NO176226B

NO176226B - Device by raft, especially for use in seismic measurements of the seabed

Info

Publication number: NO176226B
Application number: NO922412A
Authority: NO
Inventors: Ole Carlsen
Original assignee: Ole Carlsen
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-11-14
Also published as: WO1994000336A1; NO922412D0; NO176226C; NO922412L; AU4360893A

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved flåte, som skal slepes etter et fartøy, særlig i forbindelse med seismiske målinger av sjøbunnen, og som er utstyrt med diverse elektrisk drevet utstyr, hvor flåten er utstyrt med en vannstrømningspassasje mellom to sideskrog og et øvre dekk og hvor nevnte utstyr er anbrakt hovedsakelig på nevnte dekk over og mellom sideskrogene. The present invention relates to a device on a raft, which is to be towed behind a vessel, particularly in connection with seismic measurements of the seabed, and which is equipped with various electrically powered equipment, where the raft is equipped with a water flow passage between two side hulls and an upper deck and where said equipment is placed mainly on said deck above and between the side hulls.

Det har vært vanlig ved flåter av ovennevnte art å overføre elektrisk strøm via kabel mellom fartøy og flåte. Denne løsning er både komplisert og kostbar og i tillegg usikker under bruk ved forskjellige praktiske forhold til sjøs, såsom under opptredende sterke bølgebevegelser og opptredende sterk vind. Det har også vært benyttet batteridrift, men også en slik løsning er komplisert, kostbar og usikker. It has been common for fleets of the above-mentioned type to transmit electrical current via cable between vessel and fleet. This solution is both complicated and expensive and, in addition, unsafe when used in various practical conditions at sea, such as during strong wave movements and strong winds. Battery operation has also been used, but even such a solution is complicated, expensive and uncertain.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å utstyre flåten med en separat strømgenerator, som gir en forholdsvis enkel og prisbillig og driftssikker løsning. Man tar spesielt sikte på å kunne utnytte fartøyets trekkraft til overføring av energi til strømgeneratoren. Nærmere bestemt tar man sikte på å utnytte energien i en vannstrømningspassasje i flåten til drift av strømgenera-toren. With the present invention, the aim is to equip the fleet with a separate power generator, which provides a relatively simple, inexpensive and reliable solution. The aim is particularly to be able to utilize the vessel's traction to transfer energy to the power generator. More specifically, the aim is to utilize the energy in a water flow passage in the fleet to operate the power generator.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at flåten er utstyrt med et i sjøen neddykket drivorgan for en elektrisk strømgenerator, som ved hjelp av trekkraft som tilføres til flåten, kan overføre energi til drift av det elektrisk drevne utstyr på flåten, idet strømgeneratorens drivorgan er plassert sentralt i vann-strømningspassas jen ved flåtens akterende like over en i sjøen neddykket, tversløpende, nedre ledefoil. The device according to the invention is characterized by the fact that the raft is equipped with a drive member for an electric power generator submerged in the sea, which can transfer energy to operate the electrically powered equipment on the raft with the help of traction that is supplied to the raft, as the drive member of the power generator is located centrally in the water-flow passage at the stern of the fleet just above a transversal lower guidefoil submerged in the sea.

Ved hjelp av ovennevnte løsning kan man med enkle midler overføre energi fra fartøyet til flåtens strøm-generator ved å utnytte fartøyets trekkraft. En spesielt gunstig plassering av strømgeneratorens drivorgan oppnår man ved å anbringe strømgeneratorens drivorgan ved far-tøyets akterende, noe som kan gi grunnlag for sikker og effektiv drift av strømgeneratoren under de forskjellige forhold, selv ved betydelig sjøgang og ved betydelig vind. Using the above-mentioned solution, energy can be transferred from the vessel to the fleet's power generator by simple means by utilizing the vessel's traction. A particularly favorable location of the power generator's drive is achieved by placing the power generator's drive at the stern of the vessel, which can provide a basis for safe and efficient operation of the power generator under the various conditions, even in significant sea conditions and in significant wind.

