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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Zusammenbau von Teilstücken von Beinstützen einer Ölplattform
für den
Einsatz auf See.
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Die Ölplattformen für den Einsatz
auf See bestehen im allgemeinen aus Beinstützen, beispielsweise drei Stück, welche
auf dem Meeresboden feststehen und auf denen ein Rumpf angeordnet
ist, der auf der Länge
der Beinstützen
höhenverstellbar
und - regelbar ist, und der insbesondere Gerätschaften zur Ölgewinnung-
und Verarbeitung sowie Wohneinrichtungen trägt.
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Nach dem Zusammenbau wird die gesamte Plattformeinheit
bis zur Bohrstelle oder zum Betriebsort schwimmend gebracht. Die
Beinstützen
werden abgesenkt, bis sie auf einer Tragstruktur oder dem Meeresboden
feststehen. Dann wird der Rumpf sich auf den Beinstützen abstützend über den
Meeresspiegel nach oben bis zu einer Höhe angehoben, in welcher er
außerhalb
der Reichweite der höchsten Wellen
ist.
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Der Rumpf ist somit auf der Länge der
tragenden Beinstützen
mittels einer Antriebsvorrichtung verstellbar, welche in einem auf
dem Rumpf angebrachten Trägergerüst, welches
in Fachkreisen als "Jack-House" bekannt ist, eingebaut ist.
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Diese Antriebsvorrichtungen einer
jeden tragenden Beinstütze
beinhalten jede wenigstens zwei gegenüberliegende Getriebemotorengruppen,
die Abtriebsritzel antreiben und die mit gegenüberliegenden Zahnstangen, die
auf den Beinstützen
angebracht sind, zusammenwirken.
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Aus diesem Grund durchläuft jede
Beinstütze
den Rumpf und das zugehörige
Trägergerüst und wird
aus übereinander
gesetzten und untereinander durch Schweißen verbundenen Teilstücken gebildet.
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Jedes Teilstück kann eine Höhe in der
Größenordnung
von 18m aufweisen und ist im allgemeinen aus drei oder vier vertikalen
Gurten gebildet, die untereinander wiederum durch ein Fachwerk aus Metallstreben
oder Kassetten verbunden sind.
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Außerdem ist jeder Gurt zu einem
Teil aus einer rechteckigen Platte und zum anderen Teil aus Versteifungen
gebildet, welche in der Form von Halbschalen jeweils auf die gegenüberliegenden
Hauptflächen
dieser Platte geschweißt
sind.
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Die rechteckigen Platten besitzen
auf ihren Seitenflächen
Zähne,
welche die diametral gegenüberliegenden
Zahnstangen bilden, die für
das Zusammenwirken mit den Abtriebsritzeln der Antriebsvorrichtungen
bestimmt sind.
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Der Zusammenbau dieser Plattformen
wird auf einer Werft vorgenommen, wobei zuerst die unterschiedlichen
den Rumpf bildenden Bauteile zusammengesetzt werden. Dabei wird
auf diesem Rumpf in der Höhe
des Durchgangs einer jeden Beinstütze das Trägergerüst der Antriebsvorrichtung montiert.
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In diesem zusammengebauten Zustand
wird der Rumpf auf dem Werftboden mittels geeigneter Lagermittel
aufgestellt.
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Gegenwärtig werden zwei Methoden zum Zusammenbau
und zur Montage der Teilstücke
jeder Beinstützen
auf dem Rumpf verwendet.
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Die erste Methode besteht darin,
für jede Beinstütze ein
erstes Teilstück
mit einer Hebevorrichtung von großer Höhe anzuheben, es senkrecht über den
zugehörigen
Durchgang zu bringen, der in dem Rumpf und dem Trägergerüst ausgespart
ist, und es dann fortschreitend abzusenken, um es vertikal in diesen
Durchgang einzufügen.
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Sodann wird ein zweites Teilstück angehoben,
auf dem ersten Teilstück
positioniert und mit diesem durch Schweißen verbunden.
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Diese Methode ist jedoch nachteilig
angesichts der Tatsache, dass die Höhe der Teilstücke ungefähr 18 m
beträgt,
mit denen Beinstützen
mit einer Höhe
zwischen 70 und 170 m erstellt werden.
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Tatsächlich erfordert dieses die
Verwendung von mindenstens einer Hebevorrichtung mit großer Höhe, um die
Teilstücke
aufeinander zu stellen. weiterhin sind die Schweißarbeiten
an den Teilstücken
in bedeutenden Höhen
durchzuführen,
insbesondere an den letzten Teilstücken, was diese unterschiedlichen
Arbeiten schwierig, langwierig und wetterabhängig macht.
