NO141466B

NO141466B - DEVICE FOR MEASURING ANCHORAGE OF A PRODUCTION PLATFORM OR SIMILAR

Info

Publication number: NO141466B
Application number: NO753736A
Authority: NO
Inventors: Bjoern Steinsvik
Original assignee: Akers Mek Verksted As
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1979-12-10
Also published as: NO141466C; NO753736L

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrorér en anordning vedrorende The present invention relates to a device relating to

et forankringssystem for slike flytelegemer som produksjonsplattformer og lignende. Nærmere bestemt vedrorer oppfinnelsen en slik anordning for slike produksjonsplattformer e.l. som omfatter neddykkede oppdriftslegemer som ved hjelp av et antall vertikale soyler bærer et dekk, hvilken produksjonsplattform e.l. an anchoring system for such floating bodies as production platforms and the like. More specifically, the invention relates to such a device for such production platforms etc. which comprises submerged buoyancy bodies which, by means of a number of vertical columns, carry a deck, which production platform etc.

er forankret stasjonært i en onsket posisjon over havbunnen ved hjelp av forankringskabler,hver av hvilke i den nedre ende er festet til stasjonære forankringslegemer på havbunnen og i den ovre ende er festet til et i plattformkonstruksjonen inngående stramme-låseorgan/ idet hver enkelt av nevnte kabler er fort opp fra sjoen til plattformkonstruksjonen og videre gjennom inne i nevnte soyler anordnede sjakter. is anchored stationary in a desired position above the seabed by means of anchoring cables, each of which is attached at the lower end to stationary anchoring bodies on the seabed and at the upper end is attached to a tightening-locking device included in the platform construction/ as each of the said cables is quickly up from the lake to the platform construction and further through shafts arranged inside said soil.

Plattformer av denne art kommer fortrinnsvis til anvendelse på storre havdyp, hvor plattformen i flytende tilstand skal for-ankres til havbunnen mest mulig stasjonært. Oppfinnelsen fin-ner spesielt anvendelse for plattformer e.l. som er utstyrt med flere, fortrinnsvis fire slike vertikale soyler. Platforms of this type are preferably used at greater sea depths, where the floating platform must be anchored to the seabed as stationary as possible. The invention finds particular application for platforms etc. which is equipped with several, preferably four such vertical columns.

Slike strekk-forankrede plattformer anvendes vanligvis som produksjonsplattformer som forblir i den oppankrede posisjon over en produserende hydrokarbonforekomst inntil denne er tomt for hydrokarboner. En slik produksjonsplattform kan således forbli forankret på samme sted i 15-20 år eller mere, og forankringskablene eller lignende vil da i denne tid bli utsatt for store påkjenninger foruten korrosjonsbeskadigelse, slitasje eller lignende. Det er derfor klart at det i storre eller mindre grad blir nodvendig med utskiftinger og reparasjoner av forankringskablene med tilhorende utstyr. En slik utskifting kan måtte utfores under tildels særdeles vanskelige værforhold og må derfor kunne utfores enkelt, hurtig og sikkert. Such tension-anchored platforms are usually used as production platforms which remain in the anchored position over a producing hydrocarbon deposit until it is empty of hydrocarbons. Such a production platform can thus remain anchored in the same place for 15-20 years or more, and the anchoring cables or the like will then be exposed to great stress during this time in addition to corrosion damage, wear and tear or the like. It is therefore clear that, to a greater or lesser extent, it will be necessary to replace and repair the anchoring cables with associated equipment. Such a replacement may have to be carried out in sometimes extremely difficult weather conditions and must therefore be able to be carried out easily, quickly and safely.

Det er kjent å forankre slike plattformer til havbunnen ved It is known to anchor such platforms to the seabed with

hjelp av kabler, kjettinger eller lignende. Det er likeledes kjent å anordne og feste forankringskablerAjettinger til plattformens utvendige skrogdeler, og f.eks. US patent 3.540.396 using cables, chains or the like. It is also known to arrange and fasten anchoring cables Ajettinger to the platform's external hull parts, and e.g. US Patent 3,540,396

viser en slik utforelse som imidlertid er beheftet med store problemer i grov sjo som f.eks. i Nordsjoen. shows such an embodiment which, however, is fraught with major problems in rough view such as e.g. in the North Sea.

