NO178489B

NO178489B - Vessel and method for removing offshore platform structures

Info

Publication number: NO178489B
Application number: NO923993A
Authority: NO
Inventors: Brian Stead; Ove Tobias Gudmestad
Original assignee: Statoil As
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1996-01-02
Also published as: NO178489C; NO923993L; NO923993D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et fartøy for fjerning av plattformkonstruksjoner til havs, samt en fremgangsmåte for dette. The present invention relates to a vessel for removing platform structures at sea, as well as a method for this.

Fjerning av plattformer til havs er blitt stadig mer aktualisert internasjonalt, ved at flere og flere felt blir uttappet og stopper å produsere. The removal of offshore platforms has become increasingly relevant internationally, as more and more fields are drained and stop producing.

Av hensyn til miljøet vil det være nødvendig å fjerne dekksanlegg. Videre tilsier hensynet til skipstrafikken at de fleste plattformunderstell må fjernes. For the sake of the environment, it will be necessary to remove deck facilities. Furthermore, consideration for ship traffic dictates that most platform undercarriage must be removed.

I tillegg er det i ferd med å utarbeides internasjonale krav om at plattf ormunderstell må fjernes i det minste til en dybde på 55m under havflaten. In addition, international requirements are being drawn up stating that platform undercarriage must be removed at least to a depth of 55m below sea level.

Dagens teknologi for fjerning av plattformer til havs er basert på bruk av løftefartøy. De fleste løftefartøyer er begrenset til mindre løft. Det eksisterer imidlertid noen få store kranfartøyer som kan håndtere store løft til havs, men disse store kranene er svært kostbare å benytte. Det er derfor et behov for forbedret teknologi for fjerning av plattformer til havs. Today's technology for removing platforms at sea is based on the use of lifting vessels. Most lifting vessels are limited to smaller lifts. There are, however, a few large crane vessels that can handle large lifts at sea, but these large cranes are very expensive to use. There is therefore a need for improved technology for the removal of platforms at sea.

Internasjonal konstruksjonsindustri er i ferd med å finne nye metoder for fjerning av plattformer. Spesielt er dette viktig i Nordsjøen hvor værforholdene fører til at operasjoner som fjerning må stanses i lengre perioder p.g.a. vind og store bølger. The international construction industry is in the process of finding new methods of removing platforms. This is especially important in the North Sea, where weather conditions mean that operations such as removal must be stopped for longer periods due to wind and big waves.

Det nederlandske firmaet Allseas har foreslått en metode hvor to skipsskrog forbindes slik at man kan gå inn mot plattformen og løfte av dekksanlegget. Allseas har i norsk patentsøknad nr. 89.3941 også foreslått å benytte et eget utviklet hivkompensasjonsanlegg for å sikre at operasjonene er mulige i mindre bølger. The Dutch company Allseas has proposed a method where two ship hulls are connected so that you can walk in towards the platform and lift off the deck system. In Norwegian patent application No. 89.3941, Allseas has also proposed using a separately developed heave compensation system to ensure that the operations are possible in smaller waves.

Kjent teknikk av interesse i sammenhengen kan ansees representert ved GB 2.156.286 og GB 2.168.293. På denne bakgrunn tar således oppfinnelsen utgangspunkt i et fartøy som omfatter en hoveddel med et nær U-formet horisontalsnitt og et fundament som er plassert på hoveddelens dekk. Known technique of interest in the context can be considered represented by GB 2,156,286 and GB 2,168,293. Against this background, the invention thus takes as its starting point a vessel comprising a main part with an almost U-shaped horizontal section and a foundation which is placed on the deck of the main part.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en løsning, som på en enkel og rimellig måte skal kunne benyttes, for fjerning av plattformer til havs. The purpose of the present invention is to provide a solution, which can be used in a simple and reasonable way, for the removal of platforms at sea.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at fartøyet har en annen og i og for seg uavhengig mindre del, og at fartøyet er kjennetegnet ved at den i og for seg uavhengige mindre According to the invention, this is achieved by the vessel having another and in and of itself independent smaller part, and that the vessel is characterized by the in and of itself independent smaller

delen (2) har en utforming som er tilpasset for å bli trukket inn i ytre del av hoveddelens U-formede parti, og at hoveddelen (1) og den mindre delen (2) festes til hverandre ved bruk av feste-innretninger (3) for fastholdelse av den mindre the part (2) has a design that is adapted to be pulled into the outer part of the main part's U-shaped part, and that the main part (1) and the smaller part (2) are attached to each other using fastening devices (3) for the retention of the smaller

delen (2) i den ytre del hoveddelens (1) U-formede parti for dannelse av et enhetlig havgående fartøy med en sentralt beliggende åpning. the part (2) in the outer part of the main part (1) U-shaped part to form a uniform ocean-going vessel with a centrally located opening.

