NO149305B

NO149305B - FORTOEYNINGSANORDNING

Info

Publication number: NO149305B
Application number: NO793639A
Authority: NO
Inventors: Guy Robert Delamare
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1979-11-12
Publication date: 1983-12-19
Also published as: NO149305C; FR2442759B1; FR2442759A1; CA1129260A; GB2034265A; GB2034265B; ES485959A1; NO793639L; MX6867E; IT7927215A0; NL7908267A; IT1125669B; BR7907384A; JPS5572491A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for fortøyning av en flytende konstruksjon til en fralands-konstruksjon som er forbundet med et stasjonært punkt på sjøbunnen og over i det minste en del av sin lengde oppviser en vesentlig sylindrisk utvendig overflate med vertikal akse, hvilken anordning omfatter en stiv forbindelsesarm. The present invention relates to a device for mooring a floating structure to an offshore structure which is connected to a stationary point on the seabed and over at least part of its length exhibits a substantially cylindrical external surface with a vertical axis, which device comprises a rigid connecting arm.

Den flytende konstruksjon kan være et skip og fralands-konstruksjonen en fortøyningsbøye beliggende i en viss avstand fra kysten. Fralands-konstruksjonen kan også være en bøye for lasting og/eller lossing av lasten til et skip, en konstruksjon fra hvilken utføres eller styres operasjoner såsom boring i sjø-bunnen, utvinning av petroleumsprodukter, etc. eller en ytterligere bøye, en flytende kasse, en beholder, etc The floating structure can be a ship and the offshore structure a mooring buoy situated at a certain distance from the coast. The offshore structure can also be a buoy for loading and/or unloading the cargo of a ship, a structure from which operations such as drilling in the seabed, extraction of petroleum products, etc. are carried out or controlled, or a further buoy, a floating box, a container, etc

Det er tidligere kjent systemer for fortøyning av et skip til en konstruksjon såsom en flytekasse eller til et oscille-rende stigerør ved hjelp av svingarmer. Slike systemer er f.eks. beskrevet i fransk patentskrift nr. 1 403 493 og i US patentskrifter 3 354 479 og 3 908 212. I disse systemer har fortøyningskonstruksjonen på toppen en stiv arm som er forbundet med skipet i forlengelse av dens forstavn i hvilken den er dreibart opplagret for å kunne oppta stampebevegelser. For at armen og skipet skal kunne dreie om fortøyningskonstruksjonens vertikalakse er armen forbundet med denne konstruksjon ved hjelp av en med kule- eller rullelagere utstyrt dreieinnretning, kalt dreiebord eller dreiering. There are previously known systems for mooring a ship to a structure such as a floating box or to an oscillating riser by means of swing arms. Such systems are e.g. described in French Patent No. 1,403,493 and in US Patent Nos. 3,354,479 and 3,908,212. In these systems the mooring structure on top has a rigid arm which is connected to the ship in extension of its bow in which it is pivotably supported in order to record stomping motions. In order for the arm and the ship to be able to turn about the vertical axis of the mooring structure, the arm is connected to this structure by means of a turning device equipped with ball or roller bearings, called a turning table or turning ring.

Slike kjente anordninger har mange ulemper med hensyn til holdbarhet, pålitelighet og konstruktiv hensiktsmessighet. Such known devices have many disadvantages with respect to durability, reliability and constructive expediency.

For det første er slike dreieringer, som er meget utsatt for korrosiv påvirkning og i likhet med alle kulelagere konstruert for hurtig omdreining med suksessiv og likeartet drift av alle komponentene, dessuten lite egnet til å løse problemene i forbindelse med sakte og vilkårlig dreiebevegelse hvor vekslende krefter som skyldes bølgene stadig opptrer uten vesentlig rotasjon. Ettersom de dominerende vindretninger holder skipet og følgelig også forbindelsesarmen i en statisk fore-trukket orientering, vil samme parti av dreieringen og de samme kuler konstant være under belastning, hvilket innebærer en slik overdimensjonering av disse deler at det vil føre til problemer ved fremstilling av de store konstruksjoner som idag er aktuelle. Firstly, such slewing rings, which are very susceptible to corrosive influences and, like all ball bearings, are designed for rapid rotation with successive and equal operation of all components, and are also not suitable for solving the problems associated with slow and arbitrary rotational movement where alternating forces which is due to the waves constantly occurring without significant rotation. As the dominant wind directions keep the ship and consequently also the connecting arm in a statically preferred orientation, the same part of the turning ring and the same balls will constantly be under load, which implies such an over-dimensioning of these parts that it will lead to problems when manufacturing the large constructions that are relevant today.

