NO337233B1 - Et system og fremgangsmåte for å håndtere store og tunge konstruksjoner fra et offshore installasjonsfartøy - Google Patents

Description

Teknisk felt:

Den foreliggende oppfinnelse angår et lasthåndteringssystem som definert i ingressen til krav 1, et installasjonsfartøy for nedsenkning av laster til havbunnen og en fremgangsmåte derav.

Bakgrunnsteknikk

I de seneste år har det vært et økende behov for å kunne installere store undervannsanlegg fra installasjonsfartøy, se for eksempel http:// fuelfix. com/ blog/ 2014/ 05/ 06/ statoil- pursuing- huge- subsea- factoriesA http:// www. statoil. com/ no/ technologvinnovation/ fielddevelopment/ aboutsubsea/ Pag es/ Gullfaks Vaatgasskompresjon. aspx og http:// www. offshoreenergytodav. com/ douglas- westwood- l 17b- to- be- spent- on-subsea- svstems- bv- 2018/.

For nedsenkning av tunge konstruksjoner fra installasjonsfartøy er det i dag vanlig å benytte installasjonsfartøy ets arbeidsbrønn (moonpool) siden slike løsninger ofte reduserer behov for omfattende vektbalansering. Et eksempel på nedsenkning av laster gjennom en senterbrønn er beskrevet i artikkel «Lowering and lifting operations through moonpools: Hydrodynamic investigations» ved Sigve Håland, Marine Technology, juni 2014 ( http: // www, diva-portal. org/ smash/ get/ diva2:742177/ FULLTEXTO1. pdf). Et viktig kriterium for å benytte fartøyets arbeidsbrønn er blant annet at tilgjengelig løfteutstyr har den nødvendige løftekapasitet for å gjennomføre nedsenkningsoperasjonen.

Imidlertid krever denne løsningen et tverrsnitt på senterbrønnen som er større en tverrsnittet til den aktuelle konstruksjonen, og dermed behov for større fartøy.

Som et alternativ til nedsenkning av laster gjennom fartøyets senterbrønn er det beskrevet i patentpublikasjon WO 2010/109243 en løsning hvor lasten som skal senkes anordnes på en tilegnet lekter, og hvor lekteren føres horisontalt inn under installasjonsfartøy et frem til en posisjon beliggende rett under installasjonsfartøy et ved bruk av hjelpefartøy. Lasten heves deretter fra lekter ved bruk av en tilegnet kran og lekteren føres bort ved nevnte hjelpefartøy. Lasten henger dermed under installasjonsfartøy et og er klar for nedsenkning til havbunnen. Denne kjente løsningen anses å være svært kostbar siden den nødvendiggjør bruk av lektere med minst to sidekolonner av store dimensjoner, og bruk av hjelpefartøy for både å føre lekteren med lasten frem til installasjonsområdet og å posisjonere den under fartøyet. I tillegg vil posisjoneringen av lekteren være sårbar for miljøkrefter slik som undervannsstrømmer. Av andre alternativer for nedsenkning av laster kan det nevnes patentpublikasjon US 3987638 som beskriver et system som senker laster fra vannlinjen til en posisjon under installasjonsfartøy et ved bruk av oppdriftselem enter og liner. Dette systemet vil også være sårbar for miljøkrefter under operasjon. Dessuten vil posisjoneringen av lasten være lite forutsigbar gitt linenes betydelige bevegelighet.

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å fremstille et lasthåndteringssystem som oppviser høy grad av stabilitet under nedsenkning av store og/eller tunge laster til havbunnen, selv under tøffe værforhold slik som høye bølger eller sterke strømninger, og som samtidig unngår kostbare modifikasjoner av, og/eller tilføyelser til, kommersielt tilgjengelig utstyr. Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å utvikle et system som kan håndtere store og/eller tunge laster gjennom fartøyets arbeidsbrønn selv når arbeidsbrønnens minste grunnflate er for liten til at de aktuelle konstruksjoner / laster kan senkes derigjennom.

Generell beskrivelse av oppfinnelsen:

De ovenfor beskrevne formål er oppnådd ved et lasthåndteringssystem i henhold til krav 1, et installasjonsfartøy i henhold til krav 14 som benytter det oppfinneriske lasthåndteringssystemet og en fremgangsmåte omfattende trinnene i krav 19, hvor trinnene kan utføres i hvilken som helst rekkefølge. Videre fordelaktige trekk er definert i de avhengige krav.

