NO149380B - Utstyr for haandtering av et dykkerfartoey - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører utstyr for håndtering av et dykkerfartøy for senking og løfting av dykkerfartøyet mellom vannflaten og dekket på et fartøy, og spesielt utstyr av'det slag som er angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav for å hindre pendling av dykkerfartøyet i oppheist stilling.

Dykkerklokker/dykkerfartøyer har vært anvendt i år-tider i oseanografisk utforsking og kommersielle anvendelser forbundet hermed. For tiden anvendes dykkerlokker i stort antall innen offshore oljeindustrien, f.eks. ved installering og inspeksjon av offshore rørledninger.

Ved håndtering av opphengte eller tjorede dykkerklokker er det vel kjent at når klokken løftes fra vannet ved hjelp av en heisekabel, kan bølger som slår mot klokken og den marine konstruksjons bevegelser, bevirke en farlig pendleeffekt som resulterer i voldsomme bevegelser av dykkerklokken. Et første trinn for å redusere pendleeffekten er å forkorte lengden av den vertikale bevegelsesbane så meget som mulig. Imidlertid krever opphengning av dykkerklokken én viss lengde kabel som nødvendigvis resulterer i fare for en pendleeffekt.

Et håndteringssystem som befatter seg med det ovenfor beskrevne pendlingsproblem er beskrevet i US-patent nr. 3.518.837 hvilket viser en stabiliseringsbjelke som ligger i kontakt med dykker-fartøyets topp mens det blir løftet opp mot en støtteramme.

Det har vist seg at en primær årsak til den farlige pendlingseffekt er at dykkerklokken vanligvis heves ganske sakte, spesielt i de siste få metere av bevegelsesbanen. Videre, etter at klokken er helt hevet ved hjelp av heisekabelen har den ikke i samsvar med tidligere kjent praksis blitt stabilisert før den beveges til en posisjon over dekket til fartøyet eller den marine plattform. Kfr. f.eks. US-patent nr. 3.955.522 hvor en ved hjelp av en komplisert konstruksjon søker å stabilisere dykkerklokken mot svingninger/pendling i oppheist posisjon,

til et minimum ved bruk av f.eks. en friksjonsclutch for å dempe svingning mellom to rammer hvor den ene ramme med dykkerklokke er svingbart opphengt i den annen ramme.

Et formål ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et utstyr for håndtering av dykkerfartøy/dykkerklokke hvor dykkerklokken etter å ha blitt hevet fra vannflaten bringes til en stabilisert posisjon i en bæreramme som er stabilisert i forhold til fartøyet eller den marine plattform.

Ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en horisontalt forskyvbar bæreramme og drivinnretninger for denne, samt låseinnretning for låsing av rammekoplingslegemet på bærerammen til fartøyskoplingslegemet på dykkerfar-tøyet/dykkerklokken, til hverandre for å stabilisere dykkerklokken.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd, ved hjelp av de trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav 1 og de etterfølgende uselvstendige krav.

Utstyret ifølge den foreliggende oppfinnelse er tilpasset for å heve og senke en dykkerklokke eller andre under-vannsfartøyer mellom vannflaten og dekket på en lekter. Utstyret omfatter en avstivet bjelke som kan bli kjørt ut forbi kanten av lekterdekket til en oppheisingsposisjon og trukket tilbake til en frigjøringsposisjon over dekk ved hjelp av et kam-stang-tannhjuldrivsystem som virker på et par langstrakte, bevegelige bjelker. Bærerammen bærer en skive for kommunikasjons-kabelen og en skive for vinsjkabelen. Til det nedre parti av bærerammen er det festet et nedad åpent, avkortet kjeglelegeme-. ramntekoplingslsegemet - med en indre form tilpasset for å passe sammen med et lignende avkortet kjeglelegeme - fartøyskoplings-legemet - festet til det øvre parti av dykkerklokken. Ved løfteoperasjon kjøres bærerammen til sin oppheisingsposisjon og vinsjen opereres for å heve klokken med en konstant hastighet. Idet klokken når rammen, kommer de avkortede kjeglelegemer til samvirke og på grunn av deres samvirkende utforminger, er de selvsøkende til en låst, stabilisert posisjon. I en foretrukk-en utførelsesform omfatter det øvre avkortede kjeglelegemet et antall låsefingre som er forspent innad gjennom åpninger i det avkortede kjeglelegemet slik at de samvirker med det avkortede kjeglelegemet festet på dykkerklokken. Fingerne er fortrinnsvis selvvirkende slik at låsingen skjer automatisk. Etter at låsingen er fullført, kan rammen trekkes tilbake til en posisjon hvor den er over dekk og låsefingrene blir deretter løsnet slik at klokken kan senkes ned på dekket. Klokken kan deretter koples til dekompresjonskammeret i samsvar med vanlige prose-dyrer. Prosedyren for overføring av klokken fra dekket til vannflaten er stort sett en reversering av løftepperasjonen.