Ved en slik anordning vil dessuten generelt meget store belastninger gjennom dreieringen konsentreres i høyde med den midtre del av fortøyningskonstruksjqnens øvre plattform, hvilket nødvendiggjør betydelige forsterkninger for å fordele disse belastninger over hele konstruksjonen. With such a device, moreover, generally very large loads through the turning ring will be concentrated at the height of the middle part of the mooring construction's upper platform, which necessitates significant reinforcements to distribute these loads over the entire construction.

Som ytterligere eksempler på kjent teknikk kan nevnes norsk patentsøknad nr. 78. 1335 samt GB patentskrift nr. 1 428 147, 1 522 900 og 1 528 682. Norwegian patent application no. 78.1335 and GB patent application no. 1 428 147, 1 522 900 and 1 528 682 can be mentioned as further examples of prior art.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en nye dreie-anordning av den innledningsvis angitte art, som muliggjør per-manent fortøyning av et skip til en konstruksjon som er forbundet med et stasjonært punkt på sjøbunnen, og som er mer pålite-lig, mer holdbar, og mer hensiktsmessig konstruert enn de kjente-anordninger, og som dessuten kan anvendes uavhengig av konstruksjonenes størrelse. The purpose of the invention is to provide a new turning device of the kind indicated at the outset, which enables the permanent mooring of a ship to a structure which is connected to a stationary point on the seabed, and which is more reliable, more durable, and more suitably constructed than the known devices, and which can also be used regardless of the size of the structures.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at forbindelsesarmen i sin ene ende bærer rulleorganer som er innrettet til å samvirke med sirkulære rullebaner på fralands-konstruksjonen ved anlegg mot rullebanene på én og samme side av et vertikalt diametralplan, og at forbindelsesorganer holder disse rulleorganer i anlegg mot rullebaner på fralands-konstruksjonen, hvorved tillates relative dreiebevegelser mellom forbindelsesarmen og fralands-konstruksjonen om sistnevntes vertikale akse. This purpose is achieved according to the invention in that the connecting arm at one end carries rolling elements which are arranged to cooperate with circular runways on the offshore structure when abutting against the runways on one and the same side of a vertical diametrical plane, and that connecting elements hold these rolling elements in abutment against runways on the offshore structure, thereby allowing relative turning movements between the connecting arm and the offshore structure about the latter's vertical axis.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen er således rulleorganene plasserte på én og samme side av et vertikalt diametralplan. Denne plassering av rulleorganene innebærer den store fordel at de to konstruksjoner kan skilles fra hverandre på en hurtig og enkel måte. Ved de kjente anordninger, hvor rulleorganene er fordelt rundt hele bøyeomkretsen eller i det minste mot to diametralt motstående sirkelbuer, blir det om ikke umulig så ihvertfall meget tungvindt på en hurtig måte å få skilt fralands-konstruksjonen fra den flytende konstruksjon. In the device according to the invention, the rolling means are thus placed on one and the same side of a vertical diametrical plane. This positioning of the roller means the great advantage that the two constructions can be separated from each other in a quick and simple way. With the known devices, where the rolling means are distributed around the entire bend circumference or at least towards two diametrically opposed circular arcs, it becomes, if not impossible, at least very difficult to quickly separate the offshore structure from the floating structure.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av endel utføringsformer i tilknytning til figurene, hvor: Figur ,1 er et frontriss av en første utføringsform av oppfinnelsen, Further features and advantages of the invention will be apparent from the following description of some embodiments in connection with the figures, where: Figure 1 is a front view of a first embodiment of the invention,

Figur 2 er et grunnriss av denne utføringsform, Figure 2 is a floor plan of this embodiment,

Figur 3 er et snitt langs linjen III på fig. 2, Figure 3 is a section along line III in fig. 2,

Figur 4 viser en annen utføringsform av forbindelsesarmen, Figure 4 shows another embodiment of the connecting arm,

Figur 4A er et snitt langs linjen IV på figur. 4, Figure 4A is a section along line IV in the figure. 4,

Figur 5 viser en tredje utføringsform av dreiearmen, Figure 5 shows a third embodiment of the pivot arm,

Figur 5A er et tverrsnitt langs linjen V på fig. 5, Figure 5A is a cross-section along line V in fig. 5,

Figur 6A og 6B viser en annen utføringsform, og Figures 6A and 6B show another embodiment, and

Figur 7 viser en alternativ utføringsform av oppfinnelsen. Figure 7 shows an alternative embodiment of the invention.

