NL1026458C2

NL1026458C2 - Hijskraan en offshorevaartuig.

Info

Publication number: NL1026458C2
Application number: NL1026458A
Authority: NL
Inventors: Joop Roodenburg; Diederick Bernardus Wijning
Original assignee: Itrec Bv
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2005-12-20
Also published as: ATE443021T1; CN1976866B; EP1914191B1; NO20111457L; DE602005016732D1; US20070084815A1; BRPI0512136A; EP2133304B1; NO339410B1; US20070084816A1; US20070084814A1; EP2133304A3; CN102311053A; WO2005123566A3; CN1976866A; WO2005123566A2; SG153835A1; US7328811B2; EP1914191A2; EP1765717A2

Description

Η

Korte aanduiding: Hijskraan en offshorevaartuig.

Een eerste aspect van de uitvinding heeft betrekking op een hijskraan volgens de aanhef van conclusie 1. Dergelijke hijskranen worden door aanvraagster reeds decennia op de markt gebracht, met name voor installatie op een vaartuig, zoals bijvoorbeeld een 5 transportvaartuig, werkvaartuig in de offshore-industrie, etc.

Uit NL 192 679 is een dergelijke hijskraan bekend, waarbij in het inwendige van de holle verticale kolom een kabelgeleidingsmechanisme is voorzien dat de juiste baan van de hijskabel waarborgt in elke hoekstand van de giek ten opzichte van de kolom.

10

Het eerste aspect van de uitvinding beoogt een verbeterde hijskraan voor te stellen van het type volgens de aanhef van conclusie 1. Daartoe voorziet de uitvinding in een hijskraan volgens de aanhef van conclusie 1, die is gekenmerkt doordat de winch is aangebracht 15 op een beweegbare winchondersteuning, die beweegbaar is gelagerd ten opzichte van de verticale kolom, waarbij bij de winchondersteuning een aandrijfmotorsamenstel behoort voor het bewegen van de winchondersteuning, zodanig dat de winchondersteuning een in hoofdzaak constante oriëntatie behoudt ten opzichte van de giek bij 20 draaibewegingen van de giek om de verticale kolom.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de hijskraan volgens het eerste aspect van de uitvinding zijn beschreven in de afhankelijke conclusies en in de navolgende beschrijving aan de hand van de 25 tekening.

Een tweede aspect van de uitvinding betreft een offshorevaartuig onder andere geschikt voor het leggen van een pijpleiding op de zeebodem. Uit de stand van de techniek zijn dergelijke vaartuigen, 30 vaak uitgevoerd als "laybarge" bekend, waarbij het vaartuig is voorzien van een pijpleidingleginstallatie van het S-lay type, met een of meer koppelstations, gebruikelijk lasstations, voor het koppelen van pijpsecties in een in hoofdzaak horizontale toestand.

1026458 -2-

Bij dit type van pijpleidingleginstallatie steekt gebruikelijk buiten de romp van het vaartuig een stinger uit, die bij een aangrijpingsplaats aangrijpt op de romp en die een naar beneden gerichte, vaak gekromde ondersteuning vormt voor de naar de zeebodem / · J 5 bewegende pijpleiding.

: ; Voor het hanteren van lasten, bijvoorbeeld delen van offshore-' ' installaties, is het bekend het vaartuig te voorzien van een hijskraan, die is opgesteld nabij de zijde van de romp waar zich de ! stinger bevindt, welke hijskraan een aan de romp vastgezette 10 verticale constructie heeft.

Het tweede aspect van de uitvinding heeft betrekking op het probleem dat voor het in de juiste stand houden van de vaak lange en zware, (alsmede zwaar belaste) stinger, additionele steunconstructies aan 15 het vaartuig moeten zijn aangebracht. Bijvoorbeeld is het bekend aan de betreffende zijde van het vaartuig twee cantilevers aan te brengen, die boven water uitsteken en elk een winch dragen met een kabel waaraan de stinger hangt.

20 Het tweede aspect van de uitvinding voorziet erin, zoals omschreven in conclusie 12, dat zich tussen de verticale constructie van de hijskraan, op een plaats hoger dan het aangrijpingspunt van de stinger op de vaartuigromp, en de stinger, op een plaats verwijderd van de aangrijpingspunt van de stinger op de vaartuigromp, een 25 lastdragende verbindingsconstructie uitstrekt, die de stinger of een deel daarvan in een gewenste stand houdt.