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Somit müssen bei großem Wind
die Arbeiten für
die Montage und den Zusammenbau der Beinstützen aufgrund der Risiken für das Personal
unterbrochen werden.
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Die zweite Methode besteht darin,
die unterschiedlichen Bauteile, die den Rumpf bilden, auf einer
Höhe zusammenzubauen,
welche genügend groß ist, um
mit dem Werftboden ausreichend Freiraum zu bilden, der es gestattet,
die Teilstücke
vertikal unter diesen Rumpf zu bringen.
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Dank dieses Freiraums wird das erste
Teilstück
einer jeden Beinstütze
vertikal unter dem Rumpf platziert, dann angehoben, um in der Durchführung, die
im Rumpf und im Trägergerüst der Antriebsvorrichtung
ausgespart wurde, positioniert zu werden.
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Danach wird das zweite Teilstück unter
dem ersten Teilstück
platziert, und diese Teilstücke
werden durch Schweißen
miteinander verbunden.
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Diese unterschiedlichen Arbeitsvorgänge werden
für den
Bau jeder Beinstütze
erneut durchgeführt.
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Aber auch diese Zusammenbaumethode weist
ebenfalls Nachteile auf.
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Denn sie macht die Konstruktion umfangreicher
Auflager für
den Rumpf erforderlich, beispielsweise aus Beton, und beginnend mit
dem Zusammenbau der unterschiedlichen Bauteile, die den Rumpf bilden,
müssen
diese Bauteile angehoben werden, wobei die Arbeitsgänge und
folglich auch die Herstellungskosten des Rumpfes vervielfacht werden.
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Weiterhin muss das Personal mehrfach
am Tag den Höhenunterschied
zwischen dem Rumpf und dem Werftboden überwinden.
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Die vorliegende Erfindung hat die
Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden, indem ein Verfahren vorgeschlagen
wird, welches die Montage- und Zusammenbauarbeiten der Beinstützen einer Ölplattform
vereinfacht und infolgedessen die Fertigungskosten verringert.
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Die Erfindung betrifft somit ein
Verfahren zum Zusammenbau von Teilstücken von Beinstützen einer Ölplattform
auf See, mit einem auf den Beinstützen verstellbaren Rumpf, angetrieben
durch eine Antriebsvorrichtung, die auf einem auf dem Rumpf angebrachten
Trägergerüst angeordnet
ist, wobei jede aus wenigstens zwei gegenüberliegenden Getriebemotorengruppen
besteht, welche Abtriebsritzel antreiben, die mit gegenüberliegenden
Zahnstangen zusammenwirken, und wobei die Zahnstangen auf den Beinstützen angebracht
sind, und jede dieser Beinstützen
den Rumpf und das zugehörige
Trägergerüst durchläuft und
aus übereinander
angeordneten und durch Schweißen
zusammengefügten
Teilstücken
besteht, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
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- – auf
der Höhe
des Durchgangs einer jeden Beinstütze wird eine seitliche Öffnung im
Rumpf und in dem unteren Teil des Trägergerüstes ausgespart,
- – in
jede seitliche Öffnung
wird ein erstes Teilstück eingefügt und in
der Mittellinie des Durchgangs der Beinstütze positioniert,
- – das
erste Teilstück
einer jeden Beinstütze
wird angehoben, um den oberen Bereich dieses Teilstücks oberhalb
der Öffnung
zu positionieren,
- – die
Getriebemotorengruppen und Abtriebsritzel werden auf den Zahnstangen
des ersten Teilstücks angebracht,
- – das
erste Teilstück
wird mittels der Getriebemotorengruppen und Abtriebsritzel angehoben,
um den unteren Teil dieses ersten Teilstückes über die Öffnung zu verfahren,
- – in
die Öffnung
wird ein zweites Teilstück
eingefügt und
dieses gemäß der Mittellinie
des ersten Teilstücks
ausgerichtet,
- – die
Teilstücke
werden aneinander angelegt,
- – diese
Teilstücke
werden miteinander durch Schweißen
verbunden,
- – diese
Teilstücke
werden mittels der Getriebemotorengruppen und Abtriebsritzel angehoben,
- – die
Teilstücke
zur Bildung einer jeden Beinstütze werden
nacheinander in die Öffnung
eingefügt
und miteinander verbunden,
- – und
die erstellten seitlichen Öffnungen
im Rumpf werden wieder verschlossen.
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Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht vor,
dass während
des Anhebens der Teilstücke
der Beinstützen
diese Teilstücke
im Inneren eines jeden Trägergerüstes der
Antriebsvorrichtung vertikal geführt
werden.