Dette kan man sikre ved å feste trekklinen eller trekklinene fra fartøyet til festepunkter anbrakt i relativt lavt liggende nivåer i flåten, for derved å sikre at flåtens akterende den hele tid kan være tilstrekkelig tippet bakover/nedover for å sikre strømgeneratorens drivorgan på plass i neddykket tilstand i sjøen, for derved å opprettholde en konstant vannstrømning til strømaggre-gatets drivorgan selv under vanskelige forhold på sjøen. This can be ensured by attaching the towing line or towing lines from the vessel to attachment points located at relatively low levels in the raft, thereby ensuring that the stern of the raft can be sufficiently tipped backwards/downwards at all times to secure the power generator's drive in place in a submerged state in the sea, thereby maintaining a constant flow of water to the power aggregate's drive even under difficult conditions at sea.

Ytterligere trekk vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av et foretrukket utførelseseksempel under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser en flåte ifølge oppfinnelsen sett fra siden. Fig. 2 viser flåten ifølge fig. 1 sett fra akterenden . Fig. 3 viser flåten ifølge fig. 1 sett i perspektiv fra akterenden. Fig. 4 viser et utsnitt av flåten vist forfra og sett i perspektiv. Fig. 5 viser et utsnitt av flåten vist oven-fra/bakfra . Further features will be apparent from the subsequent description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a raft according to the invention seen from the side. Fig. 2 shows the raft according to fig. 1 set from the stern. Fig. 3 shows the raft according to fig. 1 seen in perspective from the stern. Fig. 4 shows a section of the raft shown from the front and seen in perspective. Fig. 5 shows a section of the raft seen from above/from behind.

I fig. 1-3 er det vist en flåte 10 som omfatter to sideskrog 11 og 12 og et fremre midtskrog 13 til opptakelse av en strømgenerator (ikke nærmere vist) samt et adskilt bakre hus 14 til opptakelse av strømgeneratorens drivorgan 15. In fig. 1-3 shows a raft 10 which comprises two side hulls 11 and 12 and a front center hull 13 for accommodating a power generator (not shown in detail) as well as a separate rear housing 14 for accommodating the power generator's drive member 15.

I det viste utførelseseksempel består drivorganet 15 av en trebladet propell, som er festet til en forholdsvis langstrakt drivaksel 16, som løper koaksialt med strømge-neratoren i midtskroget 13. Alternativt kan også forskjellige andre typer roterbare eller frem og tilbake vippbare drivorganer benyttes, uten at det skal gis kon-krete utførelseseksempler på dette heri. In the embodiment shown, the drive member 15 consists of a three-bladed propeller, which is attached to a relatively elongated drive shaft 16, which runs coaxially with the power generator in the center hull 13. Alternatively, various other types of rotatable or back-and-forth tilting drive members can also be used, without concrete implementation examples of this shall be given herein.

Sideskrogene 11,12 er oppbygget av to langstrakte, rørformete, tette beholdere lia,12a som fortrinnsvis er ifylt flytestoff. Beholderen lia (henholdsvis 12a) er utstyrt med en skrått nedad og skrått sideveis avbøyet frontplate 11b (henholdsvis 12b) og en skrått nedad av-bøyet akterplate lic (henholdsvis 12c). The side hulls 11,12 are made up of two elongated, tubular, tight containers lia,12a which are preferably filled with liquid. The container 11a (respectively 12a) is equipped with an obliquely downwards and obliquely laterally deflected front plate 11b (respectively 12b) and an obliquely downwards deflected stern plate 11c (respectively 12c).

