NO300514B1 - Device for reducing mechanical stress in riser tubes - Google Patents
Device for reducing mechanical stress in riser tubes Download PDFInfo
- Publication number
- NO300514B1 NO300514B1 NO963799A NO963799A NO300514B1 NO 300514 B1 NO300514 B1 NO 300514B1 NO 963799 A NO963799 A NO 963799A NO 963799 A NO963799 A NO 963799A NO 300514 B1 NO300514 B1 NO 300514B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- riser
- elements
- area
- risers
- bend part
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Fremtidig utbygging av olje- og gassfelter til havs vil i stadig sterre grad foregå på dypt vann, hvor det inngår stigerør for fluidforbindelse mellom installasjoner på havbunnen og flytende overflateinstallasjoner, slik det er kjent fra eksisterende feltutbygginger. De stigerørløsninger som anvendes vil være kritiske både for kostnader og kompleksite-ten ved slik utbygging. Future development of offshore oil and gas fields will increasingly take place in deep water, where risers are included for fluid connection between installations on the seabed and floating surface installations, as is known from existing field developments. The riser solutions used will be critical both for costs and the complexity of such development.
Oppfinnelsen angår en anordning til å redusere mekaniske påkjenninger i et forholdsvis stivt stigerør av metall, særlig stål, for slik olje- og gassvirksomhet til havs. Stigerøret er fortrinnsvis basert på såkalt J-konfigurasjon, omfattende et bunnberøringsparti og et nedre ende- eller bendparti samt et øvre mer eller mindre vertikalt parti. Selv om oppfinnelsen således i utgangspunket tar sikte på J-konfigurasjoner, kan det også tenkes andre varianter av konfigurasjoner hvor den her angitte løsning kan være fordel-aktig. The invention relates to a device for reducing mechanical stresses in a relatively rigid riser made of metal, particularly steel, for such offshore oil and gas operations. The riser is preferably based on a so-called J-configuration, comprising a bottom contact part and a lower end or bend part as well as an upper more or less vertical part. Although the invention thus initially aims at J-configurations, other variants of configurations can also be imagined where the solution indicated here can be advantageous.
Kjent teknologi på dette området er tildels basert på fleksible stigerør, men disse er temmelig kostbare og innebærer vanskelige tekniske problemer, særlig med tanke på de påkjenninger som opptrer under lengre tids operasjon. Andre kjente løsninger benytter rør som har liten diameter, hvilket begrenser nytteverdien av slike stigerør. Det finnes også stigerørsystemer basert på hivkompensering i mer eller mindre fulstendig grad, hvilket innebærer kompliserte mekaniske og reguleringstekniske løsninger. Endelig nevnes lange rør med reversert krumning oppnådd ved hjelp av oppdriftselementer. Slike stigerør kan det være vanskelig å balansere, og de krever store sikkerhetssoner. Known technology in this area is partly based on flexible risers, but these are rather expensive and involve difficult technical problems, especially considering the stresses that occur during long-term operation. Other known solutions use pipes that have a small diameter, which limits the utility of such risers. There are also riser systems based on heave compensation to a more or less complete extent, which involves complicated mechanical and regulation technical solutions. Finally, mention is made of long pipes with reversed curvature obtained by means of buoyancy elements. Such risers can be difficult to balance, and they require large safety zones.
Oppfinnelsen tar således sikte på en forbedret løsning basert på forholdsvis stive stigerør av metall, særlig stål, men også andre metaller kan komme på tale, for eksempel titan. Særlig ved anvendelse av stål kan anordningen i følge oppfinnelsen medføre vesentlig reduksjon i kompleksitet og kostnader ved installasjon av stigerør. The invention thus aims at an improved solution based on relatively rigid risers made of metal, especially steel, but other metals can also be used, for example titanium. Especially when using steel, the device according to the invention can lead to a significant reduction in complexity and costs when installing risers.
