NO313921B1 - Elastomerisk stigerörstrekkanordning - Google Patents

Elastomerisk stigerörstrekkanordning Download PDF

Info

Publication number
NO313921B1
NO313921B1 NO19962531A NO962531A NO313921B1 NO 313921 B1 NO313921 B1 NO 313921B1 NO 19962531 A NO19962531 A NO 19962531A NO 962531 A NO962531 A NO 962531A NO 313921 B1 NO313921 B1 NO 313921B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
riser
compression
tension
elements
piston
Prior art date
Application number
NO19962531A
Other languages
English (en)
Other versions
NO962531L (no
NO962531D0 (no
Inventor
Iii Edward Joseph Arlt
Original Assignee
Oil States Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oil States Ind Inc filed Critical Oil States Ind Inc
Publication of NO962531D0 publication Critical patent/NO962531D0/no
Publication of NO962531L publication Critical patent/NO962531L/no
Publication of NO313921B1 publication Critical patent/NO313921B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/002Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling
    • E21B19/004Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling supporting a riser from a drilling or production platform
    • E21B19/006Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling supporting a riser from a drilling or production platform including heave compensators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/09Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods specially adapted for drilling underwater formations from a floating support using heave compensators supporting the drill string

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Stigerørstrekkanordning (100) for påføring av en hovedsakelig konstant strekkraft på et stigerør (105), og for å tillate en flytende plattform (110) å bevege seg innenfor et gitt område langs stigerørets (105) lengdeakse. Anordningen (100) omfatter et antall strekksammenstillinger (120) som hver er koblet til stigerøret (105)- og plattformen (110). Hver av strekksammenstillingene (120) omfatter et øvre element. (135), et nedre element (145), et forbindelseselement. (140) koblet til det øvre (135) og nedre (145) elementet, og mellomliggende elementer (150) koblet til det øvre (135) og nedre (145) elementet 1 et punkt mellom det øvre (135) og nedre (145) elementets ender.I det minste ett av det øvre elementet (135), det nedre elementet (145) og de mellomliggende elementene (150). er tilpasset for å tilveiebringe en konstant strekkkraft. Arrangementet av det øvre elementet (135), det nedre elementet (145), forbindelseselementet (140) og de mellomliggende elementene (150) tilveiebringer en leddforbindelse i hvilken senterlinjen står i vinkel-avstand fra stigerørets (105) lengdeakse med en hovedsakelig konstant verdi over leddforbindelsens bevegelsesområde.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt stigerør-strekkanordninger for bruk på offshoreplattformer, og mer bestemt en strekksammenstilling i henhold til ingressen i det selvstendige krav 1.
Økt oljeforbruk og økende oljepriser har ført til prøveboring og produksjon på geografiske steder som tidligere ble betrak-tet som ikke økonomisk utnyttbare. Slik det kan forventes fører boring og produksjon under disse vanskelige forholdene til problemer som ikke er til stede under mer ideelle forhold. For eksempel er et økende antall fasiliteter plassert offshore for å tappe flere olje- og gassreservoarer. Disse prøvebrønnene bores generelt, og bringes så i produksjon fra flytende plattformer som skaper et sett av problemer som er spesielle for offshoreboring og produksjon.
Offshoreboring og produksjon krever bruk av rørstrenger som strekker seg fra utstyr på sjøbunnen til den flytende plattformen. Disse vertikale rørstrengene, typisk kalt stigerør, frakter materialer og fluider fra sjøbunnen til plattformen, og vice versa, etter som den bestemte anvendelsen krever. Den nedre enden av stigerøret er forbundet med brønnhodesammen-stillingen nær havbunnen, og den øvre enden strekker seg vanligvis gjennom en sentralt plassert åpning i den flytende plattformens skrog.
Ettersom bore- og produksjonsoperasjonene føres ut i dypere farvann øker lengden av stigerøret. Følgelig øker også den ikke understøttede vekten. Konstruksjonssvikt i stigerøret kan oppstå dersom kompressive spenninger i stigerørets elementer overskrider stigerørmaterialets metallurgiske begrensninger. Derfor er det utviklet mekanismer for å unngå denne typen stigerørsvikt.
I en anstrengelse for å minimalisere de kompressive spen-ningene og eliminere, eller i det minste utsette, struktur-svikt, festes oppdrifts- eller ballastelementer til den ned-dykkede del av stigerøret. Disse elementene består vanligvis av syntaktiske skumelementer, eller av individuelle oppdrifts- eller ballasttanker, koblet til stigerørseksjonenes ytre overflate. Til forskjell fra skumelementene er tankene i stand til selektivt å blåses opp med luft eller ballasteres med vann ved bruk av det flytende fartøyets luftkompresjons-utstyr. Disse oppdriftsanordningene skaper oppoverrettede krefter i stigerøret, og kompenserer derfor delvis for de kompressive kreftene skapt av stigerørets vekt. Imidlertid viser erfaringen at disse typer oppdriftsanordninger ikke kompenserer i tilstrekkelig grad for kompressive spenninger eller for andre krefter som stigerøret utsettes for.
For ytterligere å kompensere for potensielt destruktive krefter som angriper stigerøret omfatter de flytende fartøyene andre systemer. Fordi stigerøret er fast festet ved sin nedre ende til brønnhodesammenstillingen, vil det flytende fartøyet bevege seg i forhold til den øvre enden av stigerøret på grunn av vind, bølge og tidevannsoscillasjoner som normalt påtreffes ved offshoreboreomgivelser. Typisk forhindres side-veis utslag av borefartøyet av et system av fortøyningsliner og ankere eller av et system av dynamiske posisjonerings-thrustere som holder fartøyet i en posisjon over den under-sjøiske brønnhodesammenstillingen. Slike posisjonerings-systemer kompenserer for normal strøm og vindbelastning, og de forhindrer atskillelse fra stigerøret på grunn av at far-tøyet skyves bort fra brønnhodestedet. Imidlertid forhindrer ikke disse posisjoneringssystemene det flytende fartøyet fra å oscillere oppover og nedover på grunn av bølge- og tidevannsoscillasjoner. Derfor er stigerørstrekksystemene på far-tøyene primært tilpasset for å opprettholde et oppoverrettet strekk på stigerøret over området av lengdeveisoscillasjoner av det flytende fartøy. Denne typen mekanisme påfører en oppoverrettet kraft på den øvre enden av stigerøret, vanligvis ved hjelp av en kabel, en trinse, eller pneumatisk eller hydraulisk sylinder forbundet mellom fartøyet og den øvre enden av stigerøret.
Imidlertid er pneumatiske og hydrauliske strekksystemer store, tunge og krever utstrakt støtteutstyr. Slikt støtte-utstyr kan omfatte kompressorer, hydraulisk fluid, reser-voarer, rør, ventiler, pumper, akkumulatorer, elektrisk kraft og kontrollsystemer. Kompleksiteten av disse systemene nød-vendiggjør utstrakt og hyppig vedlikehold som, selvfølgelig, resulterer i høye operasjonskostnader. For eksempel omfatter flere stigerørstrekkere hydrauliske aktuatorer som slår opp og ned som respons på bevegelser av det flytende fartøyet. Disse aktive systemene krever en kontinuerlig tilførsel av høytrykksfluid for drift. Således kan en feilfunksjon eliminere tilførselen av dette høytrykksfluidet og bevirke at systemet svikter. Selvfølgelig kan en svikt av strekkeren forårsake at i det minste- en del av stigerøret kollapser.
I en anstrengelse for å overvinne disse problemene er det utviklet strekksystemer som baserer seg på elastomeriske fjærer. De elastomeriske stigerørstrekksystemene tilveiebringer lettere installasjon, krever minimalt vedlikehold og gir en enkel konstruksjon med få bevegelige deler. Disse fjærene drives passivt ved at de ikke krever en konstant til-førsel av energi fra en ytre kilde, slik som en generator. Videre belaster ikke de elastomeriske systemene den flytende plattformen med en overflod av perifert utstyr som hydrauliske systemer trenger for å fungere.
De elastomeriske anordningene drives i skjærmodus, der gummi-lignende fjærer deformeres i skjærretningen for å lagre energi. Skjærmodusdriften har flere ulemper. For eksempel oppviser gummi dårlige utmattelseskarakteristika i skjaer-modusen, noe som kan resultere i en plutselig katastrofal svikt. Når flere gummifjærer er kombinert i serier, forringes systemets pålitelighet hurtig fordi kun én feil i den elastomeriske lastveien svært hurtig kan føre til en katastrofal svikt i hele systemet.
Videre tilveiebringer et ideelt strekksystem en konstant strekkraft for å understøtte stigerøret. Selv om noen av de kompliserte hydrauliske systemene antydet ovenfor kan kontrolleres for å tilveiebringe en hovedsakelig konstant kraft, tilveiebringer ikke de enklere elastomeriske anordningene, som overvinner mange av problemene ved de hydrauliske systemene, understøttelse for stigerøret ved bruk av en konstant kraft. Således skaper endringer i kraften utøvet på stigerøret som respons på lengdeveis utsving av plattformen, uønskede strekkspenningsfluktuasjoner i stigerøret. Disse fluktuasjonene kan forkorte stigerørets brukslevetid betydelig. I tillegg er de nyeste tilgjengelige elastomeriske systemene ganske kompliserte og således ganske dyre.
Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å overvinne, eller i det minste minimalisere, ett eller flere av problemene nevnt ovenfor.
En stigerørstrekkanordning som benytter elastomerputer er fremlagt i GB 2,250,760A. En rekke avstivere og stenger blir benyttet for å kople elastomeriske støtdempere mellom et stigerør og en offshoreplattform for å endre og forbedre responsegenskapene til stigerørstrekkanordningen.
I samsvar med ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et stigerørstrekksystem for påføring av en strekkraft på et stigerør, og tillate en flytende plattform å bevege seg innenfor et gitt område langsetter stigerørets lengdeakse. Stigerørstrekksystemet omfatter et antall strekksammenstillinger, der hver av strekksammenstillingene er koblet til stigerøret og også til plattformen. Hver av strekksammenstillingene omfatter et øvre element, et nedre element, et forbindelseselement koblet til det nedre og øvre elementet og et mellomliggende element koblet til det øvre og nedre elementet. Strekksammenstillingene tilveiebringer en strekkraft på stigerøret ved at i det minste ett av det øvre elementet, det nedre elementet og det mellomliggende elementet er tilpasset til å tilveiebringe en strekkraft.
I samsvar med et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer strekksammenstillingene en strekkraft på stigerøret ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementet plassert inne i i det minste ett av det øvre elementet, det nedre elementet og det mellomliggende elementet. Kompresjonselementene omfatter indre og ytre flenser forbundet med et avbøyningselement hvis fjæringsgrad varierer innenfor et gitt område for å tilveiebringe en hovedsakelig konstant strekkraft over et gitt bevegelsesområde av strekk-sammenst i 11ingene.
I samsvar med et siste aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer strekksammenstillingene en konstant strekkraft på stigerøret ved kombinasjon av variasjonen i fjæringsgrad av kompresjonselementene og den hovedsakelig konstante vinkelen av strekksammenstillingene i forhold til stigerørets lengdeakse.
Strekksammenstillingen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til det selvstendige krav 1 nevnte trekk. Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige kravene.
Fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydelige ved lesing av den etterfølgende detaljerte beskrivelsen og ved henvisning til tegningene, der: figur 1 illustrerer et perspektivriss av et kompresjonselement i samsvar med den foreliggende oppfinnelse,
figur 2 illustrerer et tverrsnitt av kompresjonselementet illustrert i figur 1,
figur 3 illustrerer en del av kompresjonselementets av-bøyningselement, som illustrert i figur 2, i ikke avbøyde og avbøyde tilstander,
figur 4 er en graf av fjæringsgrad versus avbøyning for et kompresjonselement, slik som kompresjonselementet illustrert i figur 1, der kompresjonselementet ikke har noen forsterkninger ,
figur 5 er en graf av ønsket og faktisk kraft versus av-bøyning for et kompresjonselement, slik som kompresjonselementet illustrert i figur 1, der kompresjonselementet ikke har noen forsterkninger,
figur 6 illustrerer et perspektivriss av en annen utførelses-form, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, med en firkantet, segmentert konfigurasjon,
figur 7 illustrerer et perspektivriss av en annen utførelses-form av et kompresjonselement, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, med en sirkulær, segmentert konfigurasjon,
figur 8 illustrerer et perspektivriss av enda en annen ut-førelsesform av et kompresjonselement, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, med en sirkulær, spaltet konfigurasjon,
figur 9 illustrerer et tverrsnitt av et kompresjonselement ifølge figurene 6, 7 og 8,
figur 10 illustrerer et perspektivriss av enda en annen ut-førelsesform av et kompresjonselement, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, med en sirkulær, segmentert konfigurasjon med en sammenhengende ytre flens,
figur 11 illustrerer et perspektivriss av en ytterligere ut-førelsesform av et kompresjonselement, i samsvar med den
foreliggende oppfinnelse, med en sirkulær, spaltet konfigurasjon med en sammenhengende ytre flens,
figur 12 illustrerer et perspektivriss av en utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 13 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 12,
figur 14 illustrerer den typiske bevegelsen av et utførelses-eksempel av en strekksammenstilling under relativ vertikal bevegelse av et stigerør i forhold til en flytende plattform,
figur 15 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger der hver omfatter et øvre element som tilveiebringer en strekkraft og som har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 16 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger der hver omfatter mellomliggende elementer som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 17 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 16,
figur 18 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger,
der hver omfatter mellomliggende elementer som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 19 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 20 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 19,
figur 21 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakk av kompresjonselementer,
figur 22 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og et mellomliggende element som tilveiebringer en strekkraft og har en kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 23 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 22,
figur 24 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og mellomliggende elementer som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 25 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i enda en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og et mellomliggende element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 26 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og mellomliggende elementer som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresj onselementer,
figur 27 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 28 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 27,
figur 29 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer ,
figur 30 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger som hver omfatter mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 31 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 30,
figur 32 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 33 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i enda en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 34 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i enda en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 35 illustrerer et perspektivriss av en annen utførel-sesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element, mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer ,
figur 36 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger ifølge utførelsesformen illustrert i figur 35,
figur 37 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i en annen utførelsesform av et stige-
rørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element, mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 38 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i enda en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element, mellomliggende elementer og et nedre element som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer,
figur 39 illustrerer et delsnitt gjennom et par av motsatte strekksammenstillinger i enda en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem omfattende et antall strekksammenstillinger, der hver omfatter et øvre element, mellomliggende elementer og nedre elementer som tilveiebringer en strekkraft og har kolonnestakker av kompresjonselementer, og
figur 40 illustrerer grafisk responskarakteristika for et utførelseseksempel av et stigerørstrekksystem 100 som omfatter konstruksjonen illustrert i figurene 27-28, med tre strekksystemer likt plassert rundt et stigerør, med en hevarm på 120 cm.
Selv om oppfinnelsen kan underkastes forskjellige modifikasjoner og har alternative former, er spesifikke utførelses-former vist her som eksempler i tegningene og vil beskrives i detalj i det etterfølgende. Imidlertid skal det forstås at oppfinnelsen ikke er ment å skulle være begrenset av de bestemte beskrevne formene. I stedet skal oppfinnelsen dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som følger innenfor oppfinnelsens tanke og rekkevidde slik den er definert i de etterfølgende krav.
Ved å anvende de dynamiske fordeler som gis ved det elastomeriske konstruksjonskonseptet som fortsetter å utnytte de bemerkelsesverdige energilagringsegenskapene for elastomerer, er flere nye løsninger på de foreliggende problemer mulige. På grunn av de enkle elastomeriske elementene som deformerer i kompresjonen i stedet for i skjær, eksisterer potensialet for å i stor grad forbedre påliteligheten, den funksjonelle enkelheten og fremstillings- og kostnadseffektiviteten for stigerørstrekksystemer sammenlignet med tidligere stigerør-strekksystemer, enten de er hydrauliske eller elastomeriske. Slik det vil bli tydelig fra gjennomgang av denne beskrivelsen tillater kompresjonselementene som er beskrevet her som en foretrukket utførelsesform av de beskrevne stigerørstrekk-systemene, konstruksjon og fremstilling av enkle, svært pålitelige stigerørstrekksystemer med lav kostnad.
Før de enkelte konstruksjonene illustrert i tegningene skal beskrives, skal det bemerkes at som følge av det som er beskrevet her kan flere forskjellige stigerørstrekksystemer som opprettholder en hovedsakelig konstant strekkraft, konstrueres. Faktisk er flere alternativer beskrevet her. Fortrinnsvis benytter hvert system elastomeriske elementer som primært drives i kompresjonsmodus. Når slike elementer drives i kompresjonsmodus, tilbyr de iboende fordeler slik som ekstremt lang utmattelseslevetid og drift uten svikt.
Konvensjonelle kompresjonsbelastede elementer har en tendens til å bli stivere når elementet avbøyes. Kraften produsert av et fjærsystem når dette avbøyes gis av følgende ligning:
der F er fjærkraften påført fjæren, x er lik avbøyningen av fjæren, og kc er lik kompresjonsfjæringsgraden av fjærings-systemet. Derfor varierer, for et strekksystem som skal opprettholde en hovedsakelig konstant kraft på stigerøret når plattformen beveger seg, den samlede fjæringsgraden av strekkanordningene omvendt proporsjonalt med avbøyningen av systemet når systemet avbøyes. Med andre ord, når stigerøret
slår ut og komprimerer elementene blir systemets fjæringsgrad mykere i samsvar med ligningen ovenfor.
US patent nr. 5 160 219, publisert 3. november 1992, av samme søker, beskriver forskjellige stigerørstrekksystemer som opprettholder en hovedsakelig konstant strekkraft på stigerøret. Disse systemene anvender elastomeriske elementer som drives i kompresjonsmodus. Hevarmer kontrollerer orienteringen av de elastomeriske elementene for å variere en vertikal komponent av f jæringsgraden når stigerøret slår ut. Selv om disse systemene fungerer ganske bra, anvender de ofte komplekse fjærings- og hevarmsammenstillinger. Anordningene beskrevet her gir de samme fordeler og fortrinn som systemene beskrevet i US patent nr. 5 160 219, likevel er de enklere å konstruere, fremstille og installere.
Det vises nå til tegningene, og det vises først til figur 1, der en foretrukket utførelsesform av et kompresjonselement er illustrert og generelt benevnt ved henvisningstall 10. Kompresjonselementet 10 omfatter et avbøybart element 12, en indre flens 14 og en ytre flens 16. Det avbøybare elementet 12 er fortrinnsvis en avkortet, hul, konisk elastomerisk støpning. De indre og ytre flensene 14 og 16 er fortrinnsvis av metall, men kan også være laget av et komposittmateriale. Det indre diametrale avsnittet av det avbøybare elementet 12 er koblet til et ytre avsnitt av den indre flensen 14, og det ytre diametrale avsnittet av det avbøybare elementet 12 er koblet til et indre avsnitt av den ytre flensen 16. Faktisk kan det mest foretrukne kompresjonselementet 10 mest nøyaktig beskrives som en elastomerisk Belleville-skive (tallerken-fjær) med en begrenset ytre periferi. Den indre flensen 14 kan omfatte en sentralt plassert sylindrisk åpning 15 eller den kan være hel, i avhengighet av stigerørstrekksystemets konfigurasjon.
Flensene 14 og 16 og det avbøybare elementet 12 er fortrinnsvis støpt. De som er kjent med støpte konstruksjoner, vil innse at flere konstruksjonsparametere bør tas i betraktning, slik som formens toleranse og metallinnsatsgrenseflate, konfigurasjon og overflatefinish, elastomerkrymping og varme-overføring. Elementmetodeanalyse (FEM) er ofte anvendelig for å sammenligne beregnede data med faktiske data fra prototyper. Fra betydelig erfaring ved utvikling av prosedyrer for store laminerte elastomeriske lagre skal det bemerkes at for-søk i liten skala ikke i tilstrekkelig grad dupliserer de samme prosesstilstandene som fullskalastøping. Således anbefales fullskala-ubundne og semi-bundne prototyper før faktisk produksjon starter.
Den valgte typen elastomer er avhengig av de karakteristika som kreves for en gitt anvendelse. Fortrinnsvis utvelges, veies og blandes råelastomer, fyllstoff og mykner med omhu for å danne den ønskede sammensetningen, slik det er velkjent for en fagmann på området. Sammensetningen kalandreres så på en valse for å bygge opp kompresjonselementene før støping.
Fortrinnsvis er det avbøybare elementet 12 permanent koblet til metallflensene 14 og 16 ved bruk av en vulkaniserende bindeprosess som er velkjent på området. Stålflensene 14 og 16 utsettes først for grundig rengjøring som starter med på-føring av et løsningsmiddel for å fjerne eventuelt pakke-belegg eller forurensninger gjenværende fra metallforme-prosessen. Stålkomponentene utsettes så for baking ved 230 °C i minst 48 timer for å fjerne eventuell olje eller andre forurensninger som er skadelige for bindingen. Komponentene renses så igjen med løsningsmiddel og blåses til en hvit metallfinish ved bruk av aluminiumoksidsand. Til slutt av-fettes komponentene ved hjelp av damp og kraftrenses med rent løsningsmiddel.
Før bindemidlet påføres metallkomponentene påføres en primer, slik som Chemlock 205, tilgjengelig fra Lord Elastomer Products Corp., 2000 West Grand View Blvd., Erle, PA. 16512, på bindeoverflåtene på flensene 14 og 16. Bindemidlet agi-teres fortrinnsvis kontinuerlig for å sikre tilstrekkelig blanding og påføres så på flensene ved bruk av en sprøyte-kanon drevet av en tørket og filtrert lufttilførsel. Hvert elastomerstykke skjæres fra kalendarvalsen og bygges opp (fortrinnsvis med forsterkninger slik det vil bli beskrevet i det etterfølgende) og sammenstilles i støpeformen. Den sammenstilte støpeformen overføres til en presse for herding, slik det er velkjent for en fagmann på området.
Når det avbøybare elementet 12 er i ikke avbøyd tilstand, holder det den indre flensen 14 i aksiell avstand fra den ytre flensen 16, som illustrert i figur 2. I denne tilstanden danner det avbøybare elementet 12 en gitt konisk vinkel <3 >mellom kompresjonselementets 10 lengdeakse 13 og et "element" av konusen, som er en av de skrå sidene av det avbøybare elementet 12. Når en aksiell last påføres kompresjonselementet 10, beveger den indre flensen 14 seg nærmere den ytre flensen 16 og komprimerer således det avbøybare elementet 12 og øker den koniske vinkelen <3> ved å "rotere" det avbøybare elementet 12 til en mer horisontal posisjon. Faktisk påfører lasten initielt noe skjærbelastning på gummien, men den går hurtig over til en kompresjonsdominant modus når det avbøy-bare elementet 12 roterer nedover og komprimeres mellom den indre flensen 14 og den ytre flensen 16. Kompresjonen og ut-flatingen av det avbøybare elementet 12 er illustrert i figur 3, der elementet 12A representerer det avbøybare elementet 12 i ikke avbøyd tilstand, og elementet 12B representerer det avbøybare elementet 12 i fullstendig avbøyd tilstand.