På hver side av hoveddelens indre U-formede parti er det montert et kombinert fundament/ballasttank. Fundamentet understøtter flyttbare tverrbjelker, som kan skyves inn under plattformens konstruksjon for optimal understøttelse av plattformdekket. Videre gir fundamentet med ballasttanker ekstra oppdrift til fartøyet. A combined foundation/ballast tank is mounted on each side of the main part's inner U-shaped section. The foundation supports movable crossbeams, which can be pushed under the platform's construction for optimal support of the platform deck. Furthermore, the foundation with ballast tanks gives the vessel extra buoyancy.

Foreliggende oppfinnelse avviker i vesentlig grad fra tidligere foreslåtte løsninger og representerer en rekke for-deler sammenlignet med disse. The present invention deviates to a significant extent from previously proposed solutions and represents a number of advantages compared to these.

Løsningen ifølge oppfinnelse vil fordre langt lavere investeringskostnader enn kjente metoder. Videre vil mulig-heten for at det oppstår spenninger i plattformdekket ved fjerning (katamaraneffekt) være redusert siden plattformen understøttes midskips. The solution according to the invention will require far lower investment costs than known methods. Furthermore, the possibility of tension arising in the platform deck during removal (catamaran effect) will be reduced since the platform is supported amidships.

Under transport av plattformen vil den nevnte katamaraneffekt nærmest være eliminert på grunn av fartøyets utforming. During transport of the platform, the mentioned catamaran effect will be virtually eliminated due to the design of the vessel.

Foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for fjerning av plattformkonstruksjoner til havs ved hjelp av et fartøy som beskrevet ovenfor. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved - at fartøyet transporteres og forankres i nærheten av en plattform som skal fjernes, The present invention also relates to a method for removing platform structures at sea using a vessel as described above. The method according to the invention is characterized by - that the vessel is transported and anchored near a platform to be removed,

at skrogdelene midlertidig separeres fra hverandre og hoveddelens U-formede parti manøvreres i posisjon rundt plattformunderstellet, that the hull parts are temporarily separated from each other and the U-shaped part of the main part is maneuvered into position around the platform undercarriage,

at den nedre del deretter føres tilbake på plass i ytre del av hoveddelens U-formede parti og festes til dette, that the lower part is then brought back into place in the outer part of the main part's U-shaped part and attached to this,

at tverrbjelkene skyves inn under plattformens konstruksjon nær hovedbærebjelkene på understellet for anlegg mot plattformdekket og festes til dette og fundamentdelene, that the cross beams are pushed in under the platform's construction near the main support beams on the undercarriage for connection to the platform deck and attached to this and the foundation parts,

at plattformunderstellet, ved hjelp av på forhånd installerte vaier festes til fartøyet, that the platform undercarriage is attached to the vessel using pre-installed cables,

- at fartøyet deballasteres, - that the vessel is de-ballasted,

- at plattformbenene kuttes på et nivå under fartøyet, - that the platform legs are cut at a level below the vessel,

- at fartøyet med plattformen deretter slepes inn til et egnet opphuggings-verksted. - that the vessel with the platform is then towed to a suitable scrapping workshop.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger hvor: Fig. la) viser en skjematisk skisse av fartøyet med en plattforms dekksanlegg og understell montert fast. The invention will subsequently be described in more detail with reference to the accompanying drawings where: Fig. la) shows a schematic sketch of the vessel with a platform deck system and undercarriage fixedly mounted.

Fig. lb) viser det samme arrangement sett ovenfra. Fig. lb) shows the same arrangement seen from above.

Fig. 2a) viser et horisontalsnitt av hoveddelen 1, manøvrert i posisjon rundt plattformen 10 og forankret. Fig. 2b) viser et horisontalsnitt av skrogdel 2, beregnet på å bli trukket inn i hoveddelens 1 ytre U-formede parti 15 av slepefartøyer 18. Fig. 2c) viser et vertikalsnitt gjennom skrogdelene 1,2 idet de kobles sammen. Fig. 3 viser en plattform, hvor nivået der plattformen kuttes, er angitt. Fig. 4 viser en foretrukket utførelsesform for opphugging. Fig. 2a) shows a horizontal section of the main part 1, maneuvered into position around the platform 10 and anchored. Fig. 2b) shows a horizontal section of hull part 2, intended to be pulled into the main part 1's outer U-shaped part 15 by towing vessels 18. Fig. 2c) shows a vertical section through the hull parts 1,2 as they are connected together. Fig. 3 shows a platform, where the level at which the platform is cut is indicated. Fig. 4 shows a preferred embodiment of demolition.

