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海洋管道铺设系统中的端头配件操作

阅读：132发布：2020-07-25

专利汇可以提供海洋管道铺设系统中的端头配件操作专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统。所述系统包括管道导向件(20)，其安装在入水投放塔(10)的较高位置处并且提供了在竖直平面上的拱形引导表面(21)，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中。所述系统还包括柔性管道端头配件传送机构，所述传送机构适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送。所述传送机构包括可旋转的传送臂(60)，所述传送臂(60)设置有第一保持器(80)，所述第一保持器(80)用于端头配件适配器(85)以在传送臂(60)的尾侧(68)处保持第一端头配件(5a)。并且，传送臂(60)设置有第二保持器(90)，所述第二保持器(90)在传送臂(60)的前侧(67)处保持第二端头配件(5b)。，下面是海洋管道铺设系统中的端头配件操作专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：
-存储卷筒(3)，其用于存储待被安装的管道(5)，
-入水投放塔(10)，其适配成将作业线(6)中的管道投放到海中，
-管道导向件(20)，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且提供了在竖直平面内的拱形引导表面(21)，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，
-一个或多个张紧器(30、35)，其安装在入水投放塔上并且位于所述管道引导件(20)的下方，
-柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送，所述传送机构包括：
-传送臂(60)，其能够围绕水平的传送臂轴线(61)旋转并相对于管道引导件旋转，当沿着管道引导件朝作业线旋转的方向上看，所述臂具有前侧(67)和尾侧(68)，其中，在从管道引导表面(21)径向向外并且在尾侧(68)处，所述传送臂设置有用于端头配件适配器(85)的第一保持器(80)，所述第一保持器适配成在传送臂的尾侧处保持设置有端头配件适配器的柔性管道(5)上的第一端头配件(5a)，
其中，所述传送臂在从所述第一保持器(80)的径向向外的位置处设置有第一滑轮(75)，所述第一滑轮适配并布置成引导经由端头配件适配器附接至第一端头配件的绞盘从动缆索(100)，从而使得，随着传送臂处于其第一端头配件拾取定向，第一端头配件(5a)被提升并且端头配件适配器(85)到达所述第一保持器，从而允许端头配件适配器(85)与所述第一保持器(80)接合同时被所述缆索悬吊，
其中，在第一端头配件被所述第一保持器(80)保持的情况下，传送臂能够旋转至其第一端头配件释放定向，从而使得第一端头配件朝着作业线(6)经过并绕过拱形引导表面，其中在从管道引导表面(21)径向向外并且在前侧(67)处，传送臂设置有用于端头配件适配器(87)的第二保持器(90)，所述第二保持器适配成在传送臂的前侧处保持柔性管道上的第二端头配件(5b)，
其中传送臂能够旋转至第二端头配件拾取定向，其中沿着拱形的引导表面(21)弯曲的管道(5)上的第二端头配件上的端头配件适配器(87)能够与所述第二保持器(90)接合，并且传送臂能够旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件(5b)朝着作业线经过并绕过拱形的引导表面(21)，
其中，传送臂在从所述第二保持器(90)径向向外的位置处设置有第二滑轮(76)，所述第二滑轮(76)适配并布置为引导经由端头配件适配器(87)附接至第二端头配件(5b)的绞盘从动缆索(100)，从而使得，随着传送臂处于第二端头配件释放位置，第二端头配件能够被所述缆索悬吊，从而允许端头配件适配器从第二保持器脱离接合并使第二端头配件下降，
其中，所述第一滑轮和第二滑轮(75、76)在传送臂(60)的旋转方向上彼此偏移，并且第一滑轮在传送臂的尾侧而第二滑轮在传送臂的前侧，优选所述第一滑轮和第二滑轮布置在共用的竖直平面中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，第一保持器和第二保持器整体形成在共用的保持器支架(95)中，其中保持器支架能够移动地支撑在传送臂上，优选在与传送臂的旋转方向相切的方向上能够滑动，其中在所述共用的保持器支架的第一位置上，第一保持器与待被保持的第一端头配件对齐并且第二保持器缩回，并且其中在所述共用的保持器支架的第二位置上，第二保持器与待被保持的第二端头配件对齐并且第一保持器缩回。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，每个保持器(80、90)包括有槽构件，所述有槽构件在内部具有在所述竖直平面上延伸的槽，并且在所述槽的一端具有口部以允许端头配件的一部分侧向进入所述槽中，优选每个保持器进一步设置有可移动锁定构件和相关联的锁定构件驱动装置，以在非工作位置与锁定位置之间移动所述锁定构件，在所述锁定位置上，所述锁定构件能够定位于封堵槽的锁定位置。
4.根据权利要求1-3的任一项或多项所述的系统，其中，所述保持器包括球形座，并且其中端头配件适配器(85、87)包括能够放置在所述座上的配对的球形部分以及在所述座下方的杆，从而将张力传递至保持器并且对端头配件适配器形成常平架支撑，以允许端头配件适配器的杆相对于保持器的角度定向进行变化。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，与第二端头配件相关联的端头配件适配器(87)的杆具有比与第一保持器相关联的端头配件适配器的杆更大的直径，例如至少为与第一保持器相关联的端头配件适配器的杆直径的两倍。
6.根据权利要求1-5的任一项或多项所述的系统，其中，管道引导件为圆形管道引导轮(20)，其能够围绕优选与传送臂旋转轴线(61)重合的水平的引导轮轴线(22)旋转。
7.根据权利要求1-6的任一项或多项所述的系统，其中，管道引导件(20)和传送臂(60)通过支撑框架(23)支撑，所述支撑框架(23)在所述入水投放塔的较高位置处能够移动地连接至入水投放塔，其中调节器装置(25)布置在支撑框架和入水投放塔之间，所述调节器装置适配成调节支撑框架相对于入水投放塔的位置，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述支撑框架(23)围绕水平的支撑框架枢转轴线线(24)在所述入水投放塔的较高位置处枢转地连接至所述入水投放塔(10)，并且调节器装置(25)布置在支撑框架和入水投放塔之间从而调节支撑框架的枢转定向，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述系统包括控制单元，所述控制单元联接至所述调节器装置(25)和所述传送臂驱动装置(70、71、72)，
并且其中，所述控制单元被编程为为具有第二端头配件清空模式，其中，随着第二端头配件被缆索悬吊，处于第二端头配件释放定向的传送臂从保持器释放并与作业线对齐，调节器装置操作为移动支撑框架并由此移动管道引导件远离作业线，同时所述传送臂通过传送臂驱动装置旋转，从而保持第二端头连接器与作业线对齐，至少直到管道引导件已经从作业线充分地清空以允许悬吊的第二端头配件的随后下降，而并不会与管道引导件干涉。
10.根据权利要求1-9中的任一项或多项所述的系统，其中，所述装置包括反张力滑轮，所述反张力滑轮被安装在或将被安装在船的甲板上，并通常位于管道引导件的远离作业线的侧面下方，在传送第二端头配件时，所述反张力滑轮引导所述绞盘从动缆索，并且允许在该传送期间施加反张力。
11.根据权利要求1-10中的任一项或多项所述的系统，其中，每个张紧器(30、35)包括张紧器框架和由所述张紧器框架支撑的多个轨道，所述轨道适配成与管道接合并且支撑被投放的管道的至少部分重量，张紧器框架经由相关联的支撑组件支撑，一个或多个张紧器框架的支撑组件适配成允许张紧器框架相对于塔在活动位置与缩回的非操作位置之间位移，在活动位置中上，作业线穿过张紧器框架并且在轨道之间延伸，从而使得轨道能够接合在管道上，
并且其中，所述入水投放塔设置有辅助滑车(47)，所述辅助滑车(47)适配成支撑被投放的管道的重量并被A&R缆索悬吊，当一个或多个张紧器框架处于缩回的非操作位置时，所述滑车能够沿着沿作业线的轨道(48)从最上方张紧器上方的位置到最下方张紧器下方的位置移动，所述轨道被入水投放塔支撑，
并且其中，滑车设置有保持器，例如夹具，所述保持器适配成接合在经由所述绞盘从动缆索(100)悬吊在作业线上的第二端头配件上的端头配件适配器(87)上。
12.根据权利要求1-11中的任一项或多项所述的系统，其中，传送臂设置有力传感器(130)，所述力传感器(130)适配成至少在传送臂从第二端头配件拾取定向至第二端头配件释放定向旋转的过程中测量由第二端头配件(5b)施加在第二保持器(90)上的力，并且其中，所述系统包括监测和控制单元(140)，所述监测和控制单元(140)连接至所述力传感器(130)并连接至一个或多个张紧器(30、35)，所述监测和控制单元适配成，将所测量的力与预定允许的力的范围进行比较，并且控制传送臂和一个或多个张紧器的旋转，从而将力保持在所述预定允许的力的范围内。
13.根据权利要求1-12中的任一项或多项所述的系统，其中，所述管道引导件支撑框架包括两个间隔开的主支腿(23a、b)，所述主支腿之间的间隔允许传送臂在所述主支腿之间通过，每个主支腿的下端围绕所述水平的支撑框架枢转轴线(24)枢转地连接至入水投放塔，并且其中，管道引导件支撑框架包括水平管状梁(23c)，所述水平管状梁(23c)与主支腿整体形成从而形成反向的U形管道引导支撑框架，
其中，管状梁(23c)具有至少1米的直径，例如在1.5至2.5米之间，
并且其中，所述管状梁(23c)具有在所述主支腿之间的中央部分，所述中央部分在中心经由一个或多个包围管状梁的轴承来支撑圆形管道引导轮(20)，
并且其中，所述传送臂(60)包括跨越管道引导件的结构框架，并且在引导轮的相对的侧处具有支腿部分(63、64)，每个支腿部分终止于毂(65、66)，所述毂(65、66)包括包围管状梁的中央部分的轴承。
14.用于铺设近海海底管道的船，所述船设置有根据权利要求1-13中的任一项或多项所述的系统。
15.用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的方法，其中使用根据权利要求1-13中的任一项的系统或使用根据权利要求14的船。

说明书全文

海洋管道铺设系统中的端头配件操作

技术领域

[0001] 本发明涉及用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统中的柔性管道上的端头配件的操作。

背景技术

[0002] 在海底管道安装领域，在柔性管道经过了拱形的管道引导件之后其通常不需要进行矫直，这是因为管道的变形完全在管道的弹性变形范围之内。在一些实施方案中，柔性管通过缠绕高强度不锈钢与聚合物的交织层来进行制造。相比而言，刚性管道通常为碳钢管，在经过管道引导件之后，碳钢管要经受矫直机组件的管道矫直，用以补偿塑性变形。

[0003] WO 2007/108673公开了一种用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统。该系统包括存储卷筒和入水投放塔，所述存储卷筒用于存储待被安装的管道，而所述入水投放塔适配成将作业线中的管道投放到海里。管道引导件安装在入水投放塔的较高位置处，并且提供了在竖直平面内延伸的拱形引导表面，用以将管道从存储卷筒引导到作业线中。一个或多个张紧器安装在入水投放塔上位于管道引导件下方的位置处，并且用于将管道送入到海里，同时支撑被投放的管道的重量。设置了弃拾(A&R)系统，该系统包括A&R缆索和相关的A&R绞盘以及滑轮装置，所述A&R滑轮被入水投放塔支撑在一个或多个张紧器的上方。

[0004] 为钢管的刚性管道通常直接通过焊接而被相互连接，而用于卷筒式铺设的柔性管道通常在其生产过程中提供特殊的端头配件，特别是允许将柔性管道连接至另一个柔性管道或其它海底设备的端头连接器配件。在很多实施方案中，端头连接器配件包括用作实际连接器的部分以及防止实际连接器部分的附近过度弯曲的弯曲限制器。实际连接器部分例如包括凸缘或Grayloc连接器。处于管道前端的端头配件(该端头配件将首先进入到海里)通常被称为第一端头配件。处于管道尾端的端头配件(该端头配件将被最后进入到海里)通常被称为第二端头配件。因此，柔性管道可以具有第一端头连接器配件和第二端头连接器配件。

