专利名称：管件搬运系统和用于搬运管件的方法
技术领域：
本发明涉及一种管件搬运系统，包括
-塔，包括用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置，
-支座，用于支撑管件安放塔，
-管件供应系统，优选为设置在支座上，用于将管件供应至塔附近的基本水平供应位
置，
-管件搬运设备，用于在基本水平供应位置和塔的管件提升装置之间输送管件，其中管件搬运设备包括
-适于抓取管件的抓取器，
-基部，
-臂，一个或多个抓取器附接于臂，臂能够相对于基部沿臂枢转方向绕水平臂枢转轴线在用于抓取处于所述基本水平供应位置的管件的降下位置和用于将管件传送至塔的管件提升装置的升起位置之间枢转，并且可以沿相反方向枢转。本发明进一步涉及用于在基本水平供应位置和用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置之间搬运管件的方法，其中该方法使用上述管件搬运系统。
背景技术：
本领域已广泛知道和应用这种管件搬运系统和方法。已知系统和方法的一个缺陷在于，管件安放塔越高，臂的尺寸需要越大。这可能导致极其长的臂，例如在本申请人的EP2005050中所示的那样。Saipem7000船上提供了这种极其长的臂的替代物，其中管件直立定位在甲板上，之后通过专用的台车将其转移至作业线。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种替代性管件搬运系统和方法。根据本发明的第一方面，该目的通过带有竖直延伸的框架的管件搬运设备实现，其中基部由所述框架引导，并能够以竖直平移运动相对于框架移动。结果，根据本发明的用于搬运管件的方法的特征在于，使基部以竖直平移运动相对于竖直延伸的框架移动。竖直延伸的框架的效果在于，基部能够以竖直平移运动移动，其结果是，臂的升起位置可在降下和更升高的位置之间移动。因而，通过附接于臂的抓取器保持的管件可移动至更高的位置。当管件要定位在升高的位置时，这尤其有利。这例如是当诸如PLET的大体积配件需要被输送和定位至塔上的管件下方时。管件可连接在配件的顶部。或者，当管件要设置在塔上设置的一个或多个张紧器上方时，这是有利的。在优选实施例中，塔进一步包括用于降下和/或升起配件的配件提升装置，尤其是大体积配件例如PLET。管件搬运系统可附加地设置配件供应系统，优选为将其设置在支座上，用于将配件供应至塔的配件提升装置。在配件位于塔中的位置上方，可设置焊接装置，以将管件焊接在配件的顶部。管件提升装置优选地具体化成使得在焊接站管件可降至配件顶部。在这种实施例中，焊接站不需要设置门。因此，根据本发明的管件搬运设备实际上为组合的管件装载机和管件升降机，结果形成非常紧凑的管件搬运设备和管件搬运系统。此外，组合的结果是，用于搬运管件的方法可更加有效。根据本发明的设备的另一优势在于安全性增加，与使用单独设备相比，所述设备需要更少的交接。根据本发明的管件搬运系统，塔可为例如钻探设备结构或管安放塔。管安放塔优选为适用于J型管安放操作。塔设置有用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置。这种提升装置可为例如包括绞车和起重缆索的起重装置。或者，在J型安放塔中，可设置悬吊夹具，用于控制管件的降下和升起。待升起和/或降下的管件可为单个管件或多个连接的管件，例如一串互连的管件。在J型管安放操作中，管件为管区段。经常搬运两个，三个或甚至四个长度的管区段，即 两个，三个或四个通常40英尺(12米)长度的焊接在一起的管(例如在船上或更早之前)。根据本发明的管件搬运系统和方法的优势在于，系统是紧凑的并且占据仅小体积的支撑表面。当管件搬运系统要设置在船上时，这尤其有利，其中用于支撑塔的支座，也可能管件供应系统，通过船的甲板形成。