NO135929B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et fartøy som tjener til arbeid i åpent farvann, særlig til legging av rørledninger.

Fartøyer til legging av rørledninger på dypt vann kan

generelt være av tre typer, nemlig lektere, skip og halvt nedsenk-

bare fartøyer.

Av disse typer utgjør lekteren det "klassiske" leggefartøy,

idet dette i prinsippet er utformet som en forholdsvis lang, bred og lav kasse med stor dekksplass og god innvendig plassutnyttelse. Leggefartøyer av lektertypen er imidlertid sterkt utsatt for bølge-krefter på grunn av det store vannlinjeareal i forhold til deplasementet/ og hive-, rulle- og stampebevegelsene på grunn av bølger av forholdsvis moderat størrelse kan lett bli så kraftige at rørleggingen må innstilles. Videre gir lekterens form stor fremdriftsmotstand ved forflytning over lange avstander, f.eks. til et nytt operasjonsfelt eller til land for ettersyn og service.

Leggefartøyer av skipstypen har et skips sjødyktighet, dvs. bedre bevegelsesegenskaper og mindre fremdriftsmotstand ved

forflytning enn lektertypen, og på grunn av skrog-

formen lar disse fartøyer seg lett anvende til rørleggingsformål. Imidlertid gjør den større høyde og lengde av legge-

fartøy av skipstypen at værkreftene sideveis kan virke inn i større grad enn hva tilfellet er ved leggelektere, noe som er ugunstig for posisjoneringen av skipet under leggeoperasjonen. For at et legge-fartøy av skipstypen skal kunne få de best mulige egenskaper, har man derfor søkt å utføre spesialbygde leggeskip med redusert dyp-

gang, økt bredde og redusert vindfang, samtidig som den strømlinje-formede skrogform er søkt beholdt.

Den tredje type leggefartøyer er halvt nedsenkbare legge-fartøyer, som i første rekke oppviser gunstige bevegelsesegenskaper

i bølger. Deplasementet av slike fartøyer utgjøres hovedsakelig av neddykkede pontonger, hvorpå der er anordnet vertikale søyler som bærer dekket, og søylenes vannlinjeareal er lite i forhold til deplasementet. Imidlertid må dekket være så høyt over vannflaten at bølgene ikke rekker opp, noe som sammen med den nødvendige klaring fra bølgetoppene medfører at rørproduksjonslinjen må ligge relativt høyt over vannet, så der stilles store krav til stingeren som skal lede røret fra arbeidsdekket og ned i vannet. Dessuten begrenser fartøyets stabilitetsegenskaper rørlagerkapasiteten på dekk, og den åpne konstruksjon under dekket gir ikke ly ved lasting av rør fra transportfartøyer.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å gi anvisning på et fartøy som i første rekke egner seg som leggefartøy, og som ved sin karakteristiske skrogform oppviser alle de samme fordelaktige egenskaper som et vanlig fartøy med konvensjo-nelt lekter- eller skipsskrog, samtidig som det også i større grad oppviser de bevegelsesegenskaper ved halvt nedsenkbare fartøyer som er fordelaktige ved legging av rør i åpent farvann, særlig under værforhold som ellers ved bruk av konvensjonelle leggefartøyer ville tilsi avbrudd i leggingen.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved et fartøy av den inn-ledningsvis angitte art, og fartøyet ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at skroget i området ved og/eller like under vannlinjen er konstruert med en brå tverrsnittsøkning, idet skrogflaten i dette område er knekket utover for tilnærmet horisontalt å

rage ut fra det overliggende skrogparti for deretter å gå over i et tilnærmet vertikalt nedoverragende parti som slutter seg til skrogets bunn.

Forsøk og beregninger har vist at bevegelsene til et legge-fartøy med et skrog av en slik utformning er redusert betraktelig. Dette skyldes at skrogformen ifølge oppfinnelsen gir lengre egen-svingningsperioder for skipets hive-, stampe- og rullebevegelser, idet en slik skrogform bevirker at større masser og medsvingende vannmengde kommer i bevegelse i forhold til de tilbakeførende krefter som skriver seg fra vannlinjeplanets geometri. Skrogformen bevirker også større grad av dempning av de samme bevegelser.

En slik skrogutformning som den foreliggende oppfinnelse gir anvisning på, vil også tillate større variasjoner i last og ballast,

noe som er særlig gunstig under lasting og utlegging, idet skipets tyngde da kan endre seg forholdsvis raskt. Skrogformen ifølge oppfinnelsen er også gunstig under bruk av tungløftkran, idet skrog-

formen ved liten dypgang gir stor metasenterhøyde over skipsbunnen.

Ved å avpasse dypgangen slik at den brå tverrsnittsøkning av

skroget kommer til virkning ved vannlinjen, vil man oppnå en sprang-

vis økning i metasenterhøyden, noe som gir stor initial stabilitet.

