生產支持和存儲船舶的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生產支持和存儲船舶(PSSV)。特別是，本發明涉及但不限于用于海底開采活動的生產支持和存儲船舶，其包括開采和處理設備和用于收集的海底材料的龐大存儲和自卸載能力。
【背景技術】
[0002]這里提及的【背景技術】不應理解為承認這種技術構成澳大利亞或其他地方的公知常識。
[0003]海底開采操作包括收集海底材料并將材料傳輸到地面。典型地，海底材料通常經由立管收集和泵送到地面上的支持船舶。支持船舶將海底材料脫水至可接受的適運水分限量，然后海底材料被直接卸到運輸船舶，例如小型散貨輪或者駁船。地面上的支持船舶包括用于提供緩沖的相對小的海底礦石存儲設施。緩沖能力通常不超過一天的產量。
[0004]運輸船舶接著將材料運輸到存儲船舶，存儲船舶包括用于收集的海底材料的散料存儲器。替代地，根據海底開采操作到陸地的接近度，運輸船舶可將材料直接運輸到陸基存儲設施。不論哪種方式，通常都需要采用兩個或三個運輸船舶，更長的距離則更多，來提供將收集的海底材料從支持船舶運輸到存儲船舶或設施的充分能力。一旦存儲了足夠的礦石，礦石將被裝載到將其帶至市場的出口船舶。
[0005]因此，接收和運輸海底材料的物流要求一隊船舶。這增加了將收集的海底材料從來源運輸到市場的成本和復雜性。此外，船舶之間需要許多系泊操作，在一些情況下每年多于500次。每個系泊操作都有可能造成船舶碰撞和設備損害。
[0006]大量的系泊操作不僅降低效率增加成本，而且系泊操作被認為是具有發生人員傷害的相對大風險的過程，因此每個系泊操作提供顯著的工地健康和安全危險。每次貨物在船舶之間搬運，也具有環境污染風險。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種生產支持船舶，其克服或改善上述的一個或多個缺點或問題或者至少提供有用的替代。
[0008]本發明的其他優選目的將從下面的說明中變得清楚。
[0009]根據本發明的一方面，提供一種在水體上使用的生產支持船舶，該生產支持船舶包括:
[0010]海底材料接收器，其從水體表面下方接收海底材料；
[0011]海底材料處理器，其處理來自海底材料接收器的海底材料；
[0012]一個或多個散料存儲倉，其存儲來自海底材料處理器的處理過的海底材料；
[0013]裝載系統，其能夠將處理過的海底材料分配到散料存儲倉；和
[0014]卸載系統，其能夠將處理過的海底材料從散料存儲倉卸載到系泊到生產支持船舶旁邊的運輸船舶。
[0015]優選地，散料存儲倉占據由生產支持船舶的船體限定的內部空間的大部分。一個或多個散料存儲倉優選具有多于一周產量的組合容量，優選多于20000t礦石，更優選多于30000t礦石，更優選多于40000t礦石。
[0016]在一種優選形式中，設置具有介于40000t和50000t礦石之間、優選大約45000t的組合容量的四個散料存儲倉。四個散料存儲倉優選布置成兩對相鄰的散料存儲倉。一對相鄰的散料存儲倉優選朝后定位，另一對相鄰的散料存儲倉優選朝船首定位。散料存儲倉優選沿著船舶的縱向軸線對準。
[0017]優選地，裝載系統將優選為礦石的海底材料從海底材料處理器分配到一個或多個散料存儲倉。優選地，裝載系統包括一個或多個裝載輸送機，優選包括一個或多個鏟斗或鏈式輸送機，以將礦石分配到散料存儲倉。在優選形式中，單個裝載系統能夠將礦石分配到散料存儲倉的任一個。優選地，裝載系統還具有繞過存儲倉并將礦石直接遞送到系泊到生產支持船舶旁邊的運輸船舶的能力。優選地，裝載輸送機包括縱向和橫向輸送機以將礦石分配到散料存儲倉。優選地，礦石被均勻地分配在每個散料存儲倉中以使存儲的體積最大并且為船只加載壓載物和穩定性考慮。
[0018]卸載系統優選還包括至少一個卸載輸送系統，其從一個或多個散料存儲倉回收優選為礦石的材料并將其卸載到運輸船舶。優選地，卸載輸送系統包括至少一個鏟斗，更優選至少一個縱向鏟斗和至少一個橫向鏟斗。卸載輸送系統還優選包括豎直升降機，優選從鏟斗接收材料的斗式提升機和從豎直升降機接收材料的臂架式輸送機。臂架式輸送機優選能夠卸下材料，特別是卸到運輸船舶上。
[0019]在一種替代形式中，卸載輸送系統包括至少機械抓斗，其將礦石遞送到供應豎直升降系統的料斗。卸載輸送系統還優選包括豎直升降機，優選從抓斗和料斗接收材料的C型輸送機和從豎直升降機接收材料的臂架式輸送機。臂架式輸送機優選能夠卸下材料，特別是卸到運輸船舶上。