På figur 1, 2 og 3 er vist en første utføringsform av for-tøyningsanordningen ifølge oppfinnelsen hvor en flytende konstruksjon 1, såsom, et skip, er fortøyet til en fralands-kon-struksjqn 2, såsom en sylindrisk flytebøye som er forbundet med sjøbunnen ved hjelp av forankringsliner 3, 3a, 3b, 3c og skivgatter 4, 4a, 4b, 4c ...., idet sjøoverflaten er antydet ved linjen 5. Figures 1, 2 and 3 show a first embodiment of the mooring device according to the invention, where a floating structure 1, such as a ship, is moored to an offshore structure 2, such as a cylindrical floating buoy which is connected to the seabed by using anchoring lines 3, 3a, 3b, 3c and disc holes 4, 4a, 4b, 4c ...., as the sea surface is indicated by line 5.

Anordningen omfatter en stiv forbindelsesstang 6, f.eks. en rør-fagverkkonstruksjon. Armen strekker seg i forlengelse av skipets 1 forstavn 7. Den er ved hjelp av lågere 9 opplagret i den med braketter 8 avstivede skipsstavn 7, dreibart om en horisontalakse 12 vinkelrett på skipets langsgående symme-triplan. The device comprises a rigid connecting rod 6, e.g. a pipe-truss construction. The arm extends as an extension of the ship's 1 bowsprit 7. It is supported by means of bearings 9 in the ship's bowsprit 7 stiffened with brackets 8, rotatable about a horizontal axis 12 perpendicular to the ship's longitudinal symmetrical triplane.

Ved sin ende motsatt opplagringen 9 bærer armen 6 i et første nivå to frittløpende remskiver eller belteruller 10 og 10a samt fire hjul 11, lia,, 11b, lic forsynt med pneumatiske dekk. Likeledes er der i et annet nivå festet til armen 6 to remskiver 10b og 10c samt fire hjul lid, lie, llf, llg forsynt med pneumatiske dekk. Remskivene og hjulenes omdreiningsakser såsom 13 og 14 (fig. 3) holdes parallelle med den vertikale akse 15 til den sylindriske bøye 2 når hjulbanene ligger an mot bøyens sylindriske yttervegg 16. Hver aksel, såsom aks-lene 17, 18 som bærer rullelageréne, f.eks. 19, 19a for hjulene og 20, 20a for remskivene, forbinder to knutepunkter, f.eks. 21 og 22 i rør-fagverkkonstruksjonen som utgjør forbindelsesarmen 6. At its end opposite the storage 9, the arm 6 carries in a first level two free-running pulleys or belt rollers 10 and 10a as well as four wheels 11, 11a, 11b, 11c provided with pneumatic tires. Likewise, in another level there are attached to the arm 6 two pulleys 10b and 10c and four wheels lid, lie, llf, llg provided with pneumatic tires. The axes of rotation of the pulleys and the wheels such as 13 and 14 (Fig. 3) are held parallel to the vertical axis 15 of the cylindrical bend 2 when the wheel tracks abut against the cylindrical outer wall 16 of the bend. Each axle, such as the axles 17, 18 which carry the roller bearings, f .ex. 19, 19a for the wheels and 20, 20a for the pulleys, connect two nodes, e.g. 21 and 22 in the tube-truss construction which forms the connecting arm 6.

De åtte hjul 11 til llg holdes i anlegg mot bøyens 2 yttervegg 16 ved hjelp av to fleksible, endeløse remmer eller belter som hver i sitt nivå omslutter både belterullené og bøyens yttervegg. Det øvre belte 23 er strukket rundt rullene 10 og 10a mens det nedre belte 24 er strukket rundt rullene 10b og 10c. The eight wheels 11 to 11 are held in contact with the outer wall 16 of the buoy 2 by means of two flexible, endless belts or belts, each of which in its own level encloses both the belt roller and the outer wall of the buoy. The upper belt 23 is stretched around the rollers 10 and 10a while the lower belt 24 is stretched around the rollers 10b and 10c.

Rørene som danner armens 6 fagverkkonstruksjon utføres, i likhet med hjulene og remskivene som er opplagret i armen, fordelaktig som vanntette kammere. Fortrinnsvis har enheten som utgjøres av armen 6, hjulene 11 til llg og rullene 10 til 10c positiv oppdrift slik at enheten flyter uten vesentlig kontakttrykk mellom hjulene og bøyeveggen. Kontaktflatene til på den ene side beltet, bøyen og rullene og på den annen side hjulene og bøyen, kan fordelaktig ha komplementær utforming slik at nøyaktig relativ posisjonering av disse elementer kan opprettholdes. Som f.eks. vist ved 25 i figur 3 kan disse flater danne horisontale korrugeringer, men slike korrugeringer kan også være vertikale eller danne vinkel med vertikal-retningen. The pipes which form the arm's 6 truss construction, like the wheels and pulleys which are stored in the arm, are advantageously made as watertight chambers. Preferably, the unit consisting of the arm 6, the wheels 11 to 11g and the rollers 10 to 10c has positive buoyancy so that the unit floats without significant contact pressure between the wheels and the bending wall. The contact surfaces of on the one hand the belt, the bend and the rollers and on the other hand the wheels and the bend, can advantageously have a complementary design so that exact relative positioning of these elements can be maintained. Like for example. shown at 25 in Figure 3, these surfaces can form horizontal corrugations, but such corrugations can also be vertical or form an angle with the vertical direction.

