NO137355B - Fremgangsm}te og innretning for dynamisk } bringe et flytende legeme i en ¦nsket posisjon. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en innretning

for dynamisk å bringeet flytende legeme, f.eks. et oljeborings-

skip, til en ønsket posisjon ved hjelp av et antall skyvkraftfrembringende anordninger.

For utforsking og utnyttelse av olekilder og mineralforekomster på og under havbunnen, for flytende observasjonsplattformer,

for lasteplattformer og for flytende legemer av lignende art må

det flytende legeme kunne holdes i en bestemt posisjon mot virkningen av vind, bølger og strøm.

Posisjonsfast forankring av slike flytende legemer ved hjelp av ankerkjettinger o.l. er ikke lenger mulig i dypere farvann.

For slike tilfeller er det blitt vanlig dynamisk å bringe, henhv.

holde det flytende legemet i den ønskede posisjon. Herunder vil et antall fremdriftsanordninger, hvormed det flytende legemet eventuelt også kan være bragt ut til arbeidsstedet, bolde det flytende legemet i den ønskede posisjon og retning under utøvelse av skyvkrefter med forskjellige styrker og retninger. Ved hjelp av måleanordninger påvises avvikelser fra den ønskede posisjon og retning, og måleverdiene fra disse måleanordninger blir, etter tilsvarende omforming, benyttet for regulering av skyvkreftene fra de respektive fremdriftsanordninger, slik at det flytende legeme bringes tilbake til den ønskede posisjon, jfr. f.eks. tysk utlegnigs-skrift 1.256.564.

En slik fremgangsmåte for å bringe et flytende legeme til en ønsket posisjon fordrer naturligvis meget store ytelser fra fremdriftsanordningene, idet de avvikelser fra den ønske<d>e posisjon som kan tillates ikke er store. Sammenlignet med konstruksjonen av fremdriftsanordninger for alminnelig fremdrift må styrken være mer enn 1 1/2 gang så stor, dvs. fremdriftsanordningene for det flytende legemet må for dette formål være tilsvarende overdimensjonert. Alikevel er det ikke mulig å utelukke faren for at uventede og sterke kraftpåvirkninger på det flytende legemet ikke hurtig nok kan oppfanges og det kan således komme til eksempelvis borestreng-brudd når det gjelder et oleboringsfartøy.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å anvise en fremgangsmåte og

en innretning for dynamisk å bringe et flytende legeme til ønsket posisjon, hvorved det fordres bare lav energi og alikevel sikres en tilstrekkelig stor sikkerhet mot utillatelig store posisjons-Bndringer.

Denne oppgave er i henhold til foreliggende oppfinnelse-løst ved

en fremgangsmåte hvor i vind-, bølge-, og strøm-krefter som virker på det flytende legeme utregnes måleteknisk, med -'hensyn■ til'styrke og retning, før deres innvirkning og at de nødvendige skyvkrefter på det flytende legemet beregnes etter tilsvarende regnemessig omdannelse og etter sammenligning av de målteknisk utregnede verdier med en forhåndsbestemt verdi.

,Ved hjelp, av denne fremgangsmåte er det mulig å beregne eller' påvise de krefter som virker på det flytende legemet før de kommer til virkning. Ved den regnemessige utregning av de krefter som ventes kan nå de skyvkraftfrembringende anordninger styres for utøvelse av motsatt rettede krefter før kraften kommer til virkning. Hermed vinnes tid for innføring av de motsatt rettede krefter. Påvirkningen på det flytende- legemet av de ytre krefter kan derfor motvirkes med mindre krefter fordi det står et lengere tidsrom til rådighet.

For å kunne holde det flytende legemet i den forut bestemte posisjon er det derfor nødvendig med bare liten energi. Videre er det,

som følge av den tidlige frembringelse av motsatt rettede krefter, gitt større sikkerhet mot en utillatelig stor avdrift av det flytende legemet.

Spesielt ved borefartøyer eller andre flytende legemer hvis motstand mot ytre krefter er retningsømfintlig byr fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen på en ytterligere fordel. Det kan nemlig hindres at det flytende legemet svinges ut fra den optimale stilling (med minst motstand mot ytre krefter) og derved utsettes for større påvirkning, hvorfor det ville kreves støre energiytelse for overvinnelse.

I henhold til oppfinnelsen omfatter en innretning for utøvelse

av denne fremgangsmåte i og for seg kjente optiske, elektroniske og/eller akustiske måleanordninger og/eller trykkdåser e.l. for utregning av de ventede påvirkninger av vind, bølger og strøm med hensyn til styrke og retning, samt i og for seg kjente måleapparater for utregning av faktisk posisjonsendring i forhold til en forhåndsbestemt tilstand.

Rundt det flytende legemet kan. det være anbragt bøyer med måleanordninger. I data som fremskaffes ved hjelp av måleanordningene og måleapparatene blir da regneteknisk tilsvarende omformet slik at de nødvendige motkrefter kan fremskaffes tilstrekkelig tidlig fra de skyvkraftfrembringende anordninger.

,1 en ytterligere utførelsesform kan det flytende legemet være utstyrt med spirer eller utariragende stenger hvorpå det er anordnet måleanordninger.

