NO159646B

NO159646B - DEVICE FOR QUICK ANCHORING OF A LIQUID INSTALLATION FOR A MARINE CONSTRUCTION.

Info

Publication number: NO159646B
Application number: NO822033A
Authority: NO
Inventors: Guy Robert Delamare
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1988-10-17
Also published as: NO159646C; NL8202474A; CA1192452A; JPS584685A; FR2507994B1; GB2103166B; ES8304860A1; IT8221954A0; ES513321A0; NO822033L; IT1214440B; GB2103166A; FR2507994A1; BR8203627A

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for hurtig forankring av en flytende installasjon til en marin konstruksjon som har en i det vesentlige fast posisjon i forhold til sjøbunnen og med hvilken den flytende installasjon blir forbundet ved hjelp av en arm. This invention relates to a device for quickly anchoring a floating installation to a marine structure which has an essentially fixed position in relation to the seabed and to which the floating installation is connected by means of an arm.

Den flytende installasjon kan være et The floating installation can be a

skip og den marine konstruksjon kan være en fortøyningsbøye for-ankret i en viss avstand fra kysten. Den marine konstruksjon kan også være et tårn, en fortøyningspillar (un duc d'albe), en oscillerende søyle, en fortøyningsbøye, et reservoir etc. Den kan også være en lastebøye og eller lossebøye for skipslast, ships and the marine structure can be a mooring buoy fore-anchored at a certain distance from the shore. The marine structure can also be a tower, a mooring pillar (un duc d'albe), an oscillating column, a mooring buoy, a reservoir etc. It can also be a loading buoy and or unloading buoy for ship cargo,

en installasjon hvorfra man foretar eller kontrollerer opera-sjoner såsom undersjøisk boring, utvinning av petroleumproduk-ter etc. Den flytende installasjon kan også være en utvinnings-stasjon for termisk energi fra sjøen eller en flytende fabrikk for behandling og lagring av oljeprodukter. an installation from which one carries out or controls operations such as underwater drilling, extraction of petroleum products, etc. The floating installation can also be an extraction station for thermal energy from the sea or a floating factory for processing and storing oil products.

Det er allerede kjent systemer for oppankring av et skip There are already known systems for anchoring a ship

på en konstruksjon, såsom en flytende fortøyningsbøye eller en oscillerende søyle, ved anvendelse av dreibare armer. Slike systemer er f.eks. beskrevet i FR-patent 1 403 493 og i US-patentene 3 354 479 og 3 908 212. I disse systemer er forank-ringskonstruksjonen utformet med en stiv arm som er festet på skipet og denne er forlenget til nedenfor baugen på hvilket nivå den er dreibart forbundet for å tillate stampebevegelse. on a structure, such as a floating mooring buoy or an oscillating column, using pivoting arms. Such systems are e.g. described in FR patent 1 403 493 and in US patents 3 354 479 and 3 908 212. In these systems, the anchoring structure is designed with a rigid arm which is fixed to the ship and this is extended to below the bow at which level it is pivotally connected to allow ramming motion.

For å muliggjøre dreining av armen og av skipet om konstruksjo-nens vertikalakse, blir forbindelsen mellom armen og forank-ringskonstruksjonen utført i form av en dreieanordning med ku-ler eller ruller, betegnet "dreieskive" (table tournante) eller "orienteringskrone" (couronne d'orientation). To enable rotation of the arm and of the ship about the construction's vertical axis, the connection between the arm and the anchoring structure is carried out in the form of a turning device with balls or rollers, called "table tournante" or "orientation crown" (couronne d'orientation).

Slike anordninger har den store ulempe at de ikke tillater hurtig forankring og løsgjøring av skipet når sjøen er urolig, ved hjelp av skipets egne hjelpemidler. I virkeligheten kre-ver sammenkoblingen mellom den arm som forbinder skipets og den marine konstruksjon som er basert på en dreieskive, vanligvis kraftige heiseanordninger utenom skipet, såsom flytekraner, og den nødvendige posisjoneringsnøyaktighet kan ikke oppnås uten at vannoverflaten er meget rolig. Vanligvis blir tilkoblingen foretatt på et skipsverft med ubevegelig vannoverflate og det arrangement som dannes av bøyen, armen og skipet blir slept ut til anvendelsesstedet hvor oppankringen foregår. Opp-ankringsprosedyren for en slik anordning er meget ømtålig og nødvendiggjør bistand fra flere taubåter og hjelpeskip og bør utføres i et langt meteorologisk "vindu". I motsetning til dette vil anvendelse av anordningen ifølge oppfinnelsen, som muliggjør en hurtig forankring til havs av skipet til bøyen eller den oscillerende søyle, tillate oppdeling av anbringelsen av installasjonen i to faser: den første fase er den tradisjo-nelle oppankringsoperasjon av selve bøyen eller anbringelsen av den oscillerende søyle, mens den annen fase er en hurtig til-koblingsoperasjon av skipet på denne bøye eller denne oscillerende søyle som allerede på forhånd er stasjonert eller oppankret. Such devices have the major disadvantage that they do not allow quick anchoring and release of the ship when the sea is rough, using the ship's own aids. In reality, the connection between the arm connecting the ship and the marine structure based on a turntable usually requires powerful lifting devices outside the ship, such as floating cranes, and the necessary positioning accuracy cannot be achieved without the water surface being very calm. Usually the connection is made at a shipyard with a still water surface and the arrangement formed by the buoy, the arm and the ship is towed out to the place of use where the anchoring takes place. The mooring procedure for such a device is very delicate and requires the assistance of several tugs and support ships and should be carried out in a long meteorological "window". In contrast, the use of the device according to the invention, which enables a quick anchoring at sea of the ship to the buoy or the oscillating column, will allow the deployment of the installation to be divided into two phases: the first phase is the traditional anchoring operation of the buoy itself or the placement of the oscillating column, while the second phase is a quick coupling operation of the ship on this buoy or this oscillating column which is already stationed or anchored in advance.

