DE2842499A1

DE2842499A1 - Hubinsel

Info

Publication number: DE2842499A1
Application number: DE19782842499
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Schiemichen; Werner Zimmermann
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1980-04-10
Also published as: IE48846B1; JPS6260534B2; NO152460C; IE791856L; US4318640A; FI792856A; NO152460B; NO792698L; EP0009576A1; EP0009576B1; DE2842499C2; DK393779A; FI66953C; JPS5555715A; FI66953B

Description

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Hubinsel

Die Erfindung betrifft eine Hubinsel, deren Plattform mit heb- und senkbaren Stutzbeinen versehen ist, die auf einer auf dem Meeresboden abgesenkten Unterkonstruktion abgestutzt sind.

Derartige Hubinseln sind für bestimmte seebauliche Aufgaben oder Offshore-Bohrungen eingesetzte Wasserfahrzeuge«, Um die Arbeitsposition sicherzustellen, werden die Stutzbeine der Plattform auf die zuvor auf dem Meeresboden abgesenkte Unterkonstruktion abgesenkt und dann die Plattform an den fest aufsitzenden Stutzbeinen aus dem Wasser hervorgehoben, bis die erforderliche Höhe über de« Meeresspiegel erreicht ist. Das Aufsetzen der Stutzbeine auf die Unterkonstruktion ist immer eine kritische Operation. Die mit den Wellen auf- und abschwingende Plattform kann bei ungünstigen Seeverhältnissen mehrfach mit den ausfahrenden Stutzbeinen auf die Unterkonstruktion aufstoßen, ehe sie endgültig feststeht. Das kann zu beträchtlichen Schäden an der Unterkonstruktion und den Stutzbeinen führen.

Um das zu verhindern, ist nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag vorgesehen worden, daß am unteren Ende eines jeden Stützbeines ein Stoßdämpfer in Form eines sich federnd am Stützbein abstützenden Ringes angebracht ist. Dieser Ring umgibt die Auflagefläche des Stützbeines auf der Unterkonstruktion und Überragt es in axialer Richtung. Mit dieser Ausfuhrung werden aber im wesentlichen nur Stöße in senkrechter Richtung aufgefangen. Bei ungünstigen Seeverhältnissen wirken auf die Stützbeine auch in horizontaler Richtung Schläge, die von den genannten Stoßdämpfern allein nicht aufgefangen werden können·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubinsel der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß auch seitlich auf die Stutzbeine wirkende Schläge aufgefangen werden können, daß aber andererseits eine sichere Führung der Stützbeine innerhalb der Plattform in nicht beeinträchtigt wird.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Stutzbein in zwei auf vertikalem Abstand angeordneten nachgiebigen Lagern geführt ist, daß eines der Lager um einen Mittelpunkt allseitig nachgiebig und das andere Lager nur radial nachgiebig ausgebildet ist und daß der radiale Ausschlag des anderen Lagers bis zur Unnachgiebigkeit verstellbar ist. Dank dieser Lagerung kann jedes Stutzbein um einen Drehpunkt pendeln. Die bei dieser Pendelung auftretenden Ausschläge werden von dem nur radial nachgiebigen Lager aufgefangen. Die Nachgiebigkeit dieses Lagers wird durch Verstellung aufgehoben, wenn die Stutzbeine fest auf der Unterkonstruktion aufstehen und die Plattform an den Stutzbeinen langsam angehoben wird«, In diesem Fall ist eine feste Fuhrung zwischen den Stutzbeinen und der Plattform erreicht. Das radial nachgiebige Lager wirkt also wie eine Zentriereinrichtung.

Das allseitig nachgiebig ausgebildete Lager kann aus Halbschalen bestehen, die federnd abgestutzt sind. Um jedoch die Schläge sicherer auffangen zu können, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß dieses Lager aus einzelnen in Umfangsrichtung auf Abstand angeordneten Segmenten gebildet ist, die aus einem elastisch verformbaren Material bestehen und die einseitig mit der Plattform verbunden sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das radialnachgiebig ausgebildete Lager Wände aus einem nachgiebigen Material auf, die einen Innenraum umschließen, der wahlweise mit einem kompressiblen oder einem inkoMpressiblen, fließfähigen Medium fUlibar ist. Dabei ist der Innenraum vor dem Aufsetzen der Stutzbeine mit Luft gefüllt, so daß die Wände des Lagers nachgeben können. Nach dem Aufsetzen der Stutzbeine wird die Luft in dem Innenraum durch Wasser ersetzt. Dadurch wird während des Anhebens der Plattform eine straffe Fuhrung der Stutzbeine erreicht.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein· Hubinsel,

oo Figur 2 die Einzelheit Z nach Figur 1,
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Figur 3 die Draufsicht auf eine andere AusfUhrungsform der Erfindung und

Figur 4 den dazu gehörenden Längsschnitt.

Die dargestellte Hubinsel besteht aus der Plattform 1 und den heb- und senkbaren Stutzbeinen 2. Die Stützbeine 2 stützen sich in der Arbeitsposition der Plattform 1 auf einer auf dem Meeresboden ruhenden zuvor abgesenkten Unterkonstruktion 3 ab.

