NO170772B

NO170772B - Fremgangsmaate for anbringelse av en oevre konstruksjon tilen offshore-plattform paa faststaaende ben, og utstyr til bruk for utfoerelse av fremgangsmaaten

Info

Publication number: NO170772B
Application number: NO860557A
Authority: NO
Inventors: Antonio Silvestri
Original assignee: Saipem Spa
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1992-08-24
Also published as: US4729695A; IE57228B1; DE3605161C2; DK72086A; YU202687A; TNSN86027A1; DK167625B1; JPS61294015A; FI860696A0; NZ215049A; NL191846C; ES552506A0; GB2176827A; FI88946C; DK72086D0; NO860557L; BR8600864A; ES8702555A1; BE904231A; NO170772C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for anbringelse av en øvre konstruksjon til en offshore-plattform på faststående ben som rager opp fra vannet i en fast konstruksjon til plattformen, stående på sjøbunnen, omfattende at konstruksjonen som skal anbringes transporteres til i nærheten av det sted den skal anbringes ved hjelp av en dekkforsynt lekter eller pram, at lekteren eller prammen styres og føres inn mellom de faststående ben ved hjelp av taubåter og kabler eller liner festet til pullerter som er anordnet på de oppragende deler av den faste konstruksjon, etter at det på denne er anordnet passende, elastiske fenderbjeiker, og at det utføres en endelig justering av lekterens stilling, for å gjøre det mulig å foreta sammenkobling mellom konstruksjonen som skal anbringes og de faststående ben, ved aktivering av ankerspill og stramning av kablene eller linene.

Oppfinnelsen angår dessuten utstyr til bruk for utførelse av fremgangsmåten.

Det er kjent at ved installasjon av en offshore-plattform er det mest kritiske trinn å anbringe den øvre konstruksjon eller dekket på plattformen, idet denne konstruksjon som understøttes av et passende fartøy eller en transportflåte eller lekter, uunngåelig utsettes for bølgebevegelser i sjøen, og skal anbringes på faste ben som rager opp av vannet og utgjør deler av plattformens nedre konstruksjon, samt står på sjøbunnen. Under dette trinn må det tilstrebes å overføre så hurtig som mulig vekten av plattformens øvre konstruksjon fra fartøyets dekk til benene, for å unngå skadelige virk-ninger av bølgebevegelsene, hvilke kan skade både konstruksjonen og fartøyet.

Det er tidligere kjent en fremgangsmåte for å montere platt-formben på ben som står på sjøbunnen. I henhold til den kjente fremgangsmåte anbringes dekket, understøttet på dekket til en pram eller lekter, mellom benene som står på sjøbunn-en, og føres ned på disse, og frigjøres fra prammen eller

lekteren ved at denne senkes.

En slik fremgangsmåte medfører imidlertid flere ulemper, og den viktigste er den meget lange tid som kreves for å fylle ballasttankene i prammen eller lekteren for å senke denne, hvilket gjør anbringelsen meget vanskelig, ved at det trengs rolig sjø i lange perioder, fordi prammen er meget ømfintlig for bølgebevegelse. Dette gjør at denne fremgangsmåte ikke kan benyttes i praksis i slike områder der det alltid er bølgebevegelse. På den annen side, når treghetskrefter ikke muliggjør tilstrekkelig nøyaktig senkning av lekteren, skjer sammenkoblingen ikke nødvendigvis tilstrekkelig nøyaktig, slik at det kan bli nødvendig å utføre mange forsøk, hvilket er arbeidskrevende og tidkrevende. Dessuten, under disse gjentatte forsøk, som er langvarige, utsettes både fartøyet og den øvre konstruksjon av plattformen eller dekket for mange støt, som skyldes bølgebevegelser, mot plattformens faste ben, slik at det er mulighet for betydelige skader på konstruksjonen. Dessuten må dekket holdes på et nivå som hele tiden er høyere enn de oppragende faste ben, uavhengig av bølgebevegelsene, og det benyttes derfor på fartøyet en ramme med store dimensjoner og stor høyde for å understøtte dekket, og følgelig trengs det et stort og kostbart tran-sportfartøy, og dette medfører problemer med manøvreringen.