Det er lett å visualisere at det avbøybare elementet 12 komprimeres og blir mer horisontalt når den indre flensen 14 beveges nedover i forhold til den ytre flensen 16. Imidlertid er det ikke så lett å visualisere den effekten denne bevegelsen har på det avbøybare elementets 12 fjæringsgrad. Som illustrert i figur 3, representerer vektoren 26A det avbøy-bare elementets 12 fjæringsgrad når det er i sin ikke avbøyde tilstand, og vektoren 26B representerer fjæringsgraden av det avbøybare elementet 12 når det er i fullt avbøyd tilstand. Det skal legges merke til at når det avbøybare elementet 12 avbøyes, blir fjæringsgradvektoren 26 mer horisontal og beveger seg fra vektorens 26A posisjon til vektorens 26B posisjon. Rotasjon av fjæringsgradvektoren 26 gjør at størrelsen på vektorens 26 vertikale komponent minker, slik det kan ses ved å sammenligne størrelsen på de vertikale komponentvektorene 28A og 28B. Det skal også bemerkes at størrelsen på vektoren 26 øker noe når det avbøybare elementet 12 komprimeres. Således er størrelsen på den vertikale komponentvektoren 28B noe større enn den ville vært dersom vektorens 26 størrelse forble konstant under rotasjon.
Fordi kompresjonselementets 10 formål er å holde den aksielle kraften hovedsakelig konstant, må størrelsen på fjæringsgradvektorens 28 vertikale komponent minke når det avbøybare elementets 12 aksielle avbøyning x øker. Ved bruk av ligning 1, og når man antar at det er linearitet mellom den ikke av-bøyde tilstanden og den fullstendig avbøyde tilstanden, kan vi se at:
der xi er den aksielle forskyvningen av det avbøybare elementet 12 i ikke avbøyd tilstand, kc^ er den vertikale komponenten av det avbøybare elementets 12 fjæringsgrad i ikke avbøyd tilstand, X£ er aksiell forskyvning av det avbøybare elementet 12 i fullstendig avbøyd tilstand, og kC2 er den vertikale komponenten av det avbøybare elementets 12 fjæringsgrad i fullstendig avbøyd tilstand. Således endres, slik det vises
ved ligningene 2-5, forandringen i fjæringsgradvektorens 26 vertikale komponent 28 for det avbøybare elementet 12 inverst proporsjonalt med endringen i aksiell forskyvning x av det avbøybare elementet 12.
Anvendelsen av ligningene 2-5 er illustrert i figurene 4 og 5. Figur 4 illustrerer en graf 30 av den aksielle lasten F versus aksiell forskyvning x av et kompresjonselement 10. Kurven 32 illustrerer det teoretiske konstruksjonsmålet for et kompresjonselement 10, der den ønskede konstante kraften er 5000 kg. For den bestemte kraften versus avbøyning illustrert av kurven 32 i figur 4, beskriver kurven 38 i grafen 36 illustrert i figur 5 den teoretiske ideelle minskningen i aksiell stivhet, dvs. vertikal fjæringsgrad, når kompresjonselementets 10 avbøyning x varierer fra 2,5 cm til 15 cm. Ved å sette data fra kurvene 32 og 38 inn i ligning 1, kan man lett se at den aksielle kraften forblir konstant dersom fjaeringsgradens vertikale komponentstørrelse endres i samsvar med kurven 38.
Imidlertid ville det være vanskelig å konstruere et kompresjonselement 10 som opprettholder en konstant aksiell kraft på 5000 kg over hele avbøyningsområdet, som i grafene 30 og 36 er illustrert som 15 cm. Kurven 34 illustrerer den faktiske kraften versus avbøyningskarakteristika for en tidlig foreløpig konstruksjon av et kompresjonselement 10. Det er tydelig at over området på 15 cm er ikke den aksielle kraften hovedsakelig konstant. Imidlertid begynner kurven 34 å flate ut over avbøyningsområdet på 7,5-15 cm og nærmer seg den ideelle kurven 32. Med andre ord minsker kurvens 34 stigning mellom 7,5 cm og 15 cm avbøyning. På lignende måte illustrerer kurven 40 verdien som f jaeringsgradens vertikale komponent for den tidlige foreløpige konstruksjonen av kompresjonselementet 10 faktisk minsker med over kompresjonselementets 10 avbøyningsområde. Denne nærmer seg også til-nærmelsesvis den ideelle kurven 38 når den når det operative området mellom 7,5 og 6 cm avbøyning. Således kan kompresjonselementet 10 forspennes slik at det opererer innenfor avbøyningsområdet på 7,5-15 cm, og kraften innenfor kompresjonselementets 10 operative område vil variere mellom 3600 og 5400 kg.
Det skal understrekes at kurvene 34 og 40 ble produsert ved bruk av data fra en tidlig foreløpig konstruksjon. Selv om den tidlige foreløpige konstruksjonen ikke avspeilet den teo-retisk ideelle konstruksjonen, beviste den at f jaeringsgradens vertikale komponent for kompresjonselementet 10 faktisk minsket etter som avbøyningen økte. Således beviste den at konseptet beskrevet her var gjennomførbart. Ved å følge det som er beskrevet her, kan en fagmann på området velge de riktige parameterne for å produsere et kompresjonselement 10 som tilveiebringer en enda mer konstant aksiell kraft innenfor et gitt operasjonsområde.
Ved å avveie enkelte parametere riktig kan et kompresjonselement 10 konstrueres for å tilveiebringe en hovedsakelig konstant aksiell kraft for et forhåndsbestemt avbøynings-område. Flere parametere ved kompresjonselementet 10 kan endres og velges, i avhengighet av den ønskede anvendelsen, for å tilveiebringe en hovedsakelig konstant kraft for å opprettholde hovedsakelig konstant strekk på et stigerør. For eksempel velges det avbøybare elementets 12 stivhet og fasong basert på kraften som det forventes opptrer under bruk, likesom verdien av avbøyningen som vil oppstå når stigerøret slår ut. Således blir det avbøybare elementets stivhet og kompres-sibilitet i stor grad bestemt av valget av elastomerisk materiale. Den koniske vinkelen velges også sammen med fasong og sammensetning av det avbøybare elementet 12 for å tilveiebringe den ønskede endringen i aksiell fjæringsgrad over det ønskede avbøyningsområdet. Det avbøybare elementets 12 faktiske struktur er også viktig, slik det vil beskrives mer detaljert under henvisning til figurene 6-11.
I den mest foretrukne utførelsesformen forsterkes det avbøy-bare elementet 12 av ett eller flere mellomlegg eller forsterkninger 24. Forsterkningene 24 er fortrinnsvis laget av et kompositt- eller metallmateriale. Forsterkningene 24, og spesielt de ringformede forsterkningene som benyttes i et konisk avbøybart element 12, har en tendens til å avstive det avbøybare elementet 12. Et avbøybart element med forsterkninger oppviser større aksiell styrke og er vanskeligere å komprimere enn et uten mellomlegg.
Fasongen av forsterkningene, koblingsavsnittene på de indre og ytre flensene 14 og 16 og de indre og ytre diametrale av-snittene av det avbøybare elementet 12 vil også influere på kompresjonselementets 10 karakteristika. For eksempel kan hver av disse overflatene være rette, og disse overflatenes vinkler kan velges for å oppnå de ønskede karakteristika, dvs. hovedsakelig konstant kraft under avbøyning innenfor et bestemt område. Fortrinnsvis er imidlertid disse elementene buede eller sfæriske. Faktisk er disse forsterkningene motsatt av fasongen som normalt anvendes for vinkelavbøyning. Det er funnet at sfærisk overflate reduserer spenningen som kompresjonselementet 10 utsettes for når det avbøyes og bevirker at det avbøybare elementet 12 "roterer" på en mer kontrollert og lineær måte. Derfor blir kompresjonselementet mer stabilt, mer forutsigbart og krever mindre materiale for å håndtere den samme kraftstørrel sen.
Som illustrert i figur 2, er den indre flensens 14 ytre diametrale avsnitt og det avbøybare elementets 12 ytre diametrale avsnitt konkave. På samme måte er den ytre f lensens 16 indre diametrale avsnitt og det avbøybare elementets 12 indre diametrale avsnitt konvekse for å være komplementære med de konkave overflatene til elementene som de er koblet sammen med. Forsterkningene 24 illustrert i figur 2 kan være buede på samme måte som overflatene på den indre flensen 14, den ytre flensen 16 og det avbøybare elementet 12 for å gjøre kompresjon og rotasjon lettere.
Forsterkningenes 24 kurvatur influerer også på kompresjonselementets 10 avbøyningskarakteristika. I én utførelsesform har forsterkningene 24 og den indre f lensens 14, den ytre flensens 16 og det avbøybare elementets 12 overflater samme kurvatur, noe som betyr at hvert av disses fokuspunkt står i samme avstand fra den respektive overflaten. Konstruert slik forblir det avbøybare elementet 12 generelt mer lineært når det "roterer" og forblir således mer stabilt og forutsigbart sammenlignet med et avbøybart element 12 som ikke har noen mellomlegg eller som har rette mellomlegg.
I den mest foretrukne utførelsesformen har imidlertid forsterkningene 24 og den indre flensens 14, den ytre flensens 16 og det avbøybare elementets 12 overflater samme fokuspunkt, illustrert ved fokuspunktene 25 i figur 2. Med andre ord kan et tverrsnitt gjennom hver av disse overflatene og gjennom kompresjonselementets 10 senter ses på som en del av en respektiv konsentrisk sirkel 27, 29, 31 og 33 som hver har samme fokuspunkt 25, som illustrert i figur 2. Selvfølgelig, siden kompresjonselementet 10 vist i figur 2 er sirkulært, danner fokuspunktet 25 faktisk en "ring" rundt kompresjonselementet 10. I denne konfigurasjonen oppviser det avbøybare elementet 12 en nærmest perfekt linearitet når det roterer under kompresjon.
Det skal bemerkes at dersom de buede forsterkningene 24 illustrert i figur 2 er massive ringer, dreier ikke de buede forsterkningene 24 seg om fokuspunktet 25. I stedet beveger de buede forsterkningene 24 seg lineært opp og ned langs kompresjonselementets 10 lengdeakse 13, på samme måte som sylindriske forsterkninger. Imidlertid gir de buede forsterkningene 24 en dynamisk fordel sammenlignet med rette sylindriske forsterkninger. Dersom det avbøybare elementet 12 inneholdt sylindriske forsterkninger, ville det elastomeriske materialet i det avbøybare elementet 12 ikke rotere lineært under avbøyningen. I stedet ville det elastomeriske materialet deformeres i skjær, slik at det elastomeriske materialet ville bøyes i en bue når den indre flensen 14 beveget seg nærmere den ytre flensen 16. Dette resultatet unngås ved å benytte de buede bindeoverflåtene på den indre flensen 14 og den ytre flensen 16 sammen med de buede forsterkningene 24. De buede overflatene tvinger det elastomeriske materialet i det avbøybare elementet 12 til å rotere som et uniformt legeme eller en kolonne, fordi de buede overflatene har et større fremspringende influerende område på det elastomeriske materialet langsetter avbøynings-retningen. Når den indre flensen 14 beveges mot den ytre flensen 16, komprimeres det elastomeriske materialet inne i arealet mellom de buede overflatene for å gi en økning i massebelastningen når det avbøybare elementet 12 roteres lineært fra dets initielle ubelastede posisjon.
