НАПРАВЛЯЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УКЛАДКИ ПО J-ОБРАЗНОЙ КРИВОЙ Российский патент 2019 года по МПК F16L1/19 F16L1/235 F16L1/20 B63B35/03 

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к направляющей конструкции для направления укладываемого трубопровода с судна, в частности при операции укладки по J-образной кривой через отверстие в судне. Кроме того, изобретение относится к судну, снабженному такой направляющей конструкцией и к способу ее работы.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны суда-трубоукладчики, имеющие разные конфигурации. Их можно грубо разделить на три основных категории по принципам их работы, а именно, суда для укладки по J-образной кривой (или просто J-образной укладки) на больших глубинах, суда для укладки по S-образной кривой (или просто S-образной укладки) для горизонтальной укладки или укладки под небольшим углом, и суда для укладки подводного трубопровода с барабана. Также известны многофункциональные суда, в которых скомбинировано несколько таких функций.

При операциях J-образной и S-образной укладке последовательные сегменты трубы (плети из одной, двух, трех, четырех и т.д. труб) приваривают к ветке трубопровода на монтажном стыке и опускают на дно моря. В случае укладки с барабана непрерывную трубу разматывают с барабана, а монтажный стык возникает на конце каждого барабана.

Сборка двух концов верхней трубной секции (плети) и Цепной линии (нижней секции) требует выполнения разных последовательных операций, включая, помимо прочего, подготовку к сварке, контроль подгонки, предварительный разогрев, сварку, охлаждение сварного шва, контроль сварного шва, модификацию пяты сварного шва снаружи или изнутри, подготовку поверхности монтажного стыка, антикоррозийную обработку монтажного стыка, и теплоизоляцию монтажного стыка. По завершении вышеуказанного цикла и, в конкретном случае J-образной укладки, плеть из четырех, трех или двух труб, теперь приваренную к цепной линии, опускают в воду. Процесс укладки контролируется на основе требуемого угла цепной линии. "Углом укладки" можно управлять стингером с роликами, которые по существу внедрены в конструкцию стингера. Для операций S-образной укладки стингер может проходить на существенное расстояние, например, от кормы судна. Для операции J-образной укладки стингер может отходить вниз рядом с судном или через отверстие в судне. Одно устройство такого типа раскрыто в WO2014090980, содержание которого полностью включено в настоящее описание путем отсылки. Когда стингер необходимо использовать в пределах отверстия в судне, имеющееся пространство часто бывает ограниченным, особенно, принимая во внимание возможную необходимость пропускать через отверстие крупногабаритные предметы.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению, предлагается направляющая конструкция для направления укладываемого трубопровода с подвесной конструкции через отверстие в судне при J-образной укладке, при этом направляющая конструкция содержит левый направляющий узел и правый направляющий узел для зацепления и направления трубопровода под подвесной конструкцией, в котором левый и правый направляющие узлы выполнены с возможностью независимого перемещения для зацепления и направления трубопровода. Известные узлы стингеров в сечении являются унитарными, хотя они могут содержать несколько раздельных шарнирно сочлененных сегментов вдоль своей длины. Они, по существу, поддерживают трубопровод либо с одной стороны, либо окружая трубопровод на поддерживаемой длине. Их унитарная конструкция может ограничивать их способность работать в узком пространстве и техническое обслуживание стингера может потребовать его отведения. В период, когда стингер отведен, операцию укладки необходимо прервать. Благодаря направляющей конструкции, состоящей из двух независимо перемещающихся сегментов, можно выполнять функции известного стингера, в то же время обеспечивая большую гибкость в отношении регулировки, перемещения, отведения или иного размещения индивидуальных направляющих узлов. Хотя были упомянуты левый и правый направляющие узлы, эти определения предназначены только для обозначения и следует понимать, что они могут быть ориентированы поперек судна (как передний и задний направляющие узлы), а также они могут быть обозначены как первый и второй направляющие узлы.

В конкретном варианте левый и правый направляющие узлы могут регулироваться в соответствии с углом выхода трубопровода с судна. Этот угол может быть любым в пределах от 90°, то есть вертикали, до 45° и должен быть ограничен только пределами, заданными либо отверстием, либо наклоном башни J-образной укладки. Кроме того, эти два направляющих узла могут быть синхронизированы друг с другом и могут быть ориентированы в соответствии с наклоном башни для J-образной укладки или независимо от этого наклона.