Bruk av anordningen ifølge oppfinnelsen gjør det videre mulig å frakoble forbindelsen mellom skipet og bøyen meget hurtig, idet bøyen blir etterlatt på sin plass, uten å ødelegge de hovedelementer som utgjør forankringsanordningen, mens derimot anordningen ifølge FR-patent 2 442 759 innebærer at hurtig frakobling forutsetter ødeleggelse av forbindelseselementer eller lignende. Denne mulighet som foreliggende oppfinnelse tilbyr, er ny i forhold til de anordninger som for tiden er, kjent og har stor interesse ved anvendelse av slike flytende installasjoner som forankres til marine konstruksjoner, spesielt ved undersjøisk oljeutvinning i områder hvor sjøen er for-holdsvis rolig mesteparten av året (Mexicogolfen, Indonesia), men hvor det fra tid til annen oppstår meget ekstreme forstyrrelser (f.eks. sykloner). Slike forekommende forstyrrelser vil på installasjoner som bør holdes på plass, slik tilfellet er med den aktuelle teknikk, bevirke påkjenninger som ikke er sam-menlignbare med dem som oppstår ved vanlige betingelser til sjøs eller til havs. I dette tilfelle lønner det seg øyeblik-kelig å avbryte operasjonen ved å frigjøre skipets og bare et-terlate på plass selve bøyen som representerer en masse som vanligvis er 100 ganger mindre enn skipets. Det er også over-ordentlig fordelaktig for utførelse av reparasjonsarbeider på skipet som bærer utstyr for behandling av olje, å kunne for-flyttes alene til et skipsverft, fremfor å bringe med til verf-tet hele anordningen av skip, forankringsarm og bøye, etter å ha brutt forankringskablene og forbindelsesledningene til bun- Use of the device according to the invention also makes it possible to disconnect the connection between the ship and the buoy very quickly, as the buoy is left in place, without destroying the main elements that make up the anchoring device, whereas the device according to FR patent 2 442 759 implies that rapid disconnection presupposes the destruction of connecting elements or the like. This possibility that the present invention offers is new in relation to the devices that are currently known and is of great interest when using such floating installations that are anchored to marine structures, especially for underwater oil extraction in areas where the sea is relatively calm for the most part of the year (Gulf of Mexico, Indonesia), but where very extreme disturbances occur from time to time (e.g. cyclones). Such occurring disturbances will cause stresses on installations that should be kept in place, as is the case with the technology in question, which are not comparable to those that occur under normal conditions at sea or at sea. In this case, it immediately pays to interrupt the operation by releasing the ship's and only leaving in place the buoy itself, which represents a mass that is usually 100 times smaller than the ship's. It is also extremely advantageous for carrying out repair work on the ship that carries equipment for the treatment of oil, to be able to be moved alone to a shipyard, rather than bringing to the shipyard the entire arrangement of the ship, anchor arm and buoy, after have broken the anchoring cables and the connecting cables to the

nen. nen.

I motsetning til anordningen ifølge FR-patent 2394443 vil foreliggende oppfinnelse endelig unngå anvendelse av forbindelsesledninger som tjener til å styre skipet for å utføre forankringene. In contrast to the device according to FR patent 2394443, the present invention will finally avoid the use of connecting lines which serve to steer the ship to carry out the anchorings.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en anordning som an-gitt i de vedføyde patentkrav. According to the invention, this is achieved by a device as stated in the appended patent claims.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny dreieanordning som realiserer forbindelsen mellom et skip og en marin konstruksjon som er oppankret i det minste i et fast punkt på sjøbunnen, ved hjelp av en stiv arm som tillater hurtig forankring og løsgjøring av skipets i åpen sjø uten andre hjelpemidler enn dem som bæres av skipet selv. The main purpose of the invention is to provide a new turning device which realizes the connection between a ship and a marine structure which is anchored at least in a fixed point on the seabed, by means of a rigid arm which allows quick anchoring and release of the ship's in the open sea without aids other than those carried by the ship itself.

I denne anordning er den ene ende av den stive arm forbundet med skipet ved hjelp av en dreieforbindelse hvis akse er i det vesentlige horisontal, for å muliggjøre senkning eller hevning av armen, og den annen ende bærer et koblingsorgan som er forsynt med føringsinnretninger for samvirke med en rullebane anordnet på den marine konstruksjon. Koblingsorganet omfatter midler til forbigående tilbaketrekning av føringsinnret-ningene for å muliggjøre enten innføring og så fastholdelse av koblingsorganet på rullebanen, etter senkning av armen med sikte på forankring, eller frigjøring av koblingsorganet for å tillate hevning av den stive arm under frigjøring av den marine konstruksjon. In this arrangement, one end of the rigid arm is connected to the ship by means of a pivot joint whose axis is substantially horizontal, to enable lowering or raising of the arm, and the other end carries a coupling member provided with guide means for cooperation with a runway arranged on the marine structure. The coupling means includes means for temporary retraction of the guide means to enable either insertion and then retention of the coupling on the runway, after lowering the arm for anchoring, or release of the coupling to allow raising of the rigid arm during release of the marine structure .