船可能为单体设计，但也可能为其它设计(例如半潜水船、改装的钻探设备等)。或者，塔由平台、码头或陆地支撑。根据本发明的系统设置有用于将管件供应至塔附近的基本水平供应位置的管件供应系统。这种系统可例如输送来自管件储存装置的管件，在管件储存装置中管件可沿水平或竖直朝向储存。供应系统可例如包括提升装置，用于旋转管件的旋转装置，用于输送管件的台车和(如可能)用于台车的轨或一组轨。管件供应系统优选为设置在用于支撑塔的支座上，但也可构思出替代性位置，例如管件供应船。通常，管件搬运系统设置有用于在基本水平供应位置和塔的管件提升装置之间输送管件的管件搬运设备。已知的管件搬运设备包括适于抓取管件的抓取器，基部和臂。可设置一个或多个抓取器，其附接于臂。在优选实施例中，抓取器绕抓取器旋转轴线可旋转地附接于臂。这样，通过抓取器保持的管件的进一步旋转也成为可能。在替代实施例中，可设置抓取器组件，其包括例如在适合的液压促动器作用下，可绕平行于臂结构的枢转轴线枢转的可旋转的抓取器臂结构。优选的是，在抓取器臂结构的端部，配置可抓取管件的多个管抓取器。臂可在用于抓取处于基本水平供应位置的管件的降下位置和用于将管件传送至塔的管件提升装置的升起位置之间沿臂枢转方向绕水平臂枢转轴线相对于基部枢转，反之亦可。优选的是，设置用于旋转臂的臂旋转装置，其可例如包括一个或多个液压促动缸。根据本发明的管件搬运设备设置有竖直延伸的框架，其中所述基部通过所述框架引导，并能够以竖直平移运动相对于框架移动。竖直延伸的框架可为通过支座支撑的构造，或在替代实施例中为塔的一部分。竖直延伸的框架可包括一个或多个轨，基部可沿该一个或多个轨移动。竖直运动可通过液压、气动或电气装置实现。在优选实施例中，臂包括通过水平臂枢转轴线连接于基部的不可旋转的臂部和包括一个或多个抓取器的可旋转的臂部。可旋转的臂部可相对于不可旋转的臂部绕臂的旋转轴线旋转，在臂的升起位置，臂的旋转轴线基本平行于塔延伸。该实施例允许通过抓取器保持的管件的更加精确的定位。在优选实施例中，臂为长形的臂，且臂的旋转轴线平行于长形的臂的纵向轴线。根据本发明的第二方面，本发明的目的通过提供臂实现，所述臂具有通过水平臂枢转轴线连接于基部的不可旋转的臂部和包括一个或多个抓取器的可旋转的臂部，可旋转的臂部可相对于不可旋转的臂部绕臂的旋转轴线旋转，在臂的升起位置，臂的旋转轴线基本平行于塔延伸。这种搬运系统尤其有利于管安放系统。
下面参照附图中显示的优选实施例，更详细地揭示本发明。在附图中
图I以透视图显示了根据本发明的管件搬运系统的举例，其在使用中处于第一位置； 图2显示了图I的系统，其在使用中处于第二位置；
图3显示了图I的系统，其在使用中处于第三位置；
图4显示了图I的系统，其在使用中处于第四位置；
图5显示了图I的系统，其在使用中处于第五位置；
图6显示了根据本发明的管件搬运系统的替代性实施例，其处于第一位置；
图7显示了图6的系统，其在使用中处于第二位置；
图8以放大图显示了图6的管件搬运设备在第一位置的细节；
图9以放大图显示了图6的管件搬运设备在第二位置的细节；
图IOa-IOe以透视图显示了根据本发明的管件搬运系统的替代性举例，其处于使用中的各个位置；
图Ila-Ile以透视图显示了根据本发明的管件搬运系统的另一替代性举例，其处于使用中的各个位置。
具体实施例方式在图I中，显示了根据本发明的管件搬运系统I。管件搬运系统I包括用于支撑塔10的支座20。塔10在该实施例中为管线投放塔10，以下将更详细地进行描述。塔10允许通过月池(未显示)或在支座20旁投放管线(和将解释的其它物体)。此处，塔定位在支座20的端侧，例如可能在船的尾侧。在替代性布局中，塔10可例如配置在船的左舷侧或船的右舷侧，或船的中央部分。在另一未显示的实施例中，塔可具有在月池上延伸的井架(例如格子状框架)的形式，其中作业线或管件投放轨道在井架结构内经过。