DE69000891T2

DE69000891T2 - Lager fuer eine drehscheibe oder dgl. zur verankerung von schiffen.

Info

Publication number: DE69000891T2
Application number: DE9090305244T
Authority: DE
Inventors: Torbjorn Glorstad
Original assignee: Golar Nor Offshore AS
Current assignee: Golar Nor Offshore AS
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2010-05-16
Also published as: DE69000891D1; EP0399719B1; GR3007270T3; CA2017487A1; ES2038492T3; EP0399719A1; NO172734C; ATE85567T1; US5051035A; DK0399719T3; NO892078L; NO172734B; NO892078D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lagern einer Drehscheibe oder eines Drehkörpers auf einem Schiff, insbesondere einem Schiff zur Verwendung in Verbindung mit dem Bohren nach und Erzeugen von Öl, wobei das Schiff am Meeresgrund über die Drehscheibe verankert wird und die Drehscheibe einen sich horizontal erstreckenden kreisförmigen Flanschteil und einen zylindrischen Teil aufweist, der sich koaxial relativ zu dem Flanschteil erstreckt und von dem Flanschteil nach unten in ein sich vertikal erstreckendes Durchgangsloch im Schiffskörper ragt, wobei die Vorrichtung Lagermittel, die mit dem Schiffskörper des erwähnten Schiffes verbunden sind, und ein oder mehrere Lagerteile aufweist, die gegen die jeweiligen Lagerflächen des Flanschteils der Drehscheibe andrückbar sind, und die Lagermittel und -flächen eine gegenseitige Drehung von Drehscheibe und Schiffskörper um eine vertikale Achse gestatten, wobei erste und zweiter Lagermittel so ausgebildet sind, daß sie die Drehscheibe tragen können.
Eine dieser Vorrichtung ähnliche ist an sich bekannt und enthält ein Lagermittel, das unter dem Flanschteil einer Drehscheibe angeordnet ist, und ein Lagermittel, das radial außerhalb der letzteren angeordnet ist. Ferner sind Drehscheiben bekannt (EP-A-0 259 072), bei denen ein Lagermittel mit Lagerteilen, die mit einer zugeordneten Lagerfläche des zylindrischen Teils der Drehscheibe in Berührung gebracht werden können, in dem Durchgangsloch und auf dem ins Wasser ragenden Teil des Schiffskörpers gelagert ist. Das Lagermittel unterhalb des Flanschteils der Drehscheibe trägt die Drehscheibe und verhindert eine Vertikalbewegung der Drehscheibe nach unten, und das radial außerhalb des Flanschteils oder des zylindrischen Teils der Drehscheibe angeordnete Lagermittel verhindert eine Horizontalbewegung und ein Kippen der letzteren um horizontale Achsen. In diesem Falle dienen das Gewicht der Drehscheibe und die von Verankerungskabeln auf die Drehscheibe ausgeübte Kraft der Verhinderung einer aufwärtsgerichteten Vertikalbewegung der Drehscheibe.
Zur Reparatur und Wartung des unmittelbar unterhalb des Flanschteils der Drehscheibe angeordneten Lagermittels muß die Drehscheibe angehoben und irgendein laufender Bohr- oder Produktionsvorgang unterbrochen werden. Es kann auch notwendig sein, die Drehscheibe vollständig aus dem Loch zu entfernen, um eine derartige Arbeit in Verbindung mit dem Lagermittel oder der Lageroberfläche in dem ins Wasser ragenden Teil des Durchgangslochs im Schiffskörper auszuführen.
Wenn das Schiff auf dem Wasser schwimmt, können Taucher erforderlich sein, um im Zusammenhang mit den Lagerflächen erforderliche Maßnahmen auszuführen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Lagermittel der oben genannten Art anzugeben, das nicht mit den erwähnten Nachteilen behaftet ist.
Die Charakteristiken der Erfindung ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmalen, die in den Ansprüchen angegeben sind.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher anhand der Zeichnung offenbart, die schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagermittels darstellt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt - eines Schiffskörpers mit einem erfindungsgemäßen Lagermittel.
Fig. 2 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Schiffskörperteils, wobei ein Teil der Drehscheibe entfernt ist und nur einige Lagermittel dargestellt sind.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Lagermittels.
Fig. 4 ist eine Ansicht des in Fig. 3 dargestellten Lagermittels, in Richtung des Pfeils A gesehen.