Det er videre, f.eks. fra US patent 3.577.946, kjent å feste forankringskabler direkte til et flytelegemes bunnparti, som til enhver tid befinner seg under havflaten. En slik utforelse er beheftet med store problemer når strekket i kablene skal justeres under bibehold av et flytelegemes konstante avstand over havbunnen foruten at utskifting av en forankringskabel under de samme betingelser ikke kan utfores på en forsvarlig måte. It is further, e.g. from US patent 3,577,946, known to attach anchoring cables directly to the bottom of a floating body, which is at all times below the sea surface. Such an embodiment is fraught with major problems when the tension in the cables must be adjusted while maintaining a floating body's constant distance above the seabed, in addition to the fact that the replacement of an anchoring cable under the same conditions cannot be carried out in a proper manner.

US patent 1.228.756 viser en strekkforankring hvor en stramme-anordning er anbragt inne i et skrog, fra hvilken strammeanord-ning forankringskabelen loper gjennom skrogets bunnparti. En slik forankringsanordning medforer store problemer med tetning ved kabelens gjennomfbring i skroget foruten at utsktifting av en kabel er tilnærmet umulig i åpen sjo slik at dette må utfores i en torrdokk eller lignende. US patent 1,228,756 shows a tension anchorage where a tensioning device is placed inside a hull, from which tensioning device the anchoring cable runs through the bottom part of the hull. Such an anchoring device causes major problems with sealing when the cable is passed through the hull, in addition to the fact that replacing a cable is virtually impossible in the open sea, so this must be done in a dry dock or the like.

Fra US patent nr. 3 154 039 er det kjent å føre forankringskablene fra dekket og ned gjennom plattformens bæresøyler. Bæresøylene har en innvendig diameter som er betydelig større enn forankringskablene og deres koblingsorganer, men i nedkant har søylen en innsnevring som på klyssaktig måte har økende diameter mot sin nedre ende. Imidlertid er den minste diameter av dette klyss betydelig større enn diameteren av f orankringskablene, og disse vil derfor ha mulighet til å bevege seg noe sideveis i klysset. From US patent no. 3 154 039 it is known to lead the anchoring cables from the deck down through the platform's support columns. The support columns have an internal diameter that is considerably larger than the anchoring cables and their connecting means, but at the bottom, the column has a narrowing which, in a glue-like manner, has an increasing diameter towards its lower end. However, the smallest diameter of this spigot is significantly larger than the diameter of the anchoring cables, and these will therefore have the opportunity to move somewhat laterally in the spigot.

I og ned at forankringskablene i bruk vil utsettes for betydelige strønkrefter son i sin tur vil sette kablene i svingebevegelser, vil kablene slå mot klysset og skape støy som forplanter seg gjennom plattformkonstruksjonen og er til betydelig sjenanse for personellet som må oppholde seg på plattformkonstruksjonen døgnet rundt. Dertil vil en slik gjennomføringsmåte medføre In addition, the anchoring cables in use will be exposed to significant tensile forces, which in turn will set the cables in swinging movements, the cables will hit the cleat and create noise that propagates through the platform structure and is a significant nuisance for the personnel who have to stay on the platform structure around the clock . Such an implementation method will also lead to this

stor slitasje av forankringskabelen i dennes berøringsområde. De relativt store sykliske oppdriftsvariasjoner som forårsakes av bølger i åpne havområder vil nemlig medføre en viss longitudinal great wear of the anchoring cable in its contact area. The relatively large cyclic buoyancy variations caused by waves in open ocean areas will cause a certain longitudinal

frem- og tilbakegående bevegelse av kabelen i klysset, og denne bevegelse vil gi en sterkt filende virkning. back and forth movement of the cable in the knot, and this movement will produce a strong filing effect.

Fra ålment tilgjengelig norsk patentansøkning nr. 75.1909 er From the generally available Norwegian patent application no. 75.1909 is

det også kjent en klysslignende føring for forankringskablene. Ulempene ved denne konstruksjon er stort sett de samme som for anordningen ifølge US patent 3 154 039. there is also known a cleat-like guide for the anchoring cables. The disadvantages of this construction are largely the same as for the device according to US patent 3,154,039.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er derfor å fremskaffe en anordning av den- innledningsvis nevnte art ved hvilken de ovennevnte ulemper og mangler er fjernet og som dessuten gir en rekke andre fordeler, bl.a. at styreorganets glidepasning i sjakten hindrer slag ved slingrebevegelse og gir gunstig kraft-overføring. Dette oppnås ved den i innledningen nevnte anordning, idet dennes kjennetegnende trekk fremgår av de efterfolgende patentkrav, samt av nedenstående beskrivelse av en foretrukket, men for oppfinnelsen ikke begrensende utforelsesform under hen-visning til tegningene, hvor Fig. 1 viser perspektivisk en plattform av den aktuelle type. The purpose of the present invention is therefore to provide a device of the nature mentioned at the outset in which the above-mentioned disadvantages and shortcomings are removed and which also provides a number of other advantages, i.a. that the sliding fit of the control body in the shaft prevents impact during wobble movement and provides favorable power transmission. This is achieved by the device mentioned in the introduction, as its characteristic features are apparent from the following patent claims, as well as from the following description of a preferred, but for the invention, non-limiting embodiment with reference to the drawings, where Fig. 1 shows a perspective view of a platform of the current type.

