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1、(10)申请公布号 CN 103890471 A (43)申请公布日 2014.06.25 CN 103890471 A (21)申请号 201280034999.0 (22)申请日 2012.07.12 1112134.0 2011.07.14 GB F16L 1/20(2006.01) (71)申请人 萨博赛 7 有限公司 地址 英国萨里郡 (72)发明人 LK罗尔夫 HW希姆斯沃思 L索布查克 (74)专利代理机构 余姚德盛专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 33239 代理人 戚秋鹏 (54) 发明名称 涉及管敷设的改进 (57) 摘要 一种用于将细长的辅元件与细长的主元件对 准以用于级。
2、联布置中元件的海底敷设的对准工 具， 包括 ： 支撑结构， 其被布置成包围主元件， 所 述支撑结构具有开口， 所述开口用于容纳主元件 以使主元件能够沿下放方向纵向地移动通过开 口 ； 以及附接点， 其用于支撑所述工具以在主元 件移动通过开口时维持或控制其相对于主元件的 纵向和 / 或角位置。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/GB2012/051660 2012.07.12 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/008023 EN 2013.01.17 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 。
3、说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103890471 A CN 103890471 A 1/1 页 2 1. 用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元件对准的对准工 具， 其中所述工具包括 ： 支撑结构， 其被布置成包围所述主元件， 所述支撑结构具有开口， 所述开口用于容纳所 述主元件以使所述主元件能够沿下放方向纵向地移动通过所述开口 ； 以及 以及附接点， 其用于支撑所述工具以在主元件移动通过开口时维持或控制其相对于主 元件的纵向和 / 或角位置。 2. 如。
4、权利要求 1 所述的工具， 并且被布置成使得在所述主元件沿所述下放方向移动通 过所述支撑结构中的所述开口时所述主元件支撑所述工具。 3. 如权利要求 2 所述的工具并且具有围绕所述支撑结构的所述开口以在使用时支承 所述主元件的滚子。 4. 如任一前述权利要求所述的工具， 并且被布置成在所述附接点处通过链轮、 线缆等 悬接。 5. 如任一前述权利要求所述的工具， 其中所述支撑结构是用于环绕所述主元件的环。 6. 如权利要求 5 所述的工具， 其中所述环为可以围绕所述主元件组装的分离部分。 7. 如任一前述权利要求所述的工具， 其中所述支撑结构大致位于与所述主元件的所述 下放方向基本正交的平面中。。
5、 8. 如任一前述权利要求所述的工具， 还包括在所述支撑结构上的引导装置， 所述引导 装置用于将所述辅元件相对于所述主元件从第一角位置变更路径到第二角位置。 9. 如权利要求 8 所述的工具， 其中所述引导装置能够相对于所述支撑结构径向地移 动。 10. 如权利要求 9 所述的工具， 其中所述引导装置包括管， 所述管具有能够沿所述支撑 结构中的径向延伸的狭槽移动的基部， 所述基部用于容纳所述辅元件。 11. 用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元件对准的对准系 统， 所述系统包括安装到船的敷设坡道上的张紧器下游的任一前述权利要求所述的对准工 具。 12. 如权利要求 11 所。
6、述的系统， 其中所述工具从所述张紧器的支撑结构悬接。 13. 如权利要求 11 或权利要求 12 所述的系统， 其中所述工具安装到工作区域的上游， 在所述工作区域中所述辅元件附接到所述主元件。 14.如权利要求11至13中任一项所述的系统， 其中所述张紧器包括与所述主元件大致 对准且围绕所述主元件间隔开的多个轨道， 至少一个所述轨道位于所述主元件上方， 并且 所述辅元件沿所述张紧器的邻近轨道之间的空间被馈送到所述工具并且通过所述工具引 导到所述主元件上方的位置。 15. 用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元件对准的方法， 包括 ： 沿着张紧器的邻近轨道之间的空间来馈送在相对。
