混合立管系统和方法.pdf

本发明公开了一种置于具有水底的水体中的浮式系统，所述浮式系统包括漂浮在水面上的主机部件；漂浮在水面下方的漂浮模块；将主机部件连接至漂浮模块的柔性软管；和细长水下管线结构，该细长水下管线结构包括连接至漂浮模块的顶部部分和延伸到水底并且适于连接至位于水底的流管线的底部部分；顶部部分和底部部分中的至少一个包括悬链线构造。

1.  一种置于具有水底的水体中的浮式系统，所述系统包括：
主机部件，漂浮在水面上；
漂浮模块，漂浮在水面下方；
柔性软管，将所述主机部件连接至所述漂浮模块；和
细长水下管线结构，所述细长水下管线结构包括：
顶部部分，连接至所述漂浮模块；和
底部部分，延伸到水底并且适于连接至位于水底的流管线；
所述顶部部分和底部部分中的至少一个包括悬链线构造。

2.  根据权利要求1所述的浮式系统，其中，所述细长水下管线结构包括钢制悬链线立管。

3.  根据权利要求1-2中任一项或多项所述的浮式系统，还包括将所述主机部件连接至所述漂浮模块的管线。

4.  根据权利要求3所述的浮式系统，其中，所述管线包括具有足够的质量以产生形成所述细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力的重链或其他重管线部件。

5.  根据权利要求1-4中任一项或多项所述的浮式系统，还包括连接至所述细长水下管线结构的锚定部件。

6.  根据权利要求1-5中任一项或多项所述的浮式系统，其中，所述柔性软管包括足够的质量以产生形成所述细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力。

7.  根据权利要求1-6中任一项或多项所述的浮式系统，还包括张紧索，所述张紧索将所述主机部件连接至所述漂浮模块以产生形成所述细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力。

8.  根据权利要求1-7中任一项或多项所述的浮式系统，还包括多个连接至所述水下管线结构的锚定部件。

9.  根据权利要求1-8中任一项或多项所述的浮式系统，还包括坐在水底上的混凝土钟形口件，所述混凝土钟形口件在紧急情况下使所述底部部分在没有连接到所述主机的任何连接的情况下自行站立在水中，从而导致塑性弯曲变形而没有材料破裂。

10.  根据权利要求1-9中任一项或多项所述的浮式系统，其中，所述漂浮模块漂浮在水面下方约25到100米的深度处。

11.  根据权利要求1-10中任一项或多项所述的浮式系统，其中，所述细长水下管线结构包括预弯曲的岸上管、钟形口件、弯曲限制器、锥形应力接头、钛应力接头、柔性软管和深水柔性接头中的至少一种。

12.  根据权利要求1-11中任一项或多项所述的浮式系统，还包括坐在水底上的一组弯曲限制器，其在紧急情况下使底部部分在没有连接到所述主机的任何连接的情况下自行站立在水中，从而导致塑性弯曲变形而没有材料破裂。

13.  根据权利要求1-12中任一项或多项所述的浮式系统，其中，所述底部部分包括悬链线构造。

14.  根据权利要求1-13中任一项或多项所述的浮式系统，其中，所述细长水下管线结构适于与所述主机部件分离，并且自行站立在水中。

15.  根据权利要求1-14中任一项或多项所述的浮式系统，其中，允许所述主机部件由于恶劣的环境条件或其他与所述柔软管分离情形而移开，并且所述细长水下管线结构在竖直方向由所述漂浮模块支承且在水平方向由锚定件支承。

16.  根据权利要求1-15中任一项或多项所述的浮式系统，还包括连接至所述细长水下管线结构中的锚定点的锚定部件，所述锚定部件在正常工作情况下松弛并且不起作用。

17.  一种改进浮式系统的方法，所述系统包括漂浮在具有水底的水体中的主机和具有第一端部、第二端部及设置在所述第一端部和第二端部之间的主体的细长水下结构，所述第一端部连接至所述主机，所述主体延伸穿过水，而所述第二端部邻近所述水底，所述方法包括：
从所述主机分离所述第一端部；
将所述第一端部连接至漂浮模块；
将柔性软管连接至所述漂浮模块和所述主机；和
将所述漂浮模块保持在水体表面下方的一定深度处。