De særegne trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå bedre av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 er et utførelseseksempel av anordningen ifølge oppfinnelsen sett ovenfra, idet visse detaljer er vist i horison-talsnitt, The distinctive features and advantages of the invention will appear better from the following description of an embodiment with reference to the drawings, where: fig. 1 is an exemplary embodiment of the device according to the invention seen from above, certain details being shown in horizontal section,

fig. 2 er et oppriss delvis i snitt etter linjen I på fig. 1, fig. 2 is an elevation partially in section along the line I in fig. 1,

fig. 3 er et snitt etter linjen II på fig. 1 og figurene 4 og 5 illustrerer skjematisk to andre utførelses-former av rullebanen. fig. 3 is a section along line II in fig. 1 and Figures 4 and 5 schematically illustrate two other embodiments of the runway.

På figurene 1, 2 og 3 er det vist et utførelseseksempel på anordningen ifølge oppfinnelsen for forankring og frakobling, hvor en flytende installasjon 1, såsom et skip, er for-ankret til en marin konstruksjon 2, såsom en flytende bøye som er oppankret på sjøbunnen med oppankringskabler 3, 3a, 3b, 3c, Figures 1, 2 and 3 show an embodiment of the device according to the invention for anchoring and disconnection, where a floating installation 1, such as a ship, is anchored to a marine structure 2, such as a floating buoy that is anchored on the seabed with anchoring cables 3, 3a, 3b, 3c,

idet vannoverflaten er indikert ved 4. as the water surface is indicated at 4.

Anordningen omfatter en stiv arm 5 i form av et kors som er sammensatt av to gafler 6 og 7. De to grener 6a og 6b av gaffelen 6 griper om enden av den flytende installasjon 1, idet armen er dreibart forbundet med denne i en hovedsakelig horisontal akse ved hjelp av lagre 8 og 8a. De to armer 7a og 7b av gaffelen 7 griper om et koblingsorgan som består av en to-roidformet ring 9, som med fordel kan være utført av et bøyet stålrør, og som armen kan være dreibart forbundet med i en stort sett horisontal akse, ved hjelp av lagre 10 og 10a. The device comprises a rigid arm 5 in the form of a cross which is composed of two forks 6 and 7. The two branches 6a and 6b of the fork 6 grip the end of the floating installation 1, the arm being rotatably connected to this in a mainly horizontal axis using bearings 8 and 8a. The two arms 7a and 7b of the fork 7 grasp a coupling member consisting of a toroidal ring 9, which can advantageously be made of a bent steel tube, and with which the arm can be rotatably connected in a largely horizontal axis, by using bearings 10 and 10a.

De to gaffeldeler 6 og 7 utgjør to partier av den stive arm i forlengelsen av hverandre, og med innbyrdes forbindelse utført slik at det tillates koaksial rotasjon av det ene parti i forhold til det annet, ved hjelp av to koaksiale lagre 11 og 12, og to anslag 13 og 14 som opptar strekk- og trykkpåkjennin-ger på den stive arm som følge av bevegelsene av den flytende installasjon 1 i forhold til den marine konstruksjon 2. The two fork parts 6 and 7 constitute two parts of the rigid arm in the extension of each other, and with mutual connection made so that coaxial rotation of one part in relation to the other is permitted, by means of two coaxial bearings 11 and 12, and two stops 13 and 14 which take up tensile and compressive stresses on the rigid arm as a result of the movements of the floating installation 1 in relation to the marine structure 2.

Ringen 9 bærer føringsinnretninger, fortrinnsvis bestå-ende av to rekker pneumatiske hjul 15 - 15j og 16 - 16j som samvirker med en sirkulær konstruksjon som danner en rullebane 17, som i det viste eksempel har form av en flens utformet på bøyen 2. I det eksempel som er illustrert på figurene 2 og 3, omfatter denne sirkulære struktur 17 to koniske vegger 18 og 19 som er anordnet over hverandre, og som med sin grunnflate vender mot hverandre slik at det fremkommer en sirkulær, fremspringende rygg 20. I det viste eksempel består således rullebanen av to rullespor som er betegnet henholdsvis 18 og 19. The ring 9 carries guide devices, preferably consisting of two rows of pneumatic wheels 15 - 15j and 16 - 16j which cooperate with a circular construction which forms a runway 17, which in the example shown has the form of a flange formed on the buoy 2. In the example that is illustrated in Figures 2 and 3, this circular structure 17 comprises two conical walls 18 and 19 which are arranged above each other, and which with their base surface face each other so that a circular, projecting ridge 20 appears. In the example shown the runway thus consists of two taxiways designated 18 and 19 respectively.

