NO20111268A1 - Skliskoinnretning for lasting og transport av store strukturer - Google Patents

Abstract

System omfattende et flytende skip omfattende et dekk som har en lengdeakse og en tverrakse; flere bærestrukturer fordelt i en rekke langs lengdeaksen og tverraksen; flere tverrgående bæredeler som spenner over en avstand i tverretningen mellom nærliggende bærestrukturer; flere langsgående bæredeler som spenner over en avstand i lengderetningen mellom nærliggende bærestrukturer; og en sklibjelke som hviler på de flere bæredeler i tverretningen og de flere bæredeler i lengderetningen; og en sklisko som hviler på sklibjelken.

Description

Område for oppfinnelsen

Oppfinnelsen er rettet på systemer og fremgangsmåter for lasting og transport av store strukturer over vannmasser.

Bakgrunn for oppfinnelsen

I internasjonal patentpublikasjon nr. WO 2006/038749 beskrives en fremgangsmåte og utstyr for sideveis sjøsetting av et skip bygd på land. Fremgangsmåten omfatter et trinn med skipsbygging for bygging av skip på land, et trinn med preliminær oppjekking for å løfte opp det bygde skipet ved hjelp av flere sklisko og hydrauliske jekker, et trinn med å bevege skipet ved å skyve skliskoene og de hydrauliske jekkene som støtter skipet, på skliskinner ved å anvende trekkinnretninger, og derved bevege skipet sideveis mot en lekter, et trinn med lasting av skipet for lasting av det forflyttede skipet på lekteren, og et trinn med sjøsetting av skipet for å få skipet til å flyte ved å senke lekteren som skipet er lastet på. WO 2006/038749 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

I US patentskrift nr. 6 354 765 beskrives en fremgangsmåte for å anbringe et understell for en offshoreplattform ved å henge opp understellet i ett stykke under en tau-båt, taue det til anbringelsesstedet og sikkert og hurtig frigjøre understellet på anbringelsesstedet. Så snart fundamentpilarene for understellet er blitt skilt fra, blir den første enden av understellet løftet opp ved å anvende en kranlekter eller vinsj forbundet med en første løfterigginnretning inntil den første løfterigginnretning er i inngrep med en første frigjøringsinnretning. Den andre enden blir løftet på tilsvarende måte med en andre løfte-rigginnretning og en andre frigjøringsinnretning inntil understellet er holdt svevende hovedsakelig under taubåten. Løfterigginnretningen innbefatter en fordelerskinne som det er festet minst én sklisko til, og minst to øyebolter festet på motsatte ender av fordeler-skinnen, en løftestropp festet til øyeboltene og minst to understellsbærestropper. Hver frigjøringsinnretning er festet til taubåten og innbefatter minst én pendelbom som har en koblingsinnretning. Pendelbommen er tilpasset å svinge rundt et svingpunkt ved løsning fra koblingsinnretningen. Så snart understellet er blitt tauet under tauebåten til anbringelsesstedet, blir koblingsinnretningene koblet fra, slik at hver pendelbom kan svinge, og understellet blir frigjort. US patentskrift nr. 6 354 765 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

I US patentskrift nr. 4 864 957 beskrives en apparatur for å ta opp og sjøsette et sekundært fartøy, så som SALM-fundamenter, lektere og lignende, på og fra dekket på et vertsskip, omfattende et par med langstrakte, skråstilte sklibjelkeinnretninger som strekker seg tvers over vertsskipet og definerer et par med parallelle, atskilte sklispor i skipets lengderetning, hvor hver sklibjelkeinnretning omfatter en stasjonær sklibjelkeseksjon og en hengslet sklibjelkeseksjon. Den stasjonære sklibjelkeseksjon har en hoved sakelig rettlinjet skliflate som spenner over størstedelen av bredden på skipets dekk og går over i et plan som er skråstilt i forhold til dekket og definerer en kilelignende skli-formasjon som går sammen på én side av skipet for glidemessig å støtte det sekundære fartøyet under sjøsetting og berging. En hengselblokk understøtter den hengslede bjelken i én ende av dens tilhørende stasjonære sklibjelkeseksjon som har en sidemargin på dekket for svingebevegelse rundt en svingaksling som ligger i et vertikalt tverrgående plan, og som strekker seg vinkelrett på det skråstilte planet gjennom skliflatene på de stasjonære og hengslede bjelkeseksjonene. US patentskrift nr. 4 864 957 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