Systemets virkemåte vil lett forstås ut fra følgende beskrivelse. The system's operation will be easily understood from the following description.

Med dekkene på hjulene 11 til llg i ikke-oppblåst til-stand føres armen 6 mot bøyen 2 inntil hjulene ligger an mot bøyens ytter"flate 16. Beltene 23 og 24 bringes så i stilling, oppumping av hjuldekkene strekker beltene 23 og 24 via rullene 10 til 10c. Forbindelsesarmen 6 vil således følge bøyens stampe- og rullebevegelser. Samtidig kan armen dreie om bøy-ens vertikalakse. Denne dreiebevegelse muliggjøres både på grunn av hjulene 11 til llg som ruller langs bøyens sideflate 16 og på grunn av beltene 23 og 24 som beveger seg fra hverandre idet armen 6 dreier, slik at det dannes en passasje for rullene 10 til ,10c som ruller langs, beltenes innvendige overflate under sin omdreining. With the tires on the wheels 11 to 11 in an uninflated state, the arm 6 is moved towards the buoy 2 until the wheels rest against the outer surface 16 of the buoy. The belts 23 and 24 are then brought into position, inflating the wheel tires stretches the belts 23 and 24 via the rollers 10 to 10c. The connecting arm 6 will thus follow the punching and rolling movements of the buoy. At the same time, the arm can turn about the vertical axis of the buoy. This turning movement is made possible both because of the wheels 11 to 11 which roll along the side surface 16 of the buoy and because of the belts 23 and 24 which move apart as the arm 6 rotates, so that a passage is formed for the rollers 10 to 10c which roll along the inner surface of the belts during their rotation.

Når den samlede virkning av vind, strøm og bøl.ger brin-ger skipet 1 til å drive i lengderetningen oppstår en trekkraft som gjennom armen 6 overføres til lagrene i rullene 10 til 10c og derved strekker de to belter 23 og 24 som tilbakehol-des av den forankrede bøye 2 mot hvis sidevegg beltene tryk-ker over en stor flate. When the combined effect of wind, current and waves causes the ship 1 to drift in the longitudinal direction, a traction force arises which is transmitted through the arm 6 to the bearings in the rollers 10 to 10c and thereby stretches the two belts 23 and 24 which are retained of the anchored buoy 2 against whose side wall the belts press over a large surface.

Når skipet 1 under bølgenes sirkelbevegelser utsettes When the ship 1 is suspended during the circular movements of the waves

for en stampebevegelse vil hjulene 11 til llg hindre at skipet forskyves mot bøyen 2. idet di.sse hjul ligger an mot bøyens sidevegg med dekkene i kompresjon. for a bumping movement, the wheels 11 to llg will prevent the ship from moving towards the buoy 2, as these wheels rest against the side wall of the buoy with the tires in compression.

Når vind-, strøm- eller bølgeretningene varierer vil skipet 1 som ovenfor beskrevet dreie lik en værehane om bøyeaksen og innta en ny stilling. When the wind, current or wave directions vary, the ship 1, as described above, will turn like a vane around the bow axis and take a new position.

Når skipet og bøyen under påvirkning av en dønning rettet langs skipets lengdeakse utsettes for stampe- og duvebévegel-ser med stor amplitude vil enheten bestående av armen 6 og bøyen 2 svinge om leddets 9 akse 12. Det innspenningsmoment som armen 6 følgelig utøver på bøyen 2 vil.strekke det øvre belte 23 samtidig som dekkene på de nedre hjul lid, lie,- llf og llg komprimeres mot nedre del av bøyeveggen 16, eller det nedre belte 24 strekkes under samtidig kompresjon av dekkene til de øvre hjul 11, lia, 11b, lic.mot øvre del av bøyeveggen 16. I dette tilfelle vil skjærkraften i høyde med forbindelsen mellom armen og bøyen overføres ved adhesjon mellom, hjuldekkene og bøyeveggen, eller ved vekselvirkning mellom, vulstene i korrugeringsflåtene 25. When the ship and the buoy under the influence of a swell directed along the longitudinal axis of the ship are exposed to high-amplitude pounding and dove motions, the unit consisting of the arm 6 and the buoy 2 will swing about the axis 12 of the joint 9. The clamping moment that the arm 6 consequently exerts on the buoy 2 will stretch the upper belt 23 at the same time as the tires on the lower wheels lid, lie, llf and llg are compressed against the lower part of the bending wall 16, or the lower belt 24 is stretched under simultaneous compression of the tires of the upper wheels 11, lia, 11b , lic. towards the upper part of the bend wall 16. In this case, the shear force at the height of the connection between the arm and the bend will be transferred by adhesion between the wheel tires and the bend wall, or by interaction between the beads in the corrugation rafts 25.

