NO310604B1

NO310604B1 - Submersible detachable bow

Info

Publication number: NO310604B1
Application number: NO19962506A
Authority: NO
Inventors: Knut Boerseth
Original assignee: Petroleum Geo Services As
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2001-07-30
Also published as: NO962506D0; NO962506L; WO1999030963A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å forbinde en forankringsline med et festepunkt på en neddykket forankringsbøye for et flytende fartøy som har en vertikal sjakt forsynt ved den nedre ende med en opptaksinnretning for bøyen. The present invention relates to a method for connecting an anchor line to an attachment point on a submerged anchor buoy for a floating vessel which has a vertical shaft provided at the lower end with a receiving device for the buoy.

Det er velkjent innen teknikkens stand å fortøye fartøyer så som oljeproduksjonsskip og skytteltankskip, på et sted offshore ved hjelp av en bøye forankret til sjøbunnen ved hjelp av et antall kjedeforankringsliner forbundet med ankre anordnet i et forutbestemt mønster rundt bøyen. Bøy-ens oppdrift og vekten av forankringslinene er tilpasset hverandre slik at bøyen vil innta en likevektstilstand på en forutbestemt dybde under vannflaten når den ikke er forbundet med fartøyet. Ved fortøyning av fartøyet blir bøyen trukket opp til fartøyet ved hjelp av et egnet tau og låst på plass i opptaksinnretningen i bunnen av fartøyet. It is well known in the art to moor vessels such as oil production ships and shuttle tankers, at a location offshore by means of a buoy anchored to the seabed by means of a number of chain mooring lines connected to anchors arranged in a predetermined pattern around the buoy. The buoy's buoyancy and the weight of the mooring lines are adapted to each other so that the buoy will assume a state of equilibrium at a predetermined depth below the surface of the water when it is not connected to the vessel. When mooring the vessel, the buoy is pulled up to the vessel using a suitable rope and locked in place in the recording device at the bottom of the vessel.

Slike fortøyningssystemer er for eksempel kjent fra NO 167906 og NO. 175418. Denne kjente teknikk sier intet om hvorledes forankringslinene festes til bøyen ved sin installasjon. Så vidt vites, er det vanlig først å installere alle ankrene og forankringslinene i et forutbestemt møns-ter, hvor forankringslinene har en forutbestemt lengde og deres frie ender er forbundet med en gjenfinningsline som strekker seg fra sjøbunnen til overflaten hvor den bæres av en markørflottør. Befestigelsen av forankringslinen til bøyen gjøres vanligvis mens bøyen befinner seg om bord i et hjelpefartøy. Denne fremgangsmåte er ganske vanskelig å gjennomføre tilfredsstillende på grunn av det betydelige strekk i forankringslinene og problemene forbundet med å holde allerede forbundne forankringsliner fritthengende mens nye forbindes. Such mooring systems are known, for example, from NO 167906 and NO. 175418. This known technique says nothing about how the anchor lines are attached to the buoy during installation. As far as is known, it is usual to first install all the anchors and mooring lines in a predetermined pattern, where the mooring lines have a predetermined length and their free ends are connected by a retrieval line that extends from the seabed to the surface where it is carried by a marker float. The attachment of the anchor line to the buoy is usually done while the buoy is on board an auxiliary vessel. This method is quite difficult to carry out satisfactorily because of the considerable stretch in the mooring lines and the problems associated with keeping already connected mooring lines free-hanging while new ones are connected.

Etter noen tids bruk vil forankringslinene strekke seg noe, spesielt de som blir sterkest påkjent på grunn av den frem-herskende vindretning. Med tiden vil det derfor oppstå et behov for å rejustere lengden av forankringslinene. Dessut-en kan et slikt behov være tilstede allerede på installa-sjonstidspunktet fordi det i noen tilfeller vil være vanskelig å forutsi den eksakte plassering av ankrene og den nøyaktige lengde av forankringslinene. After some time of use, the anchoring lines will stretch somewhat, especially those that are most stressed due to the prevailing wind direction. Over time, there will therefore be a need to readjust the length of the anchor lines. Furthermore, such a need may already be present at the time of installation because in some cases it will be difficult to predict the exact location of the anchors and the exact length of the anchoring lines.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å forbinde en forankringsline med et festepunkt på en neddykket forankringsbøye som kan utføres på en enkel og sikker måte uten bruk av betydelig hjelpeut-styr. An object of the present invention is to provide a method for connecting an anchor line with an attachment point on a submerged anchor buoy which can be carried out in a simple and safe manner without the use of significant auxiliary equipment.

