NO329857B1 - Fortoyningsarrangement - Google Patents

Abstract

Et fortøyningsarrangement for en nedsenkbar offshorekonstruksjon som har et ytre skrog med en nedre og en øvre vannlinje, omfatter en fortøyningsline som strekker seg fra et fast punkt på sjøbunnen til et feste på offshorekonstruksjonen, idet i det minste et parti av fortøyningslinen nærmest festet er en kjetting. Festet omfatter et klyss og en kjettingstopper som er anbrakt under nevnte nedre vannlinje. Kjettingstopperen er plassert i et tørt rom inne i det ytre skrog og er tettende forbundet ved den ene ende med klysset og ved den motsatte ende med et kjettingrør som strekker seg inne i skroget til over den øvre vannlinje. Klysset strekker seg utad fra kjettingstopperen og er tettet til en åpning i det ytre skrog.

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et fortøyningsarrangement for en flytende konstruksjon spesielt beregnet for drift i arktiske forhold.

Bakgrunn

Drift i arktiske forhold stiller store krav til mannskap og utstyr på grunn av det barske klimaet. Store isfjell som er i drift i åpent vann, eller flere år gamle isbryg-ger av betydelig masse og stivhet som driver med overflateisen, kan innebære trusler mot fortøyede flytende installasjoner. Dette gjør det nødvendig å kunne fri-gjøre og bevege installasjonene utenfor fare på kort varsel, og å kunne koble dem opp igjen på en effektiv måte.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et fortøyningsarrangement som mu-liggjør rask og sikker frigjøring av installasjonens fortøyningsliner, og som videre muliggjør lett innhenting, oppkobling og vedlikehold av fortøyningssystemet.

Dette oppnås ved et arrangement ifølge patentkravene. Spesielt vedrører oppfinnelsen er fortøyningsarrangement for en nedsenkbar offshore-konstruksjon som har et ytre skrog med en nedre og en øvre vannlinje, hvilket fortøyningsarrangement omfatter i det minste én fortøyningsline som strekker seg fra et fast punkt på sjø-bunnen til et feste på offshore-konstruksjonen, idet i det minste ett parti av fortøy-ningslinen nærmest festet er en kjetting, og hvor festet omfatter et klyss og en kjettingstopper som er anbrakt under nevnte nedre vannlinje, som i og for seg kjent fra EP 0259072 Al. Oppfinnelsen erkarakterisert vedat kjettingstopperen er plassert i et tørt rom inne i det ytre skrog, at kjettingstopperen har et vanntett, vannfylt hus som er tettende forbundet ved den ene ende med klysset og ved den motsatte ende med et kjettingrør som strekker seg inne i skroget til ovenfor nevnte øvre vannlinje og at klysset strekker seg utad fra kjettingstopperen til og utvendig tettende med, en åpning i nevnte ytre skrog.

Fordeler med fortøyningsarrangementet ifølge oppfinnelsen innbefatter muligheten til rask og sikker frigjøring av fortøyningslinene. Det tillater også innhenting, oppkobling og vedlikehold av fortøyningssystemet. Fortøyningslinene kan frigjøres under fullt strekk opp til fortøyningslinens bruddbelastning. Arrangementet tillater også enkle prosedyrer for oppkobling og vedlikehold. Arrangementet har også be-tryggende anti-skrubbing og lav kjettingutmatting. Arrangementet skal kunne be-tjenes ved hjelp av lagret energi uavhengig av offshore-konstruksjonens energitil-førsel.

Kort beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til det utførelseseksempel som er illustrert på vedføyde tegninger, hvor: figur 1 er et oppriss som viser en flytende plattform fortøyet ved hjelp av et fortøy-ningsarrangement ifølge oppfinnelsen,

figur 2 viser et parti av plattformen på figur 1 i større målestokk og delvis i snitt,

figur 3 viser et snitt gjennom en kjettingstopper ifølge oppfinnelsen vist på figur 2,

figur 4 viser et oppriss av plattformen frigjort fra fortøyningene,

figur 5 viser kjettingstopperen på figur 3 i en tilstand for utførelse av vedlikehold,

figur 6 er et perspektivisk bilde av et klyss for bruk sammen med kjettingstopperen,

figur 7 viser et sideriss av kjettingstopperen i låsende tilstand,

figur 8 viser et snitt gjennom kjettingstopperen på figur 7,

figur 9 viser kjettingstopperen i frigjørende stilling,

figur 10 viser et snitt gjennom kjettingstopperen på figur 9,

figur 11 viser kjettingstopperen i en fullt utløst stilling,

figur 12 viser et snitt gjennom kjettingstopperen på figur 11,

figur 13 viser kjettingstopperen låst i frigjørende stilling,

figur 14 viser et snitt gjennom kjettingstopperen på figur 13,

figur 15 viser kjettingstopperen i en mellomstilling under låsing av denne,

figur 16 viser et snitt gjennom kjettingstopperen på figur 15, og

figur 17 viser et perspektivisk bilde av en gjenfinningsbøye anordnet mellom for-tøyningslinens kjetting og den øvre del av denne.

