海上管道铺设和管线废置方法_4

文档序号:9925120阅读:来源:国知局
。管线2还沿着两个扶正器20、21前进,但是当管线2通过作业线11中的张紧装置15、16而被有效地引导时,这两个扶正器20、21各自的孔处于打开位置。
[0141]当管线从所述轮17离开时,使用具有矫直机导轨60、61的矫直机组件来矫直管线,例如用于补偿由于弯曲越过一个或多个转向器17、85而造成的管线2的塑性变形。
[0142]参考图2-15,现在将以逐步的方式讨论管线2的废置。废置例如由于恶劣气候造成,其中管道铺设过程必须中断。
[0143]图2中显示了例如具有大于500公吨,例如600公吨的负载能力的悬垂夹具30从其远离的储存位置进入作业线11,这里是通过承载了夹具30的舱口 31在船井的一部分上滑移。使夹具30围绕管线2然后例如使用液压操作的摩擦夹具构件来夹紧管线。一旦夹具30与管线2适当地接合,则入海管线的重量通过张紧装置15、16的相应操作而转移至夹具30。
[0144]图3中显示了使矫直机组件进入收回模式,并且导轨60、61离开管线2。
[0145]在夹具30与下方扶正器21或下方张紧装置15(如果不存在或不使用扶正器)之间的区域中通过管线2进行第一切断部101。这可以通过站在平台25上的人员完成,所述平台25允许所述人员够到管线2。平台25然后向上移动从而允许在第一切断部101上方的一定距离处(例如至少I米)进行第二切断部102。通过这种方式除去管线的部段103。
[0146]图4显示除去了管线部段103,其中在该过程中使用起重设备27来支撑部段103并且允许除去部段103。
[0147]图5中显示了A&R头105在切断部101处连接(例如焊接)至入海管线2的上端或入海管线。该A&R头105可以例如具有600公吨的负载能力。
[0148]图5中显示了张紧头106在切断部102处连接(例如焊接)至仍然保持在张紧装置
15、16中的管线2的下端。该张紧头106可以例如具有125公吨的负载能力。
[0149]当将这些头105、106装配至各个切断部管线端部时,可以使用可移动工作平台25和起重设备27。
[0150]在图6a和图6b和之后的一些附图中,为了清楚起见省去了起重设备27的一部分。
[0151]图6a和图6b中显示了臂43和支撑在所述臂43上的启动缆绳滑轮42进入起作用的位置,使得启动缆绳41可以离开滑轮42向上进入作业线11。滑轮的一部分此时处于由于从管线2将部段103除去而形成的区域中。
[0152]臂43被致动器44致动,所述致动器44这里具体实施为臂43与塔架10之间的一个或多个液压缸。臂43在通常沿着塔架10的高度的倒塌位置与朝向作业线11指向的延伸位置之间枢转。
[0153]应理解臂43具有坚固的设计,这是因为缆绳41中的张力可能达到数十吨,甚至超过100吨。
[0154]图7中显示了缆绳41连接至张紧头106。可移动平台25允许人员进行所述的相互连接。既然进行了连接,操作绞盘40从而将缆绳41张紧并且将管线2的负载从张紧装置15、16转移至缆绳41和绞盘40上。
[0155]图8显示了扶正器20、21已经进入其关闭位置,使得管线2穿过每个扶正器20、21的关闭的孔并且因此可以被保持在作业线中。于是张紧装置15、16已经从管线2释放,通常是通过将张紧装置导轨收回在每个张紧装置的框架内。正如本领域已知的,这里张紧装置15、16允许框架打开(例如通过使框架中具有一个或多个门),使得张紧装置框架可以远离管线收回。
[0156]图8显示了张紧装置框架容纳在塔架的两个竖直支腿部之间的实施方案,从而围绕管线2的部段(该部段沿着通过扶正器20、21而仍然保持在作业线11中的塔架10延伸)形成较大的空隙围绕部。该管线部段此时通过绞盘40和缆绳41而保持在张力下,从而避免了转向器85与转向器17之间的管线2的任何过度下垂。
[0157]图9中显示了通过使管线转向器17和启动缆绳滑轮42移动并因此使所述管线部段移动离开作业线11从而腾出沿着塔架10的作业线U。正如此处所示,管线部段或多或少地在靠近塔架10的方向上转移或平移。例如与作业线11的距离为至少0.5米,优选至少I米。
[0158]沿着塔架延伸的管线部段的该移动通过控制器(例如装载有软件的计算机控制器)进行,所述控制器适配成提供收回信号,基于所述收回信号,管线转向器位移致动器19和启动缆绳滑轮位移致动器44进行收回从而在启动缆绳滑轮与管线转向器17之间从作业线11中腾出被启动缆绳41保持的管线部段。这些移动优选同时进行,但是也可以设想这些移动不同步,例如转向器17先于滑轮42。
[0159]图9还显示了管线转向器85优选与上述位移同时也进行移动,这里为朝向船尾,从而维持转向器85与转向器17之间的路径的恒定长度。该移动通过致动器88基于来自控制器的收回信号所进行的致动来进行。图9中用虚线显示所述移动,表示转向器在管道铺设过程中的位置。
[0160]在另一个实施方案中,转向器85没有进行如上所述的移动或不能进行如上所述的移动。在这种情况下将允许管线显示出转向器85与转向器17之间的增加的下垂。
[0161]应注意到在A&R程序的过程中,悬垂夹具30保持在作业线11中,因此悬垂夹具30无需在入海管线的负载下移动,这在夹具30的承载部31的构造方面以及进行A&R程序的速度方面都是有利的。