[0005] 本领域已知端头连接器配件具有比柔性管道更大的直径，且具有不同的弯曲特性。一般而言，端头连接器配件比柔性管道硬度更大。

[0006] 当从存储卷筒解绕设置有第一端头连接器配件的柔性管道时，第一端头连接器配件必须经过管道引导件以便接着将第一端头连接器配件下放到作业线中，然后将管道与一个或多个张紧器接合。

[0007] 本领域已知借助相对较小的作业起重机(例如折臂起重机)来操作第一端头连接器配件，所述作业起重机安装在入水投放塔上并位于管道引导件附近。端头配件则被作业起重机吊起并且起重机操作员小心地调动端头配件从而使其经过并绕过管道引导件的拱形引导表面的路径，从而到达与作业线对齐的位置。关于这种方式的一个例子显示在WO02/057675中。

[0008] 在WO2014/120004中，参考图9-11，公开了一种已知的操作柔性管道上的第二端头连接器配件的方法。管道引导件附近的作业起重机用于使第二端头连接器配件经过管道引导件而进入到作业线中。然后，第二端头连接器配件经由端头配件适配器而被附接至被A&R系统悬吊的轮车，用以进一步沿着入水投放塔下降第二端头连接器，张紧器处于其缩回位置从而使得轮车能够通过该缩回的张紧器。

[0009] 用于操作柔性管道上的端头配件的作业起重机的使用对作业起重机操作员的技术和经验提出了严格的要求，考虑到管道引导件处于相当高的高度处并且船随着海洋的运动可能对这样的操作具有严重的影响，因此是不太合意的。

[0010] 在GB 2 173 760中，解决了使端头配件经过并绕过管道引导件的问题。不再使用作业起重机，而是公开了一种柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送。这种已知的传送机构包括传送臂，所述传送臂可围绕水平的传送臂轴线旋转从而相对于管道引导件旋转。在沿着管道引导件的顶端并朝着作业线旋转的方向上看时，这种臂具有前侧和尾侧。传送臂从管道引导表面径向向外设置有用于端头配件适配器的保持器。在该文献中公开的实施方案中，所述适配器包括颈圈上的两个横向的耳轴，所述颈圈固定至管道端头配件。这种已知的传送机构允许操作第一端头连接器配件、第二端头连接器配件以及中间配件。

[0011] 将A形框架或类似的结构作为传送机构使用以使管道上的端头配件等沿着管道引导件通过还在GB2428080的引言部分中进行了介绍。所述文献的图1示出了Seaway Condor的船，之后为Acergy Condor，其设有A形框架，所述A形框架在管道引导表面径向向外的位置处设置有滑轮。该滑轮引导缆索经由端头配件适配器而连接至管道端头配件。类似的A形框架公开于WO2005/095835和EP 2 685 146中。

[0012] 在GB2509597中，公开了一种柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的第一端头配件传送经过并绕过管道引导件。在管道引导表面径向向外并且在尾侧处，传送臂设置有用于端头配件适配器的保持器，所述保持器适配成在传送臂的尾侧处保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的第一端头配件。传送臂在保持器径向向外的位置处还设置有滑轮。所述滑轮被适配并设置为引导绞盘从动缆索(所述绞盘从动缆索经由端头配件适配器附接至第一端头配件)，使得随着传送臂处于其第一端头配件拾取定向，第一端头配件被提升且端头配件适配器达到保持器，从而允许与保持器接合同时被缆索悬吊。这种已知的传送机构不能操作第二端头配件。

发明内容

[0013] 本发明的第一方面的目的在于提供一种海洋管道铺设系统，其具有柔性管道端头配件传送机构，所述传送机构能够以高效且受控的方式操作至少柔性管道上的第一端头配件和第二端头配件。本发明的另一个目的在于提供一种传送机构，其相对紧凑并且具有相对受限制的质量，同时显示出对于操作柔性管道上的两个端头配件的显著的多功能性和可靠性。

[0014] 根据本发明的第一方面提供了根据权利要求1的海洋管道铺设系统。

[0015] 该系统允许简单地且可靠地对第一端头配件(例如端头连接器)和第二端头配件(例如端头连接器)进行受控操作，例如考虑到在操作过程中避免端头配件与管道引导件的任何干涉或过度的干涉和/或端头配件上和/或管道上的过度负载。

[0016] 设置第一保持器和第二保持器允许操作管道的第一端头配件和第二端头配件两者。

[0017] 第一保持器和第二保持器可以为类似的设计，但是还设想每个保持器可以适配其具体的目的并与特定的适配器或各自的端头配件的部分接合。

[0018] 例如，不同的负载能力要求可能归因于每个端头配件适配器，例如，第二端头配件适配器设计为支撑整个海底管道的重量而第一端头配件适配器将不必支撑这样的负载。因此第二端头配件可以设计有更高的负载能力，例如具有比第一端头配件适配器的杆更厚的杆。第一保持器则可以适配成将端头配件适配器与具有第一直径的杆接合，而第二保持器用于具有第二直径的杆，第二直径大于第一直径。

[0019] 在实施方案中，第一端头配件连接器和第二端头配件连接器可以在其它特征方面不同，例如具有明显不同的设计，并且每个保持器适配特定的设计。

[0020] 在实施方案中，适配器包括从中央适配器部分在相反的方向上延伸的两个耳轴，每个保持器适配成接合在这两个耳轴上。

[0021] 由于第一滑轮和第二滑轮在传送臂的旋转方向上彼此偏移的布置，并且第一滑轮在传送臂的尾侧且第二滑轮在传送臂的前侧，因此与设置单个固定安装的滑轮相比，传送臂的长度可以保持相对有限的长度。在后者的设置中，该单个滑轮将必须比本发明的第一方面的传送臂的第一滑轮和第二滑轮径向更向外设置，从而增加了臂的长度。增加的臂长转而要求增加入水投放塔装置的一个或多个其它部件(例如其支撑框架)的尺寸，从而增加装置的质量，而这是由于安装管道引导件和传送臂的甲板上方的高度而特别不希望的。

[0022] 优选地，第一滑轮和第二滑轮布置在共用的竖直平面内。这有利地允许绞盘从动缆索在用于悬吊第一端头配件或第二端头配件时经过第一滑轮和第二滑轮。

[0023] 在实施方案中，缆索支撑连续轨道围绕第一滑轮和第二滑轮延伸，所述轨道则支撑绞盘从动缆索。

[0024] 在实施方案中，如本领域已知的，管道引导表面可以为圆形，例如实现为通常被称为校准器轮或转向器轮的旋转圆形轮，或半圆形，例如斜槽。在实施方案中，引导表面可以通过本领域已知的一系列滚轮来形成，每个为半圆形布置。在其它实施方案中，管道引导件包括提供拱形引导表面的连续的带或轨道。

[0025] 当存在管道引导件的中央轴线优选与水平的传送臂轴重合时，从而保持器围绕该共用轴线而行进通过圆形或半圆形路径。

[0026] 在实施方案中，管道引导件和传送臂通过共用的支撑框架支撑，所述支撑框架(例如围绕水平的枢转轴线枢转地)在入水投放塔的较高位置处可移动地连接至所述入水投放塔。调节器装置布置在支撑框架和入水投放塔之间，所述调节器装置适配成调节支撑框架相对于入水投放塔的位置，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离。

[0027] 在实施方案中，水平的传送臂轴线支撑在中间框架构件上，该中间框架构件转而支撑在共用的支撑框架上，例如框架构件枢转地连接至共用的支撑框架并连接至传送臂，并且致动器装置布置在中间框架构件和共用的支撑框架之间，例如允许一个或多个保持器在端头配件朝着作业线传送的过程中遵循非圆形路径。

[0028] 优选地，在传送臂的第二端头配件释放定向中，第二端头配件与(优选竖直的)作业线对齐。

[0029] 注意到，端头配件操作操作优选通过竖直的作业线进行，例如通过使可倾斜的入水投放塔处于竖直定向。

[0030] 优选地，设置机动化传送臂驱动装置，其适配成提供驱动力以旋转传送臂。

[0031] 在实施方案中，第一保持器和第二保持器整体形成在共用的保持器支架中，所述保持器支架可移动地支撑在传送臂中，优选在与传送臂的旋转方向相切的方向上可滑动。在共用的保持器支架的第一位置上，第一保持器与待被保持的第一端头配件对齐，并且第二保持器缩回，在所述共用的保持器支架的第二位置上，第二保持器与待被保持的第二端头配件对齐，并且第一保持器缩回。

[0032] 在实施方案中，至少一个(优选每个)保持器包括在内部具有槽的有槽构件，并且在槽的一端具有口部，以允许端头配件的一部分侧向进入所述槽中，例如固定至端头配件的端头配件适配器的杆。

[0033] 优选地，每个有槽的保持器进一步设置有可移动锁定构件和相关联的锁定构件驱动装置，以在非工作位置与锁定位置之间移动锁定构件，其中锁定构件可定位于封堵槽的锁定位置上。

[0034] 在实施方案中，保持器包括球形座，并且端头配件适配器包括配对的球形部分和在所述球形部分下方的杆，其中所述球形部分能够放置在保持器座上从而将张力传递至保持器并且为端头配件适配器形成常平架支撑，并允许端头配件适配器的杆相对于保持器的角度定向进行变化。

[0035] 在实施方案中，与第二端头配件相关联的端头配件适配器的杆具有比与第一保持器相关联的端头配件适配器的杆更大的直径，例如至少为与第一保持器相关联的端头配件适配器的杆直径的两倍。

[0036] 在实施方案中，管道引导件为可围绕与传送臂旋转轴线重合的水平的引导轮轴线旋转的圆形管道引导轮。

[0037] 在实施方案中，管道引导件和传送臂被支撑框架支撑，所述支撑框架围绕水平的支撑框架枢转轴线枢转地连接至入水投放塔，其中调节器装置布置在支撑框架和入水投放塔之间从而调节支撑框架的枢转定向，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离。

[0038] 在实施方案中，所述系统包括连接至支撑框架调节器装置并连接至传送臂驱动的控制单元。其中控制单元被编程为具有第二端头配件清空(clearance)模式，其中，随着第二端头配件被缆索悬吊，处于第二端头配件释放定向的传送臂被从保持器释放并与作业线对齐，调节器装置操作为移动支撑框架并由此移动管道引导件远离作业线，同时传送臂通过传送臂驱动装置旋转，从而保持第二端头连接器与作业线对齐，至少直到管道引导件已经从作业线充分地被清空以允许悬吊的第二端头配件的随后下降，而不会与管道引导件干涉。

[0039] 在实施方案中，装置包括将被安装在船的甲板上(通常在管道引导件的远离作业线的侧面下方)的反张力滑轮，在传送第二端头配件时，所述反张力滑轮引导所述绞盘从动缆索，并且允许在该传送期间施加反张力。

[0040] 在实施方案中，每个张紧器包括张紧器框架和多个由张紧器框架支撑的轨道，这些轨道适配成与管道接合并且支撑被投放的管道的至少部分重量，张紧器框架经由相关联的支撑组件支撑，一个或多个张紧器框架的支撑组件适配成允许张紧器框架相对于塔在活动位置和缩回的非操作位置之间位移，在活动位置中，作业线通过张紧器框架并且在轨道之间延伸，从而使得轨道能够接合在管道上。

[0041] 在实施方案中，入水投放塔设置有辅助滑车，所述辅助滑车适配成支撑被投放的管道的重量并被A&R缆索悬吊，当一个或多个张紧器框架处于缩回的非操作位置时，所述滑车可沿着沿作业线的轨道从最上方张紧器上方的位置到最下方张紧器下方的位置移动，所述轨道被入水投放塔支撑。

[0042] 在实施方案中，辅助滑车设置有保持器，例如夹具，所述保持器适配成接合在经由所述绞盘从动缆索而悬吊在作业线中的第二端头配件上的端头配件适配器上。

[0043] 在实施方案中，传送臂设置有力传感器，所述力传感器适配成至少在传送臂从第二端头配件拾取定向至第二端头配件释放定向旋转的过程中测量由第二端头配件施加在第二保持器上的力。系统包括监测和控制单元，其连接至所述力传感器并连接至一个或多个张紧器，所述监测和控制单元适配成，比较所测量的力与预定允许的力的范围，并且控制传送臂和一个或多个张紧器的旋转，从而将力保持在所述预定允许的力的范围内。

