NO336080B1

NO336080B1 - Vessels and method for underwater towing of heavy loads

Info

Publication number: NO336080B1
Application number: NO20111582A
Authority: NO
Inventors: Roger Øvstetun; Reidar Heggholmen; Bjarne Olsen
Original assignee: Giertsen As W
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2015-05-04
Also published as: GB201409324D0; WO2013073950A1; BR112014012021A2; GB2510773A; NO20111582A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et fartøy for undervannsslep av tunge laster, omfattende en moonpool forbundet med et oppheng for lasten som henger nede i vannet, der en nedre skiveblokk er opphengt i en løftewire og er innrettet til å bli festet til opphenget nede i vannet. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for montering og undervannsslep av tunge laster på et slikt fartøy. The present invention relates to a vessel for underwater towing of heavy loads, comprising a moonpool connected to a suspension for the load which hangs down in the water, where a lower disk block is suspended in a lifting wire and is arranged to be attached to the suspension down in the water. The invention also relates to a method for mounting and underwater towing of heavy loads on such a vessel.

I forbindelse med undervannslep av tunge laster har det vært vanlig å benytte kraner, vinsjer og forskjellig oppheng. I de tilfeller hvor løftewire for lasten har løpt gjennom moonpoolen til et fartøy og ned til lasten, har noen av problemene som har oppstått vært at løftewiren lett kommer i kontakt med moonpoolens skrogåpning. Siden lasten påvirkes av vannmassens bevegelsesmotstand under slepet kan dette særlig skje i moonpoolens bakre skrogåpning, men vil også kunne skje i den fremre skrogåpningen. In connection with underwater towing of heavy loads, it has been common to use cranes, winches and various suspensions. In cases where the lifting wire for the cargo has run through the moonpool of a vessel and down to the cargo, some of the problems that have arisen have been that the lifting wire easily comes into contact with the moonpool's hull opening. Since the load is affected by the movement resistance of the water mass under the tow, this can particularly happen in the moonpool's rear hull opening, but can also happen in the front hull opening.

Løftewirens kontakt med moonpoolens skrogåpning medfører en rekke ulemper. Blant annet forverres selve slepet, da det må tas hensyn til løftewirens vandring i moonpoolen, og ikke minst er det fare for at skrogåpningen eller løftewiren kan skades. Sistnevnte kan åpenbart være katastrofalt for lasten dersom løftewiren skulle ryke. The lifting wire's contact with the moonpool's hull opening causes a number of disadvantages. Among other things, the tow itself worsens, as account must be taken of the travel of the lifting wire in the moonpool, and not least there is a risk that the hull opening or the lifting wire could be damaged. The latter can obviously be disastrous for the load if the lifting wire should break.

Oppfinnelsen har særlig befatning med undervannslep av tunge subsea moduler for offshore olje- og gassindustri, der modulene eksempelvis kan være fundamenter eller rammer som plasseres på havbunnen, eller rammer som plasseres over allerede eksisterende utstyr på havbunnen. Sistnevnte benyttes gjerne for å beskytte det eksisterende utstyret på havbunnen mot annet utstyr som nedsenkes i vannet i forbindelse med offshore aktiviteter, eller mot skade fra for eksempel trålfiske eller lignende aktivitet, og kan være utformet med en gitterstruktur. The invention is particularly concerned with the underwater towing of heavy subsea modules for the offshore oil and gas industry, where the modules can for example be foundations or frames that are placed on the seabed, or frames that are placed over already existing equipment on the seabed. The latter is often used to protect the existing equipment on the seabed against other equipment that is submerged in the water in connection with offshore activities, or against damage from, for example, trawling or similar activity, and can be designed with a grid structure.

Fra WO 2009/070034 A er det kjent et fartøy for slep av tunge laster, omfattende et tårn som er plassert over en moonpool til fartøyet. En løftewire løper fra en vinsj og via tårnet ned til en kasteblokk, som er opphengt i tårnet, og som videre forbindes med en last under fartøyet. From WO 2009/070034 A a vessel for towing heavy loads is known, comprising a tower which is placed above a moonpool for the vessel. A lifting wire runs from a winch and via the tower down to a throwing block, which is suspended in the tower, and which is further connected to a load below the vessel.