I det følgende vil fartøyet bli detaljert beskrevet. Videre vil fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bli presentert under henvisning til det nevnte fartøy. In the following, the vessel will be described in detail. Furthermore, the method according to the invention will be presented with reference to the aforementioned vessel.

Fartøyet som vist på figurene la, lb omfatter to skrog-deler, et hovedskrog 1 og et mindre skrog 2. Hovedskroget har et nær U-formet horisontalsnitt, og vil ved sin dominerende størrelse gi det største bidraget til oppdriften. Hovedskroget er fortrinnsvis laget i stål, men også andre materialer som betong kan benyttes. The vessel as shown in figures la, lb comprises two hull parts, a main hull 1 and a smaller hull 2. The main hull has an almost U-shaped horizontal section, and due to its dominant size will make the largest contribution to buoyancy. The main hull is preferably made of steel, but other materials such as concrete can also be used.

Hovedskroget kan omfatte ulike typer utstyr og maskineri for drift av disse (vinsjer, ankerspill, kjettinger og ballasttanker) . The main hull can include various types of equipment and machinery for operating these (winches, windlass, chains and ballast tanks).

Den mindre skrogdel 2 er i og for seg uavhengig flytende legeme, beregnet på å bli trukket inn i ytre del av hovedskrogets U-formede parti 15, slik at skrogdelene 1,2 tilsam-men danner et havgående fartøy med stor styrke og oppdrift. Inntrekkingen av skrogdel 2 kan f.eks. skje ved bruk av slepefartøyer 18. De to skrogdelene kan festes til hverandre på ulike måter, f.eks. ved å aktivisere hydrauliske enheter 3. På hovedskrogets dekk er det plassert et fundament 4. I en foretrukket utførelse består fundamentet 4 av to fun-damentdeler plasseert på hver side av hovedskrogets indre U-formede parti. Fundamentdelene 4a,4b, omfatter ballasttanker og er i en foretrukket utførelse laget av stål. Høyden og lengden av fundamentet tilpasses normal størrelse og avstand på plattformene som skal fjernes. The smaller hull part 2 is in and of itself an independent floating body, intended to be pulled into the outer part of the main hull's U-shaped part 15, so that the hull parts 1,2 together form an ocean-going vessel with great strength and buoyancy. The retracting of hull part 2 can e.g. happen when using towing vessels 18. The two hull parts can be attached to each other in various ways, e.g. by activating hydraulic units 3. A foundation 4 is placed on the deck of the main hull. In a preferred embodiment, the foundation 4 consists of two foundation parts placed on either side of the inner U-shaped part of the main hull. The foundation parts 4a, 4b comprise ballast tanks and are, in a preferred embodiment, made of steel. The height and length of the foundation are adapted to the normal size and distance of the platforms to be removed.

Fundamentet understøtter videre flyttbare tverrbjelker 5, som kan skyves inn under plattformens dekkskonstruksjon for optimal understøttelse av plattformdekket. The foundation further supports movable cross beams 5, which can be pushed under the platform deck structure for optimal support of the platform deck.

Ved plattformfjerning vil tverrbjelkene 5 bygges eller ombygges for å tilpasses den aktuelle plattform, for å tillate optimal understøttelse av plattformdekk og for å tillate en enkel midlertidig innfesting. Tverrbjelkene kan lagres på det ene fundament når de ikke er i bruk. When removing the platform, the cross beams 5 will be built or rebuilt to adapt to the platform in question, to allow optimal support of the platform deck and to allow a simple temporary attachment. The cross beams can be stored on one foundation when they are not in use.

