NO160592B - Fremgangsmaate og heveanordning for aa oeke hoeyden til en offshore oljeplattform. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å øke høyden til en off-shore oljeplattform som omfatter et dekk eller en overbygning som bæres av ben som står på sjøbunnen, samt en heveanordning for utførelse av fremgangsmåten.

Det er funnet at i noen områder av verden, og særlig i Nordsjøen, har noen områder der det står oljeplattformer på sjøbunnen en tendens til å synke, særlig på grunn av ustabili-tet i visse lag under sjøbunnen, forårsaket av hulrom som dannes etter at store mengder olje er pumpet ut fra lommer under sjøbunnen.

Når bunnen synker der benene til plattformene står, vil høyden av plattformene over vannet avta i farlig grad, og det er fare for at slike plattformer i løpet av få dager blir farlige for personalet, særlig i dårlig vær.

US 2.995.900 beskriver en plattform med to dekk som kan heves og senkes i forhold til ben som bærer dekkene. Det er i og for seg velkjent å utstyre plattformer med jekker for dette formål. Problemstillingen som danner utgangspunkt for den foreliggende oppfinnelse er imidlertid at det blir nødvendig å øke høyden til en plattform, enten dekket kan jekkes eller ikke. Dersom dekket kan jekkes vil utgangspunktet være at jekkehøyden ikke er tilstrekkelig.

Formålet med oppfinnelsen er således å komme frem til en fremgangsmåte og en anordning for å øke høyden til en oljeplattform til tilstrekkelig høyde for å muliggjøre at plattformen fortsatt kan benyttes til tross for at sjøbunnen har sunket der plattformen befinner seg.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en fremgangsmåte som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved: a) at det til hvert av benene tilkobles en heveanordning som festes til hvert ben i områder som befinner seg henholdsvis

over og under et parti av hvert ben der dette skal kappes,

og at heveanordningene aktiveres for å yte krefter i

vertikal retning,

b) at hvert ben kappes i det nevnte område slik at det deles i et nedre parti som står på sjøbunnen, og et øvre parti

som er tilkoblet dekket eller overbygningen,

c) at heveanordningene som er tilknyttet hvert av benene aktiveres etter at alle benene.er kappet, for å bevege

dekket eller overbygningen til ønsket høyde, og at det mellom endene av partiene til hvert ben festes et forlengelseselement som forbinder de to partiene av benene, og

d) at heveanordningene fjernes.

Por utførelse av fremgangsmåten er det dessuten kommet frem

til en heveanordning som kjennetegnes ved at den omfatter, i tilknytning til hvert ben i plattformen, i det minste en første holder som festes til benet under det område av benet som skal kappes, samt i det minste to hydrauliske jekker med sylindre som anbringes i holderen og med sine.stempelstenger ligger mot undersiden av dekket eller overbygningen.

Bruken av heveanordninger som monteres på selve benene som skal forlenges gjør det mulig å styre jekkebevegelsen meget nøyaktig, både sideveis og vertikalt, slik at alle benene til en plattform, eventuelt til flere plattformer (f. eks. med broforbindelse) kan forlenges ved synkron heving av dekket og de øvre benpartier. Hevingen kan skje med stor nøyaktighet og meget små avvik fra ben til ben, fordi de nedre benpartier (under kappestedet) hele tiden danner faste referansesteder for hevningen.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger, som i form av et eksempel illustrerer oppfinnelsen.

■Fig. 1 viser skjematisk, sett fra siden, en oljeplattform før den heves ved bruk av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. ■

Fig. 2 viser på lignende måte som fig. 1 plattformen etter at den er hevet. Fig. 3 viser et utsnitt, i forstørret målestokk, av et plattformben, på hvilket er montert en heveanordning i henhold til oppfinnelsen, vist før hevingen. Fig. 4 viser det samme utsnitt som fig. 3, og viser heveanordningen i henhold til oppfinnelsen i den stilling den har etter hevingen. Fig. 5 viser et utsnitt av et plattformben, og viser et første trinn av fremgangsmåten for heving i henhold til oppfinnelsen. Fig. 6 viser det samme utsnitt som fig. 5, og viser et annet trinn ved fremgangsmåten for heving i henhold til oppfinnelsen. Fig. 7 viser det samme utsnitt som fig. 5 og 6, og viser benet til plattformen etter heving. Fig. 8 og 9 viser skjematisk to forskjellige trinn ved anbringelsen av et hode på heveanordningen rundt et plattformben. Fig. 10 til 12 viser anbringelse av holdere for heveanordningen. Fig. 13 og 14 viser skjematisk monteringen av hydrauliske jekker i holderne for heveanordningen. Fig. 15 viser, sett ovenfra, en midtre holder for heveanordningen montert på et plattformben. Fig. 16 viser, sett ovenfra, den midtre holder til heveanordningen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 17 viser, sett ovenfra, den nedre holder for heveanordning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 18 viser et snitt gjennom en detalj i den midtre holder, og Fig. 19 og 20 viser skjematisk anbringelsen av et forlengelseselement som utgjør et avstandselement, etter heving av plattformen.