Den toroidformede ring 9 anbringes omkring den dobbelt koniske konstruksjon 17 i det plan som dannes av ryggen 20, på slik måte at hjulene 15 - 15j som er montert på den øvre del av ringen og er fordelt over dennes omkrets, men mer spesielt er plassert på det ytre parti og på det indre parti i forhold til armen, for å oppta de krefter som oppstår når skipet beveger seg mot henholdsvis beveger seg fra bøyen, idet hjulene fortrinnsvis bringes i anlegg vinkelrett mot den øvre koniske vegg 18. Hjulene 16 - 16j som er montert på den nedre del av ringen og er fordelt på samme måte som hjulene 15 - 15j står fortrinnsvis vinkelrett på den nedre koniske vegg 19. The toroidal ring 9 is placed around the doubly conical construction 17 in the plane formed by the ridge 20, in such a way that the wheels 15 - 15j which are mounted on the upper part of the ring and are distributed over its circumference, but more particularly are placed on the outer part and on the inner part in relation to the arm, to absorb the forces that arise when the ship moves towards or moves from the buoy, the wheels preferably being brought into contact perpendicular to the upper conical wall 18. The wheels 16 - 16j which is mounted on the lower part of the ring and is distributed in the same way as the wheels 15 - 15j are preferably perpendicular to the lower conical wall 19.

Hjulene 16 - 16j er forbundet med ringen 9 ved hjelp av eksentriske bæreaksler 21 hvis dreining, som med fordel styres av en hydraulisk aktuator 22, virker til å bringe hjulene bort fra eller i retning mot veggen 19. På fig. 3 ser man at hjulet 16 i posisjonen 16p er bragt i anlegg mot veggen 19 med en forspenningskraft som medfører en sammentrykning av luftgummi-hjulet, mens dette i posisjonen 16r er fjernet fra veggen 19 utover i forhold til den dobbelt koniske konstruksjon 17 til en stilling utenfor den sirkulære fremspringende rygg 20. Når hjulene 16 - 16j befinner seg i den indre posisjon 16p blir det oppnådd en låsning av samvirket mellom armen 5 og bøyen 2. På den annen side ved fjernelsen av hjulene til posisjonen 16r blir det mulig enten å senke eller heve armen 5. The wheels 16 - 16j are connected to the ring 9 by means of eccentric bearing shafts 21 whose turning, which is advantageously controlled by a hydraulic actuator 22, acts to bring the wheels away from or in the direction towards the wall 19. In fig. 3 it can be seen that the wheel 16 in the position 16p is brought into contact with the wall 19 with a biasing force which causes a compression of the air rubber wheel, while in the position 16r this is removed from the wall 19 outwards in relation to the double conical construction 17 to a position outside the circular protruding ridge 20. When the wheels 16 - 16j are in the inner position 16p, a locking of the cooperation between the arm 5 and the buoy 2 is achieved. On the other hand, when removing the wheels to the position 16r, it becomes possible either to lower or raise the arm 5.

Fig. 2 viser likeledes den stive arm 5 i en posisjon 5r og ringen 9 i en posisjon 9r, hvilket er posisjoner som blir inntatt enten før tilkobling av skipet 1 på bøyen 2, eller etter frigjøring i forhold til bøyen. Fig. 2 likewise shows the rigid arm 5 in a position 5r and the ring 9 in a position 9r, which are positions that are taken either before connecting the ship 1 to the buoy 2, or after release in relation to the buoy.

Den manøver som tillater hevning eller senkning av armen mellom de to posisjoner 5 og 5r styres av en vinsj 23 som trek-ker inn eller gir ut kabel 24 som er forlenget med et todelt parti hvis kabelstykker 25 og 25a er festet på de to armdeler eller grener 7a og 7b på den fremre gaffel 7 ved hjelp av kob-lingsdeler 26 og 26a. For å redusere den strekkraftkomponent på kabelen som skyldes armens masse, er vinsjen montert på en opphøyet konstruksjon 27 som er anordnet på det fremre parti 28 av skipet 1. For å lette anleggsbevegelsen eller anbringelsen av luftgummihjulene 15 - 15j på den øvre koniske vegg 18 på den sirkulære konstruksjon 17, kan ringen 9, som i det viste utførelseseksempel omfatter en dreieakse, holdes i det vesentlige horisontalt under senkningsmanøvreringen henholdsvis hev-ningen av armen 5, ved å sørge for et lavere tyngdepunkt ved hjelp av vekter 29 og 29a som er opphengt ved enden av nedad-stikkende armer 30 festet til ringen 9 og opplagret ved 31 og 31a, slik at disse vekter gir ringen en pendelaktig stabilitet. The maneuver that allows the arm to be raised or lowered between the two positions 5 and 5r is controlled by a winch 23 which pulls in or lets out cable 24 which is extended by a two-part section whose cable pieces 25 and 25a are attached to the two arm parts or branches 7a and 7b on the front fork 7 by means of connecting parts 26 and 26a. In order to reduce the tensile force component on the cable due to the mass of the arm, the winch is mounted on a raised structure 27 which is arranged on the front part 28 of the ship 1. To facilitate the landing movement or the placement of the air rubber wheels 15 - 15j on the upper conical wall 18 of the circular structure 17, the ring 9, which in the embodiment shown comprises a pivot axis, can be kept essentially horizontal during the lowering maneuver or the raising of the arm 5, by providing a lower center of gravity by means of weights 29 and 29a which are suspended at the end of downward-protruding arms 30 attached to the ring 9 and supported at 31 and 31a, so that these weights give the ring a pendulum-like stability.