[0044] 在实施方案中，管道引导件支撑框架包括两个间隔开的主支腿，所述主支腿之间的间隔允许传送臂在所述主支腿之间通过，每个支腿的下端围绕所述水平的支撑框架枢转轴线枢转地连接至入水投放塔，其中管道引导件支撑框架包括水平管状梁，所述水平管状梁与主支腿整体形成从而形成反向的U形管道引导件支撑框架。优选地，管状梁具有至少1米的直径，例如在1.5至2.5米之间。管状梁具有在所述主支腿之间的中央部分，所述中央部分在中心经由一个或多个包围管状梁的轴承支撑圆形管道引导轮。传送臂包括跨越管道引导件的结构框架，并且在引导轮的相对的侧处具有支腿部分，每个支腿部分终止于毂，所述毂包括包围管状梁的中央部分的轴承。

[0045] 系统可以进一步包括弃拾(A&R)系统和滑轮装置，所述弃拾(A&R)系统包括至少一个A&R缆索和相关联的A&R绞盘，所述滑轮装置具有一个或多个A&R滑轮，并通过入水投放塔而被支撑在所述一个或多个张紧器之上。

[0046] 系统可以进一步包括安装在塔上并可被A&R缆索悬吊的滑车，例如这里所描述的，滑车设置有可与管道端头配件接合的保持器。

[0047] 本发明的第一方面还涉及设置有如参考本发明的第一方面所述的系统的管道铺设船，例如所述船具有船体和船井以及入水投放塔(例如可倾斜的或不可倾斜的)，所述入水投放塔布置在船体上从而使得被投放的管道穿过船井而进入海中。

[0048] 本发明的第一方面还涉及用于操作带有一个或两个端头配件的柔性管道的方法，其中使用如这里参考本发明的第一方面所述的系统。

[0049] 本发明的第二方面涉及用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：

[0050] -存储卷筒，其用于存储待被安装的管道，

[0051] -入水投放塔，其适配成将作业线中的管道投放到海中，

[0052] -管道导向件，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且提供了在竖直平面内的拱形引导表面，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，

[0053] -一个或多个张紧器，所述张紧器安装在入水投放塔上并位于所述管道引导件的下方，

[0054] -柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿管道引导件传送，所述传送机构包括传送臂，所述传送臂可围绕水平的传送臂轴线旋转并相对于管道引导件旋转，当沿着管道引导件朝着作业线旋转的方向上看，所述传送臂具有前侧和尾侧，[0055] 其中在从管道引导表面径向向外并且在尾侧处，传送臂设置有用于端头配件适配器的第一保持器，所述第一保持器适配成在传送臂的尾侧处保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的第一端头配件，

[0056] 其中，传送臂设置有滑轮组件，所述滑轮组件在从所述第一保持器的径向向外的位置处包括至少一个滑轮，所述滑轮组件适配并布置成引导经由端头配件适配器附接至第一端头配件的绞盘从动缆索，从而使得，随着传送臂处于其第一端头配件拾取定向，第一端头配件可被所述绞盘从动缆索提升从而使得端头配件适配器到达所述第一保持器，并允许在被所述缆索悬吊的同时与所述第一保持器接合。

[0057] 其中，在第一端头配件被所述第一保持器保持的情况下，传送臂可旋转至其第一端头配件释放定向，从而使得第一端头配件朝着作业线经过并绕过拱形引导表面，[0058] 其中在从管道引导表面径向向外并且在前侧处，传送臂设置有用于端头配件适配器的第二保持器，所述第二保持器适配成在传送臂的前侧处保持柔性管道上的第二端头配件，

[0059] 其中传送臂可旋转至第二端头配件拾取定向，其中在拱形的引导表面上弯曲的管道上的第二端头配件上的端头配件适配器可与第二保持器接合，并且其中传送臂可旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝着作业线经过并绕过拱形的引导表面，[0060] 其中滑轮组件适配并布置为引导经由端头配件适配器附接至第二端头配件的绞盘从动缆索，随着传送臂处于第二端头配件释放位置，第二端头配件能够被所述缆索悬吊，并且允许端头配件适配器从第二保持器脱离接合并使第二端头配件下降，[0061] 其中第一保持器和第二保持器整体形成在共用的保持器支架中，所述共用的保持器支架可移动地支撑在传送臂上，优选在与传送臂的旋转方向相切的方向上可滑动，其中在所述共用的保持器支架的第一位置，第一保持器与待被保持的第一端头配件对齐并且第二保持器缩回，在所述共用的保持器支架的第二位置，第二保持器与待被保持的第二端头配件对齐并且第一保持器缩回。

[0062] 通过设置可移动的共用的保持器支架，保持器能够容易地被带到有效的缩回位置和操作位置。此外，设想到如果操作特殊的具有端头配件的管道需要使用专用的保持器，则可以设置专用的保持器支架，其被安装在传送臂上以取代标准的共用的保持器支架。

[0063] 例如，设置一个或多个液压缸以移动(例如滑动)共用的保持器支架。其它的驱动马达设计(例如带有螺旋轴、齿条和小齿轮等)也是可能的。

[0064] 传送臂可以设置有如参考本发明的第一方面所述的两个滑轮。

[0065] 在替代的实施方案中(其也可以应用到本发明的其它方面)，传送臂设置有单个滑轮，所述单个滑轮可在传送臂的旋转方向上彼此偏移的第一操作位置与第二操作位置之间移动，类似于这里讨论的第一滑轮和第二滑轮，第一滑轮位置在传送臂的尾侧并且第二滑轮在传送臂的前侧，优选所述第一滑轮位置和第二滑轮位置布置在共用的竖直平面上。

[0066] 本发明的第二方面还涉及用于操作带有端头配件的管道的方法，其中使用所述系统。

[0067] 本发明的第三方面涉及用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：

[0068] -存储卷筒，其用于存储待被安装的管道，

[0069] -入水投放塔，其适配成将作业线中的管道投放到海中，

[0070] -管道导向件，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且提供了在竖直平面内的拱形引导表面，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，

[0071] -一个或多个张紧器，所述张紧器安装在入水投放塔上并位于所述管道引导件的下方，

[0072] -柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送，所述传送机构包括：

[0073] -传送臂，所述传送臂可围绕水平的传送臂轴线旋转并相对于管道引导件旋转，当沿着管道引导件朝着作业线旋转的方向上看，所述臂具有前侧和尾侧，

[0074] -机动化传送臂驱动，其适配成提供驱动力以旋转传送臂，

[0075] 其中在从管道引导表面径向向外并且在前侧处，传送臂设置有用于端头配件适配器的第二保持器，所述第二保持器适配成在传送臂的前侧处保持柔性管道上的第二端头配件，

[0076] 其中传送臂可旋转至第二端头配件拾取定向，其中在拱形的引导表面上弯曲的管道上的第二端头配件上的端头配件适配器可与第二保持器接合，并且其中传送臂可旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝着作业线经过并绕过拱形的引导表面并进入作业线中，

[0077] 其中传送机构包括绞盘从动缆索，所述绞盘从动缆索经由端头配件适配器附接至第二端头配件使得，随着传送臂处于第二端头配件释放位置，第二端头配件能够被所述缆索悬吊，并且允许端头配件适配器从第二保持器脱离并沿着作业线使第二端头配件下降，[0078] 其中管道引导件和传送臂通过共用的支撑框架支撑，所述支撑框架在所述入水投放塔的较高位置处可移动地连接至所述入水投放塔，其中调节器装置布置在支撑框架与入水投放塔之间，所述调节器装置适配成调节支撑框架相对于入水投放塔的位置，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离，

[0079] 并且其中系统包括连接至所述调节器装置和所述传送臂驱动的控制单元，[0080] 并且其中所述控制单元构造为(例如在计算机控制单元中被编程为)具有第二端头配件清空(clearance)模式，其中，随着第二端头配件被缆索悬吊，处于第二端头配件释放定向的传送臂从保持器释放并与作业线对齐，调节器装置通过所述控制单元操作为移动支撑框架并由此移动管道引导件远离作业线，同时传送臂驱动装置被控制为旋转传送臂，从而保持悬吊的第二端头连接器与作业线对齐，至少直到管道引导件已经被从作业线充分地清空以允许悬吊的第二端头配件的随后下降，而不会与管道引导件干涉。

[0081] 所述第三方面允许将第二端头配件降下到作业线上中，从而避免了管道和/或端头配件的局部弯曲，优选使得在该下降的过程中端头配件与引导轮之间不发生接触。一般来说该方法允许降下第二端头配件而不会从作业线偏离，从而使得端头配件以及毗邻的管道部段上的任何应力都保持在可接受的限度内。在实际的实施方案中，根据该程序第二端头配件被降下经过管道引导件至最上方的张紧器上方的位置。然后第二端头配件与A&R容量系统联接，例如联接至沿着入水投放塔引导的滑车并被A&R绞盘和缆索悬吊。一旦联接至所述A&R容量系统，一个或多个张紧器可以被打开或可能缩回，以允许第二端头配件沿着或穿过张紧器进一步向下通过，例如朝着悬挂夹具。

[0082] 传送臂可以具有如参考本发明的第一和/或任何方面所述的设计。

[0083] 在实施方案中，臂设置有单个保持器，所述单个保持器在与这里讨论的第一保持器和第二保持器的工作位置对应的第一工作位置和第二工作位置之间可移动。

[0084] 在实施方案中，管道引导件为圆形管道引导轮，其可围绕优选与传送臂旋转轴线重合的水平的引导轮轴线旋转。

[0085] 在实施方案中，管道引导件通过管道引导件支撑框架支撑，所述支撑框架围绕水平的支撑框架枢转轴线在所述入水投放塔的较高位置处枢转地连接至所述入水投放塔，其中调节器装置布置在管道引导件支撑框架和入水投放塔之间并适配成调节支撑框架的枢转定向，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离。调节器装置然后通过控制单元被操作从而枢转所述支撑框架并由此移动管道引导件远离作业线，同时传送臂驱动装置被控制为旋转传送臂从而保持被悬挂的第二端头配件连接器与作业线对齐，至少直到管道引导件已经从作业线充分地被清空以允许悬吊的第二端头配件的随后下降，而不会与管道引导件干涉。

[0086] 在实施方案中，在从管道引导表面径向向外并且在尾侧处，传送臂设置有用于端头配件适配器的第一保持器，所述第一保持器适配成在传送臂的尾侧处保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的第一端头配件，其中在第一端头配件被所述第一保持器保持的情况下，传送臂可旋转至其第一端头配件释放定向，从而使得第一端头配件朝着作业线经过并绕过拱形引导表面。

[0087] 在实施方案中，传送臂设置有滑轮组件，所述滑轮组件在从所述第二保持器的径向向外的位置处包括至少一个滑轮，所述滑轮组件适配并布置成引导经由端头配件适配器附接至第二端头配件的绞盘从动缆索。

[0088] 在实施方案中，传送臂设置有滑轮组件，所述滑轮组件在从传送臂的尾侧处的从第一第二保持器的径向向外的位置处包括至少一个滑轮，所述滑轮组件适配并布置成引导经由端头配件适配器附接至第一端头配件的绞盘从动缆索，从而使得，随着传送臂处于其第一端头配件拾取定向，第一端头配件可被提升从而使得端头配件适配器到达所述第一保持器，并允许被所述缆索悬吊的同时与所述第一保持器接合。

[0089] 本发明的第三方面还涉及用于操作柔性管道上第二端头配件的方法，其中使用根据本发明的第三方面的系统。

[0090] 在实施方案中，传送臂旋转至第二端头配件拾取定向，其中在拱形的引导表面上弯曲的管道上的第二端头配件上的端头配件适配器与第二保持器接合。传送臂接着旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝作业线经过并绕过拱形的引导表面，并进入作业线中。然后控制单元操作为所述第二端头配件清空模式，使得随着第二端头配件被缆索悬吊，处于第二端头配件释放定向的传送臂从保持器释放并与作业线对齐，调节器装置通过所述控制单元操作为移动支撑框架并由此移动管道引导件远离作业线，同时传送臂驱动装置操作为保持悬吊的第二端头连接器与作业线对齐，至少直到管道引导轮已经从作业线完全充分地被清空以允许被所述缆索悬吊的第二端头配件的随后下降，而不会与管道引导件干涉。

