专利名称：带横摇阻尼机构的船的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单体重型提升起重机船且涉及一种单体近海钻井船。
背景技术：
在权利要求1的前序中提到的类型的重型提升起重机数十年来已可自申请者购 买到，特别地用于安装到船上，例如货船、用于近海工业中的供应船等。这种具有重型提升 起重机的单体船(例如)适合于支持对近海水面和海底油气田开发设施的构建和维护。具 有3000吨提升能力的重型提升桅杆起重机已由申请者建置用于Sapura3000，一种重型提 升和管道铺设船。一般而言，重型提升起重机船具备水压载系统，其允许在提升操作期间补偿由起 重臂的重量和可能悬置的负载造成的静态横倾，特别是当负载自船上落下时。这种水压载 系统通常在船的船体中包括水压载箱和相关联的泵。一般而言，泵容量形成对压载转移的 限制且实际上限制起重机的起重臂的回转速度。已知利用主动横摇阻尼机构来额外地稳定起重机船。这种机构主动地抑制横摇运 动。横摇运动是绕船纵向轴线的旋转移动，其由波激发力矩生成，波激发力矩周期性地向船 施加力矩。对于起重机船，由于从重型提升起重机悬置的负载，甚至较小的横摇力矩可产生 较大的横摇漂移。在US 2007/0123120中描述了基于使用Voith Schneider推进器的主动横摇阻尼 机构的实例。这种主动横摇阻尼机构的缺点在于对于带重型提升起重机的船，特别是对于 带有提升能力为1500吨或更高的重型提升起重机的船，其能力是有限的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有重型提升起重机的单体船，该船配备有所改进的 主动横摇阻尼机构。通过向重型提升起重机船配备主动横摇夹持机构来实现这个目的，主动横摇夹持 机构包括固体横摇阻尼压载物，其可在船壳的横向上移动；传感器，其检测船体的横摇运 动；以及，驱动与控制系统，其可操作以响应于传感器的检测来造成并控制固体横摇阻尼压 载物的移动以提供横摇稳定。因此，通过借助于受主动控制的固体压载物来产生抵消力矩以实现主动横摇稳 定。传感器检测横摇运动且驱动与控制系统根据需要来控制抵消力矩。该机构可以用动态模式和静态或半静态模式使用，在动态模式，固体压载的往复 横向运动是匹配的以抵消海波引起的船的横摇运动，且在静态或半静态模式，固体压载物 用于抵消由起重臂或由从起重机悬置的(轻)负载(例如在回转期间)引起的横倾。由于其主动横摇阻尼机构，具备重型提升起重机的船可以用起重臂的高回转速度 来进行操作。显然，“更缓慢的”水压载物在可同时用于抵消在起重臂(例如，带有轻负载) 回转期间船的横倾。
本发明还涉及用于近海油气钻井工业的单体近海钻井船。根据本发明的这种船配 备有主动横摇阻尼机构，主动横摇阻尼机构包括固体横摇阻尼压载物，其可在船壳的横向 上移动；传感器，其检测船壳的横摇运动；以及，驱动与控制系统，其可操作以响应于传感 器的检测来造成并控制固体横摇阻尼压载物的移动来提供横摇稳定。应了解本发明的单体近海钻井船也可具备本文参考单体重型起重机船所公开的 一或多个特点，且本发明的单体重型起重机船也可具备本文参考单体近海钻井船所公开的 一或多个特点。应当指出的是法国核动力航空母舰夏尔戴高乐号(Charles DeGaulle)配备计算 机化的集成式稳定系统，其被设计成维持着在水平0. 5度内的稳定，允许航空器在高达海 况5/6的情况下操作。除了航空母舰的两对主动稳定鳍和双舵外，该系统还具有两个计算 机控制的补偿单元，其包括两个直轨道用于携载有22吨自重的系列或传动系(train)。这 些轨道在飞行甲板下方沿横向延伸。这种系统被设计成补偿风和横倾且控制横摇、偏航和 浪涌。