船舶系泊系统技术方案

海洋系泊系统，包括：一船舶，具有一船体，其底部有一环状系泊凹槽；一漂浮系泊装置，具有一上部，它可与船体底部中的系泊凹槽相接合；多个缆索，连接系泊装置于海底，系泊装置通常保持在船体底部以下的某一深度处；用于从预先选定的深度提升该系泊装置以与船体底部中的系泊凹槽相结合的装置，用于通过系泊凹槽之中的进水孔口急速地抽取海水进入船体的装置，以在系泊装置与系泊凹槽接合时减小作用于系泊装置上部的向下静水压力。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及在非防护水域中的油轮或其他船舶的系泊系统。更具体地说，涉及一种系泊系统，它是一部潜没式漂浮系泊装置和一只船舶的组合，前者借助于悬缆锚固于海底上，后者配备着用于提升系泊装置使之与船身底部内的系泊凹槽相接合的起重设备。近年来，已经在经受极端天气条件的离岸海域中开发出许多油田和气田。油与气一般都是从海底的井口装置输送到半永久性地系泊着的改装油轮或特殊用途的船舶-称作浮动式储卸船(FSO)或浮动式采储卸船(FPSO)。这些船舶目的是要永久性地保留在停泊场所的，除非面临的严酷风暴或浮冰状况使船舶受到损坏或丧失的威胁。在此情况下，船舶不加系泊而驶开或拖走，一旦风暴或浮冰状况过后，船舶即返回或再度系泊于井口上方。一种典型的系泊系统，例如美国专利第4，604，961号和第4，892，495号所说明的那种，包括一部漂浮系泊装置，用挠性管道连接于井口装置，并用许多成角度地间隔开来的悬缆连接于海底。系统配置得使那些未置放于海底的悬缆部分的重量可抵消系泊装置的浮力，以便把该系统在没有船舶系泊时，一般地保持在某一预定的称作潜隐位置的潜没深度上。这就确保系泊装置不会是一种航海危害，或受到某种碰撞而损坏。系泊作业的实现方式是把潜没的系泊装置拉上船舶，并用机械装置把它固定于安装在船舶底部之内的凹槽或井坑中的旋转塔架。这种作业只能发生在低浪海况下。当FSO或FPSO离开时，井口装置通常是关闭的;因而，在风暴过后等待海况平息所需的时间是油田生产时间上的一种额外损失。现有技术的另一问题是，在系泊期间，船舶或系泊系统可能因撞击而发生损坏。在起重缆绳把系泊装置带近船舶底部之后，要固定系泊装置于塔架还需要较长时间;在这段时间内，即使在中浪海况下也可能发生多次循环的横摇和纵摇摆动，而这些摆动会造成船舶与系泊装置之间的多次碰撞。起锚作业是靠在负载情况下解脱结构连接器来实现的。这种方法具有的固有风险是，在解离期间系泊连接器发生结构变形和损坏。机械式系泊组件的损坏一般会造成几个星期的停机时间，引起油田的生产停顿，耗资巨大。本专利技术的一个目的是提供上述类型的一种改进型系泊系统，此系统可保证漂浮系泊装置与船舶底部的系泊凹槽迅速而牢固的接合。本专利技术的另一个目的是，提供一种改进型系泊系统，此系统使得有可能在开始起锚操作之前就解脱所有的结构连接器。本专利技术的再一个目的是，提供一种系泊装置结构，此结构可减少在系泊操作期间发生撞击损坏的可能性。本专利技术的另外一个目的是，提供一种系泊系统，在系泊装置已被固定于船舶之后可提供干通道至系泊装置。本专利技术还有另一个目的是，提供一述类型的一种改进型系泊系统，此系统比起常见的一些系统来，容许在高浪海况下系泊船舶。上述以及其他一些目的是靠一种海上系泊系统来实现的，此系统包括一船舶，具有船体，船体底部带有环状的系泊凹槽;一漂浮系泊装置，具有与船体底部的系泊凹槽相接合的上部;多个缆索，把系泊装置连向海底，这些缆索的重量与系泊装置的浮力的相对关系使得系泊装置在船身底部以下的某一预先选定的深度处占取某一平衡位置;以及用于从预先选定的深度处提升系泊装置使之与船体底部中的系泊凹槽相接合的装置，其中此系统还包括用于通过位于系泊凹槽之中的进水孔口急速地抽取海水进入船体的装置，以在系泊装置与系泊凹槽接合时减小作用于系泊装置上部的向下静水压力。用于急速地抽取海水进入船身的装置最好是可提供一定的流速，在系泊装置接合船体的潜没底部时，足以产生缆索和系泊装置这一综合体的相当大的净正值浮力。用于从系泊凹槽急速地抽取海水进入船体的装置最好是包括一台泵、一条第一导管，它连接此泵的入口至系泊凹槽之中的进水孔口、以及一条第二导管，它连接此泵的出口至远离系泊凹槽的至少一个排水孔口。