NO313275B1

NO313275B1 - Device at a bearing for a pivot tower in a vessel

Info

Publication number: NO313275B1
Application number: NO19940368A
Authority: NO
Inventors: Sigmund Askestad
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 2002-09-09
Also published as: GB2286167A; CA2141266C; NO940368D0; GB9501634D0; GB2286167B; CA2141266A1; NO940368L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved et lager for et dreietårn i et fartøy for boring etter, lagring og/eller utvinning av olje og/eller gass fra en geologisk formasjon under havbunnen, hvilket fartøy via dreietårnet er innrettet til via ankerliner å forankres til havbunnen. The present invention relates to a device at a warehouse for a turret in a vessel for drilling for, storing and/or extracting oil and/or gas from a geological formation under the seabed, which vessel via the turret is arranged to be anchored to the seabed via anchor lines.

Dreietårn av angjeldende type kan ha en diameter på opptil 20 m eller mer og veier opptil 3 000 tonn eller mer, avhengig av konstruksjonen og de materialer som er brukt. Betydelige aksielle krefter virker på dreietårnets opplagringsbane og fundament, dels på grunn av dreietårnets vekt og dels på grunn av dets forankring til havbunnen. De radielle kreftene er ved normal drift forholdsvis små, men kan ved høy sjøgang bli betydelige. Havstrømmer, bølger og vind dreier fartøyet rundt dreietårnets aksielle lengdeakse, med utslag i begge retninger som kan være opptil ca. 20° i løpet av 5-15 min. Fartøyets dreiebilde er imidlertid sammensatt av både lavfrekvente, lange dreiebevegelser og høyfrekvente overlagrede dreiebevegelser. Disse høyfrekvente overlagrede dreiningene er uønsket fordi de medfører meget og hyppige store aksielle lastvekslinger over opplagringsbanen og dets fundament, hvilke over tid kan føre til materialtretthet og slitasje, med påfølgende risiko for sprekker og skadelige ujevnheter i dreietårnets opplagringsbane, hjullager og fundament. Turrets of the type in question can have a diameter of up to 20 m or more and weigh up to 3,000 tons or more, depending on the construction and the materials used. Significant axial forces act on the turret's storage track and foundation, partly due to the turret's weight and partly due to its anchoring to the seabed. The radial forces are relatively small during normal operation, but can become significant during high seas. Ocean currents, waves and wind turn the vessel around the turning tower's axial longitudinal axis, with impacts in both directions that can be up to approx. 20° within 5-15 min. However, the vessel's turning pattern is composed of both low-frequency, long turning movements and high-frequency superimposed turning movements. These high-frequency superimposed rotations are undesirable because they entail very and frequent large axial load changes over the storage track and its foundation, which over time can lead to material fatigue and wear, with a subsequent risk of cracks and harmful unevenness in the turret's storage track, wheel bearing and foundation.

Det er tidligere kjent to typer lagerløsninger mellom dreietårn og fartøy, nærmere bestemt glidelager, og hjullager hvor hjulene er opplagret i rullelager. Two types of bearing solutions between the turret and the vessel were previously known, specifically sliding bearings, and wheel bearings where the wheels are stored in roller bearings.