塔10的下端通过具有水平枢转轴线的枢转结构21支撑在支座20上，此处，枢转结构21的水平枢转轴线垂直于支座20的中线。根据本发明的管件搬运设备适合在基本水平供应位置和塔的管件提升装置甚至塔的倾斜位置的管件提升装置之间输送管件。至少一个(此处两个)伸缩构件22配置在支座20和塔10之间，以允许调整塔10的倾斜度。在该举例中，塔10的倾斜度可在相对于铅垂线O度至20度的范围内变化。需要时，可设想较小或较宽范围的塔的倾斜度(或甚至不可倾斜的塔)。当执行J型安放操作时，有时希望将塔10配置成本领域公知的倾斜度。在该举例中，塔10包括通过多个水平横梁24、25互连的两个隔开的主要竖直梁13。在显示的实施例中，根据本发明的设备设置在也适用于卷筒式安放的船上。根据本发明，所述设备也适用于具有仅适用于J型安放管的塔的船。在显示的实施例中，适用于管线的卷筒式安放，在塔10的上端配置有管线引导件，此处具体化为圆形管线引导构件27，在其上可引导待安放的管线。或者，可设置具有辊的半圆形引导构件。这样，引导构件27将来自卷筒的管线转移至设想的管件投放轨道30，此处管件投放轨道30沿塔10的面向月池的一侧延伸。轨道30此处基本平行于塔10，并且即使塔10发生倾斜时也保持这样。管线引导构件27借助可枢转地连接在塔10上的梁26可缩回地安装在塔上。管 线引导构件27在图2中显示为处于缩回位置。在塔为所述月池上方的井架的实施例中，轨道将在所述井架内延伸。在该举例(优选情况)中，塔10装设有两个管线张紧器，上张紧器40和下张紧器50。两个张紧器40，50的这种配置允许执行大量的操作(多于单个张紧器的情况)，然而，较多数量的张紧器(尽管本发明中也可能)被认为将不理想地增加系统的复杂度。张紧器在海上管安放的领域内公知。通常，这种张紧器包括张紧器框架和多个例如四个无端轨道，无端轨道以移动方式支撑在框架中，以允许张紧器之间间距的变化，从而至少容纳各种管线直径。此处，张紧器40和50的设计相似。在此处显示的举例中，各张紧器包括张紧器框架41，51。各张紧器40，50的框架由塔10借助相关的支撑组件支撑。在该优选实施例中，张紧器40，50均通过由两组平行支撑杆45、55组成的平行杆连杆机构支撑，各组平行支撑杆45、55位于框架的一侧。如通常那样，杆45，55的两端分别枢转连接在塔10和框架上。杆55在图2中清楚可见。从图I和图2中容易看出，各张紧器框架(和配置其中的轨道单元)可在活动位置(图2)和缩回且不可操作位置(图I)之间位移，在活动位置，管线投放轨道30延伸通过轨道之间的张紧器框架，使得轨道可接合到管件上，在缩回且不可操作位置，管线投放轨道30延伸至张紧器框架之外。在该举例中，在缩回位置，各张紧器40，50容纳在通过缩回的张紧器上方和下方的竖直梁和水平梁形成的塔10中的开口之间。这提供了各张紧器在缩回位置的停靠站。塔10优选为设置有一个或多个平台，以便船员可接近在缩回和甚至活动位置的张紧器。除塔10中的两个张紧器之外，管安放系统可进一步包括固定或静止的管线支撑装置，其配置在张紧器40，50下方，并适于靠自身支撑向海底悬置的投放管线的整体重量。在附图中，工作站28定位在管线支撑装置上方。管线支撑装置可为固定摩擦夹具，其具有接合到管线上的一个或多个夹持元件，所述夹持元件在支撑管线时固定，且不是轨道的一部分(如张紧器中那样)，使得不可沿管线轴线方向利用所述固定摩擦夹具移动管线。工作站28，例如用于在例如位于焊接或其它连接的区域中涂覆管线，此处设置在下张紧器50下方。站28也可在所述位置(需要时以可拆卸方式)安装在塔10上。该系统可在一个或多个所述站或单独站设置有无损测试或NDT设备。可以这样固定管线支撑装置允许基本在垂直于支撑管线的平面上的位移，在支撑管线的负载时也可能。在这方面，“固定”基本意味“在管线的方向上固定”。