NO175246B - Kjede-forankringsline for en flytende konstruksjon - Google Patents
Kjede-forankringsline for en flytende konstruksjonInfo
- Publication number
- NO175246B NO175246B NO884002A NO884002A NO175246B NO 175246 B NO175246 B NO 175246B NO 884002 A NO884002 A NO 884002A NO 884002 A NO884002 A NO 884002A NO 175246 B NO175246 B NO 175246B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- line
- anchoring
- anchor
- elements
- pipe
- Prior art date
Links
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims description 10
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 73
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/20—Adaptations of chains, ropes, hawsers, or the like, or of parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en kjede-forankringsline for en flytende konstruksjon bestående av et antall suksessive elementer som er innbyrdes leddforbundet og hvert utgjøres av et rør som er vanntett lukket i begge ender for å avgrense et innvendig, luftfylt volum, hvilken line omfatter en gruntliggende ende som danner forbindelsen med den flytende konstruksjon og en dyptliggende forankringsende som besørger forankringen på sjøbunnen, idet forankringslinens oppdrift er variabel langs dens lengde. Linen er særlig beregnet på bruk ved dybder på mer enn 300 m.
Som eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes GB
2 180 197 som beskriver forankringsrør for en plattform, hvor rørene er omgitt av oppdriftskapper som er inndelt i kamre slik at det enkelte kammers oppdrift kan reguleres, mens US 3 295 489 og 3 394 672 viser forankringsliner av kjedetype med variabel oppdrift.
De flytende konstruksjoner som anvendes for' forskning og utvinning av hydrokarboner til havs krever bruk av forankringsliner hvis ender er forbundet med et marint anker eller festet til en pele, for å holde disse liner på plass og mot-virke de krefter som får dem til å drive, f.eks. krefter forårsaket av vind eller havstrømmer.
Behovet for å utnytte oljeførende lag på stadig større dyp krever bruk av meget lange ledninger som forbinder bunnen med overflaten.
Når det gjelder forankring av oljeplattformer, bøyer eller oljelagertanker, kan det være nødvendig å anordne forankringsliner ved meget store sjødyp, f.eks. i størrelsesorden 300 til 1000 meter.
Det er vanlig praksis å anordne en forankringsline i form av en kjetting, f.eks. med sveisete kjettingledd. Når det gjelder en meget lang forankringsline, f.eks. lengre enn 3000 meter, blir imidlertid tyngden av kjettingen for stor i forhold til kjettingens trekkevne.
En stor del av kjettingens mekaniske fasthet går således med til å bære selve kjettingen og ikke til å holde den flytende konstruksjon.
Fremstilling av en forankringsline i form av en kabel passer bedre for meget lange forankringsliner på grunn av kabelens meget store trekkfasthet og en lineær vekt (med samme fasthet) som er mindre enn kjettingens. Når meget store lengder er nødvendig er det imidlertid vanskelig og ofte umulig å fremstille og anvende en kabel som en forankringsline. Særlig forårsaker lagring og håndtering av meget store lengder av kabler med stor diameter problemer som er meget vanskelige å løse.
Det er vanlig praksis å bruke rørelementer som har lukke-te ender og er sammenkoplet på en leddet måte slik at de danner meget lange forankringsliner. Hvert av de linedannende elementer, som er lukket ved sine ender slik at de er vanntet-te, avgrenser et innvendig volum fullt av luft og utgjør således en flottør som, på grunn av sin oppdrift i vann, utligner hele eller en del av vekten av elementet. Hittil er slike forankringsliner blitt brukt som stramme liner, dvs. liner som praktisk talt inntar en rettlinjet posisjon ved bruk.
De horisontale krefter som virker til å holde igjen den flytende konstruksjon slik at den ikke kommer i drift når den utsettes for vind eller havstrømmer, skyldes enten utelukkende linens elastisitet, eller en trekkinnretning som er forbundet med forankringslinens ende beliggende motsatt konstruksjonens avdrift.
Når man anvender slike stramme forankringsliner som virker på samme måte som barduner, er det selvsagt en fordel å minske linens tilsynelatende vekt, når linen er nedsenket i vannet. Det kan være særlig fordelaktig å beregne de elementer linen består av slik at dens tilsynelatende vekt i vann reduseres til omtrent null.
Når det gjelder kjedelinje-forankringsliner, dvs. liner som ved bruk inntar en buet form som en liten kjede, er pro-blemet et helt annet, ettersom den horisontale kraft som virker til å holde igjen den flytende konstruksjon svarer til horisontalprojeksjonen av belastningen i linen, ved forbindelsespunktet mellom forankringslinen og konstruksjonen. Belastningen i forankringslinen avhenger av linens tilsynelatende vekt i vann når den horisontale komponent av belastningen ved forankringspunktet er særlig stor i forhold til den vertikale komponent når linen er nærmere horisontal ved dette punkt.
De kjente forankringsliner som er gjort lettere ifølge den tidligere kjente teknikk gjør det ikke mulig å oppnå tilbakeholdingskrefter av betydning og gjør det ikke mulig å frembringe særlig effektive kjedelinjeformete liner.