Ved førstnevnte løsning er dreiemotstanden stor pga. stor friksjon mellom glideelement og glidebane i glidelageret, hvilket resulterer i at det kreves et stort dreiemoment for at dreietårnet kan dreie relativt til fartøyet. Pga. disse forhold vil dreietårnet kunne følge med fartøyets dreining opptil ca. 2 0° eller mer. Dette er uønsket fordi det oppstår store akselerasjoner og ukontrollerte bevegelser når dreietårnet "slipper" og begynner å dreie relativt til fartøyet, noe som fører til redusert sikkerhet på fartøyet/dreietårnet. Videre kan det oppstå uheldig vridning av stigerørene som henger ned fra dreietårnet, samt for store vinkler mellom dreietårnet og ankerlinene. Vridning av stigerørene kan i verste fall føre til brudd i disse, og for store vinkler mellom dreietårnet og ankerlinene kan føre til ødeleggelse av ankerlinenes løpehjul på dreietårnet. Glidelagerløsningen er også mer utsatt for korrosjon som kan føre til øket friksjon med slitasje og ødeleggelse av lagerfunksjonen som følge. Ved den andre type lagerløsning er dreiemotstanden meget liten ved at det benyttes hjul med rullelager i navet. Hjulene løper på en opplagringsbane som er festet til•fundamentet. Ved denne løsningen kan fartøyet dreie fritt rundt dreietårnets lengdeakse fordi friksjonskraften mellom hjulene på dreietårnet og skinnen, er meget liten. Men derved utløses høyfrekvente bølgeinduserte dreininger mellom dreietårnet og fartøyet, hvilket fører til forannevnte hyppige lastvekslinger på opplagringsbanen og fundamentet. Dreietårnet dreier seg så lett at det endog til kan oppstå resonanssvingninger, med et svingesystem hvor dreietårnet utgjør massen, og hvor ankerlinene utgjør fjæren(e) i systemet. Resonanssvingningene vil kunne utløses av bølgene som ofte vil kunne ha en frekvens som sammenfaller med egenfrekvensen for svingesysternet. Slike resonanssvingninger vil i verste fall kunne føre til brudd i ankerlinene og ødeleggelse av dreietårnet og dets lager. With the former solution, the turning resistance is large due to large friction between sliding element and sliding track in the sliding bearing, which results in a large torque being required for the turret to turn relative to the vessel. Because of. these conditions, the turning tower will be able to follow the vessel's turning up to approx. 20° or more. This is undesirable because large accelerations and uncontrolled movements occur when the turret "slips" and begins to rotate relative to the vessel, which leads to reduced safety on the vessel/turret. Furthermore, there may be an unfortunate twisting of the risers that hang down from the turning tower, as well as excessively large angles between the turning tower and the anchor lines. Twisting of the risers can in the worst case lead to breakage in them, and too large angles between the turning tower and the anchor lines can lead to destruction of the anchor lines' running wheels on the turning tower. The sliding bearing solution is also more susceptible to corrosion, which can lead to increased friction with wear and destruction of the bearing function as a result. With the second type of bearing solution, the turning resistance is very small by using wheels with roller bearings in the hub. The wheels run on a storage track that is attached to the•foundation. With this solution, the vessel can turn freely around the turret's longitudinal axis because the frictional force between the wheels on the turret and the rail is very small. However, this triggers high-frequency wave-induced rotations between the turret and the vessel, which leads to the aforementioned frequent load changes on the storage track and foundation. The turret turns so easily that resonant oscillations can even occur, with a swing system where the turret is the mass, and where the anchor lines are the spring(s) in the system. The resonant oscillations will be triggered by the waves, which will often have a frequency that coincides with the natural frequency of the oscillatory system. Such resonant oscillations could, in the worst case, lead to breaks in the anchor lines and destruction of the turret and its bearings.

For å unngå ovennevnte problemer ved de kjente lagerløsningene har det også vært foreslått å anordne en drivanordning i tilknytning til dreietårnet på et fartøy, f.eks. ved å anordne en elektrisk motor eller hydraulisk drevet motor på fartøyet som står i inngrep med en tannkrans på dreietårnet, for å styre dreietårnets bevegelse i forhold til fartøyets hav- og/eller vindinduserte dreining. Dette representerer imidlertid en kostbar og lite sikker måte å styre fartøyets bevegelser på i relasjon til dreietårnet, idet en slik dreieanordning er dyr å anvende, bygge og vedlikeholde og vil utsettes for store påkjenninger som i verste fall vil kunne føre til brudd og utmatting. In order to avoid the above-mentioned problems with the known bearing solutions, it has also been proposed to arrange a drive device in connection with the turret on a vessel, e.g. by arranging an electric motor or hydraulically driven motor on the vessel which engages with a ring gear on the turret, to control the movement of the turret in relation to the vessel's sea- and/or wind-induced turning. However, this represents an expensive and unsafe way of controlling the vessel's movements in relation to the turning tower, as such a turning device is expensive to use, build and maintain and will be exposed to great stress which, in the worst case, could lead to breakage and fatigue.