Når skipet manøvreres for å bringe baugen opp mot vinden vil de tverrgående bølger bevirke rullebevegelser. Derved oppstår et vridningsmoment i armen 6 gjennom lagerene 9. Dette vridningsmoment overføres til bøyen 2 ved adhesjonskraf.ten fra dekkene på hjulene 11 til llg eller ved vekselvirkning mellom vulstene i deres korrugerte overflater 25. When the ship is maneuvered to bring the bow up to the wind, the transverse waves will cause roll movements. Thereby a twisting moment occurs in the arm 6 through the bearings 9. This twisting moment is transferred to the bend 2 by the adhesion force from the tires on the wheels 11 to llg or by interaction between the beads in their corrugated surfaces 25.

Vridningsmomentet og skjærkraften som opptrer under du-ving kan overføres mer effektivt ved å velge en av utførings-formene vist i figur 4, 4A, 5 og 5A. The twisting moment and the shear force that occurs during dove-wing can be transferred more efficiently by choosing one of the designs shown in figures 4, 4A, 5 and 5A.

I utføringsformen vist på figur 4.og 4A anvendes profi- , lerte skinnehjul 26a, 26b, 26c og 26d som samvirker med skinner 27a, 27b forbundet med bøyen 2. In the embodiment shown in Figures 4 and 4A, profiled rail wheels 26a, 26b, 26c and 26d are used which interact with rails 27a, 27b connected to the buoy 2.

På rotasjonsakslene 28 til hjulene, 26a, 26b, 26c og 26d er opplagret ruller 10 og 10a rundt hvilke løper beltet 23. Lederuller 29 og 30 som er opplagret i armen 6 besørger til-strekkelig kontaktlengde mellom beltet 2 3 og rullene 10 og 10a. En hydraulisk eller mekanisk jekk 31 som er festet til armen 6 gjør det mulig å regulere strekket i beltet 23 ved å forskyve en rull 32 festet til enden av den bevegelige jekk-stang 33. On the rotation shafts 28 of the wheels, 26a, 26b, 26c and 26d, rollers 10 and 10a are supported around which the belt 23 runs. Guide rollers 29 and 30 which are supported in the arm 6 ensure sufficient contact length between the belt 23 and the rollers 10 and 10a. A hydraulic or mechanical jack 31 which is attached to the arm 6 makes it possible to regulate the tension in the belt 23 by displacing a roller 32 attached to the end of the movable jack rod 33.

Figur 5 og 5A viser en annen utføringsform av forbindelsesarmen 6, hvor skipet 1 kan fortøyes til en flytende søyle eller stigerør 2 som er forankret til sjøbunnen ved hjelp av liner 36, 36a etc.... via skivgatter 37 og forankringspunk-ter 38 festet til sjøbunnen 39. I dette tilfelle utgjøres armen 6 av to separate elementer 6a og 6b som er dreibart forbundet med hverandre på en aksel 4 0 parallell med bøyeaksen 12. Det første element 6a har form av en ramme som bærer rullene 10, 10a for strekking av beltene 23 og 24, og for opplagring av hjulene 11, lia ... Det andre element 6b er en bjelke som er opplagret i skipet 1 dreibart om aksen 12. Hjulene 11, lia, 11b ..., og beltene 23 og 24 ligger an mot sideveggen til sylindriske flenser 34a og 34b anordnet på søylen 2 slik at de danner ringformede, flate rullebaner. Hjul 41, 41a, 41b, 41c hvis akser er anordnet radielt i forhold til søylen 2 ligger an mot de ringformede, flate sidevegger 33, 35 på de sylindriske flenser 34a og 34b som er anordnet rundt omkretsen av søylen 2. Figures 5 and 5A show another embodiment of the connecting arm 6, where the ship 1 can be moored to a floating column or riser 2 which is anchored to the seabed by means of lines 36, 36a etc... via disc holes 37 and anchoring points 38 attached to the seabed 39. In this case, the arm 6 consists of two separate elements 6a and 6b which are rotatably connected to each other on a shaft 40 parallel to the bending axis 12. The first element 6a is in the form of a frame which carries the rollers 10, 10a for stretching of the belts 23 and 24, and for storage of the wheels 11, lia ... The second element 6b is a beam which is stored in the ship 1 rotatable about the axis 12. The wheels 11, lia, 11b ..., and the belts 23 and 24 rests against the side wall of cylindrical flanges 34a and 34b arranged on the column 2 so that they form annular, flat runways. Wheels 41, 41a, 41b, 41c whose axes are arranged radially in relation to the column 2 rest against the annular, flat side walls 33, 35 of the cylindrical flanges 34a and 34b which are arranged around the circumference of the column 2.

