近海海锚制造技术

一种海锚(1、40、40A、40B、40C)，用于深埋在海底泥土(2)中，包括：锚爪构件(4、41)、锚杆构件(7、49)以及用于限制其上的载荷施加点(13、15、63、63A、65)，以使所述载荷施加点(13、15、63、63A、65)在通过所述锚爪构件(4、41)的重心(9、46)的第一和第二方向上的装置(12、62、62A)，所述第一和第二方向相对于所述锚爪构件(4、41)的向前和向后方向(10、47)分别形成向前张开的锐角(A)和向后张开的锐角(C)，由此，在被向前拉动以在向前方向(F)上深埋之后，所述海锚(1、40、40A、40B、40C)能够被向后拉动以在向后方向(R)上深埋。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及海锚，并且尤其涉及用于在飓风中由近海行业使用的拖动埋设式和直接埋设式海锚。拖动埋设式海锚被初始地水平拉动以实现穿透进入海底表面。直接埋设式海锚通过通常已知为从动件的长形的重型工具推动进入海底表面，或者通过从海底表面上方的距离自由落下所产生的动量引起的撞击被强迫进入海底表面。
技术介绍
通常，近海钻探或生产平台通过多个锚索和锚保持就位，这些锚索和锚通常沿着以平台为中心的圆的圆周等距离地间隔开。飓风会将较大的力施加到该平台。如果锚已被选择成提供超过锚索的断裂载荷的保持能力，则这些力可能足够大，以至于使平台的上风舷处的锚索断开。如果在平台的上风舷上的一个或更多个锚索断开，则邻近的锚索会开始过载并且也可能断开。平台则可能脱离站台，随着张力在锚索中增大，在站台上的下风舷的锚将会遭受在载荷的方位角方向上的改变。这些锚将在增加的载荷作用下沿拉动方向以方位角转动进入海底泥土中并且被深埋直到剩余的锚索断开以使平台能够漂移为止。然而，如果平台沿直接通过下风舷锚的路径被驱动，则最后完好的锚索将使锚在竖直平面内以相反的方式向后转动，由此增加的载荷将使锚的埋设深度减小、使锚断裂并使锚在海底表面上被拖动。当平台在风暴中漂移时，拖动的锚将对于任何附近的管道造成严重的危害。当半浸入水中的漂移平台使锚索断开并且将锚拖动到附近的管道上时，在2005年8月发生的HurricaneKatrina(卡特里娜飓风)期间这种危害变成了高代价的事实。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是通过提供改进的海锚来避免上述危险，在已被深埋到海底表面下方并在一个方位角方向上加载时，该改进的海锚能够转动并深埋，以在向后拖动锚索并在相反的方位角方向上加载时提供逐渐增大的能力。下文中，当将锚的锚爪的支承表面(支承表面在锚承受其中的载荷时支承在泥土上)的区域中心埋设在海底表面下方超过支承表面的面积的平方根的二倍时，锚被认为深埋到海底表面下方的泥土中，其中，当锚在泥土中承受载荷时支承表面支承在泥土上。本专利技术的第二目的是提供一种改进的海锚，其具有在此处描述的锚爪重心处测量的至少两个操作的锚爪重心角，每个锚爪重心角都能够使锚沿轨迹埋设在海底泥土中。根据本专利技术的第一实施方式，一种海锚，所述海锚用于埋设在海底表面下方的泥土中，包括锚爪构件，所述锚爪构件具有支承表面，在所述锚在所述泥土中承受载荷时所述支承表面支承在所述泥土上；锚杆构件；至少两个载荷施加点，所述至少两个载荷施加点用于附接连接构件，连接构件用于将所述锚连接到锚索；以及通道，所述通道用于使所述连接构件能够在所述载荷施加点之间转换，使得所述载荷施加点位于包含所述支承表面的重心并与所述锚的基准直线形成倾斜角的直线上，所述基准直线包括所述重心并且限定所述锚的向前方向和向后方向，在向前方向上，所述支承表面具有最小的突出区域，并且所述基准直线位于所述锚的对称平面中，使得所述通道相对于所述基准直线成角度地固定，其中，所述倾斜角是关于第一载荷施加点的向前张开的锐角和关于第二载荷施加点的向后张开的锐角，由此，在载荷施加点处通过所述锚索经由所述连接构件施加到所述锚的载荷使所述锚沿关于所述第一载荷施加点的向前方向和关于所述第二载荷施加点的向后方向深埋在所述海底表面下方。