Det har vært et formål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en anordning ved et lager mellom et dreietårn og et fartøy som ikke er beheftet med ovenstående ulemper, dvs. som har et friksjonsmoment som resulterer i at dreietårnet og fartøyet ikke dreier relativt hverandre før fartøyet og dreietårnet sammen har dreiet minst 2°, men mindre enn 10°. Herved har det vært et formål å eliminere de høyfrekvente dreiebevegelsene mellom dreietårn og fartøy, og som følge derav de hyppige lastvekslingene på opplagringsbanen og fundamentet. Ytterligere et formål med oppfinnelsen har vært å frembringe en lagerløsning som er enkel, kostnadsmessig rimelig å bygge og vedlikeholde og som sikkerhetsmessig er bedre enn de kjente løsningene. It has been an object of the present invention to provide a device at a bearing between a turret and a vessel which is not affected by the above disadvantages, i.e. which has a frictional torque which results in the turret and the vessel not turning relative to each other until the vessel and the turret together have turned at least 2°, but less than 10°. The purpose of this has been to eliminate the high-frequency turning movements between the turret and the vessel, and as a result the frequent load changes on the storage track and the foundation. A further purpose of the invention has been to produce a storage solution which is simple, cost-effective to build and maintain and which, in terms of safety, is better than the known solutions.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved et dreietårn som angitt innledningsvis at dreiemotstanden for dreietårnets lager (5) er kontrollert ved hjelp av en bremse (24,25) eller ved friksjon i selve lageret (5) slik at lagerdreiemotstanden, Mdreietåm ved dynamiske høyfrekvente dreiebevegelser som er mindre enn 2° According to the invention, this has been achieved with a slewing tower as stated at the outset that the turning resistance of the turning tower's bearing (5) is controlled by means of a brake (24,25) or by friction in the bearing itself (5) so that the bearing turning resistance, Mdreietåm at dynamic high-frequency turning movements of less than 2°

(amplitude) er større enn summen av girebevegelsesmomentet Mi og (amplitude) is greater than the sum of the gear movement torque Mi and

ankerlinenes f jærpåvirkningsmoment Manker/ men mindre enn ankerlinenes f jærpåvirkningsmoment Manker, ved lavfrekvente dreiebevegelser som er større enn 10° (amplitude) . The spring impact moment of the anchor lines Lacks/ but less than the anchor lines' spring impact moment Lacks, with low-frequency twisting movements greater than 10° (amplitude) .

De uselvstendige kravene 2-4 angir fordelaktige trekk ved oppfinnelsen. Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere med henvisning til eksempel og til vedlagte tegninger, hvor The independent claims 2-4 state advantageous features of the invention. The invention shall be described in more detail in the following with reference to examples and to the attached drawings, where

Fig. 1 viser et fartøy med dreietårn for boring, lagring Fig. 1 shows a vessel with a turret for drilling, storage

og/eller produksjon av olje og/eller gass til havs. and/or production of oil and/or gas at sea.

Fig. 2 viser i noe større målestokk et riss av en del av Fig. 2 shows on a slightly larger scale a drawing of a part of

fartøyet 1 vist i Fig. 1. the vessel 1 shown in Fig. 1.

Fig. 3 viser kurver som illustrerer et fartøys dreiebevegelser Fig. 3 shows curves illustrating a vessel's turning movements

eller girebevegelser i forhold til et dreietårn. or gear movements relative to a turret.

Fig. 4 viser planriss av et fartøy i forskjellige Fig. 4 shows a plan view of a vessel in different

dreiesituasjoner. turning situations.

Fig. 5 viser grafisk sammenhengen mellom dreieretningen (vinkelen) for fartøy og dreietårn i grader, samt dreiemomentet mellom fartøy og dreietårn som funksjon av tiden. Fig. 6 viser en foretrukken lagerløsning for et dreietårn i et Fig. 5 graphically shows the relationship between the turning direction (angle) for vessel and turret in degrees, as well as the torque between vessel and turret as a function of time. Fig. 6 shows a preferred bearing solution for a turret in a

fartøy. vessel.

Fig. 7 viser eksempel på et lager med bremse. Fig. 7 shows an example of a bearing with a brake.