18.  根据权利要求17所述的方法，还包括将所述细长水下结构的主体连接至水底。

19.  根据权利要求18所述的方法，其中，将锚定绳索从水底上方25米到250米处连接至所述细长水下结构的主体。

20.  根据权利要求17-19中任一项或多项所述的方法，其中，所述细长水下结构包括钢制悬链线立管。

21.  根据权利要求17-20中任一项或多项所述的方法，其中，所述漂浮模块位于水体表面下方5到50米的深度处。

混合立管系统和方法
技术领域
本发明涉及从海面上的浮式结构延伸到海底的水下管线结构系统，以及涉及安装和使用该系统的方法。
背景技术
已经提出了若干种用于将浮式结构(主机)与海底管道连接起来的构造。所使用的构造通常取决于与水深以及浮式结构的水平和竖直运动相关的参数，以便选择适当的构造和/或连接类型。
一种构造是顶部张紧式立管或竖直刚性立管。在这种构造中，立管竖直地站立在海底基础上。在立管的顶部附近，立管由浮式结构处的张紧系统(或浮力系统)向上牵拉。张紧系统(或浮力系统)设计成使得立管顶部部分跟随主机水平运动，但是沿竖直方向(行程)相对于主机滑移以补偿主机升沉(竖直)运动。主机的水平运动仍可到达立管底部并且在立管底部处引起非常大的弯曲应力。应力接头经常设在立管底部处以减小由主机水平运动所引起的弯曲应力。
最近，已经出现了另一种构造，其被称为钢制悬链线立管(SCR)。钢制悬链线立管的顶部悬挂在主机上，在水中形成悬链线构造，直到其触及海底，连接至位于海底的与其他离岸设施或岸上设施联接的流管线。在触地区域弯曲的立管不应使立管的管应力超过制成SCR的金属材料的屈服应力。主机运动被悬链线构造吸收。消除了对基础和张紧系统的需要。但是，如果主机具有显著的振荡，则该运动可传送到立管，特别是传送到触地区域，缩短钢制悬链线立管的疲劳寿命。
柔性管也可呈自由悬挂构造用于深海中。其具有优于SCR的优点，例如，沿立管长度允许小得多的曲率半径。由于具有更好的疲劳性能，其允许主机在水面处具有更大的竖直和水平运动。但是，其可能具有重量重和成本高的缺点。
混合立管构造包括竖直钢管和柔性软管(跨接管)。其下部部分为竖直钢管，该竖直钢管站立在海底基础上并且在其顶部由浮力部件支承。上部部分为将刚性立管顶部连接至主机的柔性软管。下部部分中的钢管通过跨接管几乎与主机运动完全隔离，并且其底部弯曲力矩主要由作用到浮力部件和钢管上的直接波浪和水流载荷产生。立管可单独站立，甚至在某些情况下与主机分离。而且，由于海水中的立管的一些重量由浮力部件支承，因此降低了主机甲板承载要求。这对于具有小甲板承载能力的主机特别重要。
由于在底部具有基础(和附件)和应力接头，并且在顶部具有浮力部件和柔性软管，混合立管的成本可能比传统的顶部张紧式立管或钢制悬链线立管更高。如果主机具有大的偏移和水平振荡，由于其间几乎完全运动隔离，因此主机和钢管顶部的相对距离可具有非常大的变化。柔性软管应该足够长，例如为1500英尺，以避免过大的弯曲曲率或端部旋转。混合立管的成本可能限制其应用数量。
本技术领域需要新形式的混合立管。
本技术领域需要可与呈悬链线构造的管一起使用的新形式的混合立管。
本技术领域需要不需要立管基部和/或回接件的新形式的混合立管。
发明内容
在一个方面中，本发明提供了一种置于具有水底的水体中的浮式系统，所述系统包括：主机部件，漂浮在水面上；漂浮模块，漂浮在水面下方；柔性软管，将所述主机部件连接至所述漂浮模块；和细长水下管线结构，该细长水下管线结构包括连接至所述漂浮模块的顶部部分和延伸到水底并且适于连接至位于水底的流管线的底部部分，并且顶部部分和底部部分中的至少一个包括悬链线构造。
在一个方面中，本发明提供了一种改进浮式系统的方法，所述系统包括漂浮在具有水底的水体中的主机和细长水下结构，该细长水下结构具有第一端部、第二端部和设置在第一端部和第二端部之间的主体，第一端部连接至主机，主体延伸穿过水体，而第二端部邻近水底，所述方法包括从主机分离第一端部；将所述第一端部连接至漂浮模块；将柔性软管连接至漂浮模块和主机；和将漂浮模块保持在水体表面下方的一定深度处。