De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil

fremgå av de etterfølgende krav og en ut førelsesform av oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende med henvisning til tegningen hvor

fig. 1 er et partielt skjematisk sideriss av et parti av en lekter med dykkerklokkehåndteringssystemet ifølge oppfinnelsen og som viser klokken etter at den er senket til dekket og tilkoplet et dekompresjonskammer, og hvor rammen er vist i prikkstreket linje i sin. utstrakte posisjon over vannflaten,

fig. 2 er et sideriss av vinsjene, håndteringsrammen og et parti av en dykkerklokke som viser de avkortede kjeglelegemer i låst posisjon,

fig. 3 er et toppriss av utstyret ifølge fig. 2,

fig. A er et fragmentarisk snittriss hovedsakelig etter linjen 4-4 i fig. 2,

fig. 5 er et fragmentarisk snittriss etter hovedsakelig linjen 5~5 i fig. 2,

fig. 6 er et fragmentarisk snittriss etter hovedsakelig linjen 6-6 i fig. 2,

fig. 7 er et fragmentarisk enderiss sett i retning av pilene til linjen 7-7 i fig. 2, og

fig. 8 er et fragmentarisk riss i større målestokk

av en av låsefingerne i låst posisjon.

Det vises til tegningene og spesielt fig. 1-3 som spesielt viser en dykkerklokke 10 som hviler på dekket 11 på en lekter eller en marin plattform. Klokken 10 er en konven-sjonell dykkerklokke med et generelt sfærisk fartøylegeme 11, en basis 12 og en adkomstluke 14. Til det øvre parti av legemet 11 er det festet en avkortet kjegleformet toppkonstruk-sjon 16 ved hjelp av vertikale støtter 17,18,19 som forklart i det etterfølgende, samvirker med et til dette tilpasset legeme på en stabilisert ramme for å sikre klokken under senke-og løfteoperasjoner. Den viste klokke har en kulelegemedia-meter på ca. 2 m og veier ca. 7000 kg med en foretrukket nega-tiv oppdrift på ca. -750 kg. Skjønt ikke vist, kan utstyret og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes for heving og senking av andre undervanns fartøyer og følgelig er oppfinnelsen ikke begrenset til anvendelse med dykkerklokker.

Sammenstillingen for håndtering av dykkerklokken ved senke- eller løfteoperasjoner er generelt angitt med hen-visningstallet 20 og hviler som vist i fig. 1, på dekkhustaket 24 på en lekter eller annet marint fartøy eller plattform. Sammenstillingen 20 omfatter en vinsjenhet 22, et forlengbart

og tilbaketrekkbart løfte- og senkeutstyr 25 og et stasjonært rammehus 30. I den viste utførelsesform kan løfte- og senkeutstyret 25 valgvis være anbragt i enten en tilbaketrukket posisjon som vist med heltrukne linjer i fig. 1 og i fig. 2

og 3 eller en utstrakt posisjon over vannflaten som vist med brutte linjer i fig. 1.