I US patentskrift nr. 5 290 128 beskrives et sklifundament og en borestruktur som er tilpasset for overføring mellom en oppjekkbar plattform og en fast plattform. Den oppjekkbare plattformen beveges i posisjon inntil den faste plattformen og heves til en høyde innrettet med den faste plattformen. Sklifundamentet overføres så på den faste plattformen for å tilveiebringe et fundament som borestrukturen deretter plasseres på. Den oppjekkbare plattformen heves til en vertikal høyde innrettet med sklifundamentet. For å sikre riktig plassering av toppflaten på den oppjekkbare plattformen i forhold til sklifundamentet vil en sammenkoblingsinnretning automatisk komme i inngrep og innrette den oppjekkbare plattformen med sklifundamentet, slik at skliskinnene lokalisert på dekket på den oppjekkbare plattformen og på en toppflate av sklifundamentet, blir posisjonert i en nøyaktig avstand fra hverandre og i samme vertikale høyde. Borestrukturen blir så skjøvet opp på sklifundamentet, slik at boreoperasjoner kan utføres fra den faste plattformen. Sammenkoblingsinnretningen vil være i form av en flerdimensjonal bladdel festet til sklifundamentet. Bladdelen vil gradvis komme i inngrep med føringer på den oppjekkbare plattformen og vil derved gradvis og trinnvis innrette sklifundamentet etter hvert som den oppjekkbare plattformen beveges til sin ønskede vertikale høyde.

US patentskrift nr. 5 290 128 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

I US patentskrift nr. 5 388 930 beskrives en fremgangsmåte og apparatur for å transportere og anvende en boreapparatur eller en byggkranapparatur fra ett enkelt bevegelig skip. Boreapparaturen eller byggkranapparaturen skyves opp på dekket på en oppjekkbar rigg som deretter taues til et annet sted for anvendelse av apparaturen. Å få byggkranapparaturen til å gli, underlettes med en ny og unik lett konstruksjon som hever fundamentet på byggkranapparaturen over sklibjelken på den oppjekkbare riggen.

US patentskrift nr. 5 388 930 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

I US patentskrift nr. 7 350 475 beskrives en fremgangsmåte og apparatur for å sjøsette og berge et objekt med et vertsskip mens vertsskipet er i bevegelse. Bergings-systemet anvender et taubundet oppfangingssystem for forbindelse med objektet og dirigerer deretter objektet til vertsskipet hvor det sikres. Det taubundne oppfangings-systemet innbefatter én eller flere sideplater som dirigerer en oppfangingskabel bort fra vertsskipet. Oppfangingskabelen er fortrinnsvis anbrakt under vannlinjen ved anvendelse av en dykkerigg eller en forlenget kabelavstiver, slik at kabelen ikke kommer inn i propellen på objektet som skal berges. Selve sideplatene kan innbefatte en skrårampe for lasting av objektet før det sikres til vertsskipet. Etter innfanging kan objektet sikres ved hjelp av en utligger forbundet med vertsskipet eller med en løftevugge som selektivt strekker seg akter av vertsskipet. US patentskrift nr. 7 350 475 innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Med ett aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et system som omfatter et flytende skip omfattende et dekk som har en lengdeakse og en tverrakse, flere bærestrukturer fordelt i en rekke langs lengdeaksen og tverraksen, flere tverrgående bæredeler som spenner over en avstand i tverretningen mellom nærliggende bærestrukturer, flere langsgående bæredeler som spenner over en avstand i lengderetningen mellom nærliggende bærestrukturer, og en sklibjelke som hviler på de flere bæredeler i tverretningen og de flere bæredeler i lengderetningen, og en sklisko som hviler på sklibj eiken.

