FI110959B - Riippuvan nousuputken tuki - Google Patents

Description

110959

Riippuvan nousuputken tuki - Stöd för hängande stigrör •

Keksintö liittyy yleisesti hiilivetyjen tuotantoon käytettävän kelluvan avomeriraken-, 5 teen, jossa riippuva nousuputki ulottuu merenpohjasta kelluvaan rakenteeseen, kel luvaan nousuputken tukeen, joka käsittää putken, joka on kiinnitetty ennalta määrättyihin kohtiin kelluvaan avomerirakenteeseen siten, että tukiputki tulee ulos kelluvan rakenteen alapäästä pystysuunnasta poikkeavassa kulmassa, mainitun putken ulottuessa kelluvan avomerirakenteen alapään ulkopuolelle ja ollessa mitoitettu niin, että 10 nousuputki mahtuu kulkemaan mainitun putken lävitse.

Tuotettaessa hiilivetyjä merenalaisista muodostumista porataan merenpohjaan yleensä useita lähteitä siten, että ne eivät sijaitse suoraan tuotannossa käytettävän rakenteen ääriviivojen alapuolella tai näiden sisällä. Tuotettu hiilivety johdetaan myöhemmin merenalaista putkistoa pitkin. Tähän tarvitaan tuotanto- ja kuljetusnousu-15 putkia, joissa on rakenteen ja merenpohjan välinen riippuva kaarimainen osuus. Kelluvien porauslauttojen liike saa aikaan sen, että nousuputket vastaavasti taipuvat ja niihin kohdistuu jännitystä. Tämänhetkisessä tekniikan tasossa on nousuputket mukautettu taipumiseen niin, että nousuputken putkiosien välisiin liitoskohtiin on sovitettu kuulaniveliä. Kuulanivelet ovat kuitenkin ongelmallisia siinä suhteessa, että ne 20 ovat kalliimpia eivätkä niin luotettavia kuin yhteen hitsatut putkiosuudet.

: Esillä oleva keksintö kohdistuu edellä mainittujen epäkohtien poistamiseen. Keksin tö tarjoaa riippuvan nousuputken tukiputken, joka vastaanottaa nousuputken ja on kiinnitetty kelluvaan avomerirakenteeseen. Tukiputki on kiinnitetty kelluvaan avo-25 merirakenteeseen pystykulmasta poikkeavassa kulmassa niin, että se on samassa linjassa kuin paikalleen asennetun riippuvan nousuputken luonnollinen kulma tyynenä päivänä. Tukiputki on kiinnitetty kelluvaan avomerirakenteeseen eri kohdista pitkin tukiputken pituutta ja taipuu näin ollen näistä kiinnityskohdistaan kelluvaan rakenteeseen. Tukiputki ulottuu ulospäin kelluvasta rakenteesta niin, että ensimmäinen . 30 kiinnityskohta sijaitsee tietyn etäisyyden päässä tukiputken alemmasta päästä. Tuki-- putken taipuisuutta saadaan lisättyä sijoittamalla toinen kiinnityspiste kelluvaan ra kenteeseen avainetäisyyden verran kauemmaksi tukiputken päästä. Tukiputken tai-* vutuslujuutta voidaan vaihdella ensimmäisestä kiinnityspisteestä tukiputken alapääs sä. Riippuva nousuputki mahtuu kulkemaan mainitun putken lävitse, jolloin putken 35 kelluvan avomerirakenteen alapään ulkopuolelle ulottuvalla osalla on vähitellen kasvava joustavuus mainitun tukiputken alapäätä kohti.

2 110959

Keksintöä ja sen tavoitteita selostetaan seuraavassa yhdessä oheisten piirustusten kanssa, joissa toisiaan vastaavat osat on merkitty samoin viitenumeroin ja joissa:

Kuvio 1 kuvaa kaaviomaisena poikkileikkauksena keksintöä sivultapäin kelluvassa 5 avomerirakenteessa, ja

Kuvio 2 kuvaa kaaviomaisesti keksinnön tukiputken yhtä suoritusmuotoa. Seuraavassa kuvataan esillä olevaa keksintöä yksityiskohtaisesti.

10

Kuviossa 1 kuvattua kelluvaa avomerirakennetta 10 pidetään paikallaan useiden kiinnitysköysien 12 avulla. Kiinnitysköydet 12 on kiinnitetty toisesta päästään kelluvaan rakenteeseen 10 ja toisesta päästään merenpohjassa 14 sijaitseviin ankkureihin tai kiinnityspaaluihin, joita ei ole esitetty kuvioissa. Riippuva nousuputki 16 ulottuu 15 merenpohjasta 14 ylöspäin ja on kiinnitetty kelluvan rakenteen 10 keskellä sijaitsevan porausreiän läpi ei-esitettyihin tuotantolaitteisiin. Riippuvaa nousuputkea tukee tukiputki 20.

