可拆开的塔用叉臂总成及其使用方法技术

用于将船舶附接至塔式结构的可拆开的刚性系泊系统包括可释放地连接到叉臂头的叉臂。叉臂头可枢转地附接至塔式结构，并且叉臂被布置和设计成附接至船舶。叉臂和叉臂头均具有被布置和设计成将叉臂连接到叉臂头的配合连接部分。当连接部分接合和锁定时，叉臂牢固地附接至叉臂头，从而允许船舶和塔式结构之间的刚性互连。在正常操作和正常海况下，叉臂保持连接到枢转地附接至塔式结构的叉臂头。在预计发生异常高海况的情况下，可以在异常高海况事件之前，通过船舶将叉臂与叉臂头断开，并且将叉臂固定到船舶并移除。叉臂和叉臂头设置有对准引导件和机构，这在连接和断开过程中允许叉臂和叉臂头正确对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可拆开的塔用叉臂总成及其使用方法
本专利技术总体上涉及在将浮船或船舶附接至连接到海底的塔式结构时使用的刚性系泊系统。更具体地说，本专利技术涉及一种包括刚性塔用叉臂(toweryoke)总成的塔式系泊系统，该刚性塔用叉臂总成具有叉臂，该叉臂经由连接器可释放地附接至叉臂头，从而允许在预测到异常高海况的情况下由船舶移除叉臂。
技术介绍
典型的塔用叉臂系泊系统是永久系泊系统，其中浮船不能因风暴而离开。典型的塔用叉臂、单点系泊系统包括用于将浮船直接系泊到固定塔的“软叉臂”。转台通常使用滚子轴承固定在塔上，以使浮船在固定塔周围自由随风飘动。叉臂通过俯仰和滚动接头连接到转台上，以便船舶俯仰和滚动。叉臂包括一个大型压载舱，该压载舱适合充满水来提供必要的恢复力以最小化船舶运动。两个系泊连杆将压载舱悬挂在安装于浮船上的支撑结构上。诸如油气等产品自塔起跨过位于转台上的旋转器并通过软管从转台转移到船舶。该塔包括用于歧管和其他设备的甲板空间。经由自船舶起并在叉臂上的走道可以进入塔。然而，在潜在遭受大风浪或诸如飓风或台风等极端海况的地区(在这期间浮船将离开该区域)，需要浅水中的一些塔用叉臂系泊系统设施。为了安全起见并且为了在极端海况下幸存，希望塔用叉臂可以与塔式结构断开连接。
技术实现思路
本专利技术包括用于大风暴环境的可拆开的塔用叉臂。可拆开的塔用叉臂允许将叉臂从塔式结构移除，并且在因大风暴而断开时与浮船保持在一起。在优选实施例中，断开发生在具有液压连接器的叉臂头处。叉臂头包括用于相对于塔式结构枢转运动的耳轴。优选地，在叉臂处与叉臂头连接的锥形界面允许叉臂与叉臂头对准和连接。附接至叉臂头耳轴外壳的拉入线用作船舶拉入和连接期间叉臂和叉臂头的引导件。本专利技术的优选实施例还包括附接至船舶的系泊支撑结构的框架，该框架包含运动补偿绞车，该运动补偿绞车允许叉臂由船舶支撑并且允许叉臂重新连接到叉臂头。软管和流体管线在塔式结构处断开并在断开之前转移到船舶。附图说明在参考作为本说明书的一部分的附图的情况下阅读并理解了本专利技术的以下详细描述之后，本专利技术的优选实施例的各个方面和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，并且在附图中：图1是示出经由塔用叉臂系泊到塔的浮船或船舶的正视图；图2是叉臂的平面图；图3是示出转台和叉臂头之间的连接的正视图；图4是示出本专利技术的优选实施例的正视图，其中叉臂和叉臂头处于断开状态；图5是示出处于断开状态的叉臂和叉臂头的优选实施例的截面图；以及图6是示出处于连接状态的叉臂和叉臂头的截面图，其中液压连接器在图的上半部分接合并且在图的下半部分脱离接合。具体实施方式现在将参考附图讨论本专利技术的优选实施例。图1示出了塔10，塔10包括通常通过打桩固定地附接至海底F的导管架结构12。塔10还包括竖直支撑柱16和多个甲板14，多个甲板14在高于水位L(通常指水位)的不同高度处安装在导管架结构12上。本领域技术人员应该理解，甲板14被布置和设计成支撑各种设备，包括歧管等。转台18通过转台轴承28(图5，优选为滚子轴承)紧固在支撑柱16上，以允许系泊到塔10的浮船V在塔10周围自由随风飘动。优选地，包括软管甲板19的一个或多个甲板位于转台18上方并与转台18一起旋转。浮船V经由叉臂24系泊于塔10。图2示出了叉臂24的平面图。典型地，叉臂24主要由管状部件形成。如图2所示，当在平面图中观看时，叉臂24的形状通常是三角形。