In het bijzonder indien de stinger verwijderbaar is, levert dit het voordeel op dat de toch al robuust uit te voeren verticale 30 constructie van de hijskraan tevens dient als deel van de constructie om de stinger bij het pijpleiding leggen op zijn plaats te houden. De eerder genoemde additionele steunconstructies kunnen daardoor vervallen.

35 Verdere voordelige uitvoeringsvormen zijn beschreven in de afhankelijke conclusies en in de navolgende beschrijving aan de hand van de tekening.

1026458 -3-

In de tekening toont:

Fig. 1 schematisch een offshorevaartuig onder andere geschikt voor j. . het leggen van een pijpleiding op de zeebodem, ‘ »' i*5 Fig. 2 de hijskraan aan de achterzijde van het vaartuig van figuur I 1, deels opengewerkt, ' i i

Fig. 3 de hijskraan van figuur 2 vanuit een andere richting,

Fig. 4 de hijskraan van figuren 2 en 3 van bovenaf,

Fig. 5 de achterzijde van het vaartuig van figuur 1 met de stinger 10 in diverse standen,

Fig. 6 de kolom van de kraan en de stinger van figuur 5, en Fig. 7 in bovenaanzicht de stinger en een deel van het vaartuig.

In figuur 1 is een offshorevaartuig 1 getoond, dat onder andere 15 geschikt is voor het leggen van een pijpleiding op de zeebodem.

Het vaartuig 1 heeft een romp 2 met een werkdek 3 en aan de voorzijde van de romp 2 een opbouw 4 voor bemanningsonderkomens etc. Het vaartuig 1 is voorzien van een pijpleidingleginstallatie 20 van het S-lay type met op het werkdek 3 een of meer lasstations voor het koppelen van pijpleidingsecties 9a in een in hoofdzaak horizontale toestand. Op het werkdek 3 staan verder zogenaamde tensioners 8 voor het dragen van het gewicht van de vanaf het vaartuig 1 naar beneden hangende pijpleiding 9.

25 Het vaartuig 1 heeft verder een aan de achterzijde van het vaartuig 1 buiten de romp 2 van het vaartuig 1 uitstekende stinger 5, die bij een aangrijpingsplaats scharnierend om een in hoofdzaak horizontale scharnierconstructie 6 aangrijpt op de romp 2 en die een naar beneden krommende ondersteuning vormt voor naar de zeebodem 30 bewegende pijpleiding.

Het vaartuig 1 heeft verder een hijskraan 20, opgesteld nabij de zijde van de romp waar zich de stinger 5 bevindt, welke hijskraan 20 een aan de romp 2 vastgezette verticale kolom 21 heeft. De hijskraan 20 zal hierna in detail nader worden beschreven. De kraan 35 20 is hier boven de plaats opgesteld waar de pijpleiding 9 het werkdek 3 verlaat, op de lengte-as van het vaartuig 1.

1026458 -4-

De hijskraan 20, die in detail is weergegeven in de figuren 2-4, heeft een in hoofdzaak holle verticale kolom 21 met een voet 22, die hier is vastgezet de romp 2 van het vaartuig 1. De kolom 22 heeft verder een top 23.

5 De hijskraan 20 heeft een giek 24, die in figuur 1 in twee verschillende standen is weergegeven. Een ringlagerconstructie 25 strekt zich om de verticale kolom 21 uit en geleidt en draagt een giekbevestiging 26, zodat de giekbevestiging 26, en dus de giek 24, om de kolom 21 draaibaar is.

10 Hierbij vormt de giekbevestiging 26 een in hoofdzaak horizontale scharnieras, zodat de giek 24 ook op en neer zwenkbaar is. Voor het langs de ringlagerconstructie 25 verplaatsen van de giekbevestiging 26 is ten minste een aandrijfmotor 27 aanwezig. Bijvoorbeeld omvat de ringlagerconstructie 25 een of meer 15 geleidebanen die zich om de kolom 21 uitstrekken, waarop via loopwielen een ringvormig onderdeel 28 van de giekbevestiging 26 afsteunt. Op twee plaatsen zijn giekbevestigingssteunen 29 aan het onderdeel 28 aangebracht. De aandrijfmotor 27 kan bijvoorbeeld een rondsel aandrijven dat in ingrijping is met een vertande baan om de 20 kolom 21.

