管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法

管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法。本发明实施例的管道铺设船包括：平台，沿着管道的铺设路线设置，并放置执行管道装配的一个以上的作业站；架设装置，连接在平台的一端部附近，并将管道引导至海底；以及升降驱动器，调节平台的倾斜角。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在海底铺设管道的管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法。 管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法

【背景技术】
[0002] 用于在海底铺设（laying)管道的铺设船在沿海或深海移动并利用设置在船身的 管道铺设系统在海底铺设管道。管道是在铺设船上通过焊接相互连接单位长度的各管道节 段并下投到海底。
[0003] 这种管道铺设船根据铺设管道的方法使用S-lay及J-lay方法。
[0004] s-lay方法中，当沿着管道铺设路线从铺设船投下管道时，借助公知作为架设装置 (stinger)的倾斜的拱形斜道（ramp)，沿着较大曲率半径的S形路线下降而铺设在海底。因 此，这种S-lay方法中，因已铺设的管道的荷载，在管道脱离架设装置的地点有发生因管道 的弯曲导致的塑性变形的危险，因此主要用于较浅深度的浅海中铺设管道。
[0005] J-lay方法中，从铺设船下投的管道沿着垂直或具有陡坡的斜道下降而铺设在海 底。因此，管道能够不发生塑性变形地沉到海底，因此主要用于水深较深的深海中进行铺 设。
[0006] 另一方面，S-lay船舶的情况下，适于水深较浅的浅海中铺设管道，且在水平条件 下事先配置管道，因此与J-lay方式相比每单位长度管道的铺设速度相对较快地进行。
[0007] 但是存在以下问题：为了将s-lay船舶用于深海管道铺设作业，需加长用于承受 待铺设的管道重量的架设装置长度，因此，由此引起的铺设船的结构刚性和恢复性问题导 致难以用于深海管道铺设作业。


【发明内容】

[0008] (一）要解决的技术问题
[0009] 本发明的实施例提供一种能够在深海容易进行管道铺设的S-lay类型的管道铺 设船。
[0010] 并且，本发明的实施例提供不论是浅海或深海均能进行管道铺设的S-lay类型的 管道铺设船及利用该管道铺设船的管道铺设方法。
[0011] 并且，本发明的实施例提供一种能够对放置执行管道装配的作业站的平台的倾斜 角进行调节的S-lay类型的管道铺设船。
[0012] (二）技术方案
[0013] 根据本发明的一侧面，可提供一种管道铺设船，其包括：平台（platform)，沿着管 道的铺设路线设置，并放置执行管道装配的一个以上的作业站；架设装置（stinger)，连接 在所述平台的一端部附近，并将所述管道引导至海底；及升降驱动器，调节所述平台的倾斜 角。
[0014] 并且，所述平台可以设置成能够以所述一端部为中心旋转。
[0015] 并且，所述架设装置可以设置成与所述平台的旋转工作一同旋转。
[0016] 并且，在所述平台的至少一侧面上可以具备所述平台上升时展开的具有踏板的可 变式阶梯。
[0017] 并且，所述一个以上的作业站可以包括焊接站、涂敷站、检查站及张力器中的任一 个。
[0018] 并且，由所述平台和所述架设装置定义的所述铺设路线可以具备：第一铺设路线， 所述平台在水平状态下形成；及第二铺设路线，所述平台在旋转而倾斜的状态下，其中，所 述第一铺设路线可以形成用于浅海管道铺设作业的路线，所述第二铺设路线可以形成用于 深海管道铺设作业的路线。
[0019] 并且，所述平台的一端部可以与设置在船身的船尾侧上甲板的旋转轴连接，所述 架设装置的一侧可以固定在所述平台，另一侧可以朝向海水面向下倾斜地延伸。
[0020] 并且，所述平台和所述架设装置可以连接为一体。