På fig. 3 er det vist et eksempel på en detaljutførelse av mekanismer som forbinder hvert av hjulene 15 - 15j med ringen 9. Hjulet 15 som her er vist utstyrt med glidelagre 32 og 33, kan dreie seg om en akseltapp som danner forlengelse av bæreakselen 35 hvis akse er forskjøvet i forhold til akseltappens akse for å danne et eksenter, slik at dreining av bæreakselen 35 i en retning gjør det mulig å bringe hjulet i større avstand fra den koniske vegg 18 som utgjør hjulets rullebane, mens dreining i den annen retning tillater at hjulet igjen bringes i anlegg mot denne vegg. Dette arrangement gjør det mulig, når tilkobling mellom bøyen og skipet er etablert, å utskifte et ødelagt eller skadet hjul under en periode hvor forholdene på sjøen tillater det. Samlingen av hjul 15 - 15j som i arbeidsstilling befinner seg i anlegg mot deres rullebane eller -spor som dannes av veggen 18, er således innrettet til med den beskrevne mekanisme, ett om gangen å bli fjernet fra veggen for å demonteres og utskiftes. Det følger av seg selv at det samme gjelder hjulene 16 - 16j, hvor hver av de eksentriske bæreaksler 21 som hovedsakelig tjener til å låse ringen 9 på den dobbelt koniske konstruksjon 17 på bøyen 2, også kan brukes til å fjerne bare ett av disse hjul fra sin rullebane, med sikte på demontering og utskiftning. In fig. 3 shows an example of a detailed design of mechanisms that connect each of the wheels 15 - 15j with the ring 9. The wheel 15, which is shown here equipped with sliding bearings 32 and 33, can revolve around an axle pin which forms an extension of the support axle 35 whose axis is displaced in relation to the axis of the axle pin to form an eccentric, so that turning the support shaft 35 in one direction makes it possible to bring the wheel at a greater distance from the conical wall 18 which forms the wheel's runway, while turning in the other direction allows the wheel again brought into contact with this wall. This arrangement makes it possible, once connection between the buoy and the ship has been established, to replace a broken or damaged wheel during a period where conditions at sea permit. The collection of wheels 15 - 15j which in working position are in contact with their runway or track formed by the wall 18, are thus arranged to be removed from the wall one at a time to be dismantled and replaced by the described mechanism. It follows of course that the same applies to the wheels 16 - 16j, where each of the eccentric bearing shafts 21 which mainly serves to lock the ring 9 on the double conical construction 17 on the buoy 2, can also be used to remove only one of these wheels from its runway, with a view to disassembly and replacement.

Dreiningen av bæreakselen 35 kan med fordel besørges ved hjelp av en snekke 36 som sammen med bæreakselen er montert inne i et hus 37 festet på ringkonstruksjonen 9 ved hjelp av bolter 38 etc. Denne snekke samvirker med et tannhjul 39 som er festet på bæreakselen 35. The rotation of the support shaft 35 can advantageously be ensured by means of a worm 36 which, together with the support shaft, is mounted inside a housing 37 attached to the ring structure 9 by means of bolts 38 etc. This worm interacts with a gear wheel 39 which is attached to the support shaft 35.

Dreiningen av snekken 36 kan foretas manuelt eller ved hjelp av en ikke vist elektrisk eller hydraulisk motor. The turning of the screw 36 can be done manually or with the help of an electric or hydraulic motor, not shown.

Videre er hvert hulrom 40 i de pneumatiske dekk 41 som er anordnet på hjulene 15, ved hjelp av ledninger 42, 43 og en roterende kobling 44, forbundet med en felles sentral 45 for generering og regulering av trykket, med sikte på å justere dette etter de belastninger som opptrer på hjulene i avhengighet av forholdene på sjøen. Furthermore, each cavity 40 in the pneumatic tires 41 which are arranged on the wheels 15, by means of lines 42, 43 and a rotary coupling 44, is connected to a common central 45 for generating and regulating the pressure, with the aim of adjusting this according to the loads that occur on the wheels depending on the conditions at sea.

Virkemåten av det således beskrevne system er lett å for-stå: Med bøyen 2 oppankret på forhånd på det aktuelle sted, an-kommer skipet 1 for å forankres til bøyen. Skipet er utstyrt med den stive forbindelsesarm 5 som er opphengt i posisjonen 5r ved hjelp av kabelen 24. Skipet manøvreres for å anbringe ringen 9 som bæres av armen, over bøyen 2. Hjulene 16 - 16j som er montert på den nedre del av ringen 9, er på forhånd an-bragt i posisjonen 16r ved hjelp av de hydrauliske aktuatorer 22, slik at de danner en sirkel som er større enn den sirkel som ryggen 2 0 representerer mellom de to koniske vegger 18 og 19 på konstruksjonen 17. Dermed kan den stive arm senkes ved hjelp av vinsjen 23 fra posisjon 5r til posisjonen 5 inntil det oppstår berøring mellom hjulene 15 - 15j og den øvre koniske vegg 18. I dette øyeblikk befinner hjulene 16 - 16j seg rett overfor veggen 19 under ryggen 20 og man kan foreta låsning av ringen 9 på konstruksjonen 17 ved aktivering av de hydrauliske aktuatorer 22 som ved å dreie de eksentriske bæreaksler 21 brin-ger hjulene 16 - 16j i anlegg mot veggen 19 med samtidig sammentrykning av de pneumatiske dekk på disse hjul. The operation of the system thus described is easy to understand: With the buoy 2 anchored in advance at the relevant location, the ship 1 arrives to be anchored to the buoy. The ship is equipped with the rigid connecting arm 5 which is suspended in position 5r by means of the cable 24. The ship is maneuvered to place the ring 9 carried by the arm over the buoy 2. The wheels 16 - 16j which are mounted on the lower part of the ring 9 , are previously placed in the position 16r by means of the hydraulic actuators 22, so that they form a circle that is larger than the circle that the ridge 20 represents between the two conical walls 18 and 19 of the construction 17. Thus, it can rigid arm is lowered using the winch 23 from position 5r to position 5 until contact occurs between the wheels 15 - 15j and the upper conical wall 18. At this moment the wheels 16 - 16j are located directly opposite the wall 19 under the ridge 20 and one can make locking of the ring 9 on the construction 17 by activating the hydraulic actuators 22 which, by turning the eccentric bearing shafts 21, bring the wheels 16 - 16j into contact with the wall 19 with simultaneous compression of the pneumatic tires on these wheels.