Plattformen som er vist skjematisk i fig. 1 omfatter et dekk 1 som understøttes av rørformede ben 2, som er sammenkoblet ved hjelp av et fagverk 3 av metallbjelker og står på sjøbunnen. Festet til hvert av benene 2 på en måte som skal beskrives i det følgende er en heveanordning 4 dannet av en gruppe hydrauliske jekker. Heveanordningen 4 er beregnet til, etter kappingen av hvert av benene i et område mellom festeområdene til hver av heveanordningene på benet 2, å samvirke for å bevirke bevegelse oppover av dekket en passende lengde.

Fig. 2 viser plattformen i fig. 1 etter at den er hevet. Det vil ses at heveanordningene 4 er forlenget.

Mellom benpartiene 2a og 2b som dannes ved kappingen av hvert av benene 2, hvis ender er adskilt på grunn av heveoperasjonen, er forlengelsesrør 5 som danner kontinuitet og sammen-føyer benene på nytt.

Fig. 3 viser i forstørret målestokk et ben 2 på plattformen, på hvilket er montert en heveanordning 4 dannet av to hydrauliske jekker 6 med sylindrer 7, som er sammenkoblet av holdere 8 og 9 som er sveiset til benet 2 i områder som befinner seg under det område av benet som skal kappes. Stempelstengene 10 til jekkene 6 virker via et hode 11 som er sveiset under undersiden av dekket 1.

I fig. 3 er jekkene 6 i" heveanordningen 4 vist i sammentrukket tilstand. Mellom den første holderen 8 som sammenkobler de øvre ender av sylinderen 7 og hodet 11 over stempelstengene 10 til jekkene er det med strekpunktlinjer vist et område 12 der benet skal kappes. Før kappingen utføres settes jekkene 6 i anordningen 4 under belastning, og anordningen 4 utgjør derved en forsterkningsanordning ved å oppta belastningen på grunn av vekten av dekket mot benet.

I fig. 4 er jekkene 6 i heveanordningen 4 vist i, forlenget tilstand, stempelstengene 10 til jekkene er i sin ytre stilling, og har via hodet 11 på de frie ender bevirket en bevegelse oppover av det øvre parti 2b til benet 2, idet det nedre parti 2a til benet som står på sjøbunnen utgjør en understøttelse som virker via holderne 8 og 9 som sammenkobler sylindrene 7 til jekkene 6 når hevekraften overføres til dekket 1 fra jekkene.

Bevegelsen til stempelstengene 10 til jekkene tilsvarer den lengde som plattformen heves. Denne lengden er representert ved avstanden 13 som tilsvarer den innbyrdes bevegelse av partiene 2a og 2b til benet etter at dette er kappet i området 12.

De forskjellige trinn ved hevingen av plattformen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til fig. 5 til 7, som viser heving ved ett av benene til plattformen.

Fig. 5 viser et første trinn av operasjonen, der, etter anbringelse av heveanordningen 4 og trykktilkobling til jekkene 6 i denne, et rørparti er kappet i benet 2 i området 12, og dette parti er fjernet, slik at det nedre benpartiet 2 og det øvre benpartiet 2b er adskilt av et mellomrom. Partiene 2a og 2b holdes på plass av heveanordningen, som således i det første trinn av operasjonen utgjør en anordning for forsterk-ning av benet 2.

Som vist i fig. 6 er en forbindelsesenhet 14 satt inn mellom det øvre parti 2a og det nedre parti 2b av benet 2, og denne enhet er i to deler, og er utstyrt med endeflenser 15, 16, som er sammenkoblet ved hjelp av bolter 17- Hver av delene 15, 16 i enheten 14 er sveiset til enden av hvert sitt parti 2a, 2b av benet 2. Ved denne operasjon gjenopprettes sammenhengen i benet 2, og benet kan adskilles, slik at det er klart for heving av plattformen.

