基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统，包括浮筒、阻隔架装置、和夹持装置，浮筒包括最外层的减摇水舱、位于减摇水舱内部的压载水舱和位于压载水舱内部的密封舱，浮筒中部贯穿液体传输管系，液体传输管系分离部设置于密封舱内，阻隔架装置包括阻隔架和阻隔架收纳槽，阻隔架可以展开或折叠，夹持装置包括控位架、夹持臂、收缩链和动力收缩装置，它安装在转塔内，配合阻隔架辅助浮筒的释放与回收。本发明专利技术通过设置密封舱为管系的分离提供更好的密封条件，通过设置配套的阻隔架装置与夹持装置，可实现浮筒的高效释放和回收，使浮筒释放与回收过程高效简单化，使此过程更加安全可靠，节省人力物力。

Buoy Release and Recovery System Based on Separable Inner Turret Mooring System

The invention relates to a buoy release and recovery system based on a separable inner turret mooring system, including a buoy, a barrier device and a clamping device. The buoy comprises an outermost anti-rolling tank, a ballast tank located inside the anti-rolling tank and a sealing tank located inside the ballast tank. The middle part of the buoy runs through the liquid transmission pipeline system, and the separation part of the liquid transmission pipeline system is arranged in the sealing tank. Inside, the barrier rack device includes the barrier rack and the barrier rack receiving groove. The barrier rack can be expanded or folded. The clamping device includes the position control rack, the clamping arm, the contraction chain and the dynamic contraction device. It is installed in the turret and assists the release and recovery of the buoy with the barrier rack. The invention provides better sealing conditions for pipeline separation by setting a sealing chamber, realizes efficient release and recovery of buoys by setting matching barrier device and clamping device, simplifies the process of release and recovery of buoys efficiently, makes the process more safe and reliable, and saves manpower and material resources.

【技术实现步骤摘要】
基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统
本专利技术涉及内转塔式系泊系统
，具体涉及一种辅助转塔式系泊系统分离与对接的浮筒释放与回收系统。
技术介绍
