NO145686B - Fremgangsmaate og anordning for forankring av en flytende fralands plattformkonstruksjon. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

og anordning for forankring av en flytende fralands plattformkonstruksjon, omfattende i det minste en oppdriftsdel som er utstyrt med ballasttanker og i det minste et anker med et ankerhus og tomme ballastkammere i huset samt ankertau e.l. som forbinder konstruksjonen med ankeret, hvor de tomme ankere bæres under plattformkonstruksjonen når denne forflyttes og senkes ned på bunnen for forankring av konstruksjonen, og hvor ballasttankene i konstruksjonens oppdriftsdel fylles mer eller mindre med væske for senkning av konstruksjonen til under dennes transportdyptgående.

Behovet for hensiktsmessig, økonomisk og påli-telig forankring av fralands plattformkonstruksjoner har eksis-tert like lenge som plattformene selv og forskjellige fremgangsmåter og forskjellig utstyr er blitt utviklet etter hvert avhengig av hva slags plattform det i hvert enkelt tilfelle dreier seg om og hvor plattformen i tilfelle skal brukes.

Fra norsk patentsøknad 75 1300 er en flytende konstruksjon tidligere kjent med sylindriske ankere som er anbragt under hvert sitt ben av plattformen og innrettet for fylling og tømming av ballast. Fra britisk patent 1 303 594 og US patent 3 559 410 er plattformankere tidligere kjent som kan fylles med ballast etter at disse er senket til kontakt med havbunnen. Ankeret danner i dette tilfelle fundamentet for plattformens strekkben. I US patenter 2 399 656, 3 154 039, 3 559 411 og 3 563 042 er flytende fralands plattformer beskrevet som kan forankres i sjøbunnen ved hjelp av ankerkabler. Fra US patentskrift 2 399 656 er det også kjent at ballasttankene i konstruksjonens oppdriftsdel fylles samtidig med at ankeret fylles. Deretter senkes ankeret til kontakt med bunnen og ankerkablene låses. Strekket i ankerkablene reguleres ved ballastering og deballastering av konstruksjonens ballasttanker. Ballasttankene i ankrene kan fylles og tømmes samtidig eller uavhengig av tankene i plattformkonstruksjonens oppdriftsdel for justering av ankerkablenes stramning. Denne operasjon utføres fra overflaten. En lignende utførelse er beskrevet i US patent 3 154 039.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og anordning av den innledningsvis nevnte art som tillater en rask og nøyaktig plassering av ankeret og likeså en enkel ballastering og avballastering av ankeret. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at ankeret ved hjelp av bore-rør senkes ned fra konstruksjonen på sjøbunnen eller til en forutbestemt avstand over sjøbunnen like før ankeret setter seg helt ned på sjøbunnen, hvoretter ballastmateriale gjennom borerøret tilføres ankerhuset samt at lengden av ankertauene innstilles i samsvar med konstruksjonens operasjonsdyptgående og strekket i ankertauene innreguleres ved selektiv fylling av ballasttankene i oppdriftsdelen, etter at ankeret er bragt til bunnkontakt.

Når plattformen skal monteres på et nytt arbeidssted, er det .en fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at nedsenkningen av ankeret samt fyllingen av ankeret med ballastmateriale og den eventuelle tømning (justering) utføres ved hjelp av borerøret. Plasseringen av ankeret i forhold til den flytende konstruksjon og bunnen kan utføres nøyaktig og tilkobling og ut-kobling av særskilte transportledninger og/eller løfteinnretnin-ger er unødvendig. Borerøret kan benyttes umiddelbart til boring av fikseringshullet for ankeret, hvilket er en fordel. Skal plattformen flyttes til et nytt sted, benyttes borerøret til ut-spyling av ankerkamrene for deballastering.

Anordning til utførelse av fremgangsmåten iføl-ge oppfinnelsen går i det vesentlige ut på at et borerør er opphengt i oppdriftsdelen for tilkobling til ankeret, at ankerets hus er utstyrt med organer for inngrep med borerøret og for forbindelse med ankerets ballastkammere, og at det er anordnet innretninger for tilføring av ballastmateriale fra konstruksjonens ballasttanker til borerøret for transport til ankerets ballastkammere, slik at ankeret kan settes ned på sjøbunnen uten ballast og kan fylles med ballast etter at det er riktig plassert på bunnen, eller at ankeret uten ballastmateriale kan sendes ned til den forutbestemte avstand over sjøbunnen og fylles med ballastmateriale i denne avstand for å bevirke at ankeret setter seg ned på sjøbunnen .

Oppfinnelsen skal nå beskrives

med henvisning til de medfølgende tegninger hvor:

Fig. 1 er et perspektivriss av en strekkbensplattform ifølge oppfinnelsen og viser anordningen forankret et sted på sjøen.

Fig. 2a og 2b er vertikale snitt

lagt i planet som er antydet med linjen II-II på fig. 1,

idet snittene er forstørret for å vise konstruksjonen av det vertikale oppdriftsunderstøttende element.

Fig. 3 er et tverrsnitt i planet

som er antydet med linjen III-III på fig. 2a.

Fig. 4 er et tverrsnitt i planet

som er antydet med linjen IV-IV på fig. 2a.

Fig. 5 er et vertikalt delsnitt i større målestokk av det område som er antydet innenfor den prikkede sirkel v på fig. 2b. Fig. 6 er et delsnitt i større målestokk av det område som er antydet innenfor den prikkede sirkel VI på fig. 2b. Fig. 7 er et deltverrsnitt i planet som er antydet med linjen VII-VII på fig. 6. Fig. 8 er et grunnriss i større målestokk av et ankerelement lagt i planet som er antydet med linjen VIII-VIII på fig. 1. Fig. 9 er et vertikalt snitt i større målestokk av det på fig. 8 viste ankerelement, og snittet er lagt i planet som er antydet med linjen IX-IX på fig. 8.

