CN105398545B - 一种系泊锚腿的张紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系泊锚腿的张紧方法，该方法包括：在吸力锚安装船安装好锚腿的吸力锚，且铺设完锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至新锚缆末端位置，回收新锚缆的索接头至锚链安装船；固定索接头，将测力计的两端通过工作链分别与索接头及绞车连接；将索接头放入海中，并固定测力计与绞车之间的工作链；调整锚链安装船的艏向以使张紧方向与锚腿的设定方向呈预设夹角；沿张紧方向，通过控制锚链安装船的马力对锚腿实施张紧作业；控制锚链安装船减小马力，对锚腿进行张力卸载。本发明的锚腿张紧方法在水面上实施，简单易行，且效率更高。

Description

一种系泊锚腿的张紧方法

技术领域

本发明涉及海洋石油工程领域，尤其涉及一种系泊锚腿的张紧方法。

背景技术

目前，内转塔式单点系泊***(STP，Submerged Turret Production)是一种广泛应用于浮式生产储卸油轮(FPSO，Floating Production Storage and Offloading)的单点系泊***。油田设施投入使用后，经过多年的运行，系泊锚腿容易出现损坏现象。一旦出现严重损坏就要对整条锚腿进行更换，锚腿的更换需要对锚腿上的吸力锚进行张紧，以检验吸力锚在设计张力下是否被吸住，并拉直铺设好的锚链或锚缆以确定铺设末端到吸力锚中心点的实际距离。

在浮式生产储卸油轮正常生产时，以APL(American President Lines，美国总统轮船)公司的单点系泊***的锚腿为例，其张紧的方式是：将机械张紧工具分别与待张紧的锚腿及旧锚腿连接，通过对机械张紧工具进行张紧作业，实现锚腿张紧。该锚腿张紧方法是通过机械张紧工具在水下完成张紧作业的，因此存在以下缺点：一、由于机械张紧工具的自重较大，在水下对该机械张紧工具的安装及拆卸时间长，完成机械张紧器在水下的安装、张紧及拆卸需要一天左右的时间；二、由于海水的动态流动，在水下进行操作难度大，张紧的过程和张紧程度不易控制；三、由于作业船舶需要在张紧点的正上方保持稳定停留，且其停留的位置必须非常精确，因此对作业船舶性能要求高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种系泊锚腿的张紧方法，所述张紧方法在水面上实施，简单易行，且效率更高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种系泊锚腿的张紧方法，所述系泊锚腿的张紧方法包括以下步骤：

在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船；

固定所述索接头，将测力计的两端通过工作链分别与所述索接头及绞车连接；

将所述索接头放入海中，并固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链；

调整所述锚链安装船的艏向以使张紧方向与所述锚腿的设定方向呈预设夹角；

沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船的马力对所述锚腿实施张紧作业；

控制所述锚链安装船减小马力，对所述锚腿进行张力卸载。

优选地，所述沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船的马力对所述锚腿实施张紧作业的步骤包括：

沿所述张紧方向，所述锚链安装船缓慢的增加马力直至所述测力计测量得到的张力值在预设数值区间内时，在第一预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿进行张紧；

继续增加所述锚链安装船的马力，且每当所述测力计测量得到的张力值增加预设张力值时，所述锚链安装船在第二预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿进行张紧，直至测量得到的所述张力值达到预设最大张力值时，所述锚链安装船在第三预设时长内，保持所述预设最大张力值对所述锚腿进行张紧。

优选地，所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船的步骤包括：

所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，所述锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，将所述索接头分别连接吊机勾头及绞车勾头，通过吊机及绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船。

优选地，所述将所述索接头分别连接吊机勾头及绞车勾头，通过吊机及绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船的步骤包括：

将连接了所述绞车勾头的绞车钢丝绳释放至所述新锚缆末端位置；

连接所述绞车勾头与所述索接头，用所述绞车拉升所述索接头至低于海平面预设距离的位置处；

将所述索接头连接至吊机钢丝绳的所述吊机勾头上，通过所述吊机及所述绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船。

优选地，所述索接头包括：吊耳和销轴孔，在所述吊耳上通过卸扣连接有环型吊带，用于与所述吊机勾头连接，在所述销轴孔上连接有索具，用于与所述绞车勾头连接，所述索具上还设有浮球，所述浮球起到标识作用。