Manøvreringsproblemene og ulempene som er nevnt ovenfor med-fører den videre ulempe at både dekket, dvs. den konstruksjon som utgjør de bærende bjelker for plattformdekket, og de

øvrige deler som utgjør hele den øvre konstruksjon av plattformen, må transporteres og monteres som moduler, slik at omkostningene og omfanget av det utstyr som kreves ved monteringen øker, og det trengs i større grad midler for transport og heving.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå de nevnte ulemper, og å komme frem til en fremgangsmåte for anbringelse av den øvre konstruksjon av en offshore-plattform som muliggjør minskede omkostninger og tidsforbruk, og som ikke krever store transportfartøyer, som praktisk talt er upåvirket av bølgebevegelser, og som muliggjør høy presisjon og skånsom anbringelse av dekket på de faststående ben, og som fremfor alt muliggjør at hele den komplette øvre konstruksjon av plattformen kan transporteres som en enhet. Fordelene med den sistnevnte mulighet kan oppsummeres som følger: betydelig minskning av tiden for montering i sjøen, betydelig minskning av vekten til stålet i hele konstruk sjonen, ved at denne ikke trenger å være forsterket på

grunn av heving,

tilnærmet fullstendig eliminering av sammenkobling av forskjellige moduler i den øvre konstruksjon til hverandre, minskning av omkostningene til røropplegg og materialer som kreves for opplegg til elektrisk energi og instru-menteringskabler,

forbedring av planløsningen, dvs. beliggenheten av de forskjellige komponenter på plattformen, som ved å være ut-formet som en enkelt enhet kan gis optimal beliggenhet, mulighet for å utføre de fleste sammenkoblingsoperasjoner på land før transporten til sjøs, slik at den nødvendige tid for å fullføre plattformen minskes betydelig.

Et slikt resultat oppnås med fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som kjennetegnes ved at det på en vertikalt bevegelig bæreplattform anordnet på dekket til lekteren lastes enheten som omfatter hele den øvre konstruksjon av offshore-plattformen som på forhånd er produsert og montert på land, samt, etter fremkomsten til i nærheten av anbringelsesstedet, at lekteren neddykkes fullstendig og stabiliseres av vertikale oppdriftstanker montert på dekket, og at den bevegelige bæreplattform heves, og følgelig også den øvre konstruksjon, til en høyde som er høyere enn de oppragende ender til benene i den faste konstruksjon, uavhengig av bølgebevegelser, ved aktivering av hydrauliske hevesylindre, og dessuten, etter utførelse av den endelige justering av lekterens stilling, at det aktiveres støtdempere som befinner seg mellom bæreplattformen og den øvre konstruksjon, at de sylindriske hevestolpene forskyves inne i de respektive rørformede søyler som inngår i dekket til den enhetlige øvre konstruksjon, til samsvar med aksene til de oppragende ben i den underliggende, faste konstruksjon, inntil de koniske endepartier av stolper føres inn i og kommer til anlegg inne i tilhørende seter anordnet i benene i den underliggende, faste konstruksjon, dette ved aktivering av de respektive hydropneumatiske jekker som er anbragt inne i søylene og er koblet til to klemringer som, ved pneumatisk ekspansjon, vekselvis klemmer mot de indre vegger i de rørformede søyler, og deretter, når sjøen er rolig, de samtidige trinn at den øvre konstruksjon heves til ønsket høyde i forhold til benene i den faste konstruksjon, ved kontinuerlig aktivering av de hydropneumatiske jekker til stolpene, at den bevegelige bæreplattform senkes hurtig ved aktivering av de hydrauliske hevesylindrene og at ballasttankene til lekteren eller prammen fylles hurtig for å kompensere for overføring av vekten til den øvre konstruksjon fra lekteren til den faste konstruksjon, og at hevestolpene sveises til benene i den faste konstruksjon og til de respektive rørformede søyler, at de hydropneumatiske jekker føres ut av hevestolpene ved at aktiveringen av de pneumatiske klemringer opphører, at jekkene fjernes fra den øvre konstruksjon og at lekteren beveges ut fra benene i den faste konstruksjon.