Bruk av spaltede eller segmenterte konfigurasjoner av det avbøybare elementet 12, enten med eller uten forsterknings-mellomlegg, gjør det også lettere å skreddersy kompresjonselementets dynamiske karakteristika over et stort anvendel-sesområde. Figurene 6-11 illustrerer forskjellige utførelses-former som kompresjonselementet kan innta i avhengighet av anvendelsen av kompresjonselementet. For å unngå forvirring vil henvisningstallet som tidligere er benyttet for å beskrive kompresjonselementet 10 benyttes for å beskrive lignende elementer i kompresjonselementene illustrert i figurene 6-11.
De spaltede eller segmenterte konfigurasjonene omfatter spaltede eller segmenterte, avbøybare elementer 12, og eventuelt segmenterte ytre flenser 16. Et spaltet eller segmentert, avbøybart element 12 har en tendens til å virke som multiple avbøybare kolonner eller fjærer anordnet langs omkretsen rundt den indre flensen 14, i kontrast til den av-bøybare "konusen" representert ved den massive sirkulære konfigurasjonen illustrert i figurene 1 og 2. Typisk velges størrelsen av og antallet segmenter eller spalter for å variere fjæringsgraden, for å øke avbøyningsgraden eller for å redusere den aksielle kraften utøvet av kompresjonselementet 10.
De segmenterte konfigurasjonene benytter fortrinnsvis sepa-rate elementer som det avbøybare elementet 12. Figur 6 illustrerer et kompresjonselement med en firkantet, segmentert konfigurasjon. I denne utførelsesformen er den indre flensen 14 firkantet eller rektangulær og har fire langstrakte sider 42. Én ende av et avbøybart element 12 er koblet til hver av sidene 42 i en gitt vinkel som korresponderer med den koniske vinkelen <3> beskrevet tidligere. Den andre enden av hvert av-bøybart element 12 er koblet til et segment på en ytre flens 16. Figur 7 illustrerer et kompresjonselement med en sirkulær, segmentert konfigurasjon. Det sirkulære, segmenterte kompresjonselementet 10 omfatter en sirkulær indre flens 14 som har mye til felles med den indre flensen 14 illustrert i figurene 1 og 2. Én ende av et antall avbøybare elementer 12 er koblet til den indre flensen 14 i en gitt vinkel. Den andre enden av de samme avbøybare elementene 12 er koblet til et segment av en ytre flens 16.
I kontrast til utførelsesformene som anvender et segmentert, avbøybart element, illustrerer figur 8 et kompresjonselement 10 med en sirkulær, spaltet konfigurasjon. I denne utførel-sesformen er et generelt konisk, i et stykke, avbøybart element 12 koblet til en indre flens 14. Det avbøybare elementet 12 er spaltet slik at det avbøybare elementet 12 har et senternav 44 med utoverstrekkende eiker 46. Den radielt ytre enden av hver av eikene 46 er koblet til et segment av en ytre flens 16. Imidlertid, uavhengig av om det benyttes en segmentert eller spaltet konfigurasjon, illustrerer figur 9 et tverrsnitt gjennom kompresjonselementene 10 illustrert i figurene 6, 7 og 8. Det skal bemerkes at de segmenterte og spaltede konfigurasjonene også fortrinnsvis anvender de sfæriske konkave og konvekse overflatene for de avbøybare elementene 12, de indre flensene 14 og segmenter av de ytre flensene 16. Videre kan forsterkningene 24 anvendes som tidligere nevnt.
I de mest foretrukne utførelsesformer har de buede forsterkningene 24 og de buede overflatene av den indre flensen, den ytre flensen 16 og det elastomeriske materialet av det av-bøybare elementet 12 det samme fokuspunktet, som beskrevet under henvisning til figur 2. De samme fordeler som er nevnt tidligere med hensyn på et massivt konisk, avbøybart element 12 gjelder også for et spaltet eller segmentert, avbøybart element 12. Imidlertid, i den mest foretrukne spaltede eller segmenterte utførelsesformen, kan det spaltede eller segmenterte, avbøybare elementet 12 oppvise en enda større stabilitet når det avbøyes på grunn av at de buede fosterkningene 24 også er segmenterte. Således er, til forskjell fra de massive ringene beskrevet tidligere, de segmenterte, buede forsterkningene ikke begrenset til å bevege seg lineært langsetter lengdeaksen 13 når den indre flensen 14 beveger seg mot den ytre flensen 16. I stedet kan de segmenterte, buede forsterkningene rotere om sine respektive fokuspunkter. Således forblir de segmenterte eller spaltede, avbøybare elementene 12 hovedsakelig lineære under avbøyningen fordi det elastomeriske materialet i det avbøybare elementet 12 og de buede forsterkningene 24 i essens roterer om det samme dreie-punktet, dvs. fokuspunktene.
Et kompresjonselement kan også lages der det benyttes et segmentert eller spaltet, avbøybart element 12 og en sammenhengende ytre flens. Figur 10 illustrerer et kompresjonselement 10 med en segmentert konfigurasjon med en sammenhengende ytre flens. Det avbøybare elementets 12 segmenter er lik de som benyttes i utførelsesformen illustrert i figur 7. Imidlertid er de, i stedet for å være koblet til et segment av den ytre flensen, koblet til en sammenhengende ytre flens 16, slik som den som anvendes i kompresjonselementet 10 illustrert i figur 1. På samme måte illustrerer figur 11 et kompresjonselement 10 med en sirkulær, spaltet konfigurasjon med en sammenhengende ytre flens 16. Det avbøybare elementet 12 er lignende det avbøybare elementet illustrert i figur 8. Imidlertid er, i stedet for at det avbøybare elementets 12 eiker er koblet til et segment av en ytre flens, eikenes 46 ende koblet til en sammenhengende ytre flens 16.
Et kompresjonselement 10, slik som det som er beskrevet ovenfor, kan anvendes alene eller i kombinasjon med andre avbøy-bare elementer som en motvektsanordning, en last- eller be-vegelseskompenseringsanordning eller en stigerørstrekkanord-ning. Figur 2 illustrerer kompresjonselementet 10 anvendt alene i et stigerørstrekksystem. Den indre flensen 14 er koblet til et stigerør 18, og den ytre flensen 16 er koblet til en flytende plattform 20. Når plattformen 20 beveger seg i forhold til stigerøret 18 som respons på vannets bevegelse, avbøyes kompresjonselementet 10 aksielt, generelt i retning av dobbeltpil 22. Således tillater kompresjonselementet 10 plattformen 20 å bevege seg i aksiell retning i forhold til stigerøret 18. Plattformens 20 bevegelsesområde i forhold til stigerøret 18 kalles vanligvis "stigerørslag". Mer spesifikt omfatter stigerørslaget et "oppoverrettet slag" og et "ned-overrettet slag". Det oppoverrettede slaget oppstår når stigerørets topp beveger seg oppover i forhold til plattformen, og det nedoverrettede slaget oppstår når stigerørets topp beveger seg nedover i forhold til plattformen. Ideelt minimaliserer kompresjonselementet 10 de kompressive spennin-gene i stigerøret 18 når stigerøret 18 slår ut ved påføring av en hovedsakelig konstant kraft for å opprettholde strekket i stigerøret 18. Derfor øker den aksielle fjæringsgraden under det oppoverrettede slaget og minsker under det nedoverrettede slaget. Et kompresjonselement, slik som det illustrert i figur 2, kan ha en ytre flens 16 med en diameter på 90 cm og en indre flens 14 med en diameter på 23 cm, og en høyde på 33 cm.
Selv om et enkelt kompresjonselement 10 kan anvendes alene som stigerørstrekker, er det ved de fleste anvendelser ønske-lig å benytte et antall kompresjonselementer 10 i et stige-rørstrekksystem. Man skal huske på at et mål ved konstruksjonen av et stigerørstrekksystem er et konstruert system som opprettholder en hovedsakelig konstant kraft på stigerøret når dette slår ut.
Én foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 100 som omfatter et antall kompresjonselementer 10, er illustrert i figurene 12-13. Gjennom hele beskrivelsen av de foretrukne utførelsesformene er lignende elementer identifisert med like henvisningstall. Stigerørstrekksystemet 100 påfører en strekkraft på et stigerør 105 og tillater en flytende plattform 110 å bevege seg innenfor et gitt område langsetter stigerørets 105 lengdeakse 115. Stigerørstrekksystemet 100 omfatter et antall strekksammenstillinger 120. Hver strekksammenstilling 120 er dreieforbundet ved den ene enden med en plattform 110 ved en tappforbindelse 125. Tappforbindelsen 125 kan gjøres mot en nedre overflate eller en sidevegg-overflate (ikke vist) av den flytende plattformen 110. Hver strekksammenstilling 120 er videre dreieforbundet ved en annen ende med stigerøret 105 ved hjelp av en annen tappforbindelse 130. Stigerørstrekksystemet 100 kan omfatte et antall strekksammenstillinger 120 plassert i avstand rundt stigerøret 105, fortrinnsvis på en symmetrisk måte. Fortrinnsvis omfatter stigerørstrekksystemet 100 motsatte par av slike strekksammenstillinger 120 som står i lik vinkel-avstand rundt stigerørets 105 lengdeakse 115.
Hver strekksammenstilling 120 omfatter et elastisk øvre element 135, et stivt forbindelseselement 140, et stivt nedre element 145 og stive mellomliggende elementer 150. Det øvre elementet 135, forbindelseselementet 140, det nedre elementet 145 og de mellomliggende elementene 150 kan være fremstilt av metall- eller komposittmaterialer som har tilstrekkelig styrke for de bestemte lastforholdene. I en foretrukket ut-førelsesform er de, på grunn av det harde miljøet som generelt er til stede ved en offshoreplattform, fremstilt av materialer som er motstandsdyktige mot korrosjon, slik som rustfritt stål. Det øvre elementet 135 og det nedre elementet 145 er dreieforbundet med forbindelseselementet 140 ved tappforbindelser 155 og 160, respektivt. Det øvre elementet 135 og det nedre elementet 145 er videre dreieforbundet med de mellomliggende elementene 150 ved tappforbindelser 165 og 170, respektivt.
Slik det vil beskrives med hensyn til de forskjellige foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse, tilveiebringer stigerørstrekksystemet en strekkraft på stige-røret 105 ved hjelp av et antall strekksammenstillinger. Strekksammenstillingene tilveiebringer i sin tur en strekkraft på stigerøret 105 ved å tilpasse minst ett av det øvre elementet, det nedre elementet og dé mellomliggende elementene til å tilveiebringe en strekkraft ved inkorporering av én eller flere kolonnestakker av kompresjonselementer 10. Disse tilpasningene av de øvre, nedre og mellomliggende elementene anvender forskjellige basisbygge-stener som gjennom hele beskrivelsen av de foretrukne ut-førelsesf ormer vil identifiseres med like henvisningstall.
