專利名稱：并排系泊機(jī)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及用于并排系泊離岸位置處的船舶的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法使船舶之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)最小化，并減小由氣象條件引起的不期望的力。
背景技術(shù)：
離岸系泊系統(tǒng)被用來以并排的結(jié)構(gòu)系固兩個(gè)船舶。在并排系泊結(jié)構(gòu)中，并排系泊的船舶作為單個(gè)船舶響應(yīng)環(huán)境條件的變化。一個(gè)通常的問題是諸如風(fēng)、浪和/或流的環(huán)境條件的動(dòng)態(tài)方向變化，這會(huì)增加船舶之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以及增加作用在船舶之間的護(hù)舷和系泊纜上的系泊力。為了使船舶之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和作用在船舶之間的護(hù)舷和系泊纜上的系泊力最小化，期望的是允許船舶隨天氣而動(dòng)(weather vane)，以使得系泊結(jié)構(gòu)的艏向與盛行氣象條件對(duì)準(zhǔn)。這種對(duì)準(zhǔn)使得受到風(fēng)、浪和流的船舶面積最小化，該面積最小化又使得系泊用具上的載荷最小化。第US 2007/0289517A1號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(Poldervaart等人)(以下稱為'517)涉及一種系泊系統(tǒng)，該系泊系統(tǒng)具有用于容納碳?xì)浠衔锏?、在其船首?或船尾(stem)具有橫向臂的第一船舶，以及管道的流體傳輸機(jī)構(gòu)，該管道連接到第一船舶上的容器和用于連接到第二船舶的耦接端。第二船舶被系泊在第一船舶旁邊，并且通過從第二船舶的船首沿著船舶的長(zhǎng)度方向延伸的至少一條線纜附連到臂的系泊端。臂的系泊端位于第二船舶的縱向中線上，或者位于接近第二船舶的縱向中線。在使用時(shí)，臂處于固定的位置，且牽引力元件被附連到線纜，用于當(dāng)?shù)诙跋鄬?duì)于臂相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)在線纜上施加牽引力。力元件允許第二船舶的預(yù)定最大位移。然而，‘517的系泊系統(tǒng)存在多個(gè)問題。例如，‘517的系泊系統(tǒng)不能允許被系泊的結(jié)構(gòu)完全對(duì)準(zhǔn)主要環(huán)境條件。此外，因?yàn)?517的系泊臂是剛性的，并且受到船舶運(yùn)動(dòng)引起的六個(gè)自由度的力，該六個(gè)自由度即縱蕩、橫蕩、垂蕩、橫搖、縱搖、首搖，所以系泊臂易于損傷和斷裂。因此，消除現(xiàn)有系泊系統(tǒng)的以上問題和其它問題的系泊系統(tǒng)是被高度地期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供可以克服以上問題和其它問題的用于并排系泊兩個(gè)船舶的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種并排系泊結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)⑾挡唇Y(jié)構(gòu)的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)和再對(duì)準(zhǔn)。系泊結(jié)構(gòu)的艏向的再對(duì)準(zhǔn)在包括但不限于被系泊船舶的相對(duì)位移發(fā)生變化和/或盛行氣象方向發(fā)生變化的情況下是需要的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系泊系統(tǒng)包括位置保持裝置，位置保持裝置又包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在位置保持裝置上的轉(zhuǎn)盤。在系泊結(jié)構(gòu)中，位置保持裝置可操作來可移動(dòng)地耦接至第一船舶和第二船舶，用于提供并排系泊結(jié)構(gòu)。此外，轉(zhuǎn)盤可操作來使第一船舶和第二船舶二者繞著位置保持裝置自由地旋轉(zhuǎn)。此外，使用具有一段長(zhǎng)度的頭系泊纜，位置保持裝置可系固到第二船舶，其中，頭系泊纜的長(zhǎng)度是可調(diào)整的，以將第一船舶和第二船舶二者的艏向?qū)?zhǔn)盛行氣象方向。再此外，系泊系統(tǒng)可以包括軛架(yoke)，該軛架將轉(zhuǎn)盤可移動(dòng)地耦接至第一船舶，用于當(dāng)?shù)谝淮氨粏吸c(diǎn)系泊時(shí)，提供第一船舶的縱向中線和位置保持裝置之間的可調(diào)的角位移，以及提供隨天氣擺動(dòng)的系泊點(diǎn)。根據(jù)用于深水應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例，位置保持裝置包括轉(zhuǎn)盤安裝在其之上的浮體 (buoy)，并且浮體通過錨腿附連到海床。此外，剛性軛架被用來將系泊系統(tǒng)與第一船舶可移動(dòng)地耦接。根據(jù)另一個(gè)用于淺水應(yīng)用的實(shí)施例，位置保持裝置包括建立在海床上的固定結(jié)構(gòu)和可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)盤。此外，包括球節(jié)、萬向節(jié)、吊梁、平衡重物軟軛架臂 (soft yoke arm)的軟軛架被用來將系泊系統(tǒng)可移動(dòng)地耦接至第一船舶。此外，第一船舶和第二船舶可以系泊在各自相應(yīng)的船舶的船首或船尾。