Det er også et formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte som dertil vil tillate lett og nøyaktig justering av forankringslinenes lengde, både ved den opp-rinnelige installasjon og på ethvert tidspunkt i løpet av forankringssystemets levetid. It is also an object of the invention to provide such a method which will allow easy and accurate adjustment of the length of the anchoring lines, both during the initial installation and at any time during the life of the anchoring system.

I henhold til oppfinnelsen blir det første formål oppnådd ved en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art, hvilken fremgangsmåte karakteriseres ved å According to the invention, the first object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, which method is characterized by

- forbinde bøyen med fartøyet slik at festepunktet tillates å dreie seg om en vertikal akse av nevnte sjakt, - feste et forbindelseselement til den frie ende av en preinstallert forankringsline til en holder ved enden av en trekkline som forløper gjennom bunnen av fartøyet ved et punkt som ligger nærmere nevnte akse enn festepunktet, - trekke forbindelseselementet ved hjelp av holderen og trekklinen nær inntil nevnte festepunkt, - justere den relative stilling av forbindelseselementet og festepunktet og forbinde dem med hverandre, og - connect the buoy to the vessel so that the attachment point is allowed to rotate about a vertical axis of said shaft, - attach a connecting element to the free end of a pre-installed mooring line to a holder at the end of a towing line extending through the bottom of the vessel at a point which is closer to the said axis than the attachment point, - pull the connecting element using the holder and the pull line close to the said attachment point, - adjust the relative position of the connecting element and the attachment point and connect them to each other, and

- fjerne holderen fra forbindelseselementet. - remove the holder from the connecting element.

Da bøyen under forbindelsesprosessen vil bli holdt på sin tiltenkte plass i fartøyet som skal fortøyes ved hjelp av denne, vil det ikke bli noen kollisjon mellom forankringslinene og liten fare for å overbelaste dem under installa-sjonen. Videre tillater fremgangsmåten måling av strekket i linen .nder insta. ;sjonen, for sd å t. e samtidig finju; ring av der.3 lengde. As the buoy during the connection process will be held in its intended place in the vessel to be moored using it, there will be no collision between the mooring lines and little danger of overloading them during installation. Furthermore, the method allows measurement of the stretch in the line .nder insta. ;tion, for sd to t. e at the same time finju; ring off there.3 length.

Det vil forstås at det andre formii. evnt ove:±ror kan opp-nås vedl å frakoble en forankringsli; ved bruk av de ovennevnte fremgangsmåtetrinn i omvendt ekkefølge, justere lengden av forankringslinen og deretver reinstallere den ved bruk av ovennevnte fremgangsmåt a, selv når fartøyet er i normal bruk. It will be understood that the second formii. evnt ove: ±ror can be reached by disconnecting an anchorage; using the above procedure steps in reverse order, adjust the length of the mooring line and then reinstall it using the above procedure a, even when the vessel is in normal use.

<y>tterligere fordelaktige trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. Further advantageous features of the method according to the invention are indicated in the independent claims.

Til bedre forståelse av oppfinnelsen skal den beskrives i større detalj under henvisning til figuren på vedlagte teg-ning, hvilken figur skjematisk og delvis i vertikalsnitt viser en del av et fartøy som gjør bruk av foreliggende oppfinnelse. For a better understanding of the invention, it shall be described in greater detail with reference to the figure on the attached drawing, which schematically and partially in vertical section shows part of a vessel that makes use of the present invention.

Fartøyet, som kan være et oljeproduksjonsskip, er generelt betegnet med henvisningstall 1. Fartøyet har et hoveddekk 2 og en bunn 3, mellom hvilke det strekker seg en vertikal sjakt 4. En turret 5 er plassert i sjakten 4 og understøt-tes aksialt og radialt av et egnet lagerarrangement 6 på hoveddekkets 2 nivå. Turreten 5 er også radialt understøt-tet av et selvsmørende glidelager 7 i den nedre del av sjakten 4. På dette nivå er turreten også forsynt med en kjettingstopper 8 og en operasjonsmekanisme 5 for et låse-arrange; ent 10 ved bunnen av turreten for å låse en forank-ringsbc a 11 til turreten. The vessel, which may be an oil production ship, is generally denoted by reference number 1. The vessel has a main deck 2 and a bottom 3, between which extends a vertical shaft 4. A turret 5 is placed in the shaft 4 and is supported axially and radially of a suitable storage arrangement 6 on the main deck's 2nd level. The turret 5 is also radially supported by a self-lubricating sliding bearing 7 in the lower part of the shaft 4. At this level, the turret is also provided with a chain stopper 8 and an operating mechanism 5 for a locking arrangement; ent 10 at the base of the turret to lock an anchoring bc a 11 to the turret.

