NO316504B1 - Forankringssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et forankringssystem, nærmere bestemt et forankringssystem med hvilket et fartøy kan ligge forankret og samtidig laste eller losse gjennom ledninger, for eksempel anordnet i tilknytning til et oljefelt

Med forankringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan et fartøy koble seg til og fra forankringssystemet for å laste og losse, på helt identisk måte for alle typer lasting eller lossing, uavhengig av om ledningene er fylt med et tungt medium slik som olje eller vann, eller et lett medium slik som gass

Oppfinnelsens bakgrunn og kient teknikk

Det finnes en rekke kjente forenklingssystemer med hvilke et fartøy kan ligge forankret og samtidig laste for eksempel råolje fra et oljefelt tilkoblet ved hjelp av én eller flere ledninger

For anvendelse på dypt vann er det særlig fordelaktig å benytte et forankringssystem med en undervannsbøye forankret til havbunnen Et felles trekk for alle forenklingssystemer av den nevnte type er at kreftene som virker på ankerlinene og laste/losseledningene er redusert på grunn av anvendelse av en undervannsbøye, fordi påkjenningene av vær og vind avtar ettersom vanndypet øker Videre vil fartøyene, dersom undervannsbøyen er plassert dypere enn fartøyenes dypgående, ikke kunne kollidere med undervannsbøyen Tilkoblingen til fartøyet fra undervannsbøyen, for fortøyningen og/eller laste/losseledningen, er enten via en overflatebøye eller direkte mellom fartøyet og undervannsbøyen Det finnes også forankringssystemer hvor lasteledningen og selve forankringen er atskilt helt fra havbunnen til fartøyet (ref APLs SAL) Noen eksempler på foranknngssystemer av de ovennevnte typer finnes i patentpubhkasjonene US 5816183, FR 2344442, DE 2752266, og NO 1999 1985

Til tross for den ovennevnte kjente teknikk finnes det fortsatt behov for et forankringssystem med hvilket undervannsbøyen kan heves til overflaten med alle ankerhner og lastelednmger tilkoblet, med alle typer medier i lasteledningene, ved hjelp av forholdsvis enkle tiltak Det finnes også behov for et forankringssystem som muliggjør at fartøy kan koble seg til eller fra på en ensartet måte uavhengig av hvilken last som skal lastes eller losses, dvs at forankringssystemet kan håndtere endringer i oppdrift bevirket av variasjoner i eller endring av lastemediet Nevnte endring i oppdrift kan utgjøre flere hundre metriske tonn Det finnes også behov for et forankringssystem med en overflatebøye, utformet således at dersom overflatebøyen skades eller havarerer vil undervannsbøyen og de derunder opphengte elementer senkes kun en relativt liten avstand ned i havet, typisk mindre enn 20 meter

Oppsummering av oppfinnelsen

Med den foreliggende oppfinnelse imøtekommes de ovennevnte behov ved at det tilveiebringes et forankringssystem for å holde et fartøy forankret under lasting eller lossing, hvilket fartøy kan kobles til eller fra forankringssystemet på en ensartet måte under alle driftsforhold uten justeringer i forankringssystemet, hvilket forankringssystem omfatter

ett eller flere ankere, hvor det fra hvert anker er anordnet en ankerline som strekker seg opp gjennom sjøen til

en undervannsbøye med svivel, hvilken har festet i seg og holder ankerlinene og minst én ledning for lasting eller lossing opp gjennom sjøen, hvor det fra undervannsbøyen er anordnet minst en line til

en overflatebøye, og videre,

minst én fortøyningsline og minst en ledning for lasting eller lossing, anordnet til fartøyet enten direkte fra undervannsbøyen eller via overflatebøyen til fartøyet Forankringssystemet ifølge oppfinnelsen er særpreget ved at

for alle typer last i laste- eller losseledningene og med alle ankerlinene tilkoblet kan hele undervannsbøyen utelukkende ved ballastjustenng føres opp hl overflaten, ettersom det er anordnet tilstekkehg slakk i ankerlinene, og på én eller flere ankerliner er det anordnet