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Zum besseren Verständnis der
Erfindung und zum Erkennen weiterer Merkmale wird die Erfindung
nun beispielhaft mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
Hierbei zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Ölplattform mit Selbstanhebung,
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2 eine
schematische und zum Teil aufgebrochene Ansicht einer der Beinstützen der
Plattform, wobei ein Teil der Antriebsvorrichtung des Rumpfes dieser
Plattform dargestellt ist,
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3 eine
Ansicht des Schnittes 3-3 gemäß 2,
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4 eine
Seitenansicht eines Teils der Plattform mit Darstellung der in dieser
Plattform seitlich eingebrachten Öffnung zur Ermöglichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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5 eine
schematische Draufsicht auf die Plattform,
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6 eine
Ansicht des Schnittes 6-6 gemäß 4, und
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7A–C schematische Seitenansichten der Plattform,
wobei die unterschiedlichen Phasen des Ablaufes des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt
werden.
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In der 1 wird
eine schematische Seitenansicht einer Ölplattform mit Selbstanhebung
dargestellt, welche einen Rumpf 1 besitzt, der für die Gerätschaften
zur Ölgewinnung-
und Verarbeitung sowie für
Wohneinrichtungen vorgesehen ist.
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Dieser Rumpf 1 ist verstellbar
auf den vertikalen Beinstützen 2 montiert,
welche zur Abstützung auf
dem Meeresboden 3 bestimmt sind, sobald sich die Plattform
am Ort der Bohrung oder ihres Bestimmungsortes befindet.
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Jede Beinstütze 2 weist an ihrem
unteren Ende einen Fuß 4 auf,
welcher für
die Abstützung
auf dem Meeresboden 3 vorgesehen ist.
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Gemäß 3 weist jede der Beinstützen in dieser
Ausführungsform
einen dreieckigen Querschnitt auf. Die Beinstützen 2 können auch
ebenso einen quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Wie in 1 dargestellt,
ist jede Beinstütze 2 aus
mehreren Teilstücken 20 gebildet,
die jeweils zum Beispiel eine Höhe
in der Größenordnung
von je 18 m haben und übereinander
angeordnet und mittels Schweißen
untereinander verbunden sind, um diese Beinstütze 2 zu bilden.
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Jede Beinstütze 2 weist eine Höhe in der Größenordnung
von 70 bis 170 m auf.
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Wie in den 2 und 3 detaillierter
gezeigt ist, besteht jedes Teilstück 20 der Beinstützen 2 aus drei
Gurten 21, wel che untereinander mittels Fachwerken aus
Metallstreben 22 oder Kassetten verbunden sind.
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Die Gurte 21 der Teilstücke 20 besitzen
Zähne,
mit denen zwei auf jedem Gurt 21 diametral gegenüberliegenden
Zahnstangen 23 ausgebildet sind, welche zum Zusammenwirken
mit Antriebsvorrichtungen 30 vorgesehen sind, um den Rumpf 1 auf
den vertikalen Beinstützen 2 zu
verstellen.
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Für
jede vertikale Beinstütze 2 sind
die Antriebsvorrichtungen 30 auf einem in Fachkreisen sogenannten
"Jack-House" Trägergerüst 10 angeordnet.
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Jedes Trägergerüst 10 ist auf dem
Rumpf angebracht, wie 1 zeigt.
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Die Antriebsvorrichtungen 30 werden
von Getriebemotorengruppen 31 gebildet, von denen jeder
Getriebemotor ein Abtriebsritzel 32 antreibt, welches mit
den Zahnstangen 23 zusammenwirkt, die auf den Gurten 21 einer
jeden Beinstütze 2 angeordnet
sind.
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Dazu durchdringt jede Beinstütze 2 den Rumpf 1 und
das zugehörige
Trägergerüst 10 in
einem vertikalen Durchgang 5.
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Die Antriebsvorrichtungen 30 ermöglichen ein
Absenken der Beinstützen 2 bis
zum Auftreffen auf den Meeresboden 3, dann beim Ausbilden
eines festen Auflagers ein Hochziehen des Rumpfes 1 an den
Beinstützen 2 über den
Meeresspiegel bis zu einer Höhe,
die den Rumpf außerhalb
der Reichweite der höchsten
Wellen bringt (1).
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Der Bau der Plattform wird in der
folgend beschriebenen Weise ausgeführt.
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Zuerst werden die unterschiedlichen
Bauteile, die den Rumpf 1 bilden, auf einer Werft zusammengebaut,
und dieser Rumpf 1 wird danach auf Lagerböcken 6A mit
einem geringen Abstand zum Boden gesetzt, wie die 7A bis 7C darstellen.
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Sodann baut man die Teilstücke 20 zur
Bildung jeder Beinstütze 2 zusammen.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt,
spart man dazu eine seitliche Öffnung 11 auf
der Höhe
des Durchgangs 5 einer jeden Beinstütze 2 im Rumpf 1 und
im unteren Teil des zugehörigen
Trägergerüstes 10 aus.