以下參照附圖公開本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖IA和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系泊結(jié)構(gòu)中的系泊系統(tǒng)；圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系泊結(jié)構(gòu)中的系泊系統(tǒng)；圖3示出了系泊到位置保持裝置的第一船舶；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于將第二船舶系泊到第一船舶的過程；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、兩個(gè)船舶的系泊結(jié)構(gòu)；圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系泊結(jié)構(gòu)中的系泊系統(tǒng)；圖6B是圖6A的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式在以下描述中說明了各種具體的細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在沒有這些具體的細(xì)節(jié)中的一些或者沒有所有這些具體的細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。在其它實(shí)例中沒有詳細(xì)地描述公知的步驟操作，從而不會(huì)不必要地模糊正被描述的實(shí)施例的相關(guān)方面。在附圖中，貫穿幾個(gè)附圖，同樣的附圖標(biāo)記指的是相同或相似的功能或特征。圖IA和圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系泊結(jié)構(gòu)中的系泊系統(tǒng)100。在系泊結(jié)構(gòu)中，位置保持裝置110包括提供浮力的單個(gè)浮體114或可漂浮設(shè)備，以用于深水應(yīng)用。使用將單個(gè)浮體114連接到海床的錨腿112將單個(gè)浮體114固定在離岸位置處。轉(zhuǎn)盤116被可旋轉(zhuǎn)地安裝在浮體114上，以允許繞著浮體114的垂直中線的自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或一個(gè)自由度(參見圖IB中的箭頭A)。在系泊結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤116會(huì)允許系泊的船舶繞著位置保持裝置110隨天氣而動(dòng)。隨天氣而動(dòng)的方向和幅度取決于盛行氣象方向和作用在船舶上的力。此外，轉(zhuǎn)盤116被可移動(dòng)地耦接到剛性軛架120的第一端，以允許繞著貫穿轉(zhuǎn)盤116的水平中線的相對(duì)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者另外一個(gè)自由度(參見圖IB中的箭頭B)。為了該目的，可以設(shè)置樞軸連接器或鉸鏈連接器160。在剛性軛架的第二遠(yuǎn)端處，剛性軛架120 被可移動(dòng)地耦接到第一船舶10的船首或者船尾處。為了該目的，可以設(shè)置諸如萬向節(jié)組件的球節(jié)162。球節(jié)162可以允許在三個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者另外三個(gè)自由度(參見圖IB中的箭頭C、D和E)。更具體地，由球節(jié)162提供的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以是繞著第一船舶10的縱向中線或者水平中線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、繞著貫穿球節(jié)162的垂直線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、以及繞著貫穿球節(jié)162的水平線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。立柱118可以被固定地耦接至單個(gè)浮體114的中心。這可以通過以下來實(shí)現(xiàn)設(shè)置貫穿轉(zhuǎn)盤116的中心的孔，以及設(shè)置立柱118穿過該孔以固定地耦接至浮體114。立柱 118對(duì)繞著立柱118可旋轉(zhuǎn)地安置或安裝的系泊環(huán)130提供支撐結(jié)構(gòu)。