Ved bu: sn er turreten 5 også forsynt med en flerhet festepi..kter 14 for f orankringsliner 15, hvilke festepunk-ter omfatter en gaffelliknende konstruksjon som har en tverrte :>p 16 og en aksel lagret i et lager 17. Lageret eller tajoen kan inneholde et lastcellearrangement for å re-gistre ;.* strekket i den respektive forankringsline 15. For-ankring flinen er vist i en utilkoblet tilstand og er ved sin frie ende forsynt med en dobbel krok 18 som har en øvre krok og en nedre krok. At the bow, the turret 5 is also provided with a plurality of attachment points 14 for anchoring lines 15, which attachment points comprise a fork-like construction that has a crossbar 16 and an axle stored in a bearing 17. The bearing or the tajo may contain a load cell arrangement to register the tension in the respective anchor line 15. The anchor line is shown in an unconnected state and is provided at its free end with a double hook 18 having an upper hook and a lower hook .

Ved sin øvre del er turreten 5 forsynt med et turretdreie-system 19 og et svivelarrangement 20 med en gjennomgående sentral passasje. Svivelarrangementet er roterbart forbundet med et produksjonsrør på henholdsvis turreten 5 og far-tøyet 1 på velkjent måte. At its upper part, the turret 5 is provided with a turret turning system 19 and a swivel arrangement 20 with a continuous central passage. The swivel arrangement is rotatably connected to a production pipe on respectively the turret 5 and the vessel 1 in a well-known manner.

Fartøyets hoveddekk bærere en kranbom 21, som med sin frie ende bærer en skive 22. Skiven er plassert over den sentrale passasje i svivelarrangementet 20. Et tau 23 strekker seg fra vinsjen 24 over skiven 22 og gjennom svivelarrangementet 20 til en kort kjetting 25 forbundet med toppen av forankringsbøyen 11. The vessel's main deck carries a crane boom 21, which at its free end carries a sheave 22. The sheave is placed over the central passage in the swivel arrangement 20. A rope 23 extends from the winch 24 over the sheave 22 and through the swivel arrangement 20 to a short chain 25 connected to the top of the anchor buoy 11.

Flere oppdriftselementer 26 er anordnet med løs pasning på tauet 23 slik at de kan gli langs tauet. Formålet med disse oppdriftselementer er å holde den frie ende av tauet flytende på overflaten når bøyen 11 og tauet 23 blir frigjort fra fartøyet 1 etter at en stopper for oppdriftselementene er blitt installert ved den frie ende av tauet 2. Ytterdi-mensjonen av oppdriftselementene 26 er således tilstrekkelig liten til at de kan passere gjennom den sentrale passasje i kjettingstopperen 8 og hovedkoblingen 12. Several buoyancy elements 26 are arranged with a loose fit on the rope 23 so that they can slide along the rope. The purpose of these buoyancy elements is to keep the free end of the rope floating on the surface when the buoy 11 and the rope 23 are released from the vessel 1 after a stopper for the buoyancy elements has been installed at the free end of the rope 2. The outer dimension of the buoyancy elements 26 is thus sufficiently small that they can pass through the central passage in the chain stopper 8 and the main link 12.

Fartøyet 1 er forsynt med en andre sjakt 27 som strekker seg mellom hoveddekket og bunnen av fartøyet. Denne andre sjakt gir plass for en trekkvaier 28 som løper fra vinsjen 24 via en skive 2 9 ned gjennom den andre sjakt og gjennom et glideklyss 3 0 av J-typen ved bunnen av sjakten. Den frie ende av vaieren 28 er forbundet med en holder 31 hovedsake-lig i form av en stålring som kan hektes inn på den øvre krok av dobbeltkroken 18 i enden av forankringslinen 15. The vessel 1 is provided with a second shaft 27 which extends between the main deck and the bottom of the vessel. This second shaft provides space for a pull cable 28 which runs from the winch 24 via a disc 29 down through the second shaft and through a sliding block 30 of the J type at the bottom of the shaft. The free end of the wire 28 is connected to a holder 31 mainly in the form of a steel ring which can be hooked onto the upper hook of the double hook 18 at the end of the anchor line 15.

