專利名稱：用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)以及半潛平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半潛平臺(tái)，特別是涉及一種用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)，以及一種具有反傾覆系統(tǒng)的半潛平臺(tái)。
背景技術(shù)：
半潛平臺(tái)在海上作業(yè)中起到重要作用，其通常包括上船體下船體，下船體包括兩個(gè)浮筒，這兩個(gè)浮筒分別沿平臺(tái)的左、右舷側(cè)布置在上船體的下方，并且每個(gè)浮筒分別通過(guò)兩個(gè)立柱連接到上船體的底部，在下船體還可設(shè)置有平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。半潛平臺(tái)在作業(yè)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生大幅的縱、橫傾覆角度，因此需要相應(yīng)的反傾覆系統(tǒng)來(lái)平衡傾覆力矩，以保持平臺(tái)的基本浮態(tài)。例如，對(duì)于大型半潛起重平臺(tái)來(lái)說(shuō)，反傾覆系統(tǒng)在其起吊作業(yè)中就起著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的平臺(tái)反傾覆系統(tǒng)采用泵壓載調(diào)節(jié)方式，利用壓載泵組調(diào)整壓載艙內(nèi)的注水兩來(lái)保持平臺(tái)的正常浮態(tài)。這種調(diào)節(jié)方式通常需要多組大排量的壓載泵來(lái)共同完成，不僅功率消耗大，而且調(diào)配時(shí)間比較長(zhǎng)，難以滿足起重平臺(tái)所需要的短時(shí)間吊裝作業(yè)需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)，以解決或至少是改善上述現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)不足。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種半潛平臺(tái)，以解決或至少是改善上述現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)，所述平臺(tái)包括上船體和下船體，所述下船體包括分別沿平臺(tái)的左、右舷側(cè)布置在所述上船體的下方的兩個(gè)浮筒，并且每個(gè)所述浮筒分別通過(guò)兩個(gè)立柱連接到所述上船體的底部。所述反傾覆系統(tǒng)包括壓載泵系統(tǒng)，包括壓載水總管、用于向所述壓載水總管供水和從所述壓載水總管排水的至少一個(gè)壓載泵、以及多個(gè)連接到該壓載水總管的壓載水支管；壓縮空氣系統(tǒng)，包括壓縮空氣總管、用于向所述壓載空氣總管提供壓縮空氣的至少一臺(tái)壓載空壓機(jī)、以及一個(gè)或多個(gè)連接到所述壓縮空氣總管且?guī)в袎嚎s空氣閥的壓縮空氣支管；至少一個(gè)第一壓載艙，每個(gè)第一壓載艙通過(guò)第一透氣管與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥的第一通海管與外界海水連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管連接到所述壓載水總管；以及至少一個(gè)第二壓載艙， 每個(gè)第二壓載艙通過(guò)帶透氣閥的第二透氣管與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥的第二通海管與外界海水連通，并通過(guò)至少一個(gè)壓縮空氣支管連接到所述壓縮空氣總管。所述第二壓載艙可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。所述反傾覆系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)第三壓載艙，每個(gè)第三壓載艙通過(guò)第三透氣管與外界空氣連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。至少一個(gè)所述壓載水支管中安裝有壓載水閥。至少一個(gè)所述透氣管可包括設(shè)置在對(duì)應(yīng)壓載艙的頂部的第一段和從該第一段延伸至所述平臺(tái)的甲板之上的第二段。該第一段中可設(shè)置有與該壓載艙連通的反轉(zhuǎn)透氣止回閥，并且該第一段還可通過(guò)一截止閥連接至所述平臺(tái)的艙底水系統(tǒng)。至少一個(gè)所述透氣管的與外界空氣相連通的出口處可安裝有浮球透氣閥。所述壓載泵系統(tǒng)還可包括海水箱，通過(guò)帶濾網(wǎng)的海底閥與外界海水連通；入水管，連接在所述海水箱和所述壓載泵的入水口之間；出水管，連接在所述壓載泵的出水口和所述壓載水總管之間；旁通管，連接在所述壓載水總管和所述壓載泵的入水口之間；以及排水管，連接在所述壓載泵的出水口和所述外界海水之間。所述入水管中設(shè)置有第一通斷閥，所述出水管中設(shè)置有第二通斷閥，所述旁通管中設(shè)置有第三通斷閥，而所述排水管中設(shè)置有第四通斷閥。每個(gè)所述第二壓載艙可通過(guò)開(kāi)口于所述第二壓載艙內(nèi)不同位置的多個(gè)所述壓縮空氣支管連接到所述壓縮空氣總管。