NO177194B - Anordning for holding og bevegelse av benene for understöttelse av en jekke-plattform - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for holding og bevegelse av benene for understøttelse av en jekke-plattform som omfatter et dekk montert bevegelig på benene ved hjelp av drivmekanismer som omfatter i det minste to motsatt vendende enheter, hver dannet av en motor tilknyttet i det minste én reduksjonsenhet for drift av et utgående tannhjul som samvirker med motsatt vendende tannstenger montert på i det minste en del av lengden til benene, idet de motsatt vendende enheter i hver drivmekanisme er montert på en dreibar måte på en konstruksjon som holder enhetene via i det minste ett lager som muliggjør en begrenset vinkelbevegelse av enhetene og av hvert tilhørende, utgående tannhjul. Plattformen kan f eks være utstyrt for boring eller oljeproduksjon til sjøs.

Når en slik plattform skal tas i bruk, fløtes hele plattformen til bore- eller produksjonsstedet, og benene senkes inntil de kommer i kontakt med sjøbunnen, hvoretter de blir stående på sjøbunnen, mens dekket heves over vann-nivået til en høyde som holder det over de høyeste bølgene.

Dekket kan således beveges langs benene til plattformen ved hjelp av en hevemekanisme som inngår i dekket og som omfatter utgående tannhjul som har lager som inngår i dekket og som samvirker med tannstengene som er montert på i det minste en del av lengden til benene. Disse tannhjul kan drives ved hjelp av flere motorer, f.eks. elektromotorer, tilknyttet reduksjonsenheter, idet reduksjonsforholdet til disse er meget stort.

I det øyeblikk benene kommer i kontakt med sjøbunnen ved slutten av nedsenkingen, kan støtet være meget voldsomt på grunn av bevegelser av dekket under påvirkning av sjøgangen. Disse støt forplanter seg i hevemekanismene, og bevirker alvorlige påkjenninger i tannhjulene i reduksjonsenhetene.

For å oppnå gunstige forhold for tannhjulene i reduksjonsenhetene i det øyeblikk benene kommer i kontakt med sjøbunnen er det således nødvendig å overdimensjonere disse i betydelig grad, eller å vente på gunstige klimatiske tilstander, hvorved

omkostningene ved installeringen øker.

For å unngå disse ulemper er det foreslått en anordning for opphengning av benene som består av en vridbar utbalanse-ringsarm. I dette tilfellet er imidlertid antall torsjons-vridninger av utbalanseringsarmen begrenset, hvilket minsker dempningsbevegelsen, og nærværet av denne vridbare arm er farlig for personalet som arbeider på plattformen.

US 3245658 viser en drivenhet som er montert på et plattformdekk ved hjelp av en støtdempende innretning som omfatter en øvre plate, til hvilket er festet et hus for muttere som omgir en skrue, og en avstandsplate befinner seg mellom to fleksible, støtdempende plater.

FR 2 607 165 beskriver en anordning for opphengningen av benene til en oljeplattform, bestående av i det minste én torsjonsstav hvis ene ende er utstyrt med et tannhjul i inngrep med en fortannet sektor montert på reduksjonsenheten og den andre enden anordnet ubevegelig på konstruksjonen i ett med plattformdekket. I denne anordning er torsjonsstaven eller -stavene anordnet parallelt med rotasjonsaksen til drivmekanismen, hvilket gir enheten store dimensjoner.

EP 271377 viser en torsjonsstav for støtdempning i en heve- og senkemekanisme for en jekkeplattform. Torsjonsstaven befinner seg parallelt med, men sideveis forsatt i forhold til aksen til drivmekanismen. Dermed er arrangementet plasskrevende.

Med den foreliggende oppfinnelse tas det sikte på å unngå de ovenfor nevnte ulemper, ved å komme frem til en anordning for opphengning av benene på en jekke-plattform som, mens den er av en forholdsvis enkel konstruksjon, muliggjør at størrelsen til drivmekanismen og påkjenningene som skyldes støtene i konstruksjonen, og fremfor alt i tannhjulene i reduksjonsenhetene, kan minskes, og at anbringelse av plattformen kan utføres under vanskelige forhold til sjøs, og således under de forskjelligste værforhold, hvilket minsker omkostningene ved installeringen.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at motoren og reduksjonsenheten befinner seg i et element for absorpsjon av energi, dannet av i det minste en torsjonshylse, og som særlig benyttes i det øyeblikk benene anbringes på sjøbunnen, for å begrense de påkjenninger som skyldes deformasjon av benene under virkning av bølgene og vinden.