Især angår oppfinnelsen et lasthåndteringssystem egnet for nedsenkning av last fra en vannoverflate til en posisjon beliggende under et tilkoplet installasjonsfartøy. Lasthåndteringssystemet omfatter en nedsenkbar laststøtte for opplagring av lasten som skal senkes ned, hvilken nedsenkbar laststøtte omfatter et ballasteringssystem.

Oppfinnelsen er viderekarakterisert vedat håndteringssystemet omfatter et styrbart pendelsystem omfattende en første rigid pendelinnretning og en andre rigid pendelinnretning, der den andre pendelinnretningen er orientert parallelt med den første pendelinnretning. Den første rigide pendelinnretningen omfatter en første ende som er festet svingbart til den nedsenkbare laststøtten i et første omdreiningspunkt og en andre ende som er festbart til installasjonsfartøy et i et første dreieledd. Videre omfatter den andre rigide pendelinnretningen en første ende som er festet svingbart til den nedsenkbare laststøtten i et andre omdreiningspunkt og en andre ende som er festbart til installasjonsfartøy et i et andre dreieledd. Merk at rigid betyr her at pendelinnretningen ikke omfatter én eller flere bevegbare ledd mellom pendelinnretningens endepunkter. Den første ende av den første rigide pendelinnretning og den første ende av den andre rigide pendelinnretning er beliggende symmetrisk, eller nær symmetrisk, om et sentrert vertikalplan gjennom laststøtten i retning parallelt med pendelinnretningene. Pendelsystemets størrelser og innfestingsposisjoner muliggjør styrbar pendelbevegelse av laststøtten mellom en første posisjon beliggende i vannoverflaten ved installasjonsfartøy et og en andre posisjon beliggende under installasjonsfartøy ets når lasthåndteringssystemet er svingbart festet til fartøyet. Lasthåndteringssystemet er videre konfigurert slik at en initial orientering av laststøttens periferiflater relativt til vannoverflaten og/eller fartøyets dekksplan holdes konstant, eller nær konstant, i det minste under nevnte pendelbevegelse.

I en fordelaktig utførelse er den andre posisjonen beliggende i eller nær en vertikalakse som løper gjennom installasjonsfartøy ets tyngdesenter.

I en annen fordelaktig utførelse er den andre posisjonen beliggende under en arbeidsbrønn av installasjonsfartøy ets, i eller nær en senterakse av arbeidsbrønnen.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter laststøtten en lekter som er egnet for understøtting av laster.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter hver av pendelinnretningene en dempeinnretning, fortrinnsvis fjærende dempning, som er egnet for dempning av krefter etablert som følge av relativ bevegelse mellom installasjonsfartøy et og laststøtten.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter hver av pendelinnretningene en pendelarm med teleskopisk utforming, der den teleskopiske utformingen muliggjør styrbar regulering av pendelarmens lengde. En slik utforming muliggjør nedkorting av lengden(e), og som igjen muliggjør en konfigurasjon der armene står permanent montert på fartøyet, for eksempel ved bruk av egnede låse-innretninger. Dreieleddene / rotasjonspunktene kan også ha en begrenset vektoriell frihetsgrad for blant annet å unngå at momentet i opp lagringen blir for stor. Fortrinnsvis bør sfæriske rullelagre eller tilsvarende benyttes.

I en annen fordelaktig utførelse er den første pendelinnretnings første ende og den andre pendelinnretnings første ende svingbart festet til henholdsvis en første periferiflate og en andre periferiflate av laststøtten.

I en annen fordelaktig utførelse er, under bruk, den andre ende av den første rigide pendelinnretning og den andre ende av den andre rigide pendelinnretning beliggende symmetrisk, eller nær symmetrisk, om et sentrert vertikalplan gjennom installasjonsfartøy et i retning parallelt med pendelinnretningene.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter hver av den første og den andre pendelinnretning en første pendelarm og en andre pendelarm, fortrinnsvis arrangert i parallell.

