NO316371B1 - Plattformkonstruksjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en flytende plattform for boring eller produksjon av hydrokarboner til havs, omfattende et overstell med bore- og/eller produksjonsutstyr, og et understell omfattende en nedre pongtong og søyler som forbinder pongtongen til overstellet, hvor plattformen under sin drift er utsatt for bølgekrefter som forårsaker hivbevegelse og rulle- og stampebevegelse av plattformen i sjøen, hvor en hivbevegelse av plattformen forårsaker en vertikal forflytning av plattformens oppdnftspunkt, hvilket igjen forårsaker en endnng av plattformens metasenterhøyde

Flytende konstruksjoner vil på grunn av bølgene få en bevegelse i sjøen Bølger i sjøen er et meget sammensatt fenomen, og konstruksjonen blir påvirket av bølger i forskjellige retninger og med forskjellige svingepenoder Den flytende konstruksjonen far dels en dnftsbevegelse, det vil si en forflytning av konstruksjonen, dels en svingebevegelse Svingebevegelsen kan inndeles i seks komponenter nemlig frem- og tilbakegående lmeærbevegelse langs tre akser, det vil si de to horisontale retninger og vertikal retning, og frem- og tilbakegående dreiebevegelse om de samme tre akser For en flytende konstruksjon er det vanligvis tre av svingebevegelsens komponenter som har størst betydning, nemlig opp- og nedadgående vertikalbevegelse vanligvis benevnt hivbevegelse, frem- og tilbakegående dreiebevegelse om en horisontal lengdeakse, vanligvis benevnt rullebevegelse, og frem- og tilbakegående dreiebevegelse om en honsontal tverrakse, vanligvis benevnt stampebevegelse Svingebevegelsen skjer generelt dels ved bølgenes eksitenngspenode, dels ved konstruksjonens egenpenoder for de forskjellige bevegelseskomponentene, dvs konstruksjonens svingepenoder for de forskjellige bevegelseskomponentene dersom den blir utsatt for en eksitering og får svinge fritt eller kun med liten demping

Svingninger av flytende konstruksjoner er beskrevet innenfor klassisk hydrodynamisk teori, eksempelvis i "Pnnciples of Naval Architecture", utgitt av Society of Naval Architects and Manne Engmeers i USA

Et sentralt begrep i hydrodynamisk teon er metasenterhøyden, som er den vertikale avstand fra konstruksjonens tyngdepunkt opp til konstruksjonens metasenter Egenfrekvensen for rulle- og stampebevegelse er avhengig av metasenterhøyden, idet en konstruksjon med stor metasenterhøyde får krapp rulle- og stampebevegelse, mens en konstruksjon med liten metasenterhøyde får langsom rulle- og stampebevegelse

Ved hivbevegelse oppover fortrenger konstruksjonen mindre vann og oppdnftspunktet flyttes dermed nedover i konstruksjonen Ved hivbevegelse nedover fortrenger konstruksjonen mer vann, og oppdnftspunktet flyttes dermed oppover i konstruksjonen Metasentere! avhenger blant annet av oppdnftspunktets posisjon, og forflyttes følgelig også nedover henholdsvis oppover ved oppadrettet henholdsvis nedadrettet hivbevegelse Tyngdepunktet er imidlertid uavhengig av konstruksjonens posisjon og bevegelse i sjøen, og følgelig øker metasenterhøyden ved hivbevegelse nedover, mens metasenterhøyden minker ved hivbevegelse oppover

For en flytende plattform er det ønskelig at dens hiv-, rulle- og stampebevegelser blir minst mulig og ikke for krappe Som en følge av at rulle- og stampebevegelsen avhenger av metasenterhøyden, og at metasenterhøyden endres under hivbevegelsen, påvirkes rulle- og stampebevegelsen til en viss grad av hivbevegelsen Dersom rulle- og stampebevegelsen har en egenpenode som er et helt multiplum av hivbevegelsen kan hivbevegelsen forsterke rulle- og stampebevegelsen Dette fenomenet benevnes Mathieu-effekten For de fleste flytende konstruksjoner har Mathieu-effekten liten praktisk betydning, men for enkelte flytende plattformer kan den være et problem Mathieu-effekten kan også observeres i modellforsøk, og påvises med numeriske beregninger For å redusere rulle- og stampebevegelsen av en flytende plattform er det følgelig fordelaktig å redusere hivbevegelsen