内转塔式系泊系统是一种可以改善环境载荷对浮式平台或船体影响的单点系泊系统，在许多海上浮体中，特别是大型采油储油船上得到了广泛应用，其布置于一个上下垂直贯穿船体的月池之中。浮式钻井生产储油船(FDPSO)是一种集钻井、生产、修井、完井、储卸油等功能于一体的高集成性能源开发船舶，能够降低投资成本，缩短生产周期，自上世纪90年代提出之后，引起海洋工程界的广泛关注，有很多研究机构对此开展研究，并逐渐有实船建造，投入使用。在极端海况下，FDPSO需要与系泊系统分离，暂时离开危险区域，待极端海况情况过去后再回到原作业海域与系泊系统重新连接继续工作采集，这是一个复杂且颇具难度的过程。因此现在工程上常利用浮筒系统来辅助分离过程。中国专利CN107933843A公开了一种基于可分离内转塔式系泊系统的FDPSO，包括船体和内转塔式系泊系统，船体包括一个月池，月池垂向贯穿船体，月池内承载所述内转塔式系泊系统。内转塔式系泊系统包括转塔、液体传输系统及锚结构。其中，如图1所示，转塔包括转塔外壁结构110、浮筒120、浮筒穴机构130和钻架(图1未示)。转塔外壁结构110安装于月池内，并与船体转动连接，浮筒穴机构130设置于转塔外壁结构110的下部。浮筒120安装于浮筒穴机构130内，能够与浮筒穴机构130分离。如图2所示，浮筒120包括从上到下依次设置的斜式隔水舱121、一级压载水舱122、二级压载水舱123和三级压载水舱124。斜式隔水舱121位于浮筒12上部，其舱壁位于浮筒120上部四分之一处，斜式隔水舱121在钻井立管分离过程中起到隔水的作用。一级压载水舱122，二级压载水舱123以及三级压载水舱124位于斜式隔水舱121下方，将浮筒120下方的空间按照高度三等分。斜式隔水舱121的下部舱壁呈向下倾斜状，且斜式隔水舱121外周的深度大于中间的深度，这样当钻井立管于水中抽离浮筒120，浮筒120进行重新密封时漏入其中的水会堆积在斜式隔水舱121的周围，避免其进入浮筒120内部。设置多级压载水舱用于控制浮筒120的浮潜，在其中一级压载水舱破舱时，其他压载水舱仍能继续工作。浮筒120还包括安装于一级压载水舱122下部舱壁上与钻井立管同轴的液压夹持机械手127，液压夹持机械手127能够夹紧或松开钻井立管。浮筒120的作用：一方面，整个液体传输系统是依托它进行分离，另一方面，在船体与浮筒分离后，浮筒能够提供浮力来抵消锚固的力。但是现有的这种浮筒的分离采用的阀门式分离方法，这种分离方法在分离瞬间容易因阀门开合而产生液体泄露。另外，在回收浮筒时仅通过缆绳牵引困难较大，容易使浮筒在波浪作用下发生剧烈摇晃，与船体发生碰撞，导致管系破裂液体泄露等一系列问题。此外，当浮筒滞留于海上进行自由漂移运动时，容易发生六自由度上的摇晃，这对于管系强度也存在着一定程度上的威胁。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的阀门式分离方法无法及时密封分离后的液体传输管系，缆绳牵引回收过程困难和无减摇水舱的浮筒在海面大幅度自由漂移导致的剧烈摇晃，与船体发生碰撞，导致管系破裂液体泄露等不足，提供一种基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统，它通过设置在在浮筒中的密封舱，可以为管系的分离提供更好的密封条件，通过设置配套的阻隔架装置与夹持装置，可实现浮筒的高效释放和回收，使浮筒释放与回收过程高效简单化，使此过程更加安全可靠，节省人力物力，可提高生产采油船的工作生产效率。本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：一种基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统，该系统包括浮筒，其特征在于，所述浮筒包括最外层的减摇水舱、位于减摇水舱内部的压载水舱和位于压载水舱内部的密封舱；所述浮筒中部贯穿液体传输管系，液体传输管系分离部设置于所述密封舱内；该系统还包括阻隔架装置，所述阻隔架装置包括阻隔架和阻隔架收纳槽，所述阻隔架收纳槽通过在所述减摇水舱的中上部沿周向设置一圈凹槽形成，所述阻隔架有多个，沿所述阻隔架收纳槽周向布置，所述阻隔架一端与所述浮筒铰接，另一端可以通过旋转使阻隔架在展开状态与收纳状态之间转换：当所述浮筒与转塔连接时，所述阻隔架收纳在所述阻隔架收纳槽中，处于收纳状态；当所述浮筒从转塔释放后，所述阻隔架被释放出来，处于展开状态；该系统还包括夹持装置，所述夹持装置包括控位架、夹持臂、收缩链和动力收缩装置，所述控位架为环状结构，位于夹持装置的顶端，所述夹持臂有多个，沿所述控位架周向布置，每个夹持臂包括纵向收缩臂和横向支撑臂，所述纵向收缩臂为伸缩结构，其上端与控位架铰接，所述横向支撑臂固定在纵向收缩臂的底端，为中空结构，每个横向支撑臂内部安装一个动力收缩装置，一个动力收缩装置控制一条收缩链的长度，该收缩链一端与该动力收缩装置连接、另一端与相邻横向支撑臂的端部固定连接，多条收缩链与横向支撑臂共同形成周长可调节的环状结构；所述夹持装置安装在转塔内，配合所述阻隔架辅助所述浮筒的释放与回收。上述方案中，所述压载水舱包括从上至下分布的第一压载水舱、第二压载水舱和第三压载水舱；所述密封舱设置于所述第一压载水舱内部。上述方案中，所述浮筒的减摇水舱与压载水舱的外形均为上下两端细中间粗、从中间到两端水平截面直径逐渐变小的梭状，所述浮筒的密封舱的外形为圆柱状。