这种航空母舰稳定系统的另一发展披露于US 6，349，660中。在EP 1304289中披露 了用于小型船的这种系统的另一发展，小型船具有安装于U形轨道上的一系列压载主体。根据本发明的重型提升起重机船优选地具有桅杆起重机，其具备至少3000吨的 最大起重能力，更优选地具有5000吨或更高的起重能力。起重机的桅杆的高度优选地超过75米，而起重臂的长度可超过75米。由在起重臂外端处的升降缆线引导件所引导的升降缆线的半径可高达122米，其 可被称作动臂起重器。根据本发明带有桅杆起重机的单体船优选地适合于搬运大型的海底模块，例如， 在3000米水深重达600吨的模块。在本发明的优选实施例中，起重机设于船的船尾处。优选地，重型提升起重机船被制备成也容纳S形布置(S-Iay)的管道铺设设备或 配备有这种设备。在优选实施例中，根据本发明的船还具备动态定位器件，其在起重或钻井操作期 间可优选地与主动横摇阻尼机构一起操作。根据本发明的主动横摇阻尼机构包括固体横摇阻尼压载物，其可在船壳的横向上 移动。对于重型提升起重机船，横摇阻尼压载物的总质量优选地在500吨与2500吨之 间，更优选地在1000吨与2000吨之间，例如1000吨或1500吨。对于钻井船，横摇阻尼压载物的总质量优选地在100与750吨之间，更优选地200 吨与400吨之间，例如300吨。优选地，形成横摇阻尼机构从而使得单个压载主体安装于一组相关联轨道上并沿 着这组相关联轨道而被加以引导，与具有安装于一组轨道上的一系列压载主体的已知航空 母舰系统形成对照。这允许避免与所述系列的压载主体内的压载主体互连相关联的任何问 题。而且这也允许压载主体的重心相对于船的中心线尽可能多地向外移位，从而获得有所 增加的恢复力矩。优选地，压载主体被实施为单体金属块、或者固定到彼此的一组金属块以便形成 单个固体主体，其具有至少100吨的重量，以便得到紧凑的压载主体。
优选地，压载主体具有大于其横向尺寸的高度，从而允许压载主体的重心相对于 船的中心线尽可能多地向外移位，从而获得有所增加的恢复力矩。施加到起重机船上的波激发力矩通常具有5至25秒的波周期。为了在这种高频 率下移动这种较大的固体横摇阻尼压载物，需要具有很大功率容量的驱动系统，甚至高达 数兆瓦。优选实施例具有超过2. 5兆瓦的功率容量，例如3或4兆瓦。当具有合适尺寸时，横摇阻尼压载机构预期使得具备5000吨重型提升桅杆起重 机的起重机船的静态横倾从超过9度降低到小于3度(在水平延伸的起重臂相对于船在横 向定向的情况下)。主动横摇阻尼机构对于轻负载操作给出起重机船性能的显著改进以及近海条件 的工作性能的显著改进。横摇阻尼机构可显著地补偿由提升轻负载的起重机的回转运动所造成的静态横 倾。这种系统的反应时间优选地比起重机的回转速度更快，表示起重机操作速度并不受到 新的抗横倾系统的限制。该机构的原理在于形成恢复力矩。在带有轻负载的起重机回转的情况下，这个恢 复力矩将补偿由起重机的起重臂重量所造成的横倾力矩。在横摇运动的情况下，恢复力矩 将补偿由波造成的横倾力矩。在单体钻井船上的主动横摇阻尼机构允许显著提高近海条件的工作性能，例如， 在恶劣环境和天气条件下，例如，排除对采用更昂贵的半潜型钻井船的需要。
在所附权利要求书和参考附图的下文的描述中描述了另外的有利实施例。在附图中图1示意性地描绘了具有重型提升桅杆起重机的近海船，其尤其适合于在海床上 铺设管道，图2部分地以剖视图的形式示出图1所示船后侧处的升降起重机，图3示出自不同方向的图2的升降起重机，图4示出从上方观察的图2和图3的升降起重机的视图，图5示出图1的船的船体的截面，图6示出单体近海钻井船，图7示出沿着图8中的线VII-VII的横截面，图8示出图6的船的部分的平面图，图9示出在较低甲板水平处的图8的部分的平面图，图10示出图6的船的纵截面。