Fordelene ved en slik fortøyningsanordning skyldes egen-skapene til og arrangementet av de forskjellige bestanddeler som samvirker til å frembringe en meget hensiktsmessig konstruksjon. De krefter som forbindelsesarmen overfører til bøyen eller søylen 2 fordeles over en stor flate med lave kontakttrykk mot en sylinderformet konstruksjon som er innrettet til å oppta slike trykkbelastninger uten vesentlig forsterk-ning eller armering. Disse krefter som via beltene og hjulene overføres i to nivåer som ligger langt fra hverandre, gjør det mulig å oppta den stive armens innspenningsmoment i bøyen. Disse reaksjonskrefter i området ved lagerene minsker når lengden av momentarmen øker. Dessuten gjør de elastiske og plastiske egenskaper til beltene og de med dekk utstyrte hjul det mulig å dempe belastningene som oppstår ved visse plutse-lige støt på grunn av bølgenes dynamisk vekslende påvirkninger. The advantages of such a mooring device are due to the properties of and the arrangement of the various components which work together to produce a very appropriate construction. The forces that the connecting arm transmits to the buoy or column 2 are distributed over a large surface with low contact pressures against a cylindrical construction which is designed to absorb such pressure loads without significant reinforcement or reinforcement. These forces, which are transmitted via the belts and wheels in two levels that are far apart, make it possible to take up the rigid arm's clamping moment in the buoy. These reaction forces in the area of the bearings decrease as the length of the torque arm increases. In addition, the elastic and plastic properties of the belts and the wheels equipped with tires make it possible to dampen the loads that occur during certain sudden impacts due to the dynamically alternating effects of the waves.

Videre kan de sylindriske søyler 2 som ikke inneholder noe mekanisk organ økonomisk utføres som en helsveiset konstruksjon, uten behov for nøyaktige toleranser eller maskine-ring og i motsetning til mekanismer som anvender kulelagre på-virkes belte- og hjulforbindelsene overhodet ikke av korrosjon. Furthermore, the cylindrical columns 2, which contain no mechanical organ, can be economically made as a fully welded construction, without the need for exact tolerances or machining and, unlike mechanisms that use ball bearings, the belt and wheel connections are not affected by corrosion at all.

Dersom det skulle oppstå slike ekstreme vær- eller bølge-tilstander at konstruksjonen sett under ett ikke kan unngå å ta skade, er det når som helst mulig å hurtig frakople skipet for å sikre bøyens 2 forankring og derved unngå nedbryting av undervannskonstruksjonene og -forbindelsene. For å gjennom-føre en slik hurtig fråkopling av skipet fra bøyen er det til-strekkelig å adskille fortøyningsbeltene, f.eks. på det sted hvor båndet som utgjør hvert av disse belter er sammenføyet, som vist på fig. 2, ved hjelp av metallbeslag 51 og 51a som er fastskrudd til hverandre og som fastholder endene av dette bånd, idet denne forbindelse avbrytes ved fjernstyrt påvirkning av eksplosjonsbolter 52. Should such extreme weather or wave conditions occur that the construction as a whole cannot avoid being damaged, it is possible at any time to quickly disconnect the ship to secure the anchoring of the buoy 2 and thereby avoid the breakdown of the underwater structures and connections. In order to carry out such a quick disconnection of the ship from the buoy, it is sufficient to separate the mooring belts, e.g. at the point where the band constituting each of these belts is joined, as shown in fig. 2, by means of metal fittings 51 and 51a which are screwed to each other and which retain the ends of this band, this connection being interrupted by remote-controlled action of explosion bolts 52.

Figur 6A og 6B viser en alternativ utføringsform av oppfinnelsen . Figures 6A and 6B show an alternative embodiment of the invention.