系泊環(huán)130在被繞著立柱安裝后，能夠獨(dú)立于轉(zhuǎn)盤116進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。可以在系泊環(huán)130處設(shè)置快速釋放鉤， 以充當(dāng)可以附連到頭系泊纜140的一端的系泊點(diǎn)?？焖籴尫陪^可以允許緊急情況期間瞬間釋放頭系泊纜140。在系泊結(jié)構(gòu)中，頭系泊纜140的第一端被系固到系泊環(huán)130，而頭系泊纜140的第二端經(jīng)由導(dǎo)纜器M被系固到第二船舶20上的控制絞車22?？刂平g車22保持頭系泊纜140 的合適的張力，來以并排平行排列的方式設(shè)置第一船舶10和第二船舶20。當(dāng)船舶和/或氣象的變化引起未與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)的新平衡位置時(shí)，可以諸如通過控制絞車22來調(diào)整頭系泊纜140的長(zhǎng)度，以使第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)。 當(dāng)調(diào)整頭系泊纜140的長(zhǎng)度的時(shí)候，同時(shí)也調(diào)整了第一船舶10的縱向中線和位置保持裝置 110之間的角位移。彈性纜150可以將第一船舶10的每個(gè)船首側(cè)或每個(gè)船尾側(cè)連接到轉(zhuǎn)盤116的每個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)。彈性纜150可操作來防止剛性軛架120的相對(duì)于第一船舶10的過度旋轉(zhuǎn)。在系泊結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝淮?0的縱向中線和位置保持裝置110之間的角位移(參見圖IB中剛性軛架120的中線和第一船舶10的縱向中線之間的角α )超過預(yù)定值以至于彈性纜150 被伸展得超過了彈性纜的最大長(zhǎng)度的時(shí)候，將每條彈性纜150系固到第一船舶10的每個(gè)船首側(cè)的軟纜制動(dòng)器152可操作來逐漸地增加每條彈性纜150的拉力，來防止剛性軛架120 相對(duì)于第一船舶10過度旋轉(zhuǎn)。圖2Α和2Β示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的系泊結(jié)構(gòu)中的系泊系統(tǒng)200。在系泊結(jié)構(gòu)中，位置保持裝置210包括單個(gè)浮體214或者可漂浮設(shè)備和從浮體214 的下邊緣剛性地伸出的桁架結(jié)構(gòu)202，以用于深水應(yīng)用。使用將單個(gè)浮體214連接到海床的錨腿212來將單個(gè)浮體214固定在離岸位置處。與浮體214相比，桁架結(jié)構(gòu)202具有更大的直徑來向位置保持裝置210提供穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)盤216被可旋轉(zhuǎn)地安裝在浮體214上，以允許繞著浮體214的垂直中線的自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者一個(gè)自由度(參見圖2Β中的箭頭)。兩個(gè)側(cè)臂例如Y臂232和M臂230被固定地耦接至轉(zhuǎn)盤216。Y臂232或第一側(cè)臂大致沿著第一船舶10的方向延伸，而M臂230 或第二側(cè)臂大致沿著第二船舶20的方向延伸。Y臂232和M臂230相對(duì)于轉(zhuǎn)盤216合適地設(shè)置以使得Y臂232的中線和M臂230的中線之間形成一定的角(參見圖2Β中的角Θ)。 角θ取決于幾個(gè)因素，這些因素包括但不限于船舶尺寸、位置條件和氣象條件。典型地，角 θ是除180度以外的角度。Y臂232或者第一側(cè)臂具有從轉(zhuǎn)盤216剛性地伸出的第一端和可移動(dòng)地耦接至剛性軛架220的第一端的第二遠(yuǎn)端。更具體地，第一梁構(gòu)件260被垂直地設(shè)置在Y臂232的第二端，并且被構(gòu)造和設(shè)置成將萬向節(jié)264的第二梁構(gòu)件262容置在其中。第一梁構(gòu)件260 和萬向節(jié)264的第二梁構(gòu)件262的耦接允許繞著穿過第一梁構(gòu)件260的中心的垂直軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者一個(gè)自由度(參見圖2B中的箭頭G)。萬向節(jié)264還會(huì)允許在兩個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者另外的兩個(gè)自由度(參見箭頭H和I)。更具體地，由萬向節(jié)264提供的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以是繞著穿過第一船舶10的縱向中線或水平中線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、繞著穿過第一梁260 的垂直軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及繞著穿過第二梁262的水平軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。