优选的是，支撑装置具体化为可接合到管线上的固定悬吊夹具，其例如具有一个或多个支撑元件，该一个或多个支撑元件在轴环下方接合到管线上，并以固定方式支撑管线。这些悬吊夹具通常包括多个移动夹持部分，多个移动夹持部分允许夹具打开以便释放管线和使管线通行，并允许夹具关闭以便支撑管线。配置在张紧器40、50下方的所述固定或静止管线支撑装置，优选为不通过塔10支撑，而支撑在船体上，其例如借助月池上方的舱口或其它方式，例如安装在船体上的滑动静止管线支撑装置(优选为支座20的水平)。应注意，需要时，支撑装置可通过塔支撑。在优选实施例中，管线支撑装置集成于舱口组件或由其支撑，且当通过管线支撑装置保持时，一个或多个舱口面板适于支撑投放的管线的重量。如对于海上管安放船所常见的那样，系统I包括A&R系统，其用于管线的抛投和回收，和用于降下配件，例如PLET。A&R系统大体上包括用于主要A&R线81的主要A&R绞车。该线81在多个绞轮上被弓丨导，包括A&R绞轮82，其可配置成使得A&R线的端部在塔10的上端与轨道30对齐。A&R线可能因此沿所述管线投放轨道30向下延伸。优选的是，如在该实施例中那样，绞轮82配置为显著地在上张紧器40上方，优选为在其上方至少4米。可选的是，将所述绞轮提供在下张紧器上方且上张紧器下方。这会存在当使用A&R系统时降低由系统搬运的配件的高度的缺陷。管件搬运系统I进一步包括配件供应系统70，其适于使配件(此处举例为PLET71)处于与管线投放轨道30对齐和/或与管线支撑装置保持的投放管件对齐的位置，使得所述配件71可与所述(投放的)管线连接。配件供应系统70包括在支座20上方延伸的轨结构。在该举例中，轨结构包括轨的第一伸长部72和与轨的第一伸长部72垂直的第二伸长部73，第二伸长部73 “跨”月池延伸，且在该举例中进入工作站28。工作站28设置有门29，其允许PLET 71的进入。PLET搬运装置75也设置在轨73上，以将PLET从储存位置移动到塔中。工作站28可在PLET的顶部进行管件的焊接。此处，在上张紧器40的高度，塔10还设置有J型安放设备90，其可在活动和缩回位置之间位移。此处，在显示在图I中的缩回位置，该J型安放设备90配置在塔10的横向侧。在显示在图2中的活动位置，J型安放设备90配置成允许关于配置在轨道30内的管线的操作。J型安放设备90此处包括外部管区段对齐装置91，其可包括一个或多个管夹具92以及用于实现这些夹具的对齐运动的相关促动器，以便使新进管件的下端部与由下张紧器50保持的管件的上端部精确对齐。在优选实施例中，这种管区段对齐装置91可称为校直工具。在显示的实施例中，还设有内部校直夹具(ILUC)95，在管区段焊接的期间使用。在该举例中，设备90进一步包括管区段工作站，例如焊接站35，设置在下张紧器50上方，与上张紧器4 O相同水平。当上张紧器40缩回时，如图I和2所示，焊接装置35可定位在下张紧器50上方的作业线30中。焊接站35优选包括焊接腔室。焊接设备可配置在所述焊接站中以将管线端部焊接在一起。在显示的实施例中，张紧器40、50，管线支撑装置例如悬吊夹具和/或A&R系统可用作以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置。
管件供应系统，优选为设置在支座上，用于将管件供应至塔附近的基本水平供应位置，在附图未显示。管件搬运系统设置有管件搬运设备2，其用于在基本水平供应位置(显示在图I中)和塔的管件提升装置(显示在图5中)之间输送管件3。管件搬运设备2包括适于抓取管件3的两个抓取器4a，4b。抓取器4a，4b连接至可旋转的臂部5a。可旋转的臂部5a可绕臂的纵向旋转轴线相对于不可旋转的臂部5b旋转。比较图4和5后，可见到该旋转。不可旋转的臂部5b通过水平臂旋转轴线6’可枢转地连接于基部6。结果，臂5可沿臂枢转方向B相对于基部6在用于抓取处于基本水平供应位置(显示在图I中)的管件的降下位置和用于将管件传送至塔的管件提升装置(显示在图4中)的升起位置之间枢转，反之亦可。在该实施例中显示的臂5可在液压促动缸6a的帮助下相对于基部6旋转。