I en annen fordelaktig utførelse holdes orienteringen av minst én av den minst ene av laststøttens periferiflater parallell, eller nær parallell, med vannoverflaten, i det minste under nevnte pendelbevegelse, fortrinnsvis også en viss tid før pendelbevegelsen og frem til at lasten er løftet vekk fra laststøttens lastbærende flate.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter systemet videre en løfteline omfattende en første ende som er festbart til lasten, fortrinnsvis med mulighet for frigjøring, og en andre ende som er festbart til en heiseinnretning arrangert på installasjonsfartøy et, fortrinnsvis med mulighet for frigjøring, og der lengden av løftelinen er lengre enn den minste avstand fra én eller flere festeposisjoner på lasten, gjennom en arbeidsbrønn tilknyttet installasjonsfartøy et, og til heiseinnretningen.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter lasthåndteringssystemet videre middel for å tilveiebringe pendelbevegelse, idet middelet for å tilveiebringe pendelbevegelsen er konfigurert til å aktivere pendelsystemet slik at laststøtten beveger seg mellom den første posisjon i vannoverflaten ved installasjonsfartøy et og en posisjon under installasjonsfartøy et, fortrinnsvis i eller nær fartøyets tyngdesenter og/eller under fartøyets arbeidsbrønn / moonpool. Dette middelet kan omfatte minst én pendelvinsj som er arrangerbart på installasjonsfartøy et, for eksempel som en integrert eller bevegelig trommel i fartøyets akterspeil, og der den minst ene pendelvinsj videre omfatter minst én vinsj-line festet for eksempel via fartøyets arbeidsbrønn til laststøtten og/eller til hver av pendelinnretningene. Middelet kan alternativt, eller i tillegg, omfatte minst to hydraulikk-sylindere som er arrangerbart på installasjonsfartøy et, der den ene ende av minst én av de minst to hydraulikk-sylindere er bevegbart festet (direkte eller indirekte) til den første pendelinnretning og den ene ende av de resterende hydraulikk-sylindere er bevegbart festet (direkte eller indirekte) til den andre pendelinnretning. Middelet kan alternativt, eller i tillegg, omfatte minst én kran som er arrangerbart på installasjonsfartøy et, der den minst ene kranen omfatter en kran-line som i en ende er festet (direkte eller indirekte) til laststøtten. Middelet kan alternativt, eller i tillegg, omfatte midler for kontrollerbar regulering av væske og gass i ballasteringssystemet.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter ballasteringssystemet minst én ballast-tank, minst én væskeballasteringstilkopling egnet for kontrollerbar regulering av ballast-væske i den minst ene ballast-tanken og minst én gassballasteringstilkopling egnet for kontrollerbar regulering av ballast-gass i den minst ene ballast-tanken. Merk at reguleringen kan omfatte både inntak og uttak. Fortrinnsvis befinner væskeballasteringstilkoplingen seg under gassballasteringstilkoplingen. Videre er ballasteringsystemet fortrinnsvis konfigurert slik at ballasteringen resulterer i en symmetrisk lastfordeling i laststøttens horisontale plan, dvs. langs vannspeilet under bruk.

Oppfinnelsen angår også et installasjonsfartøy omfattende et lasthåndteringssystem i henhold til ethvert av de ovenfor nevnte særtrekk for lasthåndteringssystemet og som er svingbart festet til installasjonsfartøy et, en arbeidsbrønn og en heiseinnretning egnet for nedsenkning og opphenting av last omfattende en løfteline som, under bruk, løper gjennom arbeidsbrønnen. Ved bruk av oppfinnelsen kan den minste åpningen gjennom arbeidsbrønnen være mindre enn lastens største horisontale tverrsnitt under bruk.

I en fordelaktig utførelse omfatter installasjonsfartøy et videre minst én av en ballastpumpe og en trykkgassbeholder som er monterbar i fluidkommunikasjon med ballasteringsystemet på laststøtten ved minst én ballast-tilførselsledning som løper gjennom, eller langs med, minst én av pendelinnretningene.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter hver av den første og den andre pendelinnretning en første pendelarm og en andre pendelarm, der den første pendelarmen og den andre pendelarmen er arrangert parallelt til hverandre, og der den første pendelarms ende og den andre pendelarms ende er svingbart festet ved installasjonsfartøy ets arbeidsbrønn på to diametralt motsatte, eller nær diametralt motsatte, posisjoner.