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Diese seitliche Öffnung 11 und der
Abstand des Rumpfes 1 zum Boden bilden einen passenden korrespondieren
Durchgang für
die Höhe
eines Teilstückes 20.
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Wie in 6 gezeigt
ist, ist jedes Trägergerüst 10 auf
der Höhe
des Durchgangs eines jeden Gurtes 21 der Teilstücke 20 der
Beinstützen 2 mit
einer Führung 12 versehen,
welche eine komplementäre
Form zu einem kreisförmigen
Abschnitt des Gurtes 21 bildet, und welche vorgesehen ist,
die Führung der
Teilstücke 20 bei
ihrer vertikalen Verschiebung sicherzustellen, wie unten weiter
ausgeführt
wird.
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Nun Bezug nehmend auf die 7A bis 7C wird die Montage und der Zusammenbau
der Teilstücke 20 einer
Beinstütze 2 beschrieben.
Die Montage und der Zusammenbau der anderen Beinstützen ist identisch.
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Zuerst wird ein erstes Teilstück 20 in
die seitliche Öffnung 11 eingefügt, wie 7A zeigt.
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Die Höhe der seitlichen Öffnung 11 und
der Abstand des unteren Teils des Rumpfes 1 zum Boden bilden
ausreichend Freiraum, um den Durchgang eines Teilstücks 20 zu
ermöglichen.
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In dem Fall, in dem dieser Freiraum
nicht ausreicht, ist es möglich,
in dem Bodem einen entsprechenden Graben anzulegen.
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Danach wird das erste Teilstück 20 mit
geeigneten Mitteln angehoben, um den oberen Teil des ersten Teilstücks 20 über der
seitlichen Öffnung 11 zu positionieren.
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Die Hebemittel für das erste Teilstück 20 können beispielsweise
ein Kran oder Winden sein.
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Bei der vertikalen Verschiebung dieses
ersten Teilstücks 20 kommen
die Gurte 21 in Kontakt mit den Führungen 12, die eine
Positionierung des ersten Teilstücks 20 in
der Mittellinie des Durchgangs 5 der Beinstütze 2 ermöglichen.
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Nach diesem ersten Arbeitsabschnitt
werden die Zahnstangen 23 der Gurte 21 des ersten
Teilstücks 20,
die gemeinsamen Antriebsvorrichtungen 31 und die Abtriebsritzel 32 ausgerichtet.
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Das erste Teilstück 20 wird sodann
mittels der gemeinsamen Antriebsvorrichtungen 31 und der Abtriebsritzel 32 angehoben,
und zwar so, dass der untere Teil dieses ersten Teilstücks 20 über der
seitlichen Öffnung 11 positioniert
wird, wie 7B zeigt.
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In die somit frei gewordene seitliche Öffnung 11 wird
nun ein zweites Teilstück 20 eingefügt und in der
Mittellinie des ersten Teilstücks 20,
welches vorher angehoben wurde, ausgerichtet.
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Das erste Teilstück 20 wird mittels
der Getriebemotorengruppen 31 und Abtriebsritzel 32 abgesenkt,
damit das erste Teilstück 20 auf
dem zweiten Teilstück 20 aufliegen
kann, wie in 7C gezeigt
ist.
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In einer weiteren Ausführungsform
kann das zweite Teilstück 20 angehoben
werden, um am ersten Teilstück 20 anzuliegen.
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Dann werden die Teilstücke 20 miteinander verschweißt und mit
denselben Getriebemotorengruppen 31 und Abtriebsritzeln 32 angehoben,
um die seitliche Öffnung 11 frei
zu machen, damit ein weiteres Teilstück 20 eingefügt werden
kann.
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Somit werden die Teilstücke 20,
die eine Beinstütze 2 bilden,
eingefügt
und nacheinander zusammengebaut, um jede Beinstütze 2 zu bilden.
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Nach dem Zusammenbau der verschiedenen
Teilstücke 20,
die die Beinstütze 2 bilden,
wird die seitliche Öffnung 11 im
Rumpf 1 verschlossen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht so
eine Vereinfachung der Montagearbeiten und des Zusammenbaus der
Beinstützen
einer Ölplattform
und somit die Reduzierung der Fertigungskosten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die
Reduzierung von Handhabungsvorgängen und
eine Vermeidung von unterschiedlichen wetterabhängigen Arbeitsvorgängen beim
Zusammenbau der Teilstücke
der Beinstützen.
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Somit werden dank des erfindungsgemäßen Verfahrens
die Zusammenbauarbeiten der Teilstücke an einer fest stehenden
Arbeitsstätte
auf der Höhe der
Plattform ausgeführt.