Fig. 2 viser et snitt av en soyle. Fig. 2 shows a section of a soil.

Fig. 3 viser foringssjakter anordnet i en soyle opp til et mellomdekk. Fig. 3 shows lining shafts arranged in a soyle up to an intermediate deck.

Fig. 4 viser fbringssjakter anordnet opp til hoveddekket. Fig. 4 shows delivery shafts arranged up to the main deck.

Fig. 5 viser en modifisert detalj ved en fbringssjakt. Fig. 5 shows a modified detail of a production shaft.

Fig. 1 viser som eksempel en utforelse, hvor flytelegemet består av et dekk 1 som understottes av et antall soyler 2, som rager opp over havflaten 11 fra et antall oppdriftslegemer 3 under havflaten. Plattformen er i flytende og delvis neddykket tilstand ved hjelp av kabler eller lignende 15 stramt forankret til peler, forankringselementer 16 eller lignende anordnet på havbunnen, således at plattformen får en mest mulig stasjonær forank-ringsposisjon over havbunnen. Fig. 2 viser et antall av tre fbringssjakter 5 anordnet innvendig i hver av sbylene 2 og fortrinnsvis i samme monster som gruppen 15 av forankringskabler vil ha i sine fester på havbunnen. Antall kabler som inngår i den samlede fortoyning kan variere og vil forst og fremst være avhengig av det totale forankringstrekk som det aktuelle flytelegeme frembringer. Fig. 1 shows, as an example, an embodiment, where the floating body consists of a deck 1 which is supported by a number of piers 2, which protrude above the sea surface 11 from a number of buoyancy bodies 3 below the sea surface. The platform is in a floating and partially submerged state by means of cables or the like 15 tightly anchored to piles, anchoring elements 16 or the like arranged on the seabed, so that the platform gets the most possible stationary anchoring position above the seabed. Fig. 2 shows a number of three fbring shafts 5 arranged inside each of the buoys 2 and preferably in the same monster as the group 15 of anchoring cables will have in their attachments on the seabed. The number of cables included in the overall mooring may vary and will primarily depend on the total anchoring pull produced by the floating body in question.

Soylene 2 har i det foreliggende eksempel relativt store dimen-sjoner så som 16 m diameter og 60 m hbyde og representerer således betydelige volumer som kan nyttiggjbres til andre formål eksempelvis for anbringelse av produksjonsutstyr eller lignende. Hver soyle er i sin vertikale utstrekning forsynt med et antall mellomdekk, som vist i fig. 3. In the present example, the piles 2 have relatively large dimensions such as 16 m in diameter and 60 m in height and thus represent significant volumes that can be used for other purposes, for example for placing production equipment or the like. Each pillar is provided in its vertical extent with a number of intermediate decks, as shown in fig. 3.

På ett av disse mellomdekk 4 som til enhver tid er beliggende over havflaten 11, er det for hver forankringskabel og sentralt over hver fbringssjakt 5 anordnet et stramme/låse-organ 6 som er forbundet med tilhbrende forankringsutstyr så som en kabel 7, et styreorgan 8 og en kabel 9 som utgjor forbindelsen med havbunnen. Forankringsutstyret er nærmere beskrevet i norsk patent nr. (patentansbkning nr. 75.3735) og vil ikke bli nærmere redegjort for i foreliggende fremstilling. On one of these intermediate decks 4, which is located above the sea surface 11 at all times, a tightening/locking device 6 is arranged for each anchoring cable and centrally above each delivery shaft 5, which is connected to the associated anchoring equipment such as a cable 7, a control device 8 and a cable 9 which forms the connection with the seabed. The anchoring equipment is described in more detail in Norwegian patent no. (patent application no. 75.3735) and will not be further explained in the present presentation.

