专利名称：油轮装载组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油轮装载组件，所述油轮装载组件包括第一船载 软管装置和第二水下浮动软管装置，所述第一船载软管装置具有第一 耦合机构，所述第二水下浮动软管装置具有第二耦合机构，所述第二 耦合机构用于与第 一耦合机构相配合，以便在第 一与第二软管装置之 间得到不透流体的连接。
利用动态定位的油轮进行海上油轮装载是非常确实的实际应用。 通常，这类油轮这样装备，即油轮能到达海上指定位置，自身以稳定 的方式定位，提起连接在系统的水下浮动软管装置一端上的笫二耦合 机构，并将该第二耦合机构连接到配合的船载第 一耦合机构上。
提起第二耦合机构经常是涉及人工劳动的过程，因为需要提起悬
缆线并把这些悬缆线连接到船上的绞车上。由于在船的露天甲板上， 特别是在结冰和大浪的条件下工作是很危险的，所以很明显，在更恶 劣的海中，例如像北海得到相当低的可操作性。
永久连接到油或气生产设施上的软管装置的另一端使油或气能流
入到油轮中。在这种操作期间，油轮通过合适的机构(比如它的DP 能力)保持它的位置。
在美国专利No. 5，275，510 "海上油轮装载系统"中描述了一种这 样与DP油轮结合工作的软管装置。
如果这种操作将在出现冰的水中进行，则使问题复杂化。尤其是 如果出现相当大的冰盖层和大大小小的水山碎水块(bits),倘若把这 种软管装置连接到油轮的某个侧面位置上，则软管装置损坏的可能性 很高。 一种合理的解决方案是将软管拉到在油轮船体边缘内部形成的 船井中，冰盖层不能到达所述船井这里。然而，在测试中已观察到， 冰盖层当在船相对于冰移动的作用下破碎时，也常常在船体的底板下
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滑移。因此，从船井向下穿过油轮底部引出的任何软管部分同样有被
冰盖层损坏的危险。
发明内容
在本发明的第一方面，本发明的目的是提供一种用于保护从油轮 底部引出的软管的解决方案，以提供易于提起第二耦合机构，和简化 它与船载配合的第 一耦合机构的连接。
在本发明的第二方面，本发明的另一目的是提供一种第二软管装 置的布局/几何形状，所述布局/几何形状提供最大的油轮漂移机会。 这又使油轮能通过在操作区中连续移动四处"捣毁"而连续地破碎水 盖层，并避免被截留在较大范围的冰盖层中，所述较大范围的水盖层 由于改变海流而可能朝着不与油轮的纵轴对准的方向漂移。
这种破冰结构和能力的油轮已经存在，并因此本发明的另一个目 的是当这些油轮被用在处于出现水的水中装载码头时能使这些油轮的 效率最大化。
本发明还有一个目的是建立具有很高产量的挠性软管装置，使得 油轮不需要暴露于恶劣的海上结水条件下进行长时间的装栽。
按照本发明，第一耦合机构设置在油轮的内部竖直通道中，其中， 设置提升机构用于接合第二耦合机构，并将所述第二耦合机构朝向接 合第 一耦合机构的位置提升。这样能完全而容易地提起第二耦合机构， 并连接到第一耦合机构上。
在优选实施例中，提升机构包括一套管，所述套管可在通道内竖
直移动，且支承第一耦合机构。结果，第一耦合机构能下降，以接收 提升的第二耦合机构。
优选的是，水下软管装置包括一提起浮筒，所述提起浮筒位于第 二耦合机构的上方，并通过缆索机构与所述第二耦合机构连接，并且 其中，提升机构还包括用于夹紧缆索机构的夹紧机构。部件的这种组 合为第二软管装置在提起期间提供稳定定位。
因此，另外优选的是，提升机构还包括用于接合和提升提起浮筒 的提升装置。这为通过提起浮筒提升第二耦合装置提供了可能性。
按照本发明的又一个优选实施例，当套管包括用于第二耦合机构
的导向和闭锁(latching)装置时，能使第二耦合机构稳定，以便将所 述第二耦合机构连接到第 一耦合机构上。
另外优选的是，第一耦合机构相对于套管可水平移动。因此它能 移动离开提升提起浮筒的提升装置。
另外，在有利的实施例中，第二软管装置包括至少一个流体管线， 所述流体管线至少部分地形成倒置的悬链线形状，并形成与海床的连 接。这使油轮必要时能在周围充分移动地进行破水。
因此，有可能将具有倒置的悬链线形状的每个流体管线都连接到 压栽块上，所述压栽块位于第二耦合机构的下方，并通过相应的中间 流体管线连接到所述第二耦合机构上。在断开的情况下，压载块靠在 海床上。在连接的情况下，压载块从海底升起。
因此，优选的是，压载块和第二耦合机构还通过缆索连接，所述 缆索比中间流体管线短。这样减少或消除了每个中间流体管线上的负 载。
下面，通过参照附图将进一步说明本发明，所述附图概略地示出 本发明的实施例。