De to flensene 15, 16 i enheten 14 er utstyrt med komplementære sentreringskonuser (ikke vist), for på den ene side å sentrere flensene i forhold til hverandre, og for på den annen side å oppta sideveis krefter.

En slik teknikk benyttes for alle benene i plattformen, uten at stabiliteten reduseres, og når alle benene er utstyrt med en forbindelsesenhet 14 kan det avventes passende atmosfæriske forhold for å utføre selve hevingen, som kan skje på et minimum av tid.

Fig. 7 viser et ben etter at heveoperasjonen er avsluttet. Stempelstengene 10 i jekkene 6 er i sin lengst utragende stilling, og har forskjøvet benpartiet 2b oppover i forhold til partiet 2a, og et forlengelsesrør 5 er satt inn i mellomrommet mellom endene av "partiene 2a og 2b, slik at benet 2 på nytt er sammenhengende. Forlengelsesrøret 5 har endeflenser 21, 22, som er koblet til flensene 15, 16 på enheten 14 av to deler som er montert i stedet for rørpartiet som ble fjernet etter kappeoperasjonen i de trinn av operasjonen som er vist i fig. 6. Flensene 21, 22 er også sentreringskonuser (ikke vist) som er komplementære med konusene på flensene 15 og 16 til enheten 14, med hvilke de er beregnet til å samvirke.

Henholdsvis flensene 15 og 21 og flensene 16 og 22 er sammenkoblet ved hjelp av bolter, slik som boltene 17.

Monteringen av heveanordningen i henhold til oppfinnelsen på en plattform skal beskrives i det følgende'.

Monteringen starter med at hodet 11 på endene av stempelstengene 10 på jekkene 6 anbringes mot det nedre parti av dekket 1 som omgir benet 2.

Som vist i fig. 8 omfatter dekket 1 et nedre gulv 25, som i det området som omgir benet 2 er utstyrt med krokanordninger 26 for kabler 27 som hver er spolet på en vinsj 28. Hver vinsj 28 er anordnet i en bakke 29, og bakkene danner hodet 11 etter at de er montert. Hver av bakkene er fremstilt som en sveiset kassekonstruksjon av metallplate, og har på den siden som er beregnet til å komme i kontakt med benet 2 en halvsylindrisk utsparing.

Fig. 8 viser de to bakkene 29 som er beregnet til å danne hodet 11, festet til hver sin opphengningskabel 27- Hver av bakkene er utstyrt med en krok 30 som samvirker med et øre 31 anordnet på benet 2. Når vinsjene 28 som befinner seg i hver av bakkene 29 aktiveres, beveges bakkene oppover inntil de kommer til stillinger der de flukter med hverandre, slik at kantene til de halvsylindriske utsparinger kommer i innbyrdes kontakt og krokene 30 festes til øret 31. Bakkene 29 kan deretter sveises sammen i diametralt motsatte områder.

Når sveisingen er fullført henger hodet 11 dannet av de to bakkene som er sammensveiset fremdeles i kablene 27. Krokene 30 skjæres deretter bort, og vinsjene 28 aktiveres på nytt, for å bevege hodet 11 langs benet' inntil det ligger mot gulvet

25 i dekket 1, slik som vist i fig. 10.

Når denne operasjon er fullført festes hodet 11 ved å sveises til benet 2 og til dekket 25.

Kablene 27 kan deretter løsgjøres fra krokene 26 på gulvet 25.

Vinsjene 28 benyttes deretter for å bringe på plass den midtre holderen 8, som også er dannet av to bakker 32 i form av en sveiset enhet utformet som en kassékonstruksjon av metallplate, på lignende måte som bakkene i hodet 11, og som også omfatter kroker 33 som samvirker med et øre 34 anordnet på benet 2 i passende avstand under øret 31 for å holde hodet 11 på plass. Dette hode virker som opphengningselement for bakkene 32, som bringes på plass og sveises sammen og også sveises til benet 2 i den stilling som er vist i fig. 12. Når sveiseoperasjonen er fullført skjæres krokene 33 av.

Den nedre holder 9, som bare trenger å oppta de vertikale krefter som skyldes dens egen vekt, er laget av stålplate.

Den er meget lettere enn hodet 11 og den midtre holder 8, slik at den kan bringes på plass på benet 2 ved hjelp av heveanordninger som vanligvis benyttes på et skip.

Av fig. 3 fremgår at hodet 11 er anbragt rundt et vertikalt parti av benet 2, mens den midtre holder 8, eller den første holder, samt den nedre holder 9, eller den annen holder, er festet til et skrådd parti av benet.

