NO145652B - Fortoeyningssystem for en marin konstruksjon. - Google Patents

Description

Ved boring og produksjon av offshore-brønner i

mange deler av verden har plattformer med strekkbelastede ben vist seg å være egnede konstruksjoner som på en fordelaktig måte kan tilpasses forhold som hindrer bruk av de vanlige flytende eller halvt neddykkede plattformer. Under bruk holdes plattformer med strekkbelastede ben i en delvis neddykket tilstand ved en kombinasjon av ballast og fastgjøring ved hjelp av flere i hovedsaken vertikale kabler som strekker seg ned til ankere som er godt innleiret i havbunnen.

Slike konstruksjoner har en tendens til å redus-

ere rulling og stamping og vertikale bevegelser som skyldes vær-forholdene i boreområdet. De er imidlertid beheftet med ulemper ved bruk i farvann hvor man må regne med is. Dette skyldes at fastholdingsanordningene er av en slik art at det ikke er mulig å fjerne plattformen raskt når man oppdager at den står i veien for større flytende gjenstander, så som f.eks. et isfjell, driv-

is ogllignende.

Da slike store, naturlige flytende gjenstander

under, påvirkning av vind og sjø, har vist i praksis å være helt uimotståelige, vil den eneste brukbare løsning være temporært å flytte plattformen.

Å frigjøre en vanlig plattform uten å tape foran-kringsliner og ankere nødvendiggjør bruk av båter og hjelpeut-

styr og en slik prosedyre er altfor tidskrevende når det dreier seg om en nødforflytning i områder som er utsatt for angrep av is. Por plattformer med strekkbelastede ben har man de samme problemer. I tillegg kommer at forankringslinene er under høy strekkbelastning og således ikke uten videre kan slippes, men må slakkes jevnt før de frigjøres fra plattformen.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et fortøyningssystem for en marin konstruksjon som innbefatter-en halvt neddykkbar innretning med minst en styrt oppdriftsanordning med muligheter for ending av- innretningens oppdrift for derved å regulere innretningens flytestilling i vannet, en forankringsanordning på havbunnen, strekkpåkjennbare nedholdings-forankringskabler for innkobling mellom innretningen og forankringanordning-en for trekking av innretningen ned i vannet mot de oppoverrettede oppdriftskrefter, og strammeanordninger på innretningen for variering av strekket i forankringskablene, og å utforme fortøy-ningssystemet slik at man får selvutløsing når strekket i kabelen avlastes, slik at. innretningen derved frigis fra den fast-spente stilling.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt et fortøyningssystem som angitt i krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen går frem av underkravene.

Sålengde den ønskede strekkbelastning hersker i kabelen vil innretningen holdes i ønsket arbeidsstilling. Så snart kabelstrekket oppheves vil den ene koblingsdel innta en slik stilling at den lett kan frigjøres eller frigjør seg selv og derved frigjør fastholdings- eller nedholdingskabelen, hvor-ved plattformen frigjøres.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvis-ning til tegningene, hvor

fig. 1 viset et oppriss av en marin plattform av den type som har strekkbelastede ben,

fig. 2 viser et utsnitt i større målestokk av en del av plattformen,

fig. 3 viser et utsnitt av kabelkoblingen,

fig. 4 viser et sideriss av fig. 3j og fig. 5 viser et snitt etter linjene 5-5 i fig. 2.

I fig. 1 er det vist en plattform 10 som holdes i halvt neddykket tilstand. Selve plattformen kan ballastes. Et stort antall slike plattformer benyttes innen petroleumindustrien, primært for boring av brønner i havbunnen.

I utførelseseksemplet er plattformen bygget opp med flere avlange, vertikalt anordnede søyler 11, hvis oppdrift kan reguleres. Søylene er avstivet og samlet ved hjelp av flere strevere 12.

De respektive søyler er øverst tilknyttet et ar-beidsdekk 13• På dette er det plassert et boretårn med tilhø-rende utstyr for boring av brønnhull, eventuelt for produksjon av olje og gass.

Under normale forhold, før den er trukket ned til sin arbeidsstilling, vil plattformen 10 flyte på overflaten som følge av den oppdrift som søylene 11 og streverne 12 gir. Søylene 11 er forsynt med egnede innvendige anordninger for å muliggjøre en regulering av oppdriften, slik at plattformen kan reguleres til forskjellige dybder i samsvar med arbeidsbetingel-sene .

En slik plattform 10 er også vanligvis, som følge av oppdriftsanordningene, i stand til å heves til en høyde som muliggjør en lett tauing eller sléping av plattformen til og fra oppstillingsstedet etter behov.