Utstyret i henhold til oppfinnelsen, til bruk for utførelse av fremgangsmåten, kjennetegnes ved at det omfatter en vertikalt bevegelig bæreplattform dannet av en firkantet plate som er festet horisontalt til endene av stemplene til flere sett hydrauliske hevesylindre som er anbragt parallelt med hverandre og festet vertikalt i skroget til en lekter eller pram, og at offshore-plattformens dekk er utstyrt med et sett vertikale hevestolper, som er montert for vertikal bevegelse i vertikale, sylindriske føringer, som er festet i dekket.

Ved samvirke mellom elementene i dette utstyr er det mulig å oppnå en enkel transport og en hurtig overføring av enheten som utgjør den øvre konstruksjon av plattformen fra dekket på fartøyet til de faststående ben.

Den bevegelige plattform, som muliggjør at den konstruksjon

som den understøtter kan heves, om nødvendig til en høyde som er større enn for de faststående, oppragende ben når fartøyet nærmer seg monteringsstedet, muliggjør transport av konstruksjonen på sjøen liggende praktisk talt på dekket av fartøyet, og således med meget lavt tyngdepunkt, hvilket forenkler

manøvreringen og muliggjør enhetlig transport av hele den øvre konstruksjon til plattformen, som tidligere er fremstilt og montert på land og deretter lastet på fartøyet. På den annen side gjør monteringen av den øvre konstruksjon på land det mulig å utføre den øvre konstruksjon som en kompakt enhet og følgelig med lavt tyngdepunkt, hvilket medfører en annen fordel, foruten å forenkle transporten til sjøs, ved at også byggingen på land blir enklere fordi konstruksjonen som monteres blir lettere tilgjengelig for personal på verftet og for hjelpemidler (kraner), og også lastingen på fartøyet blir enklere.

Muligheten til deretter å nedsenke fartøyet som er stabili-sert av de vertikale oppdriftstanker, hele tiden i nærheten av monteringsstedet, slik at det praktisk talt er ufølsomt overfor bølgebevegelser, muliggjør en betydelig forenkling ikke bare av operasjonene med å føre fartøyet mot og mellom de faststående ben, men også den endelige justering av far-tøyet, slik at aksene til de faststående ben er innrettet etter de tilhørende, forskyvbare stolper på konstruksjonen, og fremfor alt forenkler sammenkoblingsoperasjonen.

Den sistnevnte operasjon er dessuten alltid mulig, og for-enkles av de forskyvbare, sylindriske stolper i den øvre konstruksjon, som ved å innføres i tilhørende seter anordnet i de faststående ben muliggjør at den øvre konstruksjon alltid kan sentreres i forhold til de faststående ben. Når det er betydelig bølgebevegelse blir stolpene stående uvirk-somme inne i de vertikale søyler, idet klemringene til jekken er frigjort, inntil det utnyttes fordelen ved rolig sjø, og overføringen av vekten til den øvre konstruksjon fra fartøyet til de faststående ben kan starte, idet alle jekkene virker samtidig.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til de vedføyde tegninger, som illustrerer en fore-trukket, praktisk utførelsesform, som utgjør et eksempel, men ikke noen begrensning, idet det er mulig å benytte tekniske og konstruktive varianter innen rammen av oppfinnelsen. Fig. 1 til 14 illustrerer i forskjellige målestokker de forskjellige trinn ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, for anbringelsen av den øvre konstruksjon til en offshore-plattform på faststående ben, samt utstyret i henhold til oppfinnelsen. Fig. 15 viser delvis i snitt og i forstørret målestokk en sylindrisk hevestolpe og et tilhørende sete i et faststående ben, i henhold til oppfinnelsen. Fig. 16 viser delvis i snitt og i forstørret målestokk en sylindrisk hevestolpe som aktiveres av jekker inne i en vertikal, rørformet søyle. Figurene viser således en enhetlig øvre konstruksjon 1 av en offshore-plattform som skal anbringes, hovedsakelig dannet av et dekk 2, montert på land, på hvilket det også er montert, på land, et helikopterdekk 3, boretårn 4, oppholdsrom 5, og alle de nødvendige sammenkoblinger er også utført.