[0091] 本发明的第四方面涉及用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：

[0092] -存储卷筒，其用于存储待被安装的管道，

[0093] -入水投放塔，其适配成将作业线中的管道投放到海中，

[0094] -圆形管道导向轮，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且可围绕水平的引导轮轴线旋转，所述引导轮提供了在竖直平面内的圆形引导表面，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，

[0095] 其中管道引导轮通过管道引导件支撑框架支撑，所述支撑框架围绕水平的支撑框架枢转轴线在所述入水投放塔的较高位置处枢转地连接至所述入水投放塔，其中调节器装置布置在管道引导件支撑框架和入水投放塔之间并适配成调节支撑框架的枢转定向，并由此调节作业线与管道引导件之间的水平距离，

[0096] -一个或多个张紧器，所述张紧器安装在入水投放塔上并位于所述管道引导件的下方，

[0097] -柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送，所述传送机构包括：

[0098] -传送臂，所述传送臂可围绕与水平的引导轮轴线重合的水平的传送臂轴线并相对于管道引导件旋转至少一整圈，当沿着管道引导件朝着作业线旋转的方向上看，所述臂具有前侧和尾侧，

[0099] 其中在从管道导向件表面径向向外，传送臂设置有用于端头配件适配器的保持器，所述保持器适配成保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的端头配件，[0100] 其中，管道引导件支撑框架包括两个间隔开的主支腿，所述主支腿之间的间隔允许传送臂在所述支腿之间通过，每个主支腿的下端围绕所述水平的支撑框架枢转轴线枢转地连接至入水投放塔，并且其中管道引导件支撑框架包括水平管状梁，所述水平管状梁与主支腿整体形成从而形成反向的U形管道引导轮支撑框架，

[0101] 其中管状梁具有至少1米的直径，例如在1.5至2.5米之间，

[0102] 并且其中管状梁具有在所述主支腿之间的中央部分，所述中央部分在中心经由一个或多个包围管状梁的轴承来支撑圆形管道引导轮，

[0103] 并且其中传送臂包括跨越管道引导轮的结构框架，并且在轮的相对的侧处具有传送臂支腿部分，每个支腿部分终止于传送臂的毂，所述毂包括包围管状梁的中央部分的轴承。

[0104] 在本领域中已知通过实心钢轴来支撑管道引导轮，所述实心钢轴的端部通过支撑框架的间隔开的主支腿来支撑。这里，支撑框架具有刚度和强度以吸收经由引导轮及其轴施加在支撑框架上的负载。

[0105] 传送臂的设置导致待被吸收的载荷显著增加。仅增加已知支撑框架和引导轮轴的尺寸将导致框架的过度质量，特别是考虑到该质量处于较高的位置，因此对例如船的运动造成非常明显的影响。

[0106] 根据本发明的第四方面的结构允许将支撑框架的强度和刚度与相对减小的质量结合。较大直径的管状梁形成反向U形框架的(弯曲)负载吸收主支柱，并允许支腿相对轻质，甚至在一个实施方案中，允许去掉位于支腿之间的任何其它支撑。

[0107] 在实施方案中，支腿逐渐变细，在支腿与管状梁结合的位置处的横截面较大，而在靠近枢转连接至塔的端部处的横截面较小。

[0108] 在实施方案中，传送臂的每个支腿部分设置有圆形齿条，并且管道引导件支撑框架设置有一个或多个马达，所述马达驱动与齿条啮合的一个或多个小齿轮。在传送臂的两侧上的驱动装置允许传送臂相对轻质的构造，这是因为来自驱动的臂上的扭矩负载是受到限制的。

[0109] 在实施方案中，主支腿进一步通过一个或多个撑杆互相连接，所述撑杆可完全移动或部分移动，或者可移动到非工作位置，以允许传送臂通过。由于主支腿可以构造得具有最低的刚度，这种设计允许更加减少支撑框架的重量，其中一个或多个撑杆在将主支腿相互连接时增加了刚度。例如在主支腿之间设置一个或多个对角撑杆，例如每个撑杆具有中央可移动撑杆部分，例如一端铰接而另一端设置有锁扣，例如设置液压千斤顶以在工作位置与非工作位置之间移动所述可移动的撑杆部分。因此，在传送臂没有使用的时候(例如在铺设管道船航行期间)，所述一个或多个撑杆是起作用的。

[0110] 在实施方案中，不仅涉及本发明的这方面还涉及其他方面，支撑框架经由枢转结构连接至塔，所述枢转结构除了水平的枢转轴线，还提供围绕竖直轴线的枢转，优选围绕作业线枢转，例如用以将管道引导件与存储卷筒对齐从而将管道从所述卷筒进行最佳地解绕和/或与在存储卷筒与作业线(例如入水投放塔的左舷与右舷侧、塔的艏、艉向等)之间不同的管道线路对齐。在实施方案中竖直轴线枢转因此可以被限制到较小的角度范围，但是在其它实施方案中，这样的范围可以是较大的，例如180°或甚至更大。

[0111] 本发明的第四方面还涉及用于操作带有一个或多个端头配件的管道的方法，其中使用所述系统。

[0112] 本发明的第五方面，用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：

[0113] -存储卷筒，其用于存储待被安装的管道，

[0114] -入水投放塔，其适配成将作业线中的管道投放到海中，

[0115] -管道导向件，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且提供了在竖直平面内的拱形引导表面，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，

[0116] -一个或多个张紧器，所述张紧器安装在入水投放塔上并位于所述管道引导件的下方，

[0117] -柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件传送，所述传送机构包括：

[0118] -传送臂，其围绕水平的传送臂轴线可旋转，其中在从管道引导表面径向向外，传送臂设置有用于第二端头配件适配器的保持器，所述保持器适配成保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的第二端头配件，

[0119] 其中传送臂可旋转至第二端头配件拾取定向，其中在拱形的引导表面上弯曲的管道上的第二端头配件上的端头配件适配器可与第二保持器接合，并且其中传送臂可旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝着作业线经过并绕过拱形的引导表面，[0120] 其中传送臂设置有力传感器，所述力传感器适配成至少在传送臂从第二端头配件拾取定向至第二端头配件释放定向旋转的过程中测量由第二端头配件施加在保持器上的力，

[0121] 并且其中系统包括监测和控制单元，其连接至所述力传感器并连接至一个或多个张紧器，所述监测和控制单元适配成(例如在计算机监测和控制单元中编程为)，比较所测量的力与预定允许的力的范围，并且控制传送臂的旋转和一个或多个张紧器的操作，从而将通过第二端头配件施加在保持器上的力保持在所述预定允许的力的范围内。

[0122] 对第二端头配件施加在保持器上的力的监测允许确保在朝着作业线运动的过程中管道及其上的第二端头配件不会过分张紧，并且还可以用于避免传送机构过载。例如，一个或多个张紧器的施放速度可以调节至传送臂的旋转速度，从而一个或多个张紧器不会在延伸在最上方张紧器与传送臂之间的管道部段上被过于拉紧。

[0123] 力的监测还可涉及监测力相对于保持器的方向。

[0124] 本发明的第五方面还涉及用于操作带有第二端头配件的柔性管道的方法，其中使用根据本发明的这方面的系统。

[0125] 本发明的第六方面涉及用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统，所述系统包括：

[0126] -存储卷筒，其用于存储待被安装的管道，

[0127] -入水投放塔，其适配成将作业线中的管道投放到海中，

[0128] -管道引导轮，其安装在所述入水投放塔的较高位置处，并且提供在竖直平面内的圆形引导表面，用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，所述管道引导轮可围绕水平的引导轮轴线旋转，

[0129] -一个或多个张紧器，所述张紧器安装在入水投放塔上并位于所述管道引导轮的下方，

[0130] -柔性管道端头配件传送机构，其适配成将柔性管道上的端头配件沿着管道引导轮传送，所述传送机构包括：

[0131] -可延伸的传送臂，其连接至管道引导轮从而与管道引导轮一致地旋转。

[0132] 其中，可延伸的传送臂具有可延伸的传送臂框架结构，所述框架结构包括支撑至少一个管道端头配件接合装置的可移动框架构件，所述管道端头配件接合装置例如为保持器、缆索引导件以及绞盘中的至少一个，例如可移动构件设置有至少一个这里描述的保持器和/或滑轮，所述保持器用于管道端头配件或端头配件适配器；所述缆索引导件(例如滑轮)用于将缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器；而所述绞盘使得缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器。

[0133] 所述可移动框架构件可在非工作缩回位置与工作延伸位置之间移动，在所述非工作缩回位置，所述可移动框框架件和所述被支撑的管道端头配件接合装置位于引导轮的圆形引导表面的径向轮廓中，在所述工作延伸位置，所述可移动框框架件和所述管道端头配件接合装置从圆形引导表面径向向外延伸，

[0134] 并且其中延伸的传送臂适配成通过所述管道端头配件接合装置将第一端头配件和第二端头配件中的至少一个接合在延伸的传送臂的各自的拾取定向，

[0135] 并且其中，在端头配件被所述接合装置接合的情况下，延伸的传送臂可与管道引导轮一致地旋转至其端头配件释放定向，从而使得端头配件经过并绕过引导表面进入作业线中，

[0136] 并且其中，优选地，圆形引导表面的一个部段是可移动的或可移除的，从而允许可移动框框架件在所述缩回位置与延伸位置之间运动。

[0137] 本发明的第六方面允许端头配件操作系统的紧凑性达到最佳，这是因为传送臂可以被带入到有利的缩回位置。例如考虑到系统的摇摆及由此导致的对其组件的负载，以及传送臂对船运行情况的影响来说这是有利的，这是因为系统通常布置在水面上很高的位置处。

[0138] 并且，在缩回位置上，传送臂不构成超出管道引导轮的径向轮廓或圆形外周围的障碍物。这允许例如在最上方的可缩回的张紧器与引导轮之间减小的竖直间隔，这是因为在所述区域不存在需要停驻空间的长型传送臂。

[0139] 例如，传送臂可以延伸从而携带半径至少比引导轮的半径大50％(例如大约为引导轮半径两倍)的管道端头配件接合装置。

[0140] 优选地，传送臂能够例如在一定范围内延伸至可选择的长度，其中臂的长度的选择例如取决于必须被操作的端头配件的设计，例如端头配件的长度。

[0141] 由于引导轮和传送臂互相连接从而一致旋转，因此可以设置单一的驱动马达装置以赋予总体旋转运动，所述驱动马达装置例如具有一个或多个与引导轮一侧上的单个圆形齿条啮合的马达从动小齿轮。

[0142] 在实施方案中，离合器设置在单一的驱动马达装置与引导轮和传送臂总体之间，并允许总体(同时臂缩回)遵循管道的通常被一个或多个张紧器控制的运动。在另一个实施方案中，总体通过相关联的驱动马达装置而永久性地被驱动为与通过一个或多个张紧器控制的管道的运动同步。

[0143] 在实施方案中，可延伸的传送臂为伸缩的可延伸的传送臂，其为可移动框架构件提供在缩回位置与延伸位置之间的伸缩运动。例如，伸缩的可延伸的传送臂设置有一个多个线性致动器(例如液压缸)以提供所述的伸缩运动。

[0144] 在实施方案中，可延伸的传送臂为具有所述可移动构件和至少一个中间可移动构件的多段式伸缩的可延伸的传送臂，优选为两段式，其中一个或多个第一致动器设置为移动中间可移动构件，而一个或多个第二致动器设置在中间构件与所述可移动构件之间。

[0145] 在实施方案中，管道引导轮具有圆形的管道引导表面，例如圆形管道斜槽，所述管道引导表面通过左手侧支撑结构(例如左手侧辐条)得以支撑，所述左手侧支撑结构连接至管道引导轮的左手侧轴承装置，所述管道引导表面还通过右手侧支撑结构(例如右手侧辐条)得以支撑，所述右手侧支撑结构连接至管道引导轮的右手侧轴承装置，其中在所述轴承装置之间存在间隙，穿过轮的竖直平面与所述间隙相交，并且其中可延伸的传送臂延伸通过所述间隙。这种布置通过设置间隔开的轴承装置而形成所述间隙，从而形成容纳可延伸的传送臂或其至少一部分的空间。