最好是，此泵也可以起到船头助推泵的作用，而该至少一个排水孔口包括两个水下孔口，分处船头附近、船体的对置两侧。第二导管包括用于有选择地把水流从泵引向一个或另一个排水孔口的装置。用于从系泊凹槽急速地抽取海水进入船体的装置也可以，或者任由选择地，包括船体内部的一间气密舱，它具有开向船体底部内的系泊凹槽的一只阀，以及用于在舱内产生真空的装置。此真空产生装置可包括一台真空泵，或者可包括一条蒸汽供给管线、一条通风管线、以及一条冷水供给管线;带有两只各自的阀，用于开启蒸汽供给管线和通风管线，直到基本上舱内的所有空气都已经由蒸汽所取代为止，以及另一只阀，用于开启冷水供给管线，以便在前两只阀已经关断之后冷凝蒸汽。用于从系泊凹槽急速地抽取海水的装置另外包括船体中的一间空舱和一只阀，此阀开向系泊凹槽，以便让海水流入此空舱。漂浮装置的上部最好是包括至少一个弹性环状构件，与系泊装置的垂直轴线同心，此弹性环状构件最先接触系泊凹槽以缓冲系泊装置与船舶之间的任何撞击。最好是，此弹性环状构件与船体底部形成一圈密封接触，因此，用于抽取海水进入船体的装置能够把这圈密封接触以内的船体底部与系泊装置上部之间的区域汲空。漂浮系泊装置可另外包括一个下部和用于把上部安装于下部以便围绕此装置的垂直轴线转动的装置，而连接系泊装置于海底的许多缆索则固定于下部，因此，在上部接合住船体底部内的系泊凹槽时，上部和船舶都可以围绕下部转动。上部最好是包括两个同心的弹性环状构件，它们在系泊凹槽的两处形成两圈密封接触，这两处分别沿径向居于泵的进水口位置之内和之外，以及/或者从气密真空舱向外开启的阀的位置之内和之外，因此，在同心的两圈密封接触之间的系泊装置上部上面的向下压力可以减小到有可能低至气密舱中真空的水平。本专利技术的系泊系统的上述和其他一些特性和优点将结合附图详细说明如下附图说明图1是一只船舶的侧视图，部分切除以表明在根据本专利技术的系泊系统中与船舶船体内的系泊凹槽相接合的系泊装置;图2是不带船舶的系泊装置的侧视图，系泊装置在平衡状态下保持潜没在某一预先选定的深度处;图3是图1中船舶的侧视图，部分切除以表明系泊装置从预先选定的平衡深度处提升起来与船体内的系泊凹槽相接合;图4是图1中船舶和系泊装置的剖面中的放大的局部侧视图，表明系泊系统的结构细节;图5是图1中漂浮系泊装置的更进一步放大的侧视图;图6a类似于图4，是船舶和漂浮系泊装置第二实施例的剖面中的放大的局部侧视图;图6b是类型于图3的侧视图，表明图6a的系泊装置为挠性管线式起吊缆绳所吊起;图7是一只供应船的侧视图，此船以压缩空气管线连接于图6中可供选择的漂浮系泊装置的端面向下的气阱，此系泊装置处于预先选定的平衡深度处;图8是类似于图7的侧视图，但是系泊装置由注入气阱的压缩空气所举升并浮在海洋表面，使维护保养时易于进出;图9类似于图4，是船舶和漂浮系泊装置第三实施例的剖面中的放大的局部侧视图;图10类似于图4，是船舶和漂浮系泊装置第四实施例的剖面中的放大的局部侧视图。本专利技术的第一实施例示于图1-5。图1中，一只船舶，例如一艘油轮11，系泊于一部潜没在海面13以下的漂浮系泊装置12。系泊装置12具有上部14，与船舶船体16的底部内的系泊凹槽15相接合。系泊装置的下部17由悬垂锚缆18连接于打入洋底20的桩柱19。这些桩柱，只画出其中两根，一般围绕井口装置21沿圆周间隔开来，形成一组，而井口装置通过一根挠性软管或管线22也连接于漂浮系泊装置的下部，以便把井内产出的油或气通过位于穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋系泊系统，包括：一船舶，具有一船体，其底部有一环状系泊凹槽；一漂浮系泊装置，具有一上部，它可与船体底部中的系泊凹槽相接合；多个缆索，连接该系泊装置于海底，该系泊装置通常保持在船体底部以下的某一深度处；以及用于从预先选 定的深度提升该系泊装置以与船体底部中的系泊凹槽相结合的装置，此系统的特征在于：用于通过位于系泊凹槽之中的进水孔口急速地抽取海水进入船体的装置，以在系泊装置与系泊凹槽接合时减小作用于系泊装置上部的向下静水压力。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹斯科斯哥德，
申请(专利权)人：詹斯科斯哥德，
类型：发明
国别省市：US[美国]