Når plattformen skal oppstilles plasseres flere ankere 16 i eller på havbunnen. Fordelaktig anordnes ankerne etter et bestemt mønster i samsvar med fordelingen av nedhol-dingspunktene på plattformen 10. I dette tilfelle er det antydet ankere 16 av nedgravings- eller nedpelingstypen, men andre ankere kan naturligvis benyttes. Hvert anker har en forbindelsesdel 18 for samvirke med nedtrekkingskablene 17»

Nedtrekkings- eller strekkablene 17, som bestem-mer plasseringen av selve plattformen 10 i sjøen, kan være ut-ført som enkle kabler eller som kabelbunter. Hver kabel eller kabelbunt er ved sin nedre ende forbundet med et nedenfor liggen-de anker 16 og er ført opp til plattformen 10. I plattformen 10 er kabelen ført gjennom en kabelføring 19.som er fasrtgjort ne-derst på søylen 11. Kabelføringen tjener til føring og holding av kabelen i søyleområdet.

Den øvre enden til kabelen 17 innbefatter en flottør eller bøye 21. Denne kan innbefatte utstyr som er bereg-net til å holde kabelen flytende etter at den er frigjort ved hjelp av koblingen 22. Bøyen 21 omgir og holder den øvre enden av kabelen 17 ved eller nær vannoverflaten på en slik måte at isfjell eller drivis kan drive over eller forbi uten å ødelegge selve plattformen 10 eller kabelen.

Kabelens 17 øvre ende er ved hjelp av en kobling 22 løsbart forbundet med et strammesystem 23 hvormed kabelen 17

kan slakkes eller strammes etter behov. Kabelens innteekkings-mekanisme består av en eller flere kabler 26 som går rundt en flerskåren taljeskive 27- Med denne mekanisme kan man regulere

strekkbelastningen på plattformen 10. Strammekabelen går til strammemekanismen 23. x

Av figurene 3 og 4 går det frem at hver kabel 17 er tilknyttet en kobling 22 som fordelaktig er anordnet like over bøyen 21 og under vannflaten. Hver kobling 22 innbefatter sammenkoblede øvre og nedre koblingsdeler 32 og 33-

I arbeidstilstanden vil kabelen 17 holdes under

et i hovedsaken konstant strekk. De to koblingsdeler 32 og 33

vil da ligge i kabelens hovedretning, det vil si nært opptil søylen 11. Kabelen er vanligvis så godt som vertikal, og det be-tyr at koblingsdelene strekkpåkjennes slik at de også ligger" langs en vertikal linje.

Den øvre koblingsdel 32 i koblingen 22 er utformet som en enhetlig del, fordelaktig utformet av et høyfast stål, f.eks. støpestål. Koblingsdelen 32 har motliggende avstands-plasserte sidevegger 34 og 36 og i disse sidevegger er det opp-lagret en bolt 38 som bærer taljeskiven 27. Taljeskiven 27 er dreibar på bolten 38 og samvirker med flere kabelseksjoner 26

som utgjør den regulerbare del av inntrekkingsanordningen 24.

Koblingsdelen 32 har en massiv endevegg 39 som strekker seg mellom de respektive sidevegger 34 og 36. Endeveg-gen 39 begynner på et sted nær koblingsdelens nedre ende og slutter i nærheten av undersiden av taljeskiven 27, slik at taljeskiven ikke hindres i sin dreiebevegelse.

Mellom de respektive sidevegger 34 og 36 er det utformet et opptak 41 som er slik utformet at det kan oppta en korresponderende del av den nedre koblingsdel 33.

Den nedre koblingsdel 33 er utformet med en

basis 42 som er utvidet og hindrer bøyen 21 1 fra å stige opp på koblingen 32, 33. Et skaft 43 strekker seg opp hovedsakelig vertikalt i fra basisen 40. Dette skaft 43 har stort sett konstant diameter og er utformet for å tåle den belastning som strekkbelastningen av kabelen 17 medfører. Øverst går skaftet 43 over i et hode 44. Hodet har et nedre, utover utvidet kon-vekst parti som går over i et maksimalt midtparti. Deretter går hodet over i et hovedsakelig ovalformet øvre parti.

Når koblingsdelene 32 og 33 samvirker med hverandre vil hodet 44 ligge inne i opptaket 4l. Hodet 44 vil samvirke med et sirkulært sete 46 som er utformet i den nedre del av koblingsdelen 33.

Opptaket 41 i koblingsdelen 32 er utformet slik at det på en glidbar måte kan oppta hodet 44. Opptaket 4l har en avlang sideveis plassert åpning som er utformet med et utvidet øvre parti 48 og et relativt innsnevret eller trangt parti 49. Når hodet 44 skal settes på plass kan hodet 44 og det smalere skaft 43 tres inn i opptaket 41 ved hjelp av en kombinert nedadrettet og siderettet bevegelse av den nedre koblingsdel 33-

For å lette hurtig løsgjøring av koblingen 32,

33 er opptaket 4l forsynt med en utover skrånende vegg 51. Denne opptaksvegg kan være utformet i selve koblingsdelen eller kan

ha form av en løsbar sko som settes på plass i en egnet utspa-ring.

De respektive koblingsdeler bringes til samvirke med hverandre ved at hodet 44 som nevnt bringes inn i opptaket 48, 49 ved hjelp av en kombinert sideveis og nedadrettet bevegelse. Skaftet 43 vil da kunne gå gjennom den smale åpning 49. Hodets 44 øvre parti vil gli mot veggen 51 og derved presses hodet ned til koblingsstilling mot setet 46.