[0146] 在实施方案中，每个轴承装置包括从各自的支撑结构向外突出的耳轴，每个耳轴经由一个或多个轴承安装在支撑引导轮的框架上。例如，每个耳轴经由两个间隔开的轴承而被安装用以吸收扭转负载，并且在与例如引导轮可旋转地安装在这里描述的连续轴上或梁上的设计相比，加强了系统无论如何都会受到间隙存在而受损的稳定性。

[0147] 注意到这里描述的间隙的设置是实际上有利的但是并不是必须的。可以设想这样的可延伸的传送臂的设计，其中可延伸的传送臂具有安装至管道引导轮的相对的侧的可延伸的支腿部分，例如伸缩的可延伸支腿部分，所述可延伸支腿部分各自设置有至少一个管道端头配件接合装置。伸缩的可延伸支腿部分则可以例如为分叉的设计，并且支撑引导轮的框架的中央轴或梁延伸穿过分叉的支腿部分从而无需容纳可延伸的传送臂的间隙。

[0148] 在实施方案中，可延伸的传送臂设置有通过左手侧保持器构件和右手侧保持器构件形成的保持器，例如每个保持器构件设置在各自的如前一个段落中所描述的可延伸支腿部分上，其中左手侧保持器和右手侧保持器构件适配成接合在管道端头连接器或端头配件适配器的共同协作的接合构件上，例如横向耳轴。

[0149] 如在本发明的第六方面的优选实施方案中指出的，圆形引导表面的一个部段是可移动的或可移除的，从而允许可移动框框架件在所述缩回位置和延伸位置之间运动。

[0150] 在实施方案中，设置一个或多个锁扣构件(例如具有可远程操作的相对应的致动器)以在传送臂缩回时将可移动部段或可移除部段锁定到圆形引导表面的其它部分。

[0151] 例如，部段在可延伸的传送臂的外端处固定至可延伸的传送臂，从而部段随着传送臂的运动而移动。在实施方案中，部段经由枢转轴线固定至可延伸的传送臂的外端，并且相应的致动器允许相对于臂枢转该部段到与例如穿过引导轮的竖直平面成直角的位置，从而例如避免部段与端头配件操作的任何干涉。

[0152] 例如，部段为当传送臂处于缩回位置时斜槽容纳管道的部段。

[0153] 应理解具有整体形成的可延伸的传送臂的引导轮在目前的管道铺设船上是可改造的，用以替代其引导轮。

[0154] 本发明的第六方面还涉及管道引导轮，所述管道引导轮安装或适配成安装在用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统的发入水投放塔的较高位置处，所述引导轮提供在竖直平面内的圆形引导表面用以将所述管道从存储卷筒引导到作业线中，所述管道引导轮可围绕水平的引导轮轴线旋转，

[0155] 其中可延伸的传送臂连接至管道引导轮从而与管道引导轮一致旋转，所述传送臂适配成沿着管道引导轮传送柔性管道上的端头配件传送，

[0156] 其中，可延伸的传送臂具有可延伸的传送臂框架结构，所述框架结构包括支撑至少一个管道端头配件接合装置的可移动框框架件，所述管道端头配件接合装置例如为保持器、缆索引导件以及绞盘中的至少一个，例如可移动构件设置有至少一个这里描述的保持器和/或滑轮，所述保持器用于管道端头配件或端头配件适配器；所述缆索引导件(例如滑轮)用于将缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器；所述绞盘使得缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器。

[0157] 所述可移动框框架件可在非工作缩回位置与工作延伸位置之间移动，在所述非工作缩回位置，所述可移动框框架件和所述被支撑的管道端头配件接合装置位于引导轮的圆形引导表面的径向轮廓中，在所述工作延伸位置，所述可移动框框架件和所述管道端头配件接合装置从圆形引导表面径向向外延伸，

[0158] 并且其中延伸的传送臂适配成通过所述管道端头配件接合装置将第一端头配件和第二端头配件中的至少一个接合在延伸的传送臂的各自的拾取定向。

[0159] 并且其中，在端头配件被所述接合装置接合的情况下，延伸的传送臂可与管道引导轮一致地旋转至其端头配件释放定向，从而使得端头配件经过并绕过引导表面而进入作业线中，

[0160] 并且其中，优选地，圆形引导表面的一个部段是可移动的或可移除的，从而允许可移动框框架件在所述缩回位置与延伸位置之间运动。

[0161] 本发明的第七方面还涉及管道端头配件操作传送臂，其将与安装或适配成安装在用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统的发入水投放塔的较高位置处的管道引导轮结合(例如整合于其内)使用，

[0162] 其中传送臂在其尾侧处设置有用于端头配件适配器的第一保持器，所述第一保持器适配成在传送臂的尾侧处保持设置有端头配件适配器的柔性管道上的第一端头配件，[0163] 其中，传送臂在从所述第一保持器的径向向外的位置处设置有第一滑轮，所述第一滑轮适配并布置成引导经由端头配件适配器附接至第一端头配件的绞盘从动缆索，从而使得，随着传送臂处于其第一端头配件拾取定向，第一端头配件被提升并且端头配件适配器到达所述第一保持器，并允许从所述缆索悬吊的同时与所述第一保持器接合，[0164] 其中，在第一端头配件被所述第一保持器保持的情况下，传送臂可旋转至其第一端头配件释放定向，从而使得第一端头配件朝着作业线经过并绕过引导表面，[0165] 其中传送臂在其前侧处设置有用于端头配件适配器的第二保持器，所述第二保持器适配成在传送臂的前侧处保持柔性管道上的第二端头配件，

[0166] 其中传送臂可旋转至第二端头配件拾取定向，其中在引导表面上弯曲的管道上的第二端头配件上的端头配件适配器可与第二保持器接合，并且其中传送臂可旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝着作业线经过并绕过引导表面，[0167] 其中传送臂在从所述第二保持器径向向外的位置处设置有第二滑轮，所述第二滑轮适配并布置为引导经由端头配件适配器附接至第二端头配件的绞盘从动缆索，随着传送臂处于第二端头配件释放位置，第二端头配件能够被所述缆索悬吊，并且允许端头配件适配器从第二保持器脱离并使第二端头配件下降，

[0168] 其中所述第一滑轮和第二滑轮在传送臂的旋转方向上彼此偏移，并且第一滑轮在传送臂的尾侧且第二滑轮在传送臂的前侧，优选所述第一滑轮和第二滑轮布置在共用的平面中。

[0169] 在实施方案中，传送臂具有跨越管道引导件(例如管道引导轮)的结构框架。例如，框架包括在引导轮的相对侧的支腿部分，每个支腿部分终止于毂，所述毂包括允许将传送臂支撑在管状梁或轴上的轴承，所述管状梁或轴也支撑引导轮。例如，驱动装置设置在传送臂框架的每个支腿部分处，例如装配到支腿部分的圆形齿条，并且一个或多个驱动马达具有与所述齿条啮合的一个或多个小齿轮。

[0170] 在实施方案中，传送臂适配成可旋转地支持在引导轮的仅一侧处并且可相对于引导轮独立旋转，其中传送臂在其外端或自由端处包括可移动的传送臂构件，所述可移动的传送臂构件支撑至少一个保持器和/或至少一个滑轮或其它管道端头配件适配器接合装置的可移动的传送臂构件，其中臂构件在清空位置与工作位置之间可移动，在所述清空位置，可移动的传送臂构件和支撑在其上的管道端头配件接合装置远离穿过引导轮的竖直平面，在所述工作位置，所述管道端头配件接合装置处于所述平面中从而允许所述管道端头配件接合装置在操作管道上的端头配件的过程中执行各自的任务。

[0171] 在实施方案中，传送臂为可延伸的传送臂，其具有可延伸的传送臂框架结构，所述框架结构包括支撑所述第一保持器和第二保持器以及所述第一滑轮和第二滑轮的可移动框框架件，所述可移动框框架件可在缩回的非工作位置与延伸的工作位置之间移动，在所述缩回的非工作位置，所述可移动框框架件和被支撑的第一保持器和第二保持器以及第一滑轮和第二滑轮位于引导轮的圆形引导表面的轮廓内，在所述延伸的工作位置，所述第一保持器和第二保持器位于从所述引导表面径向向外的位置，并且其中引导表面的一个部段可移动或可移除从而允许可移动框框架件在所述缩回位置和延伸位置之间运动。

[0172] 在实施方案中，引导表面的所述部段附接至可移动框框架件从而与可移动框框架件一致移动，使得在缩回的非工作位置，引导表面的所述部段使圆形的引导表面完整。

[0173] 在实施方案中，可延伸的传送臂为可伸缩地延伸的传送臂，其为所述可移动框框架件提供在所述缩回位置和所述延伸位置之间的伸缩运动。

[0174] 在实施方案中，伸缩的可延伸的传送臂设置有一个多个线性致动器(例如液压缸)以提供所述的伸缩运动。

[0175] 在实施方案中，可延伸的传送臂为具有所述可移动构件和至少一个中间可移动构件的多段式伸缩的可延伸的传送臂，优选为两段式，其中一个或多个第一致动器设置为移动中间可移动构件，一个或多个第二致动器设置在中间构件和所述可移动构件之间。

[0176] 在实施方案中，可延伸的传送臂固定至或适配成固定至管道引导轮从而与管道引导轮一致地旋转。

[0177] 应理解，这里参考本发明的一个方面讨论的特征(包括可选特征)可以容易地与这里提供的本发明的一个或多个其它方面相结合。

[0178] 本发明的任何方面还涉及设置有如参考本发明的所述方面所述的系统的管道铺设船，例如所述船具有船体和船井以及入水投放塔(例如可倾斜的或不可倾斜的)，所述入水投放塔布置在船体上从而使得被投放的管道穿过船井而进入海中。

[0179] 本发明的任何方面还涉及用于操作带有一个或两个端头配件的柔性管道的方法，其中使用如这里参考本发明的所述方面所述的系统。附图说明

[0180] 现在将参考附图来讨论本发明。在这些附图中：

[0181] 图1显示了配备有示例性的用于铺设近海海底管道和/或安装海底立管的海洋管道铺设系统的管道铺设船的一部分的侧视图，

[0182] 图2显示了图1的带有引导轮和传送臂机构的入水投放塔的上方部分的侧视图，其中支撑框架处于其两个位置处，

[0183] 图3显示了图1的带有引导轮和传送臂机构的入水投放塔的上方部分的侧视图，[0184] 图4显示了引导轮及相关的支撑框架以及传送臂机构的前视图，

[0185] 图5显示了引导轮和传送臂的水平横截面的平面图，

[0186] 图6a显示了通过图1的系统操作第一端头连接器，

[0187] 图6b显示了图6a的细节的放大图，

[0188] 图7a显示了通过图1的系统操作第二端头连接器，

[0189] 图7b显示了图7a的细节的放大图，

[0190] 图8a显示了图1的系统的共用保持器支架的平面图，

[0191] 图8b显示了图1的系统的共用保持器支架的侧视图，

[0192] 图9显示了类似于图4的管道引导轮和传送臂机构的替代实施方案的视图，[0193] 图10显示了图9的传送臂处于两个位置的侧视图，

[0194] 图11显示了通过图9的传送臂机构操作第一端头连接器，

[0195] 图12显示了带有引导轮和传送臂机构的入水投放塔的上方部分，所述传送臂机构具有可延伸的传送臂，

[0196] 图13示意性地显示了图12的引导轮、支撑引导轮的框架以及可延伸的传送臂，[0197] 图14显示了图12的组件的竖直横截面视图，其中传送臂处于缩回位置上，[0198] 图15类似于图14显示了传送臂的伸出，