US 3 986 471 beskriver en anordning til demping av hivbevegelse for et halvt nedsenkbart fartøy med et lite vannlmjeareal, hvor oppdriften hovedsakelig er tilveiebragt av en pongtong Det beskrives her en dempeplate med ventiler eller tilsvarende strømningsregulatorer som befinner seg nede i sjøen, og som demper hivbevegelsen

US 4 934 870 beskriver en flytende konstruksjon med begrenset hivbevegelse Et langstrakt element har en nedre ende som er forbundet til havbunnen, og en forlengbar strammeinnretning er forbundet mellom et plattformdekk og den øvre ende av det langstrakte element Strammeinnretningen omfatter anordninger som utøver krefter som motvirker hivbevegelsene

Også US 3490406 og GB 2292348 beskriver systemer ved plattformer for å oppnå gode hydrodynamiske forhold, liten hivbevegelse, høy bølgegjennomgang med liten påvirkning på plattformen og egenpenoder for plattformens bevegelser som ligger langt fra bølgenes eksitenngspenoder

Videre omtaler O M Faltinsens lærebok "Sea loads on ship and offshore structures", s 76-81, 1993, faktorer som må tas hensyn til ved vurdering av plattformens bevegelser i bølgene

Disse kjente konstruksjoner reduserer, men eliminerer ikke hivbevegelsen Forsterkningen av rulle og stampebevegelsen på grunn av hivbevegelsen blir følgelig redusert, men ikke eliminert

For å redusere, og fortrinnsvis eliminere, forsterkningen av rulle- og stampebevegelsen på grunn av hivbevegelsen, ville det være ønskelig å redusere eller eliminere selve den funksjonelle påvirkning fra hivbevegelsen på rulle- og stampebevegelsen

Oppfinnelsens hensikt er å tilveiebringe en flytende plattform hvor hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen er redusert eller eliminert Hensikten oppnås med en flytende plattform av den innledningsvis nevnte art som er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i kravene

Oppfinnelsen vedrører således en flytende plattform for boring eller produksjon av hydrokarboner til havs, omfattende et overstell med bore- og/ell er produksjonsutstyr og et understell omfattende en nedre pongtong og søyler som forbinder pongtongen til overstellet, hvor plattformen under sin drift er utsatt for bølgekrefter som forårsaker hivbevegelse og rulle- og stampebevegelse av plattformen i sjøen, hvor en hivbevegelse av plattformen forårsaker en vertikal forflytning av plattformens oppdnftspunkt, hvilket igjen forårsaker en endring av plattformens metasenterhøyde Ved oppfinnelsen er søylene i partier som under plattformens bevegelse i sjøen beveges gjennom vannlinjen tilpasset til at arealtreghetsmomentet med hensyn på en senterakse for søylene minker med økende avstand fra pongtongen, slik at arealtreghetsmomentet av søylenes vannlmjeareal øker ved hivbevegelse oppover og minker ved hivbevegelse nedover Videre er søylene tilpasset ti) at endringen av vannlmjeareal ets arealtreghetsmoment ved hivbevegelse hovedsakelig kompenserer for endringen av metasenterhøyden som følge av forflytningen av plattformens oppdnftspunkt Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere i forbindelse med en bestemt utførelse, og med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor

fig 1 viser et oppnss av en flytende plattform ifølge oppfinnelsen,

fig 2 viser et tverrsnitt sett ovenfra gjennom plattformen på fig 1, lagt langs

snitthnjen II-II,

fig 3 viseT plattformen på fig 1 under en rulle/stampebevegelse,

fig 4 viser plattformen på fig 1 under en hivbevegelse,

fig 5 viser et oppnss av en annen flytende plattform ifølge oppfinnelsen,

fig 6 viser et tverrsnitt sett ovenfra gjennom plattformen på fig 5, lagt langs

snitthnjen VI-VI, og

fig 7 viser et oppnss av ytterligere en flytende plattform ifølge oppfinnelsen

Fig 1 viser en utførelse av flytende plattform 1 ifølge oppfinnelsen for bonng eller produksjon av hydrokarboner til havs, omfattende et overstell 2 med ikke vist bore-og/eller produksjonsutstyr, og et understell 3 som omfatter en nedre pongtong 4 og søyler 5 som forbinder pongtongen 4 til overstellet 2 Plattformen 1 ligger i sjøen 7, med vannlinjen angitt med henvisningstall 8 Overstellet 2 kan omfatte ett eller flere dekk, og i tillegg til bore- og/eller produksjonsutstyret også omfatte utstyr og installasjoner for utførelse av en rekke funksjoner som er nødvendig i forbindelse med en flytende plattform, eksempelvis boligkvarter, heisekraner og elektriske generatorer Søylene 5 og pongtongen 4 er forsynt med ikke viste oppdnftstanker og ballastvanntanker som kan fylles med vann for å regulere plattformens posisjon i sjøen 7, og eventuelt lagertanker for hydrokarboner Fig 2 viser et tverrsnitt gjennom plattformen 1, lagt langs snitthnjen II-II på fig 1 Det ses at pongtongen 4 er åttekantet, og har en åttekantet åpning 11 i midten Det ses videre at søylene 5 har et antall på fire Av fig 1 og 2 ses videre at hver søyle 5 har en akse 10, og at alle søylene 5 har en felles senterakse 9 På fig 1 og 2 ligger plattformen 1 i en nøytral stilling, det vil si den stilling plattformen inntar når den får falle til ro i sjøen uten ytre påvirkning, og aksene 9 og 10 står vertikalt Søylenes 5 antall og pongtongens 4 og overstellets 2 form er tildels valgt ut fra dimensjoneringsmessige kriterier, og kunne ha vært annerledes Plattformen 1 har et tyngdepunkt G, et oppdnftspunkt B og et metasenter M Midten av undersiden av pongtongen 4, benevnt kjølens midtpunkt, er angitt med K Disse punktene, sammen med de dimensjoner som er angitt på fig 1 og 2, vil bh omtalt nærmere senere

Plattformen kan være av en type som er forbundet til bunnen ved hjelp av tilnærmet vertikale strekkstag, den kan være forbundet til bunnen via skråstilte, slakke fortøyninger, elleT den kan holdes tilnærmet i ro i sjøen med dynamisk posisjonenng, ved hjelp av posisjonenngspropeller som styres av et elektronisk styresystem Hvordan plattformen er fortøyd eller holdes i ro ligger utenfor oppfinnelsen, og fremgår ikke av figurene

Før en nærmere omtale av oppfinnelsen skal det knyttes noen betraktninger til plattformens bevegelser i sjøen