Ifblge oppfinnelsen strekker fbringssjaktene 5 seg fra flytelegemets bunnparti 22 til et nivå over havflaten som i foreliggende eksempel utgjbres av mellomdekket 4, men under visse forhold kan det være formålstjenlig å fore sjakten opp til flytelegemets hoveddekk 23 som antydet i fig. 4. Fbringssjakten 5 står nedentil 12 i åpen forbindelse med sjben 13 slik at sjaktén til enhver tid vil være fylt med vann til et nivå 18 tilsvarende havoverflaten 11. Foringssjaktene 5 inngår konstruktivt i sby-lens konstruksjoner og således i plattformens og bibringer derved konstruktive fordeler. I særdeleshet gjelder dette i det nedre område, hvor styreorganet 8 befinner seg og som overforer den horisontale komponent av strekket i forankringen 9 til sby-len og plattformens nedre konstruktive deler. According to the invention, the delivery shafts 5 extend from the bottom part 22 of the floating body to a level above the sea surface which in the present example is provided by the intermediate deck 4, but under certain conditions it may be expedient to lead the shaft up to the main deck 23 of the floating body as indicated in fig. 4. The lining shaft 5 is at the bottom 12 in open connection with the ship 13 so that the shaft will at all times be filled with water to a level 18 corresponding to the sea surface 11. The lining shafts 5 form a constructive part of the structure of the building and thus of the platform and thereby provide constructive advantages . In particular, this applies in the lower area, where the control member 8 is located and which transfers the horizontal component of the tension in the anchorage 9 to the lower structural parts of the sylvester and the platform.

Styreorganet 8 er vertikalt bevegelig inne i resp. fbringssjakt, og denne vertikale bevegelsesfrihet er således fordelaktig ved den fbrste forankring av flytelegemet på oppankringsstedet hvor havdypet og derved kabelens 9 totale lengde er fastlagt på forhånd basert på grunnlag av dybdemålinger. I praksis har det vist seg at slike målinger ikke blir eksakte, men kan variere eksempelvis + 1 m i forhold til det eksisterende dyp. Slike variasjoner kan by på store problemer hvis forankringen f.eks. er festet til flytelegemets bunnparti eller lignende hvor korriger-inger av kabelens 9 lengde er meget problematisk. Slike og andre problemer ved justeringer er eliminert ved at styreorganet 8 ved sin vertikale bevegelsesfrihet i foringssjakten 5 kan for-flyttes og tilpasses nevnte variasjoner som så blir justert ved hjelp av stramme/låse-organet 6, anordnet på hoveddekket eller et mellomdekk 4. Ved at foringssjakten forloper i det minste til et område hvor vannivået 18 ikke kan nå opp til, er der hel-ler ingen tetningsproblemer ved gjennomforingen til dekkene av kabelen 7. The control member 8 is vertically movable inside the resp. fbring shaft, and this vertical freedom of movement is thus advantageous for the first anchoring of the floating body at the anchoring point where the sea depth and thereby the total length of the cable 9 is determined in advance based on depth measurements. In practice, it has been shown that such measurements are not exact, but can vary by, for example, + 1 m in relation to the existing depth. Such variations can present major problems if the anchoring e.g. is attached to the bottom part of the floating body or the like where corrections of the length of the cable 9 are very problematic. Such and other problems with adjustments are eliminated by the fact that the control member 8, due to its vertical freedom of movement in the liner shaft 5, can be moved and adapted to said variations, which are then adjusted with the help of the tightening/locking member 6, arranged on the main deck or an intermediate deck 4. that the casing shaft extends at least to an area where the water level 18 cannot reach, there are also no sealing problems when the cable 7 is fed through to the decks.

Anbringelse av en forankring som på forhånd er sammenmontert Placement of an anchorage that is assembled in advance