防旋轉(zhuǎn)制動(dòng)元件250可以被合適地設(shè)置在Y臂232上，以防止剛性軛架220的相對(duì)于Y臂232或第一側(cè)臂在任何旋轉(zhuǎn)方向上的過度旋轉(zhuǎn)。更具體地，防旋轉(zhuǎn)制動(dòng)元件250 可以設(shè)置在Y臂232上，以使得當(dāng)?shù)谝淮?0的縱向中線或水平中線和位置保持裝置210 之間的角位移(參見圖2B中的、Y臂232的中線和剛性軛架220或第一船舶10的縱向中線之間的角β)超過預(yù)定值時(shí)，防旋轉(zhuǎn)制動(dòng)元件250可操作地遭遇第二梁沈2。剛性軛架220的第二遠(yuǎn)端被可移動(dòng)地耦接至第一船舶10，以允許樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者另外一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度(參見圖2Β中的箭頭J)。為了該目的，可以設(shè)置鉸鏈連接器或樞軸連接器 266。M臂230或第二側(cè)臂具有從轉(zhuǎn)盤216剛性地伸出的第一端和大致向第二船舶20延伸的第二自由遠(yuǎn)端。可以在M臂230上設(shè)置可以附連頭系泊纜MO的附連點(diǎn)，以便將第二船舶20連接到系泊系統(tǒng)。附連點(diǎn)可以設(shè)置快速釋放鉤，用于頭系泊纜240的瞬間釋放。視需要，可以設(shè)置將連接轉(zhuǎn)盤216到第一船舶10的柔性軟管沈8，將來自海床或者其它源的流體輸送到第一船舶10。在系泊結(jié)構(gòu)中，頭系泊纜MO的第一端被系固到M臂230，而頭系泊纜MO的第二端經(jīng)由導(dǎo)纜器M系固到第二船舶20上的控制絞車22?？刂平g車22保持頭系泊纜MO的合適的張力，來以并排平行排列的方式設(shè)置第一船舶10和第二船舶20。當(dāng)船舶和/或氣象的變化引起未對(duì)準(zhǔn)盛行氣象方向的新平衡位置的時(shí)候，可以諸如通過控制絞車22調(diào)整頭系泊纜MO的長(zhǎng)度，以使第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)。當(dāng)調(diào)整頭系泊纜240的長(zhǎng)度時(shí)，同時(shí)也調(diào)整了第一船舶10的縱向中線和位置保持裝置110之間的角位移。在圖IA至IB和圖2Α至2Β示出的兩個(gè)實(shí)施例中，控制絞車22和導(dǎo)纜器M設(shè)置在第二船舶20上。從位置保持裝置連接的頭系泊纜穿過導(dǎo)纜器M并被系固到控制絞車22。 當(dāng)氣象條件和/或船舶10、20之間的相對(duì)位移變化時(shí)，使用控制絞車22，可以調(diào)整頭系泊纜的長(zhǎng)度，從而調(diào)整兩個(gè)船舶10、20的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)。可以在第一船舶10和第二船舶20之間設(shè)置護(hù)舷30，以保持船舶之間的分隔，從而防止由船舶10、20的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的損害。也可以設(shè)置并排系泊纜40以連接兩個(gè)船舶的相鄰側(cè)。特別地，可以在兩個(gè)船舶的船首和船尾中使用承沖系泊纜(breasting mooring line)；也可以在兩個(gè)船舶之間使用彈性系泊纜。圖5示出了護(hù)舷和并排系泊纜的總體布局。在本描述中，第一船舶10或者母船可以是浮式生產(chǎn)儲(chǔ)存卸貨(FPSO)船舶、浮式生產(chǎn)平臺(tái)(FPU)、浮式儲(chǔ)存卸貨船舶、離岸浮式氣體碼頭或其它的浮式設(shè)備。第二船舶20可以是穿梭運(yùn)載船舶或者其它海運(yùn)船舶。然而，應(yīng)該理解，通過合適的修改，本發(fā)明的實(shí)施例同樣可適用于其它類型的船舶或設(shè)備。在附圖和本描述中，參照了將第一船舶10的船首和第二船舶20的船首耦接至系泊系統(tǒng)的位置保持裝置。應(yīng)該理解，可以將第一船舶10的船尾和第二船舶20的船尾耦接或系泊到系泊系統(tǒng)的位置保持裝置。可以合適地修改圖IA和圖IB以及圖2A和圖2B中的系泊系統(tǒng)，以用于淺水應(yīng)用。 參照?qǐng)D6A和圖6B，圖6A和圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系泊系統(tǒng)。圖6A和圖 6B的系泊系統(tǒng)與圖IA和圖IB的系泊系統(tǒng)具有一定的相似度。然而，適當(dāng)?shù)男薷目梢园ǖ幌抻谑褂媒⒃诤４采系墓潭ńY(jié)構(gòu)或者塔來替代位置保持裝置的浮體；將轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)上；以及用軟軛架替代剛性軛架。如圖6A和圖6B所示，系泊系統(tǒng)可以包括包含有建立在海床608上的固定結(jié)構(gòu)607 的位置保持裝置。位置保持裝置還包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)607上的轉(zhuǎn)盤605。