至少一個(gè)所述壓縮空氣支管中可設(shè)置有止回閥。所述壓縮空氣系統(tǒng)可包括多個(gè)壓載空壓機(jī)，所述壓縮空氣總管并聯(lián)所述多個(gè)壓載空壓機(jī)。所述反傾覆系統(tǒng)中的至少一個(gè)閥是液壓驅(qū)動(dòng)的，所述反傾覆系統(tǒng)還可包括用于驅(qū)動(dòng)該至少一個(gè)閥的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所述液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于提供加壓液壓油的液壓動(dòng)力單元；用于供給來(lái)自所述液壓動(dòng)力單元的液壓油的供油管路，包括與所述液壓動(dòng)力單元相連的供油總管和連接在所述供油總管和所述至少一個(gè)閥之間的至少一個(gè)供油分管，其中每個(gè)供油分管中設(shè)置有一個(gè)電磁閥；以及用于供液壓油返回所述液壓動(dòng)力單元的回油管路，包括與所述液壓動(dòng)力單元相連的回油總管和連接在所述回油總管和所述至少一個(gè)閥之間的至少一個(gè)回油分管。所述液壓驅(qū)動(dòng)單元可包括油箱，存儲(chǔ)有液壓油；供油管，連接在所述油箱和所述供油總管之間；回油管，連接在所述油箱和所述主回油管之間；以及用于將所述油箱中的液壓油加壓提供至所述供油管的至少一個(gè)供油泵。所述液壓驅(qū)動(dòng)單元還包括至少一個(gè)用于保持所述供油管中液壓油的壓力的蓄能器單元，所述蓄能器單元連接到所述供油管。所述液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可包括兩個(gè)液壓動(dòng)力單元，主供油泵和備用供油泵以及用來(lái)控制進(jìn)出液壓油的閥門(mén)。其中，每個(gè)液壓動(dòng)力單元包括多個(gè)蓄能器單元。所述反傾覆系統(tǒng)包括兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供油總管和回油總管通過(guò)一換向電磁閥分別對(duì)應(yīng)連接。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種半潛平臺(tái)，包括上船體和下船體，所述下船體包括分別沿平臺(tái)的左、右舷側(cè)布置在所述上船體的下方的兩個(gè)浮筒，并且每個(gè)所述浮筒分別通過(guò)兩個(gè)立柱連接到所述上船體的底部。所述平臺(tái)還設(shè)置有如上所述的根據(jù)本發(fā)明的反傾覆系統(tǒng)，其中，所述第一壓載艙和所述第二壓載艙設(shè)置在所述下船體內(nèi)。在每個(gè)所述浮筒內(nèi)，可分別布置有一個(gè)所述壓載泵系統(tǒng)和至少一個(gè)第一壓載艙。在每個(gè)所述立柱內(nèi)可分別布置有至少一個(gè)第二壓載艙，所述壓縮空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)和壓縮空氣總管可設(shè)置在所述上船體內(nèi)。所述第二壓載艙可設(shè)置成環(huán)形，并布置在靠近對(duì)應(yīng)立柱的外周的位置。所述平臺(tái)還可包括設(shè)置在每個(gè)所述浮筒內(nèi)的至少一個(gè)第三壓載艙，該第三壓載艙通過(guò)第三透氣管與外界空氣連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。所述平臺(tái)可包括靠近平臺(tái)舷側(cè)布置的一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，所述第一壓載艙布置在對(duì)應(yīng)浮筒的中間段。所述平臺(tái)可包括靠近平臺(tái)艉端布置的一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，所述第一壓載艙布置在對(duì)應(yīng)浮筒的艏、艉段。根據(jù)本發(fā)明的反傾覆系統(tǒng)能夠依靠海水的自身重力實(shí)現(xiàn)壓載水快速注入壓載艙， 同時(shí)能夠依靠壓縮空氣實(shí)現(xiàn)壓載水快速排出壓載艙。這兩種操作同時(shí)進(jìn)行，能夠提高壓載水的調(diào)配速度，從而快速產(chǎn)生反傾覆力矩以抵消平臺(tái)作業(yè)(例如起升作業(yè))所帶來(lái)的傾覆力矩，使平臺(tái)保持正常浮態(tài)。由此，能夠快速平衡起升作業(yè)所帶來(lái)的傾覆力矩、簡(jiǎn)化反傾覆壓載系統(tǒng)、提高起升作業(yè)效率。