优选地，所述固定所述索接头的步骤包括：

将所述索接头移动至靠近鲨鱼钳的位置；

通过牵引绳牵引一防护装置至所述索接头下方，且将所述索接头放入所述防护装置中；

升起所述鲨鱼钳，并缓慢放松所述牵引绳，使所述防护装置滑至所述鲨鱼钳的两钳臂之间固定。

优选地，所述将测力计的两端通过工作链分别与所述索接头及绞车连接的步骤包括：

分别解开所述索接头与所述吊机勾头及所述绞车勾头的连接，将所述测力计两端分别连接一工作链，将所述测力计一端的所述工作链与所述绞车连接，另一端的所述工作链通过D型卸扣与所述索接头连接。

优选地，所述将所述索接头放入海中，并固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链的步骤包括：

在所述索接头的吊耳上布置一适当长度的吊机索具，用以与所述吊机钢丝绳连接，利用所述吊机吊起所述索接头并放入海中；

移开所述防护装置，用所述鲨鱼钳固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链。

优选地，所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船的步骤之前包括：

在浮式生产储卸油轮的船尾布置数条限位拖轮，使浮式生产储卸油轮的艏向正对待处理的锚腿。

优选地，所述控制所述锚链安装船减小马力，对所述锚腿进行张力卸载的步骤之后包括：

回收并固定所述索接头至所述锚链安装船，拆除所述测力计及所述工作链。

本发明在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船；固定所述索接头，将测力计的两端通过工作链分别与所述索接头及绞车连接；将所述索接头放入海中，并固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链；调整所述锚链安装船的艏向以使张紧方向与所述锚腿的设定方向呈预设夹角；沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船的马力对所述锚腿实施张紧作业；控制所述锚链安装船减小马力，对所述锚腿进行张力卸载。本发明对锚腿的张紧作业由锚链安装船在水面上实施，而不需在水下安装机械张紧工具，因此，减少在水下的安装和拆卸操作，降低了操作的难度，且减少了操作时间，提高了效率；此外，在整个张紧过程中，浮式生产储卸油轮不需解脱，因此，不影响其正常生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明系泊锚系示意图；

图2是本发明锚链安装船移位至新锚缆末端的示意图；

图3是本发明回收索接头的示意图；

图4是本发明索接头结构示意图；

图5是本发明固定索接头的示意图；

图6是本发明测力计连接示意图；

图7是本发明索接头放入水中的示意图；

图8是本发明张紧锚腿的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明提供一种系泊锚腿的张紧方法。

如图1、图2、图3、图5、图6、图7、图8所示，在本发明第一实施例中，所述系泊锚腿的张紧方法包括以下步骤:

步骤S10，在吸力锚安装船(图中未示出)安装好所述锚腿1的吸力锚2，且铺设完所述锚腿1的新锚缆3之后，锚链安装船4移位至所述新锚缆3末端位置，回收所述新锚缆3的索接头5至所述锚链安装船4；

参照图2，吸力锚安装船安装锚腿1的吸力锚2，并铺设该锚腿1的新锚缆3之后，驶离该新安装的吸力锚2位置，锚链安装船4移位值新锚缆3末端位置，其中，新锚缆3的末端位置设置有索接头5，可选择使用吊机、绞车等设备将索接头5提拉回收至锚链安装船4的甲板。

步骤S20，固定所述索接头5，将测力计6的两端通过工作链7分别与所述索接头5及绞车(图中未示出)连接；

参照图5和图6，在索接头5回收至锚链安装船4之后，将索接头5固定在锚链安装船4(如甲板)上，将测力计6的两端通过工作链7分别于索接头5及绞车连接。其中，工作链7起到连接作用，可选用金属链条、尼龙绳等任意合适的材料充当工作链7，而绞车的型号、类型、载荷量可根据操作者的需要进行选择，如500T绞车，本实施例对此不作限定。

步骤S30，将所述索接头5放入海中，并固定所述测力计6与所述绞车之间的所述工作链7；

参照图7，将连接了测力计6的索接头5放入海中，并通过固定测力计6与绞车之间的工作链7，从而实现对新锚缆3的固定。

步骤S40，调整所述锚链安装船4的艏向以使张紧方向与所述锚腿1的设定方向呈预设夹角；

步骤S50，沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船4的马力对所述锚腿1实施张紧作业；

参照图1和图8，操作者可根据锚腿1需要被张紧的拉力设定锚链安装船4的马力及维持该马力的时间，以此作为张紧方案对锚腿1实施张紧作业。其中，锚链安装船4应可达到张紧方案中马力的要求。