Når det gjelder lange liner vil imidlertid en vektminsking på grunn av oppdrift innebære en betydelig fordel ettersom den virkelige vekt av hele linen kan reduseres betydelig.
Formålet med oppfinnelsen er følgelig å komme frem til en kjede-forankringsline for av den innledningsvis angitte art, som er mer effektiv ved bruk enn kjente forankringsliner av liknende art, og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at rørelementene som forankringslinen består av har en større veggtykkelse i forhold til deres diameter dess nærmere de er linens forankringsende.
For at det skal bli lettere å forstå oppfinnelsen er det på en ikke begrensende måte, under henvisning til de medføl-gende figurer, beskrevet flere utføringsformer av en forankringsline ifølge oppfinnelsen. Figur 1 er et sideriss av en del av forankringslinen ifølge oppfinnelsen. Figur 2 er et sideriss, delvis i snitt, av en leddfor-bindelse mellom to suksessive elementer i forankringslinen vist på figur 1. Figur 3 er et sideriss av en del av forankringslinen ifølge oppfinnelsen og ifølge en annen utføringsform. Figur 4 er et oppriss av den grunne ende av en forankringsline ifølge oppfinnelsen, som sikrer forbindelsen med en halvt neddykkbar boreplattform. Figur 5 er et riss i større målestokk av detaljen 5 på f igur 4. Figur 6 er et diagram som viser oppløsningen av kraften som virker i linen vist på figur 4 og 5 ved dens forbindelsespunkt med plattformen. Figur 7 er et skjematisk riss av den form som en forankringsline ifølge oppfinnelsen og ifølge en første utfø-ringsf orm vil innta ved bruk. Figur 8 er et skjematisk riss av en form en forankringsline ifølge oppfinnelsen og ifølge en annen utføringsform vil innta ved bruk. Figur 9, 10, 11 og 12 viser forskjellige utførelser og anvendelser av en forankringsline ifølge oppfinnelsen.
På figur 1 er det vist et utsnitt av en forankringsline ifølge oppfinnelsen generelt betegnet ved tallet 1.
Forankringslinen 1 som foreligger i en leddet form omfatter suksessive segmenter 2 som er sammenkoplet ved ledd 3.
Som det fremgår av figur 1, 2 og 3 består hvert segment 2 av et rør 2a som er lukket i hver ende ved hjelp av en lukke-og forbindelsesdel 2b.
Delene 2b er smidde deler omfattende en bunn 4 for luk-king av røret og et forbindelsesutspring 5. Den<*>massive bunn 4 omfatter en sylindrisk flens med en diameter som er lik eller større enn diameteren til rørets 2a hovedparti og som er sveiset, f.eks. ved hjelp av friksjon, til enden av røret nærmest forbindelsessonen 6. Enden av røret 2a der forbindelsen er utført, er tykkere enn rør-hovedpartiets tykkelse.
Hvert av rørene 2a, som er lukket ved sine to ender ved hjelp av delenes 2b bunner 4, avgrenser et indre volum som er fylt med luft, fullstendig avtettet fra de ytre omgivelser.
Hvert av forankringslinens elementer 2 har således en betydelig oppdrift når de nedsenkes i en væske som sjøvann.
De to utføringsformer av forankringslinen vist på figur 2 og 3 skiller seg fra hverandre bare ved beskaffenheten av leddforbindelsesanordningen 3 mellom de suksessive elementer 2.
Ved utføringsformen vist på figur 2 består leddforbindelsesanordningen 3 av to sjakler 8a og 8b som står i inngrep med hverandre og hver er forbundet med forbindelsesenden 2b av et rør 2a, idet de to suksessive rør 2a således er innbyrdes
leddforbundet. Hver av sjaklene er forbundet med det motsva-rende utspring 5 ved hjelp av en aksel 10 som griper inn i de
på linje anordnete åpninger i utspringet 5 og to utspring som er forbundet med sjakkelbenenes ender. Etter montering festes akselen 10 ved hjelp av en splint 11.
De suksessive utspring 5 er anordnet 90° i forhold til hverandre.
På figur 3 er det vist en annen utføringsform av leddfor-bindelsen mellom linens suksessive elementer 2. For hvert element 2 utgjør den ene av endedelene 2b et dobbelt gaffelledd 12 i hvilket en hengselpinne 13 er festet og som, i en symmetrisk posisjon i forhold til linens 1 akse og i en retning parallell med hengselpinnen 13 omfatter et hull 14 som er glatt i en del av gaffelleddet og gjenget i den andre del.
Den andre endedel 2b av hvert element 2 er i form av et gaffelledd 15 mellom hvis ben en aksel 16 er festet.
En bøyle 17 er ledd-montert på det doble gaffelleddets 12 hengselpinne 13 via en av dets ender og omfatter et hull 18 ved sin andre ende.
Bøylen 17 kan være anbragt i en åpen stilling 17' (vist med stiplete linjer) ved at den er vippet utad. I denne stilling kan gaffelleddet 15 og akselen 16 i delen 2b av en første seksjon anbringes i en monteringsstilling nær gaffelleddet 12 til delen 2b til en andre seksjon 2 som skal monte-res.