叉臂24包括大型压载舱26，大型压载舱26适于填充水或其他压舱物，以提供必要的恢复力来最小化连接到塔10时浮船V的运动。叉臂24包括朝向彼此成一定角度的一对腿部25。每个腿部25具有连接到压载舱26的一端和连接到叉臂联接器30的第二端。在优选实施例中，叉臂24被布置和设计成就位时与叉臂头20连接和断开。优选地，如图4最佳所示，叉臂联接器30是用于与叉臂头20对准和连接的锥形部分。在优选实施例中，如图3至图5所示，叉臂头20经由一对耳轴23安装到转台18上，以相对于转台18枢转运动。参考图5，该对耳轴23从耳轴壳体22向外延伸。附接至叉臂头20的耳轴壳体22的拉入线38用作在浮船V拉入和连接期间叉臂24和叉臂头20的引导件。如图5所示，叉臂头锥形部分32优选地经由滚子轴承40连接到耳轴壳体22。叉臂头滚子轴承40允许叉臂头锥形部分32相对于耳轴壳体22旋转。在优选实施例中，叉臂头锥形部分32被布置和设计成与叉臂锥形部分30配合并相接。如图5所示，该相接部包括两个锥形机械加工表面：叉臂锥形部分30(凹入件)上的内表面34和叉臂头锥形部分32(插入件)上的外表面36。在叉臂24和叉臂头20的端部处的锥形部分30和32分别允许在连接期间的引导，并且允许负载从叉臂24传递到叉臂头20。在如图5所示的优选实施例中，液压连接器50位于叉臂头锥形部分32的内部，并通过蓄压器(accumulator)和遥测控制阀从塔侧致动。蓄压器和遥测控制阀对于本领域技术人员来说是众所周知的。液压连接器50具有安装在叉臂头锥形部分32内的固定壳体52。固定壳体52优选为具有穿过其中的孔54的大致圆筒形壳体。固定壳体52包括面向外的肩部56和在孔54内的一个或多个线引导件58。拉入线38延伸穿过孔54并且在一个或多个线引导件58之间延伸。液压连接器50还包括在面向外的肩部56周围延伸的可移动套管60。可移动套管60包括位于一端的向内指向的凸缘62和位于相对端的带状物(band)64。带状物64接触一个或多个枢转指状件66。一个或多个致动器68(优选为液压缸)定位在固定壳体52的面向外的肩部56和可移动套管60的向内指向的凸缘62之间并连接到该肩部56和凸缘62。优选地，当使用多于一个致动器68时，所有致动器都由单一控制器控制，以提供可移动套管60的同时操作和移动。液压连接器50的配合毂70通过适配器72安装在叉臂锥形部分30内。优选地，配合毂70和适配器72是具有穿过其中延伸的共同孔74的环形构件。优选地，一个或多个线引导件58安装在公共孔74内。拉入线38延伸穿过公共孔74并且在一个或多个线引导件58之间延伸。图5示出处于断开状态的叉臂24和叉臂头20，并且图6示出处于连接状态的叉臂24和叉臂头20，其中，出于示例的目的，液压连接器50在图的上半部分接合并且在图的下半部分脱离接合。当液压连接器50被接合时，其向锥形结构界面34和36提供预载荷。参考图6的下半部分和图5，致动器68的杆延伸，使得可移动套管60的带状物64允许枢转指状件66向外枢转。在固定壳体52的端部与配合毂70的端部接合以及锥形结构界面34和36接合之后，致动器68被致动以沿着配合毂70的方向移动可移动套管60，直到如图6的上半部分所示那样，枢转指状件66强制地插入到配合毂凹部76中。通过将枢转指状件66强制插入到配合毂凹部76中，叉臂24牢固地连接到叉臂头20。优选地，与致动器68一致的辅助机械锁(未示出)保持连接器锁定而不需要液压。辅助机械锁可以是干涉套锁，例如由宾夕法尼亚州约克的WellmanDynamicsMachiningandAssembly公司制造的Bear-LocTM锁定装置。参考图1，浮船V配备有优选地包括一对系泊连杆102的支撑结构100。系泊连杆102经由上部U形接头118本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆开的塔用叉臂总成，所述塔用叉臂总成用于将浮船连接到水体中的塔式结构，并且包括：叉臂头，其具有连接到所述塔式结构的第一部分、连接到所述第一部分的第二部分、叉臂头连接部分；叉臂，其具有被布置和设计成与所述叉臂头连接和断开的叉臂联接器，所述叉臂包括位于所述叉臂联接器远侧的压载舱，并且所述叉臂联接器包括联接器连接部分，其中，所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分被布置和