Tukiputken 20 sisäläpimitta on mitoitettu niin, että riippuva nousuputki 16 pääsee 20 kulkemaan sen läpi. Tukiputki 20 on kiinnitetty yläpäästään kohdasta A kelluvaan rakenteeseen 10 pystysuunnasta katsottuna lievässä kulmassa, jolloin se on linjassa riippuvalle nousuputken 16 luonnollisen kulman kanssa, toisin sanoen sen kulman kanssa, johon paikalleen asennettu riippuva nousuputki 16 on asettunut tyynen me-renkäynnin aikana. Tukiputki 20 ulottuu kelluvan rakenteen 10 alapään ulkopuolel-25 le, ja se kiinnittyy kelluvan rakenteen 10 alapäähän kohdassa B sekä ennaltamäärä-tyissä kohdissa C, D ja E. Kiinnityskohtien lukumäärä ja sijainti tukiputken 20 ja kelluvan rakenteen 10 välillä määräytyy sen perusteella, kuinka joustavan tukiputken 20 odotetaan olevan. Esimerkkinä tästä voidaan mainita, että suurempi joustavuus tukiputken 20 alapäätä kohden voidaan saavuttaa siirtämällä kiinnityskohtaa C 30 etäämmälle kelluvan rakenteen 10 alapäässä sijaitsevasta kiinnityskohdasta B. Anta-.. maila tukiputken 20 taipua niistä kohdista, joista se kiinnittyy kelluvaan rakentee seen 10, saadaan riippuvaan nousuputkeen 16 kohdistuvat rasitukset pidettyä hyväksyttävissä rajoissa.

35 Tukiputki 20 voidaan varustaa progressiivisesti kasvavalla joustavuudella sen alapään kiinnityskohdasta B lähtien vaihtelemalla seinän paksuutta ja/tai putken halkaisijaa.

3 110959

Kuviossa 2 esitetyn mukaisesti voidaan tukiputki 20 konstruoida kaarevien ja suorien osuuksien yhdistelmänä, jotka on sisällytetty sen muotoon siten, että tukiputken yläpää on olennaisesti pystysuora ja suuntaa riippuvan nousuputken haluttuun veden pinnan päällipuoliseen kohtaan kelluvassa rakenteessa. Keksinnön tässä suoritus-5 muotoesimerkissä on tukiputken 20 osuus 22 suora, osuus 24 on kaareva ja osuus 26 on suora. Kelluva rakenne 10 on 180 jalkaa pitkä. Tukiputken osuus 22 on 30 jalkaa pitkä. Osuuden 24 säde on 432 jalkaa, ja näin ollen kelluvan rakenteen 10 pohjan 12 asteen ulosmenokulma ottaa vastaan riippuvan nousuputken 16 luonnollisen kaarteen. On ymmärrettävissä, että kuviota 2 käytetään ainoastaan kuvaamaan keksinnön 10 yhtä mahdollista kokoonpanoa ja että kuvoissa ei näytetä tukiputkea 20 koko pituudessaan kelluvan rakenteen 10 alla.

Riippuva nousuputki 16 voidaan asentaa tukiputkeen 20 kolmella eri tavalla.

15 Ennalta-asennusmenetelmässä asetetaan nousuputki merenpohjaan 14 ennen kuin kelluva rakenne 10 kiinnitetään paikalleen. Kun kelluva rakenne 10 on kiinnitetty paikalleen, viedään nousuputken 16 pää tukiputken 20 alapäähän ja vedetään tämän läpi niin pitkälle, että nousuputken 16 pää on veden pinnan yläpuolella. Sisäänveto-vaiheessa pyrkivät nousuputki 16 ja tukiputki 20 asettumaan luonnollisista neutraa-20 leista riipuntapositiokulmista (ei taivutusrasitusta) poikkeaviin kulmiin. Sisäänveto-vaiheen alussa on kulma pienempi kuin toivottu neutraalipositio. Sisäänvetovaiheen lopussa on ulosmenokulma sama kuin toivottu neutraalipositio tai se voi olla suurempi kuin neutraalikulma. Jos ulosmenokulma on suurempi kuin toivottu neutraali-positio sen jälkeen kun nousuputken 16 pää on saavuttanut pinnan, voidaan nousu-*. 25 putki varustaa lisäosilla. Tällöin nyt pitemmän nousuputken yläpäätä lasketaan alaspäin ja siihen lisätään osuuksia, kunnes toivottu tyynen päivän neutraalikulma saavutetaan tukiputken 20 ulosmenokohdassa. Liikuttamalla kelluvaa rakennetta 10 vaakasuunnassa pinnalla saadaan ulosmenokulmaa säädettyä vielä lisää. Joissakin kelluvissa rakenteissa voidaan myös rakennetta ja siihen kiinnitettyä tukiputkea 20 30 kallistaa käyttämällä painolastia ja näin sovittaa nousuputken neutraali riippukulma tarkemmin tukiputkeen sisääntulokohtaan asennuksen aikana.