附图说明
图1是现有技术系统的示意图，其包括从主船100垂下、连接至水平管线105、在水底104上具有触地区域110的呈悬链线构造的钢制悬链线立管(SCR)106。
图2是一种钢制悬链线立管的改进方案，其带有连接至管206的一段的额外的浮力模块207。船200的振荡(如箭头211和208所示)将与立管的下部部分206a隔离，并且可降低对触地区域210的疲劳损害。
图3是刚性竖直立管和柔性软管概念的混合。竖直管306站立在水底304，其底部固定至基部320，在该处管306连接至海底流管线305。管306由浮力部件307竖直支承并且由柔性软管309连接至船300。船300的水平偏移和水平及竖直振荡(箭头311和308)被柔性软管309吸收。
图4示出了在触地点410处到达水底404的钢制悬链线管406。其顶部由浮力部件407支承，并且通过柔性软管409与船400连接。悬链线构造所需的底部张力由柔性软管409和链415的重量提供。作用到船400上的竖直载荷比全部水下管线结构的重量小得多。竖直振荡(箭头408)与触地区域410隔离。浮力部件407随着船400一起水平运动(箭头411)，并且柔性软管409的长度可较短。
图5是图4的变型，其中链415由张紧索515代替。悬链线构造所需的底部张力由张紧索515的张力提供。
图6示出了由浮力部件607顶部支承并且在点613处通过缆612锚定到海底基础614上的管606。锚定点613将管606分成基本上竖直的管线606a和在水底604处具有触地点610的悬链线构造606b。长柔性软管609将浮力部件607连接至船600。管606与船608的水平和竖直运动(箭头611和608)都隔离。
图6a示出了图6中系统的另一个特征。当软管609与船600分离时，水下管线结构可独立地站立。
图7示出了系统的正常工作状态，其中锚定缆线712松弛，并且管706的悬链线构造所需的水平载荷由链715和柔性软管709提供。当与船700分离时，钢管706自行站立，链715和柔性软管709悬挂在浮力部件707上。
图7a示出了系统的非工作状态，其中管706内部的液体内容物减少。在该情况下，浮力部件707向上升并且拉紧锚定缆712，以使得浮力部件707的顶部仍在过往船只的底部下方。
具体实施方式
在一个实施例中，提供了一种置于具有水底的水体中的浮式系统，所述系统包括漂浮在水面上的主机部件；漂浮在水面下方的漂浮模块；将主机部件连接至漂浮模块的柔性软管；和细长水下管线结构，该细长水下管线结构包括连接至漂浮模块的顶部部分和延伸到水底并且适于连接至位于水底上的流管线的底部部分；并且顶部部分和底部部分中的至少之一包括悬链线构造。在一些实施例中，细长水下结构包括钢制悬链线立管。在一些实施例中，所述系统还包括将主机部件连接至漂浮模块的管线。在一些实施例中，所述管线包括具有足够质量以产生形成细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力的重链或其他重管线部件。在一些实施例中，所述系统还包括连接至细长水下管线结构的锚定部件。在一些实施例中，柔性软管包括足够的质量以产生形成细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力。在一些实施例中，所述系统还包括将主机部件连接至漂浮模块以产生形成细长水下管线结构的悬链线构造所需的水平力的张紧索。在一些实施例中，所述系统还包括多个连接至细长水下管线结构的锚定部件。在一些实施例中，所述系统还包括坐在水底上的混凝土钟形口件，该混凝土钟形口件在紧急情况下使底部部分在没有连接至主机的任何连接的情况下自行站立在水中，从而导致塑性弯曲变形而不发生材料破裂。