Fig. 10a, 10b, 10c, 10d og 10e

viser suksessive trinn ved installeringen av ankerorganet ifølge oppfinnelsen, idet hvert arbeidstrinn er korrelert til last og ballast-forholdene som er antydet på skjemaet under figurene 10a til og med 10e.

Fig. Ila, 11b, lic, lid og lie er skjematiske oppriss av en strekkbensanordning ifølge oppfinnelsen og viser arbeidstrinnene ifølge en alternativ installerings-metode, idet de mange arbeidstrinn er korrelert til last-

og ballast-forholdene som er antydet på skjemaene under figurene.

Fig. 1 viser generelt en strekkbensplattform av den type konstruksjon og med deplasements-karakteristikk som i Hortons US patent nr. 3 780 685 som innehas av søkeren i denne søknad. Strekkbensplattformen 20 omfatter generelt en plattform 21 med et dekk 22 hvorpå det nødvendige brønnutstyr er lagret, slik som et boretårn 23, kraner 24 og forskjellig annet brønnutstyr og husbekvemmeligheter ( ikke vist ) for mannskapet. Plattform 21 oppebæres i en valgt avstand over sjøflaten 2 5 ved hjelp av oppdriftsunderstøttende organer, omfattende vertikale oppdriftssøyler 26 og horisontale oppdriftsbæresøyler 27. De horisontale bæreelementer 27 kan være koblet sammen ved hjelp av horisontale oppdriftselementer 28 som er arrangert innenfor det trekant-formede arrangement av de horisontale elementer 27. Et slikt innenforliggende arrangement av horisontale oppdriftselementer 28 kan altså tilsvare det innenforliggende trekantformede arrangement som er vist i Hortons US-patent nr. 3 577 946. Horisontale oppdriftselementer 27 kan også være koblet sammen med plattformen 21 ved hjelp av oppadstikkende diagonale og vertikale oppdriftselementer 29

resp. 30. Det er selvsagt lett å forstå at hvis plattformanordningen 20 er konstruert i samsvar med det som angis i Hortons US patent nr. 3 780 685, slik at den horisontale komponent av oppdrifts-kreftene virker på de oppstående diagonalelementer 29, vil disse medvirke til en del av deplasementsforholdet for de horisontale oppdriftselementer til den totale oppdrift for plattformanordningen. I dette eksempel av oppfinnelsen kan de horisontale bæreelementer 2 7 og 28 og de diagonale oppdriftselementer 29 være av de hvilken som helst egnet konstruksjon,

og konvergensen av elementene 28, 29 og 30 mot og ved det sentrale parti av det sideformede horisontale oppdriftselement 27 kan utføres i samsvar med konstruksjonsmessig riktige prinsipper.

Plattformanordningen 20 omfatter

også generelt en rekke ankertauorganer 32 som strekker seg fra det vertikale oppdriftselement 26 til ankerelementene 33

som er avpasset til å kunne transporteres ved bunnenden åv de vertikale oppdriftselementer 26 og som kan senkes ned og ved hjelp av peler 34 peles til sjøbunnen. Ankertauorganene 32 kan i alminnelighet holdes vertikale eller de kan ha en liten helning utad, slik at mønsteret for ankrene 33 får et litt større omriss enn omrisset for plattformen 20.

Hvert av de vertikale oppdriftsunder-støttende bæreelementer 26 er slik konstruert og arrangert som vist på fig. 2 til og med 7. Hvert av de vertikale elementer 26 er konstruert på samme måte og derfor vil bare ett av disse bli beskrevet. Det vertikale element 26

omfatter en sylindrisk vertikal vegg 36 med en valgt diameter og høyde på for eksempel 8,5 meter resp. 61 meter. I valgte vertikale intervaller fra hverandre er det i de vertikale elementer anordnet horisontale skott 37 som deler det vertikale element i passende vertikalt over hverandre liggende rom 38. Veggen 36 er utstyrt med egnede konstruktive forsterkninger

som på vel kjent måte kan være T-profiler 39 som er gitt en sirkulær form og sveiset til den indre flate på veggen 36.

Inne i den sylindriske vegg 36 er det arrangert en indre konsentrisk sylindrisk vegg 41 som strekker seg over lengden av det vertikale element 26. Den indre sylindriske vegg 41 danner innerveggen av kammere 38 og gir hvert kammer 38 en ringform. Inne i den indre sylindriske vegg 41 og begynnende omtrent ved bunnen av det øvre ringkammer 38 er det anordnet en koaksial foringshylse 42 med vesentlig mindre diameter og som er utformet med en bunnåpning 43 ved bunnen av elementet 26 og en øvre åpning 44 ved det nedre parti av det øvre kammer 4 5 utformet over et skott 37 som strekker seg over hele det sylindriske element 41. Det øvre kammer 4 5 danner et langstrakt laget- eller forråds-kammer for vertikalt oppstablede borerør 46 og 47 som kan ha forskjellige lengder og diametere. Som vist på fig. 2a og 2b kan lengder av borerør kobles sammen og kan strekke seg ned gjennom foringsrøret 42 og under bunnåpningen 43 av foringsrøret av grunner som vil bli beskrevet senere. Den øvre rørlengde 46

kan kobles til en passende rotasjonsinnretning 48 som kan drives hydraulisk via fluidumførende rør49. Rotasjonsinnretningen 48 er opphengt i en krok 50 på en løpeblokk 51 som er koblet til en toppblokkanordning 52 hvorfra en line 53 løper til en passende kraftdrevet vinsj 54. Det er derfor klart at bore-rør 46 og 47 kan kobles til eller fra på velkjent måte og senkes eller heves i foringsrøret 42 ved hjelp av rotasjons-innretningen og løpeblokken som er beskrevet ovenfor.

