NO336982B1

NO336982B1 - Senkbart skrog med nivellerbart fundament samt framgangsmåte for understøttelse av skroget på en sjøbunn

Info

Publication number: NO336982B1
Application number: NO20121534A
Authority: NO
Inventors: Fredrik Major
Original assignee: Sevan Marine Asa
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2015-12-07
Also published as: RU2015129031A; AU2013364562A1; US20150321732A1; NO20121534A1; CA2895407A1; WO2014098612A1; CN105026255A

Abstract

Det beskrives en anordning ved skrog (1) i det vesentlige symmetrisk om en senterakse (11) og innrettet til å kunne anbringes hvilende på en sjøbunn (3), hvor skroget (1) er forsynt med flere understøttelsesmidler (17) som i en aktiv stilling rager ned- 5 over fra en skrogbunn (12) og er innrettet til å holde skrogets (1) senterakse (11) i en foreskrevet stilling ved at hvert understøttelsesmiddel (17) er innrettet til vertikal forskyvning i forhold til én eller begge av skroget (1) og sjøbunnen (31). Det beskrives også en framgangsmåte for posisjonering på en sjøbunn (3) av et skrog (1) i det vesentlige symmetrisk om en senterakse (11).

Description

SENKBART SKROG MED NIVELLERBART FUNDAMENT SAMT FRAMGANGSMÅTE FOR UNDERSTØTTELSE AV SKROGET PÅ EN SJØBUNN

Det beskrives en understøttelsesanordning for skrog i det vesentlige symmetrisk om en senterakse og innrettet til å kunne anbringes stasjonært hvilende på en sjøbunn. Det beskrives også en framgangsmåte for posisjonering på en sjøbunn av et slikt skrog.

Plattformer som for eksempel anvendes til leting, produksjon og lagring av olje og gass i/fra undersjøiske strukturer og som i utgangspunktet er flytende både under forflytting og under operativ anvendelse, vil kunne anvendes hvilende på sjøbunnen i grunne havområder. Særlig i det vesentlige sylindriske plattformer av den art som er kjent fra søkers eget patent NO 319971 (samsvarer med WO02090177), hvor opp-driftsvolumet er forholdsvis stort og plattformen dermed kan senkes relativt mye uten at den får for lite fribord, er velegnet til slik bruk.

Ulempen med å la plattformer av denne art hvile på sjøbunnen, er at plattformen vil kunne innta en hellende stilling idet den er prisgitt underlagets beskaffenhet. Skal dette unngås, må underlaget prepareres, for eksempel ved utskifting av masser, påfylling og nivellering, en operasjon som er tidkrevende og kostbar.

Oppjekkbare plattformer som i operativ stilling hviler på vertikalt forskyvbare bein, er ikke avhengig av slik krevende og kostbar klargjøring av underlaget den skal stå på, i og med at plattformens stilling kan justeres med individuell regulering av hvert bein ved hjelp av innebygde jekkemekanismer. Ulempen med denne plattformtypen er at den har liten bæreevne under forflytting i flytende tilstand, og skrogformen og beinas plassering og form gjør den sårbar for is, slik at den er lite egnet for bruk for eksempel i arktiske strøk, hvor en i stor grad har kombinasjonen av krevende isforhold, grunt hav og kraftig sjøgang ved uvær.

Ett eksempel på kjent teknikk er NO 20111327, som beskriver en offshorestruktur med et fundamenteringselement som haren sokkel og en topp. Fundamenteringsele- mentet er bevegbart støttet av ett eller flere avlange ben, for løfting og senking av elementet.

DE 9310878 viser en annen oppjekkbar plattform med bevegbare ben.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Der er således tilveiebrakt en anordning ved et skrog som i det vesentlige er symmetrisk om en senterakse og er innrettet til å kunne anbringes slik at en skrogside oppviser et fribord i en operativ tilstand,karakterisert vedat skroget er forsynt med flere

understøttelsesmidler som i en aktiv stilling rager nedover fra en skrogbunn og er innrettet til å holde skrogets senterakse i en foreskrevet stilling ved at hvert understøttel-sesmiddel er innrettet til vertikal forskyvning i forhold til én eller begge av skroget og sjøbunnen.

Det flytbare skroget er i det vesentlige symmetrisk om en vertikal senterakse, for eksempel sylindrisk eller mangekantet, og er forsynt med flere understøttelsesmidler som i det minste i en operativ stilling rager nedover fra en skrogbunn og som ved nedsenking av skroget mot en sjøbunn er innrettet til å tilveiebringe en justerbar un-derstøttelse av skroget relativt sjøbunnen.