Voor het op en neer zwenken van de giek 24 is een topwinch 30 voorzien met een topkabel 31, die aangrijpt op de giek 24.

25 De hijskraan 21 omvat verder een hijswinch 35 voor het hijsen en laten zakken van een last met een bijbehorende hijskabel 36 en een hijshaak 37. Aan de top 23 van de kolom 21 is een top-kabelgeleiding 40 voorzien met een kabelschijfsamenstel 41 voor de topkabel 31 en met een kabelschijfsamenstel 42 voor de hijskabel 36.

30

Aan de giek 24 zijn een of meer kabelschijfsamenstellen 43 voor de hijskabel 36 en een kabelschijfsamenstel 44 voor de topkabel 31 aangebracht. Het aantal kabelparten van elke kabel kan door de vakman geschikt worden gekozen.

De winches 30 en 35 zijn hier in de voet 22 van de verticale kolom 21 opgesteld, zodat de topkabel 31 en de hijskabel 36 zich 35 1026458 -5- vanaf de bijbehorende winch 30, 35 door de holle verticale kolom 21 uitstrekken tot aan de top-kabelgeleiding 40 en vervolgens naar de kabelgeleidingen 43, 44 op de giek 24.

5 De top-kabelgeleiding 40 heeft een draailagerconstructie, bijvoorbeeld met een of meer loopbanen om de top van de kolom 21 en daarop aangrijpende loopwielen van een constructieonderdeel waarop de kabelschijfsamenstellen zijn gemonteerd. Hierdoor kan de top-kabelgeleiding draaibewegingen van de giek om de verticale kolom 21 10 volgen en in hoofdzaak dezelfde hoekstand innemen als de giek 24.

Eventueel behoort bij de top-kabelgeleiding 40 een aandrijfmotorsamenstel dat bewerkstelligt dat de top-kabelgeleiding 40 de draaibewegingen van de giek 24 om de kolom 21 volgt.

15

De winches 31 en 35 zijn aangebracht op een beweegbare winchondersteuning 50, die beweegbaar is gelagerd ten opzichte van de verticale kolom 21. De winchondersteuning 50 bevindt zich in de kolom 21, bij voorkeur nabij de voet van de kolom 21 en is 20 mechanisch ontkoppeld van de top-kabelgeleiding 40. In het getoonde voorbeeld is de winchondersteuning 50 een in hoofdzaak cirkelvormig platform dat aan zijn omtrek is gelagerd in een ringlager 51, waarbij de winches 31, 35 op het platform zijn aangebracht. Het ringlager 51 is hier zodanig dat het platform om een verticale as 25 kan draaien die samenvalt met de draaiingsas van de top-kabelgeleiding .

Bij de draaibare winchondersteuning 50 behoort een aandrijfmotorsamenstel 52 voor het bewegen van de winchondersteuning 30 50, zodanig dat de winchondersteuning 50 een in hoofdzaak constante oriëntatie behoudt ten opzichte van de giek 24 bij draaibewegingen van de giek 24 om de verticale kolom 21. De oriëntatie van de winchondersteuning 50 ten opzichte van de top-kabelgeleiding 40 blijft eveneens in hoofdzaak constant, omdat de bewegingen hiervan 35 weer het gevolg zijn van draaibewegingen van de giek 24.

1026458 -6-

In de getoonde uitvoering is een hoeksensor 60 voorzien voor het detecteren van de stand van het onderdeel 28 van de giekbevestiging ten opzichte van de verticale kolom 21, waarbij bij het aandrijfmotorsamenstel 52 van de winchondersteuning 50 , '5 besturingsmiddelen 53 behoren die werkzaam in contact staan met de ! hoeksensor 60.

‘ > t

De winches 31, 35 hebben elk een bijbehorende elektrisch (of elektro-hydraulisch) winch-aandrijfmotorsamenstel 38, 39 dat is 10 opgesteld op de beweegbare winchondersteuning 50.