7、于所述主元件的第一角位置处的所 述辅元件 ； 以及然后将所述辅元件引导到相对于所述主元件的第二角位置以便附接到所述 主元件。 16.装配有如权利要求1至10中任一项所限定的工具的敷设船， 具有如权利要求11至 14 中任一项所限定的系统的敷设船， 或者操作如权利要求 15 所限定的方法的敷设船。 权 利 要 求 书 CN 103890471 A 2 1/4 页 3 涉及管敷设的改进 技术领域 0001 本发明涉及用于在离岸操作期间， 例如在管敷设期间的 级联 布置中， 将两个以 上的平行管、 电缆或其它细长元件对准的系统。 背景技术 0002 通常期望的是沿着相同的海底路线来安装两个以上的细长。
8、元件， 诸如用于承载碳 氢化合物的大直径的主管以及用于承载用于生产碳氢化合物的水、 气体或化学物质的小直 径的辅管。 0003 虽然在本说明书中管用作实施例， 但是元件无需为用于承载流体的管， 而是可以 为用于运载电力或数据的电缆。 辅元件经常具有比主元件小得多的直径 （典型地20cm） ， 但 是在广义上元件之间的尺寸差对于本发明不是至关重要的。 0004 在诸如管或电缆的元件沿着相同路线的情况下， 同时安装元件是有益的。这通常 是通过级联技术来实现的， 即， 一个或多个辅助元件通过一系列夹子附接到管敷设用船上 的主要元件上， 并且随后元件一起平行地朝向海底下水。 0005 级联管道的安装涉。
9、及到将辅管放卷到管敷设用船上。主管也可以卷轴 - 敷设布置 放卷， 但是其可制造在管敷设用船上， 例如在 S 敷设操作中。 0006 图 1 中示意性示出的典型的卷轴 - 敷设船 10 装配有用于展开主管 14 的存储和展 开卷轴 12， 并且具有能够以各种敷设角展开一系列产品的可调节敷设坡道 16， 敷设角可从 大约 20至 90至水平。敷设坡道 16 的倾斜是通过在其中敷设管道的水的深度以及通过 管道的特性诸如其直径和硬度来确定的。 0007 在卷轴 12 的下游接连处， 敷设坡道 16 承载了 ： 用于引导主管 14 的引导斜槽 18 ； 用于拉直主管 14 的管拉直器 20 ； 用于将。
10、主管 14 夹持在铰接轨道之间的轨道式张紧器 22 ； 以及无论何时张紧器 22 释放主管 14 都夹紧主管 14 的定位夹子 24。可以使用可动夹子替 代轨道式张紧器 22 ； 除非上下文要求， 否则本说明书中提到的张紧器应当视为包括可动夹 子。 0008 如图 2 所示， 当以级联模式操作时， 级联卷轴 26 能够装配到船 10 上， 用于借助主 管 14 展开诸如辅管 28 的辅元件。在该模式下， 级联斜槽 30 引导辅管 28， 并且辅管 28 与主 管 14 对准， 使得辅管 28 与张紧器 22 下游的主管 14 平行。辅管 28 随后位于主管 14 的纵 向中心线的正上方， 或者。
11、当主管 14 垂直时在主管 14 的纵向中心线的正后方。辅管 28 随后 准备好在张紧器 22 和定位夹子 24 之间的敷设坡道 15 上被夹紧到庇护所 32 中的工作平台 处的主管 14 上。 0009 实际上， 附加的拉直器可用于级联斜槽 30 下游的辅管 28， 但是为清晰起见从图 2 中省略了该附加的拉直器。而且， 辅管 28 可经过附加的张紧器， 但是该张紧器不是必需的 并且同样为清晰起见省略了该张紧器。 0010 在现有技术的级联布置中， 已知的是辅管 28 在与主管对准之前完全围绕张紧器 22转向。 这使得在不使辅管过度弯曲的情况下很难对准辅管28或者需要附加的拉直， 除非 说 。
12、明 书 CN 103890471 A 3 2/4 页 4 在张紧器 22 的下方存在大的且不利的间隙。沉重的张紧器 22 应当尽可能低地安装到敷设 坡道 16 上以辅助船 10 的稳定性。 0011 授予 Willis（受让人 ： Stolt Comex Seaway Ltd.） 的美国专利 5975802 具体地公 开了一种已知的级联布置， 包括在主管和辅管经过其相应的斜槽且使其到一起用于夹紧时 主管和辅管的路径之间的关系。在美国专利 5975802 中所示的实施例中， 主管在管敷设船 上被制造并且辅管从卷轴放卷， 但是本领域技术人员清楚地知道， 可通过增加用于主管的 存储和展开卷轴来卷绕两。