Kort beskrivelse av tegninger

Figur 1 viser en perspektivskisse av et transportskip ved en sklibj elke-innretning ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Figur 2A viser en layoutskisse av en dobbel, integrert sklibjelke ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Figur 2B viser en detaljert layoutskisse av én halvpart av den doble, integrerte sklibjelke ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Figur 2C viser en detaljert layoutskisse av en Løftføring ifølge utførelses-former av den foreliggende oppfinnelse. Figur 2D viser, sett fra siden, en skisse av en løftføring ifølge utførelses-former av den foreliggende oppfinnelse.

Detaljert beskrivelse av tegningene

Med ett aspekt angår utførelsesformer beskrevet her, generelt apparaturer og fremgangsmåter for å laste og transportere store strukturer over vannmasser. Nærmere bestemt angår utførelsesformer beskrevet her, en struktur som kan være anbrakt på et transportskip, så som en lekter, hvilket gjør det mulig å transportere store strukturer på transportskipet.

En stor struktur, så som en oljeplattform eller en oljerigg, kan anvendes til å huse maskineri og/eller arbeidere anvendt innen olje- og gassindustrien for å bore og/eller utvinne olje og gass (dvs. hydrokarboner) gjennom brønner dannet på havbunnen. Denne plattformen eller oljeriggen, avhengig av miljøet og omstendighetene på lokaliseringen for hydrokarbonene, kan være festet til havbunnen, kan være dannet som en kunstig øy eller kan være flytende på en ønsket lokasjon.

Offshorestrukturer kan være lokalisert på kontinentalhyllen, selv om for-bedringer i teknologi har gjort at boring og produksjon av hydrokarboner i dypere vann og miljøer både er mulig og profitabelt. En typisk offshorestruktur kan så innbefatte rundt 30 brønnhoder lokalisert rundt plattformen. Retningsbestemt boring gjør det mulig å nå frem til både reservoarer i forskjellige dybder og posisjoner opptil 10 km bort fra strukturen. Offshorestrukturer kan være av forskjellige typer, innbefattende faste plattformer, halvt nedsenkbare plattformer, oppjekkbare plattformer, flytende produksjons-systemer ("FPSO"), strekkstagplattformer, SPAR-plattformer og andre som er kjent av fagfolk på området.

På en offshoreoljeplattform vil generelt plattformens "dekk" referere til overflateutstyr som er installert over vannet. Dette kan innbefatte et oljeproduksjons-anlegg, arbeidernes bokvarter, en borerigg og annet boreutstyr, og ethvert annet utstyr som er kjent av fagfolk på området. Dekkene kan være utformet i moduler som gjør at dekkene kan bli omorganisert, slik at kostbare plattformer lett kan oppdateres med nyere eller annen teknologi. Typiske dekk kan ha forskjellige størrelser, så som fra ca.

6000 short ton til ca. 10 000 short ton (5440 metriske tonn til 9070 metriske tonn), avhengig av prosjektets størrelse og behov. Således kan det anvendes store transportskip, typiske lektere, til å transportere dekkene fra et verft på land til det ønskede offshore-stedet. Disse dekkene kan så transporteres som en enkelt enhet, eller dekkene kan være oppdelt i porsjoner for transport.

Etter hvert som oljeleting og -produksjon beveger seg til dypere vann, vil det imidlertid kreves større strukturer, så som oljeplattformer og dekk. Typisk anvendes en større lekter som gir mer oppdrift for lasting og ekstra stabilitet under transport til å transportere de større dekkene. I sin tur kan dette begrense lekterne som kan anvendes for transport, siden det bare kan være noen få utvalgte lektere som er store nok til å håndtere de større dekkene. Andre alternativer for å romme større last har innbefattet lufttanker eller andre oppdriftsinnretninger festet til transportskipet. Følgelig eksisterer et behov for å utstyre en lekter av normal størrelse til å håndtere større dekk og/eller annet utstyr for transport til offshoresteder.