在一些实施例中，漂浮模块漂浮在水面下方约25到100米的深度处。在一些实施例中，细长水下管线结构包括预弯曲的岸上管、钟形口件、弯曲限制器、锥形应力接头、钛应力接头、柔性软管和深水柔性接头中的至少一个。在一些实施例中，所述系统还包括一组坐在水底上的弯曲限制器，该弯曲限制器在紧急情况下使底部部分在没有连接至主机的任何连接的情况下自行站立在水中，从而导致塑性弯曲变形而不发生材料破裂。在一些实施例中，底部部分包括悬链线构造。在一些实施例中，细长水下管线结构适于与主机部件分离并且自行站立在水中。在一些实施例中，由于恶劣的环境条件或其他与柔性软管分离的情形，允许主机部件离开，细长水下管线结构沿竖直方向由漂浮模块支承且由沿水平方向由锚定件支承。在一些实施例中，所述系统还包括连接至细长水下管线结构中的锚定点的锚定部件，其在正常工作状态中松弛且不起作用。
在一个实施例中，提供了一种改进浮式系统的方法，所述系统包括漂浮在具有水底的水体中的主机和具有第一端部、第二端部和设置在第一端部和第二端部之间的主体的细长水下结构，第一端部连接至主机，主体延伸穿过水体，而第二端部邻近水底，所述方法包括将第一端部与主机分离；将第一端部连接至漂浮模块；将柔性软管连接至漂浮模块和主机；和将漂浮模块保持在水面下方的一定深度处。在一些实施例中，所述方法还包括将细长水下结构的主体锚定到水底。在一些实施例中，锚定绳索在水底上方25米到250米的位置处连接至细长水下结构的主体。在一些实施例中，细长水下结构包括钢制悬链线立管。在一些实施例中，漂浮模块在水体表面下方5到50米的深度处。
顶部张紧式立管的底部固定到海底的立管基部，并且其顶部由主机的张紧系统(或由所述主机竖直引导的浮力部件)支承。张紧系统(或被引导的浮力部件)可向立管提供几乎恒定的张力，以防止立管纵向变弯曲(buckling)。立管顶部可相对于主机竖直滑移，但是，立管在水平方向上与主机一起运动。在浪/流/风作用下的主机水平运动以及作用在立管上部部分的浪/流载荷可能传送到立管底部部分以引起过大的弯曲应力。立管底部处的应力接头可用于减小弯曲应力水平。
钢制悬链线立管为传统形式的立管系统。参照图1，图1示出了漂浮在水体102中的船100。水体具有底部(海底)104。流管线105位于底部104。钢制悬链线立管106悬挂在船100上并且以悬链线构造延伸到水中，延伸到在海底104处的触地区域110以连接至流管线105。
浪/流/风可使船竖直振荡(即由箭头108所示的升沉振荡)、水平偏移和振荡(如箭头111所示)和旋转运动。当船100运动时，可能使悬链线立管106弯曲和运动，并且触地点110可随着立管106的运动而运动。对于具有很大振荡的主机来说，由于疲劳损害，靠近触地点的SCR的寿命可能低于所需的寿命。
现在参照图2，图2显示了船200漂浮在水体202中。水体202具有底部204。流管线205在底部204上或靠近底部204并且过渡到立管第一部分206a、立管第二部分206b和立管第三部分206c。触地点210在从流管线205到立管部分206a的过渡部分处。船200可上下升沉(由箭头208所示)，以及具有水平运动(由箭头211所示)和具有旋转运动。能够抵抗在部分206b的深度处的水压的浮力模块207连接至立管部分206b。浮力模块207设计成使立管部分206a与升沉运动208隔离，以使得仅立管部分206c和206b随着升沉运动208弯曲。立管的触地区域得到保护。带有附接的浮力模块的立管可能会在预铺设操作中存在困难。
现在参照图3，图3示出了混合立管系统，其为柔性软管和竖直刚性立管的组合。船300显示为漂浮在水体302中。水体具有底部304。流管线305在底部304处或靠近底部304并且由回接连接件连接至立管基部组件320，该立管基部组件320固定到底部304。钢管立管306刚性地连接至立管基部组件320并且由浮力模块307支承。跨接管309将钢管306的顶部与船300连接起来。