På dette punkt skal det henvises til US-patent 4.102.142 som beskriver et stigerør forsynt med skiveliknende elementer av oppdriftsmateriale med sikte på å minske stigerørets vekt og dermed strekkpåkjenningen på dette i vann. Konstruksjonen går dermed ut på å endre den statiske konfigurasjon av stige-røret. Foreliggende oppfinnelse er derimot rettet mot problemer som har å gjøre med den dynamiske oppførsel av stige-røret under bevegelse i forhold til de omgivende vannmasser. At this point, reference should be made to US patent 4,102,142 which describes a riser provided with disc-like elements of buoyancy material with the aim of reducing the riser's weight and thus the tensile stress on it in water. The construction therefore involves changing the static configuration of the riser. The present invention, on the other hand, is aimed at problems having to do with the dynamic behavior of the riser during movement in relation to the surrounding water masses.
For J-stigerør og lignende er den dynamiske oppførsel i vann karakterisert ved stor treghet som spesielt kommer til uttrykk i de nedre områder av stigerøret, nemlig i ende-eller bendpartiet og ned mot bunnberøringspunktet. Overflate-installasjonen eller -fartøyet vil kunne utsettes for store vertikale bevegelser som forårsaker tilsvarende stor aksiell bevegelse av stigerøret. På grunn av dettes store treghet fremkommer det derfor kompresjonskrefter i visse partier av røret. Med andre ord blir den effektive strekkspenning i slike stigerørpartier ikke bare redusert til null, men går over til å bli trykkspenning. Dette gjør at stivheten i stigerørsystemet forsvinner, da stivheten er dominert av den strekkpåvirkede geometriske stivhet, og det oppstår fare for lokal utknekking av stigerøret. Resultatet av dette blir således store lokale bøyemomenter som vil være kritiske for stigerørets integritet. På grunn av geometriske forhold og effekter vil denne lokale utknekkingen opptre i partier av stigerøret hvor den statiske utnyttelse eller påkjenning allerede er høy, hvilket særlig er tilfelle i bendpartiet ned mot bunnberøringspunktet i stigerør med J-konfigurasjon. For J risers and the like, the dynamic behavior in water is characterized by great inertia which is particularly expressed in the lower areas of the riser, namely in the end or bend part and down towards the bottom contact point. The surface installation or vessel may be exposed to large vertical movements that cause a correspondingly large axial movement of the riser. Because of this great inertia, compression forces therefore arise in certain parts of the pipe. In other words, the effective tensile stress in such riser sections is not only reduced to zero, but turns into compressive stress. This means that the stiffness in the riser system disappears, as the stiffness is dominated by the tension-induced geometric stiffness, and there is a risk of local buckling of the riser. The result of this will thus be large local bending moments which will be critical for the integrity of the riser. Due to geometric conditions and effects, this local buckling will occur in parts of the riser where the static utilization or stress is already high, which is particularly the case in the bend section down towards the bottom contact point in risers with J configuration.
I tillegg til de nettopp nevnte forhold vil store vertikale bevegelser av et J-stigerør medføre at en stor lengde av røret omkring bunnberøringspunktet utsettes for kraftig dynamisk interaksjon mot havbunnen. Dette skyldes den rela-tivt lange horisontale utstrekning en J-stigerørkonfigurasjon har i sin nederste del, hvilket er et forhold som aksentueres ved bruk av stål som materiale i stigerøret. Stål og andre materialer såsom titan, gir som nevnt en vesentlig stivere konstruksjon av stigerøret enn det som f.eks. er tilfelle i de utpreget fleksible stigerør. Avhengig av de aktuelle bunnforhold, som kan være dominert av leire, sand eller stein, vil de her omtalte forhold i varierende grad være et problem når det gjelder stigerørets oppførsel under de nevnte dynamiske forhold med vertikale bevegelser i vannet. In addition to the conditions just mentioned, large vertical movements of a J-riser will mean that a large length of the pipe around the bottom contact point is exposed to strong dynamic interaction with the seabed. This is due to the relatively long horizontal extent a J-riser configuration has in its lower part, which is a situation that is accentuated by the use of steel as material in the riser. Steel and other materials such as titanium, as mentioned, provide a substantially stiffer construction of the riser than what e.g. is the case in the distinctly flexible risers. Depending on the relevant bottom conditions, which may be dominated by clay, sand or stone, the conditions mentioned here will be a problem to varying degrees when it comes to the riser's behavior under the aforementioned dynamic conditions with vertical movements in the water.