图1-5示出本发明的组件在五个连续操作阶段期间的实施例，每 个阶段以示意立面侧视图(a)和示意俯视图(b)示出。 图6示出油轮在组件处于断开情况下的总体视图，和 图7示出油轮在组件处于连接情况下的总体视图。
具体实施例方式
油轮船体1设有一通道2 (所谓的船井)，在所述通道2中套管3 可竖直移动。船井2和套管3通常横断面一致，所述横断面可以是圓 形或方形，如图所示。
套管3能通过合适的辅助机构4 (例如起重缆索)定位在任何预
定的升高位置。在辅助机构4的最低位置(如后面详细说明的)，第一 软管装置6的第一耦合机构5能与第二水下浮动软管装置8的第二耦 合机构7耦合，以使油或气能流动。这个最低位置可以是在船的龙骨 下方5-20米处。
第一软管装置包括第一部分6a、第二部分6b和柔性部分6c (这 里是铰接部分)，所述第一部分6a连接到第一耦合机构5上，所述第 一部分相对于套管3具有固定的竖直位置，所述第二部分6b连接到油 轮的甲板9上，而所述柔性部分6c连接第一和第二部分，这样以使套 管3在油轮船井2中能无阻碍的运动。
套管3在它的最高位置能锁定到船体1上(通过未示出的机构)， 用于正常的海上航行。该最高位置可以在船的龙骨上方0到IO米之间。 如后面将要说明的，在第二耦合机构7提起期间，选定用于套管3下 端的中间高度。
这个第二耦合机构7设有很短的一段缆索或悬缆线10，提起浮筒 11连接到所述缆索或悬缆线10的自由端上。
套管3的下侧还设有可移动的升降叉12，所述升降叉12优选为 具有可折叠的性质，以使能存放在套管3中或其附近。该升降叉12 包括两个可绕相应竖直轴线14枢转的夹紧臂13和两个可分开枢转的 导向部分15。这个升降叉12连接到可竖直延伸的套管部分16上，并 因此比套管3能进一步向下使用，以便接合悬缆线10。升降叉12在 其使用位置具有开口侧(导向部分15之间)，所述开口侧为大约6米 或更多。在其闭合端附近(在夹紧臂13处于夹紧位置的尖端处)，它 位于套管3的竖直中心线17下方。升降叉12在其开口端处还可装配 掣子(未示出)，所述掣子一旦卡在升降叉12中，便防止悬缆线10 与升降叉12分离。
千斤顶18安装在套管3中，并具有可延伸的活塞杆19，用于接 合提起浮筒11。
套管还设有锥形导向和闭锁装置，所述导向和闭锁装置在其顶端 具有锥形沟道20和闩锁21,用于接合第二耦合机构7上的对应物(未
示出)。
第一耦合机构5例如通过枢转运动相对于套管3可水平移动。 图1示出起始位置。在该起始位置油轮接近第二软管装置8。套
管3缩回到船井3中，而套管部分16则缩回到套管3内。升降叉12
处于套管3的边界内贮存位置(见图lb)。
下面，图2示出，套管部分16被降下，并使升降叉12进入这一
位置，在该位置导向部分15限定用于悬缆线10的变窄导向沟道，并
且其中，夹紧臂13的尖端处于接触关系。船的漂移方向用箭头28表示。
一旦悬缆线10被卡在升降叉12中并在套管3下方定中心(图3 ), 则套管这样被降下(通过其辅助机构4)，以使提起浮筒11穿过锥形 或漏斗形沟道20进入套管3。升降叉12可以在浮筒11通过沟道20 之前短暂地缩回到它的5&存位置。
同时或者接着，液压操作的千斤顶18降下其活塞杆19 (图3)， 并且所述活塞杆19通过闭锁装置(未示出)接合提起浮筒11的顶部。 然后该千斤顶18升高提起浮筒11 (图4)，并随着所述提起滚筒11升 高具有笫二耦合机构7的整个笫二软管装置8。当提起浮筒11已通过 沟道20和第 一耦合机构时，第 一耦合机构5将移动到与第二耦合机构 7对准的位置(图5b)。
当第二耦合机构7已足够地升起时，便与沟道20配合，并通过闩 锁21锁住，而后能与其配合的第一机构5耦合。
由第一和笫二耦合机构限定的软管连接器可以作为结构元件执 行，所述结构元件包括轴承装置，以使油轮连接到笫二软管装置上时 能为油轮提供风向标。
有利的是，当油轮装载时，套管3在船井2内逐渐升起，以将整 体几何形状调整到船的吃水增量。照这样， 一旦装满油或者万一发生 事故时，能以良好限定的形态迅速地实施断开。
参见各附图，笫二耦合机构7连接到压载块22上，所述压载块 22在不使用时靠在海床上。第二耦合机构7在其下端还连接一个，但
优选连接一个以上的中间流体管线23。每个中间流体管线23在其下 端均连接压载块22。照这样，当系统不用时，压载块靠在海床24上， 第二耦合机构7具有足够的浮力，以保持自身在系缆模式，因此，连 接压载块22和第二耦合机构7的缆索(未示出)承担系缆载荷，而且 中间流体管线23通常未被拉伸。在某些情况下，缆索可以省去。