Отверстие в судне может либо проходить через судно как буровая шахта, либо может проходить частично через судно, т.е., быть открытой с одной стороны, например, на корме. В случае самоподъемного офшорного судна, отверстие может заканчиваться над ватерлинией. В одной предпочтительной конфигурации отверстие может содержать башенную шахту, имеющую противоположные обращенные друг к другу стенки, проходящие ниже ватерлинии, и левый и правый направляющие узлы могут поддерживаться этими стенками. По существу, такие стенки могут быть параллельными, и в этом случае направляющие узлы могут поддерживаться так, чтобы быть параллельными друг другу. В этом контексте термин "башенная шахта" предназначен для обозначения отверстия, которое проходит под башней для J-образной укладки и его длина больше, чем ширина. Башня для J-образной укладки может быть выполнена с возможностью поворота вокруг оси, проходящей поперек шахты.

В одном варианте могут иметься левые и правые рельсы. Они могут быть смонтированы на стенках шахты, и левый и правый направляющие узлы могут быть установлены с возможностью движения по рельсам. Рельсы могут являться частью предлагаемой направляющей конструкции или могут быть частью судна, на котором установлена направляющая конструкция.

Рельсы могут иметь любую подходящую форму и могут быть сконфигурированы как балки, желоба, профили или комбинации этих форм, в той степени, в которой они выполняют свою функцию, обеспечивая возможность перемещения направляющих узлов. Кроме того, они могут быть одиночными рельсами или рельсовыми узлами, которые могут быть соединены или располагаться отдельно.

В одном варианте рельсы могут быть изогнуты, и левый и правый направляющие узлы могут двигаться по рельсам от по существу вертикального угла выхода трубопровода до наклонного угла выхода трубопровода. В еще одном варианте каждый направляющий узел может иметь два или более рельса, обеспечивающих большую стабильность при поддержке направляющего узла. Множество рельсов с каждой стороны от шахты могут быть параллельны друг другу и/или изгибаться, чтобы располагаться эффективно концентрично, предпочтительно вокруг оси вращения башни для J-образной укладки. Это позволяет направляющим узлам поворачиваться при движении по рельсам. Тем не менее, следует понимать, что можно использовать и конфигурации с прямыми рельсами, при этом поворот направляющих узлов осуществляется другими средствами.

В одном варианте правый и левый направляющие узлы выполнены с возможностью независимого отведения в положение технического облуживания над ватерлинией и, предпочтительно, из зоны периодического смачивания. Благодаря независимому отведению техническое обслуживание одного направляющего узла можно производить, когда оно требуется, не извлекая другой направляющий узел. Эта операция может выполняться без извлечения трубопровода из шахты или отверстия и даже продолжая укладку трубопровода. Следует понимать, что укладка трубопровода только с одним из направляющих узлов может быть ограничена определенными условиями, такими как диаметр трубопровода, радиус кривизны и состоянием моря.

Чтобы обеспечить возможность независимого отведения и левый, и правый направляющие узлы могут быть снабжены отводящим механизмом для позиционирования соответствующего направляющего узла относительно трубопровода для выполнения операции или технического обслуживания. Отводящий механизм может иметь форму привода, гидравлического цилиндра, троса, лебедки цепи, зубчатой рейки, подъемной балки, телескопической балки или любой другой подходящей конструкции, которая может создавать необходимую силу для отведения направляющего узла из шахты или отверстия. Отводящие механизмы могут быть выполнены с возможностью приема полной нагрузки (или компонента ее вектора) трубопровода на направляющую конструкцию во время операции укладки. Альтернативно, направляющая конструкция может быть выполнена с возможностью запирания в зацеплении в положении внутри шахты или отверстия, благодаря чему отводящий механизм нужен только для целей отведения.

Направляющие узлы могут быть сконфигурированы в соответствии с конкретными требованиями строящегося трубопровода. В одном варианте и левый, и правый направляющие узлы содержать одну или более конструкцию роликовой опоры, имеющую ролики, которые могут входить в контакт с трубопроводом. Дополнительно или альтернативно, направляющие узлы могут содержать рельс для крупногабаритных предметов для направления крупногабаритных предметов через отверстие, как будет дополнительно описано ниже. В этом контексте под "конструкциями роликовых опор" понимается устройство, которое просто контактирует и направляет трубопровод и не способно поддерживать вес трубопровода.