Når den flytende plattformen 1 ligger i sjøen 7 er den utsatt for trykkrefter fra bølgene Bølgebevegelsen er et meget sammensatt fenomen, og omfatter bølger med en rekke forskjellige svingepenoder som påvirker plattformen, slik at den dels får en dnftsbevegelse, det vil si en forflytning, dels en svingebevegelse Svingebevegelsen kan inndeles i seks komponenter, nemlig frem- og tilbakegående hneærbevegelse langs tre akser, det vil si de to horisontale retninger og vertikal retning, og frem- og tilbakegående dreiebevegelse om de samme tre akser For en flytende plattform er det rulle- og stampebevegelsen, det vil si frem- og tilbakegående dreiebevegelse om de to horisontale akser, og hivbevegelsen, det vil si opp- og nedadgående vertikalbevegelse, som har størst betydning Plattformens rulle- og stampebevegelse er angitt på fig 3 med pilene pi og P2, mens hivbevegelsen er angitt på fig 4 med pilene S] og S2 Fig 3 viser plattformen 1 under en rulle/stampebevegelse, hvor plattformen 1 er dreiet 1 retningen pi Vannlinjens posisjon 1 nøytralstillingen, sett 1 forhold til plattformen 1, er angitt med 8' Det ses at partier av plattformen 1 til høyre har beveget seg opp over vannlinjen 8, mens partier av plattformen til venstre har beveget seg ned under vannlinjen Plattformens oppdnftspunkt er det samme som tyngdepunktet av det vannet plattformen fortrenger, og oppdnftspunktet har derfor, sett 1 forhold til plattformen 1, flyttet seg fra den posisjon B det hadde når plattformen lå 1 sin nøytralstilhng på fig 1, til B<1> En vertikal linje fra det nye oppdnftspunktet B" skjærer senteraksen 9 for søylene 1 metasenteret M Dette er definisjonen av metasenter Ved en ytterligere dreiing av plattformen 1 retningen pt vil oppdnftspunktet flytte seg ytterligere Metasenteret M vil imidlertid ligge på tilnærmet samme sted Den lille forflytning av metasenteret som finner sted ved en ytterligere dreiing av plattformen 1 er neglisjerbar 1 forbindelse med oppfinnelsen Fig 4 viser plattformen 1 under en hivbevegelse, etter at den fra sin nøytralstilhng på fig 1 har beveget seg nedover 1 sjøen 1 retningen S\, og plattformens dypgang er økt fra T til T+8T Vannlinjens posisjon 1 nøytral stillingen, sett 1 forhold til plattformen 1, er angitt med henvisningstall 8' En del av plattformens søyler 5 har beveget seg ned under vannlinjen 8, og plattformen 1 fortrenger følgelig en større mengde vann enn den gjOTde 1 den stilling den hadde på fig 1 Plattformens oppdnftspunkt har derfor flyttet seg oppover fra posisjonen B til B", idet plattformen 1 benyttes som referanse

Plattformens tyngdepunkt G er imidlertid en funksjon av plattformens masse og massens fordeling, som begge er konstant og uavhengig av plattformens oppdrift og posisjon 1 sjøen Tyngdepunktet G flytter seg derfor ikke under hivbevegelsen Av fig 1 3 og 4 fremgår at det kun er et visst parti av søylene 5, angitt med 6, som under plattformens 1 bevegelse 1 sjøen 7 beveges gjennom vannlinjen 8 Søylene 5 utgjøres 1 partiene 6 av rette avkortede kjegler med en nedre store diameter Dj og en øvre lille diameter di Diameteren 1 vannlinjen 8, mellom Dj og dj, varierer med vanasjonen av vannlinjen, og er angitt med D Avstanden mellom de avkortede kjeglenes senterlinjer er betegnet CD, og er hk avstanden mellom søylenes akser 10 Det ses at CD er konstant

Fig 5 viser et oppnss av en annen utførelse av den flytende plattform ifølge oppfinnelsen, mens fig 6 viser et tverrsnitt sett ovenfra gjennom plattformen på fig 5, lagt langs snitthnjen VI-VI Av fig 5 og 6 ses at de partier 6 av søylene som ved plattformens bevegelse i sjøen 7 beveges gjennom vannlinjen 8 er utformet som skjeve, avkortede søyler, som er rette på de sider som vender mot senteraksen 9 Som en følge av dette vanerer avstanden CD mellom kjeglenes senterlinjer langs kjeglene, og har verdien CD) ved kjeglenes lille diameter Videre viser fig 5 og 6 søyler som har innsnevringer 12 et stykke under vannlinjen 8 Dette er av hensyn til konstruktive årsaker som ikke vedrører oppfinnelsen 1 andre henseende tilsvarer utførelsen av plattformen ifølge oppfinnelsen som er vist på fig 5 og 6 den utførelse som er vist på fig 1 -4

Av fig 1, 3, 4 og 5 ses følgende, generelle sammenheng mellom metasenteret M, tyngdepunktet G, oppdnftspunktet B og kjølens midtpunkt K

hvor GM, som benevnes metasenterhøyden, er avstanden mellom tyngdepunktet og metasenteret, KG er avstanden mellom kjølens midtpunkt og tyngdepunktet, KB er avstanden mellom kjølens midtpunkt og oppdnftspunktet og BM er avstanden mellom oppdnftspunktet og metasenteret