从压载块22起，柔性流体管线25以倒置的悬链线铺设到海床上 的管道端部26。可以有一个或多个这样的管道端部和倒置的悬链线。 悬链线通过沿着流体管线25的长度装配分布的浮力组件27形成。可 通过改变这些浮力组件27的数量和位置采用构型，以适应任何深度极 限或任何冰龙骨水平。
倒置的悬链线和长的竖直立管管柱(中间流体管线23)的整体几 何形状使油轮能有大的漂移。管道端部26可以这样设置，使得整个系 统具有稳固的对称性质的平衡位置。
当系统使用时，压载块22只以一标称量与海床24分离，便于油 轮随着波浪和任何低潮汐运动，而不会触及海床。这样使能以实际"自 由落体"模式实施紧急断开。
要注意的是，本发明的系统和方法的任何上述特点都能单独地或 以任何合适的组合使用。因此，本发明不限于上述具体的实施例，所 述实施例可以在如所附权利要求书限定的本发明范围内以许多方式改 变。
权利要求
1.一种油轮装载组件，其包括第一船载软管装置和第二水下浮动软管装置，所述第一船载软管装置具有第一耦合机构，所述第二水下浮动软管装置设有第二耦合机构，该第二耦合机构用于与第一耦合机构相配合，以在第一和第二软管装置之间获得不透流体的连接，其特征在于，第一耦合机构设置在油轮的内部竖直通道中，其中，设置提升机构用于接合第二耦合机构，并将所述第二耦合机构朝向接合第一耦合机构的位置提升。
2. 按照权利要求1所述的油轮装载组件，其中，提升机构包括套 管，所述套管可在通道内竖直移动，并支承第一耦合机构。
3. 按照权利要求2所述的油轮装栽组件，其中，水下软管装置包 括提起浮筒，所述提起浮筒位于第二耦合机构的上方，并通过缆索机 构与第二耦合机构连接，提升机构还包括用于夹紧缆索机构的夹紧机构。
4. 按照权利要求3所述的油轮装载组件，其中，夹紧机构包括两 个相对的夹紧臂，所述两个相对的夹紧臂可在夹紧位置与松开位置之 间移动。
5. 按照权利要求4所述的油轮装载组件，其中，所述夹紧臂能够 围绕相应的竖直延伸的轴线枢转。
6. 按照权利要求5所述的油轮装载组件，其中，每个夹紧臂包括 可单独地枢转的缆索机构导向部分。
7. 按照权利要求3-6中任一项所述的油轮装载组件，其中，夹紧 机构设置在可竖直延伸的套管部分上。
8. 按照权利要求2-7中任一项所述的油轮装载组件，其中，提升 机构还包括提升装置，所述提升装置用于接合和提升提起浮筒。
9. 按照权利要求8所述的油轮装栽组件，其中，提升装置包括活 塞-缸组件或起重缆索。
10. 按照上述权利要求中任一项所述的油轮装载组件，其中，套 管包括用于第二耦合机构的导向和闭锁装置。
11. 按照权利要求IO所述的油轮装载组件，其中，导向和闭锁装置包括向上成锥形的沟道，所述沟道在其上端具有闩锁，用于接合第二耦合才几构上的相应对应物。
12. 按照权利要求2-11中任一项所述的油轮装载组件，其中，第 一耦合机构相对于套管可水平地移动。
13. 按照权利要求2-12中任一项所述的油轮装载组件，其中，第 一软管装置包括第一部分、第二部分和柔性部分；所述第一部分连接 到第一耦合机构上，所述第一部分相对于套管具有固定的竖直位置， 所述第二部分连接到油轮的甲板上，所述柔性部分连接第 一和第二部 分上。
14. 按照上述权利要求中任一项所述的油轮装载组件，其中，第 二软管装置包括至少一个流体管线，所述流体管线至少部分地形成倒 置的悬链线形状，并形成与海床的连接。
15. 按照权利要求14所述的油轮装载组件，其中，每个具有倒置 悬链线形状的流体管线连接到压载块上，所述压载块设置在第二耦合 机构的下方，并通过相应的中间流体管线连接到所述第二耦合机构上。
16. 按照权利要求15所述的油轮装载系统，其中，压载块和第二 耦合机构还通过缆索被连接，所述缆索比中间流体管线短。
全文摘要
一种油轮装载组件，其包括第一船载软管装置(6)和第二水下浮动软管装置(8)，所述第一船载软管装置(6)具有第一耦合机构(5)，而所述第二水下浮动软管装置(8)设有第二耦合机构(7)，所述第二耦合机构(7)用于与第一耦合机构(5)相配合，以便在第一和第二软管装置之间得到不透流体的连接。第一耦合机构(5)设置在油轮的内部竖直通道(2)中，其中，设置提升机构(12、18)，用于接合第二耦合机构(7)，并将所述第二耦合机构(7)朝向接合第一耦合机构(5)的位置提升。
文档编号B63B22/02GK101360645SQ200680050981
公开日2009年2月4日 申请日期2006年11月27日 优先权日2005年11月29日
发明者B·施托滕, J·C·佩尔戴克, J·德巴恩 申请人:蓝水能源服务有限公司