I henhold til utførelsesformer av oppfinnelsen drives en ende av torsjonshylsen i rotasjon av den tilhørende motor- og reduksjonsenhet, og den andre enden er festet til et tverrstykke som forbinder hver av to tilhørende hylser med den tilhørende motor- og reduksjonsenhet, idet hver motor- og reduksjonsenhet har motsatt dreieretning i forhold til den andre. Hylsen til hver motor- og reduksjonsenhet kan være dannet av i det minste to seksjoner som er adskilt av en mellomliggende krave, til hvilken er festet en ende til hver seksjon. De mellomliggende kraver til de sammenhengende motor-og reduksjonsenhetene kan være sammenkoblet ved hjelp av i det minste ett stag som kan reguleres i lengde og som holder de mellomliggende kraver i ro innbyrdes med hensyn til rotasjon. Hylsen i hver motor- og reduksjonsenhet kan ha hver av sine ender festet til en krave. Hylsen i hver motor- og reduksjonsenhet kan være festet til kravene ved klebing. Anordningen kan omfatte midler for forkomprimering av hylsen til hver motor- og reduksjonsenhet. Midlene for forkomprimering kan være dannet av i det minste ett stag som er parallelt med aksen til hylsen, idet en ende av dette er festet til konstruksjonen som holder motor- og reduksjonsenhetene, og den andre enden er festet til tverrstykket som forbinder to nabohylser. Torsjonshylsen i hver motor- og reduksjonsenhet kan være laget av en elastomer eller et lignende elastisk materiale. Torsjonshylsen kan også være laget av et laminert materiale dannet ved at ringer av elastomer og ringer av stål er anbragt mot hverandre.

Oppfinnelsen vil fremgå klarere av den følgende beskrivelse, som utelukkende gjelder eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger.

Figur 1 viser skjematisk et oppriss av en jekke-plattform

under nedføring av benene.

Figur 2 viser skjematisk og i større målestokk et utsnitt av et av benene til plattformen, og viser en mekanisme for drift av benet.

Figur 3 viser et snitt etter linjen 3-3 i figur 2.

Figur 4 viser, delvis i snitt, en første utførelse av

holdeanordningen i henhold til oppfinnelsen.

Figur 5 viser et snitt etter linjen 5-5 i figur 4.

Figur 6 viser, delvis i snitt, en variant av

holdeanordningen i henhold til oppfinnelsen.

Figur 7 viser et snitt etter linjen 7-7 i figur 6.

Figur 1 viser skjematisk en jekke-plattform som omfatter et dekk 1 som er montert bevegelig på vertikale ben 2 beregnet til å stå på sjøbunnen 3 når plattformen er i bore- eller produksjons- stilling.

I det foreliggende tilfelle har hvert av de vertikale ben 2 trekantet tverrsnitt, og består av tre staver 2a som er sammenkoblet ved hjelp av et fagverk av metallbjeiker.

På den nedre enden av benet er en fot 4, som i det viste eksempel har sekskantform.

For hvert ben 2 er plattformen dessuten utstyrt med en driv-og holdemekanisme 10 for dekket, i forhold til benene. Denne drivmekanisme 10 muliggjør at benene 2 kan senkes inntil de kommer i kontakt med sjøbunnen, og når dekket 1 står på benene kan dette heves over vannflaten, til en høyde som holder dekket over rekkevidden til de høyeste bølger.

For dette formål, og som vist i figur 2 og 3, er stavene 2a til benene 2 utstyrt med diametralt motstående tannstenger 5 anordnet langs en del av lengden til benene 2, for samvirke med utgående tannhjul 11 i drivmekanismen 10 som er montert på dekket 1. Det kan f.eks. være anordnet fire utgående tannhjul for hver stav 2a, og hvert tannhjul er utstyrt med en motor-og reduksjonsenhet 12.

Med henvisning til figur 4 og 5 skal driv- og holdemekanismen 10 beskrives nærmere. I disse figurer er stavene 2a til benet 2 som er ustyrt med to motsatt vendende tannstenger 5 vist med s trekpunkt1inj er.

Drivmekanismen 10 omfatter fire motor- og reduksjonsenheter 12a, 12b, 12c og 12d utstyrt med tannhjul, anordnet parvis over hverandre.

Ettersom alle motor- og reduksjonsenhetene er like, skal det i det følgende bare beskrives én enhet 12a.

Enheten 12a omfatter en motor 13, f.eks. en elektromotor, som kan drive en første reduksjonsenhet 14 med høy omdreiningshastighet og lavt dreiemoment, hvilken driver en andre reduksjonsenhet 15, f.eks. av planetgirtypen, men med lavere omdreiningshastighet og høyere dreiemoment, på den saktest roterende utgående aksel 16 som tannhjulet 11 er festet til.