В одном конкретном варианте и левый, и правый направляющие узлы содержат раму, а конструкции роликовой опоры и/или рельс для крупногабаритных предметов смонтированы на раме. Рама может быть любой подходящей конструкцией, позволяющей жестко соединить эти устройства так, чтобы они могли выполнять свои функции. Предпочтительно, рама занимает как можно меньшее пространство в шахте или отверстии, чтобы не мешать проходу трубопровода или, особенно, крупногабаритных предметов и может быть по существу плоским конструкционным элементом, расположенным параллельно требуемой плоскости изгиба трубопровода и/или стенкам шахты. Рама может иметь форму плиты, но более предпочтительно, является конструкцией из брусьев в форме решетки, с которой жестко соединены конструкции роликовых опор. Каждая конструкция роликовых опор может содержать по меньшей мере один отводящий привод, предназначенное для перемещения конструкции роликовой опоры относительно рамы между положением для контакта с трубопроводом, и отведенным положением. Таким образом, конструкцию роликовой опоры можно отводить от траектории трубопровода либо для технического обслуживания, либо при пропускании крупногабаритного предмета. В случае технического обслуживания после отведения конструкции роликовой опоры может производиться отведение соответствующей рамы с помощью отводящего механизма.

Рельс для крупногабаритных предметов может быть одним рельсом или множеством рельсов, профилей или других форм направляющей, установленной на раме или образующей часть рамы. Конструкции роликовой опоры могут отводиться их соответствующими отводящими приводами в положение, находящееся на расстоянии от рельса для крупногабаритных предметов, чтобы не мешать проходу такого крупногабаритного предмета.

Кроме того, каждая конструкция роликовой опоры может содержать множество роликов для контакта вокруг трубопровода, и зацепляющий привод для перемещения роликов относительно друг друга или рамы для контакта вокруг трубопровода. Ролики могут быть по существу известными элементами, или могут быть специально сконструированы для целей настоящего изобретения. Работа зацепляющего привода позволяет менять угол между соответствующими роликами от закрытого положения до открытого положения. В одном варианте каждая конструкция роликовой опоры имеет два ролика, которые могут перемещаться из закрытого положения, в котором угол между роликами меньше 90°, в открытое положение, в котором угол между роликами больше 120°. И отводящие приводы, и зацепляющие приводы могут быть подходящим приводом для приведения в действие требуемого механизма. Наиболее предпочтительно, они будут гидравлическими приводами, хотя специалистам известным и другие устройства, которые могут выполнять требуемое позиционирование. Эти приводы могут быть выполнены с возможностью запирания в заданном положении для сопротивления силам, прилагаемым трубопроводом. Альтернативно, они могут быть не заперты, благодаря чему они могут реагировать на перегрузку так, как это может потребоваться.

В еще одном варианте конструкция роликовой опоры на левом направляющем узле выполнена с возможностью контактировать с трубопроводом в том же вертикальном положении, что и конструкция роликовой опоры на правом направляющем узле. В такой конфигурации две противоположные конструкции роликовой опоры могут образовать роликовую опоры вокруг трубопровода, находясь в их положениях контакта. Каждая конструкция роликовой опоры может содержать два ролика, в результате чего полученная роликовая опора имеет четыре ролика. Как упоминалось выше, в результате независимой работы левого и правого направляющих узлов, операция укладки может продолжаться, даже если одна из конструкций роликовой опоры отведена. Если они работают поодиночке, остающиеся ролики могут наклоняться для контакта с трубопроводом по-другому относительно того, как они работают в комбинации. Может оказаться необходимым ввести в трубопровод асимметричный расположенный в линию объект, такой как боковая задвижка, тройник или угловое соединение. Это можно сделать, поддерживая трубопровод только с той стороны, на которое нет выступов, и полностью или частично отсоединить другую часть стингера.

Описанная конструкция может быть расположена так, что левый и правый направляющие узлы могут проходить до положения ниже ватерлинии или даже до положения ниже корпуса судна. Описанные рамы могут проходит по существу на всю высоту отверстия или шахты. Их длина, когда они проходят через шахту, может соответствовать длине шахты, в который они могут отводиться. Несколько конструкций роликовой опоры может быть расположено на раме на разных высотах. Количество конструкций роликовых опор зависит от длины рамы и степени направления, требуемой для трубопровода. Кроме того, конструкции роликовых опор могут быть расположены так, чтобы проходить вниз, даже под нижнюю кромку рамы.