Fig. 8 viser i prinsipp et dreietårns dreiemotstand sammenholdt med momentet fra ankerlinene ved forskjellige vinkeldreininger for dreietårnet hvor det benyttes forskjellige lagre. Fig. 1 viser skisser, sett h.h.v. fra siden og ovenfra, av et fartøy 1 for boring, produksjon og/eller lagring av olje og/eller gass til havs. Fartøyet er forsynt med et dreietårn 8 som er dreibart anordnet i fartøyskroget 1' og er innrettet til å kunne forankres til havbunnen ved hjelp av ankerliner 7 via dreietårnet. Med uttrykket "fartøy" menes i foreliggende søknad et hvert skip eller flytende konstruksjon som er forankret til havbunnen via et dreietårn. Fig. 2 viser i noe større målestokk et oppriss av en del av fartøyet 1 med dreietårnet 8 vist i Fig. 1. Dreietårnet er opplagret i et lager 5 på et fundament 3 i en brønn 2 i f artøyskroget 1.' . Et antall ankerliner 7 strekker seg fra havbunnen (ikke vist) og opp til dreietårnet nedre ende hvor de er ført over ledehjul 4 og videre opp til kjettingstoppere eller ankervinsjer 6. Fartøyet kan herved dreie rundt dreietårnet og innstille seg fritt eller styrt i forhold til bølger, strøm og vind. Fig. 8 shows, in principle, a turret's turning resistance compared to the moment from the anchor lines at different angular rotations for the turret where different bearings are used. Fig. 1 shows sketches, seen respectively from the side and from above, of a vessel 1 for drilling, production and/or storage of oil and/or gas at sea. The vessel is provided with a turret 8 which is rotatably arranged in the hull 1' and is designed to be able to be anchored to the seabed by means of anchor lines 7 via the turret. In this application, the term "vessel" means any ship or floating structure that is anchored to the seabed via a turret. Fig. 2 shows on a somewhat larger scale an elevation of part of the vessel 1 with the turning tower 8 shown in Fig. 1. The turning tower is stored in a warehouse 5 on a foundation 3 in a well 2 in the vessel's hull 1.' . A number of anchor lines 7 extend from the seabed (not shown) up to the lower end of the turning tower where they are led over guide wheels 4 and further up to chain stoppers or anchor winches 6. The vessel can thereby turn around the turning tower and position itself freely or controlled in relation to waves , electricity and wind.

I en operativ sammenheng vil det fra dreietårnet, foruten ankerlinene 7, strekke seg stigerør og/eller borestrenger 9, men disse og andre rør eller utstyr på dreietårnet og fartøyet skal ikke omtales nærmere her. In an operational context, risers and/or drill strings 9 will extend from the turret, in addition to the anchor lines 7, but these and other pipes or equipment on the turret and the vessel shall not be discussed in more detail here.

Et fartøys dreiebevegelser eller girebevegelser rundt et dreietårn, er som tidligere nevnt sammensatt av langsomme, lavfrekvente bevegelser og høyfrekvente, overlagrede bevegelser. A vessel's turning movements or yawing movements around a turret are, as previously mentioned, composed of slow, low-frequency movements and high-frequency, superimposed movements.

Fig. 3a, b og c illustrerer dette nærmere. Fig. 3a, b and c illustrate this in more detail.