De benodigde elektrische energie wordt geleverd door elders, op een afstand van het beweegbare winchondersteuning 50, op het vaartuig opgestelde generatoren. In de elektrische verbinding tussen die generatoren en de winch-aandrijfmotorsamenstellen 38, 39 zijn een of 15 meer sleepcontacten voorzien (niet weergegeven).

In een niet getoonde variant is de winchondersteuning 50 roteerbaar om een verticale as, waarbij die as is voorzien van een of meer sleepcontacten.

20

Via de een of meer sleepcontacten wordt bij voorkeur een krachtstroomvoeding aan de elektrische apparatuur op de winchondersteuning 50 toegevoerd.

25 De hijskraan 20 is voorzien van een cabine 70 voor een hijskraanbedieningspersoon, welke cabine 70 hier door de ringlagerconstructie 25 waaraan de giek 24 is bevestigd wordt gedragen, zodat de cabine 70 met de giek om de verticale kolom 21 draaibaar is.

30

In de cabine 70 is ten minste zijn niet getoonde bedieningsorganen voorzien voor de winch 35 van de hijskabel 36 en voor de winch 31 van de topkabel 31. Bij de winch-aandrijfmotorsamenstellen 38, 39 behoren niet getoonde 35 besturingsmiddelen, die via draadloze communicatie in verbinding staan met het bijbehorende bedieningsorganen in de cabine 70. Bijvoorbeeld zijn meerdere draadloze zend-ontvangeenheden opgesteld 1026458 -7- rondom de verticale kolom in of nabij het pad van de cabine 70 om de verticale kolom.

, . Bij voorkeur zijn de besturingsmiddelen, bijvoorbeeld ’ Γ i <5i elektronische regelapparatuur, voor de een of meer winches op de i ' winchondersteuning 50 ook op die winchondersteuning 50 geplaatst.

In de figuren is te herkennen dat, zoals de voorkeur heeft, de verticale kolom 21 een in hoofdzaak gesloten buitenwand heeft. Daarbij is de horizontale doorsnede van de verticale kolom vanaf de 10 giekbevesting naar de top 23 in hoofdzaak cirkelvormig, waarbij de doorsnede naar de top van de kolom geleidelijk afneemt.

De voet 22 is in hoofdzaak rechthoekig, wat het voordeel heeft dat de voet gemakkelijk kan worden bevestigd (gelast of met bouten) aan de langs- en dwarsschotten van de romp 2 van het vaartuig 1.

15 In een niet getoonde variant is de verticale kolom deels of geheel een raamwerk van staven.

In figuur 1 en in de figuren 5,6 is te herkennen dat zich tussen de verticale kolom 21 van de hijskraan 20, op een plaats 20 boven de aangrijpingspunt 6 van de stinger 5 op de vaartuigromp 2 (hier nabij de ringlagerconstructie voor de giek 24), en de stinger 5, op een plaats verwijderd van de aangrijpingspunt 6 van de stinger 5 op de vaartuigromp 2, een lastdragende verbindingsconstructie 80 uitstrekt, die de stinger in een gewenste stand houdt.

25

Door gebruik te maken van de kolom 21 van de hijskraan 20 als aangrijpingspunt voor de constructie 80 kunnen additionele constructie-onderdelen vervallen om de stinger op zijn plaats te houden, zoals buiten de romp 2 uitstekende cantilevers.

30

Die constructie 80 is hier gevormd door een kabelsysteem met winches 83, 84 nabij de voet van de kraan 20 en met kabelschijfsamenstellen 84-90 aan de kolom van de kraan 20 en op de stinger 5. Hierdoor heeft de lastdragende verbindingsconstructie 80 35 een instelbare lengte voor het instellen van de stand van de stinger 5 daarvan.

1026450 -8-

Het vaartuig 1 kan gebruikt worden voor het leggen van een pijpleiding 9 maar ook voor hijswerkzaamheden, zoals die bijvoorbeeld in de offshore-industrie voorkomen bij het installeren van platforms, onderwaterinstallaties, etc.