Understøttelsen tilveiebringes ved at understøttelsesmidlene ligger an mot sjøbunnen eller trenger ned i løsmasser under sjøbunnen, idet understøttelsesmidlene presses og/eller suges ned i løsmassene inntil tilstrekkelig friksjonskraft mellom løsmassene og understøttelsesmidlene er tilveiebrakt for stabil understøttelse av skroget.

I det etterfølgende benyttes uttrykkene "sugefot/sugeføtter" for understøttelsesmidler av den art som i prinsippet fungerer som et i og for seg kjent sugeanker, idet under-støttelsesmiddelet er tildannet som en beholder som har en åpen nedovervendende ende, og hvor beholderen er tilknyttet et evakueringssystem som kan tilveiebringe et undertrykk innvendig i beholderen slik at den suges ned i sjøbunnen den hviler på. Både vann og løsmasser kan i prinsippet evakueres fra beholderen for at sugefoten skal bringes tilstrekkelig langt ned i løsmassen. Det er innlysende at inntrengningen også påvirkes av skrogets masse og skrogets oppdrift, dvs. skrogets netto nedoverret-tede press mot underlaget.

Med uttrykket "støttebein" menes understøttelsesmiddel som er utformet til å hvile på underlaget, for eksempel på sjøbunnen eller på en preparert fundamentmasse, uten å trenge nevneverdig ned i underlaget. Typisk vil et nedre parti av understøttelsesmidd-elet i denne formen ha en utvidet, nedovervendende endeflate.

Understøttelsesmidlene kan være tildannet som vertikale søyler eller lignende. Justeringen kan tilveiebringes ved at understøttelsesmidlene er tildannet som sugeføtter som ved differensiert undertrykk innvendig i sugeføttene trenges ned i løsmassene under sjøbunnen. Alternativt kan understøttelsesmidlene være tildannet som støtte-bein som hviler på sjøbunnen. Når understøttelsesmidlene er tildannet som støttebein innrettet til anlegg mot sjøbunnen, er understøttelsesmidlene fortrinnsvis innrettet til vertikal forskyving i forhold til skrogets bunn. Vertikal forskyvbarhet kan også anvendes når understøttelsesmidlene er tildannet som sugeføtter. Hvert vertikalt forskyvbart understøttelsesmiddel omfatter midler for individuell vertikal forskyvning. Dermed kan understøttelsesmidlene justeres individuelt, og skroget kan dermed anbringes understøttet mot sjøbunnen med vertikal senterakse uavhengig av sjøbunnens helningsgrad og jevnhet.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en anordning ved skrog i det vesentlige symmetrisk om en senterakse og innrettet til å kunne anbringes hvilende på en sjøbunn, kjennetegnet ved at skroget er forsynt med flere understøttelsesmidler som i en aktiv stilling rager nedover fra en skrogbunn og er innrettet til å holde skrogets senterakse i en foreskrevet stilling ved at hvert understøttelsesmiddel er innrettet til vertikal forskyvning i forhold til én eller begge av skroget og sjøbunnen.

Understøttelsesmidlene kan være forsynt med sugeføtter som er innrettet til å trenge ned i en løsmasse under sjøbunnen og som er stivt forbundet med skrogbunnen.

Understøttelsesmidlene kan være forsynt med sugeføtter som er innrettet til å trenge ned i en løsmasse under sjøbunnen, eller kan være forsynt med støttebein innrettet til anlegg mot sjøbunnen, og som er individuelt vertikalt forskyvbare i forhold til skrogbunnen.

Understøttelsesmidlene kan i en opptrukket stilling rommes i det minste delvis i respektive lommer innvendig i skroget. Dermed opprettholdes skrogets utvendige form, idet skrog og understøttelsesmidlene oppviser mindre sårbarhet mot skadelig påvirkning av is.

Hvert understøttelsesmiddels vertikale forskyvning kan være tilveiebrakt av én eller flere aktuatorer tilknyttet skroget og understøttelsesmiddelet.

Skroget kan omfatte et ballasteringssystem innrettet til å kunne senke skroget til en skrogside oppviser et foreskrevet fribord.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en framgangsmåte ved posisjonering på en sjøbunn av et skrog i det vesentlige symmetrisk om en senterakse, kjennetegnet ved at framgangsmåten omfatter følgende trinn: a) å anbringe skroget flytende på en foreskrevet lokasjon over sjøbunnen;

b) å ballastere skroget til foreskrevet, operativt fribord er tilveiebrakt; og

c) å forskyve flere understøttelsesmidler vertikalt nedover til anlegg mot sjøbun-nen, eventuelt ned i løsmasser under sjøbunnen til stabil understøttelse av skroget i

en operativ tilstand med nevnte fribord (181), der skrogets senterakse (11) holdes i en foreskrevet stilling..