具体实施例方式图1示出近海重型提升起重机船1，其也尤其适合于在海床上铺设管道。船1具有单体2，单体2带有工作甲板3和在船体2前部处用于船员起居的上部结 构4。船1配备水压载系统，例如，包括防横摇箱12。水压载系统是本领域已知的，例如，
6开放底部的箱系统，其通过修改横摇谐振周期而减轻横摇。在此实例中，船1具有180米的长度和46米的船幅或船的最大宽度(beam)。在此实例中，船1还具备管道铺设设施，此处为S形布置(S-Iay)型，在工作甲板 3上具有一或多个焊接站用于以基本上水平的取向来联接管道部段9a。在工作甲板3上还 存在被称作张紧器8的装置用于携载从船1向下悬挂的管道9的重量。船还可配备另一类 型的管道铺设设施，例如(刚性的)卷轴式铺设设施。而且，船1具有托管架5，托管架5在船1后侧处在船1的船体2外部突出，在船 体2上接合于接合点处从而使得其可绕基本上水平的枢转结构6而枢转、且形成向下弯曲 的支承件用于朝向海床移动的管道。而且，船1具有重型提升起重机20，在此实施例中安置于船体的与托管架5相同侧 附近，此处在船体2的船尾处，该升降起重机20具有固定到船体2上的竖直结构。升降起 重机20将在下文中更详细地描述。此处，起重机20安置于船1的纵向轴线上，在管道9离 开工作甲板3的位置上方。在图2至图4中详细地示出升降起重机20，其具有带底脚部22的基本上中空的竖 直柱21，底脚部22固定到船1的船体2上。而且，柱21具有顶部23。升降起重机20具有起重臂24，其在图1中示出处于两个不同的位置。环形轴承结 构25绕竖直柱21延伸并引导且携载着起重臂连接构件26，使得起重臂连接构件26和因此 起重臂24可绕柱21旋转。在此情况下，起重臂连接构件26形成基本上水平的枢转轴线，使得起重臂24也可 上下枢转。存在至少一个驱动电机27用于使起重臂连接构件26沿着环形轴承结构25移 位。举例而言，环形轴承结构25包括一或多个引导轨道，引导轨道绕柱21延伸，且在引导 轨道上经由运行轮来支承住起重臂连接构件26的环形部件28。起重臂固定支承件29在两 个位置处布置于部件28上。驱动电机27可(例如)驱动小齿轮，小齿轮与柱21周围的带 齿轨道相接合。为了使起重臂24上下枢转，设有顶索绞盘(topping winch) 30，顶索绞盘30具备 顶牵缆线(topping cable)31，顶牵缆线31接合于起重臂24上。而且，升降起重机20包括升降绞盘35用于升高和降低负载，具有相关联的升降缆 线36和升降钩37。在柱21的顶部23处设有顶部缆线引导件40，其具备用于顶牵缆线31的缆线滑轮 组件41和用于升降缆线36的缆线滑轮组件42。用于升降缆线36的一或多个缆线滑轮组件43和用于顶牵缆线31的缆线滑轮组 件44布置于起重臂24上。用于每个缆线的缆线部件数目可由本领域技术人员适当地加以 选择。绞盘30和35在此情况下安置于竖直柱21的底脚部22中，从而使得顶牵缆线31 和升降缆线36从相关联的绞盘30、35向上延伸、穿过中空竖直柱21到顶部缆线引导件40 且然后朝向起重臂24上的缆线引导件43、44。顶部缆线引导件40具有旋转轴承结构，例如带有绕柱21顶部的一或多个运行轨 道和带有运行滑轮，运行滑轮接合于缆线滑轮组件所安装到的结构部件的运行轨道上。因 此，顶部缆线引导件40可沿循着起重臂绕竖直柱21的旋转移动，且采取与起重臂24基本上相同的角位置。顶部缆线引导件40可具有相关联的驱动电机组件，其确保顶部缆线引导件40沿 循起重臂24绕柱21的旋转移动，但不带驱动电机组件的实施例是优选的。起重臂绞盘31和升降绞盘35布置于可旋转的绞盘支承件50上，可旋转的绞盘支 承件50可绕与竖直柱21基本上平行的旋转轴线旋转。