En omskriving av uttrykket over med hensyn på metasenterhøyden gir

Metasenterhøyden er en viktig parameter for egenfrekvensen for rulle- og stampebevegelse, idet en konstruksjon med stor metasenterhøyde får krapp rulle-og stampebevegelse, mens en konstruksjon med liten metasenterhøyde får langsom rulle- og stampebevegelse Av fig 1 og 4 ses at plattformen 1 i sin nøytralstilhng har en dyp gang T som ved hivbevegelsen nedover, se fig 4, øker med 6T Hivbevegelsen forårsaker en endring av GM som benevnes 5GM(8T) Med ligningen over kan dette uttrykkes

Hverken kjølens midtpunkt K eller plattformens tyngdepunkt G vil imidlertid forflytte seg ved en bevegelse av plattformen KG er følgelig konstant og 5KG=0 Dette betyr at

Som en følge av at rulle- og stampebevegelsen avhenger av metasenterhøyden, påvirkes rulle- og stampebevegelsen av denne endnngen av metasenterhøyden Når hivbevegelsen helt eller delvis varierer i takt med rulle- og stampebevegelsen kan denne endringen i metasenterhøyden forsterke rulle- og stampebevegelsen Dette fenomenet benevnes Mathieu-effekten For å eliminere hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen, altså eliminere Mathieu-effekten, må SGM(ST)=0, altså Dette må være oppfylt for partiene 6 av søylene 5 som under plattformens 1 bevegelse i sjøen 7 beveges gjennom vannlinjen 8 For å finne et uttrykk for KB(ST), vises det til fig 4, hvor plattformens dypgang T er økt med 8T En momentlikevekt om kjølens midtpunkt K. gir følgende uttrykk for avstanden fra kjølens midtpunkt K til det nye oppdnftspunktet B

hvor KBo betegner avstanden fra kjølens midtpunkt K til oppdnftspunktets Bo ved opprinnelig dypgang T, Aw = vannlmjeareal et = tt<*>(D<2>/4)<*>4, A er volumdeplasementet og AW6T er tillegget til volumdeplasementet som følge av at dypgangen er økt med 5T

En derivasjon av dette uttrykket gir

For å finne et uttrykk for BM(8T) benyttes hydrodynamisk teori, som sier at hvor Iwi er vannlmjeareal ets arealtreghetsmoment og V er volumdeplasementet Vannlmjeareal ets arealtreghetsmoment kan skrives hvor D er diameteren av de avkortede kjegler i vannlinjen 8, n er antall søyler og CD er avstanden mellom de avkortede kjeglenes senterlinjer For den utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig 1-4 er CD konstant og hk avstanden mellom søylenes akser 10, se fig 2 For den utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig 5 og 6 varierer avstanden CD mellom kjeglenes senterlinjer langs kjeglene, og har verdien CD] ved kjeglenes øvre lille diameter Ved begge utførelser varierer D som nevnt fra den nedre store diameter Di til den øvre lille diameter dj En partiell derivasjon av arealtreghetsmomentet med hensyn på D og CD gir Av fig 5 fremgår at x angir høyden av vannlinjen 8 over bunnen av kjeglen med den store diameter Di Dette gir følgende uttrykk for diameteren i en vilkårlig høyde

hvor h er høyden av søylenes kjegleparti

Tilsvarende kan avstanden CD mellom kjeglenes senterlinjer skrives

Videre er 5T = 5x

Ved å sette det ovenstående inn i uttrykket for BM kan vi skrive opp hele vanasjonsligningen for BM

x settes mest formålstjenlig hk h/2 for at hivbevegelsen opp og ned skal kunne virke på like stor del av søylepartiene med form av avkortede kjegler Ved å sette 5BM og 6KB fra utrykkene ovenfor lik hverandre med motsatt fortegn og løse disse ligningene med hensyn på di kan vi finne de dimensjoner som oppfyller kravet om at variasjonen av GM skal være lik 0 Ligningene lar seg ikke enkelt løse eksplisitt Ligningene kan imidlertid løses numerisk, eksempelvis med

dataprogrammet Mathcad, hvor uttrykket kan løses numerisk med en metode for løsning av ikke-lineære ligninger Mathcad er utviklet av Mathsoft i USA og er tilgjengelig fra Internett, på siden www mathsoft com