I en annen fordelaktig utførelse omfatter lasthåndteringssystemet videre en løfteline omfattende en første ende som er festbart til lasten med mulighet for frigjøring og en andre ende som er festet til heiseinnretningen med mulighet for frigjøring, der den minst ene løftelinen er ledet under installasjonsfartøy et og gjennom arbeidsbrønnen.

I en annen fordelaktig utførelse er pendelsystemet festet i en løfteoperasjonsmodul anordnet langsgående installasjonsfartøy et dekk, fortrinnsvis forskyvbart.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for nedsenkning av last fra vannoverflate til en posisjon beliggende under et fartøy, for eksempel et installasjonsfartøy, ved bruk av et lasthåndteringssystem i henhold til ethvert av særtrekkene gitt ovenfor, og der fartøyet er utstyrt med en heiseinnretning omfattende en løfteline. Fremgangsmåten erkarakterisert vedå omfatte følgende trinn, i hvilken som helst rekkefølge:

A. montere lasthåndteringssystemet til fartøyet,

B. plassere lasten på den nedsenkbare laststøtten,

C. feste en ende av løftelinen fortrinnsvis vektsymmetrisk, til lasten,

D. flytte fartøyet til et nedsenknings område,

E. senke laststøtten og lasten i en pendelbevegelse til den andre posisjonen beliggende under fartøyet ved betjening av det påmonterte pendelsystemet, for eksempel til i eller nær vertikalaksen løpende gjennom fartøyets tyngdesenter og/eller under fartøyets arbeidsbrønn,

F. frigjøre lasten fra laststøtten slik at lasten blir hengende fritt i enden av

løftelinen og

G. bevege laststøtten bort fra den andre posisjonen i en avstand som muliggjør vertikal nedsenkning av lasten til underliggende havbunn.

I en fordelaktig utførelse omfatter trinn G videre

- påfylling av ballast-fluid i ballasteringssystemet slik at ønsket separasjon mellom laststøtten og lasten oppnås.

I en fordelaktig utførelse omfatter trinn G videre

- fastholding av pendelsystemet ved bruk av én eller flere egnede låseanordninger og - heving av lasten ved bruk av heiseinnretningen slik at ønsket separasjonsavstand mellom laststøtten og lasten oppnås.

Oppfinnelsen beskrevet ovenfor gir flere fordeler med hensyn på kjent teknikk: Man trenger ikke å bygge et fartøy i forhold til hva arbeidsbrønnens størrelse ville tillate av laststørrelse. Konvensjonell størrelse på installasjons fartøy kan dermed benyttes dersom fartøyets oppdrift for løfteoperasjonen ellers er

tilstrekkelig.

Håndtering av last fra omtrent senter av oppdriftsgeometrien på et fartøy gir

store fordeler med hensyn på fartøyets stabilitet under en slik løfteoperasjon. Håndtering av last fra omtrent senter av oppdriftsgeometrien på et fartøy gir store fordeler med hensyn til øvrig vektbalansering og sikkerhet på fartøyet, for eksempel hvis man skulle ha løftet slike laster med en kran plassert på en

sidekant av fartøyet.

Vektarm og dertil tilhørende motvekter ved bruk av tradisjonell kran med

horisontal utligger unngås.

Regulering og kontroll under løfteoperasjonen (nærmere bestemt eksempelvis hiv-kompensering) blir enklere på grunn av generelt bedre

fartøysstabilitet i overflate.

Modifiseringene på fartøyene er forholdsvis beskjeden i forhold til nytteverdien.

Når slepe-ballast-tanken ikke er montert kan fartøyene operere som normalt

selv om modifiseringen på fartøy er gjort.

Laststøtte kan benyttes på flere andre tilsvarende fartøyer.

Under fylling av laststøttens ballast-tanke(r) og senkning av laststøtten vil

pendelarm ene holde laststøtten i sikker avstand fra installasjonsfartøy et. Under fylling av laststøttens ballast-tanke(r) og senkning av laststøtten vil pendelarmene holde laststøtten i stabil parallell stilling i forhold til dekket på

installasjonsfartøy et (og/eller vannoverflaten).

Laststøtten vil sentrere seg selv i et pendeloppheng under fartøyet når

laststøtten er ført ned til sitt laveste vertikale nivå.

Laststøtten vil virke stabiliserende på fartøyets bevegelser når laststøtten henger under fartøyet og/eller er på vei fra en posisjon på vannoverflaten og

ned under fartøyet.

