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CN116176767B - 一种适用于flng尾输作业的临时系泊定位系统及其作业方法 - Google Patents

一种适用于flng尾输作业的临时系泊定位系统及其作业方法 Download PDF

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CN116176767B
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陈义保
于涛
韩华伟
王扬威
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Yantai University
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种适用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置及其作业方法,属于海洋工程的技术领域,包括浮筒,浮筒的两侧分别铰接有连接梁,一侧的连接梁远离浮筒的一端与FLNG铰接,另一侧的连接梁远离浮筒的一端铰接有接触机构,浮筒上固设有电动锚机,电动锚机与接触机构通过回收缆相互连接。本发明具有够对船体波频运动有效控制的效果。

Description

一种适用于FLNG尾输作业的临时系泊定位系统及其作业方法
技术领域
本发明涉及海洋工程的技术领域,尤其涉及一种适用于FLNG尾输作业的临时系泊定位系统及其作业方法。
背景技术
FLNG(FPSO-LNG,浮式液化天然气生产储卸装置/船)是开发海洋天然气资源的重要工程装备。由于其舱容的有限性,使得FLNG必须在一段时间后进行外输作业以便腾出仓容继续生产。目前FLNG的外输系统主要分为两类,旁靠外输系统(side by sideoffloading system)与尾输系统(tandem offloading system),其中尾输系统被认为可以在更为恶劣的海况下使用,具有更广泛的应用前景。
目前如FMC、Technip等公司均开发出了FLNG尾输系统,其共同的特点是对两船之间相对水平运动的限制性较高,例如FMC公司研发的ATOL系统要求外输臂两端的相对运动在±10m以内时才能进行外输作业,而Technip公司研发的ALLS系统对于相对运动的要求也是±10m,由于系泊系统主要控制浮体的低频运动,而上述范围的运动主要由波浪频率所控制,采用常规系泊缆绳很难对两船运动进行有效控制,因此目前业界普遍认为FLNG尾输技术的使用须配备动力定位的LNG(液化天然气运输船)运输船。
针对上述的相关技术,申请人发现相对于常规LNG运输船,动力定位的LNG运输船造价较高且舱容更小。而采用常规系泊缆绳由于无法提供足够的回复刚度,导致两船体运动范围大,影响外输正常作业,为此业界需要提出一套能够对船体波频运动有效控制、环境适应性强、维修简便、造价相对较低的定位系统。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种适用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置及其作业方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置,包括浮筒,浮筒的两侧分别铰接有连接梁,一侧的连接梁远离浮筒的一端与FLNG铰接,另一侧的连接梁远离浮筒的一端铰接有接触机构,浮筒上固设有电动锚机,电动锚机与接触机构通过回收缆相互连接。
进一步的,所述浮筒内设有压载舱,压载舱通过调整压载量实现对回复刚度的调整。
进一步的,所述浮筒的底部设有压载重块。
进一步的,所述接触机构包括铰接接头。
进一步的,所述铰接接头的端部设有球形接头,外输时球形接头与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合。
进一步的,所述球形接头的端部设有系泊缆绳,外输时系泊缆绳与LNG运输船船首的甲板锚机连接。
进一步的,所述球形接头上套设有橡胶护套。
进一步的,所述橡胶护套与球型接头为可拆式连接。
进一步的,所述回收缆远离电动锚机的一端设有浮球。
进一步的,一种使用FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,
步骤一:当外输作业时,LNG运输船自FLNG尾部逐渐靠近,电动锚机逐渐释放回收缆,接触机构逐渐沉入水中,浮球在波浪与海流作用下逐渐向LNG运输船船首靠近;
步骤二:LNG运输船回收浮球,将回收缆与LNG运输船上的系泊缆绳、甲板锚机相连接,甲板锚机收紧系泊缆绳,使得LNG运输船进一步向FLNG尾部靠近,直至接触机构与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合;
步骤三:FLNG开始外输作业,过程中两船体之间的相对运动,均对浮筒产生向内挤压或向外拉伸的力,使浮筒产生升沉运动;
步骤四:外输作业完成后,LNG运输船上的甲板锚机逐渐放松系泊缆绳,使接触机构与LNG运输船船首外侧的凹槽分离并逐渐远离LNG运输船,直至系泊缆绳已基本不再承受较大拉力,之后断开LNG运输船上的系泊缆绳与甲板锚机;
步骤五:电动锚机逐渐收紧回收缆,直至接触机构与浮筒接触,同时LNG运输船驶离,完成外输作业。
综上所述,与现有技术相比,上述技术方案的有益效果是:
(1)将浮筒重力与浮力之间的差距转化为系泊回复力,导致系泊回复刚度较大,同时对两船相对运动进行有效控制,浮筒本身重心位置始终低于浮心,提高运动的稳定性;
(2)接触机构回收简单,可定期对其前端的橡胶护套进行更换;
(3)通过调整压载舱的压载量实现对回复刚度的可调节。
附图说明
图1是本发明实施例中的系统整体的示意图;
图2是本发明实施例中外输作业开始时FLNG外输臂初始位置的主视示意图;
图3是本发明实施例中LNG运输船接近FLNG船尾并连接系泊缆绳示意图;
图4是本发明实施例中外输开始时主视示意图;
图5是本发明实施例中FLNG释放连接系泊缆绳示意图;
图6是本发明实施例中LNG运输船驶离示意图。