[0199] 图16-20显示了借助图12-15中的管道引导轮和传送臂机构对柔性管道上的第一端头配件进行操作的步骤。

具体实施方式

[0200] 在图1中显示了管道铺设船的船体1的一部分，这里所述船体1配备有船井2，管道铺设经由所述船井2来实施。

[0201] 由所述船来支撑存储卷筒3，所述存储卷筒3用于待被安装的柔性管道5，所述管道5例如被铺设在海床上和/或作为海洋立管或海洋立管的一部分。在该示例中，纵轴卷筒3或吊篮安装在船的甲板7的下方，但是这样的吊篮也可以在需要时安装在甲板上方。在另一个实施方案中，存储卷筒3为横轴卷筒，例如，永久装配在船上或为可更换卷筒，例如设置在船的甲板上的可滑动的滑车上。

[0202] 入水投放塔10设置在船体1上，这里靠近船井2。所述塔10适配成将作业线6中的管道5投放到海里。在该示例中，塔10借助伸缩式调节器11而可倾斜，从而使得作业线6的角度在倾斜范围内进行改变，该倾斜范围包括作业线6的竖直定向，这是对于实施端头配件操作程序的优选定向。在另一个实施方案中，塔10为不可倾斜的，例如具有永久性的竖直作业线。

[0203] 塔10可以具有通过横梁互相连接的两个主要的塔梁，例如正如本领域已知的，在所述梁之间具有一个或多个可缩回的张紧器。在其它实施方案中，船将不具有实施管道铺设的船井2，例如塔10沿着船的侧面、船首或船尾设置。

[0204] 管道引导件20，这里为管道引导轮20，其安装在入水投放塔的较高位置处。引导件20提供拱形的(这里为圆形的)引导表面21，所述引导表面21处于假想的竖直平面上用以从存储卷筒3将管道5引导至作业线6。轮20可围绕水平轮轴线22旋转。对于这种管道引导件的别称是管道转向器、校准轮、斜槽等。替代可旋转的轮20，还可以设置圆形或半圆形或类似布置的管道导辊，这样的技术方案是本领域已知的。

[0205] 在该示例中，柔性管道5可以具有0.10至0.63米之间的直径。

[0206] 管道引导轮20被管道引导件支撑框架23支撑，所述管道引导件支撑框架23围绕水平支撑框架枢转轴线线24在入水投放塔的较高位置处枢转地连接至入水投放塔10。

[0207] 这里框架23包括两个间隔开的主支腿23a、23b，主支腿之间的间隔允许传送臂60在这些支腿之间通过。每个支腿23a、23b的下端围绕水平支撑框架枢转轴线线24枢转地连接至入水投放塔。框架23还包括水平管状梁23c，所述水平管状梁23c与主支腿23a、23b整体形成从而形成反向的U形管道引导件支撑框架23。

[0208] 管状梁23c具有至少1米的直径，例如在1.5米至2.5米之间，这里为大约2米，并且作为框架23结构上的主支柱。

[0209] 梁23c可以根据需要在其内部包括一个或多个增强件，例如嵌板，和/或管状梁壁可以设置有跨越其长度的增强肋等。由于其直径，梁23c可以具有较大的强度和刚度，并且具有相对较小的质量，这有助于使得结合的引导轮和传送臂装置保持较低的质量，这例如在船的远航运行方面是有利的。注意到在实际设计中重量可能仍然大于100吨，例如大约170吨。

[0210] 管状梁23c具有在主支腿23a、23b之间的中央部分。该中央部分经由一个或多个包围管状梁23c的轴承而在中心支撑圆形管道引导轮20。

[0211] 调节器装置25布置在管道引导件支撑框架23和入水投放塔10之间，并且适配成调整支撑框架23的枢转定向，并因此调节作业线6和管道引导轮20之间的水平距离。在该示例中，液压缸25布置在每个支腿23a、23b与塔10之间。替代框架23的枢转布置，还可以设想另外的可移动布置以改变引导件20相对于作业线的位置，例如水平地可滑动布置。

[0212] 这里塔10设置有安装在入水投放塔10上并位于管道引导件20下方的两个张紧器30、35。本领域已知张紧器30、35允许支撑被投放的管道5的重量。例如在WO2007/108673和WO2014/120004中详细说明的，张紧器30、35包括张紧器框架和多个由张紧器框架支撑的轨道。这些轨道适配成与管道5接合并且支撑被投放的管道。每个张紧器框架经由相关联的支撑组件而被支撑在塔10的结构框架上。每个张紧器框架的支撑组件适配成允许张紧器框架相对于塔在活动位置(如图1所示)与缩回的非操作位置之间位移，在活动位置中，作业线6穿过张紧器框架并且在轨道之间延伸，从而使得轨道能够接合在管道上。

[0213] 在上张紧器35上方，可缩回的上扶正器36布置在塔上从而例如当不通过张紧器接合的时候将管道5保持在作业线中。可缩回的下扶正器37布置在张紧器30、35之间。

[0214] 系统进一步包括弃拾(A&R)系统，所述弃拾(A&R)系统包括至少一个A&R缆索和相关的A&R绞盘，这里为牵引绞盘41和存储鼓式绞盘42。此外还存在滑轮装置，这里为两个A&R滑轮43、44，每个由各自的A&R滑轮梁45、46支撑在入水投放塔上并位于张紧器30、35上方。应理解，并且优选地，每个滑轮梁45、46可以在缩回位置与A&R位置和/或其它位置之间位移，在所述缩回位置，滑轮远离作业线，从而例如允许柔性管道上的端头配件安全通过，所述A&R位置和/或其它位置例如为与作业线对齐或者处于当轮车(如轮车47)从以双组设置方式布置的A&R缆索悬吊时的双组设置布置。如在WO2014/120004(其通过引用合并于此)中详细说明的，特别是参考其图9-11，入水投放塔10设置有辅助轮车47，所述辅助轮车47适配成支撑被投放的管道5的重量并被A&R缆索40悬吊，优选以被两个A&R滑轮43、44悬吊的缆索设置成双组设置方式的布置。

[0215] 轮车47可沿着装配到塔10的结构框架的轨道移动，从而沿着作业线6例如在最上方的张紧器35上方的上方位置与在最下方的张紧器30下方的下方位置之间移动。该运动在一个或多个张紧器框架处于其缩回的非操作位置时是可能的。

[0216] 如在本领域已知的，待被铺设的管道5可以配备有端头配件，例如在待被铺设的管道5前端处的第一端头配件5a和/或在待被铺设的管道5尾端处的第二端头配件5b。这里描述的端头配件包括连接器部分和弯曲限制器部分。尺寸示意性地表示了比实际更大的版本。

[0217] 为了将柔性管道上的端头配件沿着管道引导件20传送，系统包括柔性管道端头配件传送机构。该传送机构包括传送臂60，所述传送臂60可围绕水平传送臂轴线61旋转，这里水平传送臂轴线61与轮20的轴线22重合。臂60可相对于轮20独立地旋转。

[0218] 轮20是非驱动的，但是根据需要可以为其设置驱动装置。

[0219] 在图3中显示的臂60所设有的允许工作人员进入的类似梯子、平台的物体出于清楚的原因被移除了。

[0220] 优选地，臂60具有跨越管道引导件20的结构框架。所述框架包括在轮20相对侧处的支腿部分63、64，每个支腿部分终止于毂65、66，所述毂65、66包括支撑在管状梁23c的中央部分上的轴承，所述管状梁23c也支撑轮20。

[0221] 在管道引导件20外侧，臂60的结构框架具有一个或多个框架构件，所述框架构件与管道引导件20的假想竖直平面相交。通常，该部分在这里体现为格状结构，所述格状结构具有四个角柱和横向对角延伸的撑杆。

[0222] 每个支腿部分与格状结构之间的连接可以是可释放的连接，例如使用销，从而允许例如在长时间不需要时或在维修时移除格状结构和具有滑轮组件和保持器组件的头部。

[0223] 格状结构可以为模块化的，如对于起重机吊臂来说已知的那样多个部段可释放地相互连接。

[0224] 格状结构可以是伸缩式的，一个部段缩进到另一个部段中(例如设置一个或多个致动器，例如一个或多个线性致动器，例如液压缸，用以进行伸缩运动)。

[0225] 臂60可围绕轴线22、61旋转至少一整圈，例如一又四分之一圈或大约一圈半，例如500度。多于一圈但小于两圈的旋转范围允许对所有的端头配件进行处理操作，并且例如允许经由牵引链结构将电缆等供给到臂，所述牵引链结构围绕臂60与支撑框架23之间的轴线
22布置。

[0226] 在管道引导件20的顶端朝着作业线6旋转的方向上看(参见图2中的箭头A)，臂60具有前侧67和尾侧68。

[0227] 优选地，设置机动化的传送臂驱动装置70，其适配成提供驱动力以围绕轴线22旋转传送臂60。例如，臂60设置有围绕轴线23的圆齿条71以及一个或多个马达72，所述马达72驱动与齿条啮合的一个或多个小齿轮。在所示的实施方案中，齿条71安装在传送臂60的每一侧处，从而允许臂60相对的轻量结构。用于臂的其它驱动装置(例如使用链条驱动)也是可能的。

[0228] 传送臂60在从管道引导表面21径向向外并且在尾侧68处设置有用于端头配件适配器85的第一保持器80，所述端头配件适配器85将第一端头配件5a固定在柔性管道5上。第一保持器80适配成在传送臂60的尾侧处保持设置有该端头配件适配器85的第一端头配件5a。

[0229] 传送臂60在第一保持器80径向向外的位置处设置有第一滑轮75。该第一滑轮75被适配并设置为引导绞盘从动缆索100(所述绞盘从动缆索100经由端头配件适配器85而附接至第一端头配件5a)使得随着传送臂60处于其第一端头配件的拾取定向(参见图5a、5b)，第一端头配件被提升且端头配件适配器85达到第一保持器80，从而允许与第一保持器接合同时被缆索100悬吊。例如，如本领域已知的，缆索100延伸至启动绞盘101。

[0230] 在第一端头配件5a被第一保持器80保持(并且可能地缆索100保持部分张力)的情况下，传送臂60可旋转至其第一端头配件释放定向，从而使得第一端头配件朝着作业线6经过并绕过拱形引导表面。这将在下面更详细地进行说明。

[0231] 传送臂60还在从管道引导表面径向向外并且在前侧处设置有用于端头配件适配器87的第二保持器90，所述端头配件适配器87例如经由螺栓连接将第二端头配件5b固定在管道5上。第二保持器90适配成在传送臂的前侧处保持柔性管道5上的第二端头配件5b。

[0232] 传送臂60可旋转至第二端头配件的拾取定向上(参见图6a、b)，其中在拱形的引导表面21上弯曲的管道5上的第二端头配件5a上的端头配件适配器87可与第二保持器90接合。传送臂60则可旋转至其第二端头配件释放定向从而使得第二端头配件朝着作业线6经过并绕过拱形的引导表面21。

[0233] 传送臂在第二保持器90径向向外的位置处设置有第二滑轮76。第二滑轮76适配并布置为引导经由端头配件适配器87附接至第二端头配件5b的绞盘从动缆索100从而使得，随着传送臂60处于第二端头配件释放位置，第二端头配件5b能够被缆索100悬吊，从而允许例如在被投放的管道5的重量仍然被一个或多个张紧器30、35支持的情况下，端头配件适配器87与第二保持器90脱离接合并允许降低第二端头配件。

[0234] 第一滑轮75和第二滑轮76在传送臂60的旋转方向A上彼此偏移，并且第一滑轮75处于尾侧68处，而第二滑轮76处于传送臂60的前侧67处。优选地，第一滑轮75和第二滑轮76布置在共用的竖直平面内，使得缆索100能够根据将要进行的操作活动而在期望的方向上经过滑轮75、76两者。

[0235] 在一个实施方案中，臂60设置有可替换地安装在所述臂上的单个滑轮，例如所述臂具有用于所述单个滑轮的枢转支撑托架或滑动支撑托架，所述滑轮能够被带到与第一滑轮75对应的位置以及与第二滑轮76对应的另一个位置，因此通常位于臂的尾侧处的位置和位于臂的前侧处的位置上。