Figur 1

Med henvisning til figur 1 vises et transportskip eller en lekter 110, hvor det er anbrakt en sklibjelkeinnretning 120 ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. En skråstilt sklibjelke 120 er anbrakt på dekket av lekteren 110.1 stedet for å ha sklibjelkeinnretningen 120 plassert direkte på dekket 112 av transportskipet 110, kan som vist i én utførelsesform én eller flere bærestrukturer 140 være plassert på dekket 112 av transportskipet 110. Sklibjelkeinnretningen 120 kan så plasseres på toppen av bære strukturene 140. Skråningen på sklibj eiken 120 kan øke mot hekken 114 på lekteren 110, slik at hekken 114 på lekteren 110 blir senket dypere ned i vannet. Virkningen er at dette senker det vertikale tyngdepunktet [gravitetssenteret] "COG" for lekteren 110, samt øker oppdriften for lekteren 110. Sklibjelken 120 er diskutert mer detaljert i den samtidige søknaden US 61/153331 (agentens referanse TH3494), som innlemmes her i sin helhet gjennom henvisning.

Fortsatt med henvisning til figur 1 er en dobbel, integrert sklisko 130 posisjonert på toppen av sklibjelken 120. Som vist, er den doble, integrerte skliskoen 130 konfigurert til å ligge direkte på toppen av sklibjelken 120. Tiltak for å feste og sikre skliskoen 130 til sklibjelken 120 vil være kjent av fagfolk på området, f.eks. mekaniske feste-innretninger (f.eks. bolter, skruer) eller sveising.

Figurer 2A- 2D

Nå med henvisning til figur 2A vises en layoutskisse av skliskoen 130 ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Skliskoen 130 innbefatter fire lange bjelker 132 som løper i lengderetningen (fra baug til hekk) når de er plassert på sklibjelken 120 (figur 1) på lekteren 110 (figur 1). En fagmann på området vil vite at skliskoen 130 kan innbefatte fire eller flere bjelker 132. Bjelkene kan være 1-bjelker, firkant-bjeiker eller ha annet tverrsnitt som er kjent av fagfolk på området. Figur 2B viser en mer detaljert layoutskisse av én halvdel av skliskoen 130. Hver halvdel av skliskoen 130 innbefatter to løftføringer 134 som dekkbena på dekket (ikke vist) kan hvile på når dekket er lastet på lekteren 110 (figur 1).

Et "fotavtrykk" av løfteføringene 134 på skliskoen 130 kan være laget etter spesifikasjon for å passe til fotavtrykket på dekket som skal transporteres offshore. En med vanlige kunnskaper i faget vil forstå at løfteføringenes fotavtrykk vil stemme overens med fotavtrykket på toppdekkets ben, både med hensyn til antall nødvendige løfteføringer og mønsteret de er arrangert i. Løfteguidene 134 er anbrakt under skliskoens toppflate, slik at det oppnås et senket vertikalt tyngdepunkt, som diskutert i detalj senere. En ytter-ligere struktur kan innbefatte nødvendig tverravstivning, slik det vil være kjent av fagfolk på området. Skliskoen 130 kan være konstruert hovedsakelig av stål. Skliskoen kan være belagt med en korrosjonsbestandig maling for å motstå miljøet til havs, og også for å beskytte sveisenes integritet.

Med henvisning nå til figur 2D er det vist et sidesnitt av en løfteføring 134 ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Som vist, innbefatter løfteføring 134 en avskrånende del 136 som dekkbena på toppdekket (ikke vist) initielt vil kobles til. Den avskrånende del 136 kan også hjelpe til med initiell innretting av dekkbena på løfte-føringene 134 under utlasting. Løfteføringen 134 innbefatter også en sylindrisk del 135 som dekkbena på dekket kan hvile på når det er lastet. En med vanlige kunnskaper i faget vil forstå at dekkbenas geometri bestemmer geometrien på løfteføringene. Dersom dekk bena f.eks. har et kvadratisk eller polygonalt tverrsnitt, er løfteføringene 134 gitt et korre-sponderende kvadratisk eller polygonalt tverrsnitt. Løfteføringene 134 er posisjonert i en høyde under toppen på skliskoen 130 på grunn av en nedadrettet forlengelsesdel 137 på skliskoen 130. Forlengelsesdelen 137 er vist som ett enkelt stykke, men i alternative utførelsesformer kan imidlertid forlengelsesdelen innbefatte flere stykker som er sveiset eller festet sammen.