Fig. 3a viser grafisk en teoretisk fremstilling av girebevegelsene for et fartøy som er forankret via et dreietårn. Kurven representerer summen av kurvene vist i Fig. 3b og 3c. Fig 3b viser kurven for de høyfrekvente girebevegelsene. De har en gireperiode som tilsvarer perioden for bølgene som kan være fra 5 til 20 sekunder, avhengig av sjøtilstand eller bølgehøyde. Gireamplitudene er i sin tur avhengig av fartøyets størrelse og midlere retning i forhold til bølgene, foruten fartøyets design eller utforming. For et fartøy av en størrelse som er mest aktuelt som produksjonsfartøy i dag, ca. 100.000 tonn de-plasement, er den største girebevegelsen (i en stormsituasjon i Nordsjøen) ca. 1,5 til 2 grader amplitude ved en svingeperiode på 15 sekunder. Fig. 3c viser kurven for de lavfrekvente, langsomme girebevegelsene. De oppstår ved at fartøyet kan være litt retningsustabilt i forankringssystemet, eller at forankringssystemet som består av ankerliner kan komme i en eller flere resonanser med værkreftene som virker på fartøyet med uregelmessig styrke og retning. Disse svingningene er avhengig av en rekke faktorer, og kan være vanskelig å predikere. De avhenger blant annet av fartøyets geometrisk form og størrelse, dets dypgang, midlere retning i forhold til fartøyets værretning, vanndypet på stedet, ankerlinenes stivhet og de relative retninger mellom vind, bølger og strøm. En annen viktig faktor er plassering av dreietårnet i forhold til baugen på fartøyet. Typisk periode for et fartøy på ca. 100.000 tonn, fortøyd på 300 m dyp med et "catenary" kjettingsystem i Nordsjøen er på 60 til 300 sekunder, og med en girevinkel på opptil 15-20 grader i en stormsituasj on. Fig. 3a graphically shows a theoretical presentation of the yaw movements for a vessel that is anchored via a turret. The curve represents the sum of the curves shown in Fig. 3b and 3c. Fig 3b shows the curve for the high-frequency gear movements. They have a yawing period that corresponds to the period of the waves, which can be from 5 to 20 seconds, depending on sea conditions or wave height. The yaw amplitudes in turn depend on the vessel's size and mean direction in relation to the waves, in addition to the vessel's design or layout. For a vessel of a size that is most applicable as a production vessel today, approx. 100,000 tonnes of displacement, the largest yaw movement (in a storm situation in the North Sea) is approx. 1.5 to 2 degrees amplitude at a swing period of 15 seconds. Fig. 3c shows the curve for the low-frequency, slow gear movements. They arise because the vessel may be slightly unstable in direction in the anchoring system, or that the anchoring system consisting of anchor lines may come into one or more resonances with the weather forces acting on the vessel with irregular strength and direction. These fluctuations depend on a number of factors, and can be difficult to predict. They depend, among other things, on the vessel's geometric shape and size, its draft, mean direction in relation to the vessel's weather direction, the water depth at the site, the stiffness of the anchor lines and the relative directions between wind, waves and current. Another important factor is the location of the turret in relation to the bow of the vessel. Typical period for a vessel of approx. 100,000 tonnes, moored at a depth of 300 m with a "catenary" chain system in the North Sea takes 60 to 300 seconds, and with a yaw angle of up to 15-20 degrees in a storm situation.

De lavfrekvente girebevegelsene kan reduseres betydelig ved bruk av propellere, eller thrustere som ofte er plassert med en retning på tvers av skipet. Da kan de største girevinklene for de lavfrekvente bevegelsene reduseres til rundt 5 grader i en stormsituasjon. The low-frequency yaw movements can be significantly reduced by using propellers, or thrusters which are often placed in a direction across the ship. Then the largest yaw angles for the low-frequency movements can be reduced to around 5 degrees in a storm situation.

Det er som tidligere nevnt de høyfrekvente gire- eller dreiebevegelsene som bidrar til den akkumulerte slitasjen og utmattingsskadene i lageret og det er derfor viktig å eliminere disse bevegelsene. Dette kan i henhold til oppfinnelsen gjøres som beskrevet i det etterfølgende. Fig. 4a viser et planriss av et fartøy som via et dreietårn er dreibart oppankret ved hjelp av ankerliner 7. Fartøyet er rettet inn mot værretningen (vind, bølger, havstrøm) illustrert ved pilen foran baugen. Fig. 4b viser at fartøyet har dreiet en vinkel ai på bakgrunn av endring i værretningen. Det vil nå, etter dreiningen, virke en tangential kraft fra ankerlinene på dreietårnet som påfører dreietårnet et dreiemoment, Manker. Tårnet vil bevege seg en vinkel Otstat sammen med fartøyet, ai er m.a.o. ved denne situasjonen lik astat • Fig. 4c viser fartøyet dreiet ytterligere til en vinkel a2. Dreiemomentet fra ankerlinene, Manker har nå blitt så stort at det vil overvinne dreiemotstanden pga. friksjonen i lageret og dreietårnet vil søke å dreie tilbake mot utgangsstillingen. Da friksjonen som oftest er lavere etter at bevegelsen i lageret har startet, inntar nå dreietårnet en noe mindre vinkel adyn i forhold til fartøyet. Ved en videre dreining vil dreietårnet fortsatt ha denne vinkelen i forhold til sjøbunnen og den bør ikke overstige 5-10°, avhengig av type og størrelse på skip og dreietårn. As previously mentioned, it is the high-frequency gearing or turning movements that contribute to the accumulated wear and fatigue damage in the bearing and it is therefore important to eliminate these movements. According to the invention, this can be done as described below. Fig. 4a shows a plan view of a vessel which via a turret is rotatably anchored by means of anchor lines 7. The vessel is directed towards the direction of the weather (wind, waves, ocean current) illustrated by the arrow in front of the bow. Fig. 4b shows that the vessel has turned an angle ai due to a change in the weather direction. There will now, after the turning, act a tangential force from the anchor lines on the turning tower which applies a torque to the turning tower, Manker. The tower will move an angle Otstat together with the vessel, ai is m.a.o. in this situation equal to astat • Fig. 4c shows the vessel turned further to an angle a2. The torque from the anchor lines, Manker has now become so great that it will overcome the torque resistance due to the friction in the bearing and the turret will seek to turn back towards the starting position. As the friction is usually lower after the movement in the bearing has started, the turret now occupies a somewhat smaller angle adyn in relation to the vessel. In the event of a further turn, the turret will still have this angle in relation to the seabed and it should not exceed 5-10°, depending on the type and size of ship and turret.