Med den utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig 1-4, ved innsetting av verdiene D]=25m, CD er konstant =48m, n=4 og h=15m gir løsning av ligningene atdj=1590m Dette tilsvarer en kjeglevinkel på ca 71° Med den utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig 5 og 6, ved innsetting av verdiene Dj=25m, CD=50,lm ved kjeglens nedre store diameter og minker til CDi=44m ved kjeglens øvre lille diameter, n=4 og h=15m gir løsning av ligningene at d]=16,4m Dette tilsvarer en kjeglevinkel på ca 60° Verdiene for dj og kjeglevinkelen vil selvsagt endre seg ved andre dimensjoner av de innsatte verdier

Det skal igjen vises til formelen for arealtreghetsmomentet av vannhnjearealet

hvor D er diameteren av de avkortede kjegler i vannlinjen 8, n er antall søyler og CD er avstanden mellom de avkortede kjeglenes senterlinjer Ved å forsyne de partier av søylene som beveger seg gjennom vannlinjen med kjeglepartier oppnås at arealtreghetsmomentet av søylenes vannlmjeareal med hensyn på søylenes senterakse 9 øker når plattformen beveger seg oppover, og minker når plattformen beveger nedover Dermed motvirkes den dynamiske variasjon av metasenterhøyden som skyldes forflytningen av oppdnftspunktet ved hivbevegelse, og som er opphav til Mathieu-effekten For å få en forståelse av hvilke størrelser som gir bidrag til vannhnjearealets arealtreghetsmoment innsettes typiske verdier av n, CD og D midt på søylene, hvor vannlinjen befinner seg når plattformen befinner seg i sin nøytralstilhng Innsetting av n=4, CD=44m og D= 15m gir følgende verdi for vannhnjearealets arealtreghetsmoment

Det andre leddet, som inneholder avstanden CD mellom kjeglenes senterlinjer, er langt større enn det første leddet, som kun inneholder søylenes diameter og antall Dette eksempelet viser således at endnngen i avstanden mellom kjeglenes senterlinjer i det partiet som beveges gjennom vannlinjen gir et langt større bidrag til endringen av arealtreghetsmomentet enn endringen av søylenes diameter Oppfinnelsen vil således også kunne realiseres med den utførelse som er vist på fig 7, hvor søylene 5 i partiene 6 som under plattformens bevegelse i sjøen beveges gjennom vannlinjen har konstant diameter Dj og akser 10' som står på skrå mot senteraksen 9 for søylene, idet avstandene mellom søylenes akser 10' og senteraksen 9 for søylene minker med økende avstand fra pongtongen 4 Forøvrig tilsvarer den utførelse av oppfinnelsen som er illustrert på fig 7 den utførelse som er vist på fig 1-4

Det er i det ovenstående gitt en matematisk beskrivelse av oppfinnelsen Av det ovenstående ses at oppfinnelsen også kan angis ved at søylene 5 i partiene 6 som under plattformens 1 bevegelse i sjøen 7 beveges gjennom vannlinjen 8 er tilpasset til at arealtreghetsmomentet med hensyn på en senterakse 9 for søylene minker med økende avstand fira pongtongen 4, slik at arealtreghetsmomentet av søylenes vannlmjeareal minker ved hivbevegelse nedover i retningen si og øker ved hivbevegelse oppover i retningen S2 Videre er søylene 5 tilpasset til at endringen av vannhnjearealets arealtreghetsmoment ved hivbevegelse si, S2 gir en endring av metasenterhøyden som er motsatt hke stor som endringen av metasenterhøyden som følge av forflytningen av plattformens oppdnftspunkt B