Detaljert beskrivelse

Figur 1 viser en nedsenkbar plattform 7 som flyter i sjøen. Plattformen 7 er forank-ret til sjøbunnen 8 med et antall fortøyningsliner 4. Fortøyningslinene 4 løper inn i plattformens 7 skrog gjennom traktklyss godt under vannlinjene 1 og 2, hvorav 1 er vintervannlinjen og 2 sommervannlinjen. Hver fortøyningsline er fastholdt ved hjelp av en raskt utløsbar kjettingstopper 22 plassert direkte innenfor klysset 10.

Fortøyningslinene 4 er forsynt med endeseksjoner 23 av kjetting. Resten av fortøy-ningslinen 4 kan bestå av forskjellige linetyper og fester. Fortøyningslinen 4 kan være forsynt med en gjenfinningsbøye 3, som er forsynt med et gripehåndtak for å lette opphenting av fortøyningslinen 4 fra sjøbunnen 8 etter en frigjøring. Fortøy-ningslinen 4 kan også være forsynt med en springbøye 5 på sitt midtparti, hvilken bøye under frigjøring trekker toppendekjettingen og den øvre fortøyningsline 4 ho-risontalt mot ankerets 6 posisjon. Dette reduserer faren for at fortøyningslinen 4 skal vikle seg i hverandre og beskytter eventuelle sjøbunnsinstallasjoner. Dette er illustrert på figur 4, som viser en situasjon hvor forøyningslinen 4 er blitt frigjort. Fortøyningslinen 4 ligger nå på sjøbunnen 8, bortsett fra at et midtre parti er truk-ket oppad av springbøyen 5, som også løfter gjenfinningsbøyen 3 et lite stykke opp fra sjøbunnen 8.

Figur 2 viser fortøyningsarrangementet på plattformen 7. Fortøyningslinen 4 løper inn i plattformens 7 skrog gjennom klysset 10 og er gjort fast i kjettingstopperen 22, som har et vannfylt indre hulrom og et vanntett hus. Klysset og kjettingstopperen har en tett innbyrdes forbindelse. Alle mekaniske betjeningskomponenter og elektriske følere befinner seg på den tørre side av det vanntette hus og er lett til-gjengelige fra det indre av plattformens 7 skrog. Kjettingstopperens hus har en oppadvendende åpning som er forbundet med et

J-formet kjettingrør 9, som strekker seg til over vintervannlinjen 1. Det er en tett forbindelse mellom kjettingstopperhuset og kjettingrøret 9. Fortøyningslinene 4 strammes av inntrekkingsvinsjer 24.

Figur 3 viser kjettingstopperarrangementet 22 i større detalj. Klyssets 10 traktform sikrer at det foreligger tilstrekkelig klaring rundt toppkjettingen utad fra kjettingstopperen 22, slik at det ikke oppstår noen kontakt med andre flater ved bevegel-ser under normale funksjonsbetingelser. Inne i kjettingstopperens hulrom 25 fastholdes kjettingen mellom en kjettingføring 11 og et kjettingstopperelement 26. Kjettingstopperelementet 26 er et langstrakt element med en første ende som er festet til en roterende stopperaksel 27. Den andre ende 20 fastholdes, for eksempel som vist på figuren, i en frigjørbar låseanordning. Låseanordningen innbefatter en roterende låseaksel 28 som har en halvsirkulær utsparing på litt mer enn 180°.

