NO314093B1 - Fremgangsmåte for å forsterke en offshoreinstallasjon - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å forsterke en offshoreinstallasjon, fortrinnsvis et plattformdekk, ved bortfall av en eller flere av installasjonens naturlige opplagrings-/løftepunkter i forbindelse med montering/demontering og transport av installasjonen, idet bortfallet av ett eller flere av installasjonens naturlige opplagringspunkter kompenseres for ved at krefter som virker i de manglene opplagringspunkter overføres til andre opplag rings/løfte-punkter.

I forbindelse med fjerning av utrangerte olje- og gassinstallasjoner offshore stilles man overfor mange ulike utfordringer av både økonomisk og teknisk art.

Fjerning av slike installasjoner er en stor utgift for oljeselskapene og det vektlegges derfor at slike operasjoner kan gjøres så raskt og effektivt som mulig. Da det generelt er vanskeligere og mer kostbart å arbeide til havs tilstrebes det at så mye som mulig av demontering kan utføres på land.

Det mest sannsynlige er at flere installasjoner vil fjernes ved hjelp av et spesiallaget løftefartøy som har mulighet til å både løfte og fløte dekk så vel som understell inntil fastlandet for videre demontering og destruksjon.

Ved for eksempel fjerning av en bunnfast plattform med understell av stål-fagverk (såkalt "jacket") ser man for seg at dette kan utføres med kun to løfte-/ fløteoperasjoner. I første omgang skjæres dekket løst fra understellet (med konti-nuerlig understøttelse fra løftefartøyet) og fløtes så tii land hvor det kan demonte-res hurtigere og tryggere enn hva tilfelle ville vært til havs. Dernest gjøres tilsva-rende for hele eller deler av understellet.

Den omtalte fremgangsmåte for fjerning av et plattformdekk har store kostnadsmessige gevinster. Den krever dog i enkelte tilfeller at dekket må forsterkes for å tåle løftet og fløtingen inn til fand. Løftefartøyet er fleksibelt med hensyn til størrelse og vekt på dekket, men i noen tilfeller vil ikke fartøyet tilby like god un-derstøttelse som det naturlige understellet gjorde. Da gevinsten ved å løfte-/fløte dekket i én operasjon er så stor, ønsker man i disse tilfellene å forsterke dekket for å omlagre kreftene ut til løftefartøyets opplagringspunkter fremfor å demonte-re/avlaste dekket til havs og fløte dette til land i flere operasjoner.

De aller fleste dekkonstruksjoner består av et rammeverk av stål. Én måte å forsterke en slik konstruksjon på er selvsagt å montere (sveise) nye elementer på det eksisterende. Foreliggende oppfinnelse er et alternativ til denne løsningen.

Et mål med foreliggende oppfinnelse er at den skal gi kostnadsmessige gevinster og være tidsbesparende i forhold til tidligere løsninger som for eksempel montering av nye stålelementer.

Et annet mål med fremgangsmåten er at den skal være fleksibel med hensyn til geometri og laster på konstruksjonen som skal forsterkes.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for å forsterke en offshoreinstallasjon som angitt i innledningen av beskrivelsen, og som er kjennetegnet ved at kreftene fra de manglene opplagringspunkter overføres til de andre opplagringspunkter ved hjelp av forspenningskabler som støpes inn i betong og settes i spenn etter at betongen har herdet.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 og 3.

Oppfinnelsen skal nå nærmere forklares med henvisning til vedlagte figur som viser et utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse.

Med henvisning til figuren er en offshoreinstallasjon 1, som kan være en plattformdekkonstruksjon, vist med tre opplager (opplagringspunkter) 2, 3, 4. Dekkonstruksjonens naturlige opplagringspunkt 2 vil ikke kunne benyttes ved løf-ting og transport av dekket. Kreftene fra det manglende opplagringspunkt 2 må derfor overføres til de andre opplagringspunkter 3, 4. Dette gjøres ved at det an-ordnes en forskaling 7 i form av plast eller tynnvegget stålrør som strekker seg fra opplagrets 3 innfesting med dekkonstruksjonen 1 til opplagrets 2 nedre område og videre til opplagrets 4 innfesting med dekkonstruksjonen 1. En eller flere forspenningskabler 5 innføres sentralt i forskalingshulrommet og fastgjøres i opplagers 3, 4 innfestingsområde med dekkonstruksjonen. Forspenningskabelens 5 innfesting i disse områder er justerbar slik at kabelens oppspenningsnivå kan justeres. Betong