[0162]如上所述,在实施方案中设想可移动站80跟随转向器85的该移动。这样优点在于在管组装过程中在这些可移动站处进行的任何工作可以继续,因此减少废置程序对整个管道铺设过程的影响。
[0163]图10中显示了将拖拉装置绞盘系统投入使用从而使A&R缆绳51向下到达入海管线的上端。维修起重设备100将其起重缆绳110降低至甲板区域,在甲板区域中拖拉装置缆绳71附接至起重缆绳110。
[0164]在该阶段支撑A&R滑轮52的悬臂梁移动从而使A&R缆绳连接器53与作业线11对齐。
[0165]图11显示了拖拉装置缆绳71已经通过起重设备100和缆绳110而升高至连接器53。然后缆绳71连接至连接器53。
[0166]A&R缆绳51通常是非常牢固的缆绳,例如被设计成承载数百吨的负载,例如600公吨负载能力的缆绳。这使得缆绳极重并且是刚性的,因此当通过拖拉装置缆绳71在向下方向上被有效地向下拉动时,缆绳51仅沿着塔架1向下移动。
[0167]图12中显示了 A&R连接器53已经被向下拉动至入海管线2上的A&R头105的水平处并且已经连接至所述A&R头105。在连接器53穿过扶正器21、20之后,扶正器21、20的孔围绕A&R缆绳51关闭使得缆绳51可以与作业线11保持对齐。
[0168]然后使拖拉装置缆绳71脱离。
[0169]图13显示了入海管线2的负载通过A&R绞盘50的操作而从夹具30传递至A&R缆绳51。这允许将夹具30从管线2释放。
[0170]图14中显示了夹具30已经从管线2完全释放并且移动离开管线2进入位于船井3内的收回位置上。正如可见的,夹具30也已经在竖直位置上倾斜从而证实夹具30与所希望的作业线的倾斜对齐设置的能力。
[0171]已经入水的管线或入海的管线2此时从A&R缆绳51悬挂,作为A&R程序的一部分,通过A&R绞盘50的操作而将管线2降低至海底。
[0172]在该A&R程序的过程中,沿着塔架10延伸的管线部段保持在张力下并且远离作业线11,使得缆绳51可以沿着该作业线穿过和移动。A&R程序可以迅速进行,从而使得管道铺设可用时间进行最佳利用。
[0173]图15显示了使塔架10进入竖直位置的步骤,这里在入海管线2已经到达海底之后进行所述步骤。此时为了维持转向器85与转向器17之间的恒定距离,操作致动器88从而使转向器85移动,这里如虚线所示向前移动。正如所讨论的,转向器85的该向前移动可以导致一个或多个可移动站80的相应的移动。
[0174]正如本领域已知的,缆绳连接器53可以通过水下ROV而与A&R头105脱离。
[0175]图16显示了 A&R缆绳已经升起直至连接器53到达拖拉装置滑轮72的水平,使得拖拉装置缆绳71可以再次连接至连接器53。这里,这造成舱口盖承载部31在船井上向后转移,因此夹具30也一同移动。
[0176]图17显示了A&R缆绳71进一步向上升起。在该过程中,由于扶正器20、21的处在关闭条件下的孔不允许连接器53通过,因而扶正器20、21打开。拖拉装置缆绳71将A&R缆绳51保持在反张力下使得缆绳71通过绞盘50合适地收回,所述绞盘50通常为与A&R缆绳储存绞盘组合的牵引绞盘。一旦连接器53到达其位于滑轮52下方的停放位置时,则拖拉装置缆绳71脱离然后连接至绞盘100的起重缆绳110。
[0177]图18显示了已经使用维修起重设备100的缆绳110来使缆绳71降低。缆绳71已经重新缠绕至拖拉装置绞盘70上。
[0178]图19显示了支撑A&R滑轮52的悬臂梁已经移动从而移动A&R滑轮使其不与作业线11对齐。
[0179]船可以经受恶劣气候同时缆绳41与张紧装置90之间的管线2保持在张力下。可以控制绞盘40从而维持恒定张力。
[0180]一旦气候条件有所改善,则首先通过拖拉装置绞盘系统将A&R缆绳向下拉动至约甲板水平处,然后向下降低至海底。然后缆绳51连接至入海管线的头105,所述入海管线的头105然后通过A&R绞盘50升高使得其上端高于夹具30的水平。夹具30然后恢复操作位置并且接合至管线,使得负载传递至夹具。A&R连接器然后如上所述进一步升高。
[0181]此时可以容易地继续管道铺设,正如本领域技术人员将理解的。沿着塔架10被相当紧密保持的管线部段可以通过致动器19和44的致动而返回更远的作业线11,使得转向器17和滑轮42移动并且使中间管线部段再次进入作业线11。管线部段的该移动可以与用于保持转向器17和85之间的距离恒定的移动接合,例如移动转向器85和/或塔架1的倾斜。
[0182]张紧装置15、16还可以返回操作模式并且接合至作业线11中的管线2。一旦张紧装置或至少一个张紧装置接合至管线,则无需通过缆绳41张紧。可以从位于下方张紧装置15下方的管线端部除去头106。
[0183]管组装过程可以再次开始,然后管线2朝向已经除去头105的入海管线的上端降低。通过使保持在张紧装置15、16中的管线2与通过夹具30保持的入海管线互相连接,再次准备以所述方式铺设管线2。
[0184]应理解废置方法造成最小的管线损失,这是因为沿着塔架10通过缆绳41保持的部段未经受过度应力等,因此可以容易地合并至待铺设至海底的管线。
[0185]正如此处所示,启动系统可以用于A&R程序从而充当辅助张紧设备,所述辅助张紧设备在所述程序的过程中限制待转移离开作业线的管线部段。应理解,如果需要的话,可以以相似方式使用其它绞盘、缆绳和
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