Wie Fig. 1 zeigt, ist im Schiffskörper 6 eines Schiffes mit einem Deck 8 und einem Boden 9 ein sich in vertikaler Richtung erstreckendes Durchgangsloch 7 mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen.
In dem Loch 7 ist eine Drehscheibe 1 mit einem zylindrischen Teil 3 und einem kreisförmigen Flanschteil 2, der fest mit dem oberen Endteil des zylindrischen Teils verbunden ist, vorgesehen. Ferner hat die Drehscheibe 1 ein Durchgangsloch 4, das sich koaxial zu dem zylindrischen Teil 3 erstreckt.
Der Durchmesser des Loches 7 ist größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Teils 3 der Drehscheibe, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Flanschteils 2, und die Länge des zylindrischen Teils 3 ist größer als der Abstand zwischen dem Deck 8 und dem Boden 9 des Schiffes.
Die Drehscheibe ist weitgehend koaxial in dem Loch 7 angeordnet, wobei ihr unterer Teil in Höhe des Bodens 9 des Schiffes liegt und über Kabel 10 mit nicht dargestellten Ankern verbunden ist. Der Flanschteil erstreckt sich daher parallel zum Deck 8 und radial nach außen vom Rand des Loches 7 weg.
Der Flanschteil 2 hat eine erste oder innere und eine zweite oder äußere ringförmige Lagerfläche oder -bahn 11 bzw. 12 an seiner Unterseite und eine dritte ringförmige Lagerfläche oder -bahn 13 auf seiner Oberseite. Dieser Lagerflächen erstrecken sich in zur Längsachse 5 der Drehscheibe senkrechten Ebenen. Ferner hat der Flanschteil 2 längs seines Umfangs eine radial nach außen gekehrte vierte Lagerfläche oder -bahn 14, die ebenso wie die anderen Lagerflächen koaxial zur Längsachse 5 der Drehscheibe verläuft.
Auf dem Deck, unmittelbar über den Lagerflächen 11, 12, 13 und 14 sind ein erstes, zweites, drittes und viertes Lagermittel 21, 22, 23 bzw. 24 so angeordnet, daß sie mit den zugehörigen Lagerflächen mit geringer Reibung in Berührung stehen. Das erste und zweite Lagermittel 21 bzw. 22, die unter dem Flanschteil 2 der Drehscheibe angeordnet sind, sind so ausgelegt, daß sie die Drehscheibe abstützen. Das oberhalb der Drehscheibe angeordnete dritte Lagermittel ist so ausgelegt, daß es irgendeine nennenswerte vertikale Aufwärtsbewegung der Drehscheibe verhindert, und das radial außerhalb des Flanschteils der Drehscheibe angeordnete vierte Lagermittel ist vorgesehen, um nennenswerte Horizontalbewegungen der Drehscheibe relativ zum Schiffskörper zu verhindern.
Das erste Lagermittel hat eine sich vertikal erstreckende hohle zylindrische Stütze 30, deren unterer Endteil am Deck 8 radial außerhalb des Loches 7 im Schiffskörper 6 und konzentrisch sowie unmittelbar außerhalb des Loches angebracht ist. Ein Gleitmittel oder -segment 31 mit guten Gleiteigenschaften ist am oberen Teil der Stütze 30 angebracht.
Das zweite Lagermittel umfaßt eine Anzahl von Lagerböcken 32, die in gleichen Abständen auf einem Kreis radial ausserhalb der Stütze 30 angeordnet sind.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist in jedem Lagerbock 32 eine kurbelartige Welle 33 gelagert. Beiderseits eines mittleren Teils, der im Lagerbock 32 gelagert ist, hat diese Welle eine Verlängerung oder einen Wellenzapfen 36, 37, dessen Längsachse sich parallel, jedoch nicht koaxial zum mittleren Teil erstreckt. Auf dem einen Wellenzapfen 37 ist eine Rolle oder ein Rad 34 drehbar gelagert, und der zweite Wellenzapfen 36 ist direkt mit dem äußeren Endteil der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 35 verbunden, dessen Zylinderteil am Deck 8 angelenkt ist.
Die Längsachse der Teile der Welle 33 erstreckt sich radial relativ zur Längsachse des Loches 7, so daß die Rollen 34 längs der zweiten Lagerfläche 12 rollen können.