可移动的绞盘支承件50相对于竖 直柱21可移动地安装。绞盘支承件50此处位于竖直起重机结构中，优选地在柱21的圆形 截面部分下方的底脚部22区域中，且与顶部缆线引导件40机械地解除联接。支承件50也 可(例如)布置于柱下方的船的船体中，例如，底脚部可具有延伸到船体内的延伸部。在所示实例中，绞盘支承件50是基本上圆形平台，其在其圆周处安装于环形轴承 51中，且绞盘31、35布置于该平台上。在此情况下，环形轴承51使得该平台可绕竖直轴线 旋转，竖直轴线与顶部缆线引导件的旋转轴线重合。轴承可具有任何适当设计，包括沿着圆 形轨道运行的台车。可旋转的绞盘支承件50具有相关联的驱动电机组件52用于移动绞盘支承件50， 使得绞盘支承件50在起重臂24绕竖直柱21旋转移动的情况下相对于起重臂24维持基本 上恒定方位。绞盘支承件50相对于顶部缆线引导件40的方位同样保持基本上恒定，因为 其移动同样是起重臂24旋转移动的结果。在所示实施例中，存在着角度传感器60用于检测起重臂连接构件26的部件28相 对于竖直柱21的位置，绞盘支承件50的驱动电机组件52具有相关联的控制器件53，相关 联的控制器件53与角度传感器60在操作上接触。绞盘31、35各自具有相关联的电动(或电动液压)绞盘驱动电机组件38、39，其安 置于可移动的绞盘支承件50上。所需电能由发电机供应，发电机安置于船上距可移动的绞 盘支承件50 —定距离的其它位置。一或多个滑动接触件(未图示)设于这些发电机与绞 盘驱动电机组件38、39之间的电连接中。在未图示的变型中，绞盘支承件50可绕竖直轴杆旋转，这个轴杆具备一或多个滑 动接触件。在此实施例中，深水降低缆线延伸穿过这个轴杆的中心。经由一或多个滑动接触件，电流供应优选地馈送到绞盘支承件50上的电气设备。升降起重机20具备用于升降起重机操作者的驾驶室70，该驾驶室70在此情况下 由环形轴承结构25承载，起重臂24固定到环形轴承结构25上，从而驾驶室70可使起重臂 绕竖直柱21旋转。在驾驶室70中设有至少若干控制构件(未图示)，用于操作升降缆线36的绞盘35 和用于操作顶牵缆线31的绞盘31。绞盘驱动电机组件38、39具有相关联的控制器件(未 图示)，其与驾驶室70中的相关联控制构件成无线通信。举例而言，多个无线发射/接收单 元安置于竖直柱周围，在竖直柱周围的驾驶室70的路径中或其附近。用于绞盘支承件50上的一或多个绞盘的控制器件(例如，电子控制设备)优选地 也定位于这个绞盘支承件50上。从附图可以看出，优选地，竖直柱21具有基本上连续的外壁。在此情况下，从起重 臂连接构件到顶部23，竖直柱的水平截面基本上是圆形，且截面朝向柱顶部逐渐减小。柱 21的底脚部22基本上为矩形，这具有底脚部22可容易地固定(通过焊接或使用螺栓)到 船1的船体2的纵向和横向舱壁的优点。在未图示的变型中，竖直柱部分地或完全地为杆框架。从图1中可以看出，保持托管架处于所希望位置的负载支承连接结构80在升降起 重机20的竖直结构与托管架5之间延伸，升降起重机20的竖直结构在托管架5在船体2 上的接合点6上方的位置处(在此情况下，在用于起重臂24的环形轴承结构附近)，托管架 5在远离托管架5在船体2上的接合点6的位置处。船1可用于铺设管道9，但也用于升降工作，诸如在近海工业中当安装平台、水下 安装等等之时执行的升降工作。在图5中示出船1的截面。在船的船体中，如此处所示，优选地在主甲板100下方 的中层甲板20上，船具有室101，横摇阻尼机构位于室101中。此处这种机构包括一定数目 的固体压载主体110，固体压载主体110可在船体的横向以可往复移动的方式移位。