Under denne senkningsbevegelse av armen 5 kan ringen 9 During this lowering movement of the arm 5, the ring 9

som bærer luftgummihjulene og som omfatter en horisontal dreieakse, holdes i stort sett horisontal stilling takket være vek-tene 29 og 29a som gir ringen en pendelaktig stabilitet og sik-rer ved rolig sjø en tilnærmet samtidig berøring mellom dekkene på hjulene 15 - 15j og veggen 18 som mottar disse. Imidlertid vil ettergivenheten i de pneumatiske hjul og den koniske form av den mottagende konstruksjon gjøre det mulig å foreta denne sammenkoblingsmanøver på riktig måte selv om bøyen 2 og skipet 1, som utsettes for dønninger, blir satt i mindre bevegelser i forhold til hverandre, og likeledes om ringen 9 ikke blir plassert helt nøyaktig i forhold til bøyens akse i det øyeblikk sammenkoblingen skjer. Etter at de øvre hjul 15 - 15j er bragt i anlegg og de nedre hjul 16 - 16j er låst i sin arbeidsstilling, ved fjernstyring fra skipet, er forankring av skipet 1 på bøyen 2 oppnådd. Fra da av vil skipet 1 under den samlede inn-virkning av vind,, strøm og bølger, utsettes for krefter som søker å fjerne det fra bøyen 2. Disse trekkpåkjenninger blir overført til bøyen gjennom hjulene 15 - 15f og hjulene 16 - 16f ved anlegg mot de respektive koniske vegger 18 og 19 som er beliggende på det fremre område av ringen 9, med samtidig kompre-sjon av de pneumatiske dekk som presses sammen desto mer jo større krefter disse må overføre. Derimot vil hjulene 15g - which carries the air rubber wheels and which includes a horizontal axis of rotation, is held in a largely horizontal position thanks to the weights 29 and 29a which give the ring a pendulum-like stability and ensure in calm seas an almost simultaneous contact between the tires on the wheels 15 - 15j and the wall 18 who receive these. However, the flexibility of the pneumatic wheels and the conical shape of the receiving structure will make it possible to carry out this coupling maneuver correctly even if the buoy 2 and the ship 1, which are exposed to swells, are put in minor movements in relation to each other, and likewise if the ring 9 is not positioned exactly in relation to the axis of the bend at the moment the connection takes place. After the upper wheels 15 - 15j have been brought into contact and the lower wheels 16 - 16j have been locked in their working position, by remote control from the ship, anchoring of the ship 1 on the buoy 2 has been achieved. From then on, the ship 1, under the combined effect of wind, current and waves, will be exposed to forces that seek to remove it from the buoy 2. These tensile stresses are transferred to the buoy through the wheels 15 - 15f and the wheels 16 - 16f at berth against the respective conical walls 18 and 19 which are located on the front area of the ring 9, with simultaneous compression of the pneumatic tires which are pressed together the more the greater the forces these have to transmit. In contrast, the wheels will 15g -

15j og hjulene 16g - 16j som er beliggende i den bakre del av ringen 9, bli avlastet og deres pneumatiske dekk som er for-spent ved forankringen, vil ha en tendens til å gjeninnta sin sirkulære form, uten dermed å miste sin kontakt med rullebanene 18 og 19. 15j and the wheels 16g - 16j which are situated in the rear part of the ring 9, will be relieved and their pneumatic tires which are pre-tensioned at the anchoring will tend to resume their circular shape, without thereby losing their contact with the runways 18 and 19.

Når skipet 1 under påvirkning av dønningsbevegelser, blir utsatt for en ridende bevegelse på bølgene, vil skipets til-bøyelighet til å forskyves i retning mot bøyen 2, medføre at hjulene 15g - 15j og 16g - 16j som befinner seg i det bakre område av ringen 9, kommer under belastning med sammentrykning av dekkene slik at disse presses sammen proporsjonalt med den belastning som de opptar. På tilsvarende måte vil hjulene 15 - 15f og 16 - 16f som befinner seg i det fremre område av ringen, bli avlastet og deres dekk vil være tilbøyelig til å gjenoppta sin sirkulære form under opphevelse av deres opprinnelige for-spenning eller sammenpresning, men allikevel selv ved ekstreme påkjenninger, uten å miste sin kontakt med rullebanene 18 og 19. When the ship 1 under the influence of swell movements is subjected to a riding motion on the waves, the tendency of the ship to shift in the direction of the buoy 2 will cause the wheels 15g - 15j and 16g - 16j which are located in the rear area of the ring 9, comes under load with the compression of the tires so that these are pressed together in proportion to the load they absorb. Similarly, the wheels 15 - 15f and 16 - 16f located in the forward region of the ring will be relieved and their tires will be inclined to resume their circular shape under cancellation of their original pre-stress or compression, but still even under extreme stress, without losing contact with runways 18 and 19.