Durch Betätigung des Hydraulikzylinders 35, so daß das Kolbenmittel in das Zylindermittel zurückgezogen wird, wird die Rolle 34 daher abgesenkt, und umgekehrt. Wenn die Rollen 34 abgesenkt sind, ist der Abstand zwischen dem Deck 8 und der Oberseite der Rollen kleiner als der Abstand zwischen dem Deck 8 und der Oberseite des Gleitmittels 31, und wenn die Rollen 34 angehoben sind, ist der Abstand zwischen dem Deck 8 und der Oberseite der Rollen größer als der Abstand zwischen dem Deck 8 und der Oberseite des Gleitmittels 31. Die Drehscheibe kann daher zwischen einer ersten abgesenkten Lage und einer zweiten angehobenen Lage bewegt werden. In der ersten Lage wird die Drehscheibe auf dem ersten Lagermittel 21 getragen und ist sie nur auf diesem drehbar, während sie in der zweiten Lage von dem zweiten Lagermittel 22 getragen wird und nur auf diesem drehbar ist.
Das dritte Lagermittel 23 umfaßt - ähnlich wie das zweite Lagermittel 22 - eine Reihe von Stützen 40, die beispielsweise fest mit dem Deck 8 radial außerhalb der Lagerböcke 32 verbunden sein können. Die Stützen 40 erstrecken sich in Jochform radial nach innen und bis über den Flanschteil 2 der Drehscheibe und enden in einem nach unten zur dritten Lagerfläche 13 der Drehscheibe vorstehenden Teil. Hier ist ein Gleitstück 41 so an der Stütze 40 befestigt, daß ein kleines Spiel zwischen dem Gleitstück und der zugehörigen dritten Gleitfläche 13 vorhanden ist, wenn die Drehscheibe ihre zweite angehobene Lage einnimmt. Eine eventuelle Schwenkbewegung der Drehscheibe um eine horizontale Achse wird daher auf dieses geringe Spiel begrenzt, wenn die Drehscheibe angehoben ist.
Um eine solche Kippbewegung auf das gleiche Maß zu beschränken, wenn die Drehscheibe abgesenkt wird, ist an jeder Stütze ein Hydraulikzylinder 42 angebracht, der einen Block oder Abstandshalter 43 trägt, an dessen Unterseite ein Gleitmittel mit guter Gleitfähigkeit befestigt ist. Mittels der Hydraulikzylinder sind die Blöcke 43 horizontal zwischen einer ersten Lage, in der sie in dem Zwischenraum zwischen der dritten Lagerfläche 13 der Drehscheibe 1 und dem Gleitmittel 41 der Stütze 40 liegen, und einer zweiten Lage, in der sie radial außerhalb des Flanschteils 2 der Drehscheibe liegen, verschiebbar.
Die Höhe der Blöcke 43 entspricht dem vertikalen Verschiebeweg der Drehscheibe 1, wenn letztere mittels des zweiten Lagermittels aus ihrer ersten in ihre zweite Lage bewegt wird, und wenn die Blöcke ihre erste Lage einnehmen, berühren sie vorzugsweise das jeweilige Gleitmittel 41 der Stützen 40.
An jeder Stütze 40 ist radial außerhalb der Zylinderfläche des Flanschteils 2 der Drehscheibe ein Hydraulikzylinder 45 angebracht, der ein Gleitmittel 46 trägt, das mit der vierten Lagerfläche 14 in Berührung bringbar ist und gute Gleiteigenschaften hat. Vor dem Anheben oder Absenken der Drehscheibe 1 werden die Gleitmittel 46 mittels der Hydraulikzylinder 45 von der vierten Lagerfläche 14 radial wegbewegt, so daß sie die Drehscheibe während ihrer Hub- oder Absenkbewegung nicht blockieren. Nach dem vollständigen Heben oder Senken der Drehscheibe werden die Gleitmittel 46 mittels der Hydraulikzylinder 45 erneut radial nach innen in Richtung auf die vierte Lagerfläche 14 des Drehscheibenflansches bewegt.
Die Wirkungsweise der Lagervorrichtung ist folgende, wobei angenommen wird, daß die Drehscheibe 1 anfänglich ihre erste, abgesenkte Lage einnimmt.
Diese Lage der Drehscheibe wird gewählt, wenn die Windrichtung stabil ist oder durch die Drehscheibe auf das zweite Lagermittel 22 ausgeübte Kräfte so groß sind, daß die Gefahr einer Überlastung des letzteren besteht.
