一种适用于浅水环境的永久系泊装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于浅水环境的永久系泊装置，包括连接浮式平台与偏心浮筒的系泊缆，系泊缆两端分别固定于连接浮式平台底侧的连接耳板Ⅱ与偏心浮筒顶部的连接耳板Ⅰ上，偏心浮筒通过水下万向节连接固定于水下的锚桩，偏心浮筒下端可以绕水下万向节自由转动，本发明专利技术采用水下浮筒、系泊链（缆）组合，通过水下浮筒的单摆运动和系泊链（缆）的变形、位移叠加效应来补偿浮式平台的水平位移，从而有效降低系泊系统的刚度，实现浅水恶劣环境下的永久系泊，结构简单可靠、投资和营运成本低、海域占用面积小、系泊系统恢复力特性能够灵活配置。

A permanent mooring device suitable for shallow water environment

【技术实现步骤摘要】
一种适用于浅水环境的永久系泊装置
本专利技术涉及海洋工程及能源装备领域，特别涉及一种适用于浅水环境的永久系泊装置。
技术介绍
在海上石油天然气开发中，常常需要将浮式生产开发平台长期系泊定位于固定海域，实现持续作业，如近年来在我国北方地区采用浮式天然气再气化平台（FloatingStorageRegasUnit），靠泊专用码头，为陆地用户提供天然气燃料，有效地缓解了我国冬季天然气供给短缺问题；在我国渤海海域，也有多艘浮式生产储油轮(FloatingProductionStorageOffloadingUnit)，采用单点系泊方式，长期服役生产；为了解决岛礁地区电力供应，国内外也正在研发浮式电站装置，实现长期供电。在这些浮式平台中，永久系泊装置是不可缺少的核心设备，但是在近岸和岛礁等浅海海域，由于浅水效应的影响，常规的浮式平台系泊方式系统刚度大，在恶劣环境下难以实现长期有效系泊；而采用单点系泊方式，则成本昂贵。最终只能选择靠泊于码头设施，长期占用优质的码头资源，运营费用较高，而且新建码头设施投资费用也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于浅水环境的永久系泊装置。本专利技术采用的技术方案是：一种适用于浅水环境的永久系泊装置，其特征在于：包括连接浮式平台与偏心浮筒的系泊缆，所述系泊缆两端分别固定于连接浮式平台底侧的连接耳板Ⅱ与偏心浮筒顶部的连接耳板Ⅰ上，所述偏心浮筒通过水下万向节连接固定于水下的锚桩，偏心浮筒下端可以绕水下万向节自由转动。所述系泊缆上连接配置块。所述系泊缆上连接浮力单元。所述偏心浮筒在外力作用下绕水下万向节转动时，其重力与浮力总是形成恢复力矩，最终转化为系泊装置的恢复力。所述偏心浮筒完全浸没于水下，并距离水面足够远。本专利技术的优点：采用水下浮筒、系泊链（缆）组合，通过水下浮筒的单摆运动和系泊链（缆）的变形、位移叠加效应来补偿浮式平台的水平位移，从而有效降低系泊系统的刚度，实现浅水恶劣环境下的永久系泊，结构简单可靠、投资和营运成本低、海域占用面积小、系泊系统恢复力特性能够灵活配置。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细叙述。图1为本专利技术系泊装置第一种实现方式侧视图；图2为本专利技术偏心浮筒工作原理图；图3为本专利技术系泊装置第一种实现方式俯视图；图4为本专利技术系泊装置第二种实现方式侧视图；图5为本专利技术系泊装置第三种实现方式侧视图。其中：101、浮式平台；201、系泊缆；202、连接耳板Ⅰ；203、连接耳板Ⅱ；301、偏心浮筒；401、水下万向节；501、锚桩；601、配置块；602、浮力单元。具体实施方式一种适用于浅水环境的永久系泊装置，如图1-5所示，图1、3为本专利技术第一种实现方式侧视图，包括连接浮式平台101与偏心浮筒301的系泊缆201，系泊缆201两端分别固定于连接浮式平台101底侧的连接耳板Ⅱ203与偏心浮筒301顶部的连接耳板Ⅰ202上，偏心浮筒301通过水下万向节连401接固定于水下的锚桩501，定位于海床，偏心浮筒301下端可以绕水下万向节401自由转动。当外部风浪载荷作用到浮式平台101上时，平台产生水平运动，迎风侧系泊缆201张紧，过系泊缆201驱动浮筒偏心301绕水下万向节401转动，偏心浮筒301横倾以后，其重力和浮力形成恢复力矩，从而实现对浮式平台101的有效系泊，此恢复力矩的形成机理可以由图2清晰地表示出来，由于大部分平台101的位移由偏心浮筒301的转动补偿，因此，系泊缆201的变形较小，从而显著降低整个系泊系统的刚度，能够在浅水和恶劣风浪环境下长期稳定工作。图4为本专利技术第二种实现方式示意图，在第一种方式的基础上，系泊缆201上连接配置块601，浮式平台101通过系泊缆201连接到水下偏心浮筒301的上端，并在系泊缆201上增加配置块601，实现对系泊系统刚度的优化；浮筒301下端则通过万向节401连接至水下锚桩501，实现系泊定位。图5为本专利技术第三种实现方式示意图，在第一种方式的基础上，系泊缆201上连接浮力单元602，浮式平台101通过系泊缆201连接到水下偏心浮筒301的上端，并在系泊缆201上增加浮力单元602，实现对系泊系统刚度的优化，浮筒301下端则通过万向节401连接至水下锚桩501，实现系泊定位。偏心浮筒301在外力作用下绕水下万向节401转动时，其重力与浮力总是形成恢复力矩，最终转化为系泊装置的恢复力，偏心浮筒301完全浸没于水下，并距离水面足够远，从而可以基本消除风、浪等环境载荷对其运动性能的不利影响，浮筒的重力和浮力大小可以自由配置，重力可以大于、等于或小于浮力，以实现系泊系统恢复力刚度的最优化。本专利技术采用水下浮筒、系泊链（缆）组合，通过水下浮筒的单摆运动和系泊链（缆）的变形、位移叠加效应来补偿浮式平台的水平位移，从而有效降低系泊系统的刚度，实现浅水恶劣环境下的永久系泊，结构简单可靠、投资和营运成本低、海域占用面积小、系泊系统恢复力特性能够灵活配置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于浅水环境的永久系泊装置，其特征在于：包括连接浮式平台与偏心浮筒的系泊缆，所述系泊缆两端分别固定于连接浮式平台底侧的连接耳板Ⅱ与偏心浮筒顶部的连接耳板Ⅰ上，所述偏心浮筒通过水下万向节连接固定于水下的锚桩，偏心浮筒下端可以绕水下万向节自由转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于浅水环境的永久系泊装置，其特征在于：包括连接浮式平台与偏心浮筒的系泊缆，所述系泊缆两端分别固定于连接浮式平台底侧的连接耳板Ⅱ与偏心浮筒顶部的连接耳板Ⅰ上，所述偏心浮筒通过水下万向节连接固定于水下的锚桩，偏心浮筒下端可以绕水下万向节自由转动。


2.根据权利要求1所述的一种适用于浅水环境的永久系泊装置，其特征在于：所述系泊缆上连接配置块。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立新，袁远，王金光，祝传钰，刘河敬，阳仁俊，陈文科，缪宸，陈天，罗文臣，刘建成，
申请(专利权)人：招商局海洋装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44