Hver av de vertikale søyler 26 er

utstyrt med tre i lik vinkelavstand fra hverandre anordnede vertikaltløpende føringshylser eller rør 57 som danner en

gjennomgående åpning fra omtrent det øvre kammer 38 til bunnen av det vertikale element 26. Hvert føringsrør 57

passerer gjennom de horisontale skott 37 og kan holdes i det ønskede radiale forhold til den indre sylindrindriske vegg 41 og den ytre vegg 36 ved hjelp av radialtløpende vegger 58 (fig. 4). På diamentralt motsatt side av hver vegg 58 kan det til føringsrørene 57 være festet en vertikalt-

og radialt-løpende vegg 59. Slike langsgående eller vertikalt-løpende, radiale vegger 58 og 59 kan strekke seg over en

valgt lengde i kamrene 38 i det vertikale element 26 eller de kan være anordnet i avstand fra hverandre avhengig av kravene til den bygningsmessige styrke av det vertikale element 26. Ved toppen av hvert føringsrør 57 er det anordnet en horisontal vegg 60 som strekker seg mellom den ytre og

indre vegg 38 og 41 og som er utstyrt med en port eller åpning 61 som et ankertau 62 passerer gjennom. Den øvre ende

av ankertauet 62 kan være utstyrt med et kabelhode eller stopperelement 63 som er avpasset til å ligge an mot en

eller flere vertikalt stablede avstandsskiver 64 som er

stablet inne i en åpenendet sylinder 65. Avstandsskivene 64

er anordnet i et valgt antall for å opprettholde en avmålt forutbestemt stramming i ankertauet 62 slik det senere vil

bli beskrevet.

Ved bunnenden av føringsrøret 57,

fig. 6, er det avpasset en tau- eller line-føringssko 70 i den åpne bunnende påføringsrøret 57 og denne er festet i røret ved hjelp av egnede organer. FØringsskoen 70 har en gjennom-

gående passasje 71 som ved toppen har en utad utvidet åpning 72, et smalt mellomliggende halsparti 73 med i hovedsaken jevn diameter større enn taudiameteren og relativt kort lengde samt en langstrakt nedad og utad utvidet passasje 74 med forutbestemt radius. Den utad utvidede form på passasjepartiet 74 går ved 7 5 jevnt over i en fortsettelse av den nevnte utad og nedad utvidede passasje 74, slik at det dannes et vidåpnet parti 76

som er utformet med et relativt tykt profil i et førings-

eller klyss-element 77. Klysselementet 77 omfatter en forsenket ringflate 79 for bunnenden av røret 57. Klysselementet 77 kan være sveiset til den indre vegg 41, til de i avstand fra hverandre liggende bunnvegger 78 og til de hellende partier 36a på det

vertikale element 26. Krumningen på det utad utvidede parti 76 på elementet 77 har en litt mindre radius enn radius for partiet 74 for å begrense de bøyepåkjenninger som påføres tauet. Radius for partiet 74 kan for eksempel være omtrent 4 5 meter og radius for partiet 76 kan være 30 meter. Den nedad og utad utvidede klokkeform på taupassasjen i førings-

skoen 70 og klysselementet 77 muliggjør en begrensning av bøyepåkjenningene i tauet samtidig som totalstørrelsen på

den klokkeformede føringssko og klysselementet reduseres.

De horisontale skott eller gulv 37

som deler det vertikale oppdriftselement 26 i rom eller kammere 38, muliggjør anvendelse av disse rom til forskjellige formål,

slik som for lagring av egnet ballastmateriale 80 så vel som for andre materialtyper. På fig. 5 er det vist at det nærmest bunnen liggende rom 38 kan inneholde et passende materiale med stor tetthet, slik som taconitt eller granulær hemalitt. Som vist på fig. 5 kan dette ballastmateriale 80

føres gjennom en passende hellende kanalanordning 81 som er forsynt med en portåpning 82 og et utløp 83 for overføring og transport av ballastmateriale til det indre av borerøret 46,

slik det vil bli beskrevet senere.

Andre rom 38 og aksiale kammere som

dannes av den indre vegg 41 kan på passende måte være avpasset til og utstyrt med ventiler og portinnløp og -utløp for bruk av disse til ballastformål eller andre lagerformål og arbeidsformål, avhengig av hva plattformen skal brukes til.

Hvert ankerelement eller -hus 33 er

slik avpasset at det vanligvis blir transportert med anordningen 20 ved bunnen av søylen 26, slik som vist på fig. 10a.

Hvert ankerelement 33 omfatter en sylindrisk vegg 85 (fig. 8

og 9), en bunnvegg 86 og en åpen topp 87. veggen 85 er forsterket av vertikaltgående lengderibber 88 som kan være forbundet med en rekke diamentralt motstående og i vinkelavstand fra hverandre arrangerte bjelker 89 med et passende konstruksjonstverrsnitt. Bjelkene 89 skjærer aksen for den sylindriske vegg 85 og ved skjæringspunkt er det anordnet et foringsrør 91 som strekker seg gjennom bunnveggen 86 i ankerelementet. Foringsrøret 91 omfatter et fortrykket topparti 92 med en oppad og utad utvidet åpning 93, der det i det

fortykkede parti er nok metall til å kunne sveise de indre ender av bjelkene 89 til foringsrøret. Den nedre ende på foringsrøret 91 er også ved bunnen utformet med et fortykket endeparti 94, slik at det blir nok metall til å kunne sveise bunnveggen 86 til dette parti. Sentralt mellom aksen for ankerelementet 33 og den sylindriske vegg 85 er det på hver bjelke 89 anordnet et radialt ben 96 som er utstyrt med taukoblingsorganer 98. Hvert koblingsorgan omfatter et vertikalt lastopptagende element 99 som ved bunnenden er festet til bunnveggen 86 ved hjelp av knekter 100 som er sveiset til disse og som ved den øvre ende er forsynt med knekter som ved sveisning kan være festet til bjelken 89 og elementet 99.