Bøylen 17 blir så foldet ned i sin lukkestilling (vist med heltrukne linjer) rundt akselen 16 og slik at den gren av bøylen 17 som omfatter åpningen 18 kommer i inngrep med den del av gaffelleddet 12 som omfatter gjengehullet 14.
I de to viste og beskrevne utføringsformer virker forbin-delsesanordningen 3 som et universalledd og opptar hvilken som helst relativ orientering av de to suksessive rør. Videre har de to rør et relativt aksialt spillerom som kan være forholdsvis viktig i det tilfelle hvor forbindelsen utgjøres av sjakler.
I de to tilfeller kan monteringen og forbindelsen mellom de to suksessive rør utføres meget lett og hurtig.
I det tilfelle hvor en forankringsline anvendes for boring eller oljeutvinning til havs og ved store dybder, kan rorene 2a ha en lengde på ca. 9 til 12 meter.
Disse stålrør kan bestå av borerør, vektrør, foringsrør eller hvilket som helst annet stålrørelement som i dag brukes i oljeteknikker og kan skaffes fra rørprodusenter.
Det er helt klart at ved å variere forholdet mellom rørets diameter og veggtykkelse, er det mulig å oppnå kompensasjon for vekten av røret ved hjelp av oppdriften i et forut-bestemt forhold. Ifølge oppfinnelsen som forklart i det følgende, oppviser forankringslinen variabel oppdrift i avhengighet av dens lengde, idet dens enkeltelementer ikke alle er identiske og har et variabelt forhold mellom veggtykkelser og diameter. Generelt skal enkeltelementene som er anbragt ved en større dybde ha en veggtykkelse som er større enn de elementer som er anbragt ved en mindre dybde.
Figur 4 viser et parti av en halvt neddykkbar boreplattform 2 0 som er delvis neddykket under havnivået 21 og partiet med mindre dybde, som i sin helhet er betegnet med tallet 22, av en forankringsline 23 ifølge oppfinnelsen. Linens 23 parti 22 forbinder den med plattformen 20 noen meter under havnivået 21.
Plattformen 2 0 bærer på sitt øvre parti en vinsj 24 som er forbundet med en trekkabel 26, og i sitt neddykkete parti et kabeigjennomløp 25 som virker til å føre og sende kabelen 26 mot en neddykket, bevegelig talje 27 som er forbundet med enden av linen 23. Taljen 27 sikrer at kabelen 26 sendes mot forankringspunkt 29 som er festet til det nedre neddykkete parti eller pongtong 28 av plattformen 20. Taljen 27 holdes i passende orientering ved hjelp av en flottør 3 0 som kan være forbundet med en overflatebøye som virker til å markere taljen.
Som det fremgår av figur 5 omfatter det siste rørelement 32a i forankringslinen 23 et rørformet endeparti 33 som er lukket ved hjelp av en del 34 som er innvendig gjenget. Et element 35 som er leddforbundet med taljen 27 omfatter likele-des et gjenget endeparti.
En forbindelsesdel 3 6 som omfatter to gjengepartier som tillater montering av delene 33 og 35 og således av linen 23 og taljen 27 som er forbundet med plattformen via trekkabelen 26. Delens 36 gjengepartier er innskrudd i gjengedelene 34 og
35 for å danne montasjen.
Strekket i linen avstedkommes ved hjelp av vinsjen 24 ved hjelp av kabelen 26 og taljen 27.
Rørelementet 32a er forbundet med et vanlig rørelement i forankringslinen 23 via et ledd 33 som vist på figur 3 og generelt betegnet med tallet 3.
Rørelementene 32 i forankringslinen 23 er utformet på samme måte som rørelementene 2 vist i figur 1 til 3.
Disse elementer utgjør flottører og kompenserer i det minste delvis for deres vekt via oppdrift når de er nedsenket i vannet. Denne kompensasjon kan variere i avhengighet av forholdet mellom rørelementets totale volum svarende til volumet av fortrengt vann og volumet av stålmassen til dette rørelement, nemlig verdien av forholdet mellom rørelementets veggtykkelse og elementets ytre diameter. Det er således mulig å bruke rørelementer med en spesifikk oppdrift til å utgjøre de forskjellige partier av forankringslinen.
For å forklare det generelle prinsipp bak idéen til forankringslinen henvises til figur 6.
Figur 6 viser belastningen eller strekket F i forankringslinen 23 ved forbindelsespunktet mellom forankringslinen og plattformen 20, dvs. ved enden av denne line forbundet med taljen 27. På figur 6 er den horisontale komponent FH og den vertikale belastningskomponent Fv, idet den vertikale komponent Fv danner en vinkel 6 med retningen av belastningen F, dvs. linens retning ved dens forbindelsespunkt.
Plattformens 20 effektive tilbakeholdingskraft består av belastningens F horisontale komponent FH. Den vertikale komponent Fv er en parasittkraft ettersom denne variable last utøves på bekostning av flottørens stabilitet.
Det er derfor ønskelig å gjøre den vertikale komponent Fv så liten som mulig, dvs., for en gitt belastning F, å ha en vinkel 6 så stor som mulig. Dette resultat kan oppnås ved å anvende rørelementer som er gjort lettere til å utgjøre partiet med liten dybde av forankringslinen 23.