Det er således et vesentlig formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en løsning eller anordning som gjør det mulig å benytte forholdsvis stive stigerør av stål og andre metaller med J-konfigurasjon og lignende konfigurasjoner, uten at den dynamiske respons og tilhørende bøyespenninger, særlig i et nedre ende- eller bendparti, blir for store når overflate-fartøyet utsettes for bevegelser. Det konsept som skal be-skrives i det følgende tar sikte på å unngå konsentrert utbøyning i de nevnte, utsatte partier av stigerøret, og å fordele denne utbøyningen over andre områder eller partier av stigerøret som i utgangspunktet er mindre belastet. It is thus an essential purpose of the invention to provide a solution or device that makes it possible to use relatively rigid risers made of steel and other metals with J-configuration and similar configurations, without the dynamic response and associated bending stresses, particularly at a lower end - or bending part, become too large when the surface vessel is exposed to movements. The concept to be described in the following aims to avoid concentrated deflection in the aforementioned, exposed parts of the riser, and to distribute this deflection over other areas or parts of the riser which are initially less stressed.
På ovenstående bakgrunn er anordningen ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved i det minste ett hydrodynamisk virkende element anbrakt utenpå stigerøret i et område hovedsakelig over ende- eller bendpartiet og utformet til å gi en vannmotstand (drag-virkning) i det minste i den ene aksielle retning av stigerøret i det nevnte område. On the above background, the device according to the invention is characterized by at least one hydrodynamically acting element placed outside the riser in an area mainly above the end or bend part and designed to provide a water resistance (drag effect) at least in one axial direction of the riser in the said area.
Denne løsningen innebærer at en forhøyet vannmotstand i aksiell retning blir tilveiebragt i ønskede partier av stige-røret. Det dreier seg her om en svært enkel løsning, idet konstruksjo.aen av selve stigerøret kan forbli uforandret i forhold til mer eller mindre vanlige utførelser basert på stive materialer, mens derimot selve den dynamiske oppførsel av slike stigerør under aksiell bevegelse i vann blir endret. Særlig for utbygging på dypt vann, hvor lange stigerør for produksjon og eksport er påkrevet, vil den her angitte løs-ning gi betydelige reduksjoner i kompleksitet og kostnader. This solution means that an increased water resistance in the axial direction is provided in desired parts of the riser. This is a very simple solution, as the construction of the riser itself can remain unchanged compared to more or less common designs based on rigid materials, while on the other hand the dynamic behavior of such risers during axial movement in water is changed. Especially for development in deep water, where long risers are required for production and export, the solution specified here will provide significant reductions in complexity and costs.
Ved å forsyne et stigerør med en anordning ifølge oppfinnelsen, i form av et eller flere hydrodynamisk virkende elementer, blir det introdusert hydrodynamiske krefter i aksiell retning av stigerøret, slik at aksielle bevegelser av stigerøret blir redusert og konsentrert til spesielle områder av røret. I den forbindelse har det stor betydning hvor de hydrodynamisk virkende elementer plasseres langs stigerøret. Ved å introdusere de hydrodynamiske krefter i et område like over bendet i et J-stigerør, vil nødvendig lokal utknekking kunne styres eller forskyves til en posisjon på stigerøret som er mer utstrakt og mindre statisk utnyttet på forhånd, slik at det er i stand til å motstå et dynamisk utknekkings-bidrag. Lokal utknekking må skje et eller flere steder langs stigerøret for at den påtvungne aksielle bevegelse skal kunne reduseres. By supplying a riser with a device according to the invention, in the form of one or more hydrodynamically acting elements, hydrodynamic forces are introduced in the axial direction of the riser, so that axial movements of the riser are reduced and concentrated to particular areas of the pipe. In this connection, it is of great importance where the hydrodynamically acting elements are placed along the riser. By introducing the hydrodynamic forces in an area just above the bend in a J riser, the necessary local buckling can be controlled or shifted to a position on the riser that is more extended and less statically exploited beforehand, so that it is able to resist a dynamic buckling contribution. Local buckling must occur in one or more places along the riser so that the forced axial movement can be reduced.