Настоящее изобретение также относится к судну-трубоукладчику, имеющему башню для J-образной укладки, расположенную на башенной шахте, и подвесную конструкцию, расположенную в шахте или над шахтой для поддержки трубопровода во время укладки через шахту, про этом судно содержит направляющую конструкцию, расположенную под подвесной конструкцией. Направляющая конструкция может быть такой, которая описана выше или ниже

Предпочтительно башня для J-образной укладки может быть наклонена относительно вертикали. Согласно одному варианту изобретения направляющая конструкция расположена для контакта с трубопроводом под углом выхода из судна, который не зависит от наклона башни для J-образной укладки.

Изобретение, далее, относится к способу укладки трубопровода с судна-трубоукладчика, имеющего поворотную башню для J-образной укладки, расположенную над башенной шахтой, имеющей стенки, проходящие через судно, при этом способ содержит этапы, на которых: поддерживают верхний конец трубопровода с подвесной конструкции у основания башни, выравнивают дополнительный сегмент трубы с башней J-образной укладки и соединяют его с верхний концом трубопровода, опускают трубопровод с судна через шахту к дну моря, и направляют трубопровод через шахту, используя направляющую конструкцию, регулируемо расположенную в шахте. Направляющая конструкция может быть направляющей конструкцией, описанной выше или ниже.

Кроме того, изобретение относится к судну для укладки трубопровода в J-образном режиме, содержащему башню для J-образной укладки, шарнирно установленной на судне и позволяющей укладывать трубопровод под углом; башенную шахту, расположенную под башней для J-образной укладки и имеющую стенки, проходящие через судно, благодаря чему трубопровод может собираться в башне для J-образной укладки и опускаться с судна через шахту в направлении морского дна; подвесную конструкцию, расположенную в шахте или над шахтой для поддержки трубопровода в шахте; и направляющую конструкцию для направления трубопровода через шахту под выбранным углом выхода с судна, при этом направляющая конструкция поддерживается стенками шахты для поворота между вертикальным положением выхода и наклонным положением выхода.

Также может иметься система позиционирования и мониторинга трубы (СПМТ) для мониторинга положения трубопровода, когда он проходит через отверстие и направляющую конструкцию. Сигналы от СПМТ можно использовать для управления элементами направляющей конструкции, например, для приведения роликов в контакт с трубопроводом либо автоматически, либо под управлением оператора. Следует понимать, что функцией роликов является, по существу, не оставаться в контакте с трубопроводом, а образовать огибающую в форме раструба, внутри которого трубопровод может двигаться и изгибаться в пределах допустимых напряжений. СПМТ обеспечивает обратную связь, относящуюся к фактическому положению трубопровода относительно центра огибающей. В зависимости от этой обратной связи оператор может принять решение об увеличении горизонтального или вертикального напряжения в трубопроводе для лучшего позиционирования его в огибающей, образованной роликами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут поняны из ссылок на приложенные чертежи некоторых иллюстративных вариантов, где:

Фиг. 1 - общий вид судна по варианту настоящего изобретения.

Фиг. 2- общий вид направляющей конструкции судна по фиг. 1.

Фиг. 3 - общий вид одной из рам по фиг. 2.

Фиг. 4 - вид сверху башенной шахты по фиг. 2.

Фиг. 5a-5e - виды сверху правого направляющего узла в разных конфигурациях во время работы, и

Фиг. 6a-6c продольное сечение башенной шахты по линии VI-VI на фиг. 4.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 показан общий вид судна 1 по настоящему изобретению, имеющего башню 4 для J-образной укладки, шарнирно установленную на палубе 6 на шарнирах 8 башни. Высота башни 4 регулируется раскосами 10. Удлиненная башенная шахта 12 проходит в направлении нос-корма и башня 4 смонтирована на переднем конце шахты 12 так, что шарнир 8 башни выровнен поперек шахты 12. У основания башни 4 в шахте 12 расположена подвесная конструкция 14, которую иногда называют подвесным столом, на которой подвешен трубопровод P. Трубопровод P следует кривой цепной линии к морскому дну и направляется внутри шахты 12 направляющей конструкцией 16. Башенная шахта 12 имеет противоположные обращенные друг к другу стенки 18, проходящие ниже ватерлинии, которые вместе с торцевыми стенками 20 образуют кессон, определяющий замкнутую шахту.