下面結(jié)合附圖和詳細(xì)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的半潛平臺(tái)的透視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的壓載泵系統(tǒng)的原理圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的壓縮空氣系統(tǒng)的原理圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的第一壓載艙的原理圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的第二壓載艙的原理圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的第三壓載艙的原理圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的平臺(tái)右舷側(cè)的立柱和浮筒的側(cè)視剖視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的平臺(tái)左舷側(cè)的立柱和浮筒的側(cè)視剖視圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的平臺(tái)立柱的俯視剖視圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的平臺(tái)浮筒的俯視剖視圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液壓動(dòng)力系統(tǒng)的原理圖；以及圖12為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液壓動(dòng)力單元的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面，通過(guò)示例性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒(méi)有進(jìn)一步敘述的情況下，在一個(gè)實(shí)施例中描述的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其它實(shí)施例中。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的半潛平臺(tái)10包括上船體11和下船體12。下船體12包括布置在上船體11的下方的第一浮筒14和第二浮筒15，其中第一浮筒14沿平臺(tái)10的右舷側(cè)布置，并通過(guò)兩個(gè)立柱16連接到上船體11的底部；而第二浮筒15沿平臺(tái)10 的左舷側(cè)布置，并通過(guò)兩個(gè)立柱17連接到上船體11的底部。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的附圖并非按照比例繪示。盡管圖中示出的第一浮筒14比第二浮筒15大，然而這并非是對(duì)本發(fā)明的限定。為保持平臺(tái)的基本浮態(tài)，平臺(tái)10中還設(shè)置有反傾覆系統(tǒng)。參考圖2-12，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的反傾覆系統(tǒng)包括壓載泵系統(tǒng)20、壓縮空氣系統(tǒng)30、用于實(shí)現(xiàn)快速注水的至少一個(gè)第一壓載艙40和用于實(shí)現(xiàn)快速排水的至少一個(gè)第二壓載艙50。下面分別說(shuō)明。壓載泵系統(tǒng)20，如圖2所示，包括壓載水總管21、至少一個(gè)壓載泵22以及多個(gè)連接到壓載水總管21的壓載水支管觀。壓載泵22被設(shè)置用于向壓載水總管21供水以及將水從壓載水總管21中排出。優(yōu)選地可以設(shè)置多個(gè)壓載泵22，并將這些壓載泵22并聯(lián)連接到壓載水總管21，從而能夠在某個(gè)壓載泵22意外發(fā)生故障時(shí)保障整個(gè)壓載泵系統(tǒng)20的工作正常。圖2示出了兩個(gè)壓載泵22并聯(lián)連接到一個(gè)壓載水總管21的情形。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，壓載泵系統(tǒng)20還可包括有海水箱23、入水管24、 出水管25、旁通管沈和排水管27。海水箱23通過(guò)帶濾網(wǎng)的海底閥(未示出)與外界海水連通，從而可以避免外界海水中的雜質(zhì)堵塞壓載泵系統(tǒng)20以及避免損傷壓載泵22。入水管 24連接在海水箱23和壓載泵22的入水口之間，并設(shè)置有通斷閥Ml。出水管25連接在壓載泵22的出水口和壓載水總管21之間，并設(shè)置有通斷閥251。旁通管沈連接在壓載水總管21和壓載泵22的入水口之間，并設(shè)置有通斷閥沈1。排水管27連接在壓載泵22的出水口和外界海水之間，并設(shè)置有通斷閥271。在工作時(shí)，通過(guò)適當(dāng)控制通斷閥241、251、261、271的通斷，即可實(shí)現(xiàn)利用壓載泵 22向壓載水總管21供水或者從壓載水總管21中排水。具體來(lái)說(shuō)，在注水過(guò)程中，通斷閥 241和251打開(kāi)而通斷閥261和271關(guān)閉，從而使得海水箱23內(nèi)的水可依次經(jīng)由入水管24、 壓載泵22和出水管25被送入壓載水總管21，繼而再經(jīng)由各壓載水支管觀進(jìn)入對(duì)應(yīng)的壓載艙。在排水過(guò)程中，通斷閥261和271打開(kāi)而通斷閥241和251關(guān)閉。這時(shí)海水箱23與壓載泵22之間的連接斷開(kāi)，壓載艙中的水經(jīng)由其各自的壓載水支管28到達(dá)壓載水總管21，再依次經(jīng)由旁通管沈、壓載泵22和排水管27被排出到平臺(tái)之外。優(yōu)選地，壓載水支管觀中安裝有壓載水閥觀1。這樣，通過(guò)控制閥281的開(kāi)閉可以有選擇地對(duì)特定的壓載艙注水或排水。