I betraktning av blant annet de nettopp nevnte faktorer er det ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen en fordel at anordningen omfatter to eller flere hydrodynamisk virkende elementer plassert med en innbyrdes avstand som fortrinnsvis er forholdsvis betydelig sammenlignet med elementenes utstrekning eller tverrmål ut fra stigerøret. Considering, among other things, the factors just mentioned, it is, according to an embodiment of the invention, an advantage that the device comprises two or more hydrodynamically acting elements placed at a mutual distance which is preferably relatively significant compared to the extent or transverse dimension of the elements from the riser.
Avhengig av stigerørets dimensjoner, vanndybde og ytre miljøpåvirkninger, vil anordningen ifølge oppfinnelsen kunne være utformet for å generere vannmotstand eller -drag uavhen-gig av den aksielle bevegelsesretning gjennom vannet. Dette er ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen oppnåelig ved at hvert hydrodynamisk virkende element er i det vesentlige plateformet og orientert stort sett i et radielt plan i forhold til stigerøret. Dermed vil virkningen av elementene være i det vesentlige den samme uansett aksiell bevegelsesretning av stigerøret. Depending on the riser's dimensions, water depth and external environmental influences, the device according to the invention could be designed to generate water resistance or drag regardless of the axial direction of movement through the water. According to another embodiment of the invention, this can be achieved by each hydrodynamically acting element being essentially flat and oriented largely in a radial plane in relation to the riser. Thus, the effect of the elements will be essentially the same regardless of the axial direction of movement of the riser.
De nettopp nevnte skive- eller mansjettlignende elementer kan således ha en temmelig enkel konstruksjon og festes på stigerøret ved hjelp av mer eller mindre konvensjonelle festemidler med en innbyrdes avstand som gjør av interferens mellom elementene ikke oppstår under deres dynamiske virkning i vannet. Det er en fordel med disse skiveelementer at stige-rørets vannmotstand normalt på røraksen ikke blir nevneverdig påvirket. Avhengig av dybden kan slike elementer fordeles over en betydelig lengde av stigerøret, hvilket kan tillate forholdsvis beskjedne dimensjoner av hvert enkelt mansjett-eller skiveelement. The disc- or cuff-like elements just mentioned can thus have a fairly simple construction and be attached to the riser by means of more or less conventional fastening means with a mutual distance which means that interference between the elements does not occur during their dynamic action in the water. It is an advantage of these disc elements that the riser pipe's water resistance normally on the pipe axis is not significantly affected. Depending on the depth, such elements can be distributed over a considerable length of the riser, which can allow relatively modest dimensions of each individual sleeve or disk element.
Hvis imidlertid de toveis virkende elementer fører til en aksiell vannmotstand som gir en uakseptabel strekkøkning i stigerøret i en retning, særlig under oppadrettet bevegelse, vil det være av stor betydning at ide aksielle hydrodynamiske kreftene i det vesentligste settes opp bare i én retning, det vil si fortrinnsvis under nedadrettet stigerørbevegelse. Dette blir ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen oppnådd ved at hvert hydrodynamisk virkende element har en i det vesentlige koniske form med akse sammenfallende stort med lengdeaksen for stigerøret. Dermed blir det gene-rert en hydrodynamisk motstand i bare én aksiell retning, nemlig ved stigerørbevegelse motsatt av den retning hvor den spisse enden av den koniske form vender. If, however, the two-way acting elements lead to an axial water resistance that gives an unacceptable increase in tension in the riser in one direction, especially during upward movement, it will be of great importance that the axial hydrodynamic forces are essentially only set up in one direction, that is say preferably during downward riser movement. According to a further embodiment of the invention, this is achieved by each hydrodynamically acting element having an essentially conical shape with an axis largely coinciding with the longitudinal axis of the riser. Thus, a hydrodynamic resistance is generated in only one axial direction, namely by riser movement opposite to the direction in which the pointed end of the conical shape faces.