13、个管， 如图 2 所示。美国专利 5975802 的内容通过引用合并于本 文中， 作为本发明的技术背景。 0012 针对该背景， 设计了本发明。 0013 发明概述 0014 本发明涉及用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元件 对准的对准工具， 其中所述工具包括 ： 0015 支撑结构， 其被布置成包围所述主元件， 所述支撑结构具有开口， 所述开口用于容 纳所述主元件以使所述主元件能够沿下放方向纵向地移动通过所述开口 ； 以及 0016 以及附接点， 其用于支撑所述工具以在主元件移动通过开口时维持或控制其相对 于主元件的纵向和 / 或角位置。 0017 优选地， 所述工具被布。
14、置成使得在所述主元件沿所述下放方向移动通过所述支撑 结构中的所述开口时所述主元件支撑所述工具。例如， 所述工具适当地具有围绕所述支撑 结构的所述开口以在使用时支承所述主元件的滚子。 0018 有益地， 所述工具被布置成在所述附接点处通过链轮、 线缆等悬接。 0019 所述支撑结构适当地为用于环绕所述主元件的环， 所述环优选地为可以围绕所述 主元件组装的分离部分。 0020 所述支撑结构优选地大致位于与所述主元件的所述下放方向基本正交的平面中。 0021 本发明的工具可进一步包括在所述支撑结构上的引导装置， 所述引导装置用于将 所述辅元件相对于所述主元件从第一角位置变更路径到第二角位置。 所述引。
15、导装置优选地 能够相对于所述支撑结构径向地移动 ； 例如， 所述引导装置可包括管， 所述管具有能够沿所 述支撑结构中的径向延伸的狭槽移动的基部， 所述基部用于容纳所述辅元件。 0022 本发明延伸至用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元 件对准的对准系统， 所述系统包括安装到船的敷设坡道上的张紧器下游的任一前述权利要 求所述的对准工具。在该系统中， 所述工具方便地从所述张紧器的支撑结构悬接并且可以 安装到工作区域的上游， 在所述工作区域中所述辅元件附接到所述主元件。 0023 在所述张紧器包括与所述主元件大致对准且围绕所述主元件间隔开的多个轨道 的情况下， 至少一个所述轨道位。
16、于所述主元件上方， 并且所述辅元件有益地沿所述张紧器 的邻近轨道之间的空间被馈送到所述工具并且通过所述工具引导到所述主元件上方的位 置。 0024 本发明还包含用于在级联布置中管的海底敷设的将细长的辅元件与细长的主元 件对准的方法， 包括 ： 沿着张紧器的邻近轨道之间的空间来馈送在相对于所述主元件的第 一角位置处的所述辅元件 ； 以及然后将所述辅元件引导到相对于所述主元件的第二角位置 以便附接到所述主元件。 说 明 书 CN 103890471 A 4 3/4 页 5 附图说明 0025 为描述技术现状， 已经参考附图的图 1 和图 2， 其中 ： 0026 图 1 是典型的卷轴 - 敷设船的。
17、示意性侧视图 ； 以及 0027 图 2 是适于级联管敷设的卷轴 - 敷设船的示意性侧视图。 0028 为易于理解本发明， 现在通过实施例的方式参考其余附图， 其中 ： 0029 图 3 是示出在管敷设船上用于将辅管与主管对准以夹紧的依照本发明的对准工 具的示意性侧视图 ； 0030 图 4 是在使用时图 3 的对准工具的示意性立体图 ； 以及 0031 图 5 是在使用时图 3 的对准工具的示意性剖视图。 0032 发明详述 0033 附图的图 3 至图 5 示出了依照本发明的对准工具 166， 其用于使辅管 28 或其它元 件与主管 14 或其它元件对准。需要强调的是， 当主管 14 倾斜。
18、时， 辅管 28 需要在主管 14 的 纵向中心线正上方的位置处与张紧器 22 下游的主管 14 平行。当主管 14 垂直时， 辅管 28 需要位于主管 14 的纵向中心线的正后方。 0034 一旦以此方式对准， 则在级联管被下放到海中之前辅管 28 准备被夹紧到敷设坡 道 16 上的庇护所 32 中的主管 14 上。可通过手动夹紧技术来使用对准工具 166， 或者庇护 所 32 可包含用于自动夹紧的装置。 0035 本发明的对准工具 166 旨在简化、 紧凑和高效。简化确保可靠性、 低成本和易于安 装到敷设坡道 16 上的现有结构上， 而无需进行大的改动。紧凑使得敷设坡道 16 上的空间 利。