如圖3所示，壓縮空氣系統(tǒng)30包括壓縮空氣總管31、至少一臺(tái)壓載空壓機(jī)32、以及一個(gè)或多個(gè)連接到壓縮空氣總管31且?guī)в袎嚎s空氣閥331的壓縮空氣支管33。壓載空壓機(jī)32被設(shè)置用于向壓縮空氣總管31提供壓縮空氣。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，壓縮空氣系統(tǒng)30 被設(shè)置在上船體11內(nèi)。優(yōu)選地，可以在上船體11的艉部布置多個(gè)(例如圖3中示出的四個(gè))壓載空壓機(jī)32，這些空壓機(jī)32并聯(lián)連接到壓縮空氣總管31。這種設(shè)置使得，即使一個(gè)空壓機(jī)32發(fā)生故障，其余的空壓機(jī)32也能保證向壓縮空氣總管31和支管33的供氣正常。第一壓載艙40又稱為快速壓載艙，其可實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)快速注水。如圖4所示，快速壓載艙40通過(guò)透氣管41與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥421的通海管42與外界海水連通，并通過(guò)一個(gè)(或者也可為多個(gè))壓載水支管觀連接到壓載水總管21。在需要快速注水時(shí)，通海閥421打開(kāi)，從而使得外界海水在水壓作用下經(jīng)由通海管42快速進(jìn)入到艙40內(nèi)。在需要排水時(shí)，艙內(nèi)的水可利用壓載泵系統(tǒng)20經(jīng)由壓載水支管觀排出。當(dāng)然，在時(shí)間足夠時(shí)， 也可利用壓載泵系統(tǒng)20實(shí)現(xiàn)壓載艙40的注水操作，因?yàn)檫@種注水操作的時(shí)間遠(yuǎn)大于快速注水操作的時(shí)間。壓載艙40通過(guò)透氣管41保持艙內(nèi)氣壓與外界氣壓的平衡。在一個(gè)例子中，透氣管41可包括設(shè)置在壓載艙40的頂部的大致水平的第一段411和從第一段411延伸至平臺(tái) 10的甲板13之上的第二段412。為避免透氣管41中可能存在積水堵塞透氣管路，可以在第一段411中設(shè)置與壓載艙40連通的反轉(zhuǎn)透氣止回閥413，使得第一段411中的存水可通過(guò)反轉(zhuǎn)透氣止回閥413流回到艙內(nèi)。此外，還可以將該第一段411通過(guò)截止閥414連接至平臺(tái)10的艙底水系統(tǒng)80。艙底水系統(tǒng)60是半潛平臺(tái)內(nèi)的一種常規(guī)系統(tǒng)，其負(fù)責(zé)將半潛平臺(tái)內(nèi)各處因殘留、滲透、和/或凝結(jié)而形成的艙底水排出到平臺(tái)之外。優(yōu)選地，透氣管的第一段411從壓載艙40內(nèi)延伸之艙外，反轉(zhuǎn)透氣止回閥413設(shè)置在其艙內(nèi)的部分，而截止閥 414連接至其艙外的部分，如圖4所示。 在一個(gè)例子中，在透氣管41與外界空氣相連通的出口處(通常為透氣管的最高處)安裝有帶細(xì)金屬網(wǎng)的浮球透氣閥415，浮球透氣閥415允許氣體從透氣管41排出同時(shí)能夠避免水(如雨水、海水等)從外部進(jìn)入透氣管41。 第二壓載艙50又稱為氣動(dòng)壓載艙，其可利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)從艙內(nèi)快速排水。如圖 5所示，氣動(dòng)壓載艙50通過(guò)帶透氣閥511的透氣管51與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥521 的通海管52與外界海水連通，并通過(guò)帶壓縮空氣閥331的壓縮空氣支管33連接到壓縮空氣總管21。在需要快速排水時(shí)，關(guān)閉透氣閥511，并且打開(kāi)通海閥521和壓縮空氣閥331。這樣，來(lái)自壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣30的壓縮空氣經(jīng)由壓縮空氣支管33進(jìn)入氣動(dòng)壓載艙50，促使艙內(nèi)的水經(jīng)由通海管52快速排出到海中。此時(shí)，艙內(nèi)氣體不會(huì)通過(guò)透氣管51排出。在需要向壓載艙50注水時(shí)，壓縮空氣閥331關(guān)閉，而透氣閥511打開(kāi)。此時(shí)，可以與第一壓載艙40類似地經(jīng)由通海管52直接注入海水，從而可實(shí)現(xiàn)快速注水?？蛇x地，氣動(dòng)壓載艙50 也可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)壓載水支管觀與壓載水總管21相連，從而可以利用壓載泵系統(tǒng)20實(shí)現(xiàn)常規(guī)的注水和排水操作。透氣管51可以設(shè)置成與第一壓載艙的透氣管41類似的結(jié)構(gòu)，也設(shè)置有反轉(zhuǎn)透氣止回閥、截止閥和/或浮球透氣閥，這里不在細(xì)述。優(yōu)選地，可以在壓縮空氣支管33中設(shè)置止回閥333，例如蝶型止回閥，以防止艙50內(nèi)的氣體返回壓縮空氣系統(tǒng)的管路內(nèi)。在一個(gè)例子中，每個(gè)氣動(dòng)壓載艙50配備有兩個(gè)透氣管51、兩個(gè)通海管52和四個(gè)壓縮空氣支管33，以提高氣動(dòng)壓載艙的工作可靠性。