NO315641B1 - Anker av platetype, og fremgangsmåte for å anbringe dette - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å forankre flytende konstruksjoner, spesielt en flytende plattform for å utføre operasjoner i dypt farvann.

Det konvensjonelle forankringssystemet er basert på idéen om å holde en flytende konstruksjon i posisjon ved hjelp av forankringsliner, som inkluderer en ankerkjetting med et anker i dennes ende, innført i sjøbunnen for å være istand til å ta imot horisontale belastninger. Et sett av 8 til 16 forankringsliner er gruppert i serier fra overbygget på plattformen til sjøbunnen.

Med utvikling av teknologier for dypvanns oljeutvinning, blir det i økende grad viktig å redusere vekten til forankringssystemet på dekket av plattformen og å redusere mengden av plass som blir opptatt på sjøbunnen av nevnte forankringssystem. Som et resultat av disse kravene, har derfor det såkalte "taut-leg"-systemet blitt innført.

I dette "taut-leg"-systemet er et festepunkt i sjøbunnen påkrevet, ved hvilket punkt forankringslinen for å oppta vertikale belastninger vil være festet, og det blir gjort bruk av elastiske liner i stedet for en kjede av utøyelige ankerkjettinger.

Et antall av anordninger har blitt foreslått som festepunkt på sjøbunnen, der den mest vanlige benyttet av spesialister innen området er påler og ankere.

Påler blir festet på sjøbunnen ved å drive dem inn eller å borre dem inn. Begge teknikker er tilstrekkelig godt kjent av eksperter innen omradet.

Ankere kan klassifiseres i to hovedkategorier: Sugeankere og vertikal-belastningsankere.

Sugeankere innbefatter anordninger som påminner om formen av en opp-og nedvendt kopp, som begraver seg selv i sjøbunnen ettersom et vakuum blir dannet inne i det.

Vertikal-belastningsankere (VLA) består generelt av en flate plater i varierende størrelser, der disse blir drevet inn i sjøbunnen ved hjelp av trekking utøvet på deres fortøyningstrosse, inntil de når den ideelle posisjonen for å oppta de vertikale belastninger som vil bli påkrevet av dem.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et anker av vertikal belastningstype der den prinsipielle karakteristikken er forenkling av operasjon og presisjon ved bruk.

I tillegg til de høye produksjons-og anbringelseskostnadene, er vertikal-belastningsankerne hittil kjent for å ha ulempen av å kreve en betraktelig slepedistanse. I de fleste tilfeller blir ankeret plassert på sjøbunnen festet til sin(e) fortøyningstrosse(r), og blir dratt av en slepebåt slik at det inntar en spesifikk helningsvinkel i forhold til sjøbunnen, trenger inn i sjøbunnen og fester seg deri.

US-patent 5.353.732 av 11. oktober 1994 og brasiliansk patent PI-9206838-3 A, publisert den 31. oktober 1995 beskriver ankere av denne typen.

Typen av sjøbunn er en viktig faktor å bli tatt i betraktning når det skal velges hvilken ankertype som skal benyttes i forankringsoperasjonen, siden ankeret, avhengig av forholdene, vil kunne gli over sjøbunnen uten å trenge inn i den eller også kan trenge inn uten å tilveiebringe den ønskede innfesting.

Ulike anordninger har blitt foreslått for å løse problemer av denne type. For eksempel fremlegger US-patent 4.356.788 av 2. november 1982 bruken av en anordning som inneholder en eksplosiv ladning som skal festes til ankeret og som blir aktivert av en mekanisme som utløser ankeret med et visst trykk når ankeret når sjøbunnen. Dette tilleggstrykket hjelper til å føre ankeret inn i sjøbunnen.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et anker til festing av bevegelige konstruksjoner på sjøbunnen som er istand til å oppta vertikale belastninger, som er lette å anbringe, som medfører lave kostnader og som er svært nøyaktige.

En hovedfordel med ankeret i henhold til den foreliggende oppfinnelse sammenlignet med tidligere kjente ankere av samme type, er at det blir benyttet en anbringelsesfremgangsmåte som eliminerer behovet for å slepe ankeret for å få det til å gå inn i sjøbunnen, og som derfor gjør det fordelaktig å benytte det ved anbringelse på steder som er overfylt med et stort antall liner på sjøbunnen.