Ifølge denne utføringsform hindres relativ forskyvning av beltene 23, 24 og bøyen 2 i retning parallelt med sistnevntes akse, ved at beltene er plassert i spor utformet på bøyen 2. Disse spor avgrenses f.eks. av bøyens vertikale vegg og av flenser 61 forbundet med denne. Dessuten overføres skjærkref-ter i høyde méd forbindelsen mellom armen og bøyen gjennom beltene. Som vist i figur 6B har den ytre flate 62 på hvert belte et konkavt parti motsatt dets anleggsflate mot bøyens 2 sylinderflate. Denne ytterflate danner en rullebane for rulleorganene hvis hjul er utstyrt med dekk med en konveks ytterflate vesentlig komplementær til beltenes ytterflate 62. For å sikre at rulleorganene ruller korrekt på beltene er hver hjulenhet forbundet med en bæreinnretning 64 som er opplagret dreibart om en akse 6 3 anordnet radielt i forhold til bøyen 2 According to this embodiment, relative displacement of the belts 23, 24 and the buoy 2 in a direction parallel to the latter's axis is prevented by the fact that the belts are placed in grooves formed on the buoy 2. These grooves are delimited e.g. of the buoy's vertical wall and of flanges 61 connected to this. In addition, shear forces are transmitted at the height of the connection between the arm and the buoy through the belts. As shown in figure 6B, the outer surface 62 of each belt has a concave portion opposite its contact surface against the cylindrical surface of the buoy 2. This outer surface forms a runway for the rolling elements whose wheels are equipped with tires with a convex outer surface substantially complementary to the outer surface 62 of the belts. To ensure that the rolling elements roll correctly on the belts, each wheel unit is connected to a support device 64 which is supported rotatably about an axis 6 3 arranged radially in relation to the buoy 2

i et plan parallelt med .aksen 12. in a plane parallel to the axis 12.

Endringer kan forekomme uten å avvike fra rammen av foreliggende oppfinnelse. Selv om tegningen viser fortøyning av et skip til en overflatebøye er det f.eks. mulig å bruke andre typer fralands-konstruksjoner såsom tårn, etc.... forutsatt at disse konstruksjoner i det minste over en del av sin lengde oppviser en sylindrisk utvendig overflate. Changes may occur without deviating from the scope of the present invention. Although the drawing shows the mooring of a ship to a surface buoy, it is e.g. possible to use other types of offshore constructions such as towers, etc..., provided that these constructions have a cylindrical outer surface at least over part of their length.

AntaU hjul og ruller kan være forskjellig fra det som er vist på figurene. Som skjematisk vist på figur 7 kan f.eks. en enkelt rull 10 være tilknyttet to hjul 11 for hvert belte 60, idet disse tre rotasjonselementer er plassert i et fag-verks-knutepunkt. AntaU wheels and rollers may be different from what is shown in the figures. As schematically shown in Figure 7, e.g. a single roller 10 can be associated with two wheels 11 for each belt 60, these three rotation elements being placed in a branch-work junction.

Dessuten kan belteantallet variere og det bestemmes av fagmenn på området i avhengighet av den belastning som skal opptas av anordningen, forutsatt at beltene holder hjulene og deres rullebaner i riktig kontakt med hverandre på fralands-konstruksjonen 2. In addition, the number of belts may vary and is determined by experts in the area depending on the load to be taken up by the device, provided that the belts keep the wheels and their raceways in proper contact with each other on the offshore structure 2.

Det er også mulig å erstatte flytebøyen 2 med en bøye som er nedsenket på større eller mindre dyp, idet armen 6 vil ha tilsvarende form og hensiktsmessig ballast. It is also possible to replace the floating buoy 2 with a buoy which is submerged at a greater or lesser depth, as the arm 6 will have a corresponding shape and suitable ballast.

Beltene kan være fremstilt på i og for seg kjent måte. F.eks. kan de bestå av et plastmateriale armert med lag av tråder, bånd eller kordeller, eller med lag av flettetråder. Slik armering for å oppta de mekaniske belastninger som beltene utsettes for kan bestå av metall, glassfibre eller plast-fibre, f.eks. slike som finnes på markedet under varemerket KEVLAR, etc The belts can be produced in a manner known per se. E.g. they can consist of a plastic material reinforced with layers of threads, ribbons or cords, or with layers of braided threads. Such reinforcement to absorb the mechanical loads to which the belts are subjected can consist of metal, glass fibers or plastic fibers, e.g. such as are available on the market under the brand name KEVLAR, etc

Beltene kan også utgjøres av kabler eller kjeder. The belts can also consist of cables or chains.

Alle de ovenfor beskrevne konstruksjoner er bare eksempler på utføringsformer av oppfinnelsen. De forskjellige fore-slåtte tekniske løsninger kan kombineres innbyrdes på forskjellige måter for å løse det generelle problem som foreligger i et gitt tilfelle. All the constructions described above are only examples of embodiments of the invention. The various proposed technical solutions can be combined with each other in different ways to solve the general problem that exists in a given case.

Dreieanordningen for fortøyning av et skip til en sylindrisk bøye er særlig anvendbar ved fremstilling av konstruksjoner i forbindelse med midlertidig utvinning av petroleum fra en undersjøisk brønn hvor den forankrede bøye bærer de fleksible rørledninger 6 3 som forbinder brønnhodene med overflaten og hvor skipet.er et tankskip utstyrt med innretninger for behandling av produksjonen. The turning device for mooring a ship to a cylindrical buoy is particularly applicable when producing constructions in connection with the temporary extraction of petroleum from an underwater well where the anchored buoy carries the flexible pipelines 6 3 that connect the wellheads to the surface and where the ship is a tanker equipped with facilities for processing the production.