根據(jù)氣動(dòng)壓載艙50的構(gòu)造為氣動(dòng)壓載艙 50配備多個(gè)壓縮空氣支管33，并將這些壓縮空氣支管33開(kāi)口于艙內(nèi)的不同位置，這是十分有利的。因?yàn)檫@可避免壓載艙50內(nèi)形成壓縮空氣難以到達(dá)的死角，而影響排水效果。圖9 示出了具有四個(gè)壓縮空氣支管開(kāi)口 332的環(huán)形氣動(dòng)壓載艙50的例子。根據(jù)本發(fā)明的反傾覆系統(tǒng)能夠依靠海水的自身重力實(shí)現(xiàn)壓載水快速注入壓載艙， 同時(shí)能夠依靠壓縮空氣實(shí)現(xiàn)壓載水快速排出壓載艙。這兩種操作同時(shí)進(jìn)行，能夠提高壓載水的調(diào)配速度，從而快速產(chǎn)生反傾覆力矩以抵消平臺(tái)作業(yè)(例如起升作業(yè))所帶來(lái)的傾覆力矩，使平臺(tái)保持正常浮態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的反傾覆系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例中，空氣壓縮機(jī)32的工作壓力為 2. 6bar，流量為8390Nm3/h ；每個(gè)氣動(dòng)壓載艙50配備有四個(gè)直徑為300mm的壓縮空氣支管 33 ；通海管42、52的直徑為1000mm。該反傾覆系統(tǒng)可以滿足在30分鐘內(nèi)起升3600噸的海
洋工程起升需求。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，反傾覆系統(tǒng)還可包括一個(gè)或多個(gè)第三壓載艙60。第三壓載艙60又稱普通壓載艙，其通過(guò)傳統(tǒng)的壓載泵調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)的注水和排水。具體來(lái)說(shuō)，如圖6所示，普通壓載艙60通過(guò)透氣管61與外界空氣連通，并可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)壓載水支管28與壓載水總管21相連。透氣管61可以設(shè)置成與第一壓載艙的透氣管41類似的結(jié)構(gòu)，也設(shè)置有反轉(zhuǎn)透氣止回閥613、截止閥614和/或浮球透氣閥615，這里不在細(xì)述。這樣，在不需要快速提供反傾覆力矩的情況下，可以通過(guò)普通壓載艙60實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的泵壓載調(diào)節(jié)方式，從而可以降低能耗。有利的是，由于快速壓載艙40和氣動(dòng)壓載艙50中也均設(shè)置有透氣管和壓載水支管，因此它們也可以和普通壓載艙60 —樣實(shí)現(xiàn)泵壓載調(diào)節(jié)， 從而有利于節(jié)約能耗，并提高了各壓載艙的適用性。如圖7-10所示，在一個(gè)例子中，快速壓載艙40布置在浮筒14、15內(nèi)，以有利于海水快速進(jìn)入艙內(nèi)；而氣動(dòng)壓載艙50布置在立柱16、17內(nèi)，以有利于艙內(nèi)海水的排出。優(yōu)選地，在每個(gè)浮筒14、15內(nèi)，分別布置有至少一個(gè)快速壓載艙40。同時(shí)，在每個(gè)浮筒14、15內(nèi)分別布置有一個(gè)壓載泵系統(tǒng)20，以便于對(duì)快速壓載艙40進(jìn)行排水。可以在每個(gè)立柱16、17 內(nèi)分別布置有至少一個(gè)氣動(dòng)壓載艙50。氣動(dòng)壓載艙50優(yōu)選地設(shè)置成環(huán)形，并布置在靠近對(duì)應(yīng)立柱的外周的位置，從而可以對(duì)布置在對(duì)應(yīng)立柱中央的艙室和設(shè)備起到保護(hù)作用。壓縮空氣系統(tǒng)30的空壓機(jī)32和壓縮空氣總管31設(shè)置在上船體11內(nèi)。普通壓載艙60也可設(shè)置在浮筒14、15內(nèi)，并與快速壓載艙40間隔布置。舉例來(lái)說(shuō)，可以在浮筒14中布置四個(gè)快速壓載艙40和八個(gè)普通壓載艙60，并在浮筒15中布置六個(gè)快速壓載艙40和四個(gè)普通壓載艙60。在本發(fā)明的一個(gè)例子中，平臺(tái)10為起重平臺(tái)，并配備有一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)18，例如起吊能力在100噸以上、甚至1000噸以上的海洋起重機(jī)。快速壓載艙40根據(jù)起重機(jī)18 的設(shè)置位置而被適當(dāng)布置，以有利于平衡起重機(jī)18在工作時(shí)所產(chǎn)生的傾覆力矩。例如，當(dāng)如圖1所示起重機(jī)18布置在靠近平臺(tái)10的舷側(cè)時(shí)，快速壓載艙40優(yōu)選地布置在浮筒14、 15的靠近中間段的位置，如圖10所示。當(dāng)起重機(jī)18布置在靠近平臺(tái)10的艉端(或艏部) 時(shí)，快速壓載艙40優(yōu)選地布置在浮筒14、15的艏、艉段。根據(jù)本發(fā)明，反傾覆系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行閥(如海底閥、通斷閥、壓載水閥、 壓縮空氣閥、通海閥、反轉(zhuǎn)透氣止回閥、截止閥、浮球透氣閥、透氣閥、和/或蝶型止回閥等， 特別是海水閥、壓縮空氣閥和透氣閥)的開(kāi)閉，可以由液壓驅(qū)動(dòng)。