På den frie enden styres den utgående aksel 16 av et lager 17 i en konstruksjon 20 som er festet til dekket. Reduksjonsenheten 15 er dreibar på konstruksjonen 20, som holder enheten 12a ved hjelp av lager 18a og 18b på en slik måte at det muliggjøres en viss vinkelbevegeIse av enheten 12a og således av det tilhørende, utgående tannhjul 11 under senking og anbringelse av benet, slik det skal forklares i det følgende.

Dessuten omfatter motor- og reduksjonsenheten 12a et element for absorpsjon av energi, dannet av en rørformet torsjonshylse 21, i hvilken motoren 13 og i det minste reduksjonsenheten 14 befinner seg, slik at det muliggjøres dannelsen av en enhet som er kompakt og har små dimensjoner.

Enden 21a til hylsen 21 er festet, f.eks. ved klebing, til en krave 22, som er festet til reduksjonsenheten 15. Enden 21b til hylsen 21 er festet, f.eks. ved klebing, til en krave 23.

Enden 21b til hylsen 21 er dessuten festet til et tverrstykke 24 via kraven 23. Dette tverrstykket 24 forbinder hylsen 21 til enheten 12a med hylsen 21 til naboenheten 12b, likeledes via en krave 23 (figur 4), og disse to enheter 12a og 12b drives i motsatte retninger, ettersom deres tannhjul 11 er i inngrep med to motsatt vendende tannstenger 5 som befinner seg på hver sin side av staven 2a.

Det samme gjelder motor-og reduksjonsenhetene 12c og 12d, hvis hylser 21 er sammenkoblet ved en ende ved hjelp av et tverrstykke.

Hylsene 21 er laget av et elastisk deformerbart materiale, slik som en elastomer. De kan likeledes være laget av et laminert materiale dannet av ringer av elastomer og ringer av stål som er anbragt mot hverandre.

For å sikre sammenføyningen i forbindelsen mellom endene til hylsene 21 og kravene 22 og 23, særlig når hylsene 21 søker å forkortes pga. torsjon, er hylsene forkomprimert, f.eks. ved hjelp av stag 25 som er parallelle med aksen til hylsene 21. Disse stag har en ende festet til konstruksjonen 20 som holder motor- og reduksjonsenhetene 12a, 12b, 12c og 12d, og den andre enden er festet til tverrstykket 25 som forbinder to nabohylser.

Hver mekanisme for bevegelse og holding av dekket 1 til plattformen er konstruert på denne måten.

Hele plattformen fløtes til bore- eller produksjonsstedet, og benene 2 senkes inntil de kommer i kontakt med sjøbunnen. For dette formål driver således motorene 13, via reduksjonsenhetene 14 og 15, de utgående tannhjul 11 som er i inngrep med tannstengene 5. Under senking av benene 2 spiller motorene 13 rollen som bremser.

I det øyeblikk benet 2 kommer i kontakt med sjøbunnen ved slutten av senkingen kan støtet være meget voldsomt, pga. bevegelser av dekket under påvirkning av bølger. Støtet overføres av tannstengene 5 til tannhjulene 11 og deretter til torsjonshylsene 21 via hver motor- og reduksjonsenhet 12, i form av en rekke motsatt rettede dreiemomenter. Disse dreiemomenter motvirker hverandre pga. tverrstykkene 24, slik at støtet dempes ved torsjon i de to elastiske hylser 21 til motor og reduksjonsenhetene 12a og 12b og de to elastiske hylser 21 til motor-og reduksjonsenhetene 12c og 12d. Denne torsjon muliggjør således en dempende bevegelse til benet 2 oppover, og bevirker absorpsjon av energi.

I utførelsen i figur 6 og 7 består hver torsjonshylse 21 av to seksjoner, f.eks. en kort seksjon 21c og en lang seksjon 2ld, adskilt av en mellomliggende krave 30 som de er festet til, f.eks. ved klebing.

Kravene 30 som tilhører to nabohylser 21 er sammenkoblet ved hjelp av to stag 31 og 32, som er regulerbare i lengde og muliggjør at kravene kan holdes innbyrdes i ro med hensyn til rotasjon. I dette tilfelle kan torsjonshylsene 21 benyttes for t o funks j one r.

Den første funksjon, som allerede er beskrevet i forbindelse med den første utførelse, og som består av dempning av støtet ved anbringelse av et ben 2 på sjøbunnen, utnytter hele lengden av hylsen 21, og i 'dette tilfelle er stagene 31 og 32 ikke montert, slik at kraven 30 kan dreie fritt, og de motsatt rettede dreiemomenter utlignes av tverrstykkene 24.

Den andre funksjon benyttes når benene 2 anbringes på bunnen og dekket heves over nivået til sjøen.

Det bør være en viss fleksibilitet mellom benene 2 og dekket 1 for å unngå spenningskonsentrasjoner når benene 2 utsettes for bøyepåkjenninger under virkningen av bølger og vind.