[0021] 根据本发明的另一侧面，可以提供一种由上述管道铺设船铺设管道的方法，其包 括如下步骤：根据铺设管道的位置来形成所述第一铺设路线或所述第二铺设路线；及沿着 所形成的铺设路线来执行所述管道的铺设作业。
[0022] (三）有益效果
[0023] 本发明实施例能够对放置作业站的平台的倾斜角进行调节，所述作业站执行管道 装配。
[0024] 并且，本发明实施例不同地设定在浅海进行管道铺设作业时和在深海进行管道铺 设作业时放置作业站的平台的倾斜角，从而与海底水深无关地能够顺畅地执行管道的铺设 作业。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 图1是概略表示本发明实施例的管道铺设船的立体图。
[0026] 图2是本发明实施例的管道铺设船的俯视图。
[0027] 图3是本发明实施例的管道铺设船的侧视图。
[0028] 图4是表示本发明实施例的平台与架设装置的连接部分的图。
[0029] 图5是表示本发明实施例的平台维持水平的状态的立体图。
[0030] 图6是表示本发明实施例的平台倾斜地上升的状态的立体图。
[0031] 图7是本发明实施例的浅海管道铺设作业的工作状态图。
[0032] 图8是本发明实施例的深海管道铺设作业的工作状态图。

【具体实施方式】
[0033] 以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。图1是概略表示本发明实施例 的管道铺设船的立体图，图2是本发明实施例的管道铺设船的俯视图，图3是本发明实施例 的管道铺设船的侧视图。
[0034] 参照图1至图3,本实施例的S-lay船舶10为用于在海底面铺设管道20的管道铺 设船，单位长度的多个管道节段22通过搬运船供给该管道铺设船，供给的多个管道节段22 通过设置在船身的一个以上的作业站30连接的同时下投到海底。
[0035] 这种铺设船10通过产生推进力的推进装置12移动到用于铺设管道20的位置，管 道20在铺设船10移动的同时通过安装在船身尾部的架设装置40引导，同时下投到海水面 之后，设置在海底面。
[0036] 多个管道节段22分别由金属材质的缸体形态构成，其外周面以经用于防止腐蚀 的涂敷膜处理的状态设置。但是，管道节段22的两端部为了管道节段22的焊接结合而以 未经涂敷处理的状态设置。
[0037] 在铺设船10上设置进行将多个管道20连接为一体的作业的作业站30。这种作业 站30可以包括沿着管道20的铺设路线布置的焊接站31、检查站32、涂敷站33及一个以上 的张力器35。
[0038] 管道的铺设路线是指在铺设船10上装配单位长度的管道节段22之后下投到海中 的管道20的移动路线。这种铺设路线可以构成为从铺设船10的船头沿着铺设铺设船10 的长度延伸至船尾之后通过架设装置40延伸至海水面的路线。
[0039] 这种铺设路线在设置在铺设船10的多个作业站30中可以设置成呈大致水平方 向，在通过架设装置40引导至海底面的部分可以设置成具有规定曲率地向下倾斜。
[0040] 通过搬运船供给的多个管道节段22储藏在储藏空间13之后传输到铺设路线的开 始位置即安装站（fitting station) 36。
[0041] 在安装站36在管道20的后侧以排成一列的方式配置所搬运的管道节段22,排成 一列的管道节段22通过传送带或辊之类的输送装置37传输到焊接站31。
[0042] 在焊接站31通过焊接将单位长度的多个管道节段22相互结合，以形成连续的管 道20。
[0043] 而且，多个管道节段22的各焊接部位通过设置在检查站32的非破坏性检查装置 检查有无缺陷之后输送到涂敷站33,在涂敷站33对各管道节段22的焊接部位进行涂敷。
[0044] 形成这种连续的铺设路线的各作业站30之间的距离可以形成为管道节段22的单 位长度的2倍以上。
[0045] 张力器35具备对置配置的履带形态的轨道，在两个轨道之间支撑管道20,以承受 下投到海中的管道20的重量。
[0046] 并且，本实施例中虽未图示，但可以沿着铺设路线具备多个焊接站31，一个以上的 作业站30还可以包括用于研磨焊接部位的研磨站，及在焊接部位涂敷规定厚度的涂敷剂 的涂敷站。