所述反傾覆系統(tǒng)包括用于液壓驅(qū)動(dòng)這些閥的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70。如圖11所示，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70包括至少一個(gè)用于提供加壓液壓油的液壓動(dòng)力單元71、用于供給來(lái)自液壓動(dòng)力單元71的液壓油的供油管路、以及用于供液壓油返回液壓動(dòng)力單元71的回油管路。供油管路包括與液壓動(dòng)力單元相連的供油總管721和連接在供油總管721和反傾覆系統(tǒng)中的各個(gè)執(zhí)行閥之間的供油分管722。其中對(duì)應(yīng)于每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行閥分別設(shè)置有一個(gè)供油分管722，每個(gè)供油分管722均設(shè)置有一個(gè)電磁閥。當(dāng)需要反傾覆系統(tǒng)中的某個(gè)執(zhí)行閥動(dòng)作時(shí)，對(duì)應(yīng)的電磁閥開(kāi)啟，從而可以利用液壓油來(lái)控制該執(zhí)行閥進(jìn)行所需的打開(kāi)或關(guān)閉動(dòng)作。不需要?jiǎng)幼鞯膱?zhí)行閥所對(duì)應(yīng)的電磁閥關(guān)閉。優(yōu)選地，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電磁閥箱74，以容納電磁閥。回油管路包括與液壓動(dòng)力單元71相連的回油總管731和連接在回油總管731和反傾覆系統(tǒng)中的各個(gè)執(zhí)行閥之間的回油分管732。其中對(duì)應(yīng)于每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行閥分別設(shè)置有一個(gè)回油分管732。如圖12所示，在一個(gè)例子中，液壓動(dòng)力單元71包括用于存儲(chǔ)液壓油的油箱711、 主液壓供油泵712、備用液壓供油泵713、供油管714和回油管715。其中供油管714連接在油箱711和供油總管721之間，回油管715連接在油箱711和回油總管731之間。兩個(gè)供油泵712、713分別連接到供油管714上，以用于將油箱711中的液壓油加壓提供至供油管714，繼而提供給液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70的供油管路。為了保持供油管路中液壓油的壓力處于預(yù)定范圍內(nèi)，優(yōu)選地所述液壓驅(qū)動(dòng)單元71 中還可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)蓄能器單元76。蓄能器單元76中儲(chǔ)蓄有具有液壓油，并例如通過(guò)壓縮氣體等來(lái)維持液壓油的壓力。蓄能器單元76中的液壓油通過(guò)管路761連接至供油管 714，以此來(lái)保持液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70的供油管路中的油壓。在工作狀態(tài)下，蓄能器單元76會(huì)通過(guò)供油管路向反傾覆系統(tǒng)的各執(zhí)行閥的執(zhí)行器供油，以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)閥的開(kāi)啟\關(guān)閉。在這過(guò)程中，蓄能器單元76中的油壓會(huì)降低，當(dāng)壓力低于第一預(yù)定壓力值時(shí)，主供油泵712啟動(dòng)，以向系統(tǒng)供油。如果壓力繼續(xù)降低并低于第二預(yù)定壓力值(例如15^ar)時(shí)，備用供油泵713啟動(dòng)，此時(shí)，兩臺(tái)供油泵同時(shí)供油。當(dāng)壓力升高到一第三預(yù)定壓力值時(shí)，主供油泵712停止供油。當(dāng)壓力升高到一第四預(yù)定壓力值時(shí)， 備用供油泵713停止供油。其中第三和第四預(yù)定壓力值可以相同也可不同。設(shè)置兩個(gè)供油泵是有利的，因?yàn)樵谥鞴┯捅贸霈F(xiàn)故障時(shí)可以利用備用供油泵工作，提高了液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。然而根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，也可以僅設(shè)置一個(gè)供油泵。優(yōu)選地，如圖11所示，可以在上船體11的左、右舷側(cè)分別布置一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 70。兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70的供油總管721、回油總管731可通過(guò)換向電磁閥75分別對(duì)應(yīng)連接，從而使得當(dāng)一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70中的液壓動(dòng)力單元72發(fā)生故障時(shí)，可以利用另一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70中的液壓動(dòng)力單元71同時(shí)對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)70中的電磁閥提供液壓驅(qū)動(dòng)。