Den komplette øvre konstruksjon 1 er bygget på en tospors eller firespors bane 6 (tospors type i fig. 2), som benyttes for å laste den øvre konstruksjon på en bæreplattform 7, som på sin side understøttes av en konstruksjon 8 som er festet til dekket på en halvt nedsenkbar lekter eller pram 9 utstyrt med vertikale oppdriftstanker 10 montert på dekket.

Bæreplattformen 7 kan beveges vertikalt og er hovedsakelig dannet av en firkantet plate som er festet horisontalt til endene av stempler 11 i et sett hydrauliske hevesylindre 12 (se særlig fig. 8 - 11), anordnet prallelt med hverandre og festet vertikalt inne i skroget til lekteren 9. Platen 7 styres dessuten under sin vertikale bevegelse av et sett vertikale bjelker 13 som er festet til dens underside på steder i avstand fra sylindrene 12, og er innført i vertikale, nøyaktige styringer 14 som inngår i og er festet i skroget til lekteren 9.

Etter at den enhetlige øvre konstruksjon 1, etter foreløpig fjernelse av de to bakre, vertikale oppdriftstanker 10 (se fig. 1 og 2), er blitt lastet på lekteren 9 og festet til denne ved hjelp av vanlige festemidler som benyttes til sjøs, fraktes den på sjøen til i nærheten av den nedre konstruksjon 15 til plattformen, idet benene 16 til denne rager opp fra vannet. Etter at lekteren ankommer skal den forankres til sjøbunnen ved hjelp av liner 17 (se fig. 3), og den skal kobles, ved hjelp av polypropylenliner 18, tii motstående pullerter som på forhånd er anordnet på benene 16 til den nedre konstruksjon 15, og den skal neddykkes fullstendig (se fig. 4), og endelig, etter at den er gjort stabil ved hjelp av de vertikale oppdriftstanker 10, skal den føres inn mellom benene 16 til den nedre konstruksjon 15, trukket av slepe-båter 19 ved hjelp av kabler 20, mens den bærende, bevegelige plattform 7 og følgelig den enhetlige øvre konstruksjon 1 skal heves til en høyde som er større enn de oppragende ender av benene 16 til den nedre konstruksjon 15, ved aktivering av de hydrauliske hevesylindrene 12.

Etter at lekteren 9 er ført inn mellom benene 16 til den nedre konstruksjon 15, mellom hvilke er anordnet passende, elastiske fenderbjelker 21 (se fig. 5), utføres justeringen av den endelige stilling til lekteren, ved aktivering av ankerspillene til forankringskablene 17, og fremfor alt ved stramning av polypropylenkablene 18 (se fig. 7), inntil aksene til benene 16 på den nedre konstruksjon samsvarer med aksene til et tilhørende sett sylindriske stolper 22 (se særlig fig. 10 og 16) som kan forskyves inne i vertikale, rør-formede søyler 23 festet til dekk-konstruksjonen 2 i den øvre konstruksjon 1. Hver hevestolpe 22 drives inn i en søyle 23 ved hjelp av et sett hydropneumatiske jekker 24 (tre i fig. 16), som når de er ført inn i søylen 23 kobles til to klemringer 25 og 25', som ved pneumatisk ekspansjon vekselvis klemmer rundt de indre vegger til søylen 23. Mellom stolpen 22 og klemringen 25' som vender mot denne er anbragt en dempende støtpute 40.