Denne utsparringen danner en låseflate som den andre ende 20 av kjettingstopperelementet 26 vil hvile mot når dette befinner seg i låsende stilling som vist på figur 3. Ved rotasjon av låseakselen 28 vil kjettingstopperelementet 26 frigjøres. Akslene er ført gjennom kjettingstopperens vanntette hus 12. Tetninger sikrer at mekanis-mene som betjener kjettingstopperelementet og låseanordningen inne i kjetting-stopperhulrommet 25, vil befinne seg i et tørt rom inne i skroget. Figur 5 viser et eksempel på hvorledes kjettingstopperens hulrom 25 kan tettes slik at det kan tømmes for vann for eventuelt vedlikehold. Dette skjer ved at en form-tilpasset plugg 13 innføres utenifra i traktklysset 10 for å tette dette, hvoretter hulrommet 25 i kjettingstopperhuset kan dreneres gjennom passasjen 14. Figur 6 viser klysset 10 i større detalj. Klysset omfatter en fundamentplate 15 hvor-til det er sveiset et mangekantet traktlegeme 16. Figurene 7 og 8 viser kjettingstopperen 22 fra henholdsvis utsiden og innsiden. Figur 8 viser hulrommet 25 med kjettingstopperelementet 26 i låsende stilling klar for rask frigjøring. Figur 7 viser mekanismen på utsiden av kjettingstopperhuset 12 for å bevege stopperakselen 27 og låseakselen 28. Mekanismen omfatter en dreiearm 29 som er montert på stopperakselen 27. På den ytre ende av dreiearmen 29 befinner det seg en gaffel 30 med en stift 31 som er glidbart anordnet i en langstrakt sporforsynt arm 32 montert på den ene ende av en aktuatorsylinder 33 for stopperelementet 26. Den andre ende av aktuatoren 33 er dreibart lagret på kjettingstopperhuset 12.

Betjeningsmekanismen omfatter videre en dreiearm 34 montert på låseakselen 28. Den ytre ende av dreiearmen 34 er dreibart forbundet med den første ende av en første leddarm 35. Denne første leddarm 35 er med sin andre ende forbundet med den første ende av en andre leddarm 36. Den andre leddarm 36 er dreibart montert på kjettingstopperhuset 12 med sin andre ende. På midten av den andre leddarm 36 befinner det seg en stift 37 som er glidbart anordnet i et langstrakt spor i en arm 38, som med sin ende distalt fra sporet er forbundet med den ene ende av en aktuatorsylinder 39. Denne andre ende av aktuatorsylinderen er dreibart montert på kjettingstopperhuset 12. Figurene 9 og 10 viser mekanismen på henholdsvis innsiden og utsiden av huset når kjettingen frigjøres. Frigjøring av kjettingen under strekk oppnås ved hjelp av aktuatorsylinderen 39, som trekker seg sammen for å knekke leddarmene 35, 36, slik at låseakselen 28 kan rotere fritt og frigjøre enden 20 av kjettingstopperelementet 26. Strekket i kjettingen bringer kjettingstopperelementet til å rotere. Den sporforsynte arm 32 på aktuatorsylinderen 33 tillater denne rotasjon uten medvirk-ning av aktuatorsylinderen 33. Figurene 11 og 12 viser kjettingstopperen etter fullstendig utløsning. Derved tillates kjettingen å ruse ut gjennom klysset og komme til hvile på sjøbunnen 8. Når for-tøyningslinen 4 på nytt skal forbindes med plattformen, gripes det først fatt i gjen-finningsbøyen 3. Denne bringes så opp til overflaten, og en inntrekningsline festes til enden av toppkjettingen. Deretter kan kjettingen hales inn gjennom kysset og opp til inntrekkingsvinsjen 24. Dette er illustrert på figurene 13 og 14. Kjettingstopperens aktuatorsylinder 33 benyttes aktivt for å holde stopperen i åpen stilling mens fortøyningslinjens kjetting 4 trekkes inn gjennom stopperen.

Kjettingstopperens aktuatortorsylinder 33 blir også benyttet til å holde kjettingstopperelementet 26 i aktivert stilling inntil låseakselen 28 er blitt aktivert. Dette er illustrert på figurene 15 og 16. Dreining av låseakselen 28 til den stilling som er vist på figur 8 bevirkes av aktuatorsylinderen 39.

For å lette opphentingsoperasjonen av fortøyningslinen 4 kan gjenfinningsbøyen 3 være montert mellom den øvre tauseksjon av fortøyningslinen og toppkjettingen 23. Bøyen kan ha nok reserveoppdrift til å sikre at den kommer til hvile over sjø-bunnen. Bøyen er forsynt med et gripehåndtak 40 som er orientert på en fordelak-tig måte for å lette opphentingen. Det vises her til figurene 4 og 17.

Ved vedlikehold eller reparasjon kan det indre hulrom 25 av kjettingstopperhuset gjøres tilgjengelig, eller hele kjettingstopperen kan fjernes, ved hjelp av følgende fremgangsmåte:

1. Tetting av klysset 10 med en tilformet plugg 13,

2. Tømme kjettingstopperhuset 12 og kjettingrøret 9 for sjøvann via drens-røret 14,

3. Fjerning av kjettingstopperens sideplate, eller

4. Fjerning av det nedre parti av kjettingrøret,

5. Fjerne kjettingstopperen,

6. Sikre åpningen i fundamentplaten 15 med en dekkplate.

Det stilles noen funksjonelle krav til den nedre seksjon av kjettingrøret 3 for at det skal kunne oppfylles en funksjon i fortøyningsarrangementet. Således må den sikre riktig orientering av kjetting løkkene oppad fra kjettingstopperen, den må lette montering og demontering av kjettingstopperen, og den må ha krummet form og være sterk nok til å oppta kreftene fra inntrekkingslinen.