[0047] 另一方面，一个以上的作业站30可以平行配置成一列，以便在铺设船10上移动的 管道20能够以在铺设船10上维持水平的状态输送。
[0048] 并且，一个以上的作业站30可以配置在一端部51可旋转地设置在铺设船10船身 的平台50上。
[0049] 平台50构成在船身移动的管道20的铺设路线的一部分，可以由沿着铺设船10的 长度方向较长地形成的具有较大刚性材质的板件构成。
[0050] 如图4所示，在平台50的一端部51可以设置架设装置40,在海底铺设管道20时， 该架设装置用于支撑管道20,以使在脱离铺设船10的部分的管道20的铺设路线构成缓和 的倾斜。
[0051] 架设装置40的一侧可以设置成固定在平台50的一端部51，另一侧可以朝向海水 面延伸形成为具有规定曲率且向下倾斜延伸。
[0052] 这种架设装置40可以具备朝向海水面延伸的管形态的一对侧面框架41，一对侧 面框架41可以具有通过横向延伸的管形态的支撑框架43相互连接的形态。
[0053] 在支撑框架43上，可以沿着架设装置40的延伸方向隔开配置用于引导管道20的 移动的多个输送棍45。
[0054] 并且，与平台50结合的架设装置40的一侧可以设置为在平台50的一端部51附 近通过焊接与平台50结合为一体，从而在平台50旋转时一同旋转。
[0055] 这是为了能够通过平台50的旋转来改变通过平台50及架设装置40从船头延伸 至海水面的管道20的铺设路线。即，当改变平台50的倾斜角度的情况下，将管道20引导 至海水面的架设装置40的入水角度也一同改变。
[0056] 并且，本实施例中虽未图示，但连接在平台50的架设装置40可以设置成通过另设 的驱动装置仅改变架设装置40的角度。这种情况下，理所当然地，架设装置40的角度也可 以与平台50的角度变更联动地变更。
[0057] 另一方面，可旋转地设置在铺设船10上的平台50的一端部51可旋转地结合轴支 撑部件18的旋转轴19上，所述轴支撑部件18设置在船尾部上甲板17上，在平台50的另 一端部53可以设置用于使平台50升降移动的升降驱动器60。
[0058] 升降驱动器60为使平台50的另一端部53升降移动的装置，以便能够使平台50 在铺设船10上维持水平状态的水平位置，和维持以规定角度倾斜的状态的倾斜位置之间 移动。
[0059] 参照图5及图6,升降驱动器60可以包括：多个链接部件61，具有闭环形态的4节 链接结构，及液压缸63,驱动多个链接部件61收缩或展开。
[0060] 当随着升降驱动器60的驱动而提升平台50的另一端部53的情况下，平台50的 另一端部53以旋转轴19为中心向上方向转动，随之平台50维持一定倾斜。
[0061] 此时，结合在平台50的一端部51的架设装置40也与平台50的转动一同向下旋 转，因此由架设装置40形成的管道20的入水角度增大。
[0062] 另一方面，如图2所示，当然可以沿着平台50长度方向配置多个升降驱动器60,以 便能够承受由平台50的自重产生的重量。
[0063] 并且，本实施例中，说明了升降驱动器60由多个链接部件61及液压缸63构成，但 并不限于此，只要是能够使平台的另一端部53上升规定高度的结构，则能够适用公知的各 种构件，这也包括在本发明的技术思想中。
[0064] 通过这种结构，铺设船10具备：第一铺设路线（参照图7)，在平台50维持水平状 态的状态下铺设管道20 ;及第二铺设路线（参照图8)，在平台50维持倾斜状态的状态下铺 设管道20。
[0065] 第一铺设路线可以用于执行水位较浅的浅海管道铺设作业，第二铺设路线可以用 于水位相对较深的深海管道铺设作业。
[0066] 再次参照图5及图6,在平台50的一侧面可以设置平台50上升时展开的具备踏板 71的可变式阶梯70。这是为了在平台50上升的情况下，能够让作业人员通过可变式阶梯 70爬到平台50上。
[0067] 这种可变式阶梯70可以由如下一般结构构成：在水平状态下，多个踏板71以平坦 的状态配置，当平台50旋转成倾斜的情况下，与平台50 -同旋转的同时，平坦状态的踏板 71旋转而配置成阶梯形状。