根据本发明，竖直延伸框架7沿塔10设置，其中所述基部6通过所述框架7引导，并可相对于框架7以竖直平移运动来移动。接下来通过遵循图1-5中显示的步骤，显示了用于在基本水平供应位置和用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置之间搬运管件的方法，其中该方法使用根据本发明的管件搬运系统。在图I中，通过抓取器4a，4b显示管件3的抓取。张紧器40，50均定位在缩回位置。J型安放设备90显示为在其非活动位置。塔10在竖直、非倾斜位置。管线引导构件27位于安放柔性管线的活动位置。在图2中，下张紧器50不再缩回，且定位在作业线30中。管线引导构件27缩回，且J型安放设备90 (包括工作站35)移动至活动位置。在图3中，管件搬运设备的基部6已经相对于竖直延伸框架7和塔10以竖直平移运动移动至升高的位置，在该实施例中，处于上张紧器40的水平。在图4中可见，臂5已经相对于基部6从降下位置(显示在图3中)旋转至升起位置(显示在图4中)，在降下位置管件3位于水平位置，在升起位置管件4位于竖直位置。从图4和5之间可见相对于不可旋转的臂部5b旋转可旋转的臂部5a的步骤。通过该旋转，管件3旋转进入校直工具91。在图6和7中，显示了根据本发明的管件搬运系统的替代实施例100。管件搬运系统100包括塔110，其支撑在船121的甲板120上。塔110由甲板120绕枢转轴线IlOa可枢转地支撑。塔110设置在船130的尾侧。塔110包括通过水平梁112互连的两个长形的竖直梁111。水平梁112支撑管件夹具113，其可支撑或引导作业线130中的管件(在图6中的作业线130中设有管件131)。为了引导管件，夹具113设置有辊113a。塔110在上侧设置有校直工具190，该校直工具190包括用于将塔110中的管件精确定位在作业线130中的夹具191。塔110在升高位置且在校直工具190下方设置有工作站135。定位在校直工具190中并通过校直工具对齐的管件可借助在工作站135中的焊接与之前投放的管件连接。塔包括用于以基本竖直朝向降下管件的悬吊夹具。悬吊夹具可集成到定位在位于月池105上方的月池舱口 104或定位在该舱口 104的下方，作业线130延伸通过该舱口104。仅示意地显示了管件供应系统140。管件供应系统设置在甲板120上，并将管件132供应至塔附近的基本水平供应位置，如在图6中可见的。根据本发明的管件搬运设备150以放大图显示在图8和9中。管件搬运设备150适用于在显示于图6中的基本水平供应位置和显示于图7中的塔的管件提升装置之间输送管件132。管件搬运设备150包括适于抓取管件的两个抓取器154a和154b。抓取器可通过液压促动器153促动。抓取器154a，154b安装到臂155，臂155包括可旋转的部分155a和不可旋转的部分155b。抓取器安装于可旋转的部分155a。可旋转的部分155a可绕臂155的纵向旋转轴线相对于不可旋转的臂部155b旋转。可旋转的臂部155a可借助通过电机157b促动的啮合齿轮和小齿轮组件157a旋转。与显示在图6和8中的情况相比，在图7和9中，可旋转的臂部155a已经相对于不可旋转的臂部155b旋转。可设置在图8和9中详细显示的管止挡件170，在显示的实施例中，其连接于不可旋转的臂部155b。例如当向管件搬运设备供应管时这是有利的，以限定管相对于抓取器的位置。此外，当管件搬运设备在升起位置时这是有利的，以提供用于升起的管区段的止挡件。不可旋转的臂部155b通过枢转轴线156a连接于基部156。液压促动器167设置成使臂155能够相对于基部156旋转，直到设置在不可旋转的臂部155b上的止挡件145和设置在基部156上的止挡件146彼此接触。