Det er følgelig er formål med oppfinnelsen å frembringe en ramme for plassering i moonpoolen til et fartøy, og som er konstruert for tauing og tunge løft slik at de overnevnte problemer kan reduseres eller unngås. It is therefore the object of the invention to produce a frame for placement in the moonpool of a vessel, and which is designed for towing and heavy lifting so that the above-mentioned problems can be reduced or avoided.

En ramme i følge oppfinnelsen kan gjerne være konstruert for å løfte og taue laster opp mot, eller overfor den saks skyld, 500 tonn. A frame according to the invention can easily be designed to lift and tow loads up to, or for that matter, 500 tonnes.

Overvente formål oppnås med et fartøy for undervannsslep av tunge laster, omfattende en moonpool forbundet med et oppheng for lasten, der en nedre skiveblokk er opphengt i en løftewire og er innrettet til å bli festet til opphenget nede i vannet, kjennetegnet ved at nevnte moonpool er utstyrt med en avtakbar og stiv ramme, nevnte ramme omfatter flere skiveblokker innrettet til å styre og lede løftewiren for lasten, og en sløyfe til løftewiren, som strekker seg mellom to av nevnte skiveblokker i rammen, løper ned og rundt den nedre skiveblokken. Anticipated object is achieved with a vessel for underwater towing of heavy loads, comprising a moonpool connected to a suspension for the cargo, where a lower disk block is suspended by a lifting wire and is adapted to be attached to the suspension down in the water, characterized in that said moonpool is provided with a removable and rigid frame, said frame comprising several sheave blocks adapted to guide and guide the lifting wire for the load, and a loop for the lifting wire, extending between two of said sheave blocks in the frame, runs down and around the lower sheave block.

Alternative utførelser av fartøyet er angitt i de uselvstendige produktkravene. Alternative versions of the vessel are specified in the independent product requirements.

Rammen omfatter fortrinnsvis en øvre skiveblokk som løftewiren løper over, innrettet til å styre og lede løftewiren ned gjennom moonpoolen, en nedre og bakre skiveblokk som løftewiren løper mot, innrettet til å styre og lede løftewiren bort fra moonpoolens bakre skrogåpning, og en nedre og fremre skiveblokk som løftewiren løper i det minste delvis rundt, innrettet til å styre og lede løftewiren bort fra moonpoolens fremre skrogåpning. The frame preferably comprises an upper sheave block over which the lift wire runs, adapted to guide and guide the lift wire down through the moonpool, a lower and rear sheave block against which the lift wire runs, adapted to guide and guide the lift wire away from the rear hull opening of the moonpool, and a lower and front sheave block around which the hoist wire runs at least partially, adapted to guide and guide the hoist wire away from the moonpool's forward hull opening.

Videre kan en første del av løftewiren løpe rundt en skiveblokk festet til fartøyets dekk, der nevnte skiveblokk er montert aktenfor moonpoolen, og hvor løftewiren løper fremover til en vinsj til fartøyet. Furthermore, a first part of the lifting wire can run around a disc block attached to the vessel's deck, where said disc block is mounted aft of the moonpool, and where the lifting wire runs forward to a winch for the vessel.

En andre del av løftewiren kan løpe fra den nedre og fremre skiveblokken og opp til en hivkompensator. Hivkompensatoren kan være montert i rammen. A second section of the lift wire can run from the lower and front disc block up to a lift compensator. The heave compensator can be mounted in the frame.

Under slepet kan en eller flere styrewire løpe fra et område i eller tilstøtende fartøyets baugparti og ned til lasten. Videre kan nevnte styrewire være utstyrt med vekter eller styreinnretninger. During the tow, one or more steering cables can run from an area in or adjacent to the vessel's bow and down to the cargo. Furthermore, said control wire can be equipped with weights or control devices.

Rammen kan, når den ikke er i bruk, være lagret i en krybbe på fartøyets dekk. The frame can, when not in use, be stored in a crib on the vessel's deck.