For at tilbakeholdingsbelastningen FH skal bli vesentlig, må også den aksiale belastning F være vesentlig.
En forankringsline som har en jevn vektminsking over hele sin lengde vil ikke gjøre det mulig å oppnå dette resultat, ettersom den totale tilsynelatende vekt av linen i vann vil være liten i tilfelle av en kjedelinjeforankring, dvs. en forankring i hvilken linen oppviser en betydelig krumning og gir en tilbakeholdingskraft som avhenger av dens tilsynelatende vekt i vann.
Ifølge oppfinnelsen oppviser forankringslinen 23 en variabel oppdrift langs sin lengde, idet de rørelementer som er beliggende på den minste dybde generelt har en mindre veggtykkelse enn rørelementene beliggende ved en større dybde. Denne idé gjør det mulig å forene de ovennevnte motstridende vesentlige fordringer, ettersom de sterkt vektminskete øvre rørelementer 32 muliggjør øking av vinkelen e ved forbindelsespunktet og der de nedre rørelementer som er beliggende ved en større dybde har en tilsynelatende vekt i vann som gjør det mulig å øke belastningen F tilstrekkelig til å oppnå en til-fredsstillende tilbakeholdingskraft FH.
Ved forankring på store dyp vil dessuten de tykkveggete enkeltelementer ved forankringslinens nedre parti virke til å øke denne linens trykkfasthet.
Ettersom forankringslinen 23 har minsket vekt som følge av rørelementenes nærvær, blir det mulig å anvende en meget lang line, hvilket gjør det mulig å minske linens gjennom-snittlige helling i forhold til horisontalplanet og øke til-bakeholdingskraften.
Figur 7 og 8 viser skjematisk formen til en forankringsline 23 (eller 23') ifølge oppfinnelsen anvendt for forankring av en halvt neddykket plattform 20 under havoverflaten 21. Forankringslinen 23 (eller 23') er via sin øvre, gruntliggende ende 22 (eller 22') forbundet med plattformen 20 og via sin nedre ende 40 (eller 40') med en borefundament-pæl 41 (eller 41') som er festet til havbunnen 42.
Ved å justere oppdriften til linens forskjellige partier langs dens lengde mellom dens ende 40 og dens ende 22 (eller 40' og 22'), blir det mulig å oppnå forskjellige former på denne forankringsline når den er neddykket.
Denne justering av linens oppdrift oppnås ved å variere veggtykkelse/diameter-forholdet til forankringslinens enkeltelementer 32 eller 32' fra dens ende 40 opp til dens ende 22.
Generelt skal bestanddelene 32 beliggende nær enden 40 (eller 40') ha en veggtykkelse som er større enn veggtykkelsen til elementene 32 (eller 32') beliggende nær enden 22 (eller 22') .
Som nedenfor forklart i forbindelse med eksempler på utføringsformer, skal forankringslinene generelt bestå av suksessive seksjoner omfattende identiske enkeltelementer, idet disse seksjoner har en oppdrift som øker fra bunnen opp til overflaten.
Forankringslinen vist på figur 7 har en kjedelinjeform hvis krumning varierer kontinuerlig. Denne form oppnås med en line som omfatter suksessive seksjoner hvis oppdrift øker kontinuerlig fra bunnen opp til overflaten.
Forankringslinen vist på figur 8 har en sammensatt form som en S ved to vendepunkter. Denne line omfatter seksjoner ved stor dybde, som har en stor tilsynelatende vekt i vann, seksjoner ved liten dybde, som har en meget liten tilsynelatende vekt i vann, og et mellomliggende parti bestående av forholdsvis korte seksjoner hvis oppdrift øker hurtig.
Profilet vist på figur 8 gjør det mulig å minske lengden av linen som skal legges ut og således kostnadene for fremstilling og anbringelse av denne line.
I det følgende skal beskrives to eksempler på utførelse av en rørformet kjedelinje-line ifølge oppfinnelsen som mulig-gjør forankring av en halvt neddykkbar plattform på 600 meter dyp (første eksempel) og på 1000 meter dyp (andre utførings-eksempel).
I de to tilfeller er flottøren som består av den halvt nedsenkbare plattform, utsatt for ytre krefter på grunn av vind, strømmer og dønninger som bidrar til å bevege den på sjøoverflaten. For å minske flottørens horisontale forskyvning i hvilken som helst retning, anvendes en forankringsanordning omfattende ti kjedelinjeformete liner ifølge oppfinnelsen regelmessig fordelt rundt flottøren, dvs. med en innbyrdes vinkelavstand på 36°.
I hvert av de omtalte tilfeller skal ytelsene til kjedelinje-forankringslinen ifølge oppfinnelsen sammenlignes med ytelsene til en konvensjonell line som delvis utgjøres av en kjede og delvis av en kabel med samme bruddfasthet.
I begge tilfeller skal flottørens horisontale forskyvning være begrenset til 6% av forankringsdybden.
Eksempel 1; Forankring ved 600 m dyp:
Den maksimalt tillatte forskyvning av flottøren er 36 meter i hvilken som helst retning.