На фиг. 2 приведен общий вид направляющей конструкции 16, если смотреть с того же направления, то и фиг. 1, но с элементами судна 1 и трубопроводом P не показанными для ясности. Согласно фиг. 2, основание башни 4 показано в положении шарниров 8 башни. Под ним и прикрепленная для вращения вместе с башней 4 находится подвесная конструкция 14. Подвесная конструкция 14 шарнирно соединена с основанием башни 4 и имеет подвесные приводы 22 и подвесные захваты. Хотя в настоящем описание это подробно не раскрывается, что существуют разные системы подвесных захватов, включая разъемные хомуты, фрикционные накладки, рифленые накладки и заклинивающие накладки, которые можно использовать для выполнения этой функции.

Направляющая конструкция 16 выполнена отдельно от башни 4 и подвесной конструкции 14 и установлена на соответствующих левой и правой боковых стенках 18A, 18B шахты 12. Направляющая конструкция 16 содержит левый и правый направляющие узлы 24A, 24B, которые по существу являются зеркальным отображением друг друга. Далее будут описаны только элементы правого направляющего узла 24B, которые будут обозначены позициями с суффиксом B.

Правый направляющий узел 24B содержит внутренний и внешний направляющий рельсы 26B, 27B, установленные на правой боковой стенке 18B. Внутренний и внешний направляющие рельсы 26B, 27B по существу параллельны друг другу и концентричны относительно шарнира 8 башни. На внутреннем и внешнем направляющих рельсах 26B, 27B смонтирована рама 28B, содержащая рельс 30B для крупногабаритных предметов, передний рельс 32B и поперечины 34B. В показанном варианте внутренний направляющий рельс 26B является главным рельсом, поддерживающим вес рамы 28B через ролики 29B внутреннего направляющего рельса. Внешний направляющий рельс 27B находится в зацеплении с фланцем 31B поддержки рельса, который сформирован на нижней части рельса 30B для крупногабаритных предметов. Также показана подъемная балка 36B, прикрепленная к правой боковой стенке 18B и по которой движется подъемник 38B. Подъемник 38B прикреплен к раме 28B тягой 40B. Гибкий кабельный канал 42B, направляемый направляющей 39B кабельного канала, обеспечивает передачу гидравлических силовых сигналов, входных сигналов датчика и управляющих сигналов, на подъемник 38B. Подъемник 38B и гибкий кабельный канал 42B выполнены как безотказная система, которая на может случайно разъединиться.

Верхняя и нижняя конструкции 42B, 43B роликовой опоры поддерживаются рамой 18B. Хотя в иллюстрируемый вариант включены только верхняя и нижняя конструкции 42B, 43B роликовой опоры, следует понимать, что на промежуточных уровнях можно установить дополнительные конструкции.

На фиг. 3 показан общий вид рамы 28B, если смотреть с левой стороны, где виден рельс 30B для крупногабаритных предметов, передний рельс 32B и поперечины 34. К раме 28B приварено множество серег 44B для крепления приводов для верхней и нижней конструкций 42B, 43B роликовой опоры.

На фиг. 4 приведен вид сверху башенной шахты 12 с направляющей конструкцией 16 в положении вокруг трубопровода P. Элементы башни и подвесной конструкции для ясности не показаны. Рамы 28A, 28B находятся в зацеплении в их соответствующих внутренних и внешних направляющих рельсах 26A, B, 27A, B и соединены тягами 40A, B с подъемниками 38A, B на подъемных балках 36A, B. На этом виде видно, что верхняя конструкция 42B роликовой опоры содержит ролики 45B, 46B, которые шарнирно соединены с рельсом 30B для крупногабаритных предметов у серьги 44B. Зацепляющие приводы 48B и отводящее устройство 50B также соединены с роликами 45B, 46B и с соответствующими серьгами 44B для воздействия, как будет дополнительно описано ниже. Ролики 45B, 46B являются стальными роликами диаметром 750 мм, покрытые 100 мм слоем полиуретана, чтобы обеспечить минимальное трение с трубопроводом P. Ролики 45B, 46B правого направляющего узла 24B и ролики 45A, 46A левого направляющего узла 24A совместно охватывают трубопровод P для формирования роликовой опоры 45A, 46A, 45B, 46B.