Oppad fra bunnflensen på bjelken 89 er det anordnet oppstående parallelle gaffelelementer 102 som ved sveising er festet til bjelken 89. Gaffelelementene 102 danner et svingebærelager for en svingetapp 103. Mellom gaffelelementene 102 er det til tappen 103 sveiset et leddelement 104 som er utstyrt med en svingeforbindelse ved 10 5 til gaffelarmer 106 som er utformet i ett med et hylseformet tauendestykke 107. Det gaffelformede koblingsorgan 98 danner en universalkobling for hvert tau og muliggjør svingebevegelser i to retninger. Konstruksjonene og dimensjonene på det gaffelformede koblingsorgan 98 kan være i samsvar med konvensjonell praksis for utforming av overganger ved hylser til tau eller stenger. Ved denne praksis reduseres den store slitasje ved svingeleddene ved bruk av slitemotstands-dyktig metall, for eksempel hylser eller foringer som er frem-stilt av Hadfield manganstål ved kontaktflatene. Det er også lett å forstå at slike svingeforbindelser ved koblingsorganene 98

kan omfatte egnet avtettede og smurte lageorganer.

Hvert ankerelement 33 har også en forutbestemt tykkelse og vekt, bestående av betong 110 som dekker og tetter den indre flate i bunnveggen 86. Betonggulvet 110 kan være utstyrt med en hjørnedel III som strekker seg et kort stykke opp langs den sylindriske vegg 85. Vekten av betongen 110 bestemmes i samsvar med den ballast som opprinnelig er nødvendig for å senke ankerelementet 33 ned til sjøbunnen på det sted som er valgt for anordningen 20.

Toppenden 92 av foringsrøret 91 kan

være utformet med en j-sliss 114 for å kunne foreta en løsbar forbindelse med borerøret som er utstyrt med en tapp, når

ankerelementet senkes ned til sjøbunnen. For å lette håndteringen av ankerelementet 33 kan det ved motstående ender av hver av bjelkene 89 være anordnet en rekke oppadstikkende med hull forsynte klosser 116.

Den løsbare j-sliss og tappforbindelse mellom toppenden på foringsrøret 91 og borerøret 46 gjør det mulig å senke ned ankerhuset ved hjelp av borerøret, slik det skal beskrives senere, og gjør det også mulig å benytte borerøret til å bore et hull med ønsket dybde i sjøbunnen for installering av en pele for nedpeling av ankerelementet til sjøbunnen eller å muliggjøre andre typer arbeidsoperasjoner ved hullet, slik som støping av peleelementet til sjøbunnen.

Borerøret 46 kan også benyttes til å til-føre eller fjerne ballast fra ankerelementet 33. Etter at ankerelementet er nedsenket på et valgt sted på sjøbunnen,

trekkes borerøret 46 opp inntil bunnenden på dette går klar av toppen på ankerelementet 33. Et lukkeelement eller en plugg kan plasseres i toppenden av foringsrøret 91 og ballastmateriale som er lagret i den vertikale søyle 26 kan derpå innføres i borerøret og inn i ankerelementet. De anordninger som innfører ballastmateriale i borerøret er best vist på fig. 5.

På fig. 5 er ballastmateriale vist strømmende fra et ballastrom 38 langs en hellende kanalanordning 81 til åpninger 83 i føringsrøret 42. Borerøret 46 er utstyrt med en ballastinnføringsanordning 120 som kan omfatte et bunnelement 121 med et gjenget koblingsstykke 122 ved toppenden som gjenges til en øvre seksjon av borerøret 46 og med en bunngjenge-forbindelse 123 som er koblet til en bunnseksjon 46. Bunnelementet 121 omfatter et sentralt parti 124 som har en større diameter for å tilveiebringe topp- og bunn-seter 12 5 og 126 for ringformede topp- og bunn-pakningselementer 127 og 128 som er festet mot relativ aksial bevegelse ved hjelp av topp- og bunn-kraver 129 og 130 med gjengeforbindelser ved 131 og 132

til bunnelementet 121. Pakningselementene 127 og 128 er ekspanderbare og innbefatter pakningskammere 133 og 134 som står i fluidumforbindelse med hverandre ved hjelp av kanaler 13 5 ved toppen av pakningselementet 127 og en langsgående kanal 136 til bunnpakningskammeret 134.

Mellom bunn- og topp-pakningselementene

er bunnelementet 121 utstyrt med en tversgående åpning 140 for

forbindelse til det indre av foringsrøret 42. Når paknings-organet 120 er anbragt i lengderetningen med åpningen 140 overfor føringsrørutløpet 83, vil det fremgå klart av fig. 5

at ballastmaterialet som strømmer gjennomkanalen 81, vil føres inn i føringsrøret 42 og inn i åpningen 140 for å danne en nedadrettet strøm gjennom borerøret 46. Pakningselementene 127 og 128 hindrer en strøm av ballastmateriale mellom førings-røret 42 og borerøret 46.

For å lette strømningen av ballastmaterialet 80 inn i og gjennom borerøret 46 omfatter bunnelementet 121 et dyseelement 141 som strekker seg inn i åpningen 140 og som har en utstrømningsåpning 142 beliggende ovenfor den skrå akse for kanalanordningen 81. Et fluidum, f.eks. sjøvann, som innføres ved toppen av borerøret 46 vedhjelp av en pumpe, vil danne en væskebærer for ballastmaterialstrømmen gjennom bunnseksjonen av borerøret 46 til ankerelementet 33.