Ved en fremgangsmåte for fjerning av plattformer til havs ifølge foreliggende oppfinnelse vil fartøyet først transporteres ut til, og forankres i nærheten av en plattform 10 som skal fjernes, i påvente av akseptabelt vær-vindu. Ved et gitt vær-vindu starter operasjonen ved at skrogdel 2 midlertidig separeres fra hoveddel 1. Dette gjøres ved at vaier/kjetting, som holdes for eksempel av hydrauliske enheter 3, løsnes. Deretter ballasteres del 2 slik at dekket er noe senket i forhold til hoveddekket, for så å trekkes ut. In a method for removing platforms at sea according to the present invention, the vessel will first be transported out to, and anchored near, a platform 10 to be removed, awaiting an acceptable weather window. At a given weather window, the operation starts by temporarily separating hull part 2 from main part 1. This is done by loosening cables/chains, held for example by hydraulic units 3. Part 2 is then ballasted so that the deck is somewhat lowered in relation to the main deck, and then pulled out.

Hovedskrogdel 1 manøvreres deretter i en posisjon rundt plattformens understell og trekkes på plass med ankerspillene 9. Skrogdel 2 trekkes så inn igjen i ytre del av hovedskrogets U-formede parti, med et lavere fribord enn skrogdel 1, som vist på figur 2c. Deretter deballasteres del 2 inntil den får en positiv oppdrift i forhold til hovedskroget. Skrogdelene 1, 2 festes så forsvarlig sammen ved å stramme vaier/kjetting med de hydraulisk drevne enheter 3. Main hull part 1 is then maneuvered into a position around the platform undercarriage and pulled into place with the winches 9. Hull part 2 is then pulled back into the outer part of the main hull's U-shaped part, with a lower freeboard than hull part 1, as shown in figure 2c. Part 2 is then de-ballasted until it gains positive buoyancy in relation to the main hull. The hull parts 1, 2 are then securely fastened together by tightening the wire/chain with the hydraulically driven units 3.

Samtidig som skrogdel 2 manøvreres på plass, skyves tverrbjelkene 5 mellom benene på understellet slik at alle tverrbjelkene hviler på fundamentdelene 4a,b. Tverrbjelkene festes så forsvarlig både til fundamentdelene 4a, b og til plattf ormdekket 12 ved hjelp av i og for seg kjent teknikk. For å hindre at vertikal bevegelse av fartøyet skal ødelegge plattformdekket 12, kan bjelkene 5 være utstyrt med kompensa-torer/sterke fjærer 11. At the same time as hull part 2 is maneuvered into place, the cross beams 5 are pushed between the legs of the undercarriage so that all the cross beams rest on the foundation parts 4a,b. The cross beams are then securely attached both to the foundation parts 4a, b and to the platform deck 12 using techniques known in and of themselves. To prevent vertical movement of the vessel from destroying the platform deck 12, the beams 5 can be equipped with compensators/strong springs 11.

Vaiere 6 er på forhånd festet til plattformens understell et stykke over det punkt hvor plattformen kuttes. Vaierene tas ombord på fartøyet og strammes med vinsj 7. Cables 6 are previously attached to the platform's undercarriage some distance above the point where the platform is cut. The cables are taken on board the vessel and tightened with a winch 7.

Fartøyet deballasteres deretter for å ta en forhånds-beregnet vekt, som utgjør en del av vekten til plattformdekket og understell ned til en dybde på f.eks. 55m, som er det internasjonale krav til fri seilingsdybde. Hermed hviler bjelkene 5 opp under plattformdekket og understellet holdes i tillegg av vaierene 6. Deretter skjer en rask deballastering av resterende vannmengde, slik at total utslippsmengde tilsvarer nettovekt av plattformdekk og understell ned til en dybde på 55m. Den raske deballasteringen kan skje ved at ventiler/sluser i fundamentene/ballasttankene 4 hurtigåpnes. The vessel is then de-ballasted to take a pre-calculated weight, which forms part of the weight of the platform deck and undercarriage down to a depth of e.g. 55m, which is the international requirement for clear sailing depth. With this, the beams 5 rest under the platform deck and the undercarriage is also held by the wires 6. The remaining amount of water is then rapidly deballasted, so that the total amount of discharge corresponds to the net weight of the platform deck and undercarriage down to a depth of 55m. The rapid deballasting can be done by rapidly opening valves/sluices in the foundations/ballast tanks 4.

Samtidig med eller innen en kort tid etter den raske deballasteringen kuttes plattformbenene 20 på et nivå under fartøyet. Dermed oppnår man nærmest å eliminere de uønskede vertikal bevegelser i fartøyet. I en foretrukket utførelse kuttes benene ved sprengning, med ladninger plassert slik at et stykke 21 på noen meter sprenges vekk, og ut fra sin opprinnelige posisjon i understellet. Simultaneously with or within a short time after the rapid deballasting, the platform legs 20 are cut at a level below the vessel. In this way, it is almost possible to eliminate the unwanted vertical movements in the vessel. In a preferred embodiment, the legs are cut by blasting, with charges placed so that a piece 21 of a few meters is blown away, and from its original position in the undercarriage.