Далее следует описание направляющей конструкции 16, пропускающей трубопровод P и крупногабаритный предмет BI со ссылками на фиг. 5a-5eгде показаны виды сверху правого направляющего узла 24B в разных конфигурациях. Следует понимать, что левый направляющий узел 24A может присутствовать, но не показан на этом виде для ясности.

Как показано на фиг. 5a, в конфигурации, соответствующей фиг. 4, ролики 45B, 46B находятся в контакте с трубопроводом P. Трубопровод P может подаваться, как это происходит в случае операции J-образной укладки, путем подсоединения новой трубной секции в башню 4 и формирования монтажного соединения с цепной линией трубопровода. Трубопровод P затем можно опустить подвижным блоком (не показан) и, затем, подвесить на подвесной конструкции 14.

На фиг. 5b ролики 45B, 46B отведены зацепляющими приводами 48B в положение, в котором они отведены от огибающей E трубопровода P (проекция трубопровода в направлении нос-корма судна). В этом положении правый направляющий узел 24B можно отвести, как будет дополнительно описано ниже, и кроме того, он может свободно перемещаться, чтобы обеспечить выравнивание рельса 30B для крупногабаритного предмета BI с соответствующей направляющей (не показана) башни для J-образной укладки. Для пропускания крупногабаритного предмета BI подвесную конструкцию 14 необходимо отвести с помощью подвесных приводов 22 по фиг. 2 (не показанных на этих видах). Следует понимать, что подвесная конструкция 14 также может иметь направляющую для крупногабаритных предметов, которая в своем отведенном положении выровнена с рельсом 30B для крупногабаритных предметов.

На фиг. 5c ролики 45B, 46B также отведены отводящими устройствами 50B в положение, где они находятся за пределами отгибающей BIE крупногабаритного предмета. Крупногабаритный предмет BI находится в зацеплении своими цапфами 52 с рельсом 30B для крупногабаритного предмета рамы 28B. Следует отметить, хотя это и не показано, что рельс 30B для крупногабаритных предметов может иметь расширение для облегчения ввода цапф 52 крупногабаритного предмета.

На фиг. 5d крупногабаритный предмет BI прошел через конструкцию 42B роликовой опоры и отводящее устройство 50B и зацепляющие приводы 48B вновь активированы для перемещения роликов 45B, 46B в контакт с трубопроводом P. Конструкции 42B, 43B роликовых опор спроектированы с дополнительной степенью свободы и встроенной избыточностью, поэтому ролики 45B, 46B можно перемещать за пределы огибающей трубопровода, даже если откажет один из зацепляющих или отводящих приводов 48B, 50B.

На фиг. 5e ролики 45B? 46B перемещены в положение, в котором они контактируют с трубопроводом P самостоятельно, без дополнительного направления левым направляющим узлом 24A. Это может быть в случае отведения левого направляющего узла 24A в положение технического обслуживания, как более подробно будет описано ниже.

На фиг. 6a-6c показаны продольные сечения башенной шахты 12 в направлении VI-VI на фиг. 4 в разных рабочих условиях. Описание ограничивается деталями правого направляющего узла 24B, а левый направляющий узел 24A не показывается, если это не требуется. Другие элементы, такие как подвесная конструкция, опущены для ясности.

На фиг. 6a направляющая конструкция 16 расположена для направления трубопровода P под башней для J-образной укладки, которая находится в положении для вертикальной укладки. Рама 28B, установленная на внутреннем и внешнем направляющих рельсах 26B, 27B удерживается в положении тягой 40B, прикрепленной к подъемнику 38B, который расположен на нижнем конце балки 36B подъемника. Операция укладки трубопровода продолжается как описано выше со ссылками на фиг. 5, когда пропускание трубопровода P и крупногабаритного предмета BI направляется (левым и) правым направляющим узлом 24B.