En konvensjonell plattform-forankringsanordning vil innbefatte åtte liner som hver består av 1500 meter kabel og 1500 meter kjede med en diameter på 3" (7,5 cm)." Hver av linene antas å være ved 600 KN for å oppta de ytre krefter ved bruk.
Ved en slik utforming er den maksimale horisontale strekkraft som vil opptre i en line under bruk være 1266 KN og den tilhørende vertikale strekkraft er 650 KN, mens vinkelen til kabelgjennomløpet er 27,2° i forhold til horisontalplanet. Den vertikale kraft som virker på flottøren på grunn av de åtte forankringsliner er således nær 5200 KN.
En rørformet leddforankring ifølge oppfinnelsen tillater forankring av plattformen på 600 meter dyp og tilbakeholdingen av denne plattform under de gitte betingelser skal utgjøres av åtte rørledd-kjedeliner med en utvendig diameter på 10 3/4"
(27,3 cm) og en tilsynelatende vekt som øker med neddykkings-dybden. Hver line med en lengde på 4 000 meter skal bestå av tre seksjoner med de respektive lengder som angitt i det følgende. Hver seksjon skal bestå av rørelementer med en tilsynelatende vekt i det gitte vann, dvs. et konstant forhold veggtykkelse/utvendig diameter. De forskjellige seksjoners tilsynelatende vekt i vann avtar fra bunnen mot overflaten som angitt i følgende tabell:
For de samme utvendige belastninger som virker på flottø-ren som de som er angitt for en kjedelinje-forankring av konvensjonell type og de samme opprinnelige forspenningsbelast-ninger, vil den maksimale horisontale strekkraft som opptrer i en line under bruk være 1887 KN og den vertikale strekkraft vil være 442 KN, mens vinkelen ved kabelgjennomløpet da vil være 13,2° i forhold til horisontalplanet.
Den vertikale kraft som virker på flottøren er således nær 3536 KN. Denne verdi skal sammenlignes med den vertikale kraft på 5200 KN som utøves av den vanlige konvensjonelle forankring på plattformen. Forskjellen mellom disse to verd-ier, nemlig 1664 KN, muliggjør enten øking av de variable laster som anvendes ombord på flottøren, eller redusering av flottørens stabilitetsreserve og følgelig dens kostnad.
Eksempel 2: Forankring på 1000 meter dyp:
Den maksimalt tillatte horisontale forskyvning er 60 meter i hvilken som helst retning. Forankringen utgjøres som tidligere av åtte liner som er regelmessig fordelt rundt plattformen.
For en konvensjonelt konstruert line med 1500 meter kabel og 1050 meter kjede med en diameter på 3 3/4" (9,5 cm), vil den maksimale vertikale strekkraft som opptrer ved bruk være
1297 KN for en vinkel ved kabelgjennomløpet på 31,7° i forhold til horisontalplanet. Den maksimale vertikale belastning som virker på flottøren ved en slik forankringsanordning er således omtrent 10376 KN.
Denne konvensjonelt konstruerte line skal sammenlignes med en line med rørformete kjedeledd og 5300 meter lang dannet av fire seksjoner med de respektive lengder som angitt nedenfor. Seksjonenes tilsynelatende vekt i vann øker med dybden, som angitt i nedenstående tabell:
Den maksimale vertikale strekkraft som opptrer i en line er 808 KN med en vinkel ved kabelgjennomløpet på 23,2° i forhold til horisontalplanet. Den maksimale vertikale belastning som virker på flottøren ved en slik forankringsanordning er ca. 6470 KN. Denne verdi skal sammenlignes med verdien på 10376 KN som opptrer når en konvensjonell anordning anvendes. Det er således mulig å oppnå en reduksjon av den vertikale kraft på 3906 KN, hvilket gjør det mulig å oppnå fordeler såsom de som er ovenfor nevnt hvor forankringen skjer ved 600 meter dyp.
I alle tilfeller kan rør-forankringslinen ifølge oppfinnelsen i sin helhet bestå av standardelementer som hvert kan fremstilles ved sveising av identiske smistykker ved enden av rørseksjoner med en ønsket utvendig diameter og veggtykkelse.
Leddforbindelsesanordningene mellom lineelementene kan enten være spesiallaget eller bestå av standardelementer som finnes i handelen. Fremstillingen av forankringslinen kan således begrenses til utføringsformen av smidde endestykker og til deres sveising ende mot ende til rørendene, f.eks. ved hjelp av friksjon. Disse operasjoner kan lett automatiseres.
Stålet i de rør som anvendes i oljeteknologi kan oppvise en bruddfasthet i størrelsesorden 1000 MPa. Denne bruddfasthet kan fordelaktig sammenlignes med bruddfastheten til stål-kjetting som aldri er større enn 900 MPa.
På den annen side består kablene av stålvaier hvis bruddfasthet kan være opptil 1900 MPa etter behandling.
Vektreduksjonen som følge av oppdriften til forankringslinen ifølge oppfinnelsen når den anvendes gjør det imidlertid mulig å oppnå ytelser som er vesentlig bedre enn de som de for tiden best kjente forankringskabler kan oppvise.
Dessuten, slik det skal forklares nedenfor, kan forankringslinen ifølge oppfinnelsen enkelt utlegges og anvendes på grunn av dens modul-konstruksjon.