Ved innføring av et slikt fluidum gjennom kanalene 13 5 og 136 vil dette i tillegg tjene til å sette pakningskamrene 133 og 134 under trykk for å tilveiebringe tetning mellom pakningselementene og de indre flater i føringsrøret 42. Et slikt fluidum vil også passere ned gjennom de hellende kanaler 144 til ringrommet mellom bunnelementet 121 og føringsrøret 42, og dette vil tjene til å spyle ringrommet mellom pakningselementene.

Når det partikkelformede ballastmateriale kommer ut ved bunnenden av borerøret 46 over toppåpningen 87 i ankerelementet 33, vil ballastmaterialet strømme inn i ankerhuset og fylle dette med en ønsket vektmengde ballastmateriale, slik at ankeret virket som et dødvektanker.

Borerøret 46 kan også benyttes på en noe lignende måte til å innføre trykkfluidum, f.eks. sjøvann, inn i toppåpningen på et ballastfyllt ankerhus for å spyle ut eller fjerne det tidligere ifyllte ballastmateriale, slik at ankerelementet 33 kan løftes og heves opp til transportstillingen ved bunnenden av den vertikale søyle 26.

Strekktauene 62 kan være av den

type wire som benyttes ved brokonstruksjoner og som har den ønskede spennings- og styrke-karakteristikk. Bruddstyrken for hvert tau kan f.eks. være 2 2 50 tonn, diameteren kan være 177,8 mm eksklusive belegg, elastisitetsmodulen kan være omtrent

fl 9

1,5x 10 kg/cm og oppkveilingsdiaraeteren under transport kan være henimot 5 meter. For å beskytte en slik wire mot korrosjon som bevirkes av sjøvannet kan wiren være innkapslet i en ubrutt og tett polyetylenhylse med en tykkelse på omtrent 12,7 mm. Tauene eller wirene 62 er utformet for å stå under strekkbelastningen til enhver tid på grunn av at den valgte oppdrift for plattformen med last alltid må utøve en strekkra.^t i tauene under alle operasjonsforhold. Strekktauene 62 utsettes for en statisk belastning som skriver seg fra den store oppdrift av plattformen med last og blir også utsatt for variable belastninger som skriver seg fra vind og strøm samt overlagret cyklisk belastning som bevirkes av bevegelser som skyldes bølgene. Slike cykliske belastninger reduseres til et minimum når plattformen er konstruert og utformet i samsvar med et som anføres i US patent nr. 3 780 685.

Ved installering og drift av den ovenfor med spesiell henvisning til fig. 10a, b, c og d samt fig. 12 beskrevne anordning 20, kan ankerelementene 33 festes til tauene 62 ved skipsverftet hvor strekkbensplattformen er blitt bygget. En riktig festemåte for ankerelementene 33 er først å senke og nedsette ankerelementene på sjøbunnen på omtrent 48 meters dybde med ankerelementene arrangert i et mønster som generelt tilsvarer arrangementet for de vertikale søyler 26 på anordningen 20. Anordningen 20 holdes flytende over ankrene og strekktauene senkes ned og festes til ankerelementene av dykkere. Ankertauene er til å begynne med festet til kraft-drevne vinsjer som er plassert på plattformdekket, en vinsj for hvert av de tre tau ved hver av de vertikale søyler 26. Tauene er ført ned gjennom føringsrøret 57 og gjennom klysselementet 76. Lagertromlene for tauene på vinsjen er utstyrt med bremser som er sterke nok for å kontrollere utfiringen av tauene under nedsenkingsprosessen.

Etter at den nedre ende på et tau er koblet til ankerelementet slik som foran beskrevet, senkes borerøret og kobles til ankerelementet ved hjelp av J-sliss- og tapp-forbindelsen. Ankerelementet blir derpå hevet til det nåt opp til bunnen av søylen 26 mens tauene blir spolet opp på vinsjene.

Annet utstyr slik som peleelementene, borerøret og ankerballastmaterialet blir derpå lastet inn i boreplattformen i de rom som er bestemt for disse. Anordningen

20 er da klar for tauing til arbeidsposisjonen på sjøen.

I transportstillingen, slik som vist

på fig. 10a, kan anordningen bli tauet i en dybde på

omtrent 37 meter. Last- og ballast-betingelser under dette installasjonstrinn er antydet i skjemaet under den respektive figur, fig. 10a, hvor en testplattform har en vekt på skrog og maskineri på omtrent 8 100 tonn, ankerballasttankene er fulle av tørt materiale og veier omtrent 4 300 tonn, ankerelementene er tomme og vekten på disse er omtrent 40 5 tonn,

og den variable last på plattformen antas å være omtrent 270 tonn. Det fås således en totalvekt og et deplasement på

vel 13 000 tonn og et dyptgående på omtrent 37 meter.

Anordningen 20 holdes under den videre installasjon over plattformarbeidsstedet ved hjelp av taubåter. Ballasttankene i de vertikale søyler 26 blir derpå delvis ballastet og ankerballasttankene blir helt fyllt for å senke ned plattformanordningen til en valgt dybde, i dette eksempel omtrent 43,3 meter, eller den normale driftsdybde på omtrent 42,7 meter pluss et tillegg på omtrent 0,6 meter. Vekten i tonn ballast og totalvekt er vist på fig. 10b. Ankerelementene 33 blir derpå senket ved hjelp av borerøret 46 og under nedsenkingen blir strekkankertauene gitt ut fra lagertromlene på vinsjene.