На фиг. 6b показан вид, аналогичный фиг. 6a, где операция укладки трубопровода осуществляется с наклоном башни 4. В этой конфигурации правый направляющий узел 24B повернут на требуемый угол выхода трубопровода P. подъемник 38B поднят по балке 36B, в результате чего тяга 40B заставляет раму 28B переместиться по направляющеим рельсам 26B, 27B. кривизна направляющих рельсов 26B, 27B такова, что рама 28B также поворачивается вокруг шарнира 8 башни. Следует отметить, что для операции укладки трубопровода идеального выравнивания рамы с шарниром 8 башни не требуется, принимая во внимание степень гибкости, создаваемой конструкциями 42B, 43B роликовой опоры. Тем не менее, для пропускания крупногабаритного предмета может потребоваться более точное выравнивание между рельсом 30B для крупногабаритных предметов и башней для J-образной укладки и, поэтому рельс 30B для крупногабаритных предметов можно выбрать как репер для поворота рамы 28B вокруг шарнира 8 башни.

На фиг. 6c показан вид, аналогичный фиг. 6a, на котором операция укладки трубопровода происходит под углом, близком к вертикали, но где правый направляющий узел 24B повернут в положение для технического обслуживания. На этом виде левый направляющий узел 24A показан в активном положении, где конструкции 42A, 43A роликовой опоры контактируют с трубопроводом P. В этом случае контакт происходит так, как показано на фиг. 5e. Правый направляющий узел 24B перемещен по направляющим рельсам 26B, 27B под воздействием подъемника 38B на раме 28B через тягу 40B. В показанном положении подъемник 38B находится на верхнем конце балки 36B подъемника, а рама 28B расположена эффективно горизонтально так, что рельс 30B для крупногабаритных предметов проходит параллельно палубе 6. Для перемещения в это положение следует понимать, что ролики 45B, 46B отсоединяются от трубопровода P приводами 48B и перемещаются за пределы огибающей в положение, показанное на фиг. 5b. В положении для технического обслуживания рама 28B находится вне зоны периодического смачивания и доступна для персонала для ремонта и обслуживания. Ее также можно демонтировать и заменить, если это потребуется. Операция укладки трубопровода может продолжаться, при этом трубопровод P направляется только левым направляющим узлом 24A. Хотя это не показано, следует понимать, что оба направляющих узла 24A, 24B можно отводить в положение для технического обслуживания. Когда операция укладки трубопровода прерывается, это позволяет судну двигаться с закрытой башенной шахтой 12.

Таким образом, настоящее изобретение было описано со ссылками на некоторые варианты, приведенные выше. Следует признать, что в эти варианты могут вноситься различные изменения и альтернативные формы, хорошо известные специалистам. В частности, расположение рельсов, рам и направляющих может отличаться от схематически проиллюстрированной конструкции.

В дополнение к конструкциям и способам, описанным выше, можно создать различные модификации, не выходящие за пределы изобретательской идеи и объема изобретения. Соответственно, хотя были описаны конкретные варианты, они являются только примерами и не ограничивают объем настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к строительству морских трубопроводов и может быть использована при укладке трубопроводов на дно водоема с судна. Предлагается направляющая конструкция для направления опускания трубопровода с подвесной конструкции через отверстие в судне при операции укладки по J-образной кривой. Направляющая конструкция содержит правый направляющий узел и левый направляющий узел для контакта с трубопроводом и направления его под подвесной конструкцией. Левый и правый направляющие узлы выполнены с возможностью перемещения независимо друг от друга для контакта с трубопроводом и его направления. Отверстие содержит башенную шахту, имеющую противоположные обращенные друг к другу стенки, проходящие ниже ватерлинии, и левый и правый направляющие узлы поддерживаются указанными стенками. Направляющие узлы могут быть установлены для перемещения по рельсам, проложенным в отверстии. Также предложены судно-трубоукладчик, способ укладки трубопровода с судна-трубоукладчика и судно для J-образной укладки трубопровода. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Направляющая конструкция для направления укладки трубопровода с подвесной конструкции через отверстие в судне при операции укладки по J-образной кривой, содержащая левый направляющий узел и правый направляющий узел для контакта с трубопроводом и направления его под подвесной конструкцией; при этом левый и правый направляющие узлы выполнены возможностью независимого перемещения для контакта с трубопроводом и направления трубопровода, причем отверстие содержит башенную шахту, имеющую противоположные обращенные друг к другу стенки, проходящие ниже ватерлинии, и левый и правый направляющие узлы поддерживаются указанными стенками.

2. Конструкция по п. 1, в которой левый и правый направляющие узлы выполнены с возможностью регулирования в соответствии с углом выхода трубопровода с судна.