由此提高了工作可靠性。應(yīng)當(dāng)指出，雖然通過(guò)上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以對(duì)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求及其等效物所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)，所述平臺(tái)包括上船體和下船體，所述下船體包括分別沿平臺(tái)的左、右舷側(cè)布置在所述上船體的下方的兩個(gè)浮筒，并且每個(gè)所述浮筒分別通過(guò)兩個(gè)立柱連接到所述上船體的底部，其特征在于，所述反傾覆系統(tǒng)包括壓載泵系統(tǒng)，包括壓載水總管、用于向所述壓載水總管供水和從所述壓載水總管排水的至少一個(gè)壓載泵、以及多個(gè)連接到該壓載水總管的壓載水支管；壓縮空氣系統(tǒng)，包括壓縮空氣總管、用于向所述壓載空氣總管提供壓縮空氣的至少一臺(tái)壓載空壓機(jī)、以及一個(gè)或多個(gè)連接到所述壓縮空氣總管且?guī)в袎嚎s空氣閥的壓縮空氣支管；至少一個(gè)第一壓載艙，每個(gè)第一壓載艙通過(guò)第一透氣管與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥的第一通海管與外界海水連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管連接到所述壓載水總管；以及至少一個(gè)第二壓載艙，每個(gè)第二壓載艙通過(guò)帶透氣閥的第二透氣管與外界空氣連通， 通過(guò)帶通海閥的第二通海管與外界海水連通，并通過(guò)至少一個(gè)壓縮空氣支管連接到所述壓縮空氣總管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述第二壓載艙通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)第三壓載艙，每個(gè)第三壓載艙通過(guò)第三透氣管與外界空氣連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述壓載水支管中安裝有壓載水閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的反傾覆系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述透氣管包括設(shè)置在對(duì)應(yīng)壓載艙的頂部的第一段和從該第一段延伸至所述平臺(tái)的甲板之上的第二段，其中，該第一段中設(shè)置有與該壓載艙連通的反轉(zhuǎn)透氣止回閥，并且該第一段還通過(guò)一截止閥連接至所述平臺(tái)的艙底水系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的反傾覆系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述透氣管的與外界空氣相連通的出口處安裝有浮球透氣閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述壓載泵系統(tǒng)還包括 海水箱，通過(guò)帶濾網(wǎng)的海底閥與外界海水連通；入水管，連接在所述海水箱和所述壓載泵的入水口之間； 出水管，連接在所述壓載泵的出水口和所述壓載水總管之間； 旁通管，連接在所述壓載水總管和所述壓載泵的入水口之間；以及排水管，連接在所述壓載泵的出水口和所述外界海水之間，其中，所述入水管中設(shè)置有第一通斷閥，所述出水管中設(shè)置有第二通斷閥，所述旁通管中設(shè)置有第三通斷閥，而所述排水管中設(shè)置有第四通斷閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中每個(gè)所述第二壓載艙通過(guò)開(kāi)口于所述第二壓載艙內(nèi)不同位置的多個(gè)所述壓縮空氣支管連接到所述壓縮空氣總管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述壓縮空氣支管中設(shè)置有止回閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述壓縮空氣系統(tǒng)包括多個(gè)壓載空壓機(jī)， 所述壓縮空氣總管并聯(lián)所述多個(gè)壓載空壓機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述反傾覆系統(tǒng)中的至少一個(gè)閥是液壓驅(qū)動(dòng)的，所述反傾覆系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動(dòng)該至少一個(gè)閥的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于提供加壓液壓油的液壓動(dòng)力單元；用于供給來(lái)自所述液壓動(dòng)力單元的液壓油的供油管路，包括與所述液壓動(dòng)力單元相連的供油總管和連接在所述供油總管和所述至少一個(gè)閥之間的至少一個(gè)供油分管，其中每個(gè)供油分管中設(shè)置有一個(gè)電磁閥；以及用于供液壓油返回所述液壓動(dòng)力單元的回油管路，包括與所述液壓動(dòng)力單元相連的回油總管和連接在所述回油總管和所述至少一個(gè)閥之間的至少一個(gè)回油分管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述液壓驅(qū)動(dòng)單元包括油箱，存儲(chǔ)有液壓油；供油管，連接在所述油箱和所述供油總管之間；回油管，連接在所述油箱和所述主回油管之間；以及用于將所述油箱中的液壓油加壓提供至所述供油管的至少一個(gè)供油泵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的反傾覆系統(tǒng)，其中所述液壓驅(qū)動(dòng)單元還包括至少一個(gè)用于保持所述供油管中液壓油的壓力的蓄能器單元，所述蓄能器單元連接到所述供油管。