可以看出，固体压载主体110行进的横向距离为到船中心线的任一侧至少10米， 更优选地至少15米。甚至更优选地，除了船的船体外部隔舱之外，船的整个船幅可用于固 体压载主体110的行进。优选地，压载主体100是固体金属块或一定数目的固体金属块或金属板。或者，压 载主体包括一段长度的缆线或链，例如用于水下操作。在替代实施例中，压载主体包括船相 关设备或供应(备用部件等)。此处，每个压载主体110配备着辊111，且船具有一或多个直轨道，直轨道相对于 船在横向延伸且具有靠近船体侧部的对置端部。显然，可设想到压载主体上除了一或多个 轨道和辊之外的其它弓I导与轴承布置。在此实施例中用于压载主体110中每一个的驱动装置包括两个绞盘115和带缆线 116,117的缆线布置，缆线116、117允许使该压载主体在两个方向上移位。绞盘115优选 地是带鼓的绞盘，鼓具有用于缆线的双螺旋凹槽。举例而言，每个绞盘具有400kw的容量。 优选地多个压载主体和相关联的驱动装置并排放置于室中，例如这些压载主体中的4个或 5个。此处每个压载主体在其对置的横向侧部处配备有阻尼器，例如液压阻尼器，优选 地具有超过0. 25米的冲程。船体还配备水压载箱125和横摇阻尼水箱128。用于一或多个压载主体的驱动装置还包括控制系统，其可操作以响应于传感器的 检测来造成并控制固体横摇阻尼压载主体的移动以提供横摇稳定。应了解到，横摇阻尼机构也可运用于半静态模式，其中一或多个压载主体被定位 成对抗由船上负载所造成的大致静态或缓慢变化的横倾，例如，以对抗由起重机的起重臂 回转(负载从起重机悬置或不悬置的情况下)所造成的横倾。应当指出的是，重型提升起 重机的起重臂重量使得起重臂回转到与船成横向的位置，引起显著横倾，然后可由横摇阻 尼机构的合适的半静态操作来补偿(部分地或完全地)显著横倾。。现将参看图6至图10阐明配备了根据本发明的横摇阻尼机构的单体近海钻井船 的实例。应了解横摇阻尼机构具有与参考重型提升起重机船所解释的横摇阻尼机构相同的 基本设计，且其特点，例如优选特点，可包括于用于钻井船的实施例中。钻井船200 —般适用于近海钻井，例如用于油气勘探，井检修和/或其它钻井相关 作业(例如，海底设备的检修和/或放置)。
船体202具有船员起居舱和在船舷侧上的舰桥203，此处具有直升机平台。船包括水压载系统，优选地被配置成允许横摇运动抑制，例如，包括防横摇箱207。优选地，船200的船体202具有月池205，优选地在船的纵向轴线上居中。在此实例中，有效地在月池205上方，多个火线(或作业线)升降系统210安装于 船体202上，从而使得优选地，可在该系统的前方和后方接近月池205的前部和后部。应了 解到，单个火线升降系统也可存在于船的替代型式上。在此实例中，优选地，多个火线升降系统210包括桅杆211，其具有顶侧和基部，在此实施例中作为横向桁梁的基部被连接到钻井船 的船体，其中桅杆211具有中空构造，中空构造具有第一侧212(在此实例中为后侧)和对 置的第二侧213 (在此实例中为前侧)；第一升降装置，其由桅杆支承且具有可沿着第一火线214a移位的负载附连器件 214，第一火线214a在桅杆212的第一侧外侧上且邻近着该第一侧而延伸；第二升降装置，其由桅杆支承且具有可沿着第二火线215a移位的负载附连器件 215，第二火线215a在桅杆的第二侧213外侧上且邻近着该第二侧213。第一升降装置和第二升降装置各自包括一或多个缆线以及一或多个相关联的绞 盘以操纵负载附连装置中每一个相对于桅杆的位置。绞盘优选地位于桅杆211中，最优选 地在桅杆基部，但其它位置也是可能的。可从US 6，763，898得到桅杆211和升降装置的细节，US 6，763，898以引用的方