Fig. 5 viser grafisk sammenhengen Fig. 5 graphically shows the connection

a) mellom dreieretningen (vinkelen) for fartøy og dreietårn i grader og b) momentet mellom fartøy og dreietårn som funksjon av a) between the turning direction (angle) for vessel and turret in degrees and b) the moment between vessel and turret as a function of

tiden. Den grafiske fremstillingen gjelder langsom (statisk) bevegelse av fartøyet. the time. The graphic representation concerns slow (static) movement of the vessel.

Frem til tidspunktet ti, dreier dreietårnet sammen med fartøyet og a, = ocstat/ jf. foregående avsnitt. Drei emot standen i lageret Mdreietåm er ved dette tidspunkt lik dr ei emot standen fra ankerlinene, Manker. Ved tidspunktet t2 har dreietårnet "sluppet" og dreid tilbake til vinkelen adyn og momentet fra ankerlinen Manker er tilsvarende redusert. Up to time ten, the turret rotates together with the vessel and a, = ocstat/ cf. previous section. Turning towards the stand in the warehouse Mdreietåm is at this point similar to turning towards the stand from the anchor lines, Manker. At time t2, the turret has "released" and turned back to the angle adyn and the torque from the anchor line Manker is correspondingly reduced.

Det er viktig at vinkelen mellom astat og adyn ikke blir for stor, som ved lagerløsninger hvor det benyttes glidelager som nevnt i det foranstående, for i så tilfelle vil momentet fra ankerlinen Manker bli meget stort, noe som vil føre til hurtig tilbakedreiing av dreietårnet med fare for skade på utstyr og de som arbeider om bord i fartøyet. It is important that the angle between astat and adyn does not become too large, as with bearing solutions where sliding bearings are used as mentioned above, because in this case the moment from the anchor line Manker will be very large, which will lead to a rapid backward rotation of the turret with risk of damage to equipment and those working on board the vessel.

En viktig løsning ved oppfinnelsen er derfor at dreiemotstanden, eller rettere sagt, dreiemomentet som følge av friksjonen i lageret Mdreietåm må være mindre enn dreiemotstanden fra ankerlinene <M>anker Ved CCstat <>><1>0°. An important solution of the invention is therefore that the turning resistance, or rather, the torque due to the friction in the bearing Mdreietåm must be less than the turning resistance from the anchor lines <M>anker At CCstat <>><1>0°.

Langsomme, lavfrekvente dreininger eller girebevegelser som nevnt i det foranstående betegnes som "statiske". Ved høyfrekvente, overlagrede- dreiebevelser, betegnet som "dynamiske" bevegelser, vil også treghetsmomentet, Mi for dreietårnet ha vesentlig innflytelse og må medtas (treghetsmomentet har liten eller ingen innflytelse ved "statiske" bevegelser). Slow, low-frequency turns or gear movements as mentioned above are termed "static". In the case of high-frequency, superimposed rotating movements, referred to as "dynamic" movements, the moment of inertia Mi for the turret will also have a significant influence and must be included (the moment of inertia has little or no influence in "static" movements).