步骤S60，控制所述锚链安装船4减小马力，对所述锚腿1进行张力卸载。

本实施例中，对锚腿1的张紧作业由锚链安装船4在水面上实施，而不需在水下安装机械张紧工具，因此，减少在水下的安装和拆卸操作，降低了操作的难度，且减少了操作时间，提高了效率；此外，在整个张紧过程中，浮式生产储卸油轮8(下称FPSO8)不需解脱，因此，不影响其正常生产。

如图1所示，在本发明第二实施例中，本实施例在第一实施例的基础上，所述步骤S10之前包括：

步骤S00，在浮式生产储卸油轮8的船尾布置数条限位拖轮9，使浮式生产储卸油轮8的艏向正对待处理的锚腿1。

参照图1，STP型单点系泊***的锚系多为9腿，分为3簇，各簇之间间隔120度，每簇3条锚腿1，同簇的两条相邻锚腿1之间间隔5度。通过限位拖轮9控制FPSO8在风、浪、流作用下的转动，从而实现对FPSO8艏向的调整，当FPSO8的艏向正对待处理的锚腿1时，能相应的降低该待处理的锚腿1上的张力，以便于后续步骤中对该锚腿1的张紧作业，此外，当FPSO8的艏向正对待处理的锚腿1时，FPSO8的运动区域远离锚链安装船4的作业区域，提高张紧作业的安全性。在张紧作业过程中，还可制定安全有效的限位监控程序及应急措施，确保施工船舶的安全。

需要注意的是，图1中共展示了三条限位拖轮9，包括一条主限位拖轮9及两条辅助限位拖轮9，而本实施例并不对限位拖轮9的数量及马力进行限制，操作者可根据需要选择限位拖轮9的数量及马力，通常根据所述浮式生产储卸油轮8的大小、风浪流影响、内波流影响及拖***控性确定所述限位拖轮9的数量及马力，以使得限位拖轮9能抵御环境影响而对FPSO8实现精确的控制。

如图2、图3所示，在本发明第三实施例中，本实施例在第一实施例、第二实施例的基础上，所述步骤S10包括：

所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿1的吸力锚2，且铺设完所述锚腿1的新锚缆3之后，所述锚链安装船4移位至所述新锚缆3末端位置，将所述索接头5分别连接吊机勾头10及绞车勾头11，通过吊机(图中未示出)及绞车(图中未示出)的拉升回收所述索接头5至所述锚链安装船4。

相较于仅仅使用吊机，或仅仅使用绞车拉升回收索接头5，本实施例采用吊机及绞车配合的方式回收索接头5，有利于稳定且灵活的控制索接头5的拉升过程。

如图3所示，在本发明第四实施例中，本实施例在第三实施例的基础上，所述将所述索接头5分别连接吊机勾头10及绞车勾头11，通过吊机及绞车的拉升回收所述索接头5至所述锚链安装船4的步骤包括：

将连接了所述绞车勾头11的绞车钢丝绳12释放至所述新锚缆3末端位置；

连接所述绞车勾头11与所述索接头5，用所述绞车拉升所述索接头5至低于海平面预设距离的位置处；

将所述索接头5连接至吊机钢丝绳13的所述吊机勾头10上，通过所述吊机及所述绞车的拉升回收所述索接头5至所述锚链安装船4。

上述绞车勾头11与索接头5的连接，以及吊机勾头10与索接头5的连接可采用索具或吊带等作为连接件。可采用水下机器人或潜水员将索接头5分别连接至绞车勾头11及吊机勾头10，在采用水下机器人进行连接工作时，吊机勾头10及绞车勾头11需采用专用的ROV(Remote Operated Vehicle，无人遥控潜水器)勾头。用绞车拉升索接头5至低于海平面预设距离的位置处，其中，预设距离可根据需求设定，在该位置将索接头5连接至吊机钢丝绳13的吊机勾头10上，再通过吊机及绞车配合的方式拉升回收索接头5。

本实施例中，吊机拉升索接头5避免了索接头5到达锚链安装船4的船尾时，索接头5与船尾碰撞或勾连；使用绞车配合拉升索接头5，可以在索接头5高于海平面及甲板时提供一个水平拉力，起到辅助拉升的作用。