Et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et anker av platetypen innbefattende: En flat plate som har en sentral del av i det vesentlige rektangulær form, utstyrt med sidekanter som er hellet i forhold til platens plan;

en spiss frontdel på ankeret;

en utskjæring i den delen som samsvarer med bakparten av ankeret for å tillate festing av en anordning benyttet til å slippe ankeret;

to langsgående uthulte ører gjensidig parallelt utstrekkende normalt på den øvre overflaten på det sentrale partiet av den flate platen, der fortøyningstrossene til ankeret vil være festet;

to langsgående skinner som strekker seg normalt til platens plan på den nedre overflaten av det sentrale partiet, og som konvergerer med en spiss vinkel mot frontdelen av ankeret;

to vertikale spor tilveiebragt på de øvre endene av nevnte ører, nærmere bakdelen enn frontdelen av ankeret, hvorved bøyler for å feste fortøyningstrossene til bakdelene av ankeret kan bli utført;

to langsgående spor som strekker seg fra det sentrale partiet av nevnte ører så langt som til den nedre ende derav, for å ta imot bøylene for å feste fortøyningstrossene til frontdelen av ankeret; og

forskyvbare plugger i nevnte langsgående spor for å begrense vandringen til nevnte bøyler.

Et andre aspekt med oppfinnelsen innbefatter en fremgangsmåte for å bringe i stilling ankeret av platetypen som benytter en slippanordning, kjennetegnet ved at den innbefatter følgende trinn: a) Å ta sammenstillingen utgjort av nevnte slippanordning forbundet med nevnte anker ombord i et første fartøy til en slipposisjon; b) å bringe en forankringsline for ankeret til et andre fartøy lokalisert nær slipplokaliseringen, der slippanordningen har støtte av kabler som blir holdt festet til det første fartøyet; c) å senke nevnte sammenstilling, festet til sine respektive kabler, ned til et nivå over sjøbunnen og løsne støttekablene til slippanordningen for å tillate sammenstillingen å falle ved hjelp av tyngdekraften og å trenge inn i sjøbunnen; d) dra opp slippanordningen til ankeret, og få det ombord på nevnte første fartøy; e) slepe nevnte forankringsline av ankeret ved hjelp av et andre fartøy inntil overflaten på ankeret inntar en posisjon som er normal på forankringslinen, og som sikrer et nødvendig grep for å forankre den bevegelige konstruksjonen; f) feste endene av forankringslinen til en merkebøye for å holde den inntil den bevegelige konstruksjonen ankommer i lokaliseringen; og g) dra opp forankringslinen ved hjelp av bøyen og et fartøy, og feste nevnte forankringsline til trossene av nevnte bevegelige konstruksjon, og å løsgjøre

merkebøyen.

Pålelegemet er fylt med et tungt materiale, for eksempel støpejern, hematitt, betong, eller lignende. Figur 1 viser et perspektivriss av en utførelsesform av ankeret i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Figur 2 viser ankeret fra figur 1 i et sideriss og i et bakriss.

Figur 3 viser et perspektivriss av slippanordningen med ankeret festet ved dens nedre ende. Figur 4 viser ved hjelp av side-og frontriss detaljer av måten hvorved ankeret er forbundet med slippanordningen.

Figurene 5 til 10 viser trinnene i fremgangsmåten for å bringe ankeret i stilling.

For å hjelpe forståelsen av den foreliggende oppfinnelse, vil den bli beskrevet i sammenheng med figurene som er vedlagt. Det skal imidlertid understrekes at figurene bare illustrerer en utførelsesform for oppfinnelsen som ikke dermed begrenser omfanget av oppfinnelsen. Det vil være opplagt for en fagperson at det er mulig å bruke ankere av ulike formater innenfor omfanget av kravene.

Som det kan ses fra figurene 1 og 2, innbefatter ankeret 1 en flat plate som danner et sentralt parti 2 av i det vesentlige rektangulær form, tilveiebragt med sidekanter 3a, 3b med en viss helning i forhold til planet til det sentrale partiet 2 på platen. Kanten 4, som samsvarer med frontpartiet av ankeret 1, har en spiss form, mens kanten S plassert i partiet samsvarende med bakdelen av ankeret danner en utskjæring 6 for å tillate festing av en anordning 7 - vist mer i detalj i figur 3 - for å benyttes når det blir sluppet.

På dets øvre overflate, er ankeret 1 tilveiebragt med to langsgående uthulte ører 8a, 8b som er gjensidig parallelle og som står normalt på det sentrale partiet 2 av den flate platen, og til hvilken kjettingene eller fortøyningstrossene til ankeret vil være festet (vist nedenfor). To langsgående skinner 9a, 9b er festet på den nedre overflaten av det sentrale partiet 2, normalt på planet av den nedre overflaten, men konvergerende i en spiss vinkel mot frontdelen av ankeret 1. Den uthulte delen av ørene 8a, 8b, har en spesiell form for å tilveiebringe bøyler 1 la. 1 lb, 13a, 13b til hvilke ankerkjettingene vil være festet.

Bøylene lia, 1 lb på bakdelen er hver tilveiebragt i et respektivt vertikalt spor 12a, 12b plassert nær de øvre endene av ørene 8a, 8b, mens bøylene 13a, 13b på frontdelen av ankeret er tilveiebragt nær de nedre endene av de samme ører i et langsgående spor 14a, 14b, der deres vandring imidlertid blir begrenset av skjærbolter 15a, 15b, 16a, 16b.