位置保持裝置可操作來可移動(dòng)地耦接至第一船舶10和第二船舶20，以用于提供并排系泊結(jié)構(gòu)， 且轉(zhuǎn)盤607可操作來使第一船舶10和第二船舶20 二者繞著位置保持裝置自由地旋轉(zhuǎn)。此外，使用具有一段長(zhǎng)度的頭系泊纜，位置保持裝置可系固到第二船舶20，其中，該長(zhǎng)度是可調(diào)的，以用于將第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)。此外，系泊系統(tǒng)還可以包括軟軛架601，該軟軛架將轉(zhuǎn)盤605可移動(dòng)地耦接至第一船舶10，用于提供第一船舶10的縱向中線和位置保持裝置之間的可調(diào)的角位移。軟軛架601將轉(zhuǎn)盤605可移動(dòng)地耦接至第一船舶10。為了這個(gè)目的，側(cè)臂610可以從轉(zhuǎn)盤605剛性地伸出，以可移動(dòng)地耦接至軟軛架601。更特別地，側(cè)臂610例如通過萬向節(jié)604被可移動(dòng)地耦接至吊梁611。吊梁611的下端可以例如通過萬向節(jié)604可移動(dòng)地耦接至平衡重物606。軟軛架613的第一端可以被固定地耦接至平衡重物606，而軟軛架 613的第二遠(yuǎn)端例如通過球節(jié)603可移動(dòng)地耦接至第一船舶10。立柱可以被固定地耦接至固定結(jié)構(gòu)607，以向繞著立柱可旋轉(zhuǎn)地安置或安裝的系泊環(huán)提供支撐結(jié)構(gòu)。系泊環(huán)當(dāng)被繞著立柱安裝后，能夠獨(dú)立于轉(zhuǎn)盤605進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在以下的段落中，參照?qǐng)DIA和圖IB的實(shí)施例對(duì)靠泊操作、卸載操作和離泊操作進(jìn)行描述。應(yīng)該理解，通過合適的修改，被描述的操作可適用于圖2A和圖2B的實(shí)施例?？坎磧蓚€(gè)船舶在靠泊操作之前，第一船舶10被單點(diǎn)系泊到位置保持裝置110 (參見圖3)。更具體地，通過剛性軛架將第一船舶10可移動(dòng)地耦接至位置保持裝置110的轉(zhuǎn)盤。該方法接著在第一船舶10和轉(zhuǎn)盤之間系固防過旋轉(zhuǎn)纜或彈性纜，以防止剛性軛架相對(duì)于第一船舶10 過度旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，彈性纜處于彈性纜沒有拉伸的休息位置。當(dāng)?shù)谝淮?0被適當(dāng)?shù)叵挡吹轿恢帽３盅b置110的時(shí)候，第一船舶10的艏向可以響應(yīng)于盛行氣象方向的變化，通過第一船舶10環(huán)繞著位置保持裝置110的自由旋轉(zhuǎn)而自我調(diào)整或隨天氣而動(dòng)。圖3示出了用箭頭X表示的盛行氣象方向以及與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)的第一船舶10的艏向。參照?qǐng)D4來示出兩個(gè)船舶的靠泊操作?？梢栽诹己玫臍庀髼l件下在現(xiàn)場(chǎng)地點(diǎn)進(jìn)行兩個(gè)船舶的靠泊。頭系泊纜140可以具有第一端，該第一端被系固到位置保持裝置110，更具體地被系固到在圖IA和圖IB的系泊環(huán)處的快速釋放鉤(或者被系泊到圖2A和圖2B中的實(shí)施例的第二側(cè)臂，或者被系泊到圖6A和圖6B中的實(shí)施例的系泊環(huán))。頭系泊纜140的自由遠(yuǎn)端或第二端可以通過拖船50進(jìn)行導(dǎo)引。拖船50 —般會(huì)定位在離第一船舶10 —段安全距離之處，并適當(dāng)?shù)囟ㄏ蛞越邮照诳拷牡诙?0。當(dāng)?shù)诙?0靠近第一船舶10的時(shí)候，拖船50靠近第二船舶20，以將頭系泊纜 140的自由端穿過導(dǎo)纜器系固到第二船舶20上的控制絞車，由此使用頭系泊纜140將第二船舶20系固到位置保持裝置110。在頭系泊纜140系固到第二船舶20之后，第二船舶20 的主引擎會(huì)被斷電。拖船50然后可以朝著第一船舶10推動(dòng)第二船舶20的右舷側(cè)，同時(shí)， 第二船舶20上的控制絞車22同時(shí)可操作地將第二船舶20的船首拉向第一船舶10。第二船舶20采用的靠近角不應(yīng)該過大，即第二船舶20不應(yīng)該沿著基本橫向的方向或者迎面方向靠近第一船舶10?？坎吹囊粋€(gè)方法涉及使第二船舶20從靠泊側(cè)的側(cè)后部以的恒定艏向靠近第一船舶10。在更靠近時(shí)，在船舶20相對(duì)于第一船舶10定位本身之前， 第二船舶20應(yīng)該在適應(yīng)于氣象條件和場(chǎng)地條件的安全距離處與第一船舶10的航道平行。 在圖4中示出了該過程。通過拖船50的推動(dòng)和頭系泊纜140的通過控制絞車的拉動(dòng)，第一船舶10和第二船舶20之間的距離被減小，直到護(hù)舷30與第二船舶20接觸為止。這樣，頭系泊纜140被拉緊用于以并排排列的方式設(shè)置第一船舶10和第二船舶20，其中第一船舶10和第二船舶 20可以基本平行于彼此。在第二船舶20與護(hù)舷30接觸之后，還可以設(shè)置諸如沖水式系泊纜和彈性系泊纜的并排系泊纜40連接兩個(gè)船舶的相鄰側(cè)。