Lengden på strekktauene blir innstillet for et dyptgående på omtrent 42,7 meter. Tauendnene kan stoppes ved den øvre ende av føringsrørene eller klyssrøret 57 ved en slik forutbestemt sluttlengde som muliggjør omtrent 0,6 meters tauslakk når ankerelementene 33 berører sjøbunnen. Ved ytterligere nedsenking av ankerelementene 33, vil vekten av de tomme ankerelementer overføres til sjøbunnen, på grunn av den relative oppdriftsøkning som frembringes ved nedsettingen av ankerelemelementene på sjøbunnen, vil plattformanordningen stige i sjøen inntil slakken i tauene er opptatt og tauene er strukket til den fullt ut foreskrevne lengde på 42,7 meter. Denne stilling er antydet på fig. 10c, og skjemaet under denne figur angir klart at totalvekten av anordningen er redusert med vekten av ankerelementene, og totalvekten er nå omtrent 14320 tonn mens deplasement er omtrent 14 555 tonn. Differansen mellom den tidligere vekt på 14 715 tonn representeres av en anker-kraft på sjøbunnen på 160 tonn og taustrekket er antydet med 23 5 tonn. Dyptstikkende for plattformanordningen er 42,7 m.

Ved denne fremgangsmåten for innstilling

av operasjonsdyptgående og taulengde, kan hver taulengde ha samme eller forskjellig lengde avhengig av om sjøbunnen hvor-

på ankrene ligger er horisontal eller uregelmessig. Det kan kompenseres for enhver uregelmessighet på sjøbunnen ved å

gjøre det ene ankertau lengre enn det andre. De tomme ankerelementer kan også lett bringes i en annen pososjon eller til et annet sted på sjøbunnen. Hele plattformen kan også lett omplasseres ved å lette ankerelementene før ballastmateriale overføres.

Når alle tre ankerelementer 33 er plassert på sjøbunnen og anordningen er i den på fig. 10c viste stilling, kan ballastingen av ankerelementene påbegynnes. Ballastmateriale 80 som medføres i lagerrommene 38 i de vertikale søyler 26 overføres til borerøret 46 ved åpningen 83 som dannes ved det tidligere beskrevne ballasttilførselsorgan 120. Ballastmaterialet strømmer ned borerøret til ankerelementet inntil ankerelementet er fyllt med den valgte mengde ballast. Over-føring av ballast fra de vertikale søyler til ankerelementet Øker ankerdødvekten til omtrent 1400 tonn. Da ballasten over-føres til ankerelementene 33 som hviler på sjøbunnen, må

ballasten i de vertikale søyler økes samtidig. En slik økning 1 ballasttankene i de vertikale søyler 26 kan beløpe seg til omtrent 2400 tonn. Som vist på fig. 10d og det underliggende skjema er totalvekten for anordningen antydet til 12170 tonn,

mens det totale deplasement er det samme som på fig. 10c,

nemlig 14 555 tonn og kabelstrekket har øket til omtrent 2 400 tonn.

Etter at ballasten er blitt overført

til ankerelementene 33 som nå tjener som dødvektankere, kan det innstalleres et peleelement 34 ved konvensjonelle bore- og betongstøpeoperasjoner. Borerøret 46 som er blitt benyttet til å senke ankerelementene og overføre ballast til disse kan nå innføres i og strekke seg gjennom foringsrøret 91 i ankerelementet 33. Rotasjonsinnretningen 48 frembringer den nødvendige rotasjons-kraft for å dreie borerøret og bore hullet under ankerelementet.

Peleelementet 34 kan installeres ved

hjelp av flere velkjente metoder avhengig av forholdene på sjø-bunnen. Hvis sjøbunnen er relativt bløt, kan det kobles en borkrone til enden av peleelementet, og denne enhet kan i sin helhet

bores ned og støpes til i en operasjon, idet borkronen kan være utvidbar. Hvis sjøbunnen er hård, kan det først ved hjelp av borerøret og en passende borkrone bores et passende hull, hvorpå peleelementet innføres i hullet og støpes inn på velkjent måte.

Ved innretting av borerøret i forhold til foringsrøret 91 og ved installering av peleelementet kan under begge ovennevnte prosesser de strukne snker-tau eller liner benyttes som føringsorganer for innføring i foringsrøret og hullet. Konstruksjonslengde av peleelementet er avhengig av bunnforholdene på det spesielle arbeidssted og kan være mellom 4 5 og 76 meter.

Etter at dødvektankerelementene 33 er ballastet og peleelementet er installert, kan strammingen i tauene justeres. Taustrekket justeres ved å modifisere eller variere ballstmengden i ballasttankene i den vertikale søyle og i ankerballasttankene. Det er klart at hvis alt ankerballastmateriale i kamrene 38 benyttes for å fylle ankerelementene 33

på sjøbunnen, vil anordningen 20 være blitt befridd for hele den vekt av dette materiale som er overført til dødvektanker-elementene. Ballasttankene i den vertikale søyle 26 kan da ifylles ballastvann inntil det er oppnådd en ønsket ballastvekt, idet lastvariasjoner på plattformen og andre faktorer tas i betrakning for å gi strekkbenene 32 en forutbestemt påkjenning.

På fig. 10e i dette eksempel er de variable belastninger øket til omtrent 2 520 tonn, den partielle ballast-belasning er minsket til omtrent 960 tonn mens totalvekten for anordningen forblir den samme som på fig. 10d, nemlig omtrent 14 320 tonn. Strekket i tauene 62 er uendret. Under disse eksempelvise forhold vil anordningen kunne utsettes for bølger på opp til 4,5 meter før strekktauene 62 blir slakke eller før ankerelementene 33 blir løftet opp fra sjøbunnen.

Ved en slik fremgangsmåte for installering av ankere og plassering av strekkbensplattformen på et valgt sted skal det bemerkes at ankerelementene kan installeres hurtig uten assistanse av andre store utstyrsenheter, slik som hjelpefartøyer eller rambukker. Det indre arrangement i hver av de vertikale oppdriftssøyler med borerør, ankertau og ballastanordninger utgjør gode og effektive organer for plassering av plattformanordningen i operasjonsstilling over et valgt arbeidssted. Det er lett å forstå at en separat bruk av borerør, ankertau og ballastanordninger i de vertikale søyler vil bli koordinert og at av de tomme ankerelementer forenkler en slik koordinasjon ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte. Strekkbensplattformen vil dessuten holdes sjødyktig og stabil under installeringen.

