NL1040731A - Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze om middels een al dan niet modulair opgebouwd vijzelsysteem (jacking device ) in combinatie met een portaalarm-hijsinrichting (gantry/portaal), waarmee de poten (legs ) van een hefeiiand (jack-up rig) verhoogd, dan wel verlaagd kunnen worden.

Er is steeds meer behoefte om in diepere wateren naar olie, gas e.d. te zoeken; deze gebieden liggen steeds verder weg, zodat het tijdrovende vervoer en inzet van drijvende kraaninstallaties e.d. een steeds kostbaardere aangelegenheid wordt

Bovendien dienen in diepere wateren de jack-up rigs voorzien te zijn van langere poten (chords). Het al dan niet op locatie opbouwen c.q het verlengen van deze genoemde langere poten vergt op de traditionele werkwijzen steeds meer tijd en aldus kostbaarder.

Hefeilanden worden genoegzaam bekend verondersteld, zoals weergegeven in het patent WO 2009044195.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, waarmee verlengstukken van hefeilandpoten doelmatig, veilig en betrouwbaar te kunnen plaatsen, middels een meervoudig uitgevoerd vijzelsyteem gecombineerd met één hijskraaninstallatie.

De onderhavige uitvinding beoogt bovendien een werkwijze te verschaffen, waarmee zo min mogelijk buiten de hefeilandpoot gehesen wordt (vanwege toelaatbaar buigende momenten in de hefeilandpoot). Hiervoor dient de verticale zwaartelijn van het te hijsen deel zo dicht mogelijk bij de te verlengen hefeilandpoot te liggen. De constructieve afmetingen van de portaalarm-hijsinrichting moeten hiervoor inwendig voldoende ruimte bieden om het te plaatsen object zo volledig mogelijk te kunnen verdraaien om zijn verticale zwaartelijn-as, al hangende in de onderhavige hijsinrichting. -Het beoogde vijzelsysteem omvat minstens één of meestal meerdere intermitterend translatiemechanismen, vergrendelings-mechanismen en één of meerdere hoogtecontrolesystemen, zodanig met elkaar samenwerkend, dat het hefeiland op meestal drie of vier chords/hoekprofielen in een horizontaal gecontroleerde veilige intermitterende beweging zijn posities boven de golfslag op de hefeilandpoten kan doorlopen.

De watergolfbewegingen (ijsbewegingen e.d) hebben alleen invloed op de sterke (small cross section) opengewerkte poten, die zo zijn ingericht dat ze gekoppeld aan het (eventueel drijfbaar) hefeiland tot op de zeebodem verlaagd en mogelijk uit het bonkende water / ijs verticaal opgekrikt kunnen worden.

Het hefeiland omvat meestal een beperkt werkoppervlak ten behoeve van boor- en/of workoverapperatuur e.d.

Het meervoudig uitgevoerd en modulair opgebouwd vijzelsysteem omvat in hoogte beweegbare framewerken, voorzien van smalle montagebordessen, waaraan de vijzeleenheden gekoppeld zijn.

De powerpackeenheid en de aanstuurapparatuur kunnen losneembaar aangebracht worden op het montagebordes. -De beoogde portaalarm-hijsinrichting omvat een lichte tuimelbare portaalkraaninstallatie, waarmee elke poot van het hefeiland op te hogen, dan wel te verlagen is op een zodanige gecontroleerde en veilige wijze, dat geen werk- en/of opslagruimte door de onderhavige portaalarm-hijsinrichting op het hefeiland in beslag genomen wordt, omdat beoogde portaalarm-hijsinrichting in zijn geheel bevestigd is op het opvijzelbare montagebordes, waaraan de vijzeleenheden eveneens gekoppeld zijn.

Middels de onderhavige portaalarm-hijsinrichting, die modulair op of aan een pootbordes van het hefeiland geplaatst is, kunnen pootdelen langszij opgenomen worden, vervolgens al tuimelend gehesen, gedraaid en gecontroleerd gepositioneerd worden tot bovenop een bestaande hefeilandpoot

Hierbij wordt een vlakke kant van een pootdeel, in de richting van de portaalarm-kraaninrichting gekeerd, gehesen; hiermede wordt het hijszwaartepunt van de te hijsen pootdeel zo dicht mogelijk langszij de portaalarm-hijsinrichting én langzij de hefeilandpoot verkregen.