én eller flere klumpvekter som holder overliggende del av ankerlinen stram, for stivhet og posisjonsopprettende kraft i forankringssystemet, i tillegg til styring av maksimal nedsenkningsdybde til mindre enn 20 m for undervannsbøyen og den opphengt utstyr, ved at oppdriften av undervannsbøyen og oppdriften av overflatebøyen er valgt således at ved skade på overflatebøyen eller linen fra denne til undervannsbøyen vil ikke undervannsbøyen og i denne opphengt utstyr senkes lengre ned vertikalt enn at én eller flere av klumpvektene lander på havbunnen, ettersom minst én av klumpvektene på ankerlinene under normal drift skal befinne seg på eller like over havbunnen

Forankringssystemet ifølge oppfinnelsen omfatter fordelaktig seks ankere med ankerline fra hvert anker opp til undervannsbøyen, anordnet som spredt forankring, med to klumpvekter på minst fire av ankerlinene, slik at under all lasting eller losing vil, for hver ankerline med klumpvekter, en klumpvekt ligge på havbunnen mens en klumpvekt er hevet en kort avstand over havbunnen

Laste/losseledningene og fortøyningslmen er av hensyn til håndterbarhet fordelaktig anordnet fra undervannsbøyen til overflatebøyen og derfra til fartøyet

Undervannsbøyens plassering mellom laveste posisjon og høyeste normale plassering ved lasting og lossing, er fortrinnsvis vertikalt innenfor ca 5 meter, fordi dette er innenfor overflatebøyens kapasitet

Undervannsbøyen er fordelaktig ballasterbar ved å føre inn/ut luft eller vann, styrt fra overflaten via en ledning eller akustiske signaler fra overflatebøyen

Overflatebøyen er fordelaktig ballasterbar ved å føre inn/ut luft eller vann

Undervannsbøyen er fordelaktig plassert dypere enn største dypgående for fartøy som skal benytte forankringssystemet, for å unngå kollisjonsfare

Den maksimalt tillatte variasjon i oppdrift for laste/losseledningene som kan håndteres av forankringssystemet ifølge oppfinnelsen er fordelaktig minst ca 200 000 kg

Med begrepet overflatebøye menes det primært en overflatebrytende bøye med oppdrift, men også en innretning i eller nær overflaten som kan fiskes opp fra overflaten Følgelig inkluderer begrepet overflatebøye også anordningene over undervannsbøyen ifølge patentpublikasjon US 5816183 (SBM) I utførelsesformer uten noen regulær overflatebøye, slik som i henhold til det ovennevnte US-patent, vil fortøyningslmen og laste/losseledningene anordnes direkte fra undervannsbøyen til fartøyet

For utførelsesformer med en regulær overflatebøye vil fortøyningslmen fra undervannsbøyen i retning fartøyet og Imen fra undervannsbøyen til overflatebøyen mest foretrukket være en og samme line, hvilket er ment å være innbefattet i begrepet "minst en line" fra undervannsbøyen til en overflatebøye

Tegninger

Fig 1 viser forankringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse, tilkoblet en produksjonsplattform og et fartøy som ligger forankret og laster Fig 2 viser ytterligere detaljer av den øverste del av forankringssystemet ifølge oppfinnelsen, med et fartøy tilkoblet, sett fra siden,

Fig 3 viser det samme som Fig 2, men sett ovenfra,

Fig 4 er en ytterligere forstørret tegning av den øvre del av et forankringssystem ifølge oppfinnelsen, hvor undervannsbøyen og overflatebøyen, og koblingene mellom disse, fremgår tydelig,

Fig 5 viser foranknngshnen mot ankeret, med en klumpvekt innbefattet, og

Fig 6 viser klumpvekten illustrert på Fig 5 mer detaljert

Fig 7-9 illustrerer hvorledes klumpvekter heves fra havbunnen mens undervannsbøyen heves til overflaten ved ballastenng Fig 10 viser forankringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse, tilkoblet en produksjonsplattform og et fartøy som ligger forankret og laster