Wenn mit einer Drehung der Windrichtung zu rechnen ist und keine Überlastungsgefahr besteht, wie oben erwähnt, werden die Blöcke 43 des dritten Lagermittels 23 aus dem Zwischenraum zwischen dem Gleitmittel 41 und der dritten Lagerfläche 13 des Drehmittels entfernt. Dann werden die Rollen 34 des zweiten Lagermittels 22 angehoben, so daß das Drehmittel angehoben und die dritte Lagerfläche 13 in eine Lage verschoben wird, in der sie dicht an der Unterseite des Gleitmittels 41 des dritten Lagermittels liegt. Der Schiffskörper kann hierbei sehr leicht relativ zur Drehscheibe gedreht werden, so daß die Längsachse des Schiffes stets mit der Windrichtung zusammenfällt. In dieser Lage der Drehscheibe lassen sich auch Wartungs- und Reparaturarbeiten im Zusammenhang mit dem ersten Lagermittel oder der ersten Lagerfläche ausführen.
Wenn wieder Perioden ohne die Gefahr einer Drehung der Windrichtung auftreten sollten, können die Rollen 34 des zweiten Lagermittels abgesenkt werden, so daß die Gleitstücke 31 des ersten Lagermittels 21 mit der ersten Lagerfläche 11 in Berührung gebracht werden können, woraufhin die Abstandshalter oder Abstandshalteblöcke 43 mittels der Hydraulikzylinder 42 radial nach innen in Richtung auf die Längsachse 5 der Drehscheibe bewegt werden können, um das Spiel zwischen der dritten Lagerfläche und der mit dieser zusammenwirkenden feststehenden Lagerfläche beizubehalten. In dieser Lage der Drehscheibe unterliegt das zweite Lagermittel keiner Abnutzung, was vorteilhaft ist, weil diese Vorrichtung die kostspieligsten Bauteile aufweist. In dieser Lage der Drehscheibe ist es ebenfalls möglich, Wartungs- und Reparaturarbeiten im Zusammenhang mit dem zweiten Lagermittel auszuführen. Wenn zwischendurch die Windrichtung wechselt, kann sich der Schiffskörper aufgrund der guten Gleiteigenschaften der ersten Lagerfläche und des mit ihr zusammenwirkenden Gleitstücks 31 noch drehen. 0bwohl das erste, dritte und vierte Lagermittel Gleitstücke und das zweite Lagermittel Rollen aufweist, können offensichtlich mehr als das zweite Lagermittel mit Rollen oder das zweite Lagermittel auch mit Gleitmitteln anstelle von Rollen versehen sein, vorausgesetzt, daß eine leichte relative Beweglichkeit von Schiffskörper und Drehmittel sichergestellt ist. Ferner können die Gleitmittel 41 des dritten Lagermittels mittels der zugehörigen Hydraulikzylinder anhebbar und absenkbar sein, indem sie entweder an dem Kolbenteil der jeweiligen Hydraulikzylinder, deren Hublänge der Verschiebung der Drehscheibe entspricht, oder an einem Kurbelmittel, ähnlich dem Kurbelmittel des zweiten Lagermittels, angebracht werden. In dem zuletzt erwähnten Falle werden die Blöcke 43 und Hydraulikzylinder 42 weggelassen.