船300可具有由箭头308和311所示的偏移和振荡，其引起跨接管309的运动，但是船的运动可与浮力模块307和立管306隔离。钢管立管306站立，很少有随着船的运动的运动。但是，作用到浮力模块307和管306上部部分的直接浪/流载荷可被传送到管306的底部，仍然产生不可接受的弯曲应力。可能需要应力接头来减小应力。立管系统可独立地站立：与主船300分离。立管系统可仍然站立在水中而不倒塌，这是其区别于其他立管形式的主要特征之一。独立地站立的管在主船到达之前可用于预安装。在当船移动离开以避开恶劣的环境条件时与柔性软管309分离的情况下，立管306可仍然站立在其基部上。
在一些实施例中，提供了一种柔性软管跨接管和钢制悬链线立管的组合。具有悬链线构造的钢管可悬挂在浮力部件上，柔性软管将钢管的顶部连接至主船。
为了形成悬链线构造，可由顶部水平载荷提供水平力(其被称为底部张力)。现在参照图4，船400显示为漂浮在水体402中。水体402具有底部404。流管线405在底部404处或靠近底部404，流管线405过渡至悬链线管406中。管406以悬链线构造悬挂在浮力模块407上。柔性软管409通过鹅颈管、Y形管或其他适当形式的连接件连接管406的顶部。在另一端部，柔性软管409连接至船400，用于使管406内部的内容物与主船连通。通过在其两端处悬挂在船400和浮力部件407上，软管409向管406提供形成管406的悬链线构造所需的水平力。如果柔性软管407独自不能提供所需的足够水平力，(例如从约10到约100吨)，则柔性软管407可附接到重物上或与链缠结。而且，链415可被悬挂在船100和浮力装置407上以提供形成悬链线构造的附加力。链415的悬链线可形成为稍微高于软管407的悬链线，以避免干涉。
链415以及软管409具有水平刚度以迫使浮力部件407(和钢管406的顶部)沿水平方向随着船400大体一前一后地运动。柔性软管407可沿其长度具有较小的曲率以及在其端部处具有小的转动。
船400的竖直振荡(箭头108)大部分被软管409和链415吸收。防止触地区域410受到疲劳损害。由船400支承的软管409和链415的重量比管406的重量小得多，这对于具有小甲板承载能力的船很重要。
与图3所述的混合立管相比，本实施例消除了对立管基部320、回接连接件和应力接头的需要。
管407的重量可由浮力部件407支承。管线结构的该实施例在不连接至船400的情况下很难独立地站立。如果不连接至船400，则管406可能会因由于缺少悬链线构造所必需的底部张紧而造成的严重弯曲而撞击在海底404上。所述弯曲可能很严重以致于造成管泄漏。为了避免该问题，具有坐在海底404上的钟形口的重块(比如由混凝土制成)可在管与船400分离的情况下限制管406在海底的弯曲。弯曲限制器，比如在管406外部沿20到50米长度的几个套环，也可将弯曲应力限制成低于断裂强度。这些方法的目的是在船400不得不与管线结构分离的情况下使管具有塑性(永久)变形而不破裂。
链415可由附接或不附接重物的索、缆、绳代替以获得形成管406的悬链线构造所需的足够水平力。一种替代方法是使柔性软管407具有足够的重量。
可使用本领域已知的多种浮力材料中的任一种，例如泡沫或浮力罐。浮力部件407可结合具有适于提供浮力的密度的材料，和/或可结合带孔部件或中空部件以提供浮力。
在一些实施例中，安装方法为以通过铺设驳船来将管406铺设到海床上作为第一步。之后，根据计划，驳船将管之一的顶部通过绞盘升高到表面，同时进行水平牵拉以形成悬链线构造。管顶部连接至浮力部件407、柔性软管409和链415。然后，柔性软管409和链415的另一端部连接至船400。