På fig. Ila - lie er det vist en fremgangsmåte for installering av en strekkbensplattform slik som beskrevet ovenfor og plassering av denne plattform over sjøbunnen. I denne modifikasjon av forankringssystemet fylles ankerelementene med ankerballastmateriale før ankerelementene settes ned på sjøbunnen.

På fig. Ila er antydet detaljert forholdene på en anordning 20 som har vertikale oppdriftsunder-støttende søyler 26 som medbringer ankerelementer 33 på samme måte som vist på fig. 10a.

På arbeidsstedet for plattformen og mens den holdes i posisjon av taubåter kan sjøvann innføres i ankerballasttankene inntil de er fulle. De tomme ankerelementer 33

kan derpå senkes ned på borerøret 46, der strekktsuene 62 følger med ankerelementene inntil tauene begynner å oppta tomvekten av ankerelementene. på fig. 11b er det antydet at ankerballasttankene er fullt ballastet med en vekt på omtrent 4 840 tohn og ankrene 33 ligger i en avstand på omtrent 3,3 meter over sjø-bunnen.

Taulengden for hvert strekktau 62 innstilles derpå til omtrent 42,7 meters operasjonsdyptgående for plattformanordningen. Når denne strekktaulengde er opprettet overføres ankerballast fra ankerballasttankene til de nedsenkede og tomme ankerelementer via borerøret 46. Når ankerballasten er overført til ankerelementene og mens anordningen har et dyptgående på 39,4 meter og ankerelementene er over sjøbunnen, vil ballastforholdene for anordningen 20 være de samme med det unntak at ankerballastmaterialet er forflyttet fra bæreelementene 26

til et nytt sted i ankerelementene 33 som ligger like over sjø-bunnen.

For nedsetting av ankerelementene på sjøbunnen, og dette vil i virkeligheten foregå samtidig for de tre ankerelementer som alle er blitt ballastet og har samme forutvalgte taulengde, kan ballasttankene fylles partielt inntil hele anordnongen trekkes ned til et større dyptgående enn 42,7 meter og ankerelementene hviler på sjøbunnen. Ankertaustrekket kan derpå reguleres ved regulering av ballasten i ballasttankene, slik som vist på fig. Ild har en vekt på 2 340 tonn, ankerkraften på sjøbunnnen er 1 395 tonn og taustrekket er omtent 2 385 tonn. Etter at ankerelementene er satt ned på sjøbunnen og taustrekket regulert, kan det bores hull for ankerpelene ved hjelp av borerøret, slik som foran beskrevet.

Ytterligere reguleringer av ballasten og taustrekket kan være nødvendig ved variasjon i de variable belastninger på plattformdekket, og ankertaustrekket kan reguleres ved hjelp av pumper i forbindelse med ballasttankene. Som antydet på fig.Ile kan ballasttankene veie 1 23 5 tonn, den variable belastning har øket til 283 5 tonn og de andre faktorer er de samme som tidligere ifølge fig. Ild.

En av fordelene med en modifiserte fremgangsmåte for forankring av anordningen, er at ballastmengden i ankerballastkamrene kan innstilles på forhånd, slik at kun ved en åpning av ballastventilene, kan den nøyaktige mengde ballast tas inn for derved å sikre at det endelige taustrekk blir korrekt. Når således de allerede ballastede ankerelementer settes ned på sjøbunnen, oppnås fullt ankertaustrekk hurtig i alle tre strekkben 32. En slik hurtig nedsenkning av ankerelementene og opprettelse av riktig ankertaustrekk tjener også til å eliminere den tendens ankerelementene kan ha til å gjøre et hopp opp fra sjøbunnen. Det modifiserte forankringssystem kan fremstilles som en lettere konstruksjon, fordi det ikke er nødvendig at de virker som dødvektankere mens de ballastes, ved den tidligere anførte utførelse av forankringssystemtet er det klart at fordi ankerelementene plasseres på sjøbunnen uten ballast, vil. de lett kunne beveges sideveis og vil kunne plasseres nøyaktig på et valgt ankersted.

For begge de beskrevne fremgangsmåter for installering av ankersystemer benyttes det borerør som medbringes ved hvert av de vertikale oppdriftsunderstøttende elementer 26 for å senke ankerelementen ned til sjøbunnen.

I den første installeringsfremgangsmåte kan ankerelementene ha relativt liten vekt på grunn av at ankerelemetene senkes ned tomme inntil de hviler på sjøbunnen, der ballastmateriale fylles iankerelementene. Det kan derfor benyttes standard borerør og det er ikke nødvendig å benytte ekstra sterke borerør.

For den andre installeringsfremgangsmåte skal det også bemerkes at ankerelementene senkes ned tomme til et sted i avstand over sjøbunnen, der ankerelementene i tillegg holdes oppe av strekktauene. For den andre installeringsfremgangsmåte blir derfor borerøret når det skal overføre ballastmateriale til ankerhusene, frigjort for den bærende belastning fra nkerhusene ved at borerøret frakobles ved J-slissen, hvorved ankerhuset oppebæres av strekktauene under ballastoperasjonen.

Da den nedre ende av borerøret ligger

like ved ankerelementet etter at dette er blitt nedsenket,

benyttes borerøret til å overføre ballastmateriale til ankerelementet og til å bore et eventuelt peleinndrivningshull gjennom forings-røret i ankerelementet hvis dette ønskes. Det blir derfor ikke nødvendig å heve borerøret og erstatte det med boreutstyr ved de installeringsfremgangsmåter for et ankerelement som er beskrevet foran.