Særlig når allerede eksisterende og installerte stigerør ønskes forsynt med en anordning ifølge oppfinnelsen, kan det være en fordel med en løsning hvor et eller flere dynamisk virkende elementer har en konstruksjon innrettet til å mulig-gjøre forskyvning av elementene utenpå stigerøret ned fra dettes øvre ende. Det må i så fall inngå midler til posisjonering og forankring av elementene i de ønskede punkter eller posisjoner langs stigerøret. In particular, when already existing and installed risers are to be provided with a device according to the invention, there may be an advantage with a solution where one or more dynamically acting elements have a construction arranged to enable displacement of the elements on the outside of the riser down from its upper end. In that case, means must be included for positioning and anchoring the elements in the desired points or positions along the riser.
Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 rent skjematisk viser forløpet av et stigerør i J-konfigurasjon mellom et overflatefartøy og In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings, where: Fig. 1 purely schematically shows the course of a riser in J configuration between a surface vessel and
havbunnen, seabed,
fig. 2 viser et parti (merket 8) av stigerøret på fig. 2 shows a part (marked 8) of the riser on
fig. 1 i forstørret målestokk og forsynt med fig. 1 on an enlarged scale and supplied with
dynamisk virkende elementer, dynamically acting elements,
fig. 3 viser et tilsvarende parti som på fig. 2, men forsynt med en annen utførelse av dynamisk fig. 3 shows a corresponding part as in fig. 2, but provided with a different embodiment of dynamic
virkende elementer, active elements,
fig. 4A og 4B viser skjematisk et J-stigerør og dette opp-førsel eller utknekking henholdsvis uten de dynamisk virkende elementer og med de dynamisk virkende elementer. fig. 4A and 4B schematically show a J riser and its behavior or buckling respectively without the dynamically acting elements and with the dynamically acting elements.
Det skjematiske eksempel på fig. 1 viser et produksjons-fartøy eller en overflateinstallasjon 20 på havoverflaten 10, med et tilhørende forholdsvis stivt stigerør 3 i J-konfigurasjon ført ned til havbunnen for tilknytning til en ikke vist bunninstallasjon. Stigerøret 3 omfatter et øvre mer eller mindre vertikalt parti 6, et nedre ende- eller bendparti 5 og et bunnberøringsparti 4 liggende på havbunnen 1. Ved 4A er det indikert et bunnberøringspunkt, som vil kunne forskyves i den ene eller den annen retning langs havbunnen 1, ved bevegelser i stigerøret 3. Med to piler er det antydet hvordan det øvre parti 6 av stigerøret kan utsettes for vertikale bevegelser svarende til vertikale bevegelser av fartøyet 20, særlig under innvirkning av bølger på havflaten 10. The schematic example of fig. 1 shows a production vessel or a surface installation 20 on the sea surface 10, with an associated relatively rigid riser 3 in J-configuration led down to the seabed for connection to a bottom installation not shown. The riser 3 comprises an upper more or less vertical part 6, a lower end or bend part 5 and a bottom contact part 4 lying on the seabed 1. At 4A a bottom contact point is indicated, which will be able to be shifted in one direction or the other along the seabed 1 , by movements in the riser 3. With two arrows, it is indicated how the upper part 6 of the riser can be subjected to vertical movements corresponding to vertical movements of the vessel 20, particularly under the influence of waves on the sea surface 10.