如图3、图4所示，在本发明第五实施例中，本实施例在第四实施例的基础上，所述索接头5包括：吊耳51和销轴孔52，在所述吊耳51上通过卸扣连接有环型吊带53，用于与所述吊机勾头10连接，在所述销轴孔52上连接有索具54，用于与所述绞车勾头11连接，所述索具54上还设有浮球55，所述浮球55起到标识作用。

其中，卸扣可使用D型的卸扣或H型卸扣等，本实施例不作限制。而索具54上设置的浮球55，有利于水下机器人在实施连接工作时，更容易查找到索具54的位置。

本实施例的索接头5的结构可满足索接头5同时连接吊机勾头10与绞车勾头11，从而可实现通过吊机及绞车配合的方式拉升回收索接头5，且该结构方便了水下机器人实施连接工作。

如图5所示，在本发明第六实施例中，本实施例在上述实施例的基础上，在步骤S20中，所述固定所述索接头5的步骤包括：

步骤S21，将所述索接头5移动至靠近鲨鱼钳14的位置；

索接头5应处于鲨鱼钳14靠近绞车的一侧。

步骤S22，通过牵引绳牵引一防护装置15至所述索接头5下方，且将所述索接头5放入所述防护装置15中；

步骤S23，升起所述鲨鱼钳14，并缓慢放松所述牵引绳，使所述防护装置15滑至所述鲨鱼钳14的两钳臂之间固定。

其中，防护装置15起到保护索接头5的作用，避免索接头5受到鲨鱼钳14的损坏，防止在后续使用过程中，无法抵御海水的侵蚀及自身承受的张力。该防护装置15可以是通常使用的狗窝(Dog House)，也可以是其他可替代的装置。此外，上述牵引绳可以连接在绞车上，由绞车拉动牵引绳。

除上述固定索接头5的方式外，还可选用任意适用的方式固定索接头5，本实施例不作限定。

如图5、图6所示，在本发明第七实施例中，本实施例在第三实施例、第四实施例、第五实施例及第六实施例的基础上，在步骤S20中，所述将测力计6的两端通过工作链7分别与所述索接头5及绞车连接的步骤包括：

步骤S24，分别解开所述索接头5与所述吊机勾头10及所述绞车勾头11的连接，将所述测力计6两端分别连接一工作链7，将所述测力计6一端的所述工作链7与所述绞车连接，另一端的所述工作链7通过D型卸扣16与所述索接头5连接。

其中，D型卸扣16可由H型卸扣等其他卸扣替代，D型卸扣16的优点为方便拆装。

如图7所示，在本发明第八实施例中，本实施例在上述实施例的基础上，所述步骤S30包括：

步骤S31，在所述索接头5的吊耳51上布置一适当长度的吊机索具，用以与所述吊机钢丝绳13连接，利用所述吊机吊起所述索接头5并放入海中；

除使用吊机吊起索接头5的方法外，还可用吊机与绞车配合的方法将索接头5放入海中，本实施例不作限制。

步骤S32，移开所述防护装置15，用所述鲨鱼钳14固定所述测力计6与所述绞车之间的所述工作链7。

除使用鲨鱼钳14固定工作链7的方式外，还可使用任意适用的装置固定工作链7。

如图1、图8所示，在本发明第九实施例中，本实施例在上述实施例的基础上，所述步骤S50包括：

步骤S51，沿所述张紧方向，所述锚链安装船4缓慢的增加马力直至所述测力计6测量得到的张力值在预设数值区间内时，在第一预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿1进行张紧；

步骤S52，继续增加所述锚链安装船4的马力，且每当所述测力计6测量得到的张力值增加预设张力值时，所述锚链安装船4在第二预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿1进行张紧，直至测量得到的所述张力值达到预设最大张力值时，所述锚链安装船4在第三预设时长内，保持所述预设最大张力值对所述锚腿1进行张紧。

在执行上述步骤之前，需制定张紧方案，即设定上述预设数值区间、预设张力值、预设最大张力值、第一预设时长、第二预设时长及第三预设时长，这些参数需根据锚腿1的长度及重量、锚链的长度及重量、锚腿1需要被张紧的拉力等因素设定。例如，设定第一预设时长及第二预设时长为5分钟，第三预设时长为半小时。