Detaliert beskrivelse

Det henvises til Fig 1, hvor det er illustrert en utførelsesform av et forankringssystem ifølge oppfinnelsen, tilkoblet en produksjonsplattform (FPSO) og et fartøy (VLCC) På figuren vises tre ankere 1 og tre ankerliner 2 På to av ankerlinene er det indikert en klumpvekt 3 Ankerlinene er hengt opp i en undervannsbøye 4 I undervannsbøyen 4 er det også opphengt to eksportlednmger 11 Via en fortøyningsline og en lasteledning (fremgår ikke klart på Fig 1) er undervannsbøyen koblet til en overflatebøye 5 Fra overflatebøyen kan det ses en fortøyningsline 6 og lasteledninger 7

Det henvises til Fig 2 og Fig 3 som mer detaljert illustrerer de øvre deler av forankringssystemet ifølge oppfinnelsen illustrert på Fig 1 På Figurene 2 og 3 fremgår undervannsbøyen 4 klart, i likhet med fortøyningslmen 6 og lastelednmgene 7 Det fremgår av Fig 3 at det er to lasteledninger, hvilke er flytende i delen nærmest fartøyet På Fig 2 fremgår overflatebøyen 5 tydelig, hvilken ikke fremgår like klart på Fig 3 som er sett ovenfra Det fremgår både av Fig 2 og Fig 3 at det er totalt seks ankerliner, hvilke er anmerket med henvisningstall 2 på Fig 3 På Fig 2 kan fortøyningslinen 8 mellom undervannsbøyen og overflatebøyen ses, i likhet med lasteledningen 9 mellom undervannsbøyen og overflatebøyen

På Fig 4, som er en ytterligere forstørret tegning av de øvre deler av fortøyningssystemet ifølge oppfinnelsen som illustrert på figurene 1 til 3, er tilsvarende deler anmerket med tilsvarende henvisningstall I tillegg vises en navlestreng 10 mellom overflatebøyen og undervannsbøyen, anordnet for overføring av luft, signaler og kraft

Det henvises videre til Fig 5 hvor en del av et anker 1 er indikert, nærmere bestemt en del av et sugeanker eller et pæleanker, samt den nedre del av en fortøyningsline 2 med en klumpvekt 3

Klumpvekten er nærmere illustrert på Fig 6

Fig 7-9 illustrerer hvorledes klumpvekter heves fra havbunnen mens undervannsbøyen heves til overflaten ved ballastenng Det kan være en klumpvekt på hver ankerline, eller to eller flere klumpvekter på hver ankerline Fig 10 viser forankringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse, tilkoblet en produksjonsplattform og et fartøy som ligger forankret og laster

Det vil ikke nødvendigvis være anordnet klumpvekter på alle ankerlinene, og på ankerliner med klumpvekt anordnet kan det fordelaktig være flere enn én klumpvekt

Den enkleste form av forankringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er ett anker med én ankerline innbefattende en klumpvekt, hvor ankerhnen og én laste/losseledning er hengt opp i en undervannsbøye, uten noen regulær overflatebøye For nevnte utførelsesform kan klumpvekten Ugge på havbunnen under normal drift, men den heves fra havbunnen dersom undervannsbøyen ved ballastenng føres til overflaten

Den mest foretrukne utførelsesform av forankringssystemet ifølge oppfinnelsen er imidlertid utførelsesformen som er illustrert på Figurene 1 til 6, men med to klumpvekter på hver ankerline med klumpvekt, fordi nevnte utførelsesform synes å være mest fordelaktig med hensyn til teknisk effekt i forhold til nødvendig investering Under all lasting eller losing vil, for hver ankerline med klumpvekter, minst en klumpvekt ligge på havbunnen mens minst en klumpvekt er hevet en kort avstand over havbunnen Ved skade på overflatebøyen vil også klumpvektene som er hevet en kort avstand over havbunnen senkes slik at de legges på havbunnen Dersom undervannsbøyen heves til overflaten ved ballastenng vil alle klumpvektene heves fra havbunnen og slakk anordnet i ankerlinene vil strekkes ut