Ved at man ifølge oppfinnelsen lar skroget smalne av mot vannlinjen hovedsakelig i området ved forenden og/eller ved akterenden, og at utvidelsen av skroget under vannlinjen er mest fremtredende i disse områder, vil man særlig oppnå en reduksjon av bølgevirk-

ningens innflytelse på skipets stampebevegelse. Det er av særlig betydning under leggingen av rørene, da fartøyets stampebevegelse vil innvirke på rørets vinkelstilling og høyde i forhold til sjøover-flaten, en stilling som er meget kritisk når det gjelder de dynamiske på-kjenninger som røret utsettes for under utleggingen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen, som viser et foretrukket utførelses-

eksempel på et leggefartøy ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 er et sideriss av et fartøy ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser snitt etter linjen I-l på fig. 1.

Fig. 3 viser snitt etter linjen II-II på fig. 1.

Fig. 4 viser snitt etter linjen III-III på fig. 1.

Fig. 5 viser snitt etter linjen IV-IV på fig. 1.

Fig. 6 er et grunnriss av fartøyet ifølge oppfinnelsen.

På tegningen betegner 1 generelt et fartøy av skipstypen

som i den foreliggende utførelsesform er konstruert for legging av rørledninger på dypt vann. Fartøyet eller leggeskipet 1 består hovedsakelig av et skrog 2 med et hoveddekk 3 og et øvre dekk 4. På

det øvre dekk 4 er der anordnet en heisekran 5 med svingbar mast 6, hjulgående traverskraner 7 som beveger seg på ikke viste skinner langs det øvre dekk 4, og en overbygning 8 som f.eks. kan romme forskjellige fasiliteter og kommandorom. Kranen 5 tjener til løfting av tungt utstyr ved f.eks. plattforminstallasjoner, mens kranene 7 tjener til lasting av rørlengder som bringes ut til leggeskipet 1, og til forflytning av rørlengdene, som etter trans-porten lagres i lasterom og på øvre dekk. Når værforholdene tillater

det, sveises rørlengdene sammen til en kontinuerlig rørstreng som legges ut via en fortrinnsvis bakoverskrånende produksjonsrampe 3a, samtidig som fartøyet under leggingen er forankret og trekkes frem ved hjelp av ikke viste vinsjer. Produksjonsrampen 3a går ved sin bakre ende over i en profUformet stinger, som antydet ved 9. Stingeren 9 er svingbart anordnet ved skipets akterende og kan fastholdes i forskjellige nedoverrettede vinkelstillinger, eventuelt utstyres med justerbar oppdrift for å meddele røret ønsket krumning når dette senkes ned i vannet. Omtrent midtskips er der anordnet en brønn 9a gjennom hvilken dykkere eller froskemenn har adgang til områder under skipet og til områder under vann som krever ettersyn.

Skipets skrog 2 er i området over vannllinjen 10 utført som et vanlig skipsskrog, idet det som vist på fig. 5 i området ved vannlinjen 10, er utformet strømlinjeformet ved forenden 11 og akterenden 12 for å få liten fartsmotstand. Ved forenden og akterenden smalner skroget jevnt av fra overkanten langs rette eller svakt krummede flater som strekker seg innover og nedover mot vannlinjen 10, slik det tydeligst fremgår av fig. 1, 2 og 4, mens det i sitt midtparti 13 har tilnærmet parallelle, vertikale sideflater, som best vist på fig. 3.

I området ved vannlinjen 10, som i den foreliggende beskrivelse er ment som en referanse, og som selvsagt under endrede vektforhold ombord på skipet kan variere, går skroget ved forenden 11 og akterenden 12 over i tilnærmet vertikale partier, henholdsvis lia og 12a.

Under partiene lia, resp. 12a, er skroget 2 ved forenden 11 og akterenden 12 utformet med en brå tverrsnittsøkning, idet skrogflaten i dette område er knekket horisontalt utover for dannelsen av kantede utbulinger henholdsvis 11b og 12b, slik som best vist på

fig. 1, 2, 4 og 5. Ved forenden 11 har utbulingen 11b, som best vist på fig. 2, et tilnærmet rektangulært vertikaltverrsnitt, og som vist på fig. 1 og 5, er utbulingen 11b mest fremtredende helt forut og smalner av akterover til den går over i skipets midtparti 13. Avsmalningen av utbulingen kan f.eks. strekke seg over ca. 1/10 - 1/3 av skrogets lengde. Den fremre utbuling 11b har, skjønt den rager ut fra hovedpartiet av skroget, et strømlinjet profil, som sett ovenfra har form av en halvellipse som vist på fig. 5.

Den bakre utbuling 12b er formet slik at den er mest fremtredende helt akterut slik det fremgår av fig. 1 og 5. Gjennom det bakre parti av skroget 1 og også gjennom utbulingen 12b strekker der seg en uttagning 13'med en bredde svarende til bredden av stingeren 9. Under drift vil stingeren 9 som en forlengelse av produksjonsrampen 3a strekke seg fra denne og ned i vannet gjennom uttagningen 13', slik at stingeren 9 ligger beskyttet mot påvirkninger fra vær og bølger.