I henhold til oppfinnelsen er det videre foreslått at det for omforming av de måleverdier som avgis fra måleanordningene og måleapparatene og for sammenligning av disse verdier med en forhåndsbestemt tilstand er anordnet regneanlegg hvis utgangssignaler benyttes til å styre de skyvkraftfrembringende anordninger.

To utførelseseksempler for oppfinnelsen skal beskrives i det følgende og ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil herunder også bli omtalt. Fig. 1 viser skjematisk en innretning i henhold til oppfinnelsen, utstyrt med bøyer, Fig. 2 viser skjematisk en innretning i henhold til oppfinnelsen, utstyrt med spirer eller utadragende stenger.

Det flytende legemet 1 er utstyrt med fire cykloidpropeller 2 av Voith-Schneider-type. Disse propeller kan variere skyvkraften både

med hensyn til størrelse og med hensyn til retning. I stedet for cykloidpropellene 2 kan det imdlertid også benyttes andre propell-typer, f.eks. svingbare propeller med regulerbar stigning. Skyv-kraf tfrembringelsen kan også fremskaffes ved hjelp av skyvkraftfrembringende anordninger som virker i fartøyets lengde- og tverr-retning. Rundt legemet 1 er det i større avstand f.eks. 100 m anordnet seks bøyer 3. Disse bøyer 3 er utstyrt med en vindmåle-anordning 4 som måler vindens retnings- og trykkendringer, og med trykkdåser 5 hvormed styrken på bølger og strøm kan måles. Dette skjer eksempelvis ved at høyden på en bølge måles, at den steilhets-grad utregnes og at dens Hastighet bestemmes. Måedataene fra vindmåleren 4 og trykkdåsen 5 overføres over ledninger 6 til et regneanlegg 7. I stedet for å overføres over ledningene 6 kan måledataene selvsagt også overføres trådløs til regneanlegget.

Videre blir de data som oppnås ved hjelp av måleutstyret med hensyn til den faktiske posisjonsendring også overført.til regneanlegget 7. I regneanlegget 7 blir de nødvendige motkrefter og motmomenter ubregnet og tilsvarende styresignaler overføres over styreledninger

9 slik at disse krefter kan utøves av cykloidpropellene 2...

I den utførelsesform som er vist i fig. 2 er det i stedet for

bøyer 3 benyttet spirer eller fremstikkende stenger 11, som er

anordnet på plattformen på det flytende legemet 1. Vindmåleren 4

og trykkdåsene 5 er da anordnet på spirene 11.

Selvsagt kan også utførelseseksemplet i fig.- 1 kombineres med det

i fig. 2, dvs. at det i tillegg til bøyene 3 anordnet i stor

avstand rundt det flytende legemet 1 kan oppnås ytterligere målinger i nærområdet ved hjelp av de fremstikkende stenger 11.

Det er også mulig å anordne de nødvendige måleinnretninger 10 for påvisning av de ytre krefter ombord på det flytende legemet, enten alene eller, som antydet i fig. 1, i kombinasjon med de måleanordninger 4 og 5 som er anbragt på bøyene 3. Forut for utøvelse av fremgangsmåten i virkeligheten må det ved hjelp av modell- og fullskal a-forsøk utregnes styrken på de faktiske krefter som utøves av vind , bølger og strøm, hvoretter de derved oppnådde data sammenlignes med de fra måle- og regne-operasjonene. Fremgangsmåten kan så korrigeres inntil de oppnådde verdier stemmer tilstrekkelig overens. Derved kan måleanordningene benyttes som givere for styreimpulsene til de skyvkraftfrembringende anordninger.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for dynamisk å bringe et flytende legeme, f.eks.' et oljeboringsskip, i en ønsket posisjon ved hjelp av et antall skyvkraftfrembringende anordninger, karakterisert ved at de krefter (vind, bølger, strøm) som virker på det flytende legeme (1) utregnes måleteknisk før deres innvirkning med hensyn til styrke og retning, og at de nødvendige skyvkrefter på det flytende legeme beregnes etter tilsvarende regnemessig omdannelse og etter sammenligning av de måleteknisk utregnede verdier med en forhåndsbestemt verdi»

2. Innretning for dynamisk å bringe et flytende legeme, f.eks. et oljeboringsskip, i en ønsket posisjon ved hjelp av et antall skyvkraftfrembringende anordninger, ved en fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter i og for seg kjente optiske, elektroniske og/eller akustiske måleanordninger (4,10) og/eller trykkdåser (5) e.l. for utregning av de ventede påvirkninger av vind, bølger og strøm med hensyn til styrke og retning,samt i og for seg kjente måleapparater (12) for utregning av faktisk posisjonsendring i forhold til en forhåndsbestemt tilstand.

3. Innretning som angitt i krav 2, karakterisert ved at det rundt det flytende legeme (1) er anbragt bøyer (3) med måleanordninger (4,5).

4. Innretning som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at det flytende legeme (1) er utstyrt med spirer eller utadragende stenger (11) hvorpå er anordnet måleanordninger (4,5).

5. Innretning som angitt i krav 2-4, karakterisert ved at det for omforming av de måleverdier som avgis fra måleanordningene (4,5,10) og måleapparatene (12) og for sammenligning av disse verdier med den forhåndsbestemte tilstand er anordnet regneanlegg (7) hvis utgangssignaler benyttes til å styre de skyvkraftfrembringende anordninger (2).