[0236] 如在图7中更详细可见的，第一保持器80和第二保持器90整体形成在共用的保持器支架95中。保持器支架95可移动地支撑在传送臂60上，这里借助一个或多个液压缸96在传送臂的旋转方向的切线方向上可滑动。在共用的保持器支架95的第一位置上，第一保持器80与被保持的第一端头配件对齐，而第二保持器90缩回。在共用的保持器支架95的第二位置上，第二保持器90与被保持的第二端头配件对齐，而第一保持器80缩回。

[0237] 在实施方案中，一个或多个保持器80、90和/或共用的保持器支架95沿着臂60的长度可移动，因此在径向方向上，例如用以调节保持器与用于操作具体的端头配件的引导表面之间的径向距离，

[0238] 每个保持器80、90包括内部具有槽82、92的具有沟槽的承重构件81、91。所述槽在管道引导件20的中间竖直平面内延伸。所述槽在槽的端部处具有口部，所述口部允许端头配件适配器85、87的一部分(这里为杆)侧面进入所述槽中。

[0239] 可以看到，并且优选的，每个保持器80、90进一步设置有至少一个(这里为两个)可移动锁定构件83、93以及相关联的锁定构件驱动装置84、94，所述锁定构件驱动装置84、94允许在非工作位置和锁定位置之间移动锁定构件，其中锁定构件可定位在封堵各个槽82、92的锁定位置上。

[0240] 可以设想，优选地，在使用传送机构时，在端头配件经过和绕过引导件20期间，合适的保持器80、90携载端头配件和管道部段，而缆索100从其负载释放并且不作为重量吸收装置。

[0241] 优选地，每个保持器80、90包括球形座。端头配件适配器85、87包括能够放置在保持器80、90的座上的配对的球形部分和在球形座下方的杆，从而将张力传递至保持器并且为端头配件适配器形成常平架支撑，以允许端头配件适配器的杆相对于保持器的角度定向的变化。

[0242] 在实施方案中，与第二端头配件5b相关联的端头配件适配器87的杆具有比与第一保持器5a相关联的端头配件适配器85的杆更大的直径，例如至少为与第一保持器5a相关联的端头配件适配器的杆直径的两倍。这种不同是由于可能归因于每个适配器的不同负载能力要求而导致的，例如在借助轮车47来使管道下降的时候和/或在抛弃程序中，第二端头配件适配器87设计为支撑整个海底管道的重量。

[0243] 系统包括联接至调节器装置25并联接至带有马达72的传送臂驱动装置的控制单元110。优选地，控制单元110被编程为(例如计算机控制单元)具有或构建第二端头配件清空(clearance)模式，在该模式中，随着第二端头配件被缆索100悬吊，处于第二端头配件释放定向(参见图7a)的传送臂60从保持器90被释放并与作业线6对齐，调节器装置25操作为枢转支撑框架23并由此移动管道引导件20远离作业线6，同时传送臂60通过传送臂驱动装置70、71、72旋转，从而保持第二端头连接器5b与作业线6对齐，至少直到管道引导件20已经从作业线6被充分地清空以允许作业线6中的悬吊的第二端头配件5a随后下降，而不会与管道引导件20干涉。在该下降过程中，管道5仍然被张紧器30、35保持和控制。这里，进行下降操作直到适配器87已经下降到最上方张紧器上方的位置，该位置处在辅助轮车47能够接合在适配器87上的高度处，从而缆索100可以脱离连接。

[0244] 轮车47设置有保持器，例如夹具，所述保持器适配成接合在经由绞盘从动缆索100而悬吊在作业线6中的第二端头配件5b上的端头配件适配器87上。

[0245] 由于轮车47具有类似于向海底抛弃管道以及从海底取回管道的A&R能力的起重能力，因此将端头配件固定至轮车47允许张紧器30、35打开和缩回，从而允许轮车47和由此被保持的端头配件5b以受控的方式沿着塔10被下降至张紧器30、35下方的位置。船上的悬挂夹具8则可以用来与端头配件或端头配件适配器接合从而从悬挂夹具8来悬吊管道5。轮车47则可以从管道分离。

[0246] 系统还包括将被(例如暂时地)安装在船的甲板上(通常在管道引导件的远离作业线6的侧面下方)的反张力滑轮120。在传送第二端头配件5b时，该反张力滑轮120在绞盘(例如绞盘101)与端头配件之间引导绞盘从动缆索100，并且允许在该传送期间施加反张力。这就使得在第二端头配件5b朝着引导件20提升时避免第二端头配件以不适当的方式摇摆。

[0247] 优选地，传送臂60设置有力传感器130，所述力传感器130适配成至少在传送臂60从第二端头配件拾取定向(图1中的D处)向第二端头配件释放定向(图1中的E处)旋转的过程中测量由第二端头配件5b施加在保持器90上的力。

[0248] 所述系统包括监测和控制单元140，其连接至力传感器130并连接至一个或多个张紧器30、35，特别是张紧器30、35的轨道驱动马达的速度控制。监测和控制单元140适配成，例如在计算机监测和控制单元140中编程为，将所测量的力与预定允许的力的范围进行比较，并且借助驱动装置70、71、72控制传送臂60的旋转并且控制一个或多个张紧器30、35的速度，从而将力保持在预定允许的力的范围内。这就避免了管道5和配件5b上任何不适当的负载。

[0249] 应理解，在传送臂60处于其第一端头配件拾取定向(如图1和6中的B处)时，位于柔性管道5上的并设有端头配件适配器85的第一端头配件5a能够借助缆索100和绞盘101被提升，从而使得端头配件适配器85达到第一保持器80，以允许在被缆索100悬吊的同时与第一保持器80的接合。接合涉及将支架95从缩回位置滑动到工作位置，使得适配器的杆进入到槽82中。构件83则被带入到锁定位置上。接着，管道和端头配件的重量可被传递到保持器80和支架95上。

[0250] 然后，在第一端头配件5a被第一保持器80保持的时候，传送臂60旋转到其第一端头配件释放定向(图2中的C处)，使得第一端头配件5a朝着作业线6经过并绕过拱形的引导表面21。第一适配器5a此时在作业线中处于倒置的定向。此时可以将合适的张力施加在缆索100上，以允许从保持器80释放负载，并且之后释放并缩回保持器80。然后，缆索100和绞盘101被操作为沿着作业线6穿过张紧器35、30向下拉动配件5a和管道5。随后，可以使张紧器30、35接合在管道5上并且缆索100可以脱离连接。然后可以通过从卷筒3解绕管道并将管道经过轮20而进入作业线6中，从而进行常规的管道铺设。臂60可以被带到图1中所示的停驻位置P。

[0251] 管道5上第二端头配件5b的操作将优选地从臂60的所述停驻位置开始。当张紧器30、35以低速(例如以最低速度)操作时，由管道5夹带的端头配件5b被向上提升至轮20。为了避免端头配件5b摇摆，设想缆索100此时沿着(例如在船的甲板上的)反张力滑轮120团通过，并且用于在所述向上提升过程中施加反张力。例如，在朝着引导件20提升第二端头配件
5b的过程中施加恒定的反张力。一旦端头配件适配器87已经达到合适的位置，传送臂60则旋转进入第二端头配件拾取定向(图2中的D处)。

[0252] 设想在臂60上存在一个或多个摄像机，以允许从远程操作者的位置观察保持器80、90从而监视它们与适配器85、87的接合。

[0253] 然后，保持器90(这里通过例如从中央缩回位置将支架95滑动到第二工作位置)与适配器87接合，其中，适配器87的杆进入槽92，之后锁定构件93被带入到锁定位置上。此时端头配件5b固定于臂60的前侧处。

[0254] 传送臂60则旋转至其第二端头配件释放定向(E处)从而使得第二端头配件5b朝着作业线经过并绕过拱形的引导表面21。

[0255] 在实施方案中，驱动马达72具有扭矩限制控制使得管道不会经受过度拉伸载荷。此外和/或可替代的，可以进行对所述的力的监控。

[0256] 为了从保持器90解除负载，设想张紧器30、35在牵引模式下工作。一旦从保持器90解除了负载，则保持器90可以脱离接合并缩回。

[0257] 如上所述，为了将轮20清空，从该位置下降端头配件5b涉及框架23的同步倾斜以及臂的进一步旋转，使得管道和配件5b保持与作业线6对齐。一旦达到期望的清空，则缆索100被放出并且张紧器30、35操作为放出一些管道5。为了形成用于配件5b的空间，上扶正器缩回。正如在所提到的现有技术中已知的，管道5和配件5b被下降直到适配器87可以被轮车
47上的夹具接合。夹具然后与所述适配器87接合，并且轮车47则可以被升高从而使得张力从上张紧器35释放。然后该张紧器35能够被打开并缩回。接着，轮车47用于从下张紧器30释放张力，然后下张紧器30可以打开并缩回。之后轮车47被降下从而降下配件5b和管道5。

[0258] 应理解，如果需要，系统还可以操作为，例如在管道或立管的取回操作中，从作业线朝着存储卷筒或船的甲板移动端头配件经过并绕过引导件。

[0259] 当操作端头配件时，可以使用一个或多个辅助端头配件支撑件，所述辅助端头配件支撑件在一个或多个中间位置处沿着端头配件的长度为端头配件提供支撑。这可以是例如在操作易碎的端头配件和/或重型端头配件时想到的。一个或多个辅助端头配件支撑件(例如实现为支撑托架)可以在其与端头配件接合之前固定在传送臂上，或者可以首先装配至端头配件(例如在甲板上)，然后固定至传送臂(例如在各个保持器与端头配件或端头配件适配器接合之后)。在另外的实施方案中，臂设置有一个或多个可移动辅助端头配件支撑件，例如在沿着传送臂的长度的一个或多个中间处置处的一个或多个可延伸的并且可缩回的端头配件支撑支架。

[0260] 参考图9、10和11，将简单地描述管道引导轮和相关联的传送臂机构的替代实施方案和替代细节。在附图中，与上面讨论的部件具有相同结构和/或功能的部件用相同的附图标记表示。

[0261] 与参考图1-8所讨论的系统不同之处在于，传送臂160在引导轮20的相对的侧上并没有支腿部分。取而代之的是，传送臂160布置在引导轮20的一侧处，因此与引导轮20处于并排布置，而不是在轮20的相对的侧上通过支腿部而将引导轮20分叉开。

[0262] 传送臂160可旋转地支持在其内端处，并且在其外端或自由端处进一步包括支撑至少一个保持器80、90和/或至少一个滑轮75、76的可移动传送臂构件168。臂构件168在清空位置(图9中的A处)和工作位置(图9中的B处)之间可移动，在所述清空位置上，构件168和支撑在其上的部件远离经过引导轮20的竖直平面，而在所述工作位置，所述至少一个保持器80、90和/或至少一个滑轮75、76处于所述平面中从而允许所述部件在操作管道上的端头配件的过程中执行各自的任务。

[0263] 如在这里所示出的，可移动传送臂构件168可以围绕铰链轴线169相对于臂160的其它部分铰接。

[0264] 一个或多个致动器(这里为一对液压缸170)设置在臂160上，从而导致可移动传送臂构件168在清空位置和工作位置之间移动。

[0265] 在图11中，传送臂160显示为处于A处的休息位置或停驻位置。可以看到，臂160大体向下延伸，这里非常接近塔10的结构。

[0266] 随着臂160(例如通过未示出的用于臂160的驱动装置)旋转远离停驻位置A并被带到并被支持在位置B上，绞盘从动缆索可以例如从启动绞盘经过(或已经经过)滑轮75、76，其中缆索然后也经过引导轮20的边缘，然后沿着塔的另一侧例如进入到作业线6中。

[0267] 然后，该缆索可以被用于连接至第一端头配件5a(例如连接至端头配件适配器85)，然后用于将带有所述配件5a以及可能的适配器85的管道5提升至臂160的水平处。优选地，适配器85如上所述被保持器80接合。

[0268] 然后臂160朝着作业线6的进一步旋转导致端头配件5a和/或端头配件5a附近的管道与引导轮20接合，如图11中C处所示的臂160的两个位置。

[0269] 臂160朝着作业线6的继续旋转导致端头配件5a经过并绕过引导轮20。轮20在此过程中也可以旋转，可能地，轮20被驱动马达驱动。臂160旋转直到端头配件5a形成被引导轮20竖直悬吊在作业线6中。在这部分的操作过程中，张紧器35可能已经处于塔10内的缩回位置并行进到之后阶段的沿着作业线6的所示活动位置(该活动位置在图11中示出)。