Figurene 3 og 4 viser detaljer av anordningen 7 benyttet for å assistere ved slipping av ankeret 1 i henhold til oppfinnelsen. Det blir brukt en påle 17 somm innbefatter et i det vesentlige sylindrisk legeme 18, fylt i forkant med vekter slik som blokker med støpejern, jernmalm eller lignende, og som har stabiliserende finner 19 i sin øvre ende

og en i det vesentlige konisk tupp 20 i sin nedre ende, der spissen 20 er tilveiebragt med midler 21 for å feste ankeret 21; der midlene 21 for eksempel kan være en plate 22 festet til ankerplaten ved hjelp av fire skjærbolter 23 som er noe plassert tilbake fra tuppen av pålen 17. Når sammenstillingen utgjort av ankeret 1 og pålen 17 støter sammen med sjøbunnen, vil boltene 23 briste og løsne pålen 17 som kan bli benyttet for senere gjenbruk.

Sammenstillingen blir sluppet ved bruk av fartøyer av slepebåtstype ved å tillate pålen som bærer ankeret i sin tupp, å falle ved hjelp av tyngdekraft fra en forutbestemt høyde, slik at ankeret oppnår den tilsiktede inntrengningsdybde. Trinnene i fremgangsmåten for å anbringe ankeret vil bli beskrevet i detalj i forbindelse med figurene 5 til 10.

En første slepebåt 24, som frakter ombord pålen 17 og ankeret 1 som allerede er forberedt for sleping, ankommer i en ønsket posisjon. En andre slepebåt 25 blir holdt nær inntil, med de sammenføyde endene av ankerkablene 26 festet til den for å danne en ankringsline 26A ved midler ved hvilke ankeret 1 vil være plassert i egnet posisjon etter at det har blitt drevet inn i sjøbunnen.

Påle/ankersammenstillingen blir senket vertikalt fra slepebåten 24 ned til en ønsket høyde over sjøbunnen (figur 5), generelt i området 50 - 60 meter. Dens støttekabel 27 blir så løsnet og sammenstillingen blir tillatt å falle ved hjelp av tyngdekraften. Når ankeret 1 kommer i kontakt med sjøbunnen, fører det påfølgende sammenstøtet til at festeboltene 23 på platen 22 som holder ankeret på pålen 17 til å brekke på grunn av forskyvning, og som dermed utløser pålen 17 for å kunne tas opp igjen av slepebåten 24 ved å heve støttekabelen 27. Dette sammenstøtet hjelper også til å trykke ankeret 1 nedover, og som letter dets inntrengning i sjøbunnen (som vist i figur 6).

Som vist i figur 7, blir ankeret 1 med en gang det blir begravet på sjøbunnen, slept av slepebåten 25 som drar i forankringslinen 26A, og som fører til at ankeret blir anbragt på sjøbunnen og som tillater den å innta en egnet posisjon som sikrer det grep som er nødvendig for å forankre den bevegelige konstruksjonen 29 som fremdeles skal bli tauet til den ønskede plasseringen. Denne posisjonen er normalt oppnådd når ankringslinjen 26A inntar en posisjon normalt med forankringsplaten 1.

Forankringstrossen 26A blir så festet til en merkebøye 28 (figur 8) inntil den bevegelige konstruksjonen 29 ankommer i den ønskede posisjonen, der alle nødvendige ankere vil ha blitt anbragt på dette tidspunktet. Slepebåten 25 er så ledig for å utføre andre operasjoner.

Når, som vist i figur 9, den bevegelige konstruksjonen 29 ankommer i den ønskede posisjonen, blir bøyene 28 lokalisert visuelt, som gjør det mulig for et støttefartøy, vanligvis en slepebåt, å ankomme bøyene 28, for å dra opp igjen forankringslinene 26A til ankeret og å danne forbindelsen med trossene 30 på den bevegelige konstruksjonen 29.

Når det er ønsket å fjerne den bevegelige konstruksjonen 29 fra denne lokaliseringen, kan konvensjonelle operasjoner som normalt utføres av spesialister bli anvendt. Som vist i figur 10, blir trossene 30 til den bevegelige konstruksjonen og forankringslinene 26A koblet fra hverandre, som fører til at konstruksjonen 29 løsgjøres. Forankringslinen 26A blir gitt videre til en slepebåt 31 som vil dra den i den omvendte retningen fra den som ble inntatt når ankeret 1 ble anbragt, og som fører til fjerning og senere gjenbruk av ankeret.

Enkelheten med slippoperasjonene og presisjonen ved hvilket anbringelsespunktene for ankeret blir oppnådd uten å forstyrre nærliggende installasjoner, gir den foreliggende oppfinnelse en hovedfordel sammenlignet med lignende anordninger kjent hittil, siden det er unødvendig å slepe ankeret over sjøbunnen.