Når vind- og strømretning endrer seg vil skipet 1 svinge omkring aksen for bøyen 2 og innta en ny stilling. Hjulene som da roterer vil rulle på de to rullebaner 18 og 19. Den forankring som realiseres ved hjelp av anordningen ifølge oppfinnelsen tillater likeledes til en viss grad oppsplitting av stampe- og rullebevegelsene av bøyen 2 og av skipet 1, takket være den høye grad av dreibarhet av armen 5 besørget av lagrene 8 og 8a for tilkoblingen til skipet 1, og eventuelt takket være den leddforbindelse som skyldes lagrene 10 og 10a for tilkobling til ringen 9 som bærer hjulene. When the wind and current direction changes, the ship 1 will swing around the axis of the buoy 2 and take a new position. The wheels which then rotate will roll on the two runways 18 and 19. The anchoring which is realized by means of the device according to the invention also allows splitting up to a certain extent the pitching and rolling movements of the buoy 2 and of the ship 1, thanks to the high degree of rotatability of the arm 5 provided by the bearings 8 and 8a for the connection to the ship 1, and possibly thanks to the articulated connection due to the bearings 10 and 10a for the connection to the ring 9 which carries the wheels.

Videre er det mulig om ønskelig å oppsplitte skipets rullebevegelser og likeledes bøyens rullebevegelser ved å anordne en dreieforbindelse mellom de to gafler 6 og 7 som danner armen 5, hvilken dreieforbindelse har form av lagre 11 og 12 samt anslagene 13 og 14 som er plassert på armens lengdeakse. Furthermore, it is possible, if desired, to split up the ship's rolling movements and likewise the buoy's rolling movements by arranging a pivoting connection between the two forks 6 and 7 that form the arm 5, which pivoting connection has the form of bearings 11 and 12 as well as the stops 13 and 14 that are placed on the arm's longitudinal axis.

Når skipet 1 skal forlate sin oppankring på bøyen 2 vil fjernstyring av de hydrauliske aktuatorer 22 bevirke samtidig radiell frigjøring av de nedre hjul 16 - 16j, hvilket tillater hevning av armen fra posisjonen 5 til posisjonen 5r. De pneumatiske dekk på hjulene 15 - 15j beveges bort fra sin rullebane og ringen 9 er frigjort slik at skipet 1 er fritt til å forlate bøyen. When the ship 1 is to leave its mooring on the buoy 2, remote control of the hydraulic actuators 22 will cause simultaneous radial release of the lower wheels 16 - 16j, which allows raising of the arm from position 5 to position 5r. The pneumatic tires on the wheels 15 - 15j are moved away from their runway and the ring 9 is released so that the ship 1 is free to leave the buoy.

Fordelene med foreliggende oppfinnelse er i hovedsaken re-sultatet av muligheten for hurtig forankring av et skip på en bøye som allerede er oppankret og dessuten etter valg å kunne frigjøre skipet, ved de statistisk hyppige rolige forhold på sjøen. The advantages of the present invention are mainly the result of the possibility of quickly anchoring a ship on a buoy that has already been anchored and also of being able to release the ship at will, in the statistically frequent calm conditions at sea.

Anordningen ifølge oppfinnelsen gjør det videre mulig å sikre et periodisk og preventivt vedlikehold av koblingsorga-nene mellom arm og bøye, forsåvidt angår hjulene og deres lagre, uten å måtte avbryte denne tilkobling, ved utskiftning av et skadet hjul slik som det fremgår av ovenstående, mens de øvrige hjul forblir i sin arbeidsstilling, og montering av et annet hjul som er i orden. The device according to the invention also makes it possible to ensure periodic and preventive maintenance of the coupling means between the arm and the bow, as far as the wheels and their bearings are concerned, without having to interrupt this connection, when replacing a damaged wheel, as is evident from the above, while the other wheels remain in their working position, and fitting another wheel that is in order.

Anordningen for hurtig forankring og frigjøring av et skip er spesielt beregnet for midlertidige installasjoner for produksjon av olje fra et undersjøisk lag, hvor den oppankrede bøye bærer fleksible forbindelsesledninger 46 - 4 6g mellom un-dersjøiske brønnhoder og overflaten, og hvor skipet er et reser-voirskip utstyrt med installasjoner for behandling av denne produksjon. The device for quick anchoring and release of a ship is especially intended for temporary installations for the production of oil from a subsea layer, where the anchored buoy carries flexible connection lines 46 - 4 6g between subsea wellheads and the surface, and where the ship is a reserve voirship equipped with installations for processing this production.

Som vist på figurene 1 og 2 kan for dette formål overfø-ringen av produksjonen til skipet 1, foregå ved hjelp av en dreiekobling 47 med stive rør eller ledninger 48 som er opphengt ved hjelp av kabler 49 og 50 for å danne en dreiearm, og fleksible ledninger 51, 52 og 53 som gjør det mulig å opprett-holde sammenhengen i overføringssystemet til tross for relative bevegelser mellom bøyen, de to gafler 6 og 7 på den stive arm 5 og skipet 1. As shown in figures 1 and 2, for this purpose the transfer of the production to the ship 1 can take place by means of a rotary coupling 47 with rigid pipes or wires 48 which are suspended by means of cables 49 and 50 to form a rotary arm, and flexible lines 51, 52 and 53 which make it possible to maintain the connection in the transmission system despite relative movements between the buoy, the two forks 6 and 7 on the rigid arm 5 and the ship 1.