Stillingen til den midtre holder 8 på det skrådde parti av benet 2 er vist i fig. 15, sett ovenfra, og figuren viser også noen av bjelkene i fagverkkonstruksjonen av metallbjelker 3 som forbinder benene.

Den midtre holder 8 er vist mer detaljert i fig. 16. Holderen omfatter, som nevnt, to bakker 32 som er sveiset sammen og omfatter halvsylindriske utsparinger 35 som sammen avgrenser en åpning for benet 2, og aksen til åpningen er parallell med aksen til det skrådde parti av benet som holderen 8 er montert på. Hver av bakkene 32 som danner holderen 8 omfatter en gaffel 36 innrettet til innføring av sylinderen 7 til en jekk 6.

Holderen 8 omfatter fortrinnsvis en hydraulisk styreinnret-ning, pumper som tilfører fluid under trykk til jekkene 6 og tilhørende hydrauliske forbindelsesrør (ikke vist). Tanker 37 for hydraulisk fluid, vist med strekpunktlinjer i fig. 16, er anordnet på sidene av holderen 8.

Sylinderen 7 til en jekk bringes på plass i en gaffel 36 i holderen 8, slik som vist i fig. 18, ved hjelp av et ringformet element 39 som anbringes på toppen av gaffelen 36 og omfatter et ringformet sete 40 med kuleformet profil og med stor diameter, og samvirker med en anleggsflate 41 med motsvarende form anordnet på en skulder 42 på ytterflaten av sylinderen 7 til den tilhørende jekk.

Et slikt'arrangement muliggjør kompensasjon for eventuelle unøyaktigheter ved monteringen av jekkene for å sikre at jekkene utøver en kraft nyaktig i vertikal retning.

Den nedre holderen 9, som er av lettere konstruksjon enn den midtre holder 8, har en sideveis halvsirkelformet utsparing 43, i hvilken benet 2 rager inn med en del av sin omkrets.

Holderen 9 omfatter videre gafler 44 for innføring av de- nedre ender av sylindrene 7 til jekkene 6.

I den ovenfor beskrevne utførelsesform har hver heveanordning to jekker. Det vil imidlertid forstås at for en plattform av en større og tyngre konstruksjon er det også mulig å anordne heveanordninger som har et større antall jekker. I dette til-fellet utformes hodet for stempelstengene til jekkene og den midtre og nedre holder på lignende måte som de tilsvarende elementer i den beskrevne utførelsesform, men innrettet til anbringelse av det ønskede antall jekker.

Fig. 13 og 14 viser hvordan en jekk 6 anbringes på plass i holderne 8 og 9 under hodet 11.

For dette formål er det i dekket 25 montert en skinne 45 som rager ut fra dekket, og i hvilken en vogn 6 er bevegelig montert, drevet av en elektromotor 47 og utstyrt med midler for opphengning av jekken 6 ved hjelp av en kabel 48.

Fig. 13 viser den opphengte jekken 6 før den bringes på plass, og fig. 14 viser jekken bragt til ønsket stilling under hodet II ved hjelp av vognen 46, idet den annen ende av sylinderen 7 til jekken 6 er ført inn i den tilhørende gaffel 36 på den midtre holder 8.

Det samme utstyr benyttes også for å bringe forlengelses-elementene 5 på plass etter at heveoperasjonen er fullført (fig. 19 og 20).

Heveoperasjonene utføres ved hjelp av en sentral regnemaskin, som i ethvert øyeblikk mottar informasjon vedrørende stillingen til alle jekkene som er tilknyttet benene til plattformen, og som beregner, for den hydrauliske styrekrets til pumpene for jekkene, styresignaler for å akselerere eller retardere bevegelsen til stempelstengene til jekkene i samsvar med data angående den ønskede stilling til plattformen som heves.

Den momentane stilling til hver av jekkene kan for eksempel bestemmes av følersystemer av elektromagnetisk type som inn-går i jekkene.

Ved hjelp av det beskrevne arrangement er det mulig under gode forhold og på kort tid å utføre heving samt konsolidering av en plattform med meget høy vekt i hevet stilling.. Jekkene som benyttes i heveanordningen er jekker som har meget lang slag-lengde, idet denne kan være så meget som 6 m.