Bij een driehoeksvormige poot, dient het opzetstuk binnen de portaalarm-hijsinrichting gedraaid te kunnen worden om de gelijkvormige aansluiting met de bestaande of reeds gemonteerde poot te verkrijgen.

De framewerken, de montagebordessen, alsmede de vijzelsystemen en de portaalarm-hijsinrichting worden allen rondom een hefeilandpoot ter hoogte van het hefeiland aangebracht om vervolgens de hefeilandpoot in te klimmen om ter hoogte van het bovenste eind van de bestaande hefeilandpoot één of meerdere verlengstukken aan te brengen zonder dat beslag gedaan hoeft te worden op het doorgaans overvolle boorhefeiland.

Aldus kan een hefeilandpoot op een eenvoudige doch doelmatige wijze worden aangepast aan de lengte, die overeenkomt met de vereiste boordiepte en zonder dat gebruik gemaakt wordt van hoge en zware drijvende hijskraaninstallaties, die dan ook langdurig ingezet zouden moeten worden en beschikbaar zouden moeten blijven.

Middels moderne gemonitoorde sensor- en meetapperatuur kan onderhavige uitvinding ook met een verhoogde zekerheid een veilige werkwijze gegarandeerd worden. Eén van de conventionele voorkeursmanieren om hefeilandpoten op te hogen ofte verlagen is om langszij middels een op een drijvend ponton geplaatste hoge, zware kraaninstallatie de hefeilandpootdelen aan te brengen en/of af te nemen.

Dit is een zeer kostbare en tijdrovende installatiemethode, die bovendien niet onafhankelijk van de soms hoge golfbewegingen van het kraanschip kan plaatsvinden.

Onderhavige uitvinding is door zijn modulaire en lichte opbouw relatief snel en eenvoudig te monteren en is in te zetten onder vrijwel alle weersomstandigheden; in ieder geval onafhankelijk van woelige zeeomstandigheden.

De beoogde portaalarm-hijsinrichting is een afgeleide van een portaalarm laad/losinstallatie om bijvoorbeeld een containerbak van een vrachtwagen te laden en/of te lossen én het is een afgeleide van een zogenaamde Gantry-kraan.

Een onhandige en omslachtige werkwijze van vijzelen in combinatie met verlengen is gevonden in het patentschrift: ”bar stock feeding device” onder nummer WO2014008821.

Onderhavige portaalarm-hijsinrichting is eenvoudig uit te voeren als een verplaatsbare bovenloopkraan met een verschuifbare lierconstructie, zodat de betreffende hijsinrichting op iedere hoogte in de hefeilandpoot te gebruiken is voor het laden, lossen of overzetten van goederen e.d. van en naar het hefeiland.

In het navolgende zal de uitvinding als voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, zoals weergegeven in Fig. 1 tot en met Fig.9.

De uitvinding is uitdrukkelijk niet beperkt tot de reeds beschreven uitvoeringen en ook niet tot in de navolgende tekeningen, die enkel als voorbeeld weergegeven zijn en op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevariëerd.

Uitdrukkelijk zij derhalve vermeld, dat andere uitvoeringsvormen dan onder Fig.1 tot en met Fig.9 weergegeven, gebaseerd op de principes van de uitvinding en de weergegeven conclusies tot de onderhavige uitvinding behoren.

Zo zal ook tot de uitvinding behoren de configuraties op basis van dubbelwerkende hydraulische cilinders, aan weerszijden van de portaalarm-hijsinrichting uitgevoerde kabels die samenwerkend trekkrachten op kunnen vangen, strandjacks etc. voor doorvoering van trek/drukbewegingen in kabels, die toegepast worden, indien de omstandigheden daar aanleiding toe geven.

Zo zullen de plaatsbepalingen van de vijzelcilinders te koppelen zijn aan de modernste gecomputeriseerde en gemonitoorde sensorbesturingen e.d., indien noodzakelijk.

Zo zal tenslotte het vijzelysteem in de hefeilandpoten in meerdere technische uitvoeringen mogelijk zijn.

Details, toepassingen en werkwijzen van tot de onderhavige uitvinding behorende constructieve uitvoeringen met de beoogde technische resultaten, zullen aan de hand van de Figuren 1 tot en met 9, beschrijvend worden toegelicht.

Uitdrukkelijk zij wederom vermeld, dat andere uitvoeringsvormen dan onder Fig.1 tot en met Fig.9 weergegeven, gebaseerd op de principes van de uitvinding, tot de onderhavige uitvinding behoren.