På fig. 1 er det indikert et område eller parti 8 av stigerøret 3, som er vist forstørret på fig. 2 i form av et stigerørparti 16 forsynt med tre skive- eller mansjettlignende elementer 11, 12 og 13 innrettet til å ha en hydrodynamisk effekt slik som beskrevet ovenfor. Det fremgår av fig. 2 at elementene 11, 12 og 13 har en innbyrdes avstand som er betydelig større enn tverrmålet av elementene. Videre fremgår det av fig. 2 at elementenes plateform ligger i et radielt plan i forhold til stigerøret 16, hvilket gir en tilnærmet lik hydrodynamisk virkning uansett den relative aksielle bevegelsesretning mellom stigerør og omgivende vannmasse. In fig. 1, an area or part 8 of the riser 3 is indicated, which is shown enlarged in fig. 2 in the form of a riser section 16 provided with three disk or cuff-like elements 11, 12 and 13 designed to have a hydrodynamic effect as described above. It appears from fig. 2 that the elements 11, 12 and 13 have a mutual distance which is significantly greater than the transverse dimension of the elements. Furthermore, it appears from fig. 2 that the plate form of the elements lies in a radial plane in relation to the riser 16, which gives an approximately equal hydrodynamic effect regardless of the relative axial direction of movement between the riser and the surrounding body of water.
I den utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen som er vist på fig. 3, er et stigerørparti 26 svarende til parti-et 16 på fig. 2, forsynt med tre koniske elementer 21, 22 og 23. Disse elementer har sin spisse ende vendt i samme retning, det vil si oppover. Dermed vil de ha en vannmotstand hovedsakelig ved nedadrettet bevegelse av stigerøret 26 i vannet, mens motstandsvirkningen vil være vesentlig mindre i motsatt retning. De enkelte koniske elementer 21, 22 og 23 kan ved sin vide ende enten være lukket med en tett bunnplate eller de kan være åpne. Det er klart at den nøyaktige utform-ning av slike koniske elementer kan avvike betydelig fra den tilnærmede regulære kjegleform som er vist på fig. 3, f.eks. til en mer strømlinjet form hvor den spisse ende kan være adskillig avrundet. In the embodiment of the device according to the invention shown in fig. 3, is a riser part 26 corresponding to the part 16 in fig. 2, provided with three conical elements 21, 22 and 23. These elements have their pointed end facing in the same direction, ie upwards. Thus, they will have a water resistance mainly due to the downward movement of the riser 26 in the water, while the resistance effect will be substantially less in the opposite direction. The individual conical elements 21, 22 and 23 can either be closed at their wide end with a tight bottom plate or they can be open. It is clear that the exact design of such conical elements can deviate significantly from the approximate regular cone shape shown in fig. 3, e.g. to a more streamlined shape where the pointed end can be severally rounded.
Fig. 4A viser rent skjematisk hvordan et stigerør 33 omfattende et øvre, mer eller mindre vertikalt parti 36, et bendparti 35 og et bunnberøringsparti 34 kan oppføre seg ved påførte vertikale bevegelser som indikert med de to piler i det øvre parti 36. På fig. 4A forutsettes det således at stigerøret 3 3 ikke er forsynt med hydrodynamisk virkende elementer slik som omtalt ovenfor. Under disse forutsetninger vil de nevnte vertikale bevegelser føre til en stor dynamisk respons som illustrert med den stiplede bølgelinje 38 i det vesentlige langs bendpartiet 35. Som tidligere forklart er dette et høyst uønsket bevegelsesmønster, idet de påkjenninger og spenninger som opptrer, vil komme i tillegg til bøyningspåkjenninger som foreligger i bendpartiet 35 allerede i den statiske utgangsstilling. Fig. 4A shows purely schematically how a riser 33 comprising an upper, more or less vertical part 36, a bend part 35 and a bottom contact part 34 can behave when vertical movements are applied as indicated by the two arrows in the upper part 36. In fig. 4A, it is thus assumed that the riser 3 3 is not provided with hydrodynamically acting elements as discussed above. Under these conditions, the mentioned vertical movements will lead to a large dynamic response as illustrated by the dashed wavy line 38 essentially along the bend part 35. As previously explained, this is a highly undesirable movement pattern, as the stresses and strains that occur will be added to bending stresses that are present in the bending part 35 already in the static initial position.