Holderen 31 er også forbundet med den frie ende av en støt-tevaier 32, som strekker seg igjennom et glideklyss 33 av dobbelt-J-typen i bunnen av en tredje sjakt 34, opp gjennom nevnte sjakt og over en skive 35 til en andre vinsj (ikke vist). Et fjernsynskamera 36 er plassert i bunnen av skipet mellom sjaktene 27 og 34, fortrinnsvis rett over festepunktet 14 på forankringsbøyen 11. The holder 31 is also connected to the free end of a shock wire 32, which extends through a double-J-type sliding block 33 at the bottom of a third shaft 34, up through said shaft and over a sheave 35 to a second winch (not shown). A television camera 36 is placed in the bottom of the ship between the shafts 27 and 34, preferably directly above the attachment point 14 on the anchor buoy 11.

Fremgangsmåten for å forbinde forankringslinene 15 med bøy-en 11 tar utgangspunkt i at bøyen er blitt brakt inn til den stilling som er vist på tegningen, for eksempel ved egnet ballastering av bøyen og inntrekking av denne ved hjelp av tauet 23 festet til trekkvaieren av vinsjen 24. The procedure for connecting the anchoring lines 15 to the buoy 11 is based on the fact that the buoy has been brought in to the position shown in the drawing, for example by suitable ballasting of the buoy and pulling it in with the help of the rope 23 attached to the pull cable of the winch 24.

Fremgangsmåten tar videre utgangspunkt i at de enkelte ankre og forankringsliner 15 er blitt lagt ut på sjøbunnen og at gjenfinningsliner med markørflottører er festet til de frie ender (dobbeltkrokene 18) av forankringslinene. Det forutsettes også at holderen 31 er blitt løftet opp til dekket av fartøyet under samtidig utgiving av trekkvaieren 2 8 og støttevaieren 32 i nødvendig grad. Dette kan gjøres ved hjelp av en permanent montert eller dykkerforbundet håndteringsline. The procedure is further based on the fact that the individual anchors and anchoring lines 15 have been laid out on the seabed and that recovery lines with marker floats are attached to the free ends (double hooks 18) of the anchoring lines. It is also assumed that the holder 31 has been lifted up to the deck of the vessel while simultaneously releasing the traction cable 28 and the support cable 32 to the necessary extent. This can be done using a permanently mounted or diver-connected handling line.

Et hjelpefartøy, for eksempel en ankerhåndteringsbåt, vil levere en forløper til produksjonsfartøyet 1. Denne forlø-per blir forbundet med holderen 31, som trekkes over til båten og bringes av båten til markeringsflottøren for forankringslinen som skal installeres. Trekkvaieren 2 8 og støttevaieren 32 mates ut som nødvendig i denne operasjon. Forankringslinen trekkes opp til overflaten, og den øvre krok av dens dobbeltkrok 18 forbindes med holderen 31. Forankringslinen og holderen senkes deretter ved hjelp av en dobbeltpart-vaier. An auxiliary vessel, for example an anchor handling boat, will deliver a precursor to the production vessel 1. This precursor is connected to the holder 31, which is pulled over to the boat and brought by the boat to the marking float for the anchor line to be installed. The traction cable 2 8 and the support cable 32 are fed out as necessary in this operation. The anchor line is pulled up to the surface, and the upper hook of its double hook 18 is connected to the holder 31. The anchor line and the holder are then lowered by means of a double-part cable.

På produksjonsfartøyet 1 blir turretdreiesystemet 19 benyt-tet til å bevege festepunktet 14 på bøyen 11 noe til side for inntrekkingsvaierens 2 8 retning for ikke å komme i vei-en for denne når trekkvaieren 28 i neste omgang hives inn for å trekke forankringslinen 15 med dobbeltkroken 18 til den stilling som er vist med strekprikket linje 37. Slakken i støttevaieren 32 blir tatt opp som nødvendig under denne operasjonen. On the production vessel 1, the turret turning system 19 is used to move the attachment point 14 on the buoy 11 somewhat to the side of the direction of the pull-in cable 2 8 so as not to get in the way of this when the pull cable 28 is next raised in to pull the anchor line 15 with the double hook 18 to the position shown by the dash-dotted line 37. The slack in the support wire 32 is taken up as necessary during this operation.