[0068] 以下，对本发明实施例的铺设船的管道铺设方法及效果进行说明。
[0069] 首先，如图7所示，当在水位较浅的浅海执行管道20的铺设作业的情况下，平台50 以在铺设船10上维持水平状态的状态配置。
[0070] 即，配置在铺设船10上的单位长度的管道节段22沿着由放置在平台50上的一个 以上的作业站30定义的第一铺设路线70移动，同时执行焊接、检查及涂敷作业之后，以通 过张力器35维持张力的状态引导至架设装置40,并下投到海水面。
[0071] 而且，当在水位较深的深海执行管道20的铺设作业的情况下，如图8所示，随着平 台50的旋转，一个以上的作业站30以具有规定倾斜的状态配置成一列。
[0072] 此时，在平台50的一端部51连接为一体的架设装置40也与平台50 -体旋转，同 时改变管道20的入水角度。
[0073] 随之，由放置一个以上的作业站30的平台50和架设装置40定义的管道20的铺 设路线构成具有规定倾斜角的第二铺设路线80。
[0074] 沿着这种第二铺设路线80下投到海中的管道20以大致垂直的状态沉下，由此能 够减小因弯曲导致的塑性变形的影响，因此能够设置在水深较深的深海中。
[0075] 并且，基于一个以上的作业站30的管道20的输送方向和引导至架设装置40的管 道20的输送方向一同变更，因此与仅改变架设装置40的入水角度的情况相比，能够相对地 减小在传输到架设装置40部分的因管道20的弯曲导致的塑性变形。
[0076] 以上，对特定实施例进行了图示说明。但并不限于上述实施例，只要是在本发明所 属的【技术领域】具有通常知识的人员，则能够在不脱离权利要求书所记载的发明的技术思想 主旨的情况下实施多种变更。
【权利要求】
1. 一种管道铺设船，其包括： 平台，沿着管道的铺设路线设置，并放置执行管道装配的一个以上的作业站； 架设装置，连接在所述平台的一端部附近，并将所述管道引导至海底；以及 升降驱动器，调节所述平台的倾斜角。
2. 根据权利要求1所述的管道铺设船，其中， 所述平台设置成能够以所述一端部为中心旋转。
3. 根据权利要求2所述的管道铺设船，其中， 所述架设装置设置成与所述平台的旋转工作一同旋转。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的管道铺设船，其中， 在所述平台的至少一侧面上具备所述平台上升时展开的具有踏板的可变式阶梯。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的管道铺设船，其中， 所述一个以上的作业站包括焊接站、涂敷站、检查站及张力器中的任一个。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的管道铺设船，其中， 由所述平台和所述架设装置定义的所述铺设路线具备：第一铺设路线，所述平台在水 平状态下形成铺设；及第二铺设路线，所述平台在旋转而倾斜的状态下形成铺设， 所述第一铺设路线形成用于浅海管道铺设作业的路线，所述第二铺设路线形成用于深 海管道铺设作业的路线。
7. 根据权利要求1至3中任一项所述的管道铺设船，其中， 所述平台的一端部与设置在船身的船尾侧上甲板的旋转轴连接，所述架设装置的一侧 固定在所述平台，另一侧朝向海水面向下倾斜地延伸。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的管道铺设船，其中， 所述平台和所述架设装置连接为一体。
9. 一种管道铺设方法，其为由权利要求6所述的管道铺设船铺设管道的方法，其包括 如下步骤： 根据铺设管道的位置来形成所述第一铺设路线或所述第二铺设路线；及 沿着所形成的铺设路线来执行所述管道的铺设作业。
【文档编号】F16L1/20GK104125915SQ201380009422
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年2月12日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】朴宣奎, 朴成国, 俞泓在, 李喜元, 任玉珍, 洪永和 申请人:三星重工业有限公司