Claims (10)

1. Fortøyningsarrangement for en nedsenkbar offshore-konstruksjon (7) som har et ytre skrog med en nedre (2) og en øvre (1) vannlinje, hvilket fortøy-ningsarrangement omfatter i det minste én fortøyningslinje (4) som strekker seg fra et fast punkt på sjøbunnen (8) til et feste på offshorekonstruksjonen, idet i det minste et parti av fortøyningslinen nærmest festet er en kjetting (23), og hvor festet omfatter et klyss (10) og en kjettingstopper (22) som er anbrakt under nevnte nedre vannlinje (2), karakterisert vedat kjettingstopperen (22) er plassert i et tørt rom inne i det ytre skrog, at kjettingstopperen (22) har et vanntett, vannfylt hus (12) som er tettende forbundet ved den ene ende med klysset (10) og ved den motsatte ende med et kjettingrør (9) som strekker seg inne i skroget til ovenfor nevnte øvre vannlinje (1), og at klysset (10) strekker seg utad fra kjettingstopperen (22) til, og utvendig tettende med, en åpning i nevnte ytre skrog.

2. Fortøyningsarrangement ifølge krav 1, hvor klysset (10) er et traktklyss (16), fortrinnsvis med polygonalt tverrsnitt, mer foretrukket med et seks-kantet tverrsnitt.

3. Fortøyningsarrangement ifølge krav 1 eller 2, hvor en bøye (3), fortrinnsvis forsynt med et gripehåndtak (40), er festet til fortøyningslinen (4) i en forutbestemt avstand fra klysset (10), hvilken avstand er begrenset til omtrent 50 m.

4. Fortøyningsarrangement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det i kjettingstopperens vannfylte hus (12) er anordnet et kjettingstop-pende element (26) og dettes frigjørbare låseanordning, hvilke er dreibart understøttet på separate, roterbare aksler (27, 28), hvilke aksler forløper tettende gjennom en sidevegg av huset (12) til dettes utside, idet bevegel-sesorganer (33, 39) på utsiden er forbundet med akslene (27, 28) for beve-gelse av nevnte stoppende element (26) og låseanordningen for å bevege nevnte stoppende element og låseanordningen mellom deres låsende og fri-gjørende stilling.

5. Fortøyningsarrangement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor, når en kjetting ikke foreligger, en stopper (13) er innført i klysset (10, 16) gjennom nevnte åpning i det ytre skall for å lukke klysset, for derved å tillate at klysset (10), kjettingstopperens hus (12) og kjettingrøret (9) kan tømmes slik at kjettingstopperen (22) kan repareres, vedlikeholdes eller skiftes ut under tørre betingelser.

6. Fortøyningsarrangement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor, under normal drift, kjettingen (23) holdes i kjettingstopperen (22) ved en løkke som befinner seg 2-6 løkker fra kjettingens indre ende.

7. Fortøyningsarrangement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor, under normal drift, kan mindre enn ti løkker av kjettingen komme i kontakt med overflatene av klysset (16), og hvor eventuelle relativ lateral-bevegelse mellom kjettingen og kjettingstopperen tas opp mellom to defi-nerte kjettingløkker, hvorav den som befinner seg nærmest holdepunktet i kjettingstopperen holdes stasjonær.

8. Fortøyningsarrangement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor en gjenfinningsbøye (3) er festet til kjettingen (23), fortrinnsvis ved eller nær dennes forbindelse med hovedfortøyningslinjen (4), hvilken bøye fortrinnsvis har tilstrekkelig oppdrift til å løfte i det minste en mindre del av kjettingen opp fra sjøbunnen når kjettingen er kommet til hvile på sjøbun-nen etter å ha blitt frigjort fra nevnte fartøy (7).

9. Fortøyningsarrangement ifølge krav 8, hvor bøyen (3) har et gripehåndtak (40) for gjenfinningsformål.

10. Fortøyningsarrangement ifølge krav 8 eller 9, hvor en springbøye (5) er festet til hovedfortøyningslinen (4) i en forutbestemt avstand fra gjenfinnings-bøyen (3), hvilken avstand fortrinnsvis er mer enn halvparten og mindre enn trefjerdedeler av vanndybden, mer foretrukket omtrent totredjedeler av vanndybden.