Nevnte formål oppnås også med en fremgangsmåte for montering og undervannsslep av tunge laster som henger under et fartøy, der fartøyet er utstyrt med en moonpool forbundet med et oppheng for lasten, hvori fremgangsmåten omfatter de følgende trinn: plassering av en ramme på fartøyets dekk; inntreing av en løftewire, fra en vinsj på fartøyet via en skiveblokk montert til dekket, og gjennom rammen, der rammen omfatter flere skiveblokker innrettet til å styre og lede løftewiren for lasten; plassering av rammen i fartøyets moonpool; utvinsjing av løftewiren ved hjelp av vinsjen, for dannelse av en sløyfe som strekker seg mellom to av nevnte skiveblokker i rammen, og der sløyfen løper ned og rundt en nedre skiveblokk slik at den nedre skiveblokken er opphengt i løftewiren; og å feste opphenget til lasten i nevnte nedre skiveblokk. Said purpose is also achieved with a method for mounting and underwater towing of heavy loads hanging below a vessel, where the vessel is equipped with a moonpool connected to a suspension for the load, in which the method comprises the following steps: placing a frame on the vessel's deck; entry of a lifting cable, from a winch on the vessel via a sheave block mounted to the deck, and through the frame, the frame comprising several sheave blocks adapted to guide and guide the lifting wire for the cargo; placement of the frame in the vessel's moonpool; winching out the lifting wire by means of the winch, to form a loop which extends between two of said disc blocks in the frame, and where the loop runs down and around a lower disc block so that the lower disc block is suspended in the lifting wire; and to attach the suspension to the load in said lower disc block.

Alternative utførelser av fremgangsmåten er angitt i respektive uselvstendige fremgangsmåtekrav. Alternative embodiments of the method are specified in respective independent method requirements.

Rammen kan plasseres i en krybbe på fartøyets dekk under inntreing av løftewiren og når den ikke er i bruk. The frame can be placed in a crib on the vessel's deck during installation of the lifting wire and when not in use.

Løftewiren kan vinsjes ut til sløyfen er tilstrekkelig langt nede i vannet til at lasten kan festes til den nedre skiveblokken, og deretter kan løftewiren spoles inn for heving av lasten. The lifting wire can be winched out until the loop is sufficiently deep in the water for the load to be attached to the lower sheave block, and then the lifting wire can be reeled in to raise the load.

En eller flere styrewirer, for å unngå rotasjon av lasten under slepet, kan monteres fra et område i eller tilstøtende fartøyets baugparti og ned til lasten. One or more steering wires, to avoid rotation of the load during the tow, can be mounted from an area in or adjacent to the vessel's bow and down to the load.

En ROV kan benyttes for å feste opphenget til lasten og/eller for å feste opphenget til den nedre skiveblokken. Etter at slepet er ankommet destinasjonsstedet, kan lasten senkes ved hjelp av vinsjen og lasten frakobles deretter ved hjelp av en ROV. An ROV can be used to attach the suspension to the load and/or to attach the suspension to the lower disc block. After the tow has arrived at the destination, the load can be lowered using the winch and the load can then be disconnected using an ROV.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av de vedlagte figurer, hvor: The invention will now be described in more detail using the attached figures, where:

Figur 1 viser et fartøy for slep av en last, sett fra siden. Figure 1 shows a vessel for towing a load, seen from the side.

Figur 2 viser fartøy vist i figur 1 sett forfra, sett delvis i snitt. Figure 2 shows the vessel shown in Figure 1 seen from the front, seen partially in section.

Figur 3 viser et snitt av fartøyet i figur 2, langs linjen A-A. Figure 3 shows a section of the vessel in Figure 2, along the line A-A.