与显示在图6和8中的情况相比，在图7和9中，臂155已经相对于基部156旋转。根据本发明，基部156可以竖直平移运动相对于塔110的竖直梁111移动。此处，竖直梁111设置有轨160，在该举例中设置有转向架161的基部156可沿轨160移动。为了能够进行竖直平移，基部156设置有滑轮165，绕滑轮165引导有起重缆索166。起重缆索通过绞车(未显示)操作，其允许起重缆索在滑轮165和168上运动。在图7中，基部156已经相对于显示在图6中的基部156的位置有所提升。图IOa-IOe以透视图非常示意性地显示了根据本发明的管件搬运系统的替代性举例200。管件搬运系统200包括塔201，具有用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件202的管件提升装置(未显示)。塔201支撑在用于支撑管件安放塔的未显示的支座上，还设置有支座所支撑的管件供应系统(也未显示)。管件供应系统适于将管件供应至塔201附近的基本水平供应位置。在图IOa中，管件203已经被供应至基本水平供应位置。管件搬运设备205设置成用于在显示于图IOa中的基本水平供应位置和塔201的(未显示的)管件提升装置之间输送管件203。管件搬运设备205包括适于抓取管件203 的两个抓取器206、以及基部209。抓取器206附接于臂208，臂208可在显示的实施例中在缸211的帮助下，沿臂枢转方向B绕水平臂枢转轴线210相对于基部209枢转。枢转B可见于图IOb和IOc :在图IOb中，臂208在水平位置，而在图IOc中，抓取管件203的臂208已经绕枢转轴线210枢转至基本竖直位置。管件搬运设备205进一步包括竖直延伸框架，此处由塔201形成，其中所述基部209由所述框架引导，并且能够以竖直平移运动相对于框架201移动。该竖直平移运动T在图IOa和IOb中可见在图IOa中，基部209定位在塔201的下端部，而在图IOb中，基部定位在塔201的上端部。根据本发明的优选实施例，显示在图10中的臂208包括通过水平臂枢转轴线210连接于基部209的不可旋转的臂部208a和包括抓取器206的可旋转的臂部208b。可旋转的臂部208b可绕臂208的旋转轴线215相对于不可旋转的臂部208a旋转，旋转轴线215在臂208的升起位置基本平行于塔201延伸。这可见于图10c、IOd和10e，其中，不可旋转的臂部208a保持在相同的升起位置，而可旋转的臂部208b沿方向R绕旋转轴线215向显示在图IOe中的传送位置旋转，在传送位置，管件203被传送至塔201的管件提升装置(未显示)，位于已经在塔中的管件202之上。尽管未显示，在本发明的范围内可构思出，管件搬运系统例如图10示意性所示的 管件搬运系统，包括根据本发明的两个管件搬运设备。例如，管件搬运系统可包括单个塔，该单个塔包括两个平行的竖直延伸的框架，两个管件搬运设备的基部可沿竖直延伸的框架移动。例如，两个管件搬运设备可以交替的频率操作。在图Ila-Ile中显示了根据本发明的管件搬运系统的另一替代性举例300。管件搬运系统300包括塔301，该塔301具有用于以基本竖直朝向降下和/或升起塔中的管件303的管件提升装置(未显示)。在该实施例中，塔301稍微倾斜，且因此，管件303的降下/升起优选为也发生在相同稍微倾斜的角度。塔301设置在支座302上，在其上也设置有管件供应系统(未显示)，管件供应系统将管件304供应至塔附近的基本水平供应位置。管件搬运设备310设置成用于在显示于图Ila中的基本水平供应位置和显示于图Ild中的塔的管件提升装置之间输送管件304。管件搬运设备310包括适于抓取管件304的抓取器311、以及基部312。管件搬运设备进一步包括竖直延伸的框架，在显示的实施例中为塔301的一部分。