装有管子加工设备，它是用来覆盖两装有设备的模块之间的空隙，防止管子加工设备在加工使用过程中暴露在风雨之中。

上述的管子加工设备都是些常规设备，即使对本发明有关技术有一般了解的人们也都熟悉，所以这里不作进一步介绍。

在图1和图2中，46代表一艘典型驳船，船上设有若干个按本发明设计的模块42。船的主甲板（或称工作甲板）为118，干舷甲板为48，使用吃水为50。驳船长度为400～500英尺。宽度为160～170英尺，高度为131英尺。驳船在船首部114上设有直升飞机平台52、住舱54、供应围井56、舱口58和吊杆装置60（可用来吊起模块或完成其它任务）以及两个较小的吊车62、64;此外还装有其它各种铺管船或浮吊上通常所有的设备，这些设备对本发明有关技术有一般了解的人们也都是熟悉的。

在驳船46上设有4个内装有管子加工设备的模块和一个抛放回收绞车模块66。与起吊能力达1，000～5，000吨的一些浮吊相比，一般希望吊杆装置60的起吊能力应超过300吨以便吊起模块，具体起吊能力则随模块的重量和尺寸而定。用于吊管子之类物品的起重机62和64的起吊能力一般为100吨。假如吊杆装置的工作半径不够大，不能把模块吊放到甲板上特定部位或不能把甲板上特定部位处的模块吊起，这就需要先用千斤顶将模块在甲板上顶移到吊杆工作范围内或从吊杆工作范围内顶移到所需位置。也可以将另一艘装有吊杆装置的驳船停靠在本船旁来起吊模块。

尽管在图1和图2中所示的管子加工设备安放在相对驳船两舷的正中间，但对本发明来说不一定要安放在正中间;也可以在驳船的某一舷侧进行管系的加工。

在浮吊上吊杆装置一般设在船尾部两舷之间（见图2）。在此情况下，应在吊杆各旋转部分下面的吊杆座70上开出通道68，以在铺放管子时让管子通过;通道68内可装有支承滚柱72和74以及管接头现场处理站，该者用来对管段上无涂敷的部位涂敷胶粘剂或其它混合料。设在吊杆座通道中的这些设备可以永久性地安装在船上。

在图2所示的各模块中，管段20通过第一个模块76的开口降落到传送滚道24上，传送到端面加工装置78处，在那里对管接头作坡口加工，然后送到对中站26处，与已焊接到或部分焊接到长管子22的焊段对中。焊机80焊出初始焊道，这里的支承滚柱用代号82表示。在后面的两模块84和86中均设有焊机88和支承滚柱90。在第四模块92中有两台拉伸试验机94和它们的操纵室。在抛放回收绞车模块66中有绞车96和与它配套的两台液压动力装置98。缆绳100连接到长管线的一端，以便按需要把管线放落到海底或从海底提升起。尽管每一模块一般是独立完整的，但由于抛放回收绞车用的液压动力装置只是偶尔使用，而需要把液压动力装置用于第一模块时一般抛放回收绞车是不会用到液压装置的，所以装设导管102，把从液压动力装置和抛放回收绞车模块出来的液压动力送到第一模块中，在导管102进入两模块处分别装有阀门104和106。独立的液压系统也可以动力站40形式永久性地安装在驳船上，作为液压动力的备用来源。当然也可以从船舶的动力源向模块提供电力。

参看图3，其中所示的模块有底板108（其上永久性地安装有支承滚柱110之类管子焊接装置）、顶板112和两块侧板114和116，两侧板在两端板之间顺着驳船的纵向延伸（如图1和图2所示）。侧板114和116不一定要完全封闭，其封闭程度取决于所需的保护程度。除第一模块之外，其余模块的两块端板都有开口120，以让管子22通过（见图3）。尽管模块两端可设装板壁，壁上只开一小孔以让管子通过;但为了能使工人能顺管子各加工站在模块之间走动以及在加工过程中能看到管子的长度，最好还是像图3中所示那样使开口扩大至模块的全宽和全高。

在管子加工期间以及当模块放在驳船上时，希望管子加工设备受到保护而不受风雨等自然力的影响。参见图5，其中两个模块84和86的端面互相相邻接，在两相邻端面（其上有开口）处分别沿模块的侧板和顶板伸出托架122和124，在两托架之间装有弹性件126，该弹性件把相邻模块之间的空间密闭起来，以使模块装在所需位置，使用管子加工设备对免受风雨等自然力的影响。当然，凡是能达到密闭目的其它适当方法也可以使用。

也希望在模块贮存期间以及搬到或搬离驳船的过程中管子加工设备得到保护。为了在采用本发明情况下使管子加工设备得到保护，在开口120处可以安装卷帘门128，图3中卷帘门处于开启状态，图4中处于关闭状态;还可以采用别的方法来关闭开口，使模块内部与风雨等自然力隔离，管子加工设备得到保护。

两相邻模块之间的密封装置可以是由若干块弹性带126构成，这些弹性带设置在两相邻模块的顶板和侧板之间，并用支架固定到顶板和侧板上。

因此，本发明提出了一种多用驳船，在该种驳船上的管子加工和铺设设备可方便迅速地从驳船上拆下，装到另一驳船上或贮存起来，使原驳船可以更有效地作其它用处。根据本发明，可以把一艘驳船改为一艘铺管船，为此在驳船甲板上首尾相接地装设若干个模块，每个模块由底板108、顶板112和两旁侧板114和116组成，底板、顶板、侧板在两端面范围内顺驳船纵方向延伸;至少在一些模块中装设有管子加工站;装设在甲板上的模块可以拆卸下来;每个模块至少一个端面上有可关闭的开口，以便在加工管子过程中管段从一个模块进到相邻模块中去。