當(dāng)所有的頭系泊纜和并排系泊纜都被以期望的張力系固和拉緊時(shí)，作為單個(gè)系統(tǒng)的第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向可能會(huì)沒有對(duì)準(zhǔn)盛行氣象方向。因此，可以對(duì)系固在位置保持裝置110和第二船舶20之間的頭系泊纜140的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，以將第一船舶 10和第二船舶20 二者的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)。更特別地，當(dāng)?shù)诙?0的控制絞車連續(xù)拉動(dòng)頭系泊纜140的時(shí)候，拖船50可以連續(xù)推動(dòng)第二船舶20的右舷側(cè)。拖船50和控制絞車22可操作地調(diào)整或者旋轉(zhuǎn)剛性軛架的中線或者轉(zhuǎn)盤的中線從而使其與第一船舶10 的縱向中線形成角δ，以使得作為單個(gè)系統(tǒng)的第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向?qū)?zhǔn)盛行氣象方向。圖5示出了第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向與盛行氣象方向?qū)?zhǔn)的并排系泊結(jié)構(gòu)。卸載操作在以并排系泊結(jié)構(gòu)的方式設(shè)置了第一船舶10和第二船舶20之后，可以進(jìn)行卸載操作。在從第一船舶10向第二船舶20卸載時(shí)，第一船舶10的排水量被逐漸減小，而第二船舶20的排水量被逐漸增加。由于船舶的相對(duì)高度位移的變化，第一船舶10和第二船舶 20的船體的環(huán)境誘導(dǎo)力也因此變化。這導(dǎo)致第二船舶20推動(dòng)第一船舶10，以使得第一船舶10和第二船舶20 二者繞著位置保持裝置110的中心旋轉(zhuǎn)從而呈現(xiàn)新的平衡位置。隨著該新的平衡位置，第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向偏離盛行氣象方向。為了將第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向再對(duì)準(zhǔn)盛行氣象方向，對(duì)系固在位置保持裝置110和第二船舶20之間的頭系泊纜140的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，以將第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向再次對(duì)準(zhǔn)盛行氣象方向。更特別地，第二船舶20上的控制絞車22 可操作地拉動(dòng)頭系泊纜140從而使角δ減小到合適的值。將第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向定位成與盛行氣象方向一致會(huì)顯著地減小第一船舶10和第二船舶20之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這又將會(huì)增加兩個(gè)船舶之間的并排卸載操作的效率。此外，如果盛行氣象條件變化以使得第一船舶10和第二船舶20的艏向變得偏離盛行氣象方向或者不平行于盛行氣象方向，可以執(zhí)行以上所描述的、對(duì)系固在位置保持裝置110和第二船舶20之間的頭系泊纜140的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整以用于將第一船舶10和第二船舶20 二者的艏向再對(duì)準(zhǔn)盛行氣象方向的操作。離泊兩個(gè)船舶在卸載操作之后，第二船舶20可以離開第一船舶10。針對(duì)這個(gè)目的，拖船50可以靠近第二船舶20的右舷側(cè)。牽引纜可以將拖船50的船首和穿梭運(yùn)載設(shè)備的右舷上的系泊點(diǎn)連接起來，用于將第二船舶20拉離第一船舶10?？梢灾鹨粩嚅_承沖系泊纜和彈性系泊纜，而頭系泊纜140可以仍然保持被連接。在斷開承沖系泊纜和彈性系泊纜之后，可以接通拖船50的引擎電源，使其工作。第二船舶20的控制絞車逐漸釋放頭系泊纜140中的張力， 以及解除對(duì)第二船舶20的艏向的一些控制。當(dāng)將第二船舶20拉離第一船舶10 —段安全距離時(shí)，可以斷開頭系泊纜140和來自拖船50的拖纜。拖船50也可以駛離第二船舶20。 當(dāng)拖船50移動(dòng)至離第二船舶20 —定距離時(shí)，可以使第二船舶20的主引擎接通電源，駛向其下一個(gè)目的地。從本發(fā)明的說明書和實(shí)施考慮，其它的實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)是顯然的。此外，為了描述清楚的目的使用了一定的術(shù)語，但其并不限制本發(fā)明的公開的實(shí)施例。 應(yīng)該將以上描述的實(shí)施例和特征認(rèn)為是示例性的。