Etter den nevnte justering frigjøres festemidlene, støtdemp-erne 26' som befinner seg mellom bæreplattformen 7 og konstruksjonen 1 (se fig. 6, 8, 10 og 11) aktiveres, og hele sammenkoblingsoperasjonen, som består av senkning, ved hjelp av de hydropneumatiske jekker 24, av hevestolpene 22 inntil deres koniske endepartier 26 er ført inn i de tilhørende, underliggende ben 16 i den nedre konstruksjon 15 (se fig. 10), og bringes til anlegg mot seter 27 (se fig. 15) anordnet i benene, utføres.

I den hensikt å absorbere de uunngåelige bevegelser til lekteren 9 og følgelig til stolpene 22, for således å forenkle sammenkoblingsoperasjonen, oppviser hver av de sylindriske hevestolper 22 (se særskilt fig. 15) i henhold til oppfinnelsen en radial klaring 28 i forhold til den tilhør-ende søyle 23, og klaringen kompenseres for av indre, elastiske føringsringer 29 samt, på den nedre ende, av en metallkrave 30 som kan beveges radialt inne i en indre, rundtgående føring 31, som den samme søyle er utstyrt med, og som må være sveiset til stolpen 22 for å sperre denne i ønsket stilling. Stolpen 22 er dessuten utstyrt med en rundtgående stoppeskulder 32, som må være sveiset til den øvre kant 33 av det tilhørende ben 16 (se fig. 15), hvilket i sin tur er utstyrt med et konisk, selvsentrerende element 34 som ligger mot den øvre kant 33, og kan åpnes ved fjernstyring ved hjelp av jekkene 35 for å føre dens rundtgående frem-spring 36 bort fra kanten 33 og således gjøre mulig å bevege det ned til skulderen 37, slik at kanten 33 blir tilgjengelig for sveising. Det koniske endeparti 26 til stolpen 22 under-støttes slik at det er aksialt bevegelig, ved hjelp av en svalehaleforbindelse 3 8 med klaring, som samvirker med en belastningscelle 39.

Etter at det er sikret at alle stolpene 22 ligger på plass inne i de respektive seter 27, og at tilsvarende signal avgis til de respektive belastningsceller 39, startes de hydropneumatiske jekker 24 mens sjøen er rolig, for hurtig å heve den øvre konstruksjon 1. Samtidig åpnes ventilene for hur^ tig fylling av ballasttankene på den halvt nedsenkbare lekteren 9, og det gis signal for senkning av den bevegelig bæreplattform 7 (se fig. 11), ved bruk av de hydrauliske sylindrene 12. Disse tre samtidige operasjoner bevirker at vekten av den øvre konstruksjon hurtig overføres fra lekteren 9 til de faststående ben 15 og således frakobles lekteren 9, hvilket gjør det mulig at lekteren kan beveges bort fra benene 16 til den nedre konstruksjon 15, ved å manøvreres motsatt av den manvørering som utføres for å føre lekteren inn mellom benene (se fig. 13) .

Ved kontinuerlig aktivering av jekkene 24 til stolpene 22 bringes den øvre konstruksjon 1 til det ønskede, endelige nivå.

Deretter, etter utførelse av sveising av ringene 30 til søylene 23 på de respektive stolper 22 og av stoppeskuldrene 32 til de samme stolper på de øvre kanter 33 av de tilhør-ende, underliggende ben 16 til den faste konstruksjon 15, og etter at de koniske, selvsentrerende elementer 34 er beveget midlertidig nedover, er det mulig å fjerne de hydropneumatiske jekker 24 (fig. 14).