上述方案中，所述阻隔架包括相互铰接的第一折臂和第二折臂，所述第一折臂的上端与所述阻隔架收纳槽的上边缘铰接、下端与所述第二折臂的上端铰接；处于收纳状态时所述第一折臂和第二折臂与所述减摇水舱的外壁位于同一直线上，处于展开状态时，所述第一折臂旋转至水平位置，所述第二折臂与第一折臂的夹角范围是90-180°。上述方案中，所述夹持装置安装在内转塔系泊系统的转塔内部，具体设置于转塔外壁结构上。本专利技术的有益效果在于：1、依托浮筒外设的阻隔架装置，通过与安装在船上的夹持装置配合，在分离和对接的过程中，对浮筒起到限位作用，使得船和浮筒相对静止，可保护液体传输管系，提高液体传输管系对接分离作业时的安全可靠性，使浮筒释放与回收过程高效简单化，使此过程更加安全可靠，节省人力物力，可提高生产采油船的工作生产效率。2、在第一压载水舱内设置密封舱，液体传输管系在密封舱内进行分离作业，不仅可以最大限度的减小液体传输管系中液体的泄露，防止意外泄露的液体溢出影响到浮筒中其他结构的正常工作，还可以保护液体传输管系分离部不受外界条件的影响，为管系的分离提供更好的密封条件。3、增设的减摇水舱，在浮筒与转塔分离之后，减摇水舱可以在浮筒发生倾斜时，为其提供更大的复原力矩，能够减小浮筒在水中的摇荡，保持浮筒在水中的平衡，保护浮筒中的液体传输管系。4、浮筒外设的阻隔架装置，在浮筒回收到转塔底部时，可以被浮筒穴壁挤压到阻隔架收纳槽中，在浮筒从内转塔底部释放时，可以自主弹出恢复到作业状态，阻隔架收纳与释放的过程不需要靠额外的人力或者动力装置，增强了本系统的灵活性，减少了了作业过程对人力物力的消耗。5.辅助浮筒释放和回收的夹持装置，其纵向收缩臂可以在控制下收缩伸长，绕控位架旋转，由动力收缩装置驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统，该系统包括浮筒，其特征在于，所述浮筒包括最外层的减摇水舱、位于减摇水舱内部的压载水舱和位于压载水舱内部的密封舱；所述浮筒中部贯穿液体传输管系，液体传输管系分离部设置于所述密封舱内；该系统还包括阻隔架装置，所述阻隔架装置包括阻隔架和阻隔架收纳槽，所述阻隔架收纳槽通过在所述减摇水舱的中上部沿周向设置一圈凹槽形成，所述阻隔架有多个，沿所述阻隔架收纳槽周向布置，所述阻隔架一端与所述浮筒铰接，另一端可以通过旋转使阻隔架在展开状态与收纳状态之间转换：当所述浮筒与转塔连接时，所述阻隔架收纳在所述阻隔架收纳槽中，处于收纳状态；当所述浮筒从转塔释放后，所述阻隔架被释放出来，处于展开状态；该系统还包括夹持装置，所述夹持装置包括控位架、夹持臂、收缩链和动力收缩装置，所述控位架为环状结构，位于夹持装置的顶端，所述夹持臂有多个，沿所述控位架周向布置，每个夹持臂包括纵向收缩臂和横向支撑臂，所述纵向收缩臂为伸缩结构，其上端与控位架铰接，所述横向支撑臂固定在纵向收缩臂的底端，为中空结构，每个横向支撑臂内部安装一个动力收缩装置，一个动力收缩装置控制一条收缩链的长度，该收缩链一端与该动力收缩装置连接、另一端与相邻横向支撑臂的端部固定连接，多条收缩链与横向支撑臂共同形成周长可调节的环状结构；所述夹持装置安装在转塔内，配合所述阻隔架辅助所述浮筒的释放与回收。...

【技术特征摘要】
1.一种基于可分离内转塔式系泊系统的浮筒释放与回收系统，该系统包括浮筒，其特征在于，所述浮筒包括最外层的减摇水舱、位于减摇水舱内部的压载水舱和位于压载水舱内部的密封舱；所述浮筒中部贯穿液体传输管系，液体传输管系分离部设置于所述密封舱内；该系统还包括阻隔架装置，所述阻隔架装置包括阻隔架和阻隔架收纳槽，所述阻隔架收纳槽通过在所述减摇水舱的中上部沿周向设置一圈凹槽形成，所述阻隔架有多个，沿所述阻隔架收纳槽周向布置，所述阻隔架一端与所述浮筒铰接，另一端可以通过旋转使阻隔架在展开状态与收纳状态之间转换：当所述浮筒与转塔连接时，所述阻隔架收纳在所述阻隔架收纳槽中，处于收纳状态；当所述浮筒从转塔释放后，所述阻隔架被释放出来，处于展开状态；该系统还包括夹持装置，所述夹持装置包括控位架、夹持臂、收缩链和动力收缩装置，所述控位架为环状结构，位于夹持装置的顶端，所述夹持臂有多个，沿所述控位架周向布置，每个夹持臂包括纵向收缩臂和横向支撑臂，所述纵向收缩臂为伸缩结构，其上端与控位架铰接，所述横向支撑臂固定在纵向收缩臂的底端，为中空结构，每个横向支撑臂内部安装一个动力收缩装置，一个动力收缩装置控制一条收缩链的长度，该收缩链一端与该动力收缩装置连接、另一端与相邻横向支撑臂的端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明胜，李应刚，石彦文，刘瀚昱，刘念，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42