本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種系泊系統(tǒng)，包括位置保持裝置，所述位置保持裝置包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述位置保持裝置上的轉(zhuǎn)盤，其中，所述位置保持裝置可操作地以可移動(dòng)方式耦接至第一船舶和第二船舶，以提供并排的系泊結(jié)構(gòu)，以及，其中，所述轉(zhuǎn)盤可操作地使所述第一船舶和所述第二船舶二者繞著所述位置保持裝置自由地旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊系統(tǒng)，其中，使用具有一段長(zhǎng)度的頭系泊纜，所述位置保持裝置是可系固到所述第二船舶的，其中，所述長(zhǎng)度是可調(diào)整的，用于使所述第一船舶和所述第二船舶二者的艏向?qū)?zhǔn)盛行氣象方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系泊系統(tǒng)，還包括剛性軛架和軟軛架之一，所述剛性軛架和軟軛架之一將所述轉(zhuǎn)盤可移動(dòng)地耦接至所述第一船舶，用于提供所述第一船舶的縱向中線和所述位置保持裝置之間的可調(diào)角位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述位置保持裝置還包括所述轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在其上的浮體，其中，所述浮體被用多個(gè)錨腿固定到海床；以及可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述浮體上的環(huán)，其中，所述環(huán)可操作地獨(dú)立于所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，以及可操作地用于系固所述頭系泊纜的第一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系泊系統(tǒng)，還包括剛性軛架，所述剛性軛架具有可移動(dòng)地耦接至所述轉(zhuǎn)盤的第一端，以及可操作地以可移動(dòng)方式耦接至所述第一船舶的第二遠(yuǎn)端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述頭系泊纜的第二遠(yuǎn)端可系固到所述第二船舶上的控制絞車，以及所述控制絞車可操作地調(diào)整所述頭系泊纜的所述長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)盤還可操作地使用多條彈性纜和多個(gè)纜制動(dòng)器耦接至所述第一船舶，所述多條彈性纜和所述多個(gè)纜制動(dòng)器可操作地防止所述剛性軛架的中線和所述第一船舶的縱向中線之間的角超過預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系泊系統(tǒng)，還包括樞軸節(jié)，所述樞軸節(jié)將所述轉(zhuǎn)盤樞轉(zhuǎn)地耦接到所述剛性軛架的所述第一端；以及球節(jié)，所述球節(jié)用于將所述剛性軛架的第二端可移動(dòng)地耦接至所述第一船舶，其中，所述樞軸節(jié)和所述球節(jié)可操作地提供四個(gè)自由度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述位置保持裝置還包括所述轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)地安裝在其上的浮體，其中，所述浮體使用多個(gè)錨腿固定到海床，所述系泊系統(tǒng)還包括第一側(cè)臂，所述第一側(cè)臂從所述轉(zhuǎn)盤剛性地伸出；第二側(cè)臂，所述第二側(cè)臂從所述轉(zhuǎn)盤剛性地伸出，其中所述第一側(cè)臂和所述第二側(cè)臂之間的角位移為除180度之外的角度，以及所述第二側(cè)臂可操作地用于系固所述頭系泊纜的第一端；以及剛性軛架，所述剛性軛架具有可移動(dòng)地耦接到所述第一側(cè)臂的第一端和可操作地以可移動(dòng)方式耦接至所述第一船舶的第二遠(yuǎn)端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述頭系泊纜的第二遠(yuǎn)端是可系固到所述第二船舶上的控制絞車上的，以及所述控制絞車可操作地調(diào)整所述頭系泊纜的所述長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系泊系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述第一側(cè)臂上的制動(dòng)元件，其中，所述制動(dòng)元件可操作地防止所述剛性軛架的中線和所述第一船舶的縱向中線之間的角超過預(yù)定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系泊系統(tǒng)，還包括梁構(gòu)件，所述梁構(gòu)件從所述第一側(cè)臂伸出；萬向節(jié)，所述萬向節(jié)將所述梁構(gòu)件可移動(dòng)地耦接至所述剛性軛架的所述第一端，其中， 所述萬向節(jié)和所述梁構(gòu)件可操作地提供三個(gè)自由度；以及樞軸節(jié)，用于將所述剛性軛架的所述第二端樞轉(zhuǎn)地耦接至所述第一船舶。