基部312由塔301引导，并能够以竖直平移运动T相对于塔301移动，其可见于图11a，Ilb和11c。管件搬运设备310进一步包括臂315，抓取器311附接于臂315。臂315可在缸314的帮助下，沿臂枢转方向B绕水平臂枢转轴线313相对于基部312枢转。臂315可在显示于图Ila中的用于抓取处于基本水平供应位置的管件304的降下位置和显示于图Ilc中的用于将管件传送至塔的管件提升装置的升起位置之间枢转。根据本发明，臂315包括通过水平臂枢转轴线313连接于基部312的不可旋转的臂部315a，和包括抓取器311的可旋转的臂部315b。可旋转的臂部315b可相对于不可旋转的臂部315a绕臂的旋转轴线320旋转，旋转轴线320在臂315的升起位置基本平行于塔301延伸。在图Ilb中，臂的旋转轴线320显示为在臂的降下位置基本垂直于塔301延伸。在将管件304传送至管件提升装置(未显示)之后，在已经设置在塔301中的管件303上方的位置，允许管件搬运设备310移动回到用于抓取处于基本水平供应位置的新进管件的降下位置。当管件搬运设备310的基部312在升高位置时，可在任意时间将这种新进管件330供应至供应位置。在管件搬运设备310的向后运动期间，基部312由框架(此处为塔301)引导，相对于框架进行竖直平移下降运动T’。而且，可旋转的臂部315b沿方向R’绕臂的旋转轴线320相对于不可旋转的臂部315a向后旋转。最后 ，臂315整体沿方向B’相对于基部312向后枢转。
权利要求
1.ー种管件搬运系统，包括 -塔，所述塔包括用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置， -支座，用于支撑管件安放塔， -管件供应系统，优选为设置在所述支座上，用于将管件供应至所述塔附近的基本水平供应位置， -管件搬运设备，用于在所述基本水平供应位置和所述塔的管件提升装置之间输送管件，其中所述管件搬运设备包括-适于抓取所述管件的抓取器， -基部，-臂，一个或多个抓取器附接于所述臂，所述臂能够相对于所述基部沿臂枢转方向绕水平臂枢转轴线在用于抓取处于所述基本水平供应位置的管件的降下位置和用于将管件传送至所述塔的管件提升装置的升起位置之间枢转，并且可以沿相反方向枢转， 其特征在干，所述管件搬运设备进一歩包括竖直延伸的框架，其中所述基部由所述框架引导，井能够以竖直平移运动相对于所述框架移动。
2.根据权利要求I所述的管件搬运系统，其中所述臂包括通过所述水平臂枢转轴线连接于所述基部的不可旋转的臂部、以及包括所述ー个或多个抓取器的可旋转的臂部，所述可旋转的臂部能够相对于所述不可旋转的臂部绕所述臂的旋转轴线旋转，所述臂的旋转轴线在所述臂的升起位置基本平行于所述塔延伸。
3.根据前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述抓取器绕抓取器旋转轴线可旋转地附接于所述臂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述臂在一个或多个液压促动缸的作用下能够相对于所述基部枢转。
5.根据前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述塔进一歩包括用于降下和/或升起配件的配件提升装置，所述配件尤其是诸如PLET的大体积配件，且其中进ー步设置有配件供应系统，优选为设置在所述支座上，用于将配件供应至所述塔的配件提升装置。
6.根据权利要求5所述的管件搬运系统，其中所述管件供应系统和所述配件供应系统位于所述塔的相同侧。
7.根据前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述塔能够倾斜，且其中所述管件搬运设备适合于在基本水平供应位置和用于将所述管件传送至倾斜的塔的管件提升装置的升起位置之间输送管件。