I den beskrevne utførelsesform ligger endene av stempelstengene mot et hode 11 som er festet under det nedre parti av dekket. Det er også mulig å benytte et arrangement der endene av stempelstengene til jekkene ligger direkte mot den nedre vegg i dekket, ved å utstyre dette med tilstrekkelige for-sterkningselementer for å oppta hevekreftene fra jekkene.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å øke høyden til en off-shore oljeplattform som omfatter et dekk eller en overbygning som bæres av ben som står på sjøbunnen, karakterisert veda) at det til hvert av benene (2) tilkobles en heveanordning (4) som festes til hvert ben i områder (12) som befinner seg henholdsvis over og under et parti av hvert ben der dette skal kappes, og at heveanordningene aktiveres for å yte krefter i vertikal retning, b) at hvert ben kappes i det nevnte område (12) slik at det deles i et nedre parti (2a) som står på sjøbunnen, og et øvre parti (2b) som er tilkoblet dekket eller overbygningen c) at heveanordningene (4) som er tilknyttet hvert av benene aktiveres etter at alle benene er kappet, for å bevege dekket eller overbygningen til ønsket høyde, og at det mellom endene av partiene (2a, 2b) til hvert ben (2) festes et forlengelseselement (5) som forbinder de to partiene av benene, og d) at heveanordningene fjernes.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at kappingen av hvert ben (2) omfatter at det kappes og fjernes et parti av hvert ben slik at det dannes et mellomrom mellom endene av det nedre parti (2a) og det øvre parti (2b) av benet.

3- Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det i mellomrommet (12) som dannes ved fjernelse av et benparti anbringes en enhet (14) som omfatter to flenser (15, 16), sammenkoblet ved hjelp av løsbare koblingsmidler (17), at de to flensene sveises til endene av benet (2) for midlertidig å gjenopprette sammenhengen i benet, og at de løsbare koblingsmidler (17) fjernes umiddelbart før aktiveringen av heveanordningene.

4. Heveanordning for utførelse av fremgangsmåten angitt i ett eller flere; av kravene 1 til 3, karakt? erisert ved at den omfatter, i tilknytning til hvert ben (2) i plattformen, i det minste en første holder (8) som festes til benet under det område av benet som skal kappes, samt i det minste to hydrauliske jekker (6) med sylindre (7), som anbringes i holderen og med sine stempelstenger (10) ligger mot undersiden av dekket eller overbygningen.

5- Heveanordning S'om angitt i krav 4, karakterisert ved at den omfatter en annen holder (9) som festes til benet under den første holder, og i hvilken de nedre ender til sylindrene til jekkene innføres.

6. Heveanordning som angitt i krav 4 og 5, karakterisert ved at den omfatter et hode (11) som festes til benet (2) og mot undersiden av dekket til plattformen, mot hvilket hode endene av stempelstengene (10) til jekkene (6) bringes til anlegg.

7. Heveanordning som angitt i krav 4-6, karakterisert ved at den første holder (8) omfatter to bakker som hver har en halvsylindrisk utsparing og monteres sammen og mot benet (2) ved sveising, idet utspar-ingene danner en åpning, for benet og gafler for innføring av sylindrene til jekkene1.

8. Heveanordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at sylinderen (7) til hver jekk (6) har anlegg mot en tilhørende gaffel i den første holder (8) via et ringformet element (39) som danner et sete (40) som har sfærisk profil og samvirker med en anleggsflate (41) med motsvarende form anordnet på en skulder (42) på sylinderen.'

9. Heveanordning som angitt i krav 6-8, karakterisert ved at hodet (11) omfatter to bakker (29) som monteres sammen og på benet (2) ved sveising og er utstyrt med halvsylindriske utsparinger som sammen danner en åpning for benet.

10. Heveanordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at den omfatter, i hver bakke (29), en vinsj (28) for å bevege jekken ved hjelp av en kabel (27) hvis frie ende er festet til en krokanordning (26) forbundet med dekket, idet vinsjene også utgjør midler for å bevege bakkene til den første holder (8) etter at hodet (11) er festet mot den nedre vegg i dekket.

11. Heveanordning som angitt i krav 4-9, karakterisert ved at bakkene (32) til den første holder og bakkene (29) til hodet (11) er utstyrt med kroker som holdes av benet (2), for å holde bakkene på plass på benet for sveising av bakkene til hverandre og til benet.

12. Heveanordning som angitt i krav 5-11, karakterisert ved at den annen holder (9) omfatter en halvsirkelformet sideutsparing (43), i hvilken benet føres inn, samt gafler (44) for innføring av de nedre ender av sylindrene (7) til jekkene (6).