Fartøyet vil nå flyte med plattformdekk og understell ned til en vanndybde på f.eks. 55m, og plattformdekk og understell er klar til å bli slept til et egnet opphuggings-verksted i skjermet farvann. The vessel will now float with platform deck and undercarriage down to a water depth of e.g. 55m, and the platform deck and undercarriage are ready to be towed to a suitable dismantling workshop in sheltered waters.

Fartøyet med plattformen blir så ført til et landanlegg med spesial fasiliteter for plattform-opphugging, og all demontering er dermed flyttet inn til land. The vessel with the platform is then taken to an onshore facility with special facilities for platform dismantling, and all dismantling is thus moved ashore.

Ved en demontering av plattformen som er fjernet i henhold til den ovennevnte fremgangsmåte blir først hovedskroget 1 forankret foran på forhånd installerte undervan-nsstøtter 30. Deretter fjernes skrogdel 2, og hovedskroget 1 trekkes så fremover med anker og liner som er festet til land inntil benene på understellet 10 er rett over fundament-støttene 30. Deretter ballasteres del l slik at bena 20 senkes ned i støttene og festes idet hulrommet i støttene 30 fylles med betong eller lignende. Del 1 ballasteres så inntil hele plattformvekten er fjernet og hovedskroget kan trekkes vekk for klargjøring til neste oppdrag. When dismantling the platform which has been removed according to the above-mentioned procedure, the main hull 1 is first anchored in front of pre-installed underwater supports 30. Then hull part 2 is removed, and the main hull 1 is then pulled forward with anchors and lines which are attached to the shore up to the legs on the undercarriage 10 is directly above the foundation supports 30. Then, part l is ballasted so that the legs 20 are lowered into the supports and fixed while the cavity in the supports 30 is filled with concrete or the like. Part 1 is then ballasted until the entire platform weight has been removed and the main hull can be pulled away for preparation for the next mission.

Claims

1. Vessel for the removal of platform structures at sea, comprising - a main part (1), which has a near U-shaped horizontal section, a foundation (4) which is placed on the deck of the main part (1), and another in and of itself independent smaller part (2), characterized by that the in and of itself independent smaller part (2) has a design that is adapted to be pulled into the outer part of the main part's U-shaped part, and that the main part (1) and the smaller part (2) are attached to each other using fastening devices (3) for retaining the smaller part (2) in the outer part of the main part (1) U-shaped part to form a uniform ocean-going vessel with a centrally located opening.

2. Vessel according to claim 1, characterized in that the in and of itself independent smaller part (2) is designed as a wedge in horizontal and/or vertical direction.

3. Vessel according to requirements 1-2, characterized in that the foundation (4) consists of two parts (4a,b), which are placed on either side of the main part's (1) U-shaped deck section.

4. Vessel according to requirements 1-3, characterized in that the foundation (4) comprises ballast tanks.

5. Vessel according to claims 1-4, characterized in that the foundation (4) under-supports movable cross beams (5), for installation against the platform deck.

6. Vessel according to claim 5, characterized in that the movable cross beams (5) are equipped with compensators/strong springs (11) .

7. Procedure for removing platform structures at sea using a vessel as specified in requirements 1-6, characterized by) that the vessel is transported and anchored near a platform to be removed, b) that the hull parts (l)-(2) are temporarily separated from each other and the U-shaped part of the main part (l) is maneuvered into position around the platform undercarriage, c) that the lower part (2) is then brought back into place in the outer part of the U-shaped part of the main part (1) and attached to this, d) that the cross beams (5) are pushed in under the platform's construction near the main support beams on the undercarriage for installation against the platform deck and are attached to this and the foundation parts (4a, 4b), e) that the platform undercarriage, using pre-installed cables (6), is attached to the vessel, f) that the vessel is deballasted, g) that the platform legs (20) are cut at a level below the vessel, and h) that the vessel with the platform is then towed to a suitable scrapping workshop.

8. Method according to claim 7, characterized in that the de-ballasting in step f) is first carried out slowly until the platform at least partially rests against the cross beams (5), and then quickly by opening valves/sluices in the foundation (4).

9. Method according to claim 8, characterized in that the platform legs (20) are cut simultaneously with or immediately after the concluding rapid deballast phase.