Fig.1 toont een conventionele wijze van verlengen van een hefeilandpoot.

Fig.2 toont onderhavige werkmethode.

Fig.3 toont een voltooide verlengexcertitie van een hefeilandpoot

Fig.4 toont een bovenaanzicht van de onderhavige portaalarm-hijsinrichting.

Fig.5 toont een vooraanzicht van de onderhavige portaalarm-hijsinrichting.

Fig.6 en 7 tonen bovenaanzichten op posities uit Fig.2.

Fig.8 en 9 tonen vooraanzichten op onderhavige vijzelinrichtingen.

Fig.1 toont een conventionele wijze van verlengen van een hefeiland-poot 1. Hierbij wordt doorgaans gebruik gemaakt van een in zee 2 drijvend kraanponton 3, dat is voorzien van een hoge kraaninstallatie 4, waarmee een hefeilandpoot-deel 5 op een bestaande hefeilandpoot 1 gehesen en geplaatst wordt.

Hierbij wordt het hefeilandpoot-deel 5 gehesen ter plaatse van de ligging van de zwaartelijn 6, dat in vlak van tekening rechtboven de zwaartelijn 7 van de bestaande hefeilandpoot 1 getekend is.

Bij deze conventionele werkwijze wordt het inhuren van een al dan niet zelfvarend kraanponton 4 als één van de belangrijkste kostenposten beschouwd, afgezien van de onwerkbaarheid bij al te grote zeedeining en windsterkten.

Vanzelfsprekend behoort het gebruik van een kraaninstallatie, dat op het niet nader aangegeven boorplatform, zou kunnen staan tot de mogelijkheden, maar doorgaans staat het boorplatform zo vol met apperatuur e.d. voor het boren, dat er geen plaats gereserveerd kan worden voor een kraaninstallatie, van welke uitvoering dan ook.

Fig.2 toont onderhavige werkmethode, waarbij bovenop hefeiland-poot 1 uit Fig.1 een hijsinstallatie 8 van het type portaalarm én een meervoudige vijzelinrichting 9 gecombineerd met een in het midden open framewerklO, welke rondom voorzien is van een railing 11.

De scharnierend op het werbordes geplaatste modulair samengestelde hijsinstallatie 8 is voorzien van een tweetal tuimel-portaalarmen 12, welke volgens de pijl 13 voorover- of achterover tuimelen middels een tweetal dubbeluitgevoerde druk-trekinrichtingen 14, gedeeltelijk bestaande als voorbeeld uit schematisch weergegeven dubbelwerkende hydraulische cilinders 15.

Middels de tuimelbeweging 13 wordt het door de portaallier 16 voldoende hoog opgehesen hefeilandpoot-deel 5 bovenop de bestaande hefeilandpoot 1 gepositioneerd, zoals verder weergegeven in Fig.3.

Fig.3 toont een voltooide verlengexcertitie van een hefeilandpoot 1, waarbij het framewerk 10 middels de vijzelinrichtingen 9 tot nagenoeg op het bovenste gedeelte van de hefeilandpoot 1 benaderd is en waarmee de hefeilandpoot 1 verlengd wordt met de identieke hefeilandpoot-deel 5.

De dubbeluitgevoerde druk-trekinrichting 14 is bij deze positie ingeschoven; de zwaartelijnen 6 en 7 staan na montage in eikaars verlengde.

Fig.4 toont een bovenaanzicht van de onderhavige portaalarm-hijsinrichting 8, waarbij de beide druk-treklnrichtingen 14 aan beide zijden voorzien zijn van bolscharnieren 17 om de druk- en trekkrachten door te leiden naar respectievelijk de portaalbalk 18 en de bordesconstructie 10. De portaalscharnieren 19 kunnen uitgevoerd worden als axiaal opgesloten pen-gatverbindingen om de tuimelbeweging 13 toe te staan.

Fig.5 toont een vooraanzicht op de onderhavige portaalarm-hijsinrichting. De identieke tuimel-portaalarmen 12 zijn ter plaatse van de bevestigingen 20 (eventueel losneembaar) vast verbonden met de portaalbalk 18, welke in dit voorbeeld voorzien is van een lierconstructie 16. Voor de eenvoud en de duidelijkheid zijn de hefeilandpoten 1 niet zichtbaar.