Det er ovenfor beskrevet et utførelseseksempel som antas An exemplary embodiment which is assumed has been described above

å være representativt for den hurtige forankringsanordning ifølge oppfinnelsen. Oppfinnelsen kan også anvendes i form av ethvert annet utførelseseksempel ved anvendelse av hjul med elastiske bandasjer eller dekk, som bæres av en stiv arm i forlengelsen av skipet og som samvirker med en sirkulær rullebane på den oppankrede marine konstruksjon, og spesielt et annet ut-førelseseksempel hvor rullebanen istedenfor å bestå av to mot-stående koniske vegger med sammenfallende grunnflate for å danne en flenskonstruksjon, består i det minste av to motstå-ende koniske vegger 18' og 19' med den smale ende mot hverandre for å danne en fordypning eller renne i hvilken ringen med hjulene kan fastholdes, slik som skjematisk vist på fig. 4. to be representative of the quick anchoring device according to the invention. The invention can also be used in the form of any other embodiment using wheels with elastic bandages or tires, which are carried by a rigid arm in the extension of the ship and which interacts with a circular runway on the anchored marine structure, and in particular another embodiment wherein the runway, instead of consisting of two opposing conical walls with coincident base surfaces to form a flange structure, consists of at least two opposing conical walls 18' and 19' with their narrow ends facing each other to form a recess or chute in which the ring with the wheels can be retained, as schematically shown in fig. 4.

Videre vil det være mulig uten å komme utenom rammen for denne oppfinnelse, å anvende sirkulære rullebaner med vegger som har konkav eller konveks form for føringsinnretningene eller hjulene 15 - 15j og 16 - 16j (nemlig som vegger 18,r og 19'' på Furthermore, it will be possible, without going beyond the scope of this invention, to use circular runways with walls that have a concave or convex shape for the guide devices or wheels 15 - 15j and 16 - 16j (namely as walls 18,r and 19'' on

Claims

1. Device for quick anchoring of a floating installation (1) to a marine structure (2), with which structure the floating installation (1) is connected by means of an arm (5), one end of which is connected to the floating installation (1) by means of a rotatable connection (8,8a) whose axis is essentially horizontal, while the other end of the arm (5) carries a connecting member (9) provided with guide devices (15, 16) for cooperation with a circular runway (17) on the marine structure, characterized by devices (21, 22) for transient movement of the guide devices (15, 16) carried by the connecting member (9), which devices for transient movement comprise eccentric shafts (21) and equipment (22 ) for turning the shafts to at least two positions: one position in which they effect the retention of said member (9) on the runway (17), and another position in which they effect the release of the member (9).

2. Device according to claim 1, characterized in that the guide devices (15, 16) which are carried by the connecting member (9) at the end of the arm (5) consist of two rows of wheels (15 - 15j, 16 - 16j) provided with pneumatic tracks or deck, where the axles for the wheels in each row of these are positioned in such a way that the wheels come into contact with separate walls (18, 19) on the runway when they are brought to the anchoring position.

3. Device according to claim 2, characterized in that the two rows of wheels (15 - 15j, 16 - 16j) are placed above each other and cooperate respectively with an upper wall (18) and a lower wall (19) on the runway (17) .

4. Device according to claim 2, characterized in that the runway (17) comprises two conical walls (18, 19, Fig. 3, 18', 19', Fig. 4) which cooperate with the respective two rows of wheels (15 - 15j , 16 - 16j).

5. Device according to claim 2, characterized in that the runway (17) comprises two truncated conical walls (18, 19, Fig. 3) which face each other with their base surfaces, to form a flange shape.

6. Device according to claim 2, characterized in that the runway comprises at least two truncated conical walls (18' and 19') which face each other with their narrow ends to form a depression or chute.

7. Device according to claim 2, characterized in that the runway (17) comprises two concave walls (18'', 19'', Fig. 5) or convex walls which interact with the respective two rows of wheels (15- 15j, 16 - 16j) -

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide devices consist of two rows of wheels (15-15j, 16-16j) provided with compact elastic bandages or tires, where the axles of the wheels in each row are positioned in such a way that the wheels come into contact with the walls (18, 19), on which they roll in the floating installation anchoring position.

9. Device according to one of claims 2-8, characterized in that the devices for transient movement cooperate with the row of wheels (16 - 16j) intended to roll on the lower wall (19).

10. Device according to claim 1, characterized in that the connecting member is a ring (9) which is rotatably connected to the end of the arm and provided with at least one weight (29, 29a) which lowers the ring's center of gravity in relation to the pivot axes, as that during the lowering and raising maneuver of the arm (5), the connecting member (9) has a pendulum-like stability which keeps it essentially horizontal.

11. Device according to claim 2, characterized in that the cavities (40) in the pneumatic tires are connected by means of lines (42, 43) and rotary couplings (44) to a common central (45) to provide pressure and regulation, with a view to adjust the pressure in the pneumatic tires (41) in relation to the loads to which they are exposed depending on the conditions at sea.