Av fig. 2 og 3 fremgår at vinsj enheten 22 omfatter en klokkevinsj 32 for en heisekabel 34 som løper over en skive 36 til engasjement med det øvre parti av klokken 10. En vinsj 40

er også montert inne i vinsjenheten 22 og tjener til å gi ut og trekke inn en kommunikas j onskabel 4'2 til klokken over en skive 44. Pøringsruller 41,43 er anbragt nær skivene 36,44 for å holde kablene på skivene. Skivene 36 og 44 er roterbart montert på aksler som er understøttet i lagre 45 og 46 respektive. Lagrene er festet til horisontale bjelker 47,48,49 som igjen

er understøttet av stendere 53,54,55- I den foretrukne ut-førelsesform er klokkevinsjen 32 og kommunikasjonskabelvinsjen 40 utstyrt med midler for opprettholdelse av konstante spen-ninger i sine respektive kabler slik at kablene 34 og 42

blir automatisk gitt ut eller tatt inn når skivene beveger seg mellom utstrukket og tilbaketrukket posisjon. Skjønt det ikke er vist i tegningen, omfatter taket 24 en sliss for gjennomføring av kablene 34,42.

Som best vist i fig. 2 og 3, er stenderne 53,54,55

festet ved sveising eller andre hensiktsmessige midler til et par langstrakte vandrebjeiker 60,6l. Bjelkene 60,61 er forbundet med hverandre ved et antall stag 64-70 (se fig. 3)

for å danne en fagverkskonstruksjon som utgjør den bevegelige ramme for løfte- og senkeutstyret 25- I utstyrets 25 tilbaketrukne posisjon løper bjelkene 60,6l fra et punkt nær vinsjenheten 22 til et punkt nær den ytre kant av dekkhusets tak 24. Bjelkene omfatter integrale tannstenger 72 (fig. 2) og 7^

(ikke vist) langsmed disses øvre flater. Som forklart i det etterfølgende samvirker hver tannstang med et tannhjulsdrev for

å drive den bevegelige ramme mellom utstrakt og tilbaketrukket posisjon.

Hver side av det stasjonære rammehus 30 omfatter fire ruller 75,76,7.7,78 for understøttelse av vandrebjeikene 60,6l. Som vist i fig. 4 er rullene roterbart montert på pilar-blokker' 80 som omfatter hensiktsmessige lagre.

Med henvisning til fig. -3 og 5 omfatter huset 30 også rammer 8l og 82 (ikke vist) hvorpå det er montert et par.reversible hydrauliske motorer 83,84'som driver tannhjulsdrevende 86,88 respektive. ' Tannhjulsdrevende 86,88. samvirker med tanns.tengene 72,74 for å. drive bjelkene mellom utstrakt og tilbaketrukket posisjon.

Som vist i fig. 3 og 6. har huset 30 rammer 87 og 89 (ikke vist) for montasje- av et par;pneumatiske låsesylindre 90 og 92 som hver har utragende låsebolter 93,94. "Boltene 93,94. er aksielt bevegelige ved hjelp av sylinderne og passer sammen med hull i vandrebj eikene 60,6.1 for å låse bjelkene i enten utstrakt eller tilbaketrukket posisjon. Por dette formål omfatter hver bjelke 60,61 et hull 96 (fig. 2) for låsing i den utstrakte posisjon og et hull 97 (fig. 6) for låsing i den tilbaketrukkede posisjon.

Et par stasjonære bjelkeundersjtøttelseslegemer 100, 101 som primært tjener til å understøtte et par utvendige ruller 104,105 (se fig. 2 og 7). Rullene 104, 105 tilveie-bringer rullekontakt og støtte for bjelkene 60,61 ved den ytre ende av de-stasjonære understøttelses legemer 100,101.

Et avkortet kjeglelegeme 110 strekker seg nedad fra bjelkene 60,61, hvilket nyttes for samvirke med det tilpassede legemet som utgjøres av den øvre konstruksjon 16 på dykkerklokken. Som best vist i fig. 2 og 7, er legemet 110 heftet til den bevegelige rammekonstruksjon ved hjelp av vertikale stendere 112, 114. Støttene 'er forsterket ved hjelp av av-stivningslegemer 115- Legemet 110 omfatter en rørseksjon 118 sveiset til dets nedre periferi for å forsterke det avkortede kjeglelegemet og for å forhindre deformasjon av dette som skyldes kraftige slag. Skjønt legemet 110 er vist med en avkortet kjegleutforming både innvendig og utvendig, er det klart at den ytre flate kan ha en annen form forutsatt at den indre vegg har en konisk utforming tilsvarende formen til

klokkens øvre konstruksjon 16.