Hver beholder lia,12a er på undersiden utstyrt med en kjølliknende kanal 17. Kanalen 17 løper over omtrent 3/4 av beholderens lengde til like bakenfor beholderens akterende. Under flåtens trekking i sjøen gjennomstrømmes kanalen av vann, noe som har særlig betydning for å stabi-lisere flåten etter sjøens bevegelser og å holde flåten i tilsiktet, korrekt stilling i sjøen. Den kjølliknende kanal 17 er avgrenset mellom to relativt høye sideplater 17a,17b og en relativt smal bunnplate 17c. Kanalen 17 er vist med innsnevret bakre utløp 17d. Det er vist trekk-liners første festepunkter 18 på kanalenes indre sideplate 17a og alternative andre festepunkter 19 på kanalenes ytre sideplate 17b, idet begge festepunkter er vist omtrent midtskips på flåten ved flåtens nederste parti. Each container 11a, 12a is equipped on the underside with a keel-like channel 17. The channel 17 runs over approximately 3/4 of the container's length to just behind the container's stern. During the raft's towing in the sea, water flows through the channel, which is particularly important for stabilizing the raft following the movements of the sea and keeping the raft in the intended, correct position in the sea. The keel-like channel 17 is defined between two relatively high side plates 17a, 17b and a relatively narrow bottom plate 17c. The channel 17 is shown with a narrowed rear outlet 17d. The pull-liner's first attachment points 18 on the channels' inner side plate 17a and alternative second attachment points 19 on the channels' outer side plate 17b are shown, both attachment points being shown approximately amidships on the raft at the bottom part of the raft.

Man har tatt sikte på at utstyret på flåten har et tyngdepunkt, som stort sett faller sammen med den tvers-løpende akse gjennom festepunktene, og at flåten, som følge av de anvendte tre skrog ved flåtens fremre ende, gis en stor oppdrift fortil og en mere redusert oppdrift aktentil, slik at flåten naturlig vippes nedad i sjøen ved akterenden under sleping. It has been aimed that the equipment on the raft has a center of gravity, which largely coincides with the transverse axis through the attachment points, and that the raft, as a result of the three hulls used at the front end of the raft, is given a large buoyancy at the front and a more reduced buoyancy aft, so that the raft is naturally tilted downwards in the sea at the stern during towing.

Midtskroget 13 er utformet med en skrått nedad løpende frontplate 13a og en motsvarende skrått nedad løpende akterplate 13b, som er anbrakt like aktenfor midt- The center hull 13 is designed with an inclined downwards running front plate 13a and a corresponding inclined downwards running aft plate 13b, which is placed just aft of the center

skips. ships.

Huset 14 for strømgeneratorens drivorgan 15 er anbrakt i en viss aksial avstand fra midtskrogets 13 akterplate 13b og er utformet traktformet med den store traktåpning eller inntaksåpning 14a vendt mot nevnte akterplate 13b og med traktens utløpsåpning 14b anbrakt like fremfor flåtens bakerste parti. The housing 14 for the power generator's drive member 15 is placed at a certain axial distance from the stern plate 13b of the central hull 13 and is funnel-shaped with the large funnel opening or intake opening 14a facing said stern plate 13b and with the funnel's outlet opening 14b placed just in front of the rear part of the raft.

Mellom midtskroget 13 og huset 14 løper det en ring-formet (konusformet) rekke av ristdannende forbindelses-stenger 20. Between the central hull 13 and the housing 14 runs a ring-shaped (cone-shaped) series of grid-forming connecting rods 20.

Midtskroget 13 er på tilsvarende måte som sideskrogene 11,12 utstyrt med en kanal 21 bestående av to vertikale sideplater 21a,21b og en horisontal bunnplate 21c. Oventil er midtskroget 13 forbundet med sideskrogene 11,12 ved hjelp av et par fremre dekksplater 22. The central hull 13 is equipped in a similar way to the side hulls 11, 12 with a channel 21 consisting of two vertical side plates 21a, 21b and a horizontal bottom plate 21c. Above, the center hull 13 is connected to the side hulls 11,12 by means of a pair of front cover plates 22.

Sideskrogene 11,12 og midtskroget 13 er like bakenfor dekksplatene 22 forbundet med hverandre ved hjelp av et hoveddekk 23 som hviler mot midtskrogets 13 øvre kant og med skjørtpartier 23a og 23b understøttes mot sideskrogene 11,12 et stykke nedenfor sideskrogenes øvre kant. The side hulls 11,12 and the center hull 13 are just behind the deck plates 22 connected to each other by means of a main deck 23 which rests against the upper edge of the center hull 13 and with skirt parts 23a and 23b is supported against the side hulls 11,12 a distance below the upper edge of the side hulls.