Fig.6 toont een bovenaanzicht op een postitie uit Fig.2, waarbij de zwaartelijn 6 van het hefeilandpoot-deel 5 (in dit voorbeeld onder de lier 16) zo dicht mogelijk gericht is naar het framewerk 10 om zo min mogelijk overhang van de hijsinstallatie 8 benodigd te hebben; bij een driehoekige doorsnede van een hefeilandpoot is dit het geval als een van de driehoekszijden (in dit geval driehoekszijde 21) langszij gekeerd is.

Nadat het hefeilandpoot-deel 5 tot boven de bordesrand gehesen is, dient hij gedraaid te worden, zoals aangegeven in Fig.7.

Fig.7 toont een bovenaanzicht op een gedraaide positie van het hefeilandpoot-deel 5 en bewegend naar de postitie van Fig.3, waarbij de koppeling definitief plaats kan vinden.

Fig.8 toont een vooraanzicht op de onderhavige vijzelinrichtingen 9, waarbij de verticale vijzelcilinders 21 ingeschoven getekend zijn en de klimklemmen 22 horizontaal ten opzichte van de niet nader aangegeven waterspiegel hydraulisch gesloten zijn en als zodanig meervoudig en symmetrisch ingrijpend zijn in geometrisch corresponderende profielopeningen van de niet nader aangegeven overeenkomende hefeilandpoten.

Voor de duidelijkheid en beter begrip zijn de corresponderende hefeilandpoten, de kraaninstallatie en het bordes met railing weggelaten. De vijzelinrichtingen 9 zijn allen middels de cilindervoeten 23 scharnierend gekoppeld met het framewerk 10, die rondom een hefeiland-poot geformeerd en in verticale zin vrijbewegend naar boven of naar beneden toe aangebracht zijn.

Vanzelfsprekend werken de zestal vijzelcilinders zodanig samen, dat het star gekoppelde framewerk 10 evenwijdig en waterpas naar boven of naar beneden kunnen bewegen.

Fig.9 toont een vooraanzicht op de onderhavige vijzelinrichtingen 9, waarbij de verticale vijzelcilinders 21 uitgeschoven getekend zijn en de klimklemmen 22 wederom horizontaal, ten opzichte van de niet nader aangegeven waterspiegel, hydraulisch gesloten zijn en als zodanig meervoudig en symmetrisch ingrijpend zijn in de geometrisch corresponderende profielopeningen van een hefeilandpoot Middels de in Fig.8 en 9 aangegeven uiterste cilinderposities van de vijzelinrichtingen 9 wordt aangegeven, dat het framewerk 10 cilinderslagsgewijs intermitterend omhooggevijzeld wordt waarbij op de einden van de cilinderslagen middels niet nader aangegeven bordesklemmen het framewerk 10 op de betreffende hefeiland-poot vastgeklemd wordt om vervolgens de vijzelcilinders 21 met geopende klimklemmen 22 in te laten gaan.

Kortom: Middels de Fig. 1 tot en met Fig.9 is de onderhavige verlengmethode toegelicht aan de hand van de combinatieconstructie van onderhavige portaalarm-hijsinrichting én de onderhavige hydraulische vijzelinrichtingen.

Claims (6)

1. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot met het kenmerk, dat de werkwijze van plaatsing gebaseerd is op onafhankelijkheid van de zeewater/ijsbewegingen.

2. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de verlenging per hefeilandpoot plaatsvindt middels een op te vijzelen kraaninstallatie.

3. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot volgens de conclusies 1 en 2 met het kenmerk, dat het hijsen en plaatsen van het velengdeel geschiedt middels een portaalarm-hijsinrichting, die voor andere hef-hijs- en overzetdoeleinden daarna nog bruikbaar blijft.

4. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot volgens de conclusies 1 tot en met 3 met het kenmerk, dat de portaalarm-hijsinrichting een gecontroleerde tuimelende hijs-/positioneringsbeweging kan maken.

5. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot volgens de conclusies 1 tot en met 4 met het kenmerk, dat de portaalarm-hijsinrichting én de vijzelinrichting modulair samengesteld zijn.

6. Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot volgens de conclusies 1 tot en met S met het kenmerk, dat de constructieve afmetingen van de portaalarm-hijsinrichting gebaseerd zijn op het volledig kunnen draaien van de te plaatsen hefeilandpoot-deel. Hierdoor is het hijsen in de meest gunstige hijspositie, waarbij het hijszwaartepunt van de last zo dicht mogelijk bij het zwaartepunt van de kraanfundatie ligt