Som vist, er løfteføringer 134 anbrakt i en avstand "A" under toppen på skliskoen 130. Denne avstanden kan være i området mellom ca. 15,2 cm og ca. 30,5 cm [ca. 6 tommer og ca. én fot], avhengig av størrelsen på dekket. Størrelsen på dekket kan variere avhengig av mulighetene hos verftet hvor dekket skal lastes. Fagfolk på området vil forstå begrensningene hos verftet og lekteren som dekket skal bli lastet på. For eksempel kan bestemte verft bare være i stand til å laste dekk opp til en bestemt størrelse, og derfor vil sklibjelken som anvendes til å transportere dekkene, bli fremstilt i henhold til dette.

Posisjonering av løfteføringene 134 under toppen på skliskoen 130 medfører at det totale vertikale tyngdepunkt for lekteren og dekket blir senket når dekket er lastet på transportskipet. Ved å senke det vertikale tyngdepunktet kan stabiliteten av dekket og transportskipet under transport offshore forbedres kraftig. Dette kan gjøre at lekteren og dekket blir mye mindre utsatt for grov sjø, sterk vind eller andre faktorer som kan for-årsake at transportskipet forliser.

Datamaskinbaserte analyseprogrammer, så som ANSYS, kan anvendes til å teste skliskoens 130 egnethet for last og transport. Testingen kan innbefatte å simulere den lastede lekteren i vannet med forskjellige laster for å bestemme en optimal høyde lekteren bør ha i vannet med bestemte dekk.

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan med fordel tilveiebringe en lekter som er i stand til å transportere dekk som typisk kan være for store. På grunn av det senkede vertikale tyngdepunktet og den økte oppdriften er lekteren i stand til å bære mer vekt, samtidig som stabiliteten opprettholdes. Operatøren behøver ikke vente på et større skip, hvilket kan ta unødvendig ekstra tid og kreve bestemte avgifter. Trans-porten av lekteren vil derfor ikke bli forsinket, og transportkostnadene kan reduseres.

Illustrerende utførelsesformer

I én utførelsesform beskrives et system som omfatter et flytende skip omfattende et dekk som har en lengdeakse og en tverrakse, flere bærestrukturer fordelt i en rekke langs lengdeaksen og tverraksen, flere tverrgående bæredeler som spenner over en avstand i tverretningen mellom nærliggende bærestrukturer, flere langsgående bæredeler som spenner over en avstand i lengderetningen mellom nærliggende bærestrukturer, og en sklibjelke som hviler på de flere bæredeler i tverretningen og de flere bæredeler i lengderetningen, og en sklisko som hviler på sklibjelken. I noen utførelsesformer er sklibjelken skråstilt med en vinkel fra 0,1 til 3 grader i forhold til det flytende skipets dekk langs lengdeaksen. I noen utførelsesformer er sklibjelken skråstilt med en vinkel fra 0,5 til 1,5 grader i forhold til det flytende skipets dekk langs lengdeaksen. I noen utførelses-former omfatter sklibjelken videre en hevet kant langs minst én av sidene. I noen utførel-sesformer innbefatter systemet også en forbindelse mellom en tverrgående bæredel og en langsgående bæredel, hvor forbindelsen er valgt blant bolter og sveiser. I noen utførelses-former omfatter bærestrukturene fra to til tre fundamentdeler. I noen utførelsesformer omfatter skliskoen flere bjelker langs lengdeaksen. I noen utførelsesformer omfatter skliskoen også flere Løfteføringer. I noen utførelsesformer omfatter skliskoen også minst én løfteføring nedsenket i en avstand under toppen av skliskoen. I noen utførelsesformer er avstanden fra ca. 7,6 cm til ca. 60,9 cm [ca. 3" til ca. 24"], f.eks. fra ca. 15,2 cm til ca. 30,5 cm [ca. 6" til ca. 12"]. I noen utførelsesformer omfatter løfteføringen en positivkobling, eventuelt omfattende en avskrånende del. I noen utførelsesformer innbefatter systemet også en offshorestruktur som hviler på skliskoen, hvor offshorestrukturen omfatter en negativmottaker tilpasset tilkobling til positivkoblingen. I noen utførelses-former er hver av Løfteføringene lokalisert mellom to av bjelkene langs lengdeaksen. I noen utførelsesformer innbefatter systemet også en offshorestruktur som hviler på skliskoen, hvor offshorestrukturen omfatter en dekkstruktur. I noen utførelsesformer innbefatter sklibjelken flere seksjoner som er koblet til hverandre med en sideveis bjelke.