Med holderen 31 i den viste stilling og med dobbeltkroken 18 forbundet med denne, blir støttevaieren 32 strammet slik at forankringslinen 15 med kroken 18 løftes omtrent til det viste nivå. Med linen og kroken i denne stilling blir turretdreiesystemet 19 betjent for å bevege festepunktet 14 rett under kroken 18, for eksempel ved hjelp av fjernsyns-kameraet 36. Ved først å mate ut på støttevaieren 32 og deretter på trekkvaieren 28, kan den nedre krok av dobbeltkroken 18 bringes til inngrep med tverrtappen 16 på festepunktet 14. Ved ytterligere slakking av trekkvaieren 2 8 og stramming av støttevaieren 32 kan holderringen 31 frigjøres fra den øvre krok av dobbeltkroken 18, og holderen 31 kan deretter bringes opp på fartøyets dekksnivå for å være klar for innstaliasjonsprosedyren for den neste forankringsline. With the holder 31 in the position shown and with the double hook 18 connected to this, the support cable 32 is tightened so that the anchoring line 15 with the hook 18 is raised approximately to the level shown. With the line and the hook in this position, the turret turning system 19 is operated to move the attachment point 14 directly below the hook 18, for example by means of the television camera 36. By first feeding out on the support wire 32 and then on the pull wire 28, the lower hook can the double hook 18 is brought into engagement with the transverse pin 16 on the attachment point 14. By further slackening the traction cable 28 and tightening the support cable 32, the retaining ring 31 can be released from the upper hook of the double hook 18, and the holder 31 can then be brought up to the vessel's deck level to be ready for the installation procedure for the next anchor line.

Lastcellene i festepunktene vil måle belastningen i forankringslinene. Ved hjelp av målinger av produksjonsfartøyets horisontale forskyvning og informasjon om forankringslinenes geometri, kan optimal forankringslinelengde beregnes. Justering av forankringslinene kan utføres ved hjelp av den ovenfor beskrevne håndteringsmåte. The load cells in the attachment points will measure the load in the anchor lines. With the help of measurements of the production vessel's horizontal displacement and information about the geometry of the mooring lines, the optimal mooring line length can be calculated. Adjustment of the mooring lines can be carried out using the handling method described above.

Diameteren av den andre sjakt 27 er tilstrekkelig stor til at klysset 3 0 og holderen 31 kan trekkes opp til fartøyets hoveddekk 2. Videre kan festepunktet 14 også fjernes for vedlikehold eller utskiftning ved bruk av trekkvaieren 28 og støttevaieren 32. Dykkerassistanse kan her være nødven-dig . The diameter of the second shaft 27 is sufficiently large that the winch 30 and the holder 31 can be pulled up to the vessel's main deck 2. Furthermore, the attachment point 14 can also be removed for maintenance or replacement using the pull cable 28 and the support cable 32. Diver assistance may be necessary here. you.

Claims

1. Method for connecting an anchoring line (15) to an attachment point (14) on a submerged anchoring buoy (11) for a floating vessel (1) having a vertical shaft (4) provided at the lower end with a recording device (10,12) for the buoy, characterized by - connecting the buoy (11) to the vessel (1) so that the attachment point (14) is allowed to rotate about a vertical axis of said shaft (4), - attaching a connecting element (18) to the free end of a pre-installed anchor line (15) to a holder (31) at the end of a pulling line which extends through the bottom (3) of the vessel (1) at a point which is closer to said axis than the attachment point (14), - pull the connecting element (18) using the holder (31) and the pull line (28) close to said attachment point (14), - adjust the relative position of the connection element (18) and the attachment point (14) and connect them to each other, and - remove the holder (31) from the connection element (18) .

2. Method according to claim 1, characterized in that a second traction line (32) is used when adjusting said relative position.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a double hook (18) is used as said connecting element.

4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the connection of the buoy with the vessel, a rope (23) is used which is provided with a plurality of buoyancy elements (26), which are slidably arranged on the rope (23) and have sufficient small outer diameter to be able to pass through a central opening in said receiving device (10,12) for the buoy (11) when the buoy is pulled up to or released from the vessel (1).