Selv om de ovenfor beskrevne installeringsfremgangsmåter tar sikte på å bore et hull under ankerelementet med det formål å installere et peleelement i dette, er det lett å forstå at ved enkelte installasjoner og under visse omstendigheter kan det være ønskelig å installere pelen for ankerelementet før strekkbensplattformen plasseres over pelene. Slike separat forutinnstilte og innborede peleelementer kan

være koblet til passende tau som holdes orientert vertikalt ved hjelp av øvre flottørelementer, slik at den øvre ende av linen kan gjenfinnes og kobles til plattformanordningen ifølge oppfinnelsen ved klyssenden ved bunnen av hvert av de vertikale oppdriftsunderstøttende elementer. Peleelementet tjener ikke bare til å hindre sideveis bevegelse av ankerelementet på

sjøbunnen, men er også karakterisert ved at en uttrekkende kraft må overskrides før peleelementet ikke lenger tjener som en del av forankringssystemet. I det ovennevnte eksempel vil pelingen av dødvektankrene ved hjelp av peleelementer forbedre forankringskarakteristikken for ankerelementene og størrelsen av den kraft som behøves for å løfte opp et ballastet ankerelement.

Håndteringsmetoden for ballast-

materialet fra det vertikale oppdriftsunderstøttende element 26 til ankerelementet 33 er at ballastmaterialet strømmer ved hjelp av tyngdekraften enten dette er et granulært materiale eller et fluidum, slik som sjøvann. Hvis ballastmaterialet er

etflytende granulært materiale og forblir i denne form etter at det er anbragt i ankerelementet, kan ankerelementet gjenopptas ved å utsette ballastmaterialet for en jetstrøm-påvirkning som vil vaske ballastmaterialet ut av ankerelementet for å lette dette tilstrekkelig til at det kan heves ved hjelp av borerøret.

Anvendelsen av tre strekktau som mooringstau eller strekkbenstau er også fordelaktig på grunn av at disse tau kan anvendes som føringstau som forenkler inn-føringen i foringsrøret i ankerelementet og tauene kan også justeres individuelt for å tilpasse ankerelementet etter uregelmessigheter på sjøbunnen.

I hver av de ovennevnte installeringsfremgangsmåter blir strekkbensplattformen stabil og sjødyktig under hele installeringsoperasjonen.

Det vil også være umiddelbart klart at ballastingen og strekkingen av tauene i hver av de foran beskrevne installeringsfremgangsmåter kan utføres under kontrollerte betingelser, slik at ankerelementene i hovedsaken kan plasseres i samsvar med et valgt mønster ved en brønn-posisjon og at strekkingen av ankertauene til en forutbestemt verdi kan utføres lett og hurtig.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for forankring av en flytende fralands plattformkonstruksjon, omfattende i det minste en oppdriftsdel som er utstyrt med ballasttanker og i det minste et anker med et ankerhus og tomme ballastkammere i huset samt ankertau e.l. som forbinder konstruksjonen med ankeret, hvor de tomme ankere bæres under plattformkonstruksjonen når denne forflyttes og senkes ned på bunnen for forankring av konstruksjonen, og hvor ballasttankene i konstruksjonens oppdriftsdel (26,27) fylles mer eller mindre med væske for senkning av konstruksjonen til under dennes transportdyptgående, karakterisert ved at ankeret (33) ved hjelp av borerør (46) senkes ned fra konstruksjonen på sjøbunnen eller til en forutbestemt avstand over sjøbunnen like før ankeret setter seg helt ned på sjøbunnen, hvoretter ballastmateriale gjennom borerøret tilføres ankerhuset (33) samt at lengden av ankertauene (32,62) innstilles i samsvar med konstruksjonens operasjonsdyptgående og strekket i ankertauene innreguleres ved selektiv fylling av ballasttankene i oppdriftsdelen (26,27), etter at ankeret er bragt til bunnkontakt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ballastmaterialet (80) tilføres ankerhuset (33) gjennom borerøret (46) fra konstruksjonen (20), eventuelt under anvendelse av et strømmende eller fluidiserende medium.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ankeret (3 3) henges opp ved eller nær den nedre ende av et borerør (46) som strekker seg gjennom og er opphengt i konstruksjonens oppdriftsdel (26).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at ankertauenes lengde først fikseres til et forutbestemt dyptgående, hvoretter konstruksjonens oppdriftsdel (26,

27) fylles for ytterligere nedsenkning av konstruksjonen til en valgt avstand under konstruksjonens operasjonsdyptgående.

5. Anordning til utførelse av fremgangsmåten ifølge et eller flere av kravene 1 til 4 for forankring av en flytende fralands konstruksjon omfattende en oppdriftsdel, i det minste et anker som er løsbart opphengt i plattformkonstruksjonens oppdriftsdel, idet et eller flere ankertau strekker seg mellom oppdriftsdelen og ankeret, og hvor oppdriftsdelen omfatter tanker for ballast og ankeret har et hus med kammere for ballastmateriale, karakterisert ved at et borerør (4 6) er opphengt i oppdriftsdelen for tilkobling til ankeret (33), at ankerets hus er utstyrt med organer (114,115) for inngrep med borerøret (46) og for forbindelse med ankerets ballastkammere, og at det er anordnet innretninger (81-83,120-142) for tilføring av ballastmateriale fra konstruksjonens ballasttanker til borerøret (46) for transport til ankerets (33) ballastkammere, slik at ankeret (33) kan settes ned på sjøbunnen uten ballast og kan fylles med ballast etter at det er riktig plassert på bunnen, eller at ankeret uten ballastmateriale kan senkes ned til den forutbestemte avstand over sjøbunnen og fylles med ballastmateriale i denne avstand for å bevirke at ankere setter seg ned på sjøbunnen.