式结合到本文中。BOP储存装置优选地邻近月池205存在于船的船体中。此处第一升降装置适于将BOP升高和降低到海床。船包括立管储存装置，在附图 中未示出。一或多个工作甲板优选地设于靠近桅杆处，例如，在桅杆的后方和前方处，其允许 覆盖月池205的一部分。工作甲板可以是移动式的和/或包括移动式的甲板部分。在此实例中，船200在桅杆前侧处具备旋转钻进驱动装置，即顶部驱动装置216， 从而使得有可能经由前火线215a来进行钻进。应了解到，旋转钻进驱动装置也可(或作为 替代)位于桅杆后侧处。同样，立管储存和搬运系统可根据需要布置于桅杆前侧处。在图7中示出船1的截面，大体上就在月池205的尾部处。在船的船体中，在主甲 板下方，船具有室250，横摇阻尼机构位于该室250中。此处这个机构包括两个固体压载主 体260，两个固体压载主体260并排布置且可在船体的横向上移位。可以看出，固体压载主体260行进的横向距离是到船的中心线的任一侧至少5米， 更优选地至少7. 5米，在此实例中为9米。图7、图8示出均处于其极端位置260'和260" 的主体260。优选地，压载主体260是固体金属块、或一定数目的固体金属块或板。在此实例 中，每个压载主体的重量在100吨与200吨之间，例如150吨。此处，每个压载主体260具备底辊261，底辊261在船的相关联轨道262上运行，所 述轨道是直的且具有在船中的室250的相对着的侧部处的对置端部。优选地，一或多个轨 道也装配于压载主体的路径上方，且压载主体具备在所述上轨道263上运行的上辊。在图 10中可看到这些轨道。
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在此实例中，压载主体260中每一个的驱动装置包括绞盘270和带缆线271、272 的缆线布置，缆线271、272允许压载主体在两个方向上移位。绞盘270优选地布置于压载 主体的相关联路径下方的高度处，如在图7中所示。绞盘可具有鼓，鼓具有用于缆线的双螺 旋凹槽。举例而言，每个绞盘具有数百kW的容量。用于一或多个压载主体260的驱动装置还包括绞盘控制系统，其可操作以响应于 一或多个合适传感器的检测来造成和控制固体横摇阻尼压载主体的绞盘的移动，来提供横
摇稳定。应当指出的是，用于检测横摇运动的传感器是任何传感器或传感器系统，例如，包 括一或多个传感器和相关联的计算机，其允许提供相关控制信息来合适地控制固体横摇阻 尼压载主体的驱动器件的操作。其可以(例如)是提供船的角度信息的角度检测传感器， 例如包括一或多个陀螺传感器，但也可以是测量或解释例如波高度、波周期这些实际波运 动的传感器(诸如基于红外或基于雷达的传感器系统)，且也可包括(例如)一种使用先前 储存的关于(例如该船所采用的区域特定的)波型的数据(例如，基于来自浮标的测量) 的传感器系统。传感器系统也可使用风速和/或风向测量，或者影响船运动(并不限于横 摇运动)的其它参数。此处每个压载主体在其对置的横向侧处配备着阻尼器，例如，液压阻尼器，优选地 具有超过0. 25米的冲程。在船200中横摇阻尼机构的操作允许减弱钻井船的横摇且因此允许提高船的工 作性能，例如，当在不利条件下执行钻探操作时。例如当搬运BOP或类似设备时表现出特定优点。在本技术中已知防喷器常常是庞 大且很笨重的设备工件。当横摇阻尼机构运行从而减轻船的横摇时，极大地便利了搬运这 种Β0Ρ，诸如使之从其储存位置到火线或者从火线到储存位置。一般而言，带可移动压载主体的横摇阻尼机构的操作允许在钻井期间精确地控制 钻柱上的负载，且可有助于作用于所述钻柱上的升沉补偿器的效果。在立管柱组装(且拆卸也有可能)期间，在钻井船上主动使用横摇阻尼机构是有 利的，其中立管部段端对端地连接。