[發明專利]一種原油轉駁船系泊絞車的重載運動補償系統

在審

• 申請號: 202110194766.8
• 申請日: 2021-02-21
• 公開（公告）號: CN112943727A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 肖體兵;邱少華;張永康;吳承恩;李榮;萬家平;宋志國;楊勇
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;南通中遠海運船務工程有限公司;啟東中遠海運海洋工程有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B13/01;F15B1/02;F15B21/041;F16F15/027;B63B21/16
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 張鳳

本發明公開了一種原油轉駁船系泊絞車的重載運動補償系統，包括復合液壓缸、主控制器、檢測裝置以及液壓油供應裝置；復合液壓缸的固定端設在原油轉駁船的系泊絞車上，復合液壓缸的活動端設在原油轉駁船的甲板上；檢測裝置用于檢測原油轉駁船的運動狀態，液壓油供應裝置的兩個供油端分別與復合液壓缸的有桿腔及無桿腔連通；本發明通過設置檢測裝置對原油轉駁船運動狀態的檢測，從而調節液壓供應裝置對復合液壓缸的供油狀態，補償精度高，使得原油轉駁船在風浪的影響下作升沉運動時，系泊絞車仍能保持相對靜止的狀態，保證了原油轉駁船的原油中轉工作的安全。

技術領域

本發明涉及原油轉駁船領域，尤其涉及一種原油轉駁船系泊絞車的重載運動補償系統。

背景技術

傳統的原油轉運通常采用“FPSO(浮式生產儲油船)+穿梭油輪”的組合方式，考慮到FPSO作業海域附近風浪流聯合作用下的復雜海況，具備良好動力定位性能的穿梭油輪能夠比較好地接近FPSO，完成原油的轉駁工作。但是目前國際油價持續在地位運行，“FPSO+穿梭油輪”的轉運模式單次運輸的原油量偏小，運輸成本偏高，特別是對于長距離運輸的情形，這種缺陷顯得尤為顯著，大大壓縮了原油開采公司的利潤空間。

相比穿梭油船，VLCC(超大型油船)單次的運輸量更大，可以大大降低海上原油的轉運成本。但是傳統的VLCC船型動力定位能力差，如果靠近FPSO進行原油轉運，則需要借助復雜的多點系泊及輔助船舶的幫助達到相對穩態，且對作業海域的海床條件有比較高的要求。所以，為了迎合上述市場需求，搭建VLCC和FPSO之間的轉運橋梁，CTV（原油轉駁船）應運而生。

為避免安全事故的發生和降低作業成本，需要對原油轉駁船的系泊絞車的升沉運動采取適當的運動補償措施。而氣液運動補償器是目前海洋浮船和半潛式平臺廣泛采用的升沉補償系統。

目前廣泛應用在深海作業升沉補償的氣液補償器主要有兩種，分別為被動補償式和半主動補償式。

其中，被動式升降補償器存在以下問題：

(1) 當承載很大而要求控制的載荷波動波動范圍又很小時，往往需要較大的氣瓶容積，增加成本，其鉆壓波動范圍通?？梢钥刂圃凇?%-±5%之內。當空氣瓶容積超過5.6m3后，通過增加容積來達到減小載荷波動范圍的效果迅速降低。因此被動式升沉補償器只在負荷變化不允許超過懸重的±5%時推薦使用；

(2) 被動型升沉補償系統只相當于一個液壓緩沖器。盡管可以減小動態軸向應力，但是也有可能會出現這樣的兩種情況：一是當采礦船非常緩慢或者是勻速地上升或下沉時，補償系統可能不會動作，因此其可靠性低；另一種情況就是系泊絞車可能在平衡位置附近共振，故其穩定性差；

（3)系統體積較大，蓄能器占用空間較多，相應較慢，補償效果較差，當補償達到一定程度后，很難通過增加氣瓶容積來提高補償效果，很難抑制超低頻、寬帶隨機振動對鉆柱的影響，補償精度不高，補償缸的密封摩擦力的影響無法消除。

而被動式半主動補償式補償器則存在以下問題：

（1）系統結構復雜，對驅動液壓缸要求較高

（2）隨著鉆柱質量的不斷增大仍然會消耗較多能量

（3）開環控制方式決定了該型升沉補償系統無法消除補償缸的密封摩擦力對系泊絞車升沉位移的影響。

發明內容

針對以上現有技術的缺陷，本發明提出了一種重載節能半主動型升沉補償系統，應用復合液壓缸、蓄能器能量回收、電液比例數字控制等技術。具有力、速度、位移或復合補償多種模式。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種原油轉駁船系泊絞車的重載運動補償系統，包括復合液壓缸、主控制器、檢測裝置以及液壓油供應裝置；

復合液壓缸的固定端設在原油轉駁船的系泊絞車上，所述復合液壓缸的活動端設在原油轉駁船的甲板上；