Framgangsmåten kan omfatte det ytterligere trinnet:

dl) å forskyve understøttelsesmidlene forsynt med sugeføtter i forhold til sjøbun-nen under ballastering av skroget ved å påføre sugeføttene et differensiert undertrykk.

Alternativt kan framgangsmåten omfatte det ytterligere trinnet:

d2) å forskyve understøttelsesmidlene forsynt med støttebein i forhold til skrogbunnen ved hjelp av én eller flere aktuatorer.

Framgangsmåten kan omfatte det ytterligere trinnet:

e) å låse hvert understøttelsesmiddel relativt skroget ved hjelp av den respektive aktuatoren.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv sett på skrå nedenfra ei prinsippskisse av et skrog ifølge en første utførelse av oppfinnelsen, idet skroget er forsynt med faste un-derstøttelsesmidler i form av sugeføtter; Fig. 2 viser i perspektiv sett på skrå nedenfra ei prinsippskisse av et skrog ifølge en første utførelse av oppfinnelsen, idet skroget er forsynt med vertikalt forskyvbare understøttelsesmidler i form av støttebein; Fig. 3 viser i sideriss ei prinsippskisse av et skrog ifølge kjent teknikk anordnet

på et preparert underlag på en skrånende sjøbunn;

Fig. 4 viser i sideriss ei prinsippskisse av skroget ifølge en første utførelse av oppfinnelsen understøttet på en skrånende sjøbunn ved hjelp av under- støttelsesmidler i form av faste sugeføtter som har trengt delvis ned i en løsmasse under sjøbunnen; og

Fig. 5 viser i sideriss ei prinsippskisse av skroget ifølge en andre utførelse av oppfinnelsen understøttet på en skrånende sjøbunn ved hjelp av under-støttelsesmidler i form av vertikalt forskyvbare støttebein som ligger an mot sjøbunnen.

På figurene angir henvisningstallet 1 et sylindrisk skrog med en i operativ stilling vertikal senterakse 11 og delvis med et skrått utoverragende øvre parti la. Selv om skroget 1 her er vist sylindrisk, dekker oppfinnelsen også andre skrogformer som er i det vesentlige symmetriske om en vertikal senterakse, for eksempel et mangekantet skrog. Av stabilitetshensyn under skrogets 1 flytende tilstand er skroget 1 forsynt med et skrogskjørt 13 av i og for seg kjent art.

I et første utførelseseksempel, illustrert på figurene 1 og 4 er skroget 1 forsynt med flere fast anordnede understøttelsesmidler 17 som rager nedover fra en skrogbunn 12. I denne utførelsen er understøttelsesmidlene 17 forsynt med sugeføtter 17' som ved hjelp av et vakuumanlegg (ikke vist) kan påføres et differensiert undertrykk slik at sugeføttene 17' ved hjelp av det innvendige undertrykket suges ned i løsmasser 31 under en sjøbunn 3. Ved å regulere undertrykket individuelt for hver sugefot 17' kan skroget 1 avvatres selv om sjøbunnen 3 heller.

I et andre utførelseseksempel, illustrert på figurene 2 og 5, er skroget 1 forsynt med

flere lommer 15 som hver rommer et understøttelsesmiddel 17 forsynt med støttebein 17" innrettet til å ligge an mot sjøbunnen 3 og som er vertikalt forskyvbart mellom en inaktiv stilling i det vesentlige inntrukket i skroget 1 og en aktiv stilling delvis ragende nedover fra skrogbunnen 12 gjennom respektive åpninger 121 i skrogbunnen 12. Hvert understøttelsesmiddels 17 vertikale forskyvning tilveiebringes ved hjelp av én eller flere aktuatorer 16, her vist skjematisk som én aktuator, idet aktuatorene tildan-ner en forbindelse mellom skroget 1 og understøttelsesmidlene 17.

Det er nærliggende å kombinere understøttelsesmidlene 17 med sugeføtter 17' ifølge det første utførelseseksempelet, og vertikal forskyvbarhet av understøttelsesmidlene 17 ifølge det andre utførelseseksempelet. Denne kombinasjonen vil kunne gi større sikkerhet for at skroget 1 kan avvatres også når løsmassenes 31 beskaffenhet hindrer eller hemmer sugeføttenes 17' inntrenging.

Selv om utførelseseksempelet ifølge figurene 1 og 4 og ifølge figurene 2 og 5 er vist med tre understøttelsesmidler 17, kan oppfinnelsens effekt i prinsippet oppnås ved hjelp av bare to understøttelsesmidler 17, idet et parti av skrogbunnens 12 periferi kan utgjøre et understøttelsesmiddel anleggsparti som legges an mot det høyestlig-gende området av det partiet av sjøbunnen 1 som skroget 1 skal understøttes på, mens justeringen av skrogets 1 helningsgrad tilveiebringes med de to understøttel-sesmidlene 17 ved suging eller vertikal forskyvning eller en kombinasjon av disse.