由于悬置的立管柱一般具有竖直方位，船的横摇运动造 成悬置的立管与将要连接到立管柱的新立管部段之间的对准误差。在立管部段上的许多连 接器仅允许较小的对准误差，且一般而言连接过程将受到横摇运动的阻碍。在这个过程中 横摇阻尼机构的使用将减小或减轻任何对准误差且因此有益于高效的过程。—般而言，横摇阻尼机构允许在至今需要较大且昂贵的半潜型钻井船以便获得稳 定钻井情况的地理区域中部署单体钻井船。对于附图所示船中的每一个，优选地，形成横摇阻尼机构，从而使得单个压载主体 安装于一组相关联轨道上且沿着一组相关联轨道得以被引导。这允许压载主体的重心相对 于船的中心线尽可能多地向外移位，从而获得有所增加的恢复力矩。而且对于附图所示的船中的每一个，优选地，压载主体实施为单体金属块，或固定 到彼此的一组金属块以便形成单个固体主体，具有至少100吨的重量，以便得到紧凑的压 载主体。而且对于附图所示的船中的每一个，优选地，压载主体具有大于其横向尺寸的高 度，从而允许压载主体的重心相对于船的中心线尽可能多地向外移位，从而获得有所增加
11的恢复力矩。
权利要求
一种带重型提升起重机(20)的单体船，所述起重机包括；基本上中空的竖直柱(21)，其具有底脚部(22)和顶部(23)，所述底脚部(22)固定到所述船体上，起重臂(24)，其具有超过所述船的船体的作用范围，起重臂连接构件(26)，其可绕所述柱(21)旋转，所述起重臂连接构件形成基本上水平的枢转轴线从而使得所述起重臂可上下枢转；顶牵器件(30，31)，其用于使所述起重臂(24)上下枢转，包括起重臂绞盘(30)和起重臂升降缆线(31)，在所述升降起重机的起重臂上的一或多个升降缆线引导件(43)；用于升降负载的升降器件(35，36)，其包括升降绞盘(35)和相关联的升降缆线(36)，升降缆线(36)从所述绞盘延伸到所述起重臂上的升降缆线引导件，其中所述船具备水压载系统，以及其中所述船还包括主动横摇阻尼机构，其特征在于，所述主动横摇阻尼机构包括固体横摇阻尼压载物(110)，其可在所述船体的横向上移动，传感器，其检测所述船体的横摇运动，驱动与控制系统(115)，其可操作以响应于所述传感器的检测来造成和控制所述固体横摇阻尼压载物的移动用以提供横摇稳定。
2.—种单体近海钻井船(200)，所述船包括钻井结构(211)，其具有一或多个钻井站，允许从所述船执行海底钻井操作， 其特征在于，所述船配备主动横摇阻尼机构，其包括固体横摇阻尼压载物(260)，其可在所述船体的横向上移动，传感器，其检测所述船体的横摇运动，驱动与控制系统(270)，其可操作以响应于所述传感器的检测来造成和控制所述固体 横摇阻尼压载物的移动用以提供横摇稳定。
3.根据权利要求1所述的船，其中所述固体横摇阻尼压载物(110)具有至少800吨的 总质量，优选地在1000吨与3000吨之间，例如2000吨的质量。
4.根据权利要求2所述的船，其中所述固体横摇阻尼压载物(260)具有在100吨与750 吨的总质量，更优选地为200吨与400吨之间。
5.根据前述权利要求中一或多项所述的船，其中所述船(1；200)具备动态定位器件。
6.根据前述权利要求中一或多项所述的船，其中所述横摇阻尼机构使得单个压载主体 (110 ；260)安装于一组相关联轨道上且沿着一组相关联轨道引导。
7.根据前述权利要求中一或多项的船，其中压载主体(110；260)被实施为单体金属块 或者固定到彼此的一组金属块以便形成单个固体主体，具有至少100吨的重量。
8.根据前述权利要求中一或多项所述的船，其中压载主体(110；260)的高度大于其在 所述船的横向上的尺寸，例如，在1. 5米与4米之间的高度。
9.根据权利要求1所述的船，其中所述重型提升起重机能够升降至少5000吨的负载。
