[发明专利]用于与FPSO船体连接的浮子系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋油气设备领域，具体涉及一种可与FPSO船体相连接的浮子系统。

背景技术

FPSO(Floating production，storage，offloading unit)浮式生产储油卸油船具备生产、储油和卸油功能，是海洋石油开发的主要模式之一。目前随着我国油气资源消费的大幅增加，国家对油气资源需求也越来越大，有效、经济、快速的开发我国南海资源已迫在眉睫。由于南海环境相对比较恶力，传统的永久系泊方式已经不能适应南海的自然环境，新型的可解脱的系泊方式是发展的趋势，由被动承受转为主动防范。传统的可解脱FPSO，均采用转塔的形式，RTM(Riser Turrent Mooring)和BTM(Buoycant Turrent Mooring)，此转塔的缺点是：尺度比较小，系统比较复杂，制造成本高，价格极其昂贵，而且立管的数量和形式都受到限制。

中国发明专利申请200910305584.2公开了一种可解脱多点系泊圆环形浮式海洋平台，它包括船体、浮子、系泊索和立管，其中，浮子套接于船体内部，系泊索的两端分别与浮子的底部以及海底锚泊点相连，若干根立管的下端与海底水下油气生产设施相连，立管的上端经浮子的底部贯通至浮子顶部，并连接于浮子顶部接口处，所述的船体为圆环形结构，该船体的中心设有空心环形腔以固定浮子，空心环形腔为圆柱体结构的通道，该空心环形腔的内壁竖直均布若干卡板槽，卡板槽内设有可活动的楔形卡板，浮子上部为圆锥形结构，下部为圆盘形底座，该圆盘形底座的直径大于圆锥形结构的直径，所述浮子的外壁和楔形卡板上分别设有齿纹槽和锁紧齿纹，当楔形卡板与浮子外壁上的齿纹相咬合时，浮子与船体被锁定。浮子上浮时，利用高压泵排除浮子内部的压载水，使浮子产生浮力上浮；当船体与浮子解脱时，浮子内部注入压载水，并沉入安全水深。该专利申请公开的浮子系统，可以比较方便地实现与船体之间的连接与解脱，但是，在浮子与船体的连接与解脱过程中，如何实现浮子与船体的定位，避免浮子与船体之间的相对转动，以便于锁紧操作，如何更方便的控制浮子的上浮与下沉，仍然有待于进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种上浮和下沉更易控制、与船体的连接和解脱更加方便快捷的浮子系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于与FPS0船体连接的浮子系统，包括浮子以及连接在浮子上的锚链和立管，所述浮子包括锥体部和底座，锥体部的下底面固定在所述底座上，所述浮子内设有一永久浮舱和一排水舱，排水舱的底部设有可以启闭的排水口，浮子的顶部设有与排水舱相连通的通气口，所述通气口在浮子上浮进气时通过进气管与空气压缩机相连接，在浮子下沉排气时通过进气管与水面漂浮浮子相连。

优选地，所述底座为圆柱形。

优选地，所述永久浮舱设置在底座内，所述排水舱设置在永久浮舱的外围和锥体部的内腔中。

优选地，所述锥体部表面设有多条从顶部延伸到底部的橡胶防撞条。

优选地，所述锥体部由一个基体圆台构成，多个与基体圆台的轴线相平行的平面切割的基体圆台的底部，使锥体部的下底面呈正多边形。

进一步地，所述锥体部下底面的正多边形为所述基体圆台底圆的内接正多边形。

进一步地，所述锥体部基体圆台的锥面上设有多处定位齿槽。

优选地，所述浮子的锥体部由一个基体圆台构成，基体圆台顶部的部分锥面被削出多个平面，使锥体部的顶面呈正多边形。

进一步地，所述锥体部顶面的正多边形为所述基体圆台顶圆的内接正多边形。

进一步地，所述锥体部的表面设有多个与锥体部轴线相垂直的销孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、浮子中设置一永久浮舱和一排水舱，永久浮舱能够保证浮子下降到目标位置时，浮子受到的浮力与它受到的重力、锚链及立管向下的拉力刚好相平衡。排水舱经由通气口与压缩空气系统相连接，当排水舱从顶部充气时，排水舱内压载水通过浮子底端排水口排水，浮子受到浮力大于重力与立管系泊向下拉力之和，可以控制浮子上浮；当排水舱底部开口打开进水时，空气从浮子顶部气孔通过排气管排出，浮子受到的重力与立管系泊向下拉力之和大于浮子受到的浮力，可以控制浮子下沉。此套升降装置简单高效，无需复杂设备，从而使浮子的升降控制更容易在海洋环境中实现。2、浮子锥体部的表面采用圆锥面与多边形平面的组合，在浮子与船体连接时，可以利用多边形平面实现快速定位防转，然后再将锥体部锁紧，从而使浮子与船体的连接和解脱更加方便快捷。

附图说明