Noen typiske dimensjoner for komponentene i foranknngssystemet ifølge oppfinnelsen er som følger Undervannsbøyen er typisk anordnet på 30-50 m dyp og har typisk diagonalmål 21,9 m og nøkkelbredde 19 m, og er oppbygd av et antall tanker som er sammenstilt, hvorav noen tanker er forseglede og andre er anordnet for ballastenng Overflatebøyen har typisk største diameter hk 6 m, og høyde total lik 13,5 m, inkludert overbygning for adkomst og styring Dimensjonenng av foranknngssystemet ifølge oppfinnelsen er i henhold til fortøyningskreftene bestemt av fartøyene og påvirkning av strøm, is, begroing, bølger og vind, i tillegg til vekt og vektvanasjon for laste/losseledningene

Claims (1)

1 Foranknngssystem for å holde et fartøy forankret under lasting eller lossing, hvilket fartøy kan kobles til eller fra foranknngssystemet på en ensartet måte under alle dnftsforhold uten justeringer i foranknngssystemet, hvilket forankringssystem omfatter ett eller flere ankere, hvor det fra hvert anker er anordnet en ankerline som strekker seg opp gjennom sjøen til

en undervannsbøye med svivel, hvilken har festet i seg og holder ankerlinene og minst én ledning for lasting eller lossing opp gjennom sjøen, hvor det fra undervannsbøyen er anordnet minst én line til en overflatebøye, og videre, minst én fortøyningsline og minst én ledning for lasting eller lossing, anordnet til fartøyet enten direkte fra undervannsbøyen eller via overflatebøyen til fartøyet, karakterisert ved at for alle typer last i laste- eller losseledningene og med alle ankerlinene tilkoblet kan hele undervannsbøyen utelukkende ved ballastjustenng føres opp til overflaten, ettersom det er anordnet tilstekkehg slakk i ankerlinene, og på én eller flere ankerliner er det anordnet én eller flere klumpvekter som holder overliggende del av ankerhnen stram, for stivhet og posisjonsopprettende kraft i foranknngssystemet, i tillegg til stynng av maksimal nedsenkningsdybde til mindre enn 20 m for undervannsbøyen og den opphengt utstyr, ved at oppdriften av undervannsbøyen og oppdnften av overflatebøyen er valgt således at ved skade på overflatebøyen eller linen fra denne til undervannsbøyen vil ikke undervannsbøyen og i denne opphengt utstyr senkes lengre ned vertikalt enn at én eller flere av klumpvektene lander på havbunnen, ettersom minst én av klumpvektene på ankerlinene under normal drift skal befinne seg på eller like over havbunnen 2 Forankringssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter seks ankere med ankerline fra hvert anker opp til undervannsbøyen, anordnet som spredt forankring, med to klumpvekter på minst fire av ankerlinene, slik at under all lasting eller losing vil, for hver ankerline med klumpvekter, en klumpvekt ligge på havbunnen mens en klumpvekt er hevet en kort avstand over havbunnen 3 Forankringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at laste/losseledningene og fortøyningslmen er anordnet fra undervannsbøyen til overflatebøyen og derfra til fartøyet 4 Forankringssystem ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at undervannsbøyens plassering mellom laveste posisjon og høyeste normale plassering ved lasting og lossing, er vertikalt innenfor ca 5 meter 5 Forankringssystem ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at undervannsbøyen er ballasterbar ved å føre inn/ut luft eller vann, styrt fra overflaten via en ledning eller akustiske signaler fra overflatebøyen 6 Forankringssystem ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at overflatebøyen er ballasterbar ved å føre inn/ut luft eller vann 7 Forankringssystem ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at undervannsbøyen er plassert dypere enn største dypgående for fartøy som skal benytte foranknngssystemet 8 Foranknngssystem ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at maksimalt tillat vanasjon i oppdnft for laste/losseledningene er minst ca 200 000 kg