av de respektive deler, så som stramme/låseorgan 6, kabel 7, styreorgan 8, kabel 9 og en ikke nærmere vist koblingsdel 16 for bunnfeste skjer på en enkel måte ved at forankringen ved hjelp av en kran 24, anordnet f.eks. på dekket 1, fires ned gjennom foringssjaktens ovre åpne parti 23 inntil koblingsdelen 16 på havbunnen kan tilkobles en forankringspel eller lignende og stramme/låseorganet 6 hviler mot sin understottelse med slakke kabler. Under denne operasjon har flytelegemet et noe mindre dypgående enn i forankret posisjon. Når samtlige forankringer, eller et tilstrekkelig antall av disse er bragt i orden, bringes plattformen til forutbestemt forankrings-dypgående, hvorefter forankringenes strekk justeres, fortrinnsvis individuelt ved hjelp av stramme/låse-organene 6 inntil foronsket jevn belast-ning i forankringene er oppnådd og organet 6 låses så i denne posisjon. Ovennevnte fremgangsmåte er bare et eksempel, men uan-sett fremgangsmåte har styreorganet 8 den fordel at det kan bevege seg fritt i vertikal retning, og forankringen er således uavhengig av tilfeldige havdyps variasjoner og dermed den forut fastlagte lengde av forankringene. Ved store avvik på lengdene kan stramme/låse-organet 6 underbygges mot dekket for oppstram-ming utloses. of the respective parts, such as tightening/locking means 6, cable 7, control means 8, cable 9 and a not shown connection part 16 for bottom attachment takes place in a simple way by the anchoring using a crane 24, arranged e.g. on the deck 1, four down through the casing shaft's upper open part 23 until the coupling part 16 on the seabed can be connected to an anchoring pile or the like and the tightening/locking member 6 rests against its support with slack cables. During this operation, the floating body has a somewhat smaller draft than in the anchored position. When all the anchorages, or a sufficient number of them, have been put in order, the platform is brought to a predetermined anchorage depth, after which the tension of the anchorages is adjusted, preferably individually with the help of the tightening/locking means 6, until an expected uniform load in the anchorages is achieved and the member 6 is then locked in this position. The above-mentioned method is only an example, but regardless of the method, the control member 8 has the advantage that it can move freely in a vertical direction, and the anchoring is thus independent of random variations in sea depth and thus the predetermined length of the anchorings. In case of large deviations in the lengths, the tightening/locking member 6 can be supported against the tire for tightening.

Utskifting av en forankring foregår likeledes enkelt ved at denne frakobles 16 havbunnfestet, hvorefter forankringen hives opp gjennom sjakten i sin totale lengde og opp på dekket, hvorefter en ny forankring fortrinnsvis omgående senkes ned i sjakten mot havbunnen, hvor den kobles til og stramme/låse-organene settes i funksjon for justering til det forbnskede strekk i kablene. Replacement of an anchorage is also easily done by disconnecting it 16 from the seabed attachment, after which the anchorage is lifted up through the shaft in its total length and onto the deck, after which a new anchorage is preferably immediately lowered into the shaft towards the seabed, where it is connected and tightened/locked -the organs are put into operation for adjustment to the desired tension in the cables.

En plattform av denne art vil til enhver tid være under påvirk-ning av strbm og bblgekrefter som presser plattformen til hori-sontal forskyvning i forhold til den vertikale akse fra forank-ringsfeltet på havbunnen. Denne forskyvning kan særlig ved storre havdyp bevirke at kablene 9 må ha muligheter for betydelige svingebevegelser som antydet ved 19 og 20 i fig. 3. Når det er fare for at ekstreme svingninger kan oppstå, anordnes foringssjaktens 5 nedre parti fortrinnsvis med et utvidet konisk parti 21 som vist i fig. 5, slik at kabelen 9 under ingen om-stendigheter kommer i berbring med sjaktens nedre endeparti, hvorved unngås at kabelen utsettes for slitasje eller lignende. En slik konisk utvidelse vil likeledes forenkle innfbring av kabelens 7 endeforankringsorganer når en forankring via sjakten skal heves opp til dekket for utskifting eller reparasjon. A platform of this kind will at all times be under the influence of strbm and bblge forces which push the platform to horizontal displacement in relation to the vertical axis from the anchoring field on the seabed. This displacement can, in particular at greater sea depths, mean that the cables 9 must have opportunities for significant swinging movements as indicated at 19 and 20 in fig. 3. When there is a risk that extreme fluctuations may occur, the lower part of the casing shaft 5 is preferably arranged with an extended conical part 21 as shown in fig. 5, so that the cable 9 under no circumstances comes into contact with the lower end part of the shaft, whereby it is avoided that the cable is exposed to wear or the like. Such a conical extension will also simplify the insertion of the cable's 7 end anchorage means when an anchorage via the shaft is to be raised up to the deck for replacement or repair.

Claims

1. Device by means of anchoring a production platform etc. of the kind comprising submerged buoyancy bodies (3) which by means of a number of vertical columns (2) carry a deck (1), which production platform éTjy is anchored stationary in a desired position above the seabed by means of anchoring cables (9), each of which at the lower end are attached to stationary anchoring bodies on the seabed and at the upper end are attached to a tightening-locking device included in the platform construction, each of the aforementioned cables (9) being led up from the sea to the platform construction and further through shafts (5) arranged inside said columns (2), characterized in that said shafts (5) have an inner diameter corresponding to the outer diameter of a vertically sliding control device (8) arranged in the shaft (5), which control device is attached to the anchoring cable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the shafts (5) extend up to a level above the water surface (11) and almost all the way form a guide for the respective control device (8).