[0020]在優選形式中，設置兩個卸載輸送系統，從第一對相鄰散料存儲倉回收礦石的第一卸載輸送系統和從第二對相鄰散料存儲倉回收礦石的第二卸載輸送系統。第一卸載輸送系統的一部分優選位于第一隊相鄰的散料存儲倉的每個散料存儲倉之間，第二卸載輸送系統的一部分優選位于第二對相鄰的散料存儲倉的每個散料存儲倉之間。在優選形式中，每個卸載輸送系統包括每對散料存儲倉中的縱向和橫向鏟斗，在每對散料存儲倉之間的斗式提升機或C型輸送機以及臂架式輸送機。
[0021]海底材料接收器優選包括至少立管的一部分，海底材料處理器優選包括脫水裝置。海底材料處理器可包括石灰存儲和計量系統。
[0022]生產支持船舶優選還包括至少一個吊車。在優選形式中，生產支持船舶包括兩個吊車，前吊車和后吊車，其優選位于船舶的相同側。
[0023]吊車優選具有覆蓋船舶大部分、優選船舶的除了管理和容納部分之外的基本全部的可工作范圍。管理和容納部分優選包括橋并優選位于船舶的前端。直升機場優選設置在管理和容納部分上方或附近。容納部分優選具有用于100人以上、優選150人以上、更優選大約180人的容納設施。
[0024]船舶優選具有能夠存儲海底儀器的一個或多個儀器倉。海底儀器優選是經由儀器倉從船舶卸載和裝載的海底開采儀器。優選地，設置絞車和/或液壓動力組(HPU)以卸載和裝載每個海底開采儀器。儀器倉可設置用于海底存儲散料切割器、海底輔助切割器和/或海底收集機。在優選形式中，為每個海底存儲散料切割器、海底輔助切割器和海底收集機設置儀器倉和對應的絞車和HPU。
[0025]生產支持船舶還包括豎直延伸經過船舶的至少一部分的月池。月池優選為位于船舶的中心部分、優選沿著船舶的中心線的開放月池。月池優選為基本方形或矩形。在優選形式中，月池是1mXlOm的方形。井架優選鄰近月池定位。在優選形式中，井架直接位于月池上方。
[0026]船舶優選還包括動態定位系統。動態定位系統優選包括多個推進器。在優選形式中，動態定位系統包括船首、前方位和后方位推進器。優選地，動態定位系統是優選等同于國際海事組織(MO) 2級或更優選3級的冗余系統。
[0027]船舶優選包括具有將船舶壓載至滿載位置的足夠能力的壓載系統。壓載系統優選能夠連續調節以在任何裝載和卸載操作或者任何投放和回收操作過程中實現基本恒定的吃水和出水高度。
[0028]在優選形式中，船舶具有在150m和250m之間、優選在180m和230m之間、更優選在200m和220m之間、進一步優選為大約210m的垂線間(BP)長度。在該優選形式中，船舶具有在20m和60m之間、優選在30m和50m之間、更優選在35m和45m之間、最優選大約40m
的幅度。
[0029]根據本發明的另一方面，提供一種處理從海底收集的材料的方法，該方法包括以下步驟:
[0030]使用在水體下操作的一個或多個海底開采儀器收集海底材料；
[0031]將收集的海底材料傳輸到表面船舶；
[0032]在表面船舶上處理收集的海底材料；
[0033]將處理過的海底材料分配到表面船舶上的一個或多個散料存儲倉；將處理過的海底材料儲存在表面船舶上的一個或多個散料存儲倉中；和
[0034]將處理過的海底材料從一個或多個散料存儲倉輸送到運輸船舶。
[0035]船舶優選為如本文描述的生產支持船舶。將收集的海底材料傳輸到船舶的步驟優選包括使用立管將收集的海底材料輸送到船舶。在船舶上處理收集的海底材料的步驟優選包括為收集的海底材料脫水，優選在將處理的海底材料分配到一個或多個散料存儲倉之前。優選地，該方法還包括調節壓載以在任何裝載和卸載操作或任何投放或回收操作過程中實現基本恒定的吃水和出水高度的步驟。
[0036]在船舶上存儲處理過的海底材料的步驟優選包括存儲至少一整天的產量、優選至少三天的產量、更優選至少五天的產量。在優選形式中，在船舶上存儲處理過的海底材料的步驟包括存儲至少一周的產量，優選為大約45000t處理過的海底材料。
[0037]所述方法還包括在船舶上運輸海底開采儀器并將一個或多個海底開采儀器從船舶降低到海底的步驟。所述方法還可包括從海底回收一個或多個海底開采儀器并將其放置在船舶上的步驟。優選地，海底在海平面以下大于500m、優選在海平面以下大于1000m、更優選在海平面以下大于2000m，降低和回收海底開采儀器的步驟包括降低和回收儀器超過至少500m的距離、優選超過至少100m的距離、更優選超過至少2000m的距離。
[0038]優選地，將存儲的海底材料從一個或多個散料存儲倉輸送到運輸船舶的步驟包括在海上時將存儲的海底材料輸送到運輸船舶。優選