Strekksammenstillingene 120 i stigerørstrekksystemet 100 tilveiebringer en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 omfattet i hvert av de øvre elementene 135 som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 120. I denne utførelses-formen er forbindelseselementet 140, det nedre elementet 145 og det mellomliggende elementet 150 i strekksammenstillingen 120 stive elementer og tilveiebringer derfor det nødvendige leddet for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 i det elastiske øvre elementet 135. Mer bestemt omfatter hvert øvre element 135 en ytre kanister 175, en indre kanister 180, en sentral aksling 185 integrert med den indre kanisteren 180 og en støtteaksling 190 integrert med den indre kanisteren 180. Den sentrale akslingen 185 strekker seg fra den indre kanisteren 180 gjennom et kammer 195 definert ved det indre av den ytre kanisteren 175 og den indre kanisteren 180, passerer gjennom en sentralt plassert åpning 200 i et endeavsnitt 205 av den ytre kanisteren 175, og er dreieforbundet med plattformen 110 ved tappforbindelsen 125. Støtteakslingen 190 strekker seg fra den indre kanisteren 180 og er dreieforbundet med forbindelseselementet 140 ved tappforbindelsen 155. Kammeret 195 definert av det indre av den ytre kanisteren 175 og den indre kanisteren 180 inneholder en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 med den sentrale akslingen 185 passerende gjennom de sentrale åpningene 15 i kompresjonselementene 10. Den indre kanisteren 180 er plassert inne i og strekker seg fra det indre av den ytre kanisteren 175. Den ytre kanisteren 175 er dreieforbundet med de mellomliggende elementene 145 ved tappforbindelsene 165. Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 120 komprimerer den ytre kanisterens 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 på grunn av leddforbindelsen i strekksammenstillingen 120 tilveiebrakt ved kombinasjonen av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 120 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Som illustrert i figur 14, danner kombinasjonen av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145 og de mellomliggende elementene 150 en lenkeforbindelse der forbindelseselementet 140 kan rotere fritt over en vinkel på omtrent 180 grader under relativ vertikal bevegelse av stigerøret 105 i forhold til plattformen 110. Et enkelt mellomliggende element 150 kan benyttes i strekksammenstillingen 120, men fortrinnsvis er et par av mellomliggende elementer 150 dreibart forbundet på motsatte sider av strekksammenstillingen 120 til det øvre elementet 135 og det nedre elementet 145. Under relativ vertikal bevegelse av stigerøret 105 i forhold til plattformen 110 roterer forbindelseselementet 140 om en senterlinje CL av sammenstillingen 120 i et senterpunkt CP av forbindelseselementet 140. Strekksammenstillingens 120 leddforbindelseskonstruksjon resulterer i en senterlinje CL hvis vinkel i forhold til stigerørets 105 lengdeakse 115 forblir hovedsakelig konstant over hele bevegelsesområdet. Kombinasjonen av kompresjonselementet 10, hvis reaksjonskraft er hovedsakelig konstant som en funksjon av forflytningen, og sammenstillingens 120 leddforbindelseskonstruksjon, som opprettholder en hovedsakelig konstant vinkel mellom senterlinjen CL og lengdeaksen 115, resulterer i et stigerørstrekk-system 100 som tilveiebringer en hovedsakelig konstant strekkraft på stigerøret 105 over hele det relative bevegelsesområdet mellom stigerøret 105 og plattformen 110.
Det vises nå til figur 15, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 300 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 300 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 12-14, bortsett fra at et øvre element 305 anvender et stempel 310 for ytterligere kompresjon av kompresjonselementenes 10 kolonnestakk under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 315, og også tillater økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter det øvre elementet 305 et stempel 310 og en sentral aksling 320 integrert med stemplet 310. Stemplet 310 er plassert inne i et kammer 325 definert av det indre av de indre og ytre kanisterne henholdsvis 330 og 175, der den sentrale akslingen 320 strekker seg fra stemplet 310 og passerer gjennom åpningen 200 i den ytre kanisterens 175 endeavsnitt 205. Kompresjonselementenes 10 kolonnestakk har sitt sete på stemplet 310, der den sentrale akslingen 320 passerer gjennom kompresjonselementenes 10 sentrale åpninger 15. Den sentrale akslingen 320 er videre dreieforbundet med plattformen 110 ved tappforbindelsen 125. Den indre kanisterens 330 støtteaksling 335 er dreieforbundet med forbindelseselementet 140 ved tappforbindelsen 160.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 315 komprimerer den ytre kanisterens 175 endeavsnitt 205 kompresjonselementenes 10 kolonnestakk på grunn av strekksammenstillingens 315 leddforblndelse tilveiebrakt av kombinasjonen av det øvre elementet 305, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. , Videre komprimerer stemplet 310 også kompresjonselementenes 10 kolonnestakk under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 315 på grunn av tappforbindelsen 125 av den sentrale akslingen 320 til plattformen 110. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 315 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figurene 16 og 17, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 400 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 400 strekksammenstillinger 405 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 innlemmet i hvert av de mellomliggende elementene 410 som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 405. Denne utførelsesformens ytelse er nærmest ekvivalent med den som tilveiebringes ved de foregående utførelsesformer som anvender et elastisk øvre element i kombinasjon med stive forbindelses-, mellomliggende og nedre elementer.
I denne utførelsesformen tilveiebringer et stivt øvre element 415, et stivt f orbindelseselement 140 og et stivt nedre element 145 i strekksammenstillingen 305 den nødvendige leddforbindelsen for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet av de elastiske mellomliggende elementene 410. Mer bestemt omfatter hvert mellomliggende element 410 en ytre kanister 420, en støtteaksling 425 integrert med den ytre kanisteren 420, et første stempel 430 og en første sentral aksling 435 integrert med det første stemplet 430. Støtteakslingen 425 strekker seg fra den ytre kanisteren 420 og er dreief orbundet med det øvre elementet 415 ved tappforbindelsen 165. Den første sentralakslingen 435 strekker seg fra det første stempelet 430, plassert inne i et kammer 440 definert av det indre av den ytre kanisteren 420, og passerer gjennom en sentralt plassert åpning 445 i et første endeavsnitt 450 av den ytre kanisteren 420, og er dreieforbundet med det nedre elementet 145 ved tappforbindelsen 170. Kammeret 440 definert av det indre av den ytre kanisteren 420 inneholder en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 med den første sentrale akslingen 435 passerende gjennom kompresjonselementenes 10 sentrale åpninger 15.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 405 komprimerer det første stemplet 430 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 mot den ytre kanisterens 420 første endeavsnitt 450 på grunn av sammenstillingens 405 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av strekksammenstillingens 405 vertikale forlengelse som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 18, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 500 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 500 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen som tidligere er beskrevet under henvisning til figurene 16 og 17, bortsett fra at det mellomliggende elementet 505 anvender et andre stempel 510 for komprimering av et øvre avsnitt av kompresjonselementenes 10 kolonnestakk, mens det første stemplet 430 komprimerer et nedre avsnitt av kompresjonselementenes 10 kolonnestakk under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 515. Mer bestemt omfatter det mellomliggende elementet 505 et andre stempel 510 og en andre sentral aksling 520 integrert med det andre stemplet 510. Den andre sentralakslingen 520 strekker seg fra det andre stemplet 510, plassert inne i et kammer 525 definert av den ytre kanisterens 530 indre, og passerer gjennom en sentralt plassert åpning 535 i den ytre kanisterens 530 andre endeavsnitt 540, og er dreieforbundet med det øvre elementet 415 ved tappforbindelsen 165. Den første sentrale akslingen 435, integrert med det første stemplet 430, strekker seg fra det første stemplet 430 og passerer gjennom en sentralt plassert åpning 545 i et første endeavsnitt 550 av den ytre kanisteren 530, og er dreieforbundet med det nedre elementet
145 ved tappforbindelsen 170.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 415 komprimerer det første og andre stemplet 430 og 510 kolonnestakken av kompresjonselementet 10 mot det første og andre endeavsnittet henholdsvis 550 og 540, av den ytre kanisteren 530 på grunn av strekksammenstillingens 515 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 515 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises til figurene 19 og 20, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 600 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 600 strekksammenstillinger 605 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 innbefattet i et nedre element 610 som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 605. Denne utførelsesformens ytelse er nærmest ekvivalent med den som tilveiebringes ved de foregående utførelsesformer som anvender enten et elastisk øvre element eller mellomliggende elementer i kombinasjon med stive forbindelses-, mellomliggende og nedre elementer eller stive øvre, nedre og forbindelseselementer, respektivt.
I denne utførelsesformen tilveiebringer det stive øvre elementet 415, det stive forbindelseselement 140 og de stive mellomliggende elementene 150 i strekksammenstillingen 605 den nødvendige leddforbindelsen for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske nedre elementet 610. Mer bestemt omfatter det nedre elementet 610 en indre kanister 615, en støtteaksling 620 integrert med den indre kanisteren 615, en sentral aksling 625 integrert med den indre kanisteren 615 og en ytre kanister 630. Støtte-akslingen 620 strekker seg fra den indre kanisteren 615 og er dreieforbundet med forbindelseselementet 140 ved tappforbindelsen 160. Den sentrale akslingen 625 strekker seg fra den indre kanisteren 615, passerer gjennom et kammer 635 definert av det indre av den indre og ytre kanisteren henholdsvis 615 og 630, og passerer gjennom en sentralt plassert åpning 640 i den ytre kanisterens 630 endeavsnitt 645, og er dreieforbundet med stigerøret 105 ved tappforbindelsen 130. Kammeret 635 definert av det indre av den indre og ytre kanisteren henholdsvis 615 og 630, inneholder en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 der den sentrale akslingen 625 passerer gjennom kompresjonselementenes 10 sentrale åpninger 15.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 605 komprimerer den ytre kanisterens 605 endeavsnitt 645 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 på grunn av sammenstillingens 605 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 610, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 605 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 21, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 700 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 700 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen som tidligere er beskrevet under henvisning til figurene 19 og 20, bortsett fra at det nedre elementet 705 er modifisert til å anvende et stempel 710 for ytterligere å komprimere kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 715, og for også å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stige-røret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter nå det nedre elementet 705 et stempel 710 og en andre sentral aksling 720 integrert med stemplet 710. Stemplet 710 er plassert inne i et kammer 725 definert av den indre og ytre kanisterens henholdsvis 730 og 630 indre, der den sentrale akslingen 720 strekker seg fra stemplet 710 og passerer gjennom åpningen 640 i den ytre kanisterens 630 endeavsnitt 645. Kolonnestakken av kompresjonselementer 10 har sitt sete på stemplet 710, der den sentrale akslingen 720 passerer gjennom kompresjonselementenes 10 sentrale åpninger 15. Den sentrale akslingen 720 er videre dreieforbundet med stige-røret 105 ved tappforbindelsen 130. Den indre kanisterens 730 støtteaksling 735 er dreieforbundet med forbindelseselementet 140 ved tappforbindelsen 160.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 505 komprimerer den ytre kanisterens 630 endeavsnitt 645 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 på grunn av strekksammenstillingens 715 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 705, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Videre komprimerer også stemplet 710 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 715 på grunn av tappforbindelsen 130 av den sentrale akslingen 720 med stigerøret 105. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 715 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Ytterligere foretrukne utførelsesformer av stigerørstrekk-systemet anvender strekksammenstillinger der flere elementer er tilpasset til å tilveiebringe en strekkraft på stigerøret 105 ved inkorporering av kolonnestakker av kompresjonselementer 10 i de øvre og mellomliggende elementene, de øvre og nedre elementene, de mellomliggende og nedre elementene og til slutt de øvre, mellomliggende og nedre elementene. Tillegget av ytterligere elementer tilpasset for å tilveiebringe en strekkkraft øker strekkraften og øker også dempeeffekten av kompresjonselementene på vibrasjoner inne i hele systemets struktur. De ytterligere foretrukne utførelsesformene anvender derfor de basisbyggestenene benyttet i de foregående utførelsesformene gjennom hele den gjenværende beskrivelsen av de gjenværende foretrukne utførelsesformene, hvilke elementer vil benevnes med like henvisningstall.