Figur 1 viser et fartøy 10 for undervannslept av en tung last 12. Fartøyet kan eksempelvis være et kjent ankerhåndteringsfartøy utstyrt med en moonpool 42. Gjennom nevnte moonpool 42 er en last 12 i form av for eksempel en undervanns-ramme oppheng. Fartøyet 10 ankommer stedet hvor undervannsrammen er laget, normalt et verksted, og der den ved hjelp av kraner eller lignende er plassert på sjøbunnen utenfor verkstedet. Normalt benyttes ROV for å koble et oppheng 14 til lasten og til å koble opphenget til en løftewire 26 på fartøyet 10. Når dette er gjort heves lasten, og slepet kan utføres. Ved ankomst destinasjonssted, senkes lasten på havbunnen og frigjøres tilsvarende ved hjelp av ROV. Figure 1 shows a vessel 10 for underwater towing of a heavy load 12. The vessel can, for example, be a known anchor handling vessel equipped with a moonpool 42. Through said moonpool 42, a load 12 in the form of, for example, an underwater frame is suspended. The vessel 10 arrives at the place where the underwater frame is made, normally a workshop, and where it is placed on the seabed outside the workshop with the help of cranes or the like. Normally, the ROV is used to connect a suspension 14 to the load and to connect the suspension to a lifting wire 26 on the vessel 10. When this is done, the load is raised and the tow can be carried out. On arrival at the destination, the cargo is lowered to the seabed and released accordingly using the ROV.

Under slepet kan det benyttes styrewire eller kabler 16 for å hindre rotasjon på lasten 12. Styrewirene kan utstyres med vekter eller styreinnretninger 18 for bedre å kontrollere lasten. Eksempelvis kan styreinnretningene fungere som "tråldører", dersom det benyttes flere styrewire, for å styre wirene ut fra skipssiden. Styrewirene løper fra et område i eller tilstøtende fartøyets baugparti 10a og ned til lasten 12. Under the tow, guide wires or cables 16 can be used to prevent rotation of the load 12. The guide wires can be equipped with weights or steering devices 18 to better control the load. For example, the steering devices can function as "trawl doors", if several steering wires are used, to steer the wires out from the ship's side. The guide wires run from an area in or adjacent to the vessel's bow section 10a and down to the load 12.

Som nevnt kan løftewiren 26 påføre skade på moonpoolens 42 skrogåpning, eller løftewiren kan selv bli skadet, og foreliggende fartøy 10 er derfor utstyrt med en ramme 28 som plasseres i moonpoolen 42. Denne rammen 28 er en mobil moon-poolramme utstyrt med flere løfteblokker eller skiveblokker som løftewiren tres gjennom. Rammen 28 er utformet med en form noe mindre enn moonpoolåpningen, og kan under bruk sveises fast, eller på annen måte festes. Rammen 28 kan leveres og heises over på fartøyet 10 liggende i en krybbe 24. Inntreing av løftewiren 26 gjøres fortrinnsvis mens rammen ligger i krybben, og deretter heises rammen og plasseres i moonpoolåpningen ved hjelp av for eksempel fartøyets egen kran 20. Når rammen 28 ikke er i bruk kan den løsnes fra moonpoolåpningen og plasseres i krybben 24 i påvente av senere bruk. Likeledes kan krybben med rammen heises på land eller over til et annet ankerhåndteringsfartøy. Når rammen 28 ligger i krybben 24 kan den låses fast ved hjelp av låsebolter. As mentioned, the lifting wire 26 can cause damage to the moonpool's 42 hull opening, or the lifting wire itself can be damaged, and the present vessel 10 is therefore equipped with a frame 28 which is placed in the moonpool 42. This frame 28 is a mobile moon pool frame equipped with several lifting blocks or disc blocks through which the lifting wire is threaded. The frame 28 is designed with a shape somewhat smaller than the moonpool opening, and can be welded in place during use, or fixed in some other way. The frame 28 can be delivered and lifted onto the vessel 10 lying in a crib 24. The lifting wire 26 is preferably inserted while the frame is in the crib, and then the frame is lifted and placed in the moonpool opening using, for example, the vessel's own crane 20. When the frame 28 is not is in use, it can be detached from the moonpool opening and placed in the crib 24 in anticipation of later use. Likewise, the crib with the frame can be hoisted ashore or over to another anchor handling vessel. When the frame 28 is in the crib 24, it can be locked by means of locking bolts.