Claims (7)

1. Anker av plate-typen, innbefattende : a) En flat plate (2) som har et sentralt parti med i det vesentlige rektangulær form, med sidekanter (3 a, 3b); b) en spiss frontdel (4) av ankeret (1); c) en utskjæring (6) i partiet som svarer til bakdelen av ankeret, karakterisert ved at sidekantene (3a, 3b) er hellet i forhold til planet til den flate platen (2); at utskjæringen (6) tillater festing av en anordning (7) benyttet for å slippe ankeret, og at ankeret av platetypen videre innbefatter to langsgående uthulte ører som er gjensidig parallelle (8a, 8b) og som strekker seg normalt fra den øvre overflaten av det sentrale partiet (2) til den flate platen, og til hvilken fortøyningstrossene (26) til ankeret vil være festet; to langsgående skinner (9a, 9b) på den nedre overflaten av det sentrale partiet (2) som strekker seg normalt på planet til overflaten, og som konvergerer med en spiss vinkel mot frontpartiet til ankeret (1); to vertikale spor (12a, 12b) tilveiebragt på de øvre endene av ørene (8a, 8b), nærmere bakdelen enn frontpartiet av ankeret, hvorved bøyler (1 la, 1 lb) for å feste fortøynings-trossene på bakdelen av ankeret vil bli tilveiebragt; to langsgående spor (14a, 14b) som strekker seg fra det sentrale partiet av ørene (8a, 8b) så langt som til nedre ender derav, for å motta bøylene (13a, 13b) for å fortøye trossene til ankerets frontparti; og skjærbolter (15a, 15b, 16a, 16b) i de langsgående spor (14a, 14b) for å begrense vandringen til bøylene (13a, 13b).

2. Anker av plate-type i henhold til krav 1 i kombinasjon med en anordning (7) for å slippe det mot sjøbunnen, karakterisert ved at nevnte slippanordning (7) innbefatter en påle (17) i form av et i det vesentlige sylindrisk legeme (18) som har, nær den første enden derav, stabiliseringsfinner (19) og en støttekabel (27), og i sin andre ende en i det vesentlige konisk tupp (20) som er tilveiebragt med midler (21) for å feste ankeret (1).

3. Kombinasjonen i henhold til krav 2, karakterisert ved at nevnte midler (21) for å feste ankeret (1) innbefatter en plate (22) plassert noe tilbake fra den andre enden av pålen (17), og festbar til ankeret ved hjelp av fire bolter (23).

4. Kombinasjon i henhold til krav 2 eller 3, karakterisert ved at legemet til nevnte slippanordning (7) har en vekt som ballast.

5. Fremgangsmåte for å bringe i stilling et anker av platetypen som benytter en slippanordning, karakterisert ved at den innbefatter følgende trinn: a) å ta sammenstillingen dannet av nevnte slippanordning (7) forbundet med nevnte anker (1) ombord i et første fartøy (24) til en slipposisjon; b) å gi en forankringsline (26A) av ankeret til et andre fartøy (25) plassert nær slipposisjonen, og der slippanordningen (7) har en støttekabel (27) som blir holdt festet til det første fartøyet (24); c) å senke den nevnte sammenstillingen, festet til sine respektive trosser/kabler, ned til et nivå over sjøbunnen og å løsgjøre støttekabelen (27) til slippanordningen (7) for å tillate sammenstillingen å falle ved hjelp av tyngdekraft for å trenge inn i sjøbunnen; d) å ta opp igjen slippanordningen (7) til ankeret (1) og bringe den ombord i nevnte første fartøy (24); e) å slepe nevnte forankringsline (26A) av ankeret (1) ved hjelp av det andre fartøyet (25) inntil overflaten av ankeret inntar en posisjon som er normal med forankringslinen, som sikrer et tilstrekkelig grep for å forankre den bevegelige konstruksjonen (29); f) å feste endene av forankringslinene (26A) til en merkebøye (28) for å holde den inntil den bevegelige konstruksjonen (29) ankommer i posisjon; og g) å dra opp forankringslinen (26A) ved hjelp av bøyen (28) og et fartøy, og forbinde nevnte forankringsline til trossene (30) av nevnte bevegelige konstruksjon, og løsgjøre merkebøyen.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved å tillate ankeret (1) å trenge inn i sjøbunnen uten å slepe det.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 5 eller 6, karakterisert ved at, før trinn (c), er ankeret (1) og slippanordningen (7) festet sammen ved hjelp av bristbare midler som ved sammenstøt mellom sammenstillingen og sjøbunnen løsgjør ankeret (1) fra slippanordningen (7) og tillater det aktuelle ankeret (1) å bli hentet inn igjen.