*

Toisessa asennusmenetelmässä nousuputken asennusalus, ei esitetty, lähestyy kelluvaa rakennetta 10 samalla kun asennusalus asentaa nousuputken merenpohjaan. 35 Nousuputken 16 päätä lasketaan asennusaluksesta kaapeleiden avulla kunnes nousu-putki on laskeutunut sille tasolle, jossa se voidaan viedä tukiputken 20 sisään. Sitten käytetään tukiputken läpi kierteitettyä kaapelia vetämään nousuputki 16 tukiputken 4 110959 läpi niin pitkälle, että se on veden pinnan yläpuolella. Tämän jälkeen asennus viedään loppuun edellä kuvatulla tavalla.

Kolmannessa asennusmenetelmässä nousuputkea vedetään nousuputken asennus-5 aluksesta tukiputkeen 20 kierteitetyn kaapelin avulla. Nousuputki jännitetään sopivalta pituudeltaan nousuputken asennusaluksen ja sen ulkopuolisen kelluvan rakenteen 10 väliin, ja tällä tavoin saadaan säilytettyä toivottu neutraali sisääntulokulma sisääntulokohdassa tukiputkeen 20. Tässä menetelmässä ei nousuputkiosuuksia tarvitse lisätä kelluvan rakenteen 10 nousuputkipäähän.

10

Keksintö mahdollistaa sen, ettei kalliita merenalaisisia liitoksia ja nousuputkiliitti-miä enää tarvita. Ennalta-asennusmenetelmässä nousuputki voidaan asentaa paikalleen heti sen jälkeen kun kelluva rakenne on viety paikalleen, ja näin ollen se on heti käyttövalmis. Tämä mahdollistaa öljyn ja kaasun virtauksen aikaisemmin. Lisäksi 15 kokonaan hitsatun putken on yleensä katsottu olevan luotettavamman kuin mekaanisin liitoksin ja taipuvin liitoselementein varustetun putkiston.

Koska keksinnön keksinnöllinen ajatus mahdollistaa useiden erilaisten suoritusmuotojen toteuttamisen ja koska tässä yksityiskohtaisesti kuvattua suoritusmuotoa voi-20 daan muunnella sääntöjen mukaisesti, on ymmärrettävissä, että tässä esiinotetut yksityiskohdat on käsitettävä keksintöä kuvaaviksi eivätkä rajoittaviksi.

» ·

Claims (3)

5 110959

1. Hiilivetyjen tuotannossa käytettävän kelluvan avomerirakenteen (10), jossa riippuva nousuputki (16) ulottuu merenpohjasta (14) kelluvaan rakenteeseen (10), kelluvan nousuputken (16) tuki, joka käsittää putken (20), joka on kiinnitetty ennalta 5 määrättyihin kohtiin (A, B, C, D, E) kelluvaan avomerirakenteeseen (10) siten, että tukiputki (20) tulee ulos kelluvan rakenteen (10) alapäästä pystysuunnasta poikkeavassa kulmassa, mainitun putken (20) ulottuessa kelluvan avomerirakenteen (10) alapään ulkopuolelle, tunnettu siitä, että riippuva nousuputki (16) on mitoitettu niin, että se mahtuu kulkemaan mainitun putken (20) lävitse, jolloin putken (20) 10 kelluvan avomerirakenteen (10) alapään ulkopuolelle ulottuvalla osalla on vähitellen kasvava joustavuus mainitun tukiputken (20) alapäätä kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tukiputki (20), tunnettu siitä, että putken (20) kelluvan avomerirakenteen (10) alapään ulkopuolelle ulottuva osa on kaareva mukaillen olennaisesti sen sisään menevän riippuvan nousuputken (16) luonnollista 15 kaarta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tukiputki (20), tunnettu siitä, että tukiputki (20) on muodostettu kaarevien osuuksien ja suorien osuuksien (22, 24, 26) yhdistelmällä siten, että mainitun tukiputken (20) yläpää on olennaisesti pystysuora ja mainitun tukiputken (20) alapää olennaisesti vastaa paikalleen asennetun riippuvan 20 nousuputken (16) normaalikulmaa tyynen merenkäynnin aikana.