6 fylles inn i forskalingen 7 og omgir således forspenningskabelen 5. Etter at betongen 6 har herdet strammes kabelen 5 til i hver ende, slik at betongen 6 settes under trykk. Man vil således oppnå strekk i kabelen 5 og trykk i den omsluttende betongen 6. Ved pålasting vil så strekkraften i strekk-kabelen 5 øke ytterligere mens trykkraften i betongen 6 reduseres. Etter pålasting vil man fortsatt kunne justere forspenningsgraden selv om man normalt ikke vil justere forspenningen etter at kablene er ferdig oppspent (100%). Her er det et poeng at variasjon av kraften gir veldig lite variasjon av spenning i forspenningskablene. Nesten all vari asjon skjer i betongen (så lenge betongen opplever trykk). Dette er for øvrig kjent i alle forspente konstruksjoner.

Forskalingsrørene kan med fordel være tynnveggede stålrør som gir mot-stand mot utvidelse av diameteren når betongen settes under trykk. Dette gir en 3-dimensjonal spenning i betongen og derved en høyere dimensjonerende spenning, som igjen fører til et mindre tverrsnitt.

Den forspente metoden vil gi besparelse i forhold til å montere/sveise inn nye elementer ved at forspenningskraften vil gi understøttelse for et løft, slik at nedbøyningene i plattformdekket blir mindre. Det vil i mindre grad bli behov for forsterkninger av selve dekket. Dette er påvist i en analyse som kort er omtalt ne-denfor.

Prinsippet med forspenning av betongkonstruksjoner er gammelt og vel ut-prøvd. Dette benyttes ofte i forbindelse med broer og andre konstruksjoner hvor nedbøyning ellers ville være et problem. Det som først og fremst skiller denne oppfinnelsen fra tradisjonell oppspenning er at den ikke er en integrert del av konstruksjonen i utgangspunktet, men monteres som et forsterkende element i etterkant for å bøte på et konstruktivt problem.

Det er gjort analyser på oppfinnelsen i forbindelse med forsterkning av et dekk på en offshoreinstallasjon, slik som omtalt ovenfor. Den vedlagte figuren viser en enkel prinsippskisse for hvordan oppfinnelsen fungerer i det tilfelle som er gjennomregnet. Figuren illustrerer hvordan dekkonstruksjonen 1 lagres på et løfte-fartøy på to opplagringspunkter 3, 4. Midt på dekket derimot er et naturlig opplagringspunkt 2 fjernet og dekket må derfor forsterkes.

Figuren forklarer den statiske virkemåten av forspenningskabelen 5. En for-spenningskabel eller et forspenningsstag er en svært enkel konstruksjon beståen-de av en stålkabel med høy strekkapasitet som støpes inn i betong. Oppfinnelsen har som tidligere nevnt en stor grad av fleksibilitet med hensyn til last, da opp-spenningsnivået kan tilpasses belastningen på dekket. Teoretisk er den mest ideélle oppspenningskraften den kraften som sammen med belastningen giret spenningsnivå lik 0 i betongen.

Med henvisning til figuren vil fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen trinnvis utførelse på følgende måte:

Total tid for montering antas å være 5-6 dager.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å forsterke en offshore-installasjon (1), fortrinnsvis et plattformdekk, ved bortfall av en eller flere av installasjonens naturlige opplagrings-/løftepunkter (2) i forbindelse med montering/demontering og transport av installasjonen (1), idet bortfallet av ett eller flere av installasjonens naturlige opplagringspunkter (2) kompenseres for ved at krefter som virker i de manglene opplagringspunkter (2) overføres til andre opplagrings-/løftepunkter (3, 4),karakterisert vedat kreftene fra de manglene opplagringspunkter (2) overføres tii de andre opplagringspunkter (3, 4) ved hjelp av forspenningskabler (5) som støpes inn i betong og settes i spenn etter at betongen har herdet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat forspenningskablene plasseres i plastrør (7) som fylles med betong (6, 8).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat forspenningskabelens (5) oppspenningsnivå tilpasses belastningen på installasjonen (1) under operasjonsfasen.