Figur 9 viser en første anvendelsesmulighet for en forankringsline 23 ifølge oppfinnelsen, der det er ønskelig å forankre en halvt nedsenkbar plattform 50 til sjøbunnen.
En lekter 51 som er utstyrt med en kran 52 bringes nær opp til den halvt nedsenkbare plattform. På lekteren 51 befinner seg alle de nødvendige elementer for å danne plattformens forankringsline 23. Disse elementer kan bestå av flere titalls rørelementer, såsom elementene 2 eller 32 som tidligere er beskrevet, og flere titalls ledd-forbindelsesanordninger, såsom anordningene 3 eller 33. I nivå med en monterings- og sammensettingsinstallasjon 53 (f.eks. et f 6-ringsrørbord) blir sammensettingen, ved hjelp av kranen 52, utføres sammensettingen av forankringslineseksjonene som hver består av et rørelement 32, for å danne en viss lengde av forankringslinen. Forankringslinens første segment 55 er på vanlig måte forbundet med plattformen 50.
Monteringen av forankringslinen fra lekteren 51 fortset-ter inntil forankringslinen har oppnådd en tilstrekkelig lengde. Deretter utstyres enden av den således dannete line med et sjøanker som så nedsenkes der den siste ende av linen er forbundet med en borefundamentpæl ved hjelp av et passende kjent materiell innen teknikken.
Sammensettingen og utleggingen av linen utføres ved hjelp av kranen 52 og anordningen 53 i henhold til kjent teknikk innen teknikkens stand, for å opprette en streng av borerør eller foringsrør. Anordningen 53 kan bestå av hvilket som helst borerør-monteringsbord eller hvilket som helst forings-rørbord.
Det vil også være helt klart at andre midler som i dag benyttes innen boreteknikkene eller ved utlegging av rørled-ninger kan anvendes. Slike midler kan bestå av heisevinsjer, støtteklosser eller forskjellige rørstablingsmidler.
Lekteren 51 kan med fordel være en håndteringslekter eller rørutleggingslekter eller en forsyningslekter for bore-plattformer som kan transportere og levere tunge kolli.
Figur 10 viser en annen utføringsform av forankringslinen 23 ifølge oppfinnelsen, idet enden av denne forankringsline 23 via en kjede 61 med en konvensjonell kjedeledd-konstruksjon forbindes med en borefundament-pæl 60 som er festet til sjø-bunnen 62.
Kjeden er blitt dannet og utlagt ved bruk av lekteren 51 som ble brukt ved utføringsformen ifølge figur 8. Forankringslinen 23 sammensettes fra lekteren 51 og blir så forbundet med pælen 60, og til slutt besørger lekteren 51, via kranen 52, forbindelsen mellom linens 23 øvre ende og den flytende konstruksjon, der det er ønskelig å utføre forankringen, f.eks. en halvt nedsenkbar plattform eller en bøye.
Figur 11 viser en tredje form for utførelse av en forankringsline 23 ifølge oppfinnelsen.
En elektrodynamisk boreplattform 65 bærer en rigg eller et tårn 66 og en lastekran 67.
Flere titalls elementer som skal utgjøre forankringslinen 23, nemlig segmentene 2 eller 32 og leddelementene 3 eller 33 er på forhånd lagret på plattformen 65.
De nevnte håndterings- og anvendelsesmidler benyttes for utførelse av monteringen og utleggingen av forankringslinen 23 til hvis ende er festet et sjøanker 68. Når forankringslinen 23 oppnår en tilstrekkelig lengde større enn vanndybden i nivå med plattformen 65, bevirker ankeret 68 befestigelse av plattformen til sjøbunnen.
På figur 12 er vist en tredje form for utførelse og anvendelse av en forankringsline 23 ifølge oppfinnelsen. Forankringslinen er sammensatt og utlagt fra et tankskip 70. Hånterings- og monteringsmidler 71 og 72 som er festet til tankskipets overbygning gjør det mulig å sette sammen linen 23 element for element, som i de tidligere tilfeller.
Et sjøanker 73 gjør det mulig å forankre tankskipet når linen har nådd en tilstrekkelig lengde.
Ved utførelsen ifølge figur 11 eller 12 er det klart at det er mulig å feste enden av forankringslinen 23 til en borefundament-pæl 60 vist på figur 10 istedenfor å utføre forankringen ved hjelp av et sjøanker.
Forankringslinen ifølge oppfinnelsen er meget effektiv samt enkel og billig å utføre. Dessuten kan den fremstilles og anvendes via enkle operasjoner ved å bruke materialer som forefinnes på oljebore- og utvinningsområdet.
Linens mekaniske fasthets- og oppdriftsegenskaper kan lett tilpasses hvert spesielt tilfelle og forankringslinens totale lengde kan på grunn av dens modul-konstruksjon og vektkompensasjon ved hjelp av oppdrift, bringes til en meget høy verdi, større enn det som er tilfelle for alle kjente utførelser. Denne lengde kan f.eks. være mellom 4000 og 10000 meter.
Oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenfor beskrevne utføringsformer.
Varieringen av forankringslinens oppdrift i forhold til dens lengde kan tilpasses behovet.