Det vises til figurene 22 og 23, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 800 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 800 strekksammenstillinger 805 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 innbefattet i det øvre elementet og de mellomliggende elementene som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 805. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 805 et elastisk øvre element 135 og elastiske mellomliggende elementer 410 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt nedre element 145. Denne utførelsesformens ytelse er overlegen den som er tilveiebrakt ved de foregående utførelsesformene som kun anvender et enkelt elastisk element, siden tillegget av et ytterligere elastisk element til sammenstillingen tilveiebringer ytterligere strekkraft likesom ytterligere demping av vibrasjoner inne i strukturen. I denne utførelsesformen er forbindelseselementet 140 og det nedre elementet 145 i strekksammenstillingen 805 stive elementer og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelsen for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske øvre elementet 135 og de mellomliggende elementene 410.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 805 komprimerer det øvre elementets 135 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 135, og det første stemplet 430 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i de mellomliggende elementene 410 mot det første endeavsnittet 450 av det mellomliggende elementets 410 ytre kanister 420 på grunn av sammenstillingens 805 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 805 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 24, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 900 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 900 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 22 og 23, bortsett fra at det mellomliggende elementet er modifisert til å anvende et andre stempel for komprimering av et øvre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet, mens det første stemplet komprimerer et nedre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 905. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 905 et elastisk øvre element 135 og elastiske mellomliggende elementer 505 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt nedre element 145.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 905 komprimerer det første og andre stemplet, henholdsvis 430 og 510, kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det første og andre endeavsnittet henholdsvis 550 og 540 av det mellomliggende elementets 505 ytre kanister 530, og det øvre elementets 135 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 135 på grunn av strekksammenstillingens 905 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 905 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 25, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1000 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1000 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen som tidligere er beskrevet under henvisning til figurene 22 og 23, bortsett fra at det øvre elementet er modifisert til å anvende et stempel for ytterligere komprimering av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1005 og også tillater økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1005 et elastisk øvre element 305 og elastiske mellomliggende elementer 410 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt nedre element 145.
Under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1005 komprimerer det øvre elementets 305 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305, og det første stemplet 430 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 410 mot det mellomliggende elementets 410 ytre kanisters 420 første endeavsnitt 450 på grunn av strekksammenstillingens 1005 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjonen av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Videre komprimerer også stemplet 310 inne i det øvre elementet 305 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1005 på grunn av tappforbindelsen 125 av den sentrale akslingen 320 med plattformen 110. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1005 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 26, der en annen utførelsesform av stigerørstrekksystemet 1100 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1100 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen som tidligere er beskrevet under henvisning til figur 24, bortsett fra at det øvre elementet er modifisert til å anvende et stempel for ytterligere komprimering av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1105 og får også tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1105 et elastisk øvre element 305 og elastiske mellomliggende elementer 505 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt nedre element 145.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1105 komprimerer det første og andre stemplet, henholdsvis 430 og 510, kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det første og andre endeavsnittet henholdsvis 550 og 540 av det mellomliggende elementets 505 ytre kanister 530, og det øvre elementets 305 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305 på grunn av strekksammenstillingens 1105 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 305, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Videre komprimerer stemplet 310 også kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1105 på grunn av tappforbindelsen 125 av den sentrale akslingen 320 til plattformen 110. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1105 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figurene 27 og 28, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1200 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 1200 strekksammenstillinger 1205 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 omfattet i både det øvre elementet og det nedre elementet som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1205. Denne utførelsesformens ytelse er nærmest ekvivalent med den som tilveiebringes ved de foregående utførelsesformene som anvender et par av elastiske elementer. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1205 et elastisk øvre element 135 og et elastisk nedre element 610 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt mellomliggende element 150. I denne utførel-sesformen er strekksammenstillingens 1205 forbindelseselement 140 og mellomliggende elementer 150 stive elementer og tilveiebringer derved den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet i de øvre og nedre elementene, henholdsvis 135 og 610.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1205 komprimerer det øvre elementets 135 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 135, og det nedre elementets 610 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 610 på grunn av sammenstillingens 1205 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 135, det nedre elementet 145, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 610. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1205 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 29, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1300 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1300 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen som tidligere er beskrevet under henvisning til figurene 27 og 28, bortsett fra at det øvre elementet og det nedre elementet er modifisert til å anvende stempler for ytterligere å komprimere kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1305, og også for å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1305 et elastisk øvre element 305 og et elastisk nedre element 705 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt mellomliggende element 150. I denne utførelsesformen er forbindelseselement 140 og det mellomliggende element 150 i strekksammenstillingen 1305 stive elementer og tilveiebringer derfor den nød-vendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompr-es j onselementene 10 omfattet i de elastiske øvre og nedre elementene, henholdsvis 305 og 705.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1305 komprimerer det øvre elementets 305 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305, og det nedre elementets 705 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705 på grunn av strekksammenstillingens 1305 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 305, det nedre elementet 705, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Videre komprimerer stemplene 310 og 710 kolonnestakkene av kompresjonselementer 10 inne i det øvre og nedre elementet henholdsvis 305 og 705 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1305 på grunn av tappforbindelsen 125 av den sentrale akslingen 320 til plattformen 110 og tappforbindelsen 130 av den sentrale akslingen 720 til stigerøret 105. Kompresjonen av kompresjonselementer 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1305 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
For å tilveiebringe ytterligere stabilitet for stigerør-strekkerne illustrert i figurene 27-29 tilføyes fortrinnsvis en tverrgående støttestav 1310 for å tilveiebringe støtte for forbindelseselementet 140. Den tverrgående støttestaven 1310 er stivt festet til de mellomliggende elementene 150 og passerer gjennom en åpning 1315 tilveiebrakt ved et senterpunkt på forbindelseselementet 140. Under rotasjon av forbindelseselementet 140 om strekksammenstillingenes senterlinje i senterpunktet tilveiebringer den tverrgående støttestaven 1310 en ytterligere støtte for forbindelseselementet 140.
Det vises nå til figurene 30 og 31, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1400 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 1400 strekksammenstillinger 1405 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av en kolonnestakk av kompresjonselementer 10 omfattet i både det nedre elementet og de mellomliggende elementene som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1405. Ytelsene for denne utførelsesformen er nærmest ekvivalent med den som tilveiebringes ved de tidligere utførelsesformene som anvender et par av elastiske elementer. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1405 et elastisk mellomliggende element 410 og et elastisk nedre element 610 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt øvre element 415. I denne utførelsesformen er strekksammenstillingens 1405 forbindelseselement 140 og øvre element 415 stive elementer og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet i de elastiske mellomliggende og nedre elementene, henholdsvis 410 og 610.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1405 komprimerer det nedre elementets 610 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 610, og det første stemplet 630 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 410 mot det mellomliggende elementets 410 ytre kanisters 420 første endeavsnitt 450 på grunn av sammenstillingens 1405 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 610, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1405 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 32, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1500 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1500 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 30 og 31, bortsett fra at det mellomliggende elementet er modifisert til å anvende et andre stempel for komprimering av et øvre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet, mens det første stemplet komprimerer et nedre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1505. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1505 elastiske mellomliggende elementer 505 og et elastisk nedre element 610 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt øvre element 415. I denne utførelsesformen er forbindelseselementet 140 og det øvre elementet 415 i strekksammenstillingen 1505 stive elementer og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet i de elastiske mellomliggende og nedre elementene, henholdsvis 505 og 610.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1505 komprimerer det første og andre stemplet henholdsvis 430 og 510 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det første og andre endeavsnittet, henholdsvis 550 og 540, av det mellomliggende elementets 505 ytre kanister 530, og det nedre elementets 610 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 610 på grunn av strekksammenstillingens 1505 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 610, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1505 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises til figur 33, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1600 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1600 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 30 og 31, bortsett fra at det nedre elementet er modifisert til å anvende et stempel for ytterligere komprimering av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1605, og for også å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1605 elastiske mellomliggende elementer 505 og et elastisk nedre element 705 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt øvre element 415. I denne utførelses-formen er strekksammenstillingens 1505 forbindelseselement 140 og øvre element 415 stive elementer og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet i de elastiske mellomliggende og nedre elementene, henholdsvis 505 og 705.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1605 komprimerer det nedre elementets 705 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705, og det første stemplet 430 inne i det mellomliggende elementet 410 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 410 mot det mellomliggende elementets 410 ytre kanisters 420 første endeavsnitt 450 på grunn av strekksammenstillingens 1605 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 705, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Videre komprimerer også stemplet 710 inne i det nedre elementet 705 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1605 på grunn av tappforbindelsen 130 av den sentrale akslingen 720 til stigerøret 105. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1605 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises til figur 34, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1700 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1700 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figur 32, bortsett fra at det nedre elementet er modifisert til å anvende et stempel for ytterligere komprimering av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1705, og også for å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1705 elastiske mellomliggende elementer 505 og et elastisk nedre element 705 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140 og et stivt øvre element 415. I denne ut-førelsesformen er strekksammenstillingens 1705 forbindelseselement 140 og øvre element 415 stive elementer og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å mulig-gjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 omfattet i de elastiske mellomliggende og nedre elementene, henholdsvis 505 og 705.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1705 komprimerer det første og andre stemplet, henholdsvis 430 og 510, kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det første og andre endeavsnittet henholdsvis 550 og 540 av det mellomliggende elementets 505 ytre kanister 530, og det nedre elementets 705 ytre kanisters 630 endeavsnitt 640 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705 på grunn av strekksammenstillingens 1705 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 415, det nedre elementet 705, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 150. Videre komprimerer også stemplet 710 inne i det nedre elementet 705 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705 under den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1705 på grunn av tappforbindelsen 130 av den sentrale akslingen 720 til stige-røret 105. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1705 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises til figurene 35 og 36, der en annen foretrukket utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1800 nå vil beskrives. I denne utførelsesformen tilveiebringer stigerørstrekk-systemets 1800 strekksammenstillinger 1805 en strekkraft på stigerøret 105 ved hjelp av kolonnestakker av kompresjonselementer 10 innbefattet i det øvre elementet, det nedre elementet og de mellomliggende elementene som komprimeres under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1805. Denne utførelsesformens ytelse er overlegen den som tilveiebringes ved de tidligere utførelsesformer som kun anvender et par av elastiske elementer. Bruk av et elastisk øvre element, et elastisk nedre element og elastiske mellomliggende elementer resulterer i en leddforbindelse som tilveiebringer maksi-mal strekkraft i kombinasjon med den mest komplette dempingen av vibrasjoner. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1805 et elastisk øvre element 135, elastiske mellomliggende elementer 410 og et elastisk nedre element 610 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement. I denne utførelses-formen er strekksammenstillingens 1805 forbindelseselement 140 et stivt element og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske øvre element 135, de elastiske mellomliggende elementene 410 og det elastiske nedre elementet 610.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1805 komprimerer det øvre elementets 135 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 135, det nedre elementets 610 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 610, og det første stemplet 430 inne i det mellomliggende elementet 410 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i de mellomliggende elementene 410 mot det første endeavsnittet 450 av det mellomliggende elementets 410 ytre kanister 420 på grunn av sammenstillingens 1805 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 135, det nedre elementet 610, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1805 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 37, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 1900 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 1900 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 35 og 36, bortsett fra at det mellomliggende elementet er modifisert til å anvende et andre stempel for komprimering av et øvre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet, mens det første stemplet komprimerer et nedre avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 150 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 120. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 1905 et elastisk øvre element 135, elastiske mellomliggende elementer 505 og elastiske nedre elementer 610 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140. I denne utførelsesformen er strekksammenstillingens 1905 forbindelseselement 140 et stivt element, og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske øvre elementet 135, de elastiske mellomliggende elementene 505 og det elastiske nedre elementet 610.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 1905 komprimerer det første og andre stemplet, henholdsvis 430 og 510, kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det første og andre endeavsnittet henholdsvis 550 og 540 av det mellomliggende elementets 505 ytre kanister 530, det øvre elementets 135 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 135, og det nedre elementets 610 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 610 på grunn av strekksammenstillingens 1905 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 135, det nedre elementet 610, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 1905 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 38, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 2000 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 2000 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figurene 35 og 36, bortsett fra at det øvre elementet og det nedre elementet er modifisert til å anvende stempler for ytterligere å komprimere kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre og nedre elementet under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2005, og også for å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 2005 et elastisk øvre element 305, elastiske mellomliggende elementer 410 og et elastisk nedre element 705 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140. I denne utførelses-formen er forbindelseselementet 140 i strekksammenstillingen 2005 et stivt element og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske øvre elementet 305, de elastiske mellomliggende elementene 410 og det elastiske nedre elementet 705.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2005 komprimerer det øvre elementets 305 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305, det nedre elementets 705 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705, og det første stemplet 430 inne i det mellomliggende elementet 410 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 410 mot det mellomliggende elementets 410 ytre kanisters 420 første endeavsnitt 450 på grunn av strekksammenstillingens 2005 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 305, det nedre elementet 705, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 410. Videre komprimerer også stemplene 310 og 710 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre og nedre elementet henholdsvis 305 og 705 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2005 på grunn av tappforbindelsene 125 og 130 av de sentrale akslingene 320 og 720 til plattformen 110 og stigerøret 105. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 2005 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
Det vises nå til figur 39, der en annen utførelsesform av et stigerørstrekksystem 2100 nå vil beskrives. Stigerørstrekk-systemet 2100 er identisk i form og funksjon med utførelses-formen tidligere beskrevet under henvisning til figur 37, bortsett fra at det øvre elementet og det nedre elementet er modifisert til å anvende stempler for ytterligere å komprimere kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i de øvre og nedre elementene under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2105, og også for å tillate økt relativ vertikal forskyvning mellom stigerøret 105 og plattformen 110. Mer bestemt omfatter hver strekksammenstilling 2105 et elastisk øvre element 305, elastiske mellomliggende elementer 505 og et elastisk nedre element 705 i kombinasjon med et stivt forbindelseselement 140. I denne utførelsesformen er strekksammenstillingens 2105 forbindelseselement 140 et stivt element og tilveiebringer derfor den nødvendige leddforbindelse for å muliggjøre kompresjon av kompresjonselementene 10 innbefattet i det elastiske øvre elementet 305, de elastiske mellomliggende elementene 505 og det elastiske nedre elementet 705.