此外，在张紧作业期间，甲板禁止人员活动，专业人员在船尾安全区域使用测力计计量器来记录张力值。

如图8所示，在本发明第十实施例中，本实施例在上述实施例的基础上，步骤S60之后包括：

步骤S70，回收并固定所述索接头5至所述锚链安装船4，拆除所述测力计6及所述工作链7。

回收索接头5至防护装置15，然后，将防护装置15牵引至鲨鱼钳14两钳臂之间固定，最后，拆除测力计6及工作链7，完成锚腿1的张紧作业。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述系泊锚腿的张紧方法包括以下步骤：

在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船；

固定所述索接头，将测力计的两端通过工作链分别与所述索接头及绞车连接；

将所述索接头放入海中，并固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链；

调整所述锚链安装船的艏向以使张紧方向与所述锚腿的设定方向呈预设夹角；

沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船的马力对所述锚腿实施张紧作业；

控制所述锚链安装船减小马力，对所述锚腿进行张力卸载；

所述沿所述张紧方向，通过控制所述锚链安装船的马力对所述锚腿实施张紧作业的步骤包括：

沿所述张紧方向，所述锚链安装船缓慢的增加马力直至所述测力计测量得到的张力值在预设数值区间内时，在第一预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿进行张紧；

继续增加所述锚链安装船的马力，且每当所述测力计测量得到的张力值增加预设张力值时，所述锚链安装船在第二预设时长内，保持所述张力值对所述锚腿进行张紧，直至测量得到的所述张力值达到预设最大张力值时，所述锚链安装船在第三预设时长内，保持所述预设最大张力值对所述锚腿进行张紧。

2.根据权利要求1所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船的步骤包括：

所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，所述锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，将所述索接头分别连接吊机勾头及绞车勾头，通过吊机及绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船。

3.根据权利要求2所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述将所述索接头分别连接吊机勾头及绞车勾头，通过吊机及绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船的步骤包括：

将连接了所述绞车勾头的绞车钢丝绳释放至所述新锚缆末端位置；

连接所述绞车勾头与所述索接头，用所述绞车拉升所述索接头至低于海平面预设距离的位置处；

将所述索接头连接至吊机钢丝绳的所述吊机勾头上，通过所述吊机及所述绞车的拉升回收所述索接头至所述锚链安装船。

4.根据权利要求3所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述索接头包括：吊耳和销轴孔，在所述吊耳上通过卸扣连接有环型吊带，用于与所述吊机勾头连接，在所述销轴孔上连接有索具，用于与所述绞车勾头连接，所述索具上还设有浮球，所述浮球起到标识作用。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述固定所述索接头的步骤包括：

将所述索接头移动至靠近鲨鱼钳的位置；

通过牵引绳牵引一防护装置至所述索接头下方，且将所述索接头放入所述防护装置中；

升起所述鲨鱼钳，并缓慢放松所述牵引绳，使所述防护装置滑至所述鲨鱼钳的两钳臂之间固定。

6.根据权利要求2所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述将测力计的两端通过工作链分别与所述索接头及绞车连接的步骤包括：

分别解开所述索接头与所述吊机勾头及所述绞车勾头的连接，将所述测力计两端分别连接一工作链，将所述测力计一端的所述工作链与所述绞车连接，另一端的所述工作链通过D型卸扣与所述索接头连接。

7.根据权利要求5所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述将所述索接头放入海中，并固定所述测力计与所述绞车之间的所述工作链的步骤包括：

在所述索接头的吊耳上布置一适当长度的吊机索具，用以与所述吊机钢丝绳连接，利用所述吊机吊起所述索接头并放入海中；

移开所述防护装置，用鲨鱼钳固定所述测力计与绞车之间的所述工作链。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述在吸力锚安装船安装好所述锚腿的吸力锚，且铺设完所述锚腿的新锚缆之后，锚链安装船移位至所述新锚缆末端位置，回收所述新锚缆的索接头至所述锚链安装船的步骤之前包括：

在浮式生产储卸油轮的船尾布置数条限位拖轮，使浮式生产储卸油轮的艏向正对待处理的锚腿。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的系泊锚腿的张紧方法，其特征在于，所述控制所述锚链安装船减小马力，对所述锚腿进行张力卸载的步骤之后包括：

回收并固定所述索接头至所述锚链安装船，拆除所述测力计及所述工作链。