3. Конструкция по п. 1 или 2, содержащая левые и правые рельсы, смонтированные на стенках, причем левый и правый направляющие узлы установлены для перемещения по рельсам.

4. Конструкция по п. 3, в которой рельсы изогнуты, и левый и правый направляющие узлы могут перемещаться по рельсам от по существу вертикального угла выхода трубопровода до наклонного угла выхода трубопровода.

5. Конструкция по любому из предшествующих пунктов, в которой левый и правый направляющие узлы выполнены с возможностью независимого отведения в положение для технического обслуживания над ватерлинией и, предпочтительно, за пределы зоны периодического смачивания.

6. Конструкция по любому из предшествующих пунктов, в которой и левый, и правый направляющие узлы снабжены отводящим механизмом для позиционирования соответствующего направляющего узла относительно трубопровода для работы или технического обслуживания.

7. Конструкция по любому из предшествующих пунктов, в которой и левый, и правый направляющие узлы содержат одну или более конструкцию роликовой опоры, имеющую ролики, которые могут входить в контакт с трубопроводом, и/или рельс для крупногабаритных предметов для направления крупногабаритных предметов через отверстие.

8. Конструкция по п. 7, в которой и левый, и правый направляющие узлы содержат раму, и конструкции роликовой опоры и/или рельс для крупногабаритных предметов смонтированы на раме.

9. Конструкция по п. 7 или 8, в которой каждая конструкция роликовой опоры содержит по меньшей мере один отводящий привод, предназначенный для перемещения конструкции роликовой опоры относительно рамы между положением контакта с трубопроводом и отведенным положением.

10. Конструкция по любому из пп. 7-9, в которой каждая конструкция роликовой опоры содержит множество роликов для охвата трубопровода и зацепляющий привод для перемещения роликов относительно друг друга или относительно рамы для охвата трубопровода.

11. Конструкция по любому из пп. 7-10, в которой конструкция роликовой опоры на левом направляющем узле контактирует с трубопроводом в том же вертикальном положении, что и конструкция роликовой опоры на правом направляющем узле.

12. Конструкция по любому из предшествующих пунктов, в которой левый и правый направляющие узлы расположены так, чтобы при использовании проходить до положения ниже ватерлинии или даже до положения ниже корпуса судна.

13. Судно-трубоукладчик, имеющее башню для J-образной укладки, расположенную над башенной шахтой, и подвесную конструкцию, расположенную в башенной шахте или над ней, для поддержки трубопровода во время опускания через шахту, содержащее направляющую конструкцию по любому из предшествующих пунктов, расположенную под подвесной конструкцией.

14. Судно по п. 13, в котором башня для J-образной укладки выполнена с возможностью наклона относительно вертикали, и направляющая конструкция контактирует с трубопроводом под углом выхода с судна, который не зависит от наклона башни для J-образной укладки.

15. Способ укладки трубопровода с судна-трубоукладчика, имеющего поворотную башню для J-образной укладки, расположенную над башенной шахтой, имеющей стенки, проходящие через судно, включающий в себя этапы, на которых:

поддерживают верхний конец трубопровода с помощью подвесной конструкции у основания башни;

выравнивают дополнительный сегмент трубы в башне для J-образной укладки и соединяют его с верхним концом трубопровода;

опускают трубопровод с судна через шахту в направлении морского дна; и

направляют трубопровод через шахту с помощью направляющей конструкции, установленной с возможностью регулирования в шахте, причем стенки проходят ниже ватерлинии, и направляющая конструкция содержит левый и правый направляющие узлы, поддерживаемые стенками.

16. Способ по п. 15, при котором направляющая конструкция является направляющей конструкцией по любому из пп. 1-12.

17. Судно для J-образной укладки трубопровода, содержащее:

башню для J-образной укладки, шарнирно установленную на судне, позволяющую опускать трубопровод под углом;

башенную шахту, расположенную под башней для J-образной укладки и имеющую стенки, проходящие через судно, благодаря чему трубопровод можно наращивать в башне для J-образной укладки и опускать с судна через шахту в направлении морского дна;

подвесную конструкцию, расположенную в шахте или над ней, для поддержки трубопровода в шахте; и

направляющую конструкцию для направления трубопровода через шахту под выбранным углом выхода с судна, который не зависит от наклона башни для J-образной укладки, при этом направляющая конструкция поддерживается стенками шахты для поворота между положением вертикального выхода и положением выхода под углом.