Som vist i figur 1 og 2 bærer i dette øyemed arm-rørkon-struksjonen de stive rør 53, 54 .... for overføring av fluidet, idet disse rør er forbundet med fleksible rør 55, 56, 57 ... som igjen er forbundet med rørsystemet ombord på skipet og bøyen. As shown in Figures 1 and 2, the arm-tube construction carries the rigid tubes 53, 54 ... for transferring the fluid, these tubes being connected to flexible tubes 55, 56, 57 ... which in turn are connected to the piping system on board the ship and the buoy.

Armens rørkonstruksjon kan også være utstyrt med gang-broer 58 som gjør det mulig for vedlikeholdspersonell å pas-sere mellom skipet og bøyen, og med en kran for utlasting av utstyr på bøyen. The arm's pipe construction can also be equipped with gangways 58 which enable maintenance personnel to pass between the ship and the buoy, and with a crane for unloading equipment onto the buoy.

Claims

1. Device for mooring a floating structure (1) to an offshore structure (2) which is connected to a stationary point on the seabed and over at least part of its length exhibits a substantially cylindrical external surface (16) with vertical axis, which device comprises a rigid connecting arm (6), characterized in that the connecting arm (6) at one end carries rolling means (11, 26) which are arranged to cooperate with circular runways (16, 27) on the offshore structure ( 2) in contact with the runways on one and the same side of a vertical diametral plane (15), and that connecting means (10, 23, 24) keep these rolling means in contact with the runways on the offshore structure (2), thereby allowing relative turning movements between the connecting arm (6) and the offshore construction (2) about the latter's vertical axis.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rigid connecting arm (6) is rotatably supported about a horizontal axis (12) in the floating structure (1), and that the rolling means comprise at least one unit that includes at least two wheels (11, 26) which is arranged in the same plane and whose axes of rotation are substantially perpendicular to the bearing axis of the connecting arm (6), the two wheels being situated on opposite sides of the longitudinal axis of the connecting arm (6).

3. Device according to claim 2, characterized in that it comprises at least two units of at least two wheels (11, 26) arranged in the same plane, these units being located at different heights along the offshore structure (2) and at a distance from each other.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the connecting means comprise at least one roller (10) which is stored in the connecting arm (6) and whose axis of rotation is essentially parallel to the axes of the wheels (11, 26), at least one endless belt (23, 24) which runs around the roller (10) and the offshore construction (2) as well as organs (32) for stretching the belt (23, 24).

5. Device according to claim 4, characterized in that the wheels (11) are equipped with pneumatic tires which stretch the belt (23, 24) when inflated.

6. Device according to claim 4, characterized in that the runways are formed by the cylindrical outer surface (16) of the offshore structure (2), and that the outer surface (25) of the wheels (11) and the cylindrical surface of the offshore structure (2) have a complementary profile shape that prevents relative displacement between these surfaces in a direction parallel to the vertical axis of the offshore structure, and that the inner surface of the belt (23, 24) and the surface of the belt roller (10) have a complementary profile shape.

7. Device according to claim 4, characterized in that the runways are made up of rails (27) connected to the offshore construction (2), the wheels (26) and rails (27) having a cooperating, complementary profile shape to enable relative rotation between the connecting arm (6) and offshore construction nen (2), and that the means for stretching the belt comprise a movable roller (32) which is stored in the connecting arm (6) and in contact with the belt (23, 24).

8. Device according to claim 4, characterized in that the connecting arm (6) carries at least two guide wheels (41) which interact with flanges (34) on the offshore structure (2) to prevent relative movement between the arm (6) and the offshore structure (2) parallel to the vertical axis of the offshore structure.

9. Device according to claim 4, characterized in that it comprises as many rollers (10) and belts (23, 24) as the number of wheel units with wheels in the same plane, that the outer surface of each belt (23, 24) forms a runway for a wheel unit, that each belt is held in a groove formed in the cylindrical part of the offshore construction (2), and that the wheels (11) are stored in a support device (64) which can rotate about a horizontal axis (63) arranged radially in relation to the offshore -the construction (2).

10. Device according to claim 9, characterized in that the profile shape of the outer surface (62) of the belts (23, 24) opposite the belt surface x abutment against the cylinder wall (16) of the offshore structure is concave and cooperates with the profile shape of the wheels to prevent relative displacement of the connecting arm (6 ) and the offshore construction (2) in a direction parallel to the latter's vertical axis.