I den ovenstående matematiske analyse er uttrykkene for 5KB og 5BM satt motsatt hk hverandre, hvilket tilveiebnnger en flytende plattform hvor hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen er fullstendig eliminert Det forstås imidlertid av det ovenstående at oppfinnelsen også vil kunne benyttes til kun å redusere, og ikke fullstendig eliminere, hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen Dette kan være ønskelig i tilfeller hvor en fullstendig eliminering av hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen ikke er nødvendig, og andre konstruktive eller økonomiske hensyn taler for en konstruktiv utforming som avviker fra den utforming som fullstendig eliminerer hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen I slike tilfelle vil uttrykkene for 8KB og SBM kun være tilnærmet motsatt hk hverandre, og søylene 5 vil være tilpasset til at endringen av vannhnjearealets arealtreghetsmoment ved hivbevegelse hovedsakelig kompenserer for endnngen av metasenterhøyden GM som følge av forflytningen av plattformens oppdnftspunkt B

Claims (2)

1 Flytende plattform (1) for boring eller produksjon av hydrokarboner til havs, omfattende et overstell (2) med bore- og/ell er produksjonsutstyr, og et understell (3) omfattende en nedre pongtong (4) og søyler (5) som forbinder pongtongen (4) til overstellet (2), hvor plattformen (1) under sin drift er utsatt for bølgekrefter som forårsaker hivbevegelse (si, s2) og rulle- og stampebevegelse (pi, p2) av plattformen (1) i sjøen (7), hvor en hivbevegelse (si, S2) av plattformen (1) forårsaker en vertikal forflytning av plattformens oppdnftspunkt (B), hvilket igjen forårsaker en endnng av plattformens metasenterhøyde (GM), hvor søylene (5) 1 partier (6) som under plattformens (1) bevegelse 1 sjøen (7) beveges gjennom vannlinjen (8) er tilpasset til at arealtreghetsmomentet med hensyn på en senterakse (9) for søylene minker med økende avstand fra pongtongen (4) , slik at arealtreghetsmomentet av søylenes vannlmjeareal minker ved hivbevegelse nedover (si) og øker ved hivbevegelse oppover (S2), karakterisert ved at søylene (5) er tilpasset til at endnngen av vannhnjearealets arealtreghetsmoment ved hivbevegelse (sj, S2) hovedsakelig kompenserer for endringen av metasenterhøyden (GM) som følge av forflytningen av plattformens oppdnftspunkt (B), at plattformen er designet 1 henhold til kriteriet om at GM+KG=KB+BM hvor GM, som benevnes metasenterhøyden, er avstanden mellom tyngdepunktet og metasenteret, KG er avstanden mellom kjølens midtpunkt og tyngdepunktet, KB er avstanden mellom kjølens midtpunkt og oppdnftspunktet og BM er avstanden mellom oppdnftspunktet og metasenteret, at plattformen har en dypgang T hvilken dypgang endres med +/- 5T og hvor for å eliminere hivbevegelsens påvirkning på rulle- og stampebevegelsen må 5GM(5T) være hk eller tilnærmet lik null, hvilket gir at 8KB(5T)~-5BM(5T), og at søylene (5) 1 de partiene (6) som under plattformens bevegelse 1 sjøen (7) beveges gjennom vannlinjen har akser (10') som står på skrå mot senteraksen (9) for søylene, idet avstandene mellom søylenes akser (10') 1 disse partiene (6) og senteraksen (9) for søylene minker med økende avstand fra pongtongen (4)

2 Flytende plattform ifølge krav 1, karakterisert ved at søylene (5) er tilpasset til at endringen av vannhnjearealets arealtreghetsmoment ved hivbevegelse (si S2) gir en endring av metasenterhøyden som er motsatt like stor som endringen av metasenterhøyden som følge av forflytningen av plattformens oppdnftspunkt (B) 3 Flytende plattform ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at søylene (5) i de partier (6) som under plattformens bevegelse i sjøen (7) beveges gjennom vannlinjen (8) har form av avkortede kjegler med den smale ende vendende oppover