Claims

1. Fremgangsmåte for anbringelse av en øvre konstruksjon (1) til en offshore-plattform på faststående ben (16) som rager opp fra vannet i en fast konstruksjon (15) til plattformen, stående på sjøbunnen, omfattende at konstruksjonen som skal anbringes transporteres til i nærheten av det sted den skal anbringes ved hjelp av en dekkforsynt lekter eller pram (9), at lekteren eller prammen styres og føres inn mellom de faststående ben (16) ved hjelp av taubåter (19) og kabler eller liner (20) festet til pullerter som er anordnet på de oppragende deler av den faste konstruksjon (15), etter at det på denne er anordnet passende, elastiske fenderbjeiker, og at det utføres en endelig justering av lekterens stilling, for å gjøre det mulig å foreta sammenkobling mellom konstruksjonen (1) som skal anbringes og de faststående ben (16), ved aktivering av ankerspill og stramning av kablene eller linene, karakterisert ved at det på en vertikalt bevegelig bæreplattform (7) anordnet på dekket til lekteren (9) lastes enheten som omfatter hele den øvre konstruksjon (1) av offshore-plattformen som på forhånd er produsert og montert på land, samt, etter fremkomsten til i nærheten av anbringelsesstedet, at lekteren (9) neddykkes fullstendig og stabiliseres av vertikale oppdriftstanker (10) montert på dekket, og at den bevegelige bæreplattform (7) heves, og følgelig også den øvre konstruksjon (1), til en høyde som er høyere enn de oppragende ender til benene (16) i den faste konstruksjon (15), uavhengig av bølgebevegelser, ved aktivering av hydrauliske hevesylindre (12), og dessuten, etter utførelse av den endelige justering av lekterens stilling, at det aktiveres støtdempere (26') som befinner seg mellom bæreplattformen (7) og den øvre konstruksjon (1), at de sylindriske hevestolpene (22) forskyves inne i de respektive rørformede søyler (23) som inngår i dekket til den enhetlige øvre konstruksjon, til samsvar med aksene til de oppragende ben (16) i den underliggende, faste konstruksjon føres inn i og kommer til anlegg inne i tilhørende seter (27) anordnet i benene i den underliggende, faste konstruksjon, dette ved aktivering av de respektive hydropneumatiske jekker (24) som er anbragt inne i søylene (23) og er koblet til to klemringer (25,25') som, ved pneumatisk ekspansjon, vekselvis klemmer mot de indre vegger i de rørformede søyler (23), og deretter, når sjøen er rolig, de samtidige trinn at den øvre konstruksjon (1) heves til ønsket høyde i forhold til benene (16) i den faste konstruksjon, ved kontinuerlig aktivering av de hydropneumatiske jekker (24) til stolpene (22) , at den bevegelige bæreplattform (7) senkes hurtig ved aktivering av de hydrauliske hevesylindrene (12) og at ballasttankene (10) til lekteren eller prammen (9) fylles hurtig for å kompensere for overføring av vekten til den øvre konstruksjon (1) fra lekteren til den faste konstruksjon (15), og at hevestolpene (22) sveises til benene (16) i den faste konstruksjon og til de respektive rørformede søyler (23) , at de hydropneumatiske jekker (24) føres ut av hevestolpene (22) ved at aktiveringen av de pneumatiske klemringer (25,25') opphører, at jekkene fjernes fra den øvre konstruksjon og at lekteren (9) beveges ut fra benene i den faste konstruksjon.

2. Utstyr til bruk for utførelse av fremgangsmåten angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter en vertikalt bevegelig bæreplattform (7) dannet av en firkantet plate som er festet horisontalt til endene av stemplene til flere sett hydrauliske hevesylindre (12) som er anbragt parallelt med hverandre og festet vertikalt i skroget til en lekter eller pram (9), og at offshore-plattformens dekk er utstyrt med et sett vertikale hevestolper (22), som er montert for vertikal bevegelse i vertikale, sylindriske føringer (23) , som er festet i dekket.

3. Utstyr som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver sylindriske hevestolpe (22) kan forskyves inne i den tilhørende føring (23) med radial klaring som kompenseres for av indre elastiske føringsringer (29), idet den nedre ende av føringen er utstyrt med en metallkrave (30) som kan beveges radialt inne i en rundtgående holder som danner den nedre ende av føringen, hvilken krave skal sveises til hevestolpen (22), som er utstyrt med en rundtgående stoppeskulder (32) som skal sveises til den øvre kant (33) av et sete i et ben (16) i en fast plattformkonstruksjon som står på sjøbunnen, hvilket ben i sin tur er utstyrt med et konisk, sentrerende element (34) som er innrettet til å åpnes og fjernes ved hjelp av fjernstyrte jekker.