8.ー种钻探设备，包括前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述塔包括钻探设备结构，且其中所述管件提升装置包括用于升起和降下一串互连的管件的起重装置。
9.ー种海上管安放系统，包括前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，其中所述塔为管安放塔。
10.一种用于在基本水平供应位置和用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置之间搬运管件的方法，其中所述方法使用前述权利要求中任一项所述的管件搬运系统，所述方法包括-通过所述抓取器抓取所述管件， -使所述臂绕水平臂枢转轴线相对于所述基部在降下位置和升起位置之间旋转， -使所述基部以竖直平移运动相对于所述竖直延伸的框架移动。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述臂包括通过所述水平臂枢转轴线连接于所述基部的不可旋转的臂部、以及包括所述ー个或多个抓取器的可旋转的臂部，所述可旋转的臂部能够绕所述臂的旋转轴线相对于所述不可旋转的臂部旋转，所述臂的旋转轴线在所述臂的升起位置基本平行于所述塔延伸，其中所述方法进ー步包括使所述可旋转的臂部相对于所述不可旋转的臂部旋转的步骤。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述抓取器绕抓取器旋转轴线可旋转地附接于所述臂，并且其中所述方法进ー步包括使所述抓取器旋转的步骤。
13.根据权利要求10所述的方法，所述方法为钻探操作的一部分。
14.根据权利要求10所述的方法，所述方法为管安放操作的一部分。
15.ー种管件搬运系统，尤其是ー种管安放系统，包括 -塔，所述塔包括用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置， -支座，用于支撑管件安放塔， -管件供应系统，优选为设置在所述支座上，用于将管件供应至所述塔附近的基本水平供应位置， -管件搬运设备，用于在所述基本水平供应位置和所述塔的管件提升装置之间输送管件，其中所述管件搬运设备包括-适于抓取所述管件的抓取器， -基部，-臂，一个或多个抓取器附接于所述臂，所述臂能够相对于所述基部沿臂枢转方向绕水平臂枢转轴线在用于抓取处于所述基本水平供应位置的管件的降下位置和用于将管件传送至所述塔的管件提升装置的升起位置之间枢转，并且可以沿相反方向枢转， 其特征在于，所述臂包括通过所述水平臂枢转轴线连接于所述基部的不可旋转的臂部、以及包括所述ー个或多个抓取器的可旋转的臂部，所述可旋转的臂部能够相对于所述不可旋转的臂部绕所述臂的旋转轴线旋转，所述臂的旋转轴线在所述臂的升起位置基本平行于所述塔延伸。
全文摘要
本发明涉及一种管件搬运系统(1)，包括塔(10)，包括用于以基本竖直朝向降下和/或升起管件的管件提升装置；支座(20)，用于支撑管件安放塔；管件供应系统，优选为设置在支座上，用于将管件供应至塔附近的基本水平供应位置；管件搬运设备(2)，用于在基本水平供应位置和塔的管件提升装置之间输送管件，其中管件搬运设备包括适于抓取管件的抓取器(4a，4b)，基部(6)，和臂(5)，一个或多个抓取器附接于该臂，臂可相对于臂中的基部枢转。根据本发明，管件搬运设备进一步包括竖直延伸的框架(7)，其中所述基部由竖直延伸的框架引导，并能够以竖直平移运动相对于框架移动。
文档编号F16L1/19GK102686925SQ201080043961
公开日2012年9月19日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年8月5日
发明者J.鲁登堡, R.L.W.诺文斯, T.W.A.维梅杰 申请人:伊特雷科公司