[0270] 然后端头配件5a和/或适配器85可以被从臂160释放。

[0271] 图9-11中示出的传送臂160的另一方面是，臂160不能围绕其水平轴线161旋转一整圈，这是因为这将与支撑框架23和/或塔10干涉。因此图11显示了臂160的位置D，超过该位置D，则臂160无法进一步继续旋转。为了使臂160朝着其停驻位置A反向旋转(从作业线6相对于塔10相反)返回，第一传送臂构件168移动至其非工作清空位置。这允许所述构件168及由其支撑的组件移动经过已经被引导轮20悬吊的端头配件5a，之后当臂反向旋转时经过管道5本身。

[0272] 图9-11中示出的传送臂的一个方面是，臂160具有两个分叉的支腿部分163、164，每个支腿部分具有在它们内端部处的毂165、166从而可旋转地将臂160连接至框架23。框架23具有支腿23b，所述支腿的顶端位于毂165、166之间。由此一个毂165和轮20被支撑在框架
23的支腿23a、23b之间的梁23c上。另一个毂166被支撑在支腿23b外侧的梁23c的延伸部上。
该设计允许支腿23a、23b相对靠近的间隔，同时仍然提供臂160到框架23稳定的连接。应理解这样的设计有利于与上述的可移动传送臂构件168结合，从而允许传送臂在塔10的一侧上的停驻位置与如下位置之间的往返运动，在所述位置上，管道5上的第一端头配件5a在塔
10的相对侧处被带入到作业线6中。

[0273] 应理解，臂160(例如当设置有这里所示的共用的保持器构件95时)同样适合于以与参考图7a、7b描述的类似的方式来操作管道上的第二端头配件。

[0274] 参考图12-15，将说明根据本发明的第六方面的系统的示例，以及其优选的或可选的特征。图16-20用于演示系统能够如何运行从而操作管道上的第一端头配件。

[0275] 入水投放塔10的上部(这里为在最上方张紧器35的正上方的塔10的顶部横梁10a)支撑管道引导轮支撑框架23，所述管道引导轮支撑框架23围绕水平支撑框架枢转轴线线24枢转地连接至塔10。

[0276] 图12进一步示出了A&R滑轮43的存在，所述A&R滑轮43被支撑在竖直的A&R滑轮梁柱45a上的A&R滑轮梁45上。该柱45a装配在框架23一侧的顶梁10a上。

[0277] 在框架12的另一侧上，图12示出了存在的辅助吊车180，在这里该吊车也支撑在顶梁10a上。

[0278] 这里框架23包括两个间隔开的主支腿23a、23b，主支腿之间的间隔的尺寸设计为容纳引导轮200及与引导轮200整体形成的可延伸的传送臂250。

[0279] 每个支腿23a、23b的下端围绕水平支撑框架枢转轴线线24枢转地连接至入水投放塔。

[0280] 调节器装置25布置在管道引导件支撑框架23和入水投放塔10之间，并且适配成调整支撑框架23的角度定向，并因此调节作业线6和管道引导轮20之间的水平距离。

[0281] 管道引导轮200具有圆形的管道引导表面201，这里本领域已知为圆形管道斜槽。斜槽201通过左手侧支撑结构(这里为左手侧辐条202)得以支撑，所述左手侧支撑结构连接至管道引导轮201的左手侧轴承装置。斜槽201还通过右手侧支撑结构(这里为右手侧辐条
204)得以支撑，所述右手侧支撑结构连接至管道引导轮201的右手侧轴承装置。

[0282] 在左手侧轴承装置和右手侧轴承装置(这里为耳轴205、206)之间存在间隙209，穿过轮200的竖直平面与该间隙209相交。

[0283] 引导轮200的每个轴承装置包括从各自的支撑结构202、204向外突出的耳轴205、206。每个耳轴205、206经由一个或多个轴承207、208安装在框架23上，这里安装在框架的支撑引导轮200的各个主支腿23a、23b上。这里，每个耳轴经由两个间隔开的轴承安装以吸收扭转负载，并且在与例如引导轮可旋转地安装在这里描述的连续轴上或梁上的设计相比，加强了系统无论如何都会受到间隙存在而受损的稳定性。

[0284] 管道引导轮200由此安装在入水投放塔10的较高位置处，并且提供了在竖直平面内的圆形引导表面201，所述圆形引导表面201用以将管道5从存储卷筒引导到作业线6。轮200可围绕水平引导轮轴线222旋转。

[0285] 形成间隙209从而便于将可延伸的传送臂250被容纳或被整合至引导轮200中。基本上间隙209允许可延伸的传送臂250延伸穿过间隙的结构。

[0286] 可延伸的传送臂250连接至管道引导轮200从而与管道引导轮200一致地旋转。图12显示存在至少一个驱动马达230，从而赋予全体组件受控的旋转运动。在该示例中，设想圆形齿条231固定至引导轮200的一侧并且围绕各自的耳轴206(例如经由专用的辐条结构)延伸。一个或多个驱动马达(这里为四个马达)驱动一个或多个与齿条231啮合的小齿轮
232。

[0287] 本领域技术人员将很容易从图14、15中推导出该实施方案设想的伸缩的可延伸的传送臂250，图14示出了臂250的非工作缩回位置，而图15示出了臂250的工作延伸位置。

[0288] 示例性传送臂250为两段式伸缩的可延伸的传送臂。

[0289] 臂具有可延伸的传送臂框架结构，该传送臂框架结构包括可移动的或伸缩的第一框架构件255，所述第一框架构件255在该示例中支撑滑轮75、76和保持器80、90，并被合并到共同支架95，如已经参考图1-8所描述的。应理解，取代在传送臂250的端部处设置管道端头配件接合装置的这种具体实施方案，其他的设计也是可能的，例如上面讨论的变体形式。

[0290] 一般而言，在可延伸(例如伸缩的)传送臂250上的管道端头配件接合装置可以包括例如保持器80、90、缆索引导件以及绞盘中的至少一个，所述保持器80、90用于管道端头配件或端头配件适配器、所述缆索引导件(例如滑轮75、76)用于将缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器，而所述绞盘使缆索连接至管道端头配件或端头配件适配器。

[0291] 传送臂250进一步包括中间或第二可移动构件260，这里相对于引导轮的结构而伸缩地被引导。

[0292] 一个或多个第一致动器(这里为液压缸264)设置在中间构件260和第一可移动构件255之间，并且一个或多个第二致动器(这里为液压缸265)设置为只相对于轮200的旋转结构而使中间可移动构件260延伸。

[0293] 本领域技术人员应理解如上所讨论的所示出的可延伸的传送臂250延伸穿过间隙209，其示意性地在图13中表示为缸265。该图13还示意性地显示了支架95和滑轮75、76。注意到支架95在图14、15中被移除，但是在图16-20中可见。

[0294] 图14和15显示支撑管道端头配件接合装置75、76、80、90、95的可移动框架构件255在非工作缩回位置与工作延伸位置之间可移动，在所述非工作缩回位置上，所述可移动框架构件255和被支撑的管道端头配件接合装置位于引导轮的圆形引导表面201的径向轮廓内，而在所述工作延伸位置上，可移动框架构件和管道端头配件接合装置从圆形引导表面径向向外延伸。

[0295] 可以看到，可延伸的传送臂250与引导轮200形成整体，从而允许端头配件操作系统紧凑性最佳，这是因为传送臂可以被带入到有利的缩回位置。并且，在缩回位置上，传送臂不构成超出管道引导轮的径向轮廓或圆形外周围的障碍物。这允许例如在最上方可缩回的张紧器35与引导轮200之间减小的竖直间隔，因为在所述区域中不存在需要停驻空间的长型传送臂。这可以在例如比较图1和图16时看到。

[0296] 例如，传送臂250可以延伸从而携带半径至少比引导轮的半径大50％(例如大约为引导轮半径两倍)的管道端头配件接合装置。

[0297] 优选地，传送臂250能够延伸至可选择的长度，其中长度的选择例如取决于必须被操作的端头配件的设计，例如端头配件的长度。

[0298] 应理解，虽然传送臂250的伸缩设计是非常实用的，但是也可以设想传送臂其他的可延伸设计，例如传送臂结构框架的枢转构件或折叠框架构件的设计。

[0299] 在所示的实施方案中，设想斜槽201具有固定在可延伸的传送臂250的外端上的可移动部段201a，从而随着传送臂250的运动而移动。如果需要，可以设置一个或多个额外的锁扣装置以在缩回位置时将部段201a固定，用以例如完成斜槽在其强度上的圆形延伸。

[0300] 通过前面参考图1-8示出的对管道上第一端头配件和第二端头配件的操作的描述，本领域技术人员应理解对在其中显示了管道5上的第一端头配件5a的操作的图16-20的说明。

[0301] 图16显示了传送臂250处于延伸状态并且处于第一端头配件拾取位置。绞盘从动缆索100经过滑轮75、76并固定至布置在第一端头配件5a上的适配器85。缆索100被用于沿着塔100的非作业线侧向上起吊端头配件5a，例如缆索100被连接至启动绞盘。

[0302] 持续进行起吊直到适配器85已经到达第一保持器80的水平处，如图17所示。然后，支架95可以被提升从而使得其第一保持器80与适配器85接合，如图18所示。轮和臂250总体进行轻微旋转从而促使端头配件的下端或管道的邻近部分抵靠引导轮200，这也在图18中显示。正如提到的，该程序的细节如上所述。

[0303] 然后引导轮200和延伸的传送臂250总体(同时端头配件的一端被传送臂保持而端头配件的另一端或邻近的管道部分靠在轮上)旋转从而移动端头配件5a朝向作业线6经过并绕过轮。

[0304] 最后，延伸的传送臂250到达图19中所示的第一端头配件释放定向，在此处端头配件5a被引导轮200悬吊在作业线6中。

[0305] 然后第一保持器80从适配器85脱离接合，如图20所示。管道仍然被沿着作业线6向下延续到启动绞盘的缆索100支持。

[0306] 接着，传送臂250缩回到引导轮径向轮廓内。第一端头配件5a则沿着作业线被向下拉动，并且一个或多个张紧器35与管道接触以进一步进行管道铺设程序。

[0307] 应理解，传送臂250可以以与参考图1-8讨论的方式类似的方式同样用于操作第二端头配件。

[0308] 为了将传送臂250带到第二端头配件拾取定向，同时管道倚靠在引导轮200上，可能必须改变轮200和臂250的定向而不沿其长度移动管道。这可以简单地通过在该过程7a、7b中允许引导轮200与管道5之间的一些摩擦运动来实现。在另外的建议中，引导轮200可以设置有某些装置以在将臂250带到期望的第二端头配件拾取定向的过程中减少摩擦。例如，本领域技术人员可以设想在管道引导表面上(例如在斜槽201中形成的挖空中)设置可缩回的滚轮，使得在缩回状态下管道倚靠在斜槽上，而在展开状态下，管道主要倚靠在滚轮上。

[0309] 在实施方案中，部段201a例如借助于辅助吊车180而可被移除，从而允许可移动框架构件在所述缩回位置与延伸位置之间运动。与部段装配在可延伸臂250的外端上相比，该方法是不太优选的。

[0310] 在实施方案中，设置一个或多个锁扣构件(例如具有可远程操作的相对应的致动器)以在传送臂缩回时将可移动部段或可移除部段锁定到圆形引导表面的其它部分。

[0311] 例如，部段201a在可延伸的传送臂250的外端处固定至可延伸的传送臂250，从而部段201a随着传送臂的运动而移动。在实施方案中，部段围绕枢转轴线而固定至可延伸的传送臂的外端，并且相应的致动器允许该部段相对于臂枢转到与穿过引导轮的竖直平面成直角的位置，从而例如避免部段与端头配件操作的任何干涉。例如，该部段为当传送臂处于缩回位置时斜槽201的容纳管道5的一个部段。

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