Det er vist avtettbare oppbevaringskasser 24 og 25 med tilhørende adkomstluker 24a, 25a på hoveddekket 23 og motsvarende oppbevaringskasser 26 og 27 med tilhørende adkomstluker 2 6a,27a på et respektivt av sideskrogene 11,12. Ved hoveddekkets 23 bakre parti er det festet en nedfellbar mast 28 som har motsvarende nedfellbare støtte-stag 2 9 forankret ved flåtens akterende ved enden av hvert sitt tilhørende sideskrog 11,12. I oppbevaringskassene 24,25,26,27 henholdsvis i en oppbevaringskasse 30 i masten 28 finnes diverse elektrisk drevet utstyr som drives av strømgeneratoren i midtskroget 13. Shown are sealable storage boxes 24 and 25 with associated access hatches 24a, 25a on the main deck 23 and corresponding storage boxes 26 and 27 with associated access hatches 2 6a, 27a on one of the side hulls 11, 12 respectively. Attached to the rear part of the main deck 23 is a collapsible mast 28 which has corresponding collapsible support struts 29 anchored at the stern of the raft at the end of each of its associated side hulls 11,12. In the storage boxes 24,25,26,27 respectively in a storage box 30 in the mast 28 there are various electrically powered equipment which are powered by the power generator in the center hull 13.

Huset 14 for strømgeneratorens drivorgan 15 bæres på oversiden av en nedre tvers løpende og aksialt løpende bærefoil 31 som er festet ved flåtens akterende til et nedre parti av sideskrogenes 11,12 kjølliknende kanaler 17. Huset 14 er avstivet med et par horisontale sidefliker 32, et par vertikale sidefliker 33 og et par skråttløpende sidefliker 34 som støtter seg mot en tilhørende konstruk-sjon 35 som avstiver og støtter foilen 31 i forhold til sideskrogene 11,12. Mellom foilen 31 og par av fliker 32,33 henholdsvis 33,34 dannes det kanaler 36 og 37 parallelt med huset 14. The housing 14 for the power generator's drive member 15 is carried on the upper side by a lower transversely running and axially running carrier foil 31 which is attached at the stern of the raft to a lower part of the side hulls 11,12 keel-like channels 17. The housing 14 is braced with a pair of horizontal side flaps 32, a pair of vertical side flaps 33 and a pair of obliquely running side flaps 34 which lean against an associated construction 35 which stiffens and supports the foil 31 in relation to the side hulls 11,12. Between the foil 31 and pairs of tabs 32,33 and 33,34 respectively, channels 36 and 37 are formed parallel to the housing 14.

Ved hjelp av konstruksjonenes 35 fremre parti dannes det et par ledeflate 35a som konvergerer akterover fra midten av flåten mot husets 14 inntaksåpning 14a. With the help of the front part of the structures 35, a pair of guiding surfaces 35a is formed which converges aft from the center of the raft towards the intake opening 14a of the housing 14.

Det vil fremgå av tegningene at en vannstrømnings-passas je 38 som avgrenses mellom sideskrogene 11,12 ved flåtens fremre ende ved hjelp av midtskroget 13 deles i to fremre delpassasjer 38a,38b. Delpassasjene 38a,38b føres sammen til en felles passasje 38c i mellomrommet mellom midtskroget 13 og huset 14, idet passasjen 38 innsnevres gradvis i nevnte mellomrom. En stor andel av vannstrømmen i passasjen 38 tvinges gjennom huset 14, mens andre an-deler fordeles på kanalene 36,37 henholdsvis ledes sideveis og høydeveis over kanalene 36,37 og huset 14. Man kan herved sikre at huset 14 under trekkoperasjonen er neddykket i vann henholdsvis omsluttes av vannstrømmen fra passasjen 38 under varierende bevegelser av flåten i sjøen. It will appear from the drawings that a water flow passage 38 which is delimited between the side hulls 11,12 at the front end of the raft by means of the center hull 13 is divided into two front sub-passages 38a,38b. The sub-passages 38a, 38b are brought together to a common passage 38c in the space between the central hull 13 and the housing 14, the passage 38 being gradually narrowed in said space. A large proportion of the water flow in the passage 38 is forced through the housing 14, while other proportions are distributed among the channels 36, 37 respectively are led laterally and vertically over the channels 36, 37 and the housing 14. It can thereby be ensured that the housing 14 during the pulling operation is immersed in water is respectively enveloped by the water flow from the passage 38 during varying movements of the raft in the sea.