10.根据权利要求1所述的船，其中所述起重机还包括设于所述竖直柱的顶部(23)处 的顶部缆线引导件(40)；所述顶部缆线引导件(40)包括旋转轴承结构，从而使得所述顶部 缆线引导件可沿循所述起重臂绕所述竖直柱的旋转移动、并且采取与所述起重臂基本上相 同的角位置。
11.根据权利要求1所述的船，其中所述升降绞盘(35)安置于所述柱中，优选地在所述 竖直柱(21)的底脚部附近，从而使得所述升降缆线从所述绞盘延伸穿过中空的竖直柱到 所述顶部缆线引导件且然后到所述起重臂上的升降缆线引导件。
12.根据权利要求1所述的船，其中所述起重臂绞盘(31)和所述升降绞盘(35)布置于 可旋转的绞盘支承件(50)上，可旋转的绞盘支承件(50)可绕与所述竖直柱(21，22)基本 上平行的旋转轴线旋转，从而使得所述绞盘支承件(50)安装成可相对于所述竖直柱(21， 22)移动；所述绞盘支承件(50)具有相关联的驱动电机组件(52)用于移动所述绞盘支承 件(50)，从而使得所述绞盘支承件(50)在所述起重臂绕所述竖直柱(21，22)旋转移动的情 况下相对于所述起重臂(24)维持基本上恒定的方位。
13.根据权利要求1所述的船，其中所述竖直柱(21)具有基本上连续的外壁。
14.根据权利要求1所述的船，其中所述竖直柱(21)的水平截面基本上是圆形的，且其 中所述截面优选地朝向所述柱的顶部逐渐减小。
15.根据权利要求1所述船，其中所述柱(21)的底脚部基本上是矩形的。
16.根据权利要求2所述的船，其中所述船包括月池(205)和多个火线升降系统，所述 火线升降系统布置于所述月池处，优选地在月池上方，从而使得所述月池的部分在所述升 降系统的两个对置侧处延伸，其中所述系统(210)包括桅杆(211)，其具有顶侧和基部，例如，横向桁梁，所述基部连接到钻井船的船体，其中 所述桅杆(211)具有中空构造，所述中空构造具有第一侧(212)和对置的第二侧(213)，第一升降装置，其由所述桅杆加以支承、且具有可沿着第一火线(214a)移位的负载附 连器件(214)，所述第一火线(214a)在所述桅杆(212)的第一侧外侧上、且邻近着所述桅杆(212)的第一侧而延伸；第二升降装置，其由所述桅杆支承且具有可沿着第二火线(215a)移位的负载附连 器件(215)，其在所述桅杆的所述第二侧(213)外侧上、且邻近着所述桅杆的所述第二侧(213)。
17.根据权利要求16所述的船，其中所述横摇阻尼机构(260，270)安置在位于所述船 的甲板下方、优选地邻近所述月池(205)处的室(250)中。
18.一种用于操作根据权利要求1所述的单体起重机船(1)的方法，其中所述横摇阻尼 机构用于对抗由所述起重臂的回转引起的横倾。
19.一种海底钻井的方法，其中使用根据权利要求2所述的船(200)并且使用所述横摇 阻尼机构来对抗钻井操作期间和/或BOP搬运操作期间的横摇。全文摘要
本发明涉及带重型提升起重机的单体船。该起重机(20)包括起重臂(24)和用于升降负载的升降器件，起重臂(24)具有超过船的船体的作用范围。船具备水压载系统且还包括主动横摇阻尼机构。根据本发明，主动横摇阻尼机构包括固体横摇阻尼压载物(110)，其可在船体的横向上移动；传感器，其检测船体的横摇运动；以及，驱动与控制系统(115)，其可操作以响应于传感器的检测来造成并控制该固体横摇阻尼压载物的移动从而用以提供横摇稳定。
文档编号B63B39/02GK101918271SQ200880120086
公开日2010年12月15日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月11日
发明者A·博雷兹尼茨基, F·范希尔德, J·鲁登伯格 申请人:伊特雷科公司