Utstyret for automatisk låsing av den øvre konstruksjon 16 til legemet 110 skal beskrives i det følgende med henvisning til fig. 3 og 8. I den foretrukne utførelsesform finnes låsemekanismer 120 for låsing av klokkens øvre konstruksjon 16 til legemet 110, ved fire posisjoner med lik. avstand på legemet 110.. Hver mekanisme 120 omfatter en låse-finger 122 som har et endeparti 125 beregnet til å strekke seg gjennom en åpning i legemet 110. Fingeren 122 er vanligvis forspent innad gjennom åpningen ved hjelp av en pneumatisk sylinder 127 som normalt trekker stempelstangen 128 i retning-,

en indikert ved hjelp av pilen i fig. 8. Denne aksjon opererer fingeren 122 om svingepunkter 130,132 for å tvinge fingeren 122 inn gjennom åpningen. Det skal bemerkes at en skruefjær, bladfjær eller andre forspenningsinnretninger kan nyttes i stedet for sylinderen 127- Under klokkeløfteopera-sjoner når de avkortede kjegler er blitt bragt i flukt med hverandre samvirker det ytre skrå parti til den avkortede kjegleformede øvre konstruksjon 16 på klokken med en kamflate 134 på fingeren 122 og beveger fingeren utad gjennom åpningen mot forspenningen fra sylinderen 127. Når basis 140 til den' øvre konstruksjon 16 passerer kamflaten 134, snepper låse-fingeren tilbake inn i åpningen som vist i fig. 8 slik at basis 140 .kan hvile på en støtteflate 144 på fingeren 122. Således etter -at legemet 110 og den øvre konstruksjon 16 er bragt helt i flukt med hverandre og inntil hverandre, under-, støtter fire låsefingre 122 den øvre konstruksjon 16 og tjener til å låse klokken 10 i en stabilisert posisjon over vannflaten. Som et sikkerhetstrekk er fingrene blitt utformet slik at så snart låsingen er fullført, vil låsingen forbli sikker selv om sylindrene 127 settes ut av drift.

I en typisk operasjon for løfting av en dykkerklokke fra vannflaten, blir først låseboltene 93,94 trukket tilbake fra låsehullene- 97 slik at bjelkene 60,6l fritt kan bevege seg ut over vannflaten. Motorer 83,84 blir-satt i gang og tann--stang/tannhjulsdrevet beveger den bevegelige ramme utad til utstrakt po'sisjon som -vist ved brutte linjer i fig. 1. Under rammens bevegelse gir klokkevinsjen 32 og kommunikasjonskabelvinsjen 40 ut sine respektive kabler under opprettholdelse av et hovedsakelig konstant strekk. Deretter blir klokkevinsjen manøvrert for å løfte klokken 10 fra vannflaten og mot legemet 110 med en hastighet på ca. 12 m pr. sekund." Klokken blir fortrinnsvis heist fra vannflaten i et øyeblikk da det er liten overflateturbulens for å redusere den begynnende pénd-lingseffekt som gis klokken av bølger. Klokken blir deretter hevet til en posisjon hvor de til hverandre passende avkortede kjeglelegemer samvirker. Uten å redusere løftehastigheten tillates dé avkortede kjeglelegemer å selvsentrere og automatisk låse ved hjelp "av låsefingré 122. Med'klokken låst i denne stabiliserte posisjon over vannflaten"løsnes låseboltene 93 og 94 og motorene 83,84 startes for å drive bjelkene 60,61 tilbake til tilbaketrukket posisjon. Låsebolten 93,94 blir atter ført•inn i hull 97 for å låse bjelkene i tilbaketrukket posisjon. Ved dette tidspunkt kan klokken senkes til lekterdekket hvor sylindrene 127 opererer for å løsne' låsefingrene 122.' Klokken kan deretter innrettes for samvirke méd de-kompresjons kammeret 150 i samsvar med vel kjent innretfcings-og sikringsteknikk som beskrevet f.eks. i US-patent nr. 3.323.312. Prosedyren for overføring av klokken fra lekterdekket til vannflaten ér hovedsakelig den motsatte av den ovenfor beskrevne løfteoperasjon.