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述位置保持裝置可操作地以可移動(dòng)方式耦接至所述第一船舶的船首和船尾之一和所述第二船舶的船首和船尾之一，以提供所述并排系泊結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述位置保持裝置包括建立在海床上的固定結(jié)構(gòu)，所述系泊系統(tǒng)還包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述固定結(jié)構(gòu)上的環(huán)，其中，所述環(huán)可操作地獨(dú)立于所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，以及系固所述頭系泊纜的第一端；以及將所述轉(zhuǎn)盤可移動(dòng)地耦接至所述第一船舶的軟軛架。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系泊系統(tǒng)，其中，所述位置保持裝還包括從所述轉(zhuǎn)盤伸出的多個(gè)側(cè)臂，所述多個(gè)側(cè)臂中的每一個(gè)可移動(dòng)地耦接至吊梁，所述吊梁可移動(dòng)地耦接至平衡重物，所述平衡重物被固定地耦接至軟軛架，其中，所述軟軛架可移動(dòng)地耦接至所述第一船舶。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系泊系統(tǒng)，還包括多個(gè)萬向節(jié)，所述萬向節(jié)將所述多個(gè)側(cè)臂中的每個(gè)可移動(dòng)地耦接至所述吊梁并將所述吊梁可移動(dòng)地耦接至所述平衡重物；以及球節(jié)，所述球節(jié)將所述軟軛架可移動(dòng)地耦接至所述第一船舶。
17.一種用于并排系泊的方法，所述方法包括將第一船舶系泊至位置保持裝置；使用頭系泊纜將第二船舶系固到所述位置保持裝置；拉緊所述頭系泊纜，以并排排列的方式設(shè)置所述第一船舶和所述第二船舶；以及對(duì)系固在所述位置保持裝置和所述第二船舶之間的所述頭系泊纜的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，以將所述第一船舶和所述第二船舶二者的艏向?qū)?zhǔn)盛行氣象方向。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括響應(yīng)于引起所述第一船舶和所述第二船舶二者的所述艏向與所述盛行氣象方向不對(duì)準(zhǔn)的所述第一船舶和所述第二船舶之間的相對(duì)位移的變化，對(duì)系固在所述位置保持裝置和所述第二船舶之間的所述頭系泊纜的所述長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，以將所述第一船舶和所述第二船舶二者的所述艏向與所述盛行氣象方向再對(duì)準(zhǔn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的所述方法，還包括響應(yīng)于引起所述第一船舶和所述第二船舶二者的所述艏向與變化的所述盛行氣象方向不對(duì)準(zhǔn)的所述盛行氣象條件的變化，對(duì)系固在所述位置保持裝置和所述第二船舶之間的所述頭系泊纜的所述長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，以將所述第一船舶和所述第二船舶二者的所述艏向與改變了的所述盛行氣象方向再對(duì)準(zhǔn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，使用頭系泊纜調(diào)整所述頭系泊纜的長(zhǎng)度還包括對(duì)將所述頭系泊纜的一端系固到所述第二船舶的控制絞車進(jìn)行調(diào)整。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將第一船舶系泊至位置保持裝置還包括將所述第一船舶的船首或船尾之一系泊到所述位置保持裝置，并且，其中，使用頭系泊纜將第二船舶系固到所述位置保持裝置還包括將所述第二船舶的船首或船尾之一系固到所述位置保持裝置。
全文摘要
一種系泊系統(tǒng)，該系泊系統(tǒng)可以包括位置保持裝置，該位置保持裝置具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在其上的轉(zhuǎn)盤。在系泊結(jié)構(gòu)中，位置保持裝置可操作地以可移動(dòng)方式耦接至第一船舶和第二船舶。轉(zhuǎn)盤可操作地使第一船舶和第二船舶二者繞著位置保持裝置自由地旋轉(zhuǎn)。使用具有一段長(zhǎng)度的頭系泊纜，位置保持裝置可系固到第二船舶，其中，該長(zhǎng)度是可調(diào)整的，以使第一船舶和第二船舶二者的艏向?qū)?zhǔn)盛行氣象方向。此外，系泊系統(tǒng)可以包括剛性軛架或軟軛架，該剛性軛架或軟軛架將轉(zhuǎn)盤可移動(dòng)地耦接至第一船舶，以用于第一船舶的縱向中線和位置保持裝置之間的角的調(diào)整。
文檔編號(hào)B63B21/00GK102177064SQ200980139943
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者葉以仁, 姚宗, 張文昕, 符國(guó)誠(chéng) 申請(qǐng)人:吉寶岸外與海事科技中心私人有限公司