优选地，所述向前张开的锐角具有在68°至82°范围内，更优选是75°的值，并且所述向后张开的锐角具有在68°至82°范围内，更优选是75°的值。优选地，所述通道适于接受所述连接构件，使得所述连接构件能够通 过在所述通道中运动从第一载荷施加点转换到第二载荷施加点，并且能够通过在所述通道中运动从第二载荷施加点转换到第一载荷施加点。优选地,所述通道包括槽,所述槽包括所述第一载荷施加点和所述第二载荷施加点，其中，所述第一载荷施加点和所述第二载荷施加点中的每个载荷施加点靠近所述槽的端部定位。优选地，所述第一载荷施加点和所述第二载荷施加点与所述重心间隔开的距离均在所述支承表面的平面面积的平方根的O. 12倍至O. 4倍的范围内。优选地，所述锚杆构件包括平坦构件。优选地，所述第一载荷施加点与所述第二载荷施加点间隔开的距离在所述支承表面的平面面积的平方根的O. 03倍至O. 3倍的范围内。优选地，所述锚杆构件刚性地附接到所述锚爪构件。优选地，所述锚杆构件附接到所述锚爪构件以致于能够绕平行于所述基准直线的轴线转动。优选地，包含所述第一载荷施加点和所述第二载荷施加点的直线相对于所述基准直线倾斜，以形成在向前张开0°至15°的范围和向后张开0°至5°的范围中的一个范围内的角。优选地，所述连接构件包括长形的辅助锚杆构件，所述长形的辅助锚杆构件包括在下端处的连接夹，其用于通过载荷销附接到所述锚杆构件；以及在上端处的初始第一载荷施加点，其用于附接锚索。优选地，在所述锚杆构件与所述辅助锚杆构件之间设置有临时保持装置，以将所述初始载荷施加点临时地保持在包含所述重心的直线上，所述直线相对于所述基准直线倾斜，以形成在52°至68°的范围内，更优选是60°的向前张开的角。优选地，所述临时保持装置包括剪切销。优选地，在所述锚爪构件的后部处设置有偏转装置，所述偏转装置包括向后面对的表面，所述向后面对的表面位于所述锚的所述对称平面的每一侧，并且均定位在相对于所述基准直线形成倾斜角的直线与所述对称平面相交的平面内，由此所述向后面对的表面从与其上的泥土相互作用中产生偏转力，以在力的向后指向的分量施加到第二载荷施加点时，便于所述锚在所述泥土中转动。优选地，所述倾斜角在10°至40°的范围内、较优选是30°。优选地,所述向后面对的表面的面积与所述支承表面的总面积的比值在O. 02至O. 2的范围内，较优选是O. 09。根据本专利技术的第二实施方式，一种海锚，所述海锚用于埋设在海底表面下方的泥土中，包括锚爪构件，所述锚爪构件具有支承表面，在所述锚在所述泥土中承受载荷时支承表面支承在所述泥土上；锚杆构件，所述锚杆构件包括至少两个可枢转的长形构件以及用于联接远离所述锚爪构件的所述长形构件的联接构件；以及载荷施加点，所述载荷施加点用于附接用于将所述锚连接到锚索的连接构件，使得所述载荷施加点位于直线上，所述直线包括所述支承表面的重心并与所述锚的基准直线形成倾斜重心角，所述基准直线包括所述重心并且限定所述锚的向前方向和向后方向，在向前方向上，所述支承表面具有最小的突出区域，并且所述基准直线位于所述锚的对称平面中，所述长形构件的长度使得所述联接构件在所述锚承受通过所述锚索施加的载荷时与所述锚爪构件间隔开，所述长形构件在附接点处附接到所述锚爪构件，使得所述附接点在所述对称平面上的突起间隔开，所述长形构件在所述联接构件上间隔开的附接点处附接到联接构件，其中，所述联接构件包括至少两个载荷施加点以及用于使所述连接构件在被附接到所述联接构件时能够在所述载荷施加点之间转换的转换装置，使得所述锚包括由所述锚索操作的多重稳定机构，由此所述连接构件能够在载荷施加点的位置的至少两个稳定位置之间可逆地运动。优选地，所述长形构件包括线材、绳、柱、索、链和刚性梁中的至少一个。 优选地，两个向前的所述长形构件对以及两个向后的所述长形构件对被设置并且具有的长度使得所述稳定位置在与所述锚爪构件的支承表面的重心相隔一定距离处，当所述锚在所述泥土中承受载荷时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·布鲁斯，
申请(专利权)人：布鲁帕特有限公司，
类型：
国别省市：