Die Plattform 1 ist selbstschwimmend und wird von Hochseeschleppern zu dem vorgesehenen Errichtungsort auf See geschleppt. Während des Ausrichtens der Plattform 1 über der Unterkonstruktion 3 und während des Absenkens der Stützbeine 2 schwimmt die Plattform 1 auf der Meeresoberfläche und wird dabei je nach der Höhe der Wellen mehr oder weniger stark angehoben und wieder abgesenkt.

Der hydraulische Antrieb für das Absenken der Stutzbeine 2 und das spätere Anheben der Plattform 1 besteht aus mehreren gleichmäßig um jedes Stützbein 2 angeordneten Zylindern 4. Die Zylinder 4 sind mit einem unteren Träger der Plattform 1 verbunden. Dabei sind sie so abgestutzt, daß sie um zwei zueinander senkrechten waagerecht liegenden Achsen schwenken können. Die Kolbenstangen der Zylinder 4 greifen gelenkig an einem Ring 5 an. Der Ring 5 ist Über eine hydraulisch zu betätigende Hebelvorrichtung 6 mit dem Stützbein 2 zu verklammern. Unterhalb des Ringes 5 ist ein weiterer ebenfalls mit dem Stützbein 2 zu verklammernder Ring 7 vorgesehen.

Stehen die Stützbeine 2 mit ihren Auflageflächen auf den entsprechenden Gegenlagern der Unterkonstruktion 3 auf, so werden die Kolbenstangen der Zylinder 4 bei verklammertem Ring 5 eingezogen, wodurch die Plattform 1 gegenüber den Stutzbeinen 2 angehoben wird. Ist die in der Figur 2 dargestellte Stellung der Zylinder 4 erreicht, so wird die Plattform 1 über den Ring 7 mit dem Stützbein 2 verklammert. Nach Lösen der Verklammerung des Ringes 5 werden die Kolbenstangen der Zylinder 4 aus-OD gefahrene Danach wird das Einziehen und Ausfahren der Kolbenstangen der

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Zylinder 4 und das wechselseitige Verklammern der Ringe 5 und 7 wiederholt, bis die Plattform 1 die gewünschte Stellung oberhalb des Meeresspiegels erreicht hat·

Während des Absenkens der Stützbeine 2 bei schwimmender Plattform 1 wirken durch die wellenbedingte Bewegung der Plattform 1 unkontrollierbare Schläge in waagerechter Richtung auf die Stützbeine. Diese Schläge können Beschädigungen der Führungen der Stützbeine 2 innerhalb der Plattform 1 bewirken. Un diese Schläge auffangen zu können, ist jedes Stützbein 2 in zwei nachgiebig ausgebildeten Lagern 8 und 9 geführt. Das im oberen Teil der Plattform 1 angeordnete Lager 8 ist allseitig nachgiebig ausgebildet. Auf diese Weise kann das in dem Lager 8 geführte Stützbein 2 Pendelbewegungen um den Drehpunkt D, der dem Mittelpunkt des Lagers 8 entspricht, ausführen. Das Lager 8 ist aus einzelnen Segmenten 10 gebildet, die in Umfangsrichtung um das Stützbein 2 auf Abstand angeordnet sind. Die Segmente 10 bestehen aus einem elastisch verformbaren Material z.B. aus Gummip Auf ihrer rückwärtigen Seite sind die Segmente 10 mit einer Stahlplatte 11 z.B. durch Verkleben verbunden. Die Stahlplatte 11 ist an der Plattform 1 befestigt. Auf der dem Stützbein 2 zugewandten Seite sind die Segmente 10 von einer Schale 12 umschlossen. In die Schale 12 ist eine am Stützbein 2 anliegende Gleitfläche 13 eingelassen. Die Gleitfläche 13 weist einen geringen Reibungsbeiwert auf.

Das im unteren Teil der Plattform 1 angeordnete Lager 9 kann nur in radialer Richtung nachgeben· Das Lager 9 ist durch zwei übereinander liegende in sich geschlossene Ringe gebildet, deren Wände 14 aus einem nachgiebigen Material z.B. aus Gummi bestehen. Die Wände 14 umschliessen einen Innenraum 15, der wahlweise mit einem inkorapressiblen Medium wie Wasser oder einem kompressiblen Medium wie Luft gefüllt ist. Die Zu- bzw. Abfuhr von Wasser erfolgt durch einen unteren Stutzen 16 und die Zu- bzw. Abfuhr der Luft durch einen oberen Stutzen 17, die durch die hintere Wand 14 des Lagers 9 geführt sind. Die Wände des Lagers sind durch aufgelegte Platten 18 und 19 verstärkt. Dabei ist die Breite der Platte 19 geringer als die Breite des Lagers 9. In die dem Stutzig bein 2 zugewandte Platte 18 ist eine Gleitfläche 13 von geringem Reibungsbeiwert eingelassen. ···