Det er mulig å anvende seksjoner av hvilken som helst lengde som er større eller mindre enn de ovennevnte lengder. Det er også mulig å bruke hvilken som helst leddforbindelses-anordning mellom forankringslinens rørelementer, fra det tidspunkt hvor disse forbindelsesanordninger lett kan monte-res, i henhold til eksisterende utnyttelsesforhold.
Det er mulig å tenke seg utførelse av en forankringsline, ikke bare ved montering ende mot ende av rørelementene ifølge oppfinnelsen, som linen består av, men også ved avstandsmessig å anordne slike bestandelementer og ved å forbinde dem ved hjelp av forankringslineseksjonene ifølge teknikkens stand.
Endelig kan forankringslinen ifølge oppfinnelsen anvendes på andre områder enn petroleumsleting og -utvinning.
Claims (3)
1. Kjede-forankringsline for en flytende konstruksjon (20) bestående av et antall suksessive elementer (2, 32) som er innbyrdes leddforbundet og hvert utgjøres av et rør som er vanntett lukket i begge ender for å avgrense et innvendig, luftfylt volum, hvilken line (1, 23) omfatter en gruntliggende ende (22) som danner forbindelsen med den flytende konstruksjon (20) og en dyptliggende forankringsende (40) som besørger forankringen på sjøbunnen (42) , idet forankringslinens (1, 23) oppdrift er variabel langs dens lengde, karakterisert ved at rørelementene (2, 32) som forankringslinen består av har en større veggtykkelse i forhold til deres diameter dess nærmere de er linens forankringsende (40) .
2. Forankringsline ifølge krav 1, karakterisert ved at den består av et antall suksessive seksjoner som hver omfatter et antall innbyrdes identiske rørelementer (32), idet oppdriften til rørelementene i én seksjon er forskjellig fra oppdriften til naboseksjonens rørelementer (32).
3. Forankringsline ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter et dyptliggende parti bestående av rørelementer (32) som har en stor veggtykkelse og en betydelig tilsynelatende vekt i vann og et gruntliggende parti bestående av rørelementer (32) som har liten veggtykkelse og liten tilsynelatende vekt i vann.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8712565A FR2620413A1 (fr) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Element constitutif d'une ligne d'ancrage catenaire, ligne d'ancrage comportant un tel element, et dispositif et procede de mise en oeuvre de cette ligne d'ancrage |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO884002D0 NO884002D0 (no) | 1988-09-08 |
NO884002L NO884002L (no) | 1989-03-13 |
NO175246B true NO175246B (no) | 1994-06-13 |
NO175246C NO175246C (no) | 1994-09-28 |
Family
ID=9354779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO884002A NO175246C (no) | 1987-09-10 | 1988-09-08 | Kjede-forankringsline for en flytende konstruksjon |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4941776A (no) |
EP (1) | EP0307255B1 (no) |
BR (1) | BR8804657A (no) |
CA (1) | CA1320396C (no) |
FR (1) | FR2620413A1 (no) |
NO (1) | NO175246C (no) |
OA (1) | OA08913A (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5212939A (en) * | 1991-12-04 | 1993-05-25 | Pratt Jr John M | Marine mooring swivel fitting |
FR2688634B1 (fr) * | 1992-03-10 | 1994-06-03 | Souriau & Cie | Connecteur de type polygonal, notamment rectangulaire a corps central isolant. |
FR2693525B1 (fr) * | 1992-07-07 | 1994-10-07 | Techlam | Dispositif anti-vibratoire pour engin remorqué. |
US5893334A (en) * | 1993-12-03 | 1999-04-13 | Fmc Corporation | Method and apparatus for mooring floating storage vessels |
US5558467A (en) * | 1994-11-08 | 1996-09-24 | Deep Oil Technology, Inc. | Deep water offshore apparatus |
BR9506067A (pt) * | 1995-12-22 | 1997-12-23 | Petroleo Brasileira S A Petrob | Sistema de posicionamento por ancoragem com complacência diferenciada |
US5845893A (en) * | 1997-03-14 | 1998-12-08 | Bardex Engineering, Inc. | Underwater self-aligning fairlead latch device for mooring a structure at sea |
NL1019188C2 (nl) | 2001-10-18 | 2003-04-23 | Grofsmederij Nieuwkoop B V | Sok alsmede ankerlijn. |
EP1606160B1 (fr) * | 2003-03-26 | 2007-01-17 | Saipem S.A. | Dispositif et procede de stabilisation et de controle de la descente ou remontee d'une structure lourde entre la surface et le fond de la mer |
JP2006199249A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | ステアリング装置 |
ES2334606B1 (es) * | 2007-09-12 | 2011-01-31 | Vicinay Cadenas S.A. | Linea de fondeo. |
CN101746484B (zh) * | 2008-12-12 | 2012-07-11 | 中国海洋石油总公司 | 锚泊式作业船舶在锚泊时跨越海底设施的操作方法 |
EP2470745A2 (en) * | 2009-08-26 | 2012-07-04 | DeepFlex Inc. | Flexible catenary riser having distributed sag bend ballast |
US8915205B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-12-23 | Bardex Corporation | Fairlead latch device |