5 1026458

Claims

2. Hijskraan volgens conclusie 1, waarbij een hoeksensor (60) is voorzien voor het detecteren van de stand van de giekbevestiging (25) ten opzichte van de verticale kolom, en waarbij bij het aandrijfmotorsamenstel (52) van de winchondersteuning (50) besturingsmiddelen (53) behoren die werkzaam in contact staan met de 10 hoeksensor.
3. Hijskraan volgens conclusie 1 of 2, waarbij de winch is voorzien van een bijbehorende elektrisch winch-aandrijfmotorsamenstel (38,39) dat is opgesteld op de beweegbare 15 winchondersteuning (50), en waarbij de elektrische bron voor het winch-aandrijfmotorsamenstel (38,39) op een afstand van het beweegbare winchondersteuning (50) is opgesteld, waarbij in de elektrische verbinding tussen de bron en het winch-aandrijfmotorsamenstel een of meer sleepcontacten zijn voorzien. 20
4. Hijskraan volgens conclusie 3, waarbij de winchondersteuning roteerbaar is om een verticale as, waarbij die as is voorzien van een of meer sleepcontacten.
5. Hijskraan volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de hijskraan is voorzien van een cabine (70) voor een hijskraanbedieningspersoon, welke cabine door een zich om de verticale kolom uitstrekkende ringlagerconstructie (25) is gedragen en geleid, zodat de cabine met de giek (24) om de verticale kolom 30 draaibaar is, waarbij in de cabine ten minste een bedieningsorgaan is voorzien voor een de winch van de hijskabel, en waarbij bij het winch-aandrijfmotorsamenstel (38,39) besturingsmiddelen behoren, die via draadloze communicatie in verbinding staan met het bijbehorende bedieningsorganen in de cabine en die bij voorkeur zijn opgesteld op 35 de winchondersteuning (50). I 026458 % -11-
6. Hijskraan volgens conclusie 5, waarbij meerdere draadloze zend-ontvangeenheden zijn opgesteld rondom de verticale kolom in of nabij het pad van de cabine om de verticale kolom.
7. Hijskraan volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de verticale kolom (21) een in hoofdzaak gesloten buitenwand heeft.
8. Hijskraan volgens conclusie 7, waarbij de horizontale doorsnede 10 van de verticale kolom (21) in hoofdzaak cirkelvormig is, en waarbij, bij voorkeur, de doorsnede naar de top van de kolom geleidelijk afneemt.
9. Hijskraan volgens een of meer van de voorgaande conclusies, 15 waarbij de voet van de kolom (21) in hoofdzaak rechthoekig is.
10. Hijskraan volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de verticale kolom ten minste ten dele een raamwerk van staven is. 20
11. Offshorevaartuig (1) onder andere geschikt voor het leggen van een pijpleiding op de zeebodem, omvattende: een pijpleidingleginstallatie van het S-lay type, met een of meer (las-)koppelstations voor het koppelen van pijpsecties in een 25 in hoofdzaak horizontale toestand, een buiten de romp (2) van het vaartuig uitstekende stinger (5), die bij een aangrijpingsplaats aangrijpt op de romp en die een naar beneden gerichte ondersteuning vormt voor haar de zeebodem bewegende pijpleiding, 30. een hijskraan (20), opgesteld nabij de zijde van de romp waar zich de stinger (5) bevindt, welke hijskraan een aan de romp vastgezette verticale constructie (21) heeft, bijvoorbeeld een hijskraan volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zich tussen de verticale constructie van de 35 hijskraan, op een plaats hoger dan het aangrijpingspunt van de stinger op de vaartuigromp, en de stinger, op een plaats verwijderd van de aangrijpingspunt van de stinger op de vaartuigromp, een 1026458 -12- lastdragende verbindingsconstructie (80) uitstrekt, die de stinger of een deel daarvan in een gewenste stand houdt.
12. Offshorevaartuig volgens conclusie 11, waarbij de lastdragende , '5| verbindingsconstructie (80) een instelbare lengte heeft voor het ; instellen van de stand van de stinger of deel daarvan. t i
13. Offshorevaartuig volgens conclusie 12, waarbij de verbindingsconstructie (80) een kabel met een bijbehorende winch 10 omvat.
14. Vaartuig voorzien van een hijskraan volgens een of meer van de conclusies 1-10. 1026458