Rammen 28 er utformet i en stiv konstruksjon og er utstyrt med flere skiveblokker 32,34,36,38. Under montering og inntreing av løftewiren 26 ledes denne fra fartøyets vinsj 22 og bak til en skiveblokk 30 montert eksempelvis på dekket 44 aktenfor moonpoolen 42. Skrivblokken 30 kan eventuelt sveises fast, og plasseres i riktig avstand til vinsjen 22 slik at flytvinkel unngås. Deretter ledes løftewiren 26 over en øvre skiveblokk 32 montert i rammen 28 for å lede løftewiren ned i moonpoolen. I et nedre område av rammen 28 er en bakre og nedre skiveblokk 34 montert. Denne bakre og nedre skiveblokken har til oppgave å hindre at løftewiren 26 kommer i kontakt med moonpoolens 42 bakre skrogåpning. På motstående side av rammen 28 er videre en fremre og nedre skiveblokk 38 montert, og som har til oppgave å hindre at løftewiren 26 kommer i kontakt med moonpoolens fremre skrogåpning. I tillegg til nevnte oppgaver er skiveblokkene også innrettet til å lede og styre løftewiren 26. Fra den nedre og fremre skiveblokken 38 løper løftewiren 26 videre opp til en hivkompensator 40 som er montert i rammen. Hivkompensatoren 40 kan være montert eller forankret i løfteøyer i rammen og er festet til løftewiren. Hivkompensatoren kan alternativt være montert på dekk (ikke vist). The frame 28 is designed in a rigid construction and is equipped with several disc blocks 32,34,36,38. During installation and threading of the lifting wire 26, this is guided from the vessel's winch 22 and behind to a disc block 30 mounted, for example, on the deck 44 aft of the moonpool 42. The writing block 30 can optionally be welded, and placed at the correct distance to the winch 22 so that a drift angle is avoided. The lifting wire 26 is then guided over an upper disc block 32 mounted in the frame 28 to guide the lifting wire down into the moonpool. In a lower area of the frame 28, a rear and lower disc block 34 is mounted. This rear and lower disc block has the task of preventing the lifting wire 26 from coming into contact with the moonpool's 42 rear hull opening. On the opposite side of the frame 28, a front and lower disc block 38 is also mounted, which has the task of preventing the lifting wire 26 from coming into contact with the moonpool's front hull opening. In addition to the aforementioned tasks, the sheave blocks are also designed to guide and control the lifting wire 26. From the lower and front sheave block 38, the lifting wire 26 continues up to a heave compensator 40 which is mounted in the frame. The heave compensator 40 can be mounted or anchored in lifting eyes in the frame and is attached to the lifting wire. The heave compensator can alternatively be mounted on the deck (not shown).

Opphenget 14 til lasten 12 festes til en nedre og i vannet anordnet skiveblokk 36, der denne skiveblokken 36 er plassert mellom de to skiveblokkene 34,38, dvs. den nedre og fremre skiveblokken 38 og den nedre og bakre skiveblokken 34. Når løftewiren 26 vinsjes ut dannes det en sløyfe 26a hvori den nedre skiveblokken 36 er plassert, og når vinsjen 22 vinsjes inn heves den nedre skiveblokken 36 og selv-følgelig også opphenget med lasten 12. Den nedre skiveblokken 36 henger således under rammen 28 og opptar vekten av lasten 12. Videre monteres den nedre skiveblokken 36 fortrinnsvis tilsvarende som omtalt når rammen 28 er plassert i krybben 24. The suspension 14 for the load 12 is attached to a lower disc block 36 arranged in the water, where this disc block 36 is placed between the two disc blocks 34,38, i.e. the lower and front disc block 38 and the lower and rear disc block 34. When the lifting wire 26 is winched out, a loop 26a is formed in which the lower disc block 36 is placed, and when the winch 22 is winched in, the lower disc block 36 is raised and, of course, also the suspension with the load 12. The lower disc block 36 thus hangs below the frame 28 and absorbs the weight of the load 12 .Furthermore, the lower disc block 36 is preferably mounted similarly as described when the frame 28 is placed in the crib 24.

Med uttrykkene "fremre" og "bakre" menes i forhold til hvordan rammen er plassert i moonpoolen og fartøyretningen. Likeledes må det med uttrykkene "wire" og "løftewire" forstås hvilke som helst type wire eller kabler som kan brukes for løft og slep, og med "skiveblokk" hvilke som helst type løfteblokker, taljer, trinser, etc, som brukes for tunge løft og slep. For feste av wirene og oppheng kan det benyttes vanlig kjente sjakler. With the expressions "front" and "rear" is meant in relation to how the frame is placed in the moonpool and the direction of the vessel. Likewise, the terms "wire" and "lifting wire" must be understood as any type of wire or cables that can be used for lifting and towing, and with "pulley block" any type of lifting blocks, pulleys, pulleys, etc., that are used for heavy lifting and tow. Commonly known shackles can be used for attaching the wires and suspension.

