NO311417B1 - System for forankring av et fartöy - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et system for forankring av et fartøy i forbindelse med overføring av fluider, særlig hydrokarboner, mellom fartøyet og et sted på havbunnen, hvor systemet omfatter en forankringsline som forløper mellom en tilkoplingsanordning på fartøyet og en ankeranordning på havbunnen.

I forbindelse med olje- og gassvirksomhet til havs er det ofte aktuelt å overføre hydrokarbonfluider mellom to fartøyer eller mellom en rørledning på havbunnen og et forankret fartøy. Slike operasjoner må ofte utføres under varierende og vanskelige værforhold, under innvirkning av kraftig vind, bølger og vannstrøm-mer. Dette kan medføre meget store påkjenninger på forankrings- og laste/losseutstyret, noe som kan medføre avbrudd i operasjonene eller i verste fall kan føre til havari og ukontrollert oljeutstrømning.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et system for forankring og fluidoverføring som innebærer en elastisitet og fleksibilitet i forankringen som medfører at systemet vil tilpasse seg til de forekommende påkjenninger og krefter, slik at de aktuelle operasjoner kan utføres med større sikkerhet og pålitelighet i de fleste situasjoner.

Ovennevnte formål oppnås med et system av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at en klumpvekt, som i og for seg kjent, er festet til forankringslinen mellom dennes ender, og at en lasteslange forløper mellom ankeranordningen og et tilkoplingssted på fartøyet, idet lasteslangen på et sted mellom sine ender er forbundet med klumpvekten, slik at klumpvekten danner et skillepunkt mellom en nedre del og en øvre del av slangen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningen, hvis ene figur viser et baugparti av et fartøy som er forankret ved hjelp av systemet ifølge oppfinnelsen.

På tegningen er det vist et baugparti av et fartøy 1, f.eks. et tankskip, som flyter på overflaten 2 av en vannmasse 3 og er forankret til havbunnen 4 ved hjelp av en forankringsline 5 og et anker 6. Ankerlinen er ved sin nedre ende festet til ankeret 6 via en på ankeret anordnet svivelanordning 7, og ved sin øvre ende er ankerlinen festet til en tilkoplings- eller fortøyningsanordning 8 av vanlig utførelse i fartøyets 1 baug.

Ankeranordningen 6 er av permanent type, fortrinnsvis i form av et sugeanker, eller eventuelt et gravitasjons- eller pæleanker.

Til forankringslinen 5 er det på et sted mellom dennes ender festet en såkalt klumpvekt 9 som representerer et skillepunkt mellom en nedre del 10 og en øvre del 11 av ankerlinen 5. Hovedformålet med klumpvekten er å avstedkomme et forholdsvis konsentrert strekk i forankringslinen, noe som resulterer i en myk og fleksibel oppførsel av hele forankringssystemet med reduserte dynamiske belast-ningsvirkninger. Klumpvekten gir med andre ord et vesentlig bidrag til forankrings-systemets elastisitet.

En lasteslange 12 strekker seg mellom ankeranordningen 6 og fartøyet 1, for fluidoverføring mellom fartøyet 1 og en rørledning 13 på havbunnen, eller omvendt. Lasteslangen 12 er ved sin nedre ende koplet til rørledningen 13 via svivelanordnin-gen 7, og ved sin øvre ende er slangen utstyrt med en passende tilkoplingsanordning i form av et endestykke 14 for tilkopling til skipets 1 manifoldsystem. I det viste tilfelle er slangen tilkoplet til en baugmanifold 15, men den kunne i stedet være tilkoplet til et annet tilkoplingssted, f.eks. en midtskipsmanifold.

På et sted mellom sine ender er lasteslangen 12 forbundet med klumpvekten 9, slik at klumpvekten danner et skillepunkt mellom en nedre del 16 og en øvre del 17 av slangen. Slik som vist på tegningen, ligger den nedre del 16 av lasteslangen over den tilsvarende nedre del 10 av ankerlinen 5, mens den øvre del 17 av slangen ligger under den tilsvarende øvre del 11 av ankerlinen. Dette forløp av lasteslangen kan oppnås som en naturlig følge av slangens oppdrifts- og vektegenskaper, eller det kan oppnås eller sikres ved at slangen langs den nedre del forsynes med passende oppdriftselementer, mens dens øvre del eventuelt forsynes med passende vektele-menter.

På tegningen er det vist bare én forankringsline og én lasteslange. Dersom det ønskes, kan systemet imidlertid omfatte mer enn én lasteslange, og også mer enn én forankringsline med tilhørende ankere.

Når det gjelder klumpvekten 9, er det klart at denne ikke trenger å være plassert på midten av forankringslinen. For oppnåelse av den ønskede elastisitets-virkning er det imidlertid en fordel at klumpvekten befinner seg på god avstand fra både den nedre ende ved ankeret 6 og fra den øvre ende ved tilkoplingsanordningen 8. Lengdene av de øvre og nedre ankerlinedeler 10, 11 må bl.a. avpasses etter vanndybden på stedet.