En annen viktig betingelse for løsningen i henhold til foreliggende oppfinnelse ef derfor at lagerfriksjonen for lageret i dreietårnet er så stor at dreiemotstanden for dreietårnet Mdreietåm er større enn summen av treghetsmomentet for dreietårnet, Mi og dreiemomentet fra ankerlinen, Manker/ dvs. Another important condition for the solution according to the present invention is therefore that the bearing friction for the bearing in the turning tower is so great that the turning resistance for the turning tower Mdreietåm is greater than the sum of the moment of inertia for the turning tower, Mi and the torque from the anchor line, Manker/ i.e.

for høyfrekvente dreininger for fartøyet < 2° for high-frequency turns for the vessel < 2°

I henhold til en foretrukken løsning ifølge oppfinnelser kan lageret for dreietårnet være utformet som et hjullager som vist i According to a preferred solution according to inventions, the bearing for the turret can be designed as a wheel bearing as shown in

Fig. 6. Lageret omfatter et radialt hjullager med radialt rettede ledehjul 13 som løper langs en skinne 26, samt et vertikalt hjullager med på samme aksling 23 parallelt anordnede hjul 17 som løper på skinner 16 på et fundament 3 på fartøyet. Hjulene 17 i vertikallageret kan hensiktsmessig være anordnet i en boggi 21 som er festet til hver av bærearmene 11 som strekker seg ut fra dreietårnet. En slik hjullagerløsning er i og for seg kjent, men hjulene ved den kjente løsning er opplagret i rullelager som gir for liten rullemotstand, jf. tidligere avsnitt. Det spesielle med den foretrukne utførelsen i hht. foreliggende oppfinnelse består i at hjulene, istedenfor rullelager, er opplagret i glidelager 22. Herved vil det kunne oppnås tilstrekkelig motstand i lageret for dreietårnet slik at de overlagrede dreiebevelsene unngås. Når det gjelder selve beregningen av dreiemotstanden i et lager som nevnt ovenfor, vil denne være avhengig av flere faktorer såsom glidelagerets diameter i forhold til hjuldiameteren og vekten av dreietårn med ankerliner. Denne dreiemotstanden vil kunne beregnes av en fagmann når han kjenner de overordnede dimensjonene, dvs. størrelsen på skipet og formen på dette, dreietårnets diameter og ankerlinens innfestningspunkt osv. Fig. 6. The bearing comprises a radial wheel bearing with radially directed guide wheels 13 which run along a rail 26, as well as a vertical wheel bearing with parallel arranged wheels 17 on the same axle 23 which run on rails 16 on a foundation 3 on the vessel. The wheels 17 in the vertical bearing can suitably be arranged in a bogie 21 which is attached to each of the support arms 11 which extend from the turret. Such a wheel bearing solution is known in and of itself, but the wheels in the known solution are stored in roller bearings which provide too little rolling resistance, cf. previous section. The special feature of the preferred design in terms of the present invention consists in the fact that the wheels, instead of roller bearings, are stored in sliding bearings 22. In this way, it will be possible to achieve sufficient resistance in the bearing for the turning tower so that the superimposed turning bevels are avoided. When it comes to the actual calculation of the turning resistance in a bearing as mentioned above, this will depend on several factors such as the sliding bearing diameter in relation to the wheel diameter and the weight of the turret with anchor lines. This turning resistance will be able to be calculated by a person skilled in the art when he knows the overall dimensions, i.e. the size of the ship and its shape, the diameter of the turning tower and the attachment point of the anchor line, etc.