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Während des Absenkens der Stützbeine 2 ist der Innenraum 15 des Lagers 9 mit Luft gefüllt. Dank der Inkompressibilität der Luft kann das Lager 9 in radialer Richtung elastisch nachgeben. Haben die Stutzbeine auf der Unterkonstruktion 3 aufgesetzt und soll die Plattform 2 angehoben werden, so wird die Luft aus dem Innenraum 15 durch Wasser vollständig verdrängt. In diesem Fall ist das Lager 9 völlig unnachgiebig und wirkt wie eine Zentriervorrichtung. Auf diese Weise wird eine feste Führung der Stützbeine 2 erreicht.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist das untere radial nachgiebige Lager durch eine Zentriereinrichtung ersetzt, die aus mehreren, im vorliegenden Fall vier, über den Umfang des Stützbeines 2 verteilt angeordneten Lagerschalen 20 besteht. Jede Lagerschale 20 ist auf den Kolbenstangen zweier Stellzylinder 21 abgestützt. Die Stellzylinder 21 wirken in radialer Richtung und sind horizontal auf der Plattform 1 befestigt. Die Stellzylinder 21, die in den Figuren 3 und in ihren jeweiligen Endstellungen dargestellt sind, können Bewegungen des Stützbeines 2 in radialer Richtung um etwa 600 mm nachgeben.

Die Zylinderräume zweier gegenüber liegender Stellzylinder 21 oder Stellzylinder-gruppen sind jeweils über eine Verbindungsleitung, in der ein Drossel- und Absperrventil angeordnet ist, verbunden. Bei einem Pendeln des Stützbeines 2 wird das Druckmedium, das aus dem Stellzylinder 21 auf der betreffenden Seite entweicht, über diese Verbindungsleitung in die Stellzylinder 21 auf der gegenüber liegenden Seite des Stützbeines 2 gefördert. Das in der Verbindungsleitung liegende Drosselventil sorgt für eine Dämpfung der Pendelbewegung.

Stehen die Stützbeine 2 auf der Unterkonstruktion 3 auf, so wird das Absperrventil in der Verbindungsleitung geschlossene Der Kolben desjenigen Stellzylinder 21, deren Lagerschalen 20 sich am weitesten nach außen bewegt haben, werden mit Druckmedium beaufschlagt. Gleichzeitig wird das überschüssige Druckmedium aus den Kolbenräumen der Stellzylinder auf der gegenüber liegenden Seite des Stützbeines 2 in einen Speicherbehälter abgelassen. Hat das Stützbein 2 seine senkrechte

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Stellung eingenommen, so werden alle Ventile für die Zufuhr und Abfuhr von Druckmedium gesperrt. Alle Stellzylinder 21 sind dann gleichmäßig beaufschlagt, so daß jetzt ein nachgiebiges Ausweichen des unteren Lagers des Stützbeines ausgeschaltet ist. Anstelle der beschriebenen hydraulischen Steuerung können die Stellzylinder auch so geschaltet sein, daß sie gegen einen Druckspeicher arbeiteten.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

M,) Hubinsel, deren Plattform mit heb- und senkbaren Stutzbeinen versehen ist, die auf einer auf dem Meeresboden abgesenkten Unterkonstruktion abgestutzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stutzbein (2) in zwei auf vertikalem Abstand angeordneten nachgiebigen Lagern (8, 9) gefuhrt ist, daß das eine der Lager (8) um einen Mittelpunkt (D) allseitig nachgiebig und das andere Lager (9) nur radial nachgiebig ausgebildet ist und daß der radiale Ausschlag des anderen Lagers (9) bis zur Unnachgiebigkeit verstellbar ist.
2. Hubinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Lager (8) aus einzelnen in Umfangsrichtung auf Abstand angeordneten Segmenten (10) gebildet ist, die aus einem elastisch verformbaren Material bestehen und die einseitig mit der Plattform (l) verbunden sind.
3. Hubinsel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Lager (9) Wände (14) aus einem nachgiebigen Material aufweist, die einen Innenraum (15) umschließen, der wahlweise mit einem kompressiblen oder einem inkompressiblen fließfähigen Medium füllbar ist.
4. Hubinsel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Lager (8, 9) auf ihrer dem Stützbein (2) zugewandten Seite mit einer Gleitfläche (13) von geringem Reibungsbeiwert versehen sind.
5. Hubinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radial nachgiebige Lager als Zentriereinrichtung ausgebildet ist, die aus mehreren, über den Umfang jedes Stützbeines (2) angeordneten Lagerschalen (20) besteht und daß die Lagerschalen (20)

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ORIGINAL INSPECTED

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auf den Kolbenstangen von innerhalb der Plattform (1) angeordneten Stellzylindern (21) abgestutzt sind, deren Kolben wahlweise frei nachgeben oder gleichmäßig beaufschlagt sind.
6. Hubinsel nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenräume zweier gegenüber liegender Stellzylinder (21) Über eine mit einem Drossel- und Absperrventil versehene Verbindungsleitung verbunden sind.

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