AU2012328225A1 (en) * | 2011-10-27 | 2014-05-01 | Ge Oil & Gas Uk Limited | Riser assembly and method of providing riser assembly |
US20160347419A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-12-01 | Seaways Engineering International Inc. | Floating production system and method |
US10759628B2 (en) | 2016-02-12 | 2020-09-01 | Bardex Corporation | Link coupler, chainwheel, and assembly thereof for coupling and moving chains of different sizes |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2939291A (en) * | 1955-06-06 | 1960-06-07 | California Research Corp | Anchoring system for floating drill structure |
US3086368A (en) * | 1958-10-08 | 1963-04-23 | Popper Otto | Chains and marine apparatus moored or anchored by chains to the sea bed |
US3295489A (en) * | 1964-06-20 | 1967-01-03 | Bossa Eduardo | Plastic compound catenary for anchorage and pipeline and/or cable support in any sea zone and depth |
US3394672A (en) * | 1966-09-20 | 1968-07-30 | Exxon Production Research Co | Apparatus for mooring floating structures |
FR1565613A (no) * | 1968-03-19 | 1969-05-02 | ||
US4031919A (en) * | 1971-10-06 | 1977-06-28 | Exxon Production Research Company | Articulated riser |
US3756034A (en) * | 1972-04-04 | 1973-09-04 | Brown & Root | Method and apparatus for laying pipelines |
FR2310449A1 (fr) * | 1975-05-07 | 1976-12-03 | Erap | Procede d'immersion de pieces massives et structure immergee obtenue par la mise en oeuvre dudit procede |
US4468157A (en) * | 1980-05-02 | 1984-08-28 | Global Marine, Inc. | Tension-leg off shore platform |
US4471709A (en) * | 1982-02-04 | 1984-09-18 | Chun Joong H | Pretensioned catenary free deep sea mooring system |
US4470724A (en) * | 1982-09-27 | 1984-09-11 | Amtel, Inc. | Tying system for offshore terminal |
FR2535281A1 (fr) * | 1982-10-29 | 1984-05-04 | Precontrainte Ste Fse | Hauban sous-marin a tirants en beton, notamment pour haubanage oblique |
-
1987
- 1987-09-10 FR FR8712565A patent/FR2620413A1/fr active Pending
-
1988
- 1988-07-04 EP EP88401736A patent/EP0307255B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-08 NO NO884002A patent/NO175246C/no unknown
- 1988-09-09 OA OA59428A patent/OA08913A/xx unknown
- 1988-09-09 BR BR8804657A patent/BR8804657A/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-09-09 CA CA000576964A patent/CA1320396C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-12 US US07/243,266 patent/US4941776A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0307255B1 (fr) | 1992-01-15 |
US4941776A (en) | 1990-07-17 |
NO884002D0 (no) | 1988-09-08 |
BR8804657A (pt) | 1989-04-18 |
EP0307255A1 (fr) | 1989-03-15 |
CA1320396C (fr) | 1993-07-20 |
OA08913A (fr) | 1989-10-31 |
NO175246C (no) | 1994-09-28 |
FR2620413A1 (fr) | 1989-03-17 |
NO884002L (no) | 1989-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO175246B (no) | Kjede-forankringsline for en flytende konstruksjon | |
US7527455B2 (en) | Anchor installation system | |
US5118221A (en) | Deep water platform with buoyant flexible piles | |
NO20101494A1 (no) | Et lager, laste & losse system for lagring av hydrokarbonder pa vaeskeform med anvendelse for offshore installasjoner brukt til boring og produksjon | |
US6942427B1 (en) | Column-stabilized floating structure with telescopic keel tank for offshore applications and method of installation | |
NO145686B (no) | Fremgangsmaate og anordning for forankring av en flytende fralands plattformkonstruksjon. | |
US6910831B2 (en) | Method for installing a pile anchor | |
NO154607B (no) | Marin konstruksjon. | |
NO316168B1 (no) | Fremgangsmåte for transport og installasjon av objekter til havs | |
US20140205383A1 (en) | Jack-up drilling unit with tension legs | |
US6565286B2 (en) | Method for fabricating and assembling a floating offshore structure | |
US20020129755A1 (en) | Apparatus for and method of installing subsea components | |
NO175525B (no) | Anordning for å fortöye en flytende strekkstagplattform | |
NO171102B (no) | System for fortoeyning av marine konstruksjoner | |
NO174662B (no) | Innretning for fortoeyning av en flytende strekkstagplattform | |
US6106198A (en) | Method for installation of tension-leg platforms and flexible tendon | |
US7140319B2 (en) | Pile anchor with external vanes | |
US3712260A (en) | Marine terminal mooring | |
US6007275A (en) | Method and apparatus for employing stopper chain locking mechanism for tension-leg platform tendons | |
GB2436241A (en) | Pile anchor with angled external vanes | |
NO329901B1 (no) | Baeresystem for en offshorekonstruksjon | |
NO169530B (no) | Anordning for enkeltvis transport og installasjon av elementer paa havbunnen | |
NO743225L (no) | ||
Wittbrodt et al. | Overview of Selected Problems in Offshore Technology | |
NO316267B1 (no) | TLP-plattform |