附图标记说明:1、铰接接头;2、连接梁;3、压载重块;4、浮筒;5、电动锚机;6、回收缆;7、接触机构;8、橡胶护套;9、系泊缆绳、10、甲板锚机。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例公开一种适用于FLNG尾输作业的临时系泊定位系统及其作业方法。
参照图1-图6,一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置,包括浮筒4,浮筒4为圆柱形钢制结构,其直径为10米,高度为50米。浮筒4的两侧分别铰接有连接梁2,连接梁2为金属梁,连接梁2有四根,两个为一组,分别位于浮筒4的两侧。一侧的两根连接梁2远离浮筒4的一端与FLNG铰接,另一侧的两根连接梁2远离浮筒4的一端铰接有接触机构7,接触机构7为交接板,浮筒4上固设有电动锚机5,电动锚机5位于浮筒4的顶部,电动锚机5与接触机构7通过回收缆6相互连接,电动锚机5通过收紧或放松回收缆6实现接触机构7的回收或释放。回收缆6远离电动锚机5的一端设有浮球。将浮筒4重力与浮力之间的差距转化为系泊回复力,导致系泊回复刚度较大,同时对两船相对运动进行有效控制,浮筒4本身重心位置始终低于浮心,提高运动的稳定性。
浮筒4内设有压载舱,压载舱通过调整压载量实现对回复刚度的调整。
浮筒4的底部设有压载重块。
接触机构7包括铰接接头1,铰接接头1的端部设有球形接头,外输时球形接头与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合。球形接头的端部设有系泊缆绳9,外输时系泊缆绳9与LNG运输船船首甲板锚机10连接。甲板的锚机通过收紧或放松该系泊缆绳9完成FLNG与LNG运输船的系泊连接与解脱。
球形接头上套设有橡胶护套8,橡胶护套8与球型接头为可拆式连接。可定期对橡胶护套8进行更换。
一种使用FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,采用如下技术方案:
步骤一:当外输作业时,LNG运输船自FLNG尾部逐渐靠近,电动锚机5逐渐释放回收缆6,接触机构7逐渐沉入水中,浮球在波浪与海流作用下逐渐向LNG运输船船首靠近;
步骤二:LNG运输船回收浮球,将回收缆6与LNG运输船上的系泊缆绳9、甲板锚机10相连接,甲板锚机10收紧系泊缆绳9,使得LNG运输船进一步向FLNG尾部靠近,直至接触机构7与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合;
步骤三:FLNG开始外输作业,过程中两船体之间的相对运动,均对浮筒4产生向内挤压或向外拉伸的力,使浮筒4产生升沉运动;
步骤四:外输作业完成后,LNG运输船上的甲板锚机10逐渐放松系泊缆绳9,使接触机构7与LNG运输船船首外侧的凹槽分离并逐渐远离LNG运输船,直至系泊缆绳9已基本不再承受较大拉力,之后断开LNG运输船上的系泊缆绳9与甲板锚机10;
步骤五:电动锚机5逐渐收紧回收缆6,直至接触机构7与浮筒4接触,同时LNG运输船驶离,完成外输作业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:包括浮筒(4),浮筒(4)的两侧分别铰接有连接梁(2),一侧的连接梁(2)远离浮筒(4)的一端与FLNG铰接,另一侧的连接梁(2)远离浮筒(4)的一端铰接有接触机构(7),浮筒(4)上固设有电动锚机(5),电动锚机(5)与接触机构(7)通过回收缆(6)相互连接,所述回收缆(6)远离电动锚机(5)的一端设有浮球;
其作用方法还包括如下步骤:
步骤一:当外输作业时,LNG运输船自FLNG尾部逐渐靠近,电动锚机(5)逐渐释放回收缆(6),接触机构(7)逐渐沉入水中,浮球在波浪与海流作用下逐渐向LNG运输船船首靠近;
步骤二:LNG运输船回收浮球,将回收缆(6)与LNG运输船上的系泊缆、甲板锚机(10)相连接,甲板锚机(10)收紧系泊缆绳(9),使得LNG运输船进一步向FLNG尾部靠近,直至接触机构(7)与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合;
步骤三:FLNG开始外输作业,过程中两船体之间的相对运动,均对浮筒(4)产生向内挤压或向外拉伸的力,使浮筒(4)产生升沉运动;
步骤四:外输作业完成后,LNG运输船上的甲板锚机(10)逐渐放松系泊缆绳(9),使接触机构(7)与LNG运输船船首外侧的凹槽分离并逐渐远离LNG运输船,直至系泊缆绳(9)已基本不再承受较大拉力,之后断开LNG运输船上的系泊缆绳(9)与甲板锚机(10);
步骤五:电动锚机(5)逐渐收紧回收缆(6),直至接触机构(7)与浮筒(4)接触,同时LNG运输船驶离,完成外输作业。
2.根据权利要求1所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述浮筒(4)内设有压载舱,压载舱通过调整压载量实现对回复刚度的调整。
3.根据权利要求1所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述浮筒(4)的底部设有压载重块(3)。
4.根据权利要求1所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述接触机构(7)包括铰接接头(1)。
5.根据权利要求4所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述铰接接头(1)的端部设有球形接头,外输时球形接头与LNG运输船船首外侧的凹槽相啮合。
6.根据权利要求5所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述球形接头的端部设有系泊缆绳(9),外输时系泊缆绳(9)与LNG运输船船首的甲板锚机(10)连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述球形接头上套设有橡胶护套(8)。
8.根据权利要求7所述的一种用于FLNG尾输作业的临时系泊定位装置的作业方法,其特征在于:所述橡胶护套(8)与球型接头为可拆式连接。
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