在一些实施例中，现在参照图5，用于形成管506的悬链线构造的水平力由张紧索515(或绳、链或管线)提供。适当的材料包括金属和聚合物，例如钢或聚酯。当链由张紧索代替时，可减小作用到船500和浮力部件507的竖直载荷。
在一些实施例中，现在参照图6，示出了从锚定索提供水平力的另一种选择。船600显示为漂浮在水体602中。管606几乎竖直地悬挂在浮力部件607上并且向下延伸到水中。管606的顶部通过柔性软管609连接至船600。钢管606下部部分606b中的点613通过锚定绳索612锚定到基础614上。锚定绳索从竖直方向倾斜，例如倾斜约15度到约60度，并且向锚定点613提供水平力。在锚定点613下方，管606形成悬链线构造，直到在610处的触地区域，管606在触地区域处到达水底604以连接至位于海底的流管线605。在一些实施例中，锚定点613将管606分成基本上竖直部分606a和悬链线部分606b。
可使用已知的多种浮力材料中的任一种用于浮力部件607，例如合成泡沫或浮力罐。浮力部件607可结合具有适于提供浮力的密度的材料，和/或可结合带孔部件或中空部件以提供浮力。
应该理解的是，锚定绳索612的形式并不重要，而只是一种设计优选方式。绳索612可以是缆、索、链、绳或杆等。
船600沿水平方向的偏移和振荡(如箭头611)以及竖直振荡(如箭头608)可被柔性软管609有效地吸收并且被锚定点613进一步隔离。触地区域610处的疲劳寿命可非常长，例如长达约500、1000或2000年。
在一些实施例中，当管与主机600分离时，管606可自行站立在水602中。管道606可在主机600到达之前进行预安装。在极端环境条件或其他情形下，允许船600与柔性软管609分离并且离开，留下管606自行站立在水602中。
在一些实施例中，现在参照图6a，示出了一种分离模式，其中，柔性软管609与船600分离并且悬挂在浮力部件600上。管606在其顶部处竖直地悬挂在浮力部件607上并且在锚定点613处通过缆612锚定到基础614上。锚定张力使钢管606下部部分606b形成悬链线构造，直到水底604上的触地区域610。
在一些实施例中，锚定点613为基本上竖直的管606a和悬链线管606b的交叉点；在该处弯曲应力可能变成关注点。为了将弯曲应力减小到可接受的水平，可使用下述措施中的一种或多种：
(1)在锚定点613处使用锥形钢应力接头以减小弯曲应力；
(2)在锚定点613附近使用钟形口件或其他弯曲限制器来将弯曲曲率限制到低于可接受的上限；
(3)使用由钛或其他材料制成的应力接头，该应力接头允许在锚定点613处具有比管606材料的弯曲曲率更大的弯曲曲率；
(4)在锚定点613处使用预制弯曲接头来产生零平均弯曲力矩；
(5)安装过程中，在锚定点613附近的一小段上施加塑性(永久)弯曲，形成零平均弯曲力矩。
在一些实施例中，管606内部的内容物的变化和浮力部件607的浮力的改变将不影响管线结构的构造。浮力部件607总是很好地处于水面602下方以避免与过往船只碰撞。
在一些实施例中，船600的水平偏移和摆动(如由箭头611所示)对浮力部件607和钢管606的运动几乎没有影响。浮力部件607的偏移和运动主要由浪/流载荷决定。浮力部件607和船600之间的相对运动可以很大。浮力部件607和船600之间的距离可以很大，例如从约100到约1000米，比如500米，以确保柔性软管609的可容许的端部旋转范围。
在一些实施例中，适当的安装方法为以通过铺设驳船将所有管道606铺设到海床上作为第一步。之后，根据计划，将管606之一的顶部通过绞盘升高到表面并且连接至浮力部件607。锚定绳索612可通过ROV连接至管606。水下管线结构于是独立地站立在水中。在主机船600到达之后，柔性软管609可连接至船600。