Under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2105 komprimerer det øvre elementets 305 ytre kanisters 175 endeavsnitt 205 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre elementet 305, det nedre elementets 705 ytre kanisters 630 endeavsnitt 645 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det nedre elementet 705, det første stemplet 430 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det mellomliggende elementets 505 ytre kanisters 530 første endeavsnitt 550, og det andre stemplet 510 komprimerer kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det mellomliggende elementet 505 mot det mellomliggende elementets 505 ytre kanisters 530 andre endeavsnitt 540 på grunn av strekksammenstillingens 2105 leddforbindelse tilveiebrakt ved kombinasjon av det øvre elementet 305, det nedre elementet 710, forbindelseselementet 140 og de mellomliggende elementene 505. Videre komprimerer også stemplene 310 og 710 kolonnestakken av kompresjonselementer 10 inne i det øvre og nedre elementet henholdsvis 305 og 710 under vertikal forlengelse av strekksammenstillingen 2005 på grunn av tappforbindelsene 125 og 130 av de sentrale akslingene 320 og 720 til plattformen 110 og stigerøret 105. Kompresjonen av kompresjonselementene 10 tilveiebringer i sin tur en reaksjonskraft motsatt av den vertikale forlengelsen av strekksammenstillingen 2105 som tilveiebringer strekkraften på stigerøret 105.
I et utførelseseksempel av et stigerørstrekksystem omfattende konstruksjonen illustrert og tidligere beskrevet under henvisning til figurene 27 og 28, med tre strekksammenstillinger 120 jevnt plassert rundt et stigerør 105 med en radiell avstand på omtrent 1,5 m, med et 122 cm forbindelseselement 140, tilveiebrakte stigerørstrekksystemet, slik det er illustrert i figur 40, en hovedsakelig konstant stigerør-strekkraft i området fra omtrent 1500 kN til omtrent 2250 kN, med et operativt slag i området omtrent 1800 mm. Slik en fagmann på området vil se, gitt strekkraftnivåene som typisk kreves i stigerørstrekksystemet 100, vil tappforbindelsene 125, 130, 165 og 170 fortrinnsvis omfatte lagre tilpasset lasttilstandene.
De kombinerte dynamiske karakteristika for kompresjonselementene 10 og strekksammenstillingenes 120 leddkonstruksjon tilveiebringer således et middel for å oppnå et langt operativt slag med en hovedsakelig konstant strekkraft 1 en avgrenset begrensning med betydelig reduserte oscillerende spenninger i stigerøret, noe som derfor betydelig forlenger stigerørets utmattelsestid. Videre tilveiebringer bruk av forbindelseselementet en betydelig fordel ved at hele strekksammenstillingens operative slaglengde alltid vil være kun litt mindre enn to ganger lengden av forbindelseselementet. Den mekaniske fordel tilveiebrakt ved forbindelseselementet har videre en tendens til å flate ut lasten versus avbøyningskurven for stigerørstrekksystemet (dvs. jo lengre forbindelseselement man benytter, jo større avflatingseffekt). Til slutt er den mekaniske fordel tilveiebrakt ved forbindelseselementet størst når det er plassert hovedsakelig vinkelrett på det øvre og nedre elementet.
Som det kan ses fra den ovenfor nevnte beskrivelsen av ut-førelsesf ormene, gir kompresjonselementene 10 betydelige fordeler overfor tidligere systemer. En fagmann på området vil uten tvil være i stand til å benytte denne lærdommen og ytterligere forbedre denne teknikken.

Claims (21)

1. Strekksammenstilling for påføring av en strekkraft på et stigerør (105) og for å tillate en plattform (110) å bevege seg innenfor et gitt område langs en lengdeakse av stigerøret (105) når strekksammenstillingen (120) er koplet til stigerøret (105) og til den flytende plattformen (110), der strekksammenstillingen har et første element (135) som inkluderer en første ende og en andre ende, idet den første enden til det første elementet (135) er tilpasset for å koples til den flytende plattformen; og et andre element (145) som inkluderer en første ende og en andre ende, idet den andre enden til det andre elementet (145) er tilpasset for å tilkoples stigerøret, karakterisert ved at strekksammenstillingen (120) videre inkluderer et forbindelseselement (140) som er koplet til den andre enden til det første elementet (135) og den første enden til det andre elementet (145); og et mellomliggende element (150) som er koplet til det første elementet i et punkt mellom de første og andre endene til det første elementet (135), og til det andre elementet (145) i et punkt mellom de første og andre endene til det andre elementet (145); hvorved i det minste enten det første elementet (135), det andre elementet (145) eller det mellomliggende elementet (150) er et elastisk element med en fjæringsgrad for å tilveiebringe strekkraften.
2. Strekksammenstilling i henhold til krav 1, karakterisert ved at den andre enden til det første elementet er dreibart forbundet til forbindelseselementet, idet den første enden til det andre elementet er dreibart forbundet til forbindelseselementet og at for bindelseselementet er gjennomskåret av en senterlinje av strekksammenstillingen.
3. Strekksammenstilling i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at den andre enden av det første elementet er dreibart forbundet med forbindelseselementet, at den første enden av det andre elementet er dreibart forbundet med forbindelseselementet, og at forbindelseselementet roterer om et senterpunkt i forbindelseselementet når strekksammenstillingen er koplet til stigerø-ret og til den flytende plattformen, og der den flytende plattformen beveger seg innenfor et gitt område langs en lengdeakse for stigerøret.
4. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at forbindelseselementet er hovedsaklig vinkelrett med det første elementet og det andre elementet.
5. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det/de første og/eller andre elementet/elementene omfatter: en ytre kanister koplet til det mellomliggende elementet , en indre kanister koplet til forbindelseselementet, idet den indre kanisteren er plassert inne i og strekker seg fra den ytre kanisteren, og en kolonnestakk av kompresjonselementer innbefattet i et kammer definert av den indre og ytre kanisteren.
6. Strekksammenstilling i henhold til krav 5, karakterisert ved at kolonnestakken av kompresjonselementer omfatter: en kolonnestakk av kompresjonselementer med et topp-kompresjonselement og et bunnkompresjonselement, der stakken av kompresjonselementer er avbøybar som respons på en bestemt relativ bevegelse mellom stigerøret og plattformen langsetter lengdeaksen, idet hvert av kompresjonselementene har: en indre flens med et ytre koplingsavsnitt, en ytre flens med et buet indre koplingsavsnitt, et avbøybart element med en aksiell fjæringsgrad som varierer innfor et gitt område, der det avbøybare elementet kopler den indre flensen med den ytre flensen i et aksielt forhold, der det avbøybare elementet har en første buet ende koplet til den indre flensens ytre koplingsavsnitt, og har en andre buet ende koplet til den ytre flensens indre koplingsavsnitt, og minst en buet forsterkning anordnet i det avbøybare elementet, der det buede ytre koplingsavsnittet, det buede indre koplingsavsnittet og den i det minste ene buede forsterkningen har et felles fokuspunkt langs et sentralt tverrsnitt, idet toppkompresjonselementet er koplet til det ytre sylindriske elementet og bunnkompresjonselementet er koplet til senterstaven, idet relativ aksiell bevegelse av kompresjonselementene i stakken sine indre flenser mot kompresjonselementene i stakken sine respektive ytre flenser komprimerer kompresjonselementene i stakken sine avbøybare elementer og sender den aksielle fjæringsgraden for hvert av de avbøybare elementene, slik at strekkraften på stigerøret forblir hovedsaklig konstant over hele området.
7. Strekksammenstilling i henhold til krav 6, karakterisert ved at minst ett av de avbøybare elementene er formet som en hul, avkortet kjegle med en gitt konusvinkel, en avkortet ende og en fotende, idet den avkortede enden er buet og komplementært koplet til den indre flensens buede ytre avsnitt, og fotenden er buet og komplementært koplet til den ytre flensens buede indre koplingsavsnitt, idet relativ aksiell bevegelse av den indre flensen mot den ytre flensen komprimerer i det minste ett avbøybart element og øker konusvinkelen, for således å redusere den gitte aksielle fjæringsgraden for det minst ene avbøybare elementet.
8. Strekksammenstilling i henhold til krav 7, karakterisert ved at det avbøybare elementets konus har et antall spalter som strekker seg radielt utover fra et sentralt nav.
9. Strekksammenstilling i henhold til krav 5, karakterisert ved at den ytre kanisteren i det første og/eller andre element/elementene er dreibart forbundet med det mellomliggende elementet eller det første eller andre stemplet i det mellomliggende elementet, og der den indre kanisteren i det første eller andre elementet/elementene er dreibart forbundet med forbindelseselementet.
10. Strekksammenstilling i henhold til krav 5, karakterisert ved at det første og/eller andre elementet/elementene videre omfatter et stempel plassert inne i kammeret definert av den indre eller ytre kanisteren i det første og/eller andre elementet/elementene og koplet til den flytende plattformen eller stigerøret, idet stemplet er tilpasset for å komprimere kolonnestakken av kompresj onselementer.
11. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at et stempel til det mellomliggende elementet er dreibart forbundet med det andre elementet, og eventuelt med den ytre kanisteren til det andre elementet, og hvorved den ytre kanisteren til det mellomliggende elementet er dreibart forbundet til det første elementet og eventuelt til den ytre kanisteren til det første elementet.
12. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det mellomliggende elementet innbefatter: en ytre kanister som definerer et kammer, og som eventuelt er koplet med det første elementet eller det første elementets ytre kanister, en kolonnestakk av kompresjonselementer innbefattet i kammeret definert av den ytre kanisteren, og et stempel plassert inne i kammeret og eventuelt koplet til det andre elementet, der stemplet er tilpasset for å komprimere kolonnestakken av kompresjonselementer, eller et første stempel plassert inne i kammeret og eventuelt koplet til det første elementet eller det første elementets kanister, idet det første stemplet er tilpasset for å komprimere et avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer , og et andre stempel plassert inne i kammeret og eventuelt koplet til det andre elementet, idet det andre stemplet er tilpasset for å komprimere et annet avsnitt av kolonnestakken av kompresjonselementer.
13. Strekksammenstilling i henhold til krav 12, karakterisert ved at det første stemplet til det mellomliggende elementet er dreibart forbundet med det første elementet, og eventuelt med det første elementets ytre kanister, og der det mellomliggende elementets andre stempel er dreibart forbundet med det andre elementet, og eventuelt med det andre elementets ytre kanister.
14. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det andre elementet eller et stempel hos det andre elementet er dreibart forbundet med stigerøret.
15. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det andre og/eller første elementet/elementene omfatter: en ytre kanister eventuelt koblet til stemplet, eventuelt til det andre eller første stemplet eller det mellomliggende elementets ytre kanister, en indre kanister koblet til forbindelseselementer, der den indre kanisteren er plassert inne i og strekker seg fra den ytre kanisteren, og en kolonnestakk av kompresjonselementer innbefattet i et kammer definert av de indre og ytre kanisterne.
16. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det mellomliggende elementets ytre kanister er dreibart forbundet med det første elementets ytre kanister, og at det mellomliggende elementets stempel er dreibart forbundet med det andre elementet.
17. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det første elementet er dreibart forbundet med den flytende plattformen.
18. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at forbindelseselementet er dreibart forbundet med de første og andre elementene.
19. Strekksammenstilling i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det mellomliggende elementet er dreibart forbundet med de første og andre elementene.
20. Stigerørsstrekkanordning for påføring av en strekkraft på et stigerør, og for å tillate en flytende plattform å bevege seg innenfor et gitt område langs en lengdeakse av stigerøret, idet stigerørsstrekkanordningen inkluderer et flertall strekksammenstillinger i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at hver av strekksammenstillingene er koplet til stigerøret og til den flytende plattformen.
21. Stigerørsstrekkanordning i henhold til krav 20, karakterisert ved at en vinkel mellom en senterlinje i hver av strekksammenstillingene og stigerørets lengdeakse er hovedsaklig konstant over det gitte bevegelsesområdet.
NO19962531A 1995-06-23 1996-06-14 Elastomerisk stigerörstrekkanordning NO313921B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/494,187 US5628586A (en) 1995-06-23 1995-06-23 Elastomeric riser tensioner system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO962531D0 NO962531D0 (no) 1996-06-14
NO962531L NO962531L (no) 1996-12-27
NO313921B1 true NO313921B1 (no) 2002-12-23

Family

ID=23963415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19962531A NO313921B1 (no) 1995-06-23 1996-06-14 Elastomerisk stigerörstrekkanordning

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5628586A (no)
GB (1) GB2302555B (no)
NO (1) NO313921B1 (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017168A (en) * 1997-12-22 2000-01-25 Abb Vetco Gray Inc. Fluid assist bearing for telescopic joint of a RISER system
US6739804B1 (en) 1999-04-21 2004-05-25 Ope, Inc. SCR top connector
FR2797464B1 (fr) * 1999-08-09 2001-11-09 Bouygues Offshore Dispositif et procede de maintien et de guidage d'un riser, et procede de transfert d'un riser sur un support flottant
EP1379753B1 (en) * 2001-04-11 2009-05-20 Technip France Compliant buoyancy can guide
US6869254B1 (en) 2002-10-23 2005-03-22 Electrowaveusa Riser tensioner sensor assembly
US8141644B2 (en) * 2005-09-14 2012-03-27 Vetco Gray Inc. System, method, and apparatus for a corrosion-resistant sleeve for riser tensioner cylinder rod
US7559723B2 (en) * 2006-02-24 2009-07-14 Technip France Hull-to-caisson interface connection assembly for spar platform
US20080187401A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Tom Bishop Riser tensioner for an offshore platform
US8511997B2 (en) * 2007-12-19 2013-08-20 Sikorsky Aircraft Corporation Uniform fatigue life spherical elastomeric bearing
US7766580B2 (en) * 2008-02-14 2010-08-03 National Oilwell Varco, L.P. Energy managing keel joint
US8275585B2 (en) 2008-04-26 2012-09-25 Sikorsky Aircraft Corporation Spherical elastomeric bearing with improved shim thickness
NO330288B1 (no) * 2008-06-20 2011-03-21 Norocean As Slippforbindelse med justerbar forspenning
NO331342B1 (no) * 2009-09-15 2011-12-05 Nat Oilwell Norway As Stigerors strekkanordning
US20110209651A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-01 My Technologies, L.L.C. Riser for Coil Tubing/Wire Line Injection
US8863846B2 (en) * 2012-01-31 2014-10-21 Cudd Pressure Control, Inc. Method and apparatus to perform subsea or surface jacking
RU2762650C1 (ru) * 2021-04-22 2021-12-21 Акционерное общество «Нижегородский завод 70-летия Победы» Цилиндр мягкой посадки
RU2762651C1 (ru) * 2021-04-26 2021-12-21 Акционерное общество «Нижегородский завод 70-летия Победы» Цилиндр мягкой посадки

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2068279A (en) * 1935-05-27 1937-01-19 Transit Res Corp Elastic spring
US2727534A (en) * 1951-08-25 1955-12-20 O P W Corp Spring actuated assemblies for loading transport trucks with liquids from storage reservoirs
US2836413A (en) * 1952-01-11 1958-05-27 Metalastik Ltd Independent wheel suspension
DE975122C (de) * 1952-01-24 1961-08-24 Continental Gummi Werke Ag Gummimetallelement mit zwei sich in der Axialprojektion und im Seitenriss ueberdeckenden Metallteilen fuer Geraete
USRE24654E (en) * 1952-03-15 1959-06-02 Cupped elastic plunger type snubber
US2781052A (en) * 1953-08-24 1957-02-12 William F Schaetzly Fluid loader
US2953161A (en) * 1955-06-09 1960-09-20 Muller Jacques Apparatus for dispensing liquid
US3068552A (en) * 1960-03-21 1962-12-18 Chain Belt Co Method of making a bearing
GB1219911A (en) * 1967-04-26 1971-01-20 Dunlop Co Ltd Improvements in or relating to vehicle suspension systems
US3537696A (en) * 1968-05-15 1970-11-03 Mack Trucks Multistage suspension
FR2147771B1 (no) * 1971-05-03 1974-05-31 Inst Francais Du Petrole
USRE30262E (en) * 1971-05-27 1980-04-29 Lord Corporation Compressive load carrying bearings
US4043545A (en) * 1974-03-22 1977-08-23 Halliburton Company Sealed cushioning unit
US3958840A (en) * 1975-05-05 1976-05-25 Thiokol Corporation Flexible bearing having reinforcements
US4040690A (en) * 1975-11-17 1977-08-09 Lord Corporation Laminated bearing
US4324194A (en) * 1976-12-10 1982-04-13 Hydra-Rig, Inc. Stabilized hoist rig for deep ocean mining vessel
US4379657A (en) * 1980-06-19 1983-04-12 Conoco Inc. Riser tensioner
US4359095A (en) * 1980-08-04 1982-11-16 Conoco Inc. Well support system
US4449854A (en) * 1981-02-12 1984-05-22 Nl Industries, Inc. Motion compensator system
FR2514439A1 (fr) * 1981-10-09 1983-04-15 Elf Aquitaine Rotule pour pied de colonne montante
GB2113799B (en) * 1982-01-27 1985-08-29 Dunlop Ltd Improvements in or relating to flexible joint means
GB2157799B (en) * 1984-04-17 1988-03-09 Salter Anthony J Pipe supports
GB2160619B (en) * 1984-06-20 1987-10-14 United Technologies Corp Elastomeric high torque constant velocity joint
US4617998A (en) * 1985-04-08 1986-10-21 Shell Oil Company Drilling riser braking apparatus and method
US4883388A (en) * 1985-10-03 1989-11-28 Cherbonnier T Dave Load compensating system
US4662786A (en) * 1985-10-03 1987-05-05 Cherbonnier T Dave Dynamic load compensating system
US4729694A (en) * 1986-06-30 1988-03-08 Lockheed Corporation TLP marine riser tensioner
US4759662A (en) * 1986-06-30 1988-07-26 Lockheed Corporation TLP marine riser tensioner
US4892444A (en) * 1987-02-24 1990-01-09 Dunlop Limited A British Company Resilient unit
US4883387A (en) * 1987-04-24 1989-11-28 Conoco, Inc. Apparatus for tensioning a riser
US4808035A (en) * 1987-05-13 1989-02-28 Exxon Production Research Company Pneumatic riser tensioner
US4886397A (en) * 1987-08-27 1989-12-12 Cherbonnier T Dave Dynamic load compensating system
US4968010A (en) * 1988-03-09 1990-11-06 Odobasic Steven Lazar Slotted disc and elastomeric matrix damper assembly
GB2250763B (en) * 1990-12-13 1995-08-02 Ltv Energy Prod Co Riser tensioner system for use on offshore platforms using elastomeric pads or helical metal compression springs
US5160219A (en) * 1991-01-15 1992-11-03 Ltv Energy Products Company Variable spring rate riser tensioner system
GB2259747A (en) * 1991-09-17 1993-03-24 Ltv Energy Prod Co Elastomeric strut for riser tensioner
US5482406A (en) * 1993-04-15 1996-01-09 Continental Emsco Company Variable spring rate compression element and riser tensioner system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
GB2302555B (en) 1999-06-16
GB9611751D0 (en) 1996-08-07
GB2302555A (en) 1997-01-22
US5628586A (en) 1997-05-13
NO962531L (no) 1996-12-27
NO962531D0 (no) 1996-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5482406A (en) Variable spring rate compression element and riser tensioner system using the same
US5641248A (en) Variable spring rate compression element and riser tensioner system using the same
NO313921B1 (no) Elastomerisk stigerörstrekkanordning
US5299790A (en) Elastomeric strut for an elastomeric riser tensioner
US5160219A (en) Variable spring rate riser tensioner system
RU2463435C2 (ru) Система натяжения для водоотделяющей колонки с верхним натяжением
US4363567A (en) Multiple bore marine riser with flexible reinforcement
US6648074B2 (en) Gimbaled table riser support system
NO173623B (no) Fjaerende kuleledd-understoettelse
JPH0238696A (ja) ライザーの緊張装置
JPS6238592B2 (no)
WO2002029206A1 (en) Gimbaled table riser support system
CN108713099B (zh) 具有弹性的球摆轴承的风力设施
EP2766558B1 (en) Riser tensioner system for off shore oil platforms and petroleum production processes
JPH01500207A (ja) ライザー管支持装置
US7217067B2 (en) Riser keel joint assembly
US6524152B1 (en) Bottom to surface link system comprising a submarine pipe assembled to at least one float
US20070177947A1 (en) Bearing element
CN109774874B (zh) 减振机构及缓冲缸式柔性连接装置
MX2014002864A (es) Ensamblado para transferir fluidos entre un buque y una estructura de torreta montada en dicho buque.
US20240077061A1 (en) Wind turbine alignment tool
US20170240249A1 (en) Bearing assembly for an axially loaded member
NO171570B (no) Boeybar forbindelse for anvendelse i en leddet offshorekonstruksjon
NO171465B (no) Ettergivende offshorekonstruksjon stabilisert ved elastiske paaleanordninger
NO824344L (no) Svivel