设计成彼此配合地接合；所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分中的一个与至少一个致动器连通，所述至少一个致动器被布置和设计成将所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分固定成配合接合，并且被布置和设计成允许所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分彼此脱离接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.27 US 14/923,7701.一种可拆开的塔用叉臂总成，所述塔用叉臂总成用于将浮船连接到水体中的塔式结构，并且包括：叉臂头，其具有连接到所述塔式结构的第一部分、连接到所述第一部分的第二部分、叉臂头连接部分；叉臂，其具有被布置和设计成与所述叉臂头连接和断开的叉臂联接器，所述叉臂包括位于所述叉臂联接器远侧的压载舱，并且所述叉臂联接器包括联接器连接部分，其中，所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分被布置和设计成彼此配合地接合；所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分中的一个与至少一个致动器连通，所述至少一个致动器被布置和设计成将所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分固定成配合接合，并且被布置和设计成允许所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分彼此脱离接合。2.根据权利要求1所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述至少一个致动器与所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分中的一个液压连通。3.根据权利要求1所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述至少一个致动器与所述叉臂头连接部分连通。4.根据权利要求1所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述叉臂头的所述第二部分包括所述至少一个致动器和叉臂头锥形部分，其中，所述叉臂联接器包括叉臂锥形部分，并且所述叉臂头锥形部分被布置和设计成通过在将所述叉臂连接到所述叉臂头期间提供引导而与所述叉臂锥形部分配合和相接。5.根据权利要求4所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述叉臂头锥形部分具有锥形表面并且所述叉臂锥形部分具有锥形表面，并且所述叉臂头的锥形表面和所述叉臂的锥形表面被布置和设计成当所述叉臂头锥形部分与所述叉臂锥形部分充分相接时完全接合。6.根据权利要求5所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述叉臂头连接部分和所述联接器连接部分被布置和设计成彼此配合地接合，使得所述叉臂头的锥形表面和所述叉臂的锥形表面完全接合。7.根据权利要求1所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述叉臂头的第二部分连接到所述叉臂头的第一部分，使得所述叉臂头的第二部分被允许相对于所述叉臂头的第一部分部分旋转。8.根据权利要求7所述的可拆开的塔用叉臂总成，其中，所述叉臂头的第一部分连接到所述塔式结构，使得所述叉臂头的第一部分能够围绕水平轴线竖直枢转。9.一种可拆开的塔用叉臂总成，所述塔用叉臂总成用于将浮船连接到水体中的塔式结构，所述塔式结构具有用于围绕竖直轴线旋转的转台，所述可拆开的塔用叉臂总成包括：叉臂头，其以允许所述叉臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：史帝芬·P·林德布拉德，
申请(专利权)人：索菲克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US