Når det utøves en strekkbelastning på den øvre koblingsdel 32 ved hjelp av mekanismen 24 vil setet 46 løftes og legge seg skikkelig an mot hodet 44. De to koblingsdeler vil forbli sammenkoblet så lenge strekkbelastningen hersker i kabelen 17.

For å muliggjøre en hurtig frigjøring av plattformen 10 fra ankerne 16 før plattformen forlater arbeidsstedet avlastes strekkbelastningen i kablene 17. Dette kan skje enten ved hjelp av strammesystemet 23 eller ved- å senke plattformen 10 ved hjelp av plattformens ballastsystem.

Når strekket i kabelen 17 slakkes vil den øvre koblingsdel 22 gli ned over koblingsdelen 33 som bæres i vannet av bøyen 21. Som følge av at plattformen 10 stiger vil kabelen 17 gli nedover gjennom kabelføringen 19 helt til bøyen 21 når kabelføringen. Videre senking vil da bevirke at bøyen og derved også kabelen bringes klar av kabelfør ingen.

Når koblingsdelen 32 glir nedover vil det øvre parti, av hodet 44 gli mot føringsveggen 51 og derved bevirkes en sideveis forskyvning av koblingsdelene 32 og 33 i forhold til hverandre.

En nedsenking av koblingsdelen 32 vil tillate

a-t hodet 44 styres oppover og ut gjennom opptakets innførings-åpning, og koblingsdelene frigjøres helt fra hverandre.

Nå vil plattformen 10 være helt fri og kan'sle-pes vekk eller på annen måte beveges vekk fra oppstillingsstedet, f.eks. ved hjelp av eget fremdriftsmaskineri. De respektive kabler 17 kan forbli ved eller nær vannflaten ved hjelp av bøyene 21 og kan lett fiskes opp igjen når plattformen 10 senere kan bringes tilbake på plass.. Koblingen^22 for hver kabel kan da bringes på plass igjen og det kan utøves de nød-vendige strekkbelastninger for å senke plattformen 10 til ønsket dybde på oppstillingsstedet.

Claims (8)

1. Fortøyningssystem for en marin konstruksjon som innbefatter en halvt neddykkbar innretning (10) med minst en styrt oppdriftsanordning (11) med muligheter for endring av innretningens oppdrift for derved å regulere innretningens flytestilling i vannet, en forankringsanordning (16) på havbunnen, strekkpåkjennbare nedholdings-forankringskabler (17) for innkobling mellom innretningen og forankringsanordningen for trekking av innretningen ned i vannet mot de oppoverrettede oppdriftskrefter, og strammeanordninger (23, 24, 26, 27) på innretningen for variering av strekket i forankringskablene, karakterisert ved selvutløsende koblingsanordninger (22) som forbinder nedholdings-forankringskablene (17) med strammeanordningene (23, 24, 26, 27), hvilke koblingsanordninger (22) hver innbefatter et par samvirkende koblingsdeler (32, 33), hvorav den ene koblingsdel (32) har et opptak (46) og den andre koblingsdel (33) er utformet (44) for løsbart samvirke med opptaket (46) og holdes deri når forankringskablene (17) og således koblingsanordningen (22) er under'strekk, og automatisk frigjøres når strekket slakkes .

2. Fortøyningssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at nedholdings-forankringskablene (17) innbefatter en oppdriftsanordning (21) som er koblet til forankringskabelen på et sted under og nær den selvutløsende kob-lingsanordning (22), for derved å holde koblingsanordningen ved vannflaten når koblingsanordningen frigjøres fra innretningen (10).

3. Fortøyningssystem ifølge krav 2, karakterisert ved at oppdriftsanordningen innbefatter en avlang, styrbar oppdriftsbøye (21) som er forbundet med og omgir den øvre del av nedholdings-forankringskabelen (17).

4. Fortøyningssystem ifølge et av kravene l-3>karakterisert ved at strammeanordningen innbefatter en kabel (26), og en oppviklingsmekanisme (23) forbundet med kabelen for regulering av kabelens arbeidslengde.

5. Fortøyningssystem ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at strammeanordningen (23, 24, 26, 27) rager ned i fra innretningen (10) og ender et sted over vannflaten.

6. Fortøyningssystem ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at den selvutløsende koblings-anordning (22) innbefatter en øvre del (32) med opptaket (46) og ragende ned fra strammeanordningen på en vertikal måte, og en avlang nedre del (33) som strekker seg opp fra nedholdings-forankringskabelen og kan opptas i det nevnte opptak og fast-holdes i dette når koblingsanordningen strekkbelastes.

7. Fortøyningssystem ifølge krav 6, karakterisert ved at koblingsanordningen (22) innbefatter en sideveis åpning (41) utformet i den øvre del (32), hvilken åpning gir adgang til opptaket (46).

8. Fortøyningssystem ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at opptaket (46) i den øvre koblingsdel (32) innbefatter en styrevegg (51) som er anordnet skrått, for derved å presse den øvre koblingsdel (32) sideveis når den øvre koblingsdel (32) senkes ned på den nedre koblingsdelen (33 ) .