Claims

1. Vorrichtung zum Lagern einer Drehscheibe oder eines Drehkörpers (1) auf einem Schiff, insbesondere einem Schiff zur Verwendung in Verbindung mit dem Bohren nach und Erzeugen von Öl, wobei das Schiff am Meeresgrund über die Drehscheibe (1) verankert wird und die Drehscheibe (1) einen sich horizontal erstreckenden kreisförmigen Flanschteil und einen zylindrischen Teil (3) aufweist, der sich koaxial relativ zu dem Flanschteil erstreckt und von dem Flanschteil (2) nach unten in ein sich vertikal erstreckendes Durchgangsloch (7) im Schiffskörper (6) ragt, wobei die Vorrichtung Lagermittel (21, 22, 23, 24), die mit dem Schiffskörper des erwähnten Schiffes verbunden sind, und ein oder mehrere Lagerteile (31, 34, 41, 46) aufweist, die gegen die jeweiligen Lagerflächen (11, 12, 13, 14) des Flanschteils (2) der Drehscheibe andrückbar sind, und die Lagermittel und -flächen eine gegenseitige Drehung von Drehscheibe (1) und Schiffskörper (6) um eine vertikale Achse (5) gestatten, wobei erste und zweite Lagermittel (21 bzw. 22) so ausgebildet sind, daß sie die Drehscheibe (1) tragen können, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Lagerteil(e) (34) des zweiten Lagermittels anhebbar und absenkbar sind, so daß die Drehscheibe (1) dadurch in vertikaler Richtung zwischen einer ersten abgesenkten Lage und einer zweiten angehobenen Lage bewegt werden kann, und daß die Drehscheibe (1) in der erwähnten ersten Lage nur durch das erste Lagermittel (21) drehbar getragen und in der erwähnten zweiten Lage nur durch das zweite Lagermittel (22) drehbar getragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerteile wenigstens eines der Lagermittel (22) Rollen (34) sind, die in Lagerböcken (32) drehbar gelagert sind, die in gleichen Abständen längs des Umfangs des Flanschteils (2) der Drehscheibe angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerteile wenigstens eines der Lagermittel (23) Blöcke (41) sind, die durch ein Material mit guten Gleiteigenschaften abgedeckt und in gleichen Abständen längs des Umfangs des Flanschteils (2) der Drehscheibe angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Lagermittel (21) eine Laufbahn (31) aufweist, die sich kontinuierlich längs des Umfangs des Flanschteils (2) der Drehscheibe erstreckt und aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften hergestellt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Lagerteil (34) des zweiten Lagermittels (22) auf einer sich horizontal erstreckenden Welle (33) angebracht ist, die in den erwähnten Lagermitteln mit einem exzentrischen Teil relativ zu ihrer Drehachse drehbar gelagert ist, auf welchem Teil das Lagerteil (34) so angebracht ist, daß es durch Drehung der Welle (33) jeweils zur Drehscheibe hin und von dieser weg bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Lagermittel (23) über dem Umfangsteil des Flanschteils (2) der Drehscheibe angeordnet und so ausgebildet ist, daß es eine vertikale Aufwärtsbewegung der Drehscheibe im wesentlichen verhindert, daß das Lagerteil oder die Lagerteile (41) des dritten Lagermittels (23) ebenfalls so bewegbar ist bzw. sind, daß das Spiel zwischen den wirksamen Lagerteilen (43, 41) dieses Lagermittels (23) und den Lagerteilen (31, 34) jeweils des ersten und zweiten Lagermittels (21, 22) gleich bleibt, wenn das bzw. die Lagerteil(e) (34) des zweiten Lagermittels jeweils abgesenkt oder angehoben ist bzw. sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement oder die Lagerelemente des dritten Lagermittels auf einer sich horizontal erstreckenden Welle angebracht ist bzw. sind, die auf dem Lagermittel drehbar gelagert ist und einen sich exzentrisch relativ zu ihrer Drehachse erstreckenden Teil aufweist, auf dem das Lagerteil gelagert ist, so daß es durch Drehung der Welle jeweils zum Flanschteil (2) der Drehscheibe (1) hin oder von diesem weg bewegt werden kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lagermittel Gleitstücke (41), die fest am Schiffskörper (6) angebracht sind, und Blöcke oder Abstandshalter (43) aufweist, die zwischen einer ersten Lage, in der sie in dem Zwischenraum zwischen der zugehörigen Lagerfläche (13) der Drehscheibe und den Gleitstücken (41) liegen, und einer zweiten Lage, in der sie nicht in dem Zwischenraum liegen, bewegbar sind, so daß sie nicht verhindern, daß die Drehscheibe (1) mittels des zweiten Lagermittels (22) angehoben wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vierte Lagermittel (24) radial außerhalb des Flanschteils (2) der Drehscheibe angeordnet und in der Lage sind, eine Horizontalbewegung der Drehscheibe (1) relativ zum Schiffskörper (6) weitgehend zu verhindern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte vierte Lagermittel (24) eine Reihe von Lagerteilen (46) aufweist, die längs des Umfangs des Drehscheibenflansches (2) angeordnet und radial relativ zur Längsachse (5) der Drehscheibe zwischen einer ersten Lage, in der die Teile (46) an der zugehörigen Lagerfläche (14) anliegen, und einer zweiten Lage, in der sie einen Abstand von dieser Lagerfläche aufweisen, bewegbar sind.