在一些实施例中，现在参照图7，示出了另一种系统。在柔性软管709和链715连接至船700之后，锚定绳索712变得松弛。在正常的工作期间，锚定绳索保持松弛，柔性软管709和链715可用于将水平偏移和运动(箭头711)从船700传送到浮力部件707，以及用于隔离竖直振荡(箭头708)。浮力部件707和船700之间的距离变化较小并且该距离可以很短，或所需的柔性软管709长度可以较短。
在分离模式期间，例如预安装或船700可远离现场的恶劣天气条件期间，柔性软管709和链715可与船700分离并且松弛地悬挂在浮力部件700上。管706在其上端部竖直地悬挂在浮力部件707上，并且在锚定点713处通过绳索712锚定到基础714。绳索712被张紧并且锚定载荷使钢管706的下部部分706b形成悬链线构造，直到水底704的触地区域710。
在一些实施例中，在管706内部的流体内容物减少的情况下(参见图7a)，浮力部件707将向上升，锚定绳索712被张紧以将浮力部件707保持在过往船只的底部下方。
应该理解的是，浮式主机(400、500、600和700)可以是具有朝向水底延伸的管线部件的任何类型的浮式结构。例如，在离岸碳氢化合物勘探、钻井、生产、钻井、处理或输送领域中，浮式主机的非限制性实例包括船、小船、驳船、钻探设备、平台、FPSO(浮式生产、存储和卸载系统)、半潜式钻井船、FSRU(浮式存储和再气化单元)等。
细长水下管线结构可以是如离岸钻井领域已知的从浮式主机延伸的任何类型的结构。最普通的是，水下管线结构为一些通常在本领域称为“立管”类型的管状部件，其非限制性实例包括控制管缆、管子、输送管、管、管道，而且可以是非管状部件，比如缆、绳索、系缆等。
虽然本发明可用于安装新型的水下管线结构，但是其也可用于一种改进现有水下结构的方法中。
虽然以上特别描述了本发明的示例性实施例，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种其他改进对本领域技术人员来说是显而易见的并且可容易做出的。因此，不旨在将所附权利要求书的范围限制到本文所提出的实例和说明，而是权利要求书应解释为包括本发明中存在的所有具有可专利的新颖性的特征，包括将由本发明所属领域的技术人员视其为等同物的所有特征。
示例
示例1：
具有8.625”(0.22m)OD和1.51”(0.038m)壁的生产立管可用于将石油产品输送到1000米水中的离岸生产平台。用于支承传统钢制悬链线立管的载荷为约136吨，其超过了平台的剩余甲板承载能力。如果使用图3的混合立管，则甲板承载能力仅为41吨，还需要立管基部和回接件。
图4所示的实施例将包括180米长的柔性软管和140米长的链(95mm OD)，以及130吨净浮力的气罐。于是甲板负载可小到36吨。在正常的石油生产过程中，气罐的顶部位于水面下方72米。在管空载状态下，气罐可升起，但是其顶部仍位于海面下方41米，低于过往船只的底部。其他响应参数，比如应力水平、疲劳寿命；柔性软管运动等都令人满意。该结构与图3所述的混合立管相比可实现显著的成本节约并且简化安装。
示例2：
需要将10.75”×0.875”(0.27×0.022米)的生产立管连接至1760米水中的转塔FPSO。转塔的升沉振荡很大以致于图1中所示的传统SCR构造的疲劳寿命在其触地区域处仅可持续几小时。图2中的松弛(lazy)波浪立管构造可延长触地区域的疲劳寿命，但是牺牲上部部分的疲劳寿命并且安装困难。图3所描述的混合立管可具有高成本，包括215吨净浮力的泡沫模块、立管基部和回接件等。
可使用图6所示的实施例，包括400米柔性软管和190吨净浮力的气罐。在安装过程中可形成围绕锚定点的预弯曲管段。在连接好锚定缆之后，在立管顶部处有意进行的向上牵拉迫使管的一小段在锚定点处永久(塑性)弯曲。锚定点附近的弹性应力水平变得很低。触地区域中的疲劳寿命长达5000年，具有安全系数10。该构造与图3所描述的混合立管相比可实现显著的成本节约并且简化安装。