Det er nærliggende å tilpasse skroget 1 til sjøbunnens 3 beskaffenhet ved å forsyne skroget med understøttelsesmidler 17 av den art som er mest egnet for de rådende forholdene. Dette er særlig nærliggende i den utførelsen hvor understøttelsesmidlene 17 er vertikalt forskyvbare.

Skroget 1 er på i og for seg kjent vis forsynt med et ballasteringssystem 14 for trim-ming av skroget 1, inkludert å gi skroget 1 tilstrekkelig stabilitet i flytende tilstand under forflytting mellom lokasjoner, og å senke skroget 1 til en skrogside 18 oppviser foreskrevet fribord 181 i en operativ tilstand hvor skroget 1 skal understøttes på sjø-bunnen 3.

Anordninger (ikke vist) for betjening av aktuatorene 16 og pumper etc. (ikke vist) for tilveiebringelse av sugeeffekt når sugeføttene 17' skal settes eller frigjøres, er ikke vist. Disse kan være anordnet i skroget 1, men de kan også være anordnet på hjelpe-fartøy (ikke vist) dersom det for eksempel er plassmangel i skroget 1.

Claims

1. Anordning ved et skrog (1) som i det vesentlige er symmetrisk om en senterakse (11) og er innrettet til å kunne anbringes slik at en skrogside (18) oppviser et fribord (181) i en operativ tilstand,karakterisert vedat skroget (1) er forsynt med flere understøttelsesmidler (17) som i en aktiv stilling rager nedover fra en skrogbunn (12) og er innrettet til å holde skrogets (1) senterakse (11) i en foreskrevet stilling ved at hvert understøttelsesmiddel (17) er innrettet til vertikal forskyvning i forhold til én eller begge av skroget (1) og sjøbunnen (3).

2. Anordning i henhold til krav 1, hvor understøttelsesmidlene (17) er forsynt med sugeføtter (17') som er innrettet til å trenge ned i en løsmasse (31) under sjø-bunnen (3), og som er stivt forbundet med skrogbunnen (12).

3. Anordning i henhold til krav 1, hvor understøttelsesmidlene (17) er forsynt med sugeføtter (17') som er innrettet til å trenge ned i en løsmasse (31) under sjø-bunnen (3), eller er forsynt med støttebein (17") innrettet til anlegg mot sjøbunnen (3), og som er individuelt vertikalt forskyvbare i forhold til skrogbunnen (12).

4. Anordning i henhold til krav 3, hvor understøttelsesmidlene (17) i en opptrukket stilling rommes i det minste delvis i respektive lommer (15) innvendig i skroget (1).

5. Anordning i henhold til krav 1, hvor hvert understøttelsesmiddels (17) vertikale forskyvning er tilveiebrakt av én eller flere aktuatorer (16) tilknyttet skroget (1) og understøttelsesmiddelet (17).

6. Anordning i henhold til krav 1, hvor skroget (1) omfatter et ballasteringssystem (14) innrettet til å kunne senke skroget (1) til en skrogside (18) oppviser et foreskrevet fribord (181).

7. Framgangsmåte ved posisjonering på en sjøbunn (3) av et skrog (1) i det vesentlige symmetrisk om en senterakse (11),karakterisert vedat framgangsmåten omfatter følgende trinn: a) å anbringe skroget (1) flytende på en foreskrevet lokasjon over sjøbunnen (3); b) å ballastere skroget (1) slik at en skrogside (18) oppviser et foreskrevet fribord (181); og c) å forskyve flere understøttelsesmidler (17) vertikalt nedover til anlegg mot sjøbunnen (3), eventuelt ned i løsmasser (31) under sjøbunnen (3), til stabil under- støttelse av skroget (1) i en operativ tilstand med nevnte fribord (181), der skrogets senterakse (11) holdes i en foreskrevet stilling.

8. Framgangsmåte i henhold til krav 7, hvor framgangsmåten omfatter det ytterligere trinnet: dl) å forskyve understøttelsesmidlene (17) forsynt med sugeføtter (17') i forhold til sjøbunnen (3) under ballastering av skroget (1) ved å påføre sugeføttene (17') et differensiert undertrykk.

9. Framgangsmåte i henhold til krav 7, hvor framgangsmåten omfatter det ytterligere trinnet: d2) å forskyve understøttelsesmidlene (17) forsynt med støttebein (17") i forhold til skrogbunnen (12) ved hjelp av én eller flere aktuatorer (16).

10. Framgangsmåte i henhold til krav 8, hvor framgangsmåten omfatter det ytterligere trinnet: e) å låse hvert understøttelsesmiddel (17) relativt skroget (1) ved hjelp av den respektive aktuatoren (16).