Ved en ytterligere foretrukken utførelse kan det benyttes hjul opplagret i rullelager, men i så tilfelle må det i tilknytning til lageret på dreietårnet anordnes en bremse som hindrer dreietårnet i å dreie når de høyfrekvente dreiebevegelsene for fartøyet er mindre enn 2° og de "statiske", og som gjør det mulig for fartøyet å dreie når de lavfrekvente bevegelsene er større enn 10° som definert i krav 1. Fig. 7a) og b) viser eksempel på en bremse, sett henholdsvis fra siden og forfra. Figurene viser en båndbremse anordnet i tilknytning til et hjul 17 på et vertikallager for et dreietårn, f.eks. et vertikallager som vist i Fig. 6. Et bremsehjul 25 er anordnet på en aksling 23 som er felles med lagerhjulet 17. Et bremsebånd 24 strekker seg rundt bremsehjulet 23, hvorved bremsekraften kan reguleres ved å trekke i båndet. Hvor mange hjul i et hjullager som bør utstyres med slike bremser vil være gjenstand for beregninger av en fagmann og skal ikke kommenteres nærmere her. Imidlertid skal bemerkes at oppfinnelsen slik den er definert i kravene ikke er begrenset til denne type håndbremser, men at andre typer friksjonsbremser, hydrauliske bremser eller elektriske bremser kan anvendes. Fig. 8 viser i prinsipp et dreietårns dreiemotstand Mdreietårn sammenholdt med dreiemomentet fra ankerlinene, Manker/ for forskjellige lagersystemer ved forskjellige vinkeldreininger for dreietårnet. "Lager 1" representerer et hjullager hvor hjulene i lageret er opplagret i rullelager med svært liten motstand mot dreiing. "Lager 3" er et glidelager med høy friksjonsmotstand og derved høy dreiemotstand som nærmer seg den maksimale verdien for ankerlinemomentet, Manlcer. In a further preferred embodiment, wheels stored in roller bearings can be used, but in this case a brake must be arranged in connection with the bearing on the turret which prevents the turret from turning when the high-frequency turning movements for the vessel are less than 2° and the "static" , and which makes it possible for the vessel to turn when the low-frequency movements are greater than 10° as defined in claim 1. Fig. 7a) and b) show examples of a brake, seen respectively from the side and from the front. The figures show a band brake arranged in connection with a wheel 17 on a vertical bearing for a turret, e.g. a vertical bearing as shown in Fig. 6. A brake wheel 25 is arranged on a shaft 23 which is shared with the bearing wheel 17. A brake band 24 extends around the brake wheel 23, whereby the braking force can be regulated by pulling on the band. How many wheels in a wheel bearing should be equipped with such brakes will be the subject of calculations by a professional and shall not be commented on further here. However, it should be noted that the invention as defined in the claims is not limited to this type of hand brake, but that other types of friction brakes, hydraulic brakes or electric brakes can be used. Fig. 8 shows, in principle, a turret's rotational resistance MTurray together with the torque from the anchor lines, Manker/ for different bearing systems at different angular rotations for the turret. "Bearing 1" represents a wheel bearing where the wheels in the bearing are stored in roller bearings with very little resistance to rotation. "Bearing 3" is a sliding bearing with high friction resistance and thereby high turning resistance which approaches the maximum value for the anchor line moment, Manlcer.

"Lager 2" representerer dreiemotstanden for lageret i henhold til foreliggende oppfinnelse med god margin i forhold til maksimalt ankerlinemoment, men med en ruilemotstand som er stor nok til å sikre at dreietårnet ikke "slipper" i forhold til skipet ved "Bearing 2" represents the turning resistance of the bearing according to the present invention with a good margin in relation to the maximum anchor line moment, but with a rolling resistance that is large enough to ensure that the turret does not "slip" in relation to the ship at

høyfrekvente, bølgeinduserte girebevegelser i skroget. high-frequency, wave-induced yaw movements in the hull.

Claims

1. Device at a warehouse (22) for a turret (4) in a vessel (1) for drilling for, storing and/or extracting oil and/or gas from a geological formation under the seabed, which vessel via the turret is designed to via anchor lines (7) to be anchored to the seabed, characterized by that the turning resistance of the turning tower's bearing (5) is controlled by means of a brake (24,25) or by friction in the bearing itself (5) so that the bearing turns against the stand, Mdreietarn during dynamic high-frequency turning movements that are less than 2° (amplitude) is greater than the sum of the yaw movement moment Ml and the spring action moment of the anchor lines Manker, but less than the spring action moment of the anchor lines Manker for low-frequency twisting movements greater than 10° (amplitude).

2. Device according to claim 1, characterized by that the bearing (5) consists of a wheel bearing where each of the wheels (17) in the bearing is in turn stored in a sliding bearing (22).

3. Device according to claim 1, characterized by that the bearing (5) consists of a wheel bearing where each of the wheels (17) in the bearing is in turn stored in a roller bearing, as a brake is arranged in connection with the bearing (5) for the turret.

4. Device according to claim 3, characterized by that the brake consists of a mechanical band brake (24,25) arranged in connection with the wheels (17) in the warehouse.