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反傾覆系統(tǒng)，其中包括兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供油總管和回油總管通過(guò)一換向電磁閥分別對(duì)應(yīng)連接。
15.一種半潛平臺(tái)，包括上船體和下船體，所述下船體包括分別沿平臺(tái)的左、右舷側(cè)布置在所述上船體的下方的兩個(gè)浮筒，并且每個(gè)所述浮筒分別通過(guò)兩個(gè)立柱連接到所述上船體的底部，其特征在于，所述平臺(tái)設(shè)置有如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的反傾覆系統(tǒng)，其中，所述第一壓載艙和所述第二壓載艙設(shè)置在所述下船體內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的平臺(tái)，其中在每個(gè)所述浮筒內(nèi)分別布置有一個(gè)所述壓載泵系統(tǒng)和至少一個(gè)第一壓載艙。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的平臺(tái)，其中在每個(gè)所述立柱內(nèi)分別布置有至少一個(gè)第二壓載艙，所述壓縮空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)和壓縮空氣總管設(shè)置在所述上船體內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的平臺(tái)，其中所述第二壓載艙被設(shè)置成環(huán)形，并布置在靠近對(duì)應(yīng)立柱的外周的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的平臺(tái)，還包括設(shè)置在每個(gè)所述浮筒內(nèi)的至少一個(gè)第三壓載艙，所述第三壓載艙通過(guò)第三透氣管與外界空氣連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述壓載水支管與所述壓載水總管相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的平臺(tái)，其中所述平臺(tái)包括靠近平臺(tái)舷側(cè)布置的一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，所述第一壓載艙布置在對(duì)應(yīng)浮筒的中間段。
21.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的平臺(tái)，其中所述平臺(tái)包括靠近平臺(tái)艉端布置的一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)，所述第一壓載艙布置在對(duì)應(yīng)浮筒的艏、艉段。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半潛平臺(tái)和用于半潛平臺(tái)的反傾覆系統(tǒng)。該反傾覆系統(tǒng)包括壓載泵系統(tǒng)，包括壓載水總管、至少一個(gè)壓載泵以及多個(gè)壓載水支管；壓縮空氣系統(tǒng)，包括壓縮空氣總管、至少一臺(tái)壓載空壓機(jī)以及一個(gè)或多個(gè)帶有壓縮空氣閥的壓縮空氣支管；至少一個(gè)第一壓載艙，每個(gè)第一壓載艙通過(guò)第一透氣管與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥的第一通海管與外界海水連通，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)壓載水支管連接到壓載水總管；以及至少一個(gè)第二壓載艙，每個(gè)第二壓載艙通過(guò)帶透氣閥的第二透氣管與外界空氣連通，通過(guò)帶通海閥的第二通海管與外界海水連通，并通過(guò)至少一個(gè)壓縮空氣支管連接到壓縮空氣總管。根據(jù)本發(fā)明的反傾覆系統(tǒng)能夠快速地提供反傾覆力矩，保持平臺(tái)浮態(tài)。
文檔編號(hào)B63B35/44GK102358403SQ20111023681
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者于斌, 蘭公英, 史文忠, 張輝, 徐本川, 欒尚坤, 王如壯, 王驍勇, 鄒士亮, 陳 峰 申請(qǐng)人:煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司