应当注意到，由于抛放和回收的绞车模块并不要开设让管子通过的开口，所以在权利要求书中“模块”这一词不包括抛放回收绞车模块。

最好在相邻模块的侧板、顶板之间安装若干块弹性带，以使模块使用期间其内部与风雨等自然力隔离。

假如模块端面上的开口大小只能让管子通过，则最好为每个模块安装门，供工人进出。

应使焊接站模块和支承滚柱模块之间可以相互交换。

安装有拉伸机的第四模块92里还装有一台或数台独立式液压装置130。

从抛放回收绞车出来的缆绳一般是采用3英寸粗的。如图6中所示，各模块从管子传送和对中模块132起逐个向船尾方向排列，其次序为：间隔模块44、固定滚柱模块134、焊接站模块136、固定滚柱模块134、焊接站模块136、固定滚柱模块134、焊接站模块136、固定滚柱模块134、焊接站模块136、固定滚柱模块134、焊接站模块136、固定滚柱模块134、X光检验模块138、固定滚柱模块134、修理模块140、固定滚柱模块134、间隔模块44、拉伸机模块142、间隔模块44、拉伸机模块142以及用来涂敷胶粘剂的管接头现场处理模块144。虽然在图2中未作表示，实际上管接头现场处理模块144可以放在吊杆座70下的通道68中，或放在吊杆座70和外伸横杆之间。应当明白上面用所装设备来称呼模块并不意味着每一模块里只放一种设备。从图2可以看出，各模块用来安装多种设备，上面为每一模块给予特定名称仅仅是为了便于叙述铺管驳船上的设备一般布置方式。

由于在本发明范围内可以产生许多不同实施方案以及按法律的叙述要求详细介绍的实施方案还可以作许多变动，所以前面提到的具体细节只能看作是示意性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1、一种由下列部分组成的多用驳船：

(1)甲板；

(2)若干个首尾相接地设置在上述甲板上的模块，至少有几个模块中设有管子加工设备，设置在上述甲板上的模块可以拆卸下来；每个模块由在两端面之间沿船纵向延伸的底板、顶板和两块侧板组成；

(3)上述模块至少一端设有可关闭的开口，以便在加工管子过程中使管段从一个模块进到相邻模块中去。

2、根据权利要求1要求的铺管驳船，其中模块端面上的开口上装有卷帘门，以在模块贮放时把模块封闭起来，或在模块之间形成通道，在铺管时能看清整个铺管情况。

3、根据权利要求1要求的铺管驳船，其中模块是用定位焊固定到甲板上。

4、根据权利要求1要求的铺管驳船，其中模块中还设有一种装置，使得在使用过程中内部与外界风雨隔开。

5、根据权利要求4要求的铺管驳船，其中密封装置由若干块弹性带构成，这些弹性带设置在两相邻模块的顶板和侧板之间，并可固定到顶板和侧板上。

6、根据权利要求1要求的铺管驳船，其中模块中至少有一个间隔模块，它可放在内有管子加工站的两模块之间，从而可以用标准尺寸的模块来设置管子加工站。

7、根据权利要求1要求的铺管驳船，在该驳船上还固定安装有一套独立的液压系统。

8、根据权利要求1要求的铺管驳船，其中至少有一个模块里装有独立的液压系统。

9、根据权利要求1要求的铺管驳船，在至少两个模块中的其中之一个模块中设有液压开口，还设有阀门装置来开闭开口，以便从单个液压动力装置向所述至少两个模块提供液压动力。

10、根据权利要求8要求的铺管驳船，在其中所述的至少两个模块中包括有一个管段传送滚轮模块和一个抛放回收绞车模块。

11、一种把驳船改装成铺管驳船的方法，包括：

a.把若干个模块首尾相接地放置到驳船的甲板上，其中每个模块由在两端面之间沿船舶纵方向延伸的底板、顶板和两旁侧板组成;

b.至少在几个模块中设有管子加工站;

c.把模块固定到甲板上;

d.每个模块的两端面中至少有一个端面上装有可关闭的开口，以在加工管子过程中使管子从一个模块穿到相邻模块中去。

12、一种根据权利要求11要求的方法，其中在模块端面装可关闭的开口时采用一种卷帘门，使其在使用过程中在模块之间形成通道，在铺管时能看清整个铺管情况。

13、一种根据权利要求11要求的方法，其中使用定位焊来把模块固定到甲板上。

14、一种根据权利要求11要求的方法，其中用密封方法把模块内部与风雨等自然力隔离。

15、一种根据权利要求14要求的方法，其中在把模块与风雨等自然力隔离中使用若干块设置在两相邻模块的顶板和侧板之间的弹性带。

16、一种根据权利要求11要求的方法，在设有管子加工站的模块之间至少设有一个间隔模块，从而可以用标准尺寸的模块来设置管子加工站。

17、根据权利要求1要求的驳船，其上还设有一台能把各模块吊起的吊杆装置。

18、一种根据权利要求11要求的方法，在驳船上还设置一台吊车，该吊车足能把各模块吊起。

19、根据权利要求1要求的驳船，其上还有一个抛放回收绞车模块，该模块内至少有一台液压装置和把液压动力传送到另一模块中去的可关闭的装置。

20、一种根据权利要求11要求的方法，在驳船甲板上还设有一个抛放回收绞车模块，模块中设有一台液压装置和把液压动力传送到至少一个其它模块的装置。

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