Selv om den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet ved hjelp av et begrenset antall utførelsesformer, vil fagfolk på området som har nytte av denne be-skrivelsen, forstå at andre utførelsesformer kan gjøres uten å avvike fra rammen for oppfinnelsen slik den er beskrevet her. Følgelig vil rammen for oppfinnelsen kun være begrenset av de vedføyde krav.

Claims (16)

1. System, karakterisert vedat det omfatter: et flytende skip omfattende et dekk som har en lengdeakse og en tverrakse; flere bærestrukturer fordelt i en rekke langs lengdeaksen og tverraksen; flere tverrgående bæredeler som spenner over en avstand i tverretningen mellom nærliggende bærestrukturer; flere langsgående bæredeler som spenner over en avstand i lengderetningen mellom nærliggende bærestrukturer; en sklibjelke som hviler på de flere bæredeler i tverretningen og de flere bæredeler i lengderetningen; og en sklisko som hviler på sklibjelken.

2. System ifølge krav 1, hvor sklibjelken er skråstilt med en vinkel fra 0,1 til 3 grader i forhold til det flytende skipets dekk langs lengdeaksen.

3. System ifølge ett eller flere av kravene 1-2, hvor sklibjelken er skråstilt med en vinkel fra 0,5 til 1,5 grader i forhold til det flytende skipets dekk langs lengdeaksen.

4. System ifølge ett eller flere av kravene 1-2, hvor sklibjelken videre omfatter en hevet kant langs minst én av sidene.

5. System ifølge ett eller flere av kravene 1-4, hvor det også omfatter en forbindelse mellom en tverrgående bæredel og en langsgående bæredel, hvor forbindelsen er valgt blant bolter og sveiser.

6. System ifølge ett eller flere av kravene 1-5, hvor bærestrukturene omfatter fra to til tre fundamentdeler.

7. System ifølge ett eller flere av kravene 1-6, hvor skliskoen omfatter flere bjelker langs lengdeaksen.

8. System ifølge ett eller flere av kravene 1-7, hvor skliskoen også omfatter flere løfteføringer.

9. System ifølge ett eller flere av kravene 1-8, hvor skliskoen også omfatter minst én løfteføring som er nedsenket i en avstand under toppen av skliskoen.

10. System ifølge krav 9, hvor avstanden er fra 7,6 cm til 60,9 cm, f.eks. fra 15,2 cm til 30,5 cm.

11. System ifølge ett eller flere av kravene 8-10, hvor løfteføringen omfatter en positivkobling, eventuelt omfattende en avskrånende del.

12. System ifølge krav 11, hvor det også omfatter en offshorestruktur som hviler på skliskoen, hvor offshorestrukturen omfatter en negativmottaker tilpasset tilkobling til positivkoblingen.

13. System ifølge ett eller flere av kravene 7-12, hvor hver av løfteføringene er lokalisert mellom to av bjelkene langs lengdeaksen.

14. System ifølge ett eller flere av kravene 1-13, hvor det også omfatter en offshorestruktur som hviler på skliskoen, hvor offshorestrukturen omfatter en dekkstruktur.

15. System ifølge ett eller flere av kravene 1-14, hvor sklibjelken omfatter flere seksjoner forbundet med hverandre med en sideveis bjelke.

16. Apparatur, karakterisert vedat den omfatter: en sklisko omfattende flere bjelker; og minst én løfteføring nedsenket i en avstand under toppen av skliskoen.