Claims (8)

1. Patentkrav 1. Utstyr (20) for håndtering av et dykkerfartøy (10), omfattende en bevegelig bæreramme (25) beregnet til å bli montert på en marin, stasjon, omfattende et rammekoplingslegeme (110) som er montert på bærerammen (25) og er beregnet til å passe sammen med et tilsvarende fartøyskoplingslegeme (16) på et dykkerfartøy (10), og omfattende låseinnretning (120) anordnet for samvirke med og låse sammen slike koplingslegemer til hverandre når de er i sammenfallende posisjon, hvilken bæreramme (25) er anordnet for bevegelse mellom en utstrakt posisjon, i hvilken, når bærerammen er montert på en marin stasjon, rammekoplingslegemet (110) er lokalisert utenbords av kanten av den marine stasjon, og en tilbaketrukket posisjon, i hvilken, når bærerammen (25) er montert på en marin stasjon, rammekoplingslegemet (110) er lokalisert over den marine stasjon, forflyttingsutstyr (22,32,34) anordnet for å forflytte bærerammen og det dykkerfartøy som skal håndteres, i forhold til hverandre for resp. sammenkopling og for atskille]se av ramme- og fartøyskoplingslegemene (110 og 16), ka.rak-terisert ved at rammekoplingslegemet (110) er fastgjort til bærerammen (25) for å hindre relativ bevegelse mellom disse, at bærerammen (25) er langstrakt og montert for bevegelse mellom sine utstrakte og tilbaketrukne posisjoner i et plan hovedsakelig parallelt med sin lengdeakse, og at bærerammen (25) er montert for å hindre svingebevegelse i et vertikaltplan i forhold til en marin stasjon når utstyret er montert på en slik marin stasjon, slik at et dykkerfartøy (10) når det er forbundet med rammekoplingslegemet (110) ved hjelp av fartøyskoplingslegemet (16), blir stabilisert i forhold til den marine stasjon og fastgjort for å hindre relativ bevegelse i det vertikale plan under forskyvning av bærerammen (25) mellom dens utstrakte og tilbaketrukne posisjoner.
2. 2. Utstyr ifølge krav 1 , karakterisert ved at bærerammen (25) er beregnet for bevegelse i en horisontal retning mellom sin utstrakte og tilbaketrukne posisjon.
3. 3. Utstyr ifølge hvilke som helst av kravene 1-2, karakterisert ved at bærerammen (25) omfatter en hovedsakelig rektangulær fagverksramme med et par langstrakte bjelker (60,61) som utgjør dennes hovedsider, hvilke bjelker (60,61) har påmontert en tannstang (72,74).
4. 4. Utstyr ifølge krav 3, karakterisert ved at det omfatter reversible drivinnretninger (83,84) for bevegelse av bærerammen (25) mellom sin utstrakte og tilbaketrukne posisjon, hvilke reversible drivinnretninger omfatter en reversibel motor (83) eller (84) anordnet til å drive i det minste ett tannhjul (86,88) beregnet til å samvirke med minst en av tannstengene (72,74) på bærerammen (25).
5. 5. Utstyr ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at låseinnretningen (120) omfatter et eller flere låselegemer (122) montert på rammekoplingslegemet (110) og beregnet til å samvirke med fartøys-koplingslegemet (16).
6. 6. Utstyr ifølge krav 5, karakterisert ved at et antall låselegemer (122) er montert på rammekoplingslegemet (110) og er normalt forspent innad til lese-stillinger, i hvilke deler (125) derav passerer gjennom åpninger i rammekoplingslegemet (110), hvilke låselegemer (122) omfatter respektive låseflater (144) for å bære et fartøys-koplingslegeme (16) når dette er ført sammen med rammekoplingslegemet (110) .
7. 7. Utstyr ifølge krav 6, karakterisert ved at hvert låselegeme (122) omfatter en finger (125) med en kam (134) på dennes spiss, for å presse fingeren (125) utad mot forspenningen under sammenføring av ramme- og fartøyskoplings-legemene (11u) og (16).
8. 8. Utstyr ifølge krav 7, karakterisert ved at låselegemene (122) er svingbart montert og er hver forspent ved hjelp av en respektiv hydraulisk sylinder (127).