På fig. 4B er det samme stigerør med partiene 34, 35 og 36 illustrert, men nå med et antall dynamisk virkende elementer 31 montert i et område hovedsakelig over ende- eller bendpartiet 35. Virkningen av disse elementer 31 ved vertikale bevegelser som illustrert med pilene ved det øvre rørparti 36, vil være at den dynamiske respons er forflyttet oppover langs stigerøret til et parti på oversiden av elementene 31, slik som indikert med bølgeformen 39. De tilhørende påkjenninger vil følgelig komme på et parti av stigerøret som i utgangspunktet er mindre påkjent enn bendpartiet 35, hvor den uønsket store dynamiske respons 38 var lokalisert i situasjo-nen på fig. 4A. In fig. 4B is the same riser with portions 34, 35 and 36 illustrated, but now with a number of dynamically acting elements 31 mounted in an area substantially above the end or bend portion 35. The action of these elements 31 upon vertical movements as illustrated by the arrows at the upper pipe part 36, will be that the dynamic response is moved upwards along the riser to a part on the upper side of the elements 31, as indicated by the waveform 39. The associated stresses will consequently come on a part of the riser which is initially less stressed than the bend part 35 , where the undesirably large dynamic response 38 was located in the situation in fig. 4A.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO963799A NO300514B1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Device for reducing mechanical stress in riser tubes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO963799A NO300514B1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Device for reducing mechanical stress in riser tubes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO963799D0 NO963799D0 (en) | 1996-09-10 |
NO963799A NO963799A (en) | 1997-06-09 |
NO300514B1 true NO300514B1 (en) | 1997-06-09 |
Family
ID=19899821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO963799A NO300514B1 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Device for reducing mechanical stress in riser tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO300514B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001071153A1 (en) * | 2000-03-20 | 2001-09-27 | National Oilwell Norway As | A riser device |
NO335858B1 (en) * | 2012-12-14 | 2015-03-09 | Aker Subsea As | Riser with additional mass assembly and method of installing riser. |
-
1996
- 1996-09-10 NO NO963799A patent/NO300514B1/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001071153A1 (en) * | 2000-03-20 | 2001-09-27 | National Oilwell Norway As | A riser device |
NO335858B1 (en) * | 2012-12-14 | 2015-03-09 | Aker Subsea As | Riser with additional mass assembly and method of installing riser. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO963799D0 (en) | 1996-09-10 |
NO963799A (en) | 1997-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6461083B1 (en) | Method and device for linking surface to the seabed for a submarine pipeline installed at great depth | |
US5615977A (en) | Flexible/rigid riser system | |
US7677837B2 (en) | Device for transferring fluid between two floating supports | |
RU2147334C1 (en) | Lifting unit for pumping of fluid medium from sea bottom to floating vessel | |
AU2010289935B2 (en) | Flexible catenary riser having distributed sag bend ballast | |
US20090078425A1 (en) | Flexible hang-off arrangement for a catenary riser | |
US4529334A (en) | Production riser assembly | |
NO323458B1 (en) | A deep water hybrid rig | |
US20110155383A1 (en) | Offshore seabed to surface conduit transfer system | |
NO163789B (en) | PRODUCTION RISKS FOR HYDROCARBON FLUID PRODUCTION. | |
US5971075A (en) | Production riser equipped with a suitable stiffener and with an individual float | |
NO319907B1 (en) | Stress relief shot for use in rudders in liquid systems | |
EP1064192B1 (en) | Mooring construction | |
NO336206B1 (en) | Production unit with butchered hanging riser and with custom hull and moonpool | |
NO158495B (en) | TERMINATOR DEVICE. | |
EP3164566B1 (en) | Anchoring subsea flexible risers | |
WO2013036932A1 (en) | Helical bend restrictor | |
NO832666L (en) | SWINGING MARINE PLATFORM | |
NO300514B1 (en) | Device for reducing mechanical stress in riser tubes | |
US5336020A (en) | Support and connection device for flexible riser | |
NO141840B (en) | STIG ROER DEVICE. | |
US8282317B2 (en) | Subsea structure and methods of construction and installation thereof | |
NO164402B (en) | COMPOSITION CONTAINER FOR DIVERSE OFFSHORE CONSTRUCTIONS. | |
AU2009272589B2 (en) | Underwater hydrocarbon transport apparatus | |
US7163062B2 (en) | Riser |