Klumpvekten 9 dimensjoneres slik at den under de fleste forhold eller påkjenninger fører til en ganske betydelig vinkelforskjell mellom de tilstøtende deler av linedelene 10 og 11. Således vil linedelen 10 normalt være strukket oppover fra ankeret 6 med vesentlig mindre vinkel med horisontalen enn den vinkel som den øvre linedel 11 danner med horisontalen. Ved kraftig påvirkning på fartøyet 1 fra vind, bølger eller havstrømmer vil hele forankringslinen 5 kunne bli strammet mer enn hva som er vist på tegningen, slik at klumpvekten heves i vannet og vinkelen mellom linedelene 10 og 11 kan nærme seg mer eller mindre 180°. For det tilfelle at klumpvekten 9 senkes i vannmassen, ved at det forankrede fartøy 1 beveger seg mot ankeret 6, er lengden av den øvre ankerlinedel 11 tilpasset slik at klumpvekten ikke når ned til havbunnen 4.

Det foreliggende system er velegnet for overføring av f.eks. hydrokarboner fra en rørledning på en hav- eller sjøbunn til et skip, eller omvendt. Systemet kan også fungere som forankring for et skip under lasting/lossing. Systemet er av SPM-type (Single Point Mooring), hvilket tillater et skip å dreie seg om forankringspunktet med vær og vind, slik at det innstiller seg med baugen mot været. Dette innebærer at systemet, slik som andre SPM-systemer, har den gunstige egenskap at miljøkreftene (bølger, vind, strøm) blir langt lavere enn for et fast forankret skip.

Når systemet frakoples fra skipet, legges klumpvekten ned på sjøbunnen. Det øvre endestykke på lasteslangen legges også ned på bunnen. På denne måte virker klumpvekten som et anker for lasteslangen og forankringslinen når systemet er lagt ned på bunnen.

Rotasjonen av svivelen på ankeret styres av det horisontale strekk i forankringslinen. Klumpvekten medfører at linestrekket kommer tilnærmet horisontalt inn på ankeret, noe som gir et meget gunstig dreiemoment sammenliknet med et tilsvarende SPM-system med oppdriftsbøye. Dette medfører en vesentlig sikrere løsning med hensyn til å oppnå rotasjon av systemet.

Systemer med oppdriftsbøye kan pådra seg betydelige bølgelaster på bøyen. Dette gjelder spesielt for forholdsvis grunt vann. Løsningen med klumpvekt vil derfor bidra til å redusere belastningene i forankringslinen og lasteslangen. For grunt vann vil det av praktiske årsaker være vanskelig å benytte oppdriftsbøye. Systemet med klumpvekt vil derimot også fungere på meget grunt vann (ned mot 10 meters vanndyp, forutsatt tilstrekkelig vanndyp for skipet). Systemet har ingen komponenter med oppdrift som kan springe lekk under drift.

I frakoplet tilstand av systemet vil klumpvekten som nevnt fungere som et anker for lasteslange og forankringsline. Klumpvekten vil dermed holde systemet tilnærmet i ro på sjøbunnen, selv ved ekstreme sjøtilstander. Dette er spesielt viktig på grunt vann, hvor store partikkelbevegelser og hastigheter kan induseres fra bølgene. For systemer med oppdriftsbøye under tilsvarende forhold vil bevegelsen av bøyen kunne gi store bevegelser av systemet på bunnen, med fare for slitasje og skade. I frakoplet tilstand av det foreliggende system er alle systemets elementer beliggende nær bunnen. Dette eliminerer faren for kollisjon med passerende skip.

Claims (3)

1. System for forankring av et fartøy i forbindelse med overføring av fluider, særlig hydrokarboner, mellom fartøyet (1) og et sted på havbunnen (4), hvor systemet omfatter en forankringsline (5) som forløper mellom en tilkoplingsanordning (8) på fartøyet (1) og en ankeranordning (6) på havbunnen (4), karakterisert ved at en klumpvekt (9), som i og for seg kjent, er festet til forankringslinen (5) mellom dennes ender, og at en lasteslange (12) forløper mellom ankeranordningen (6) og et tilkoplingssted (15) på fartøyet (1), idet lasteslangen (12) på et sted mellom sine ender er forbundet med klumpvekten (9), slik at klumpvekten danner et skillepunkt mellom en nedre del (16) og en øvre del (17) av slangen.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den nedre del (16) av lasteslangen (12) ligger over en tilsvarende nedre del (10) av forankringslinen (5), og den øvre del (17) av slangen ligger under en tilsvarende øvre del (11) av forankringslinen.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forankringslinen (5) og lasteslangen (12) er koplet til ankeranordningen (6) via en svivelanordning (7) på ankeranordningen.