Den viste plassering av strømgeneratorens drivorgan 15 i kombinasjon med trekket som flåten utsettes for via de lavtliggende linefestene 18 (19) og arrangementet av drivorganet 15 i den nevnte vannstrømningspassasje sikrer en effektiv og stabil drivkraft til strømgeneratorens drivorgan. The shown location of the power generator's drive member 15 in combination with the draft to which the raft is exposed via the low-lying line attachments 18 (19) and the arrangement of the drive member 15 in the aforementioned water flow passage ensures an efficient and stable driving force for the power generator's drive member.

Claims

1. Device for a raft (10), which is to be towed after a vessel, especially in connection with seismic measurements of the seabed, and which (at 24,25,26,27,30) is equipped with various electrically powered equipment, where the raft is equipped with a water flow passage (38) between two side hulls (11,12) and an upper deck (22,23) and where said equipment is located mainly on or near said deck above and between the side hulls (11,12), characterized by that the raft (10) is equipped with a drive member (15) submerged in the sea for an electric power generator, which can transfer energy to operate the electrically powered equipment on the raft by means of traction power supplied to the raft, in that the power generator's drive member (15) is centrally located in the water flow passage (38) at the stern of the raft (10) just above a transversally lower guidefoil (31) submerged in the sea.

2. Device in accordance with claim 1, characterized by that the towing line or towing lines from the vessel can be attached to attachment points (18,19) which are located at relatively low levels in the raft (10).

3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized by that the power generator is contained in a central hull (13), which is arranged between the two side hulls (11,12) and which extends from the front end of the raft (10) to the middle part of the raft, and that the current generator's drive member (15) is arranged in a rear end of a channel-forming housing (14), which encloses the drive member (15) and which is arranged largely flush with the central hull (13), in that a water accumulation area (38a) is formed just in front of the water intake opening (14a) of the drive body (14), which is arranged at a certain axial distance from the center hull (13).

4. Device in accordance with claim 3, characterized by that the water flow passage (38) at the front end of the raft (10) is divided into two by means of the central hull (13) separate sub-passages (38a, 38b) between the side hulls (112, 12), and that the two sub-passages (38a, 38b) of the water flow passage (38) are collected into a common water collection area or common passage (38c) in front of the water intake opening (14a) of the drive body (14).

5. Device in accordance with claim 4, characterized by that the water flow passage (38a,38b) at the front end of the raft (10) is delimited just below an axially running and transversely running upper deck (22,23) which connects the central hull (13) with the side hulls (11,12), that the water flow passage (38c) at a middle part of the raft is delimited mainly by the side hulls (11,12), and that the water flow passage at the rear part of the raft is delimited below by means of an axially running and transverse guide foil (31) and laterally by means of the side hulls (11.12), as the baffle (31) connects the drive body housing (14) with the side hulls (11,12), while the water flow passage is distributed with a first run through the drive member's housing (14) and a second and third run (channels 36,37) on a respective side of the drive member's housing (14).

6. Device in accordance with claim 5, characterized by that the water flow passage (38) at the front end of the raft (10) is narrowed by means of the middle hull (13) and at the middle part of the raft is gradually narrowed by additional guide surfaces (35a), which converge from the middle part of the raft towards the water intake opening (14a) of the drive body (14) .

7. Device in accordance with claim 5, characterized by that water guide channels (36,37) are arranged parallel to and laterally along the drive body (14), the walls of the channels forming stiffening elements for the drive body (14) in the water flow passage (38).