Det mest fremtredende parti av utbulingen 12b ligger altså helt akterut, og utbulingen 12b avtar i dimensjon mot skipets midtparti 13 hvor den går over i skipssiden etter f.eks. ca. 1/10 - 1/3 av skipets lengde.

Ved hjelp av den fremre og aktre utbuling henholdsvis 11b og 12b oppnås der meget gode bevegelsesegenskaper hos leggeskipet 1 under leggeoperasjonen. Beregninger og modellforsøk har vist at der ved et 165 m langt fartøy av den beskrevne type fås lengre egenperioder med hensyn til rulle-, stampe- og hivebevegelser i forhold til lekterformede og skipsformede fartøyer av sammenlign-bare dimensjoner. En lengre egenperiode for de nevnte bevegelser medfører at fartøyet blir mindre påvirket av sjø- og værforholdene på leggeplassen, noe som bidrar til at fartøyet som er bygget etter de ovennevnte retningslinjer, vil kunne benyttes til rørlegging under værforhold hvor konvensjonelle leggeskip og -lektere må innstille leggingen i påvente av bedre vær.

Sammenlignet med vanlige leggefartøyer med konvensjonelle skipsskrog blir stampebevegelsen og hivebevegelsen av fartøyet ifølge oppfinnelsen særlig lite påvirket av bølger forfra og aktenfra. Ved beregninger er det påvist at amplitudene av disse bevegelser som funksjon av bølgeperioden for ordinære bølger er meget lave særlig for bølgeperioder i området 6-10 s, et område hvor mesteparten av den energi som f.eks. forekommer i de mest vanlige bølgespektra i Nordsjøen, befinner seg. Således utgjør fartøyet ifølge oppfinnelsen et fartøy som i forhold til kjente skipsfartøyer foruten å ha gode fremdriftsegenskaper, plassegenskaper og lasteevne, også oppviser bevegelsesegenskaper som er meget gunstige for et fartøy til legging av rørledninger i åpent farvann.

Ved at skroget under vannlinjen er forøket i form av de oven-for beskrevne utbulinger oppnås der, foruten de bedrede bevegelsesegenskaper under legging av rør, også mulighet for større lagrings-kapasitet eller rom for ytterligere ballast. Ved å tømme ballast-tankene kan man raskt tildele fartøyet en passende dypgang!for forestående kranarbeid, idet den utbulede form av skroget ved liten dypgang, dvs. når utbulingene såvidt kommer opp i vannflaten, gir en høy beliggenhet av metasenteret. Når utbulingsområdet kommer til virkning i vannflaten, vil metersenterets høyde over fartøyets bunn gjøre et sprang, samtidig som skroget fremdeles har et relativt stort deplasement, og samtidig som den relative forskyvning av tyngdepunktet, ikke vil være kritisk, dvs. man oppnår en bedret initial stabilitet som er fordelaktig ved kranarbeide.

Det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til den beskrevne utførelsesform. Utbulingene, enten de er anordnet ved forenden og/eller akterenden, kan f.eks. rage ut over hoveddekkets prosjeksjon, idet man også ved en slik skrogform vil oppnå de samme gunstige virkninger, forutsatt at der foreligger et tilstrekkelig stort forhold mellom deplasement og vannlinjeareal.

Ifølge oppfinnelsen kan selvsagt også fartøyer av lektertypen med mer kasseformet skrog uten spesielle strømlinjeegenskaper gis tilsvarende utbulninger i for- og akterskipet.

Claims (5)

1. Fartøy: som tjener til arbeid i åpent' farvann, særlig til legging av rørledninger, karakterisert ved at skroget (2) i området ved og/eller like under vannlinjen (10) er konstruert med en brå tverrsnittsøkning, idet skrogflaten i dette område er knekket utover for tilnærmet horisontalt å rage ut fra det overliggende skrogparti for deretter å gå over i et tilnærmet vertikalt nedoverragende parti som slutter seg til skrogets bunn.

2. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at skroget (2) fra overkanten og nedover mot området ved vannlinjen (10) smalner av mot denne, og i området ved vannlinjen og hovedsakelig like over denne har tilnærmet vertikale partier (lia, 12a).

3. Fartøy som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at skroget (2) er utformet med en brå tverrsnitts-økning hovedsakelig i området (11b) ved forenden (11) og/eller området (12b) ved akterenden (12).

4. Fartøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at den brå tverrsnittsøkning ved forenden, resp. akterenden, er tilveiebragt omtrent over 1/10 - 1/3 av skrogets lengde.

5. Fartøy som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at den brå tverrsnittsøkning ved akterenden er utført som to kantede utbulinger (11b, 12b), som mellom seg levner en uttagning (13') som strekker seg tilnærmet i hele skrogets høyde.