19、用率最大化并且尤其在允许沉重的张紧器22尽可能低地安装到敷设坡道16上以降低管 敷设用船的重心以获得稳定性的同时为庇护所 32 中的夹紧装置留出充裕的空间。高效确 保辅管 28 被高效地定路径并且不会过度弯曲或超过辅管 28 的最小弯曲半径。 0036 特别参考图 3， 对准工具 166 包括与主管 14 沿着敷设坡道 16 的移动方向基本正 交的平面中的围绕主管 14 的大致平坦的环 168。对准工具 166 紧凑地位于张紧器 22 和安 装到敷设坡道上的庇护所 32 之间， 在敷设坡道上主管 14 和辅管 28 被夹紧在一起。绕着环 168 等距间隔的四个链轮 170 从张紧器 22 的支。
20、撑结构悬挂环 168。在该侧视图中仅两个链 轮 170 可见。 0037 图 3 所示的张紧器 22 是四轨道式张紧器， 其中四个铰接的轨道 172 围绕主管 14 ： 上方的上轨道 172A ； 下方的下轨道 172B ； 以及两个侧轨道 172C， 一个各一个。在该侧视图 中仅一个侧轨道 172C 可见。 0038 在现有技术的级联布置中， 已知的是辅管 28 在与主管 14 对准之前完全绕着张紧 器 22 转向。使得在不过度弯曲的情况下很难对准辅管 28， 或者需要附加的拉直。想法那， 图 3 所示的布置使辅管 28 沿着张紧器 22 的上轨道 172A 和一个侧轨道 172C 之间的狭。
21、窄间 隙延伸。因此， 对准工具 166 无需将辅管 28 从其位于张紧器 22 的紧下游的位置绕着主管 14 移动大约 45而到达其位于主管 14 的正上方或正后方的位置， 准备夹紧到庇护所 32 中 的主管 14 上。 0039 辅管 28 的该最小偏转是有益的， 因为避免了将过度的弯曲应力传递给辅管 28 ； 其 还实现了在与敷设坡道 16 平行的短长度内辅管 28 的必要对准， 获得了紧凑性的益处。 说 明 书 CN 103890471 A 5 4/4 页 6 0040 辅管 28 在附接至对准工具 166 的环 168 的铰接引导管 174 中延伸。引导管 174 的进一步的细节从当前。
22、具体参考的图 4 和图 5 中的对准工具 166 的详细视图中显而易见。 0041 图 4 和图 5 示出了对准工具 166 的环 168 为两个主要为半圆形的 C 形部分 168A、 168B， 这两个部分通过完全相对的螺栓 176 绕着主管 14 彼此耦合。每个部分 168A、 168B 具 有彼此成 90径向延伸的凸耳 178， 每个凸耳 178 支撑用于附接上述链轮 170 中的一个的 钩环 180。 0042 在每个凸耳 178 的内侧， 一对滚子 182 安装到支撑件 184 上以与环 168 的内边缘 186 重叠。四对滚子 182 通过滚动接触支承主管 14 以在使用时支撑对准。
23、工具 166。 0043 一个部分 168A 具有 U 形径向延伸部 188， 其具有开口到环 168 的中央孔隙 192 中 的径向延伸的狭槽 190。狭槽 190 围绕且容纳辅管 28， 辅管 28 在从延伸部 188 竖立的铰接 引导管 174 中延伸。具体地， 延伸部 188 具有布置在狭槽 190 的各侧上的平行横杆 194， 在 平行横杆 194 之间， 引导管 174 的 T 截面基部 196 能够径向地移动以调节辅管 28 相对于主 管 14 的径向位置。通过与横杆 194 平行且在横杆 194 之间的与基部 196 的相应 T 截面臂 件啮合的螺钉 198 来调节引导管 17。
24、4 的基部 196 的径向位置。横杆 194 具有上凸缘 200， 上 凸缘 200 与基部 196 的 T 截面臂件重叠以将引导管 174 保持在径向延伸部 188 上。 0044 铰接的引导管 174 包括段 202 以及位于段 202 之间的一系列接合轴环 204。最下 方的段包括 T 截面基部 196。段 202 可由例如铸铁、 钢或塑料制成。段可以为刚性的或柔性 的， 并且可被涂层或不被涂层， 取决于辅管 28 或其它辅元件的性质。 说 明 书 CN 103890471 A 6 1/4 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103890471 A 7 2/4 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103890471 A 8 3/4 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 103890471 A 9 4/4 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 103890471 A 10 。