Claims

1. Vessel (10) for underwater towing of heavy loads (12), comprising a moonpool (42) connected to a suspension (14) for the load (12), in which a lower disc block (36) is suspended by a lifting wire (26) and is designed to be attached to the suspension (14) down in the water, characterized in that - said moonpool (42) is equipped with a removable and rigid frame (28), - said frame (28) comprises several disc blocks (32,34,38 ) arranged to control and guide the lifting wire (26) for the load (12), and - a loop (26a) for the lifting wire (26), which extends between two of said disc blocks (34,38) in the frame (28), runs down and around the lower disc block (36).

2. Vessel in accordance with claim 1, characterized in that the frame (28) comprises an upper disc block (32) over which the lifting wire (26) runs, arranged to guide and guide the lifting wire down through the moonpool (42), a lower and rear disc block ( 34) against which the lift wire (26) runs, adapted to guide and guide the lift wire away from the rear hull opening of the moonpool, and a lower and forward disc block (38) around which the lift wire (26) runs at least partially, adapted to guide and guide lift wire away from the moonpool's forward hull opening.

3. Vessel in accordance with claim 1, characterized in that a first part of the lifting wire (26) runs around a disk block (30) attached to the vessel's deck (44), where said disk block (30) is mounted aft of the moonpool (42), and where the lifting wire runs forward to a winch (22) of the vessel.

4. Vessel in accordance with claim 2, characterized in that a second part of the lifting wire (26) runs from the lower and front disc block (38) up to a heave compensator (40).

5. Vessel in accordance with claim 4, characterized in that the heave compensator (40) is mounted in the frame (28).

6. Vessel in accordance with claim 1, characterized in that one or more steering wires (16) run from an area in or adjacent to the vessel's bow section (10a) and down to the load (12).

7. Vessel in accordance with claim 6, characterized in that said steering wire (16) is equipped with weights or steering devices (18).

8. Vessel in accordance with claim 1, characterized in that the frame (28), when not in use, is stored in a crib (24) on the vessel's deck.

9. Procedure for mounting and underwater towing of heavy loads (12) hanging below a vessel (10), where the vessel (10) is equipped with a moonpool (42) connected to a suspension (14) for the load (12), characterized in that the method includes the following steps: - placing a frame (28) on the vessel's deck (44), - threading a lifting wire (26) from a winch (22) on the vessel via a disc block (30) mounted to the deck (44) , and through the frame (28), where the frame (28) comprises several disc blocks (32,34,36,38) designed to control and guide the lifting wire (26) for the load (12), - placement of the frame (28) in the vessel's moonpool (42), - unwinding of the lifting wire (26) by means of the winch (22), to form a loop (26a) which extends between two of said disc blocks (34,38) in the frame (28), and where the loop runs down and around a lower disc block (36), and - to attach the suspension (14) to the load (12) in said lower disc block (36).

10. Method in accordance with claim 9, characterized in that the frame (28) is placed in a crib (24) on the vessel's deck during the insertion of the lifting wire (26) and when it is not in use.

11. Method in accordance with claim 9, characterized in that the lifting wire (26) is winched out until the loop (26a) is sufficiently far down in the water for the load (12) to be attached to the lower disc block (36), and that the lifting wire (26) then reel in to raise the load (12).

12. Method in accordance with claim 9, characterized in that one or more guide wires (16) to avoid rotation of the load (12) under the tow are mounted from an area in or adjacent to the vessel's bow section (10a) and down to the load (12).

13. Method in accordance with claim 9, characterized in that an ROV is used to attach the suspension (14) to the load (12) and/or to attach the suspension (14) to the lower disc block (36).

14. Procedure in accordance with claim 9, characterized in that after the tow has arrived at the destination, the load (12) is lowered using the winch (22) and the load is disconnected using an ROV.