For dette formål benyttes bare den korte seksjonen 21c av torsjonshylsene 21, slik at fleksibiliteten er begrenset. Stagene 31 og 32 er montert mellom de mellomliggende kraver 3 0 for hver motorenhet 12a, 12b, 12c og 12d. Dette system er fordelaktig når det gjelder omkostningene ved installeringen, ettersom det muliggjør at anbringelse av elastiske puter mellom konstruksjonen 20 som holder motorenhetene og dekket 1 til plattformen kan utelates.

Det vil fremgå at de forskjellige arrangementer som er beskrevet ovenfor utnytter det indre, sylindriske rom som avgrenses av rørformen til hylsene 21 for anbringelse av motoren 30 og i det minste én av reduksjonsenhetene, f.eks.

14, hvilket muliggjør at det kan konstrueres en enhet som er kompakt og har små dimensjoner, og alle elementene dreier om en akse uten å sette personalet som arbeider på plattformen i fare.

Dessuten er dempningsbevegelsen meget stor, ettersom antall torsjonsomdreininger av hylsene 21 ikke er begrenset.

Dessuten gjør anordningen i henhold til oppfinnelsen det mulig å utligne dreiemomentene mellom alle reduksjonsenhetene i systemet for bevegelse av benene i forhold til dekket, og det blir derfor mulig å utføre bevegelsen av plattformen under vanskeligere forhold til sjøs og således innen et større område med hensyn til værforhold, hvilket i betydelig grad minsker omkostningene ved installeringen.

Claims (10)

1. Anordning for holding og bevegelse av benene (2) for understøttelse av en jekke-plattform som omfatter et dekk (1) montert bevegelig på benene (2) ved hjelp av drivmekanismer (10) som omfatter i det minste to motsatt vendende enheter (12), hver dannet av en motor (13) tilknyttet i det minste én reduksjonsenhet (14, 15) for drift av et utgående tannhjul (11) som samvirker med motsatt vendende tannstenger (5) montert på i det minste en del av lengden til benene (2), idet de motsatt vendende enheter (12) i hver drivmekanisme (10) er montert på en dreibar måte på en konstruksjon (20) som holder enhetene via i det minste ett lager (17, 18a, 18b) som muliggjør en begrenset vinkelbevegelse av enhetene (12) og av hvert tilhørende, utgående tannhjul (11), karakterisert ved at motoren (13) og reduksjonsenheten (14, 15) befinner seg i et element for absorpsjon av energi, dannet av i det minste en torsjonshylse (21), og som særlig benyttes i det øyeblikk benene (2) anbringes på sjøbunnen, for å begrense de påkjenninger som skyldes deformasjon av benene (2) under virkning av bølgene og vinden.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en ende (21a) av torsjonshylsen (21) drives i rotasjon av den tilhørende motor-og reduksjonsenhet (12) og at den andre enden (21b) er festet til et tverrstykke (24) som forbinder to tilknyttede nabohylser (21) med den tilhørende motor- og reduksjonsenhet (12), idet hver motor- og reduksjonsenhet har motsatt rotasjonsretning i forhold til den andre.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at torsjonshylsen (21) for hver motor- og reduksjonsenhet (12) er dannet av i det minste to seksjoner (21c, 2ld) adskilt av en mellomliggende krave (30), på hvilken er festet en av endene til hver seksjon.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at de mellomliggende kraver (30) til de sammenhengende motor- og reduksjonsenheter (12) er sammenkoblet med i det minste ett stag (31, 32) som kan reguleres i lengde og som holder de mellomliggende kraver (30) innbyrdes i ro med hensyn til rotasjon.

5. Anordning som angitt ett av de foregående krav, karakterisert ved at torsjonshylsen (21) i hver motor- og reduksjonsenhet (12) har hver av sine ender (21a, 21b) festet til en krave (22, 23).

6. Anordning som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at torsjonshylsen (21) i hver motor- og reduksjonsenhet (12) er festet til kravene (22, 23, 30) ved klebing.

7. Anordning som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter midler (25) for forkomprimering av hylsen (21) til hver motor- og reduksjonsenhet (12).

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at midlene for forkomprimering er dannet av i det minste ett stag (25) som er parallelt med aksen til hylsen (21), idet en ende av staget er festet til konstruksjonen (20) som holder motor- og reduksjonsenhetene (12) og den andre enden er festet til tverrstykket (24) som forbinder to nabohylser (21).

9. Anordning som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at torsjonshylsen (21) i hver motor- og reduksjonsenhet (12) er laget av en elastomer eller et lignende elastisk materiale.

10. Anordning som angitt i ett av kravene 1 til 9, karakterisert ved at torsjonshylsen (21) i hver motor- og reduksjonsenhet (12) er laget av et laminert materiale dannet ved at ringer av elastomer og ringer av stål er anbragt mot hverandre.