Laststøtten vil søke å virke som en nedad rettet pendelvekt og dermed medvirke at innledende lineetablering og løfting/senkning alltid skjer i en

tilnærmet vertikal retning.

Når laststøtten henger under fartøyet muliggjør dette at lasten kan frigjøres sikrere fra laststøtten og overføres til heiseanordningen om bord på fartøyet i og med at denne operasjonen nå skjer under vann, og med kontrollert avstand

fra fartøyets skrog og i et ikke-bølgeutsatt område.

• Når laststøtten igjen er etablert i overflatestilling så vil man, ved å kunne regulere ballasteringen i laststøttens ballasteringssystem, kunne bidra positivt

til fartøyets oppdrift og stabilitet under den fortsatte lasthåndtering.

• Pendelarmene / pendelinnretningen kan innrettes slik at laststøtten kan ha en bredde som er mindre, lik eller større enn fartøyets bredde. • Laststøtten kan ha forskjellig utforming i henhold til lastobjektets geometri.

Lengde og bredde lages i henhold til oppfinnelsens formål.

• Pendelarmene / pendelinnretningen kan låse laststøtten i øvre stilling gitt av plasseringen av pendelarmenes / pendelinnretningens rotasjonspunkter. Også den nedad svingende bevegelse av pendelarmene / pendelinnretningen kan

låses.

Laststøtten og pendelarmene / pendelinnretningen kan plasseres i havn eller på land når disse ikke brukes. Modifikasjoner for ny last kan dermed gjøres uavhengig av fartøydisponering ellers.

Lasthåndteringssystemet i henhold til oppfinnelsen skal fortrinnsvis være konstruert for å håndtere laster over 500 tonn, for eksempel mellom 500 tonn og 2000 tonn, som er typiske vekter på deler som skal utgjøre større moduler i et undervannsanlegg, og som muligens må skiftes ut og vedlikeholdes med jevne mellomrom. Imidlertid er ikke oppfinnelsen begrenset til disse vektområdene.

I den følgende beskrivelsen fremsettes mange spesifikke detaljer for å gi en grundig forståelse av utførelsesformer av systemet, fartøyet og fremgangsmåten. En fagmann i feltet vil imidlertid erkjenne at disse utførelsesformer kan praktiseres uten én eller flere av de spesifikke detaljene, eller med andre komponenter, systemer, etc. Ved andre tilfeller er velkjente strukturer eller operasjoner ikke vist, eller ikke beskrevet i detalj, for å unngå å gjøre sider ved de beskrevne utførelsesformer uklare.

Kort beskrivelse av tegningene:

Foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegninger, der Figur 1 viser i et perspektivriss prinsippene for et fartøy med et lasthåndteringssystem i henhold til en første utførelsesform av oppfinnelsen, Figur 2 viser i et perspektivriss prinsippene for et fartøy med et lasthåndteringssystem i henhold til en andre utførelsesform av oppfinnelsen, Figur 3 A og B viser i et sideriss et installasjonsfartøy med et lasthåndteringssystem i henhold til den andre utførelsesform av oppfinnelsen omfattende en laststøtte i form en lekter understøttende en last, der Figur 3A viser situasjonen hvor lekteren flyter i vannoverflaten og Figur 3B viser situasjonen hvor lekteren føres i en pendelbevegelse mot en posisjon beliggende under installasjonsfartøy et, Figur 4 viser i et sideriss et installasjonsfartøy med et lasthåndteringssystem i henhold til en tredje utførelsesform av oppfinnelsen omfattende en laststøtte i form av en lekter understøttende en last, der lasthåndteringssystemets pendelarmer er svingbart montert på en side av installasjonsfartøy et, Figur 5 A-C viser i sideriss et installasjonsfartøy med et lasthåndteringssystem som på figur 2, der lasthåndteringssystemets pendelarmer er svingbart montert rundt en arbeidsbrønn / moonpool av installasjonsfartøy et, idet Figur 5 A viser situasjonen hvor laststøtten i form av en lekter flyter i vannoverflaten, Figur 5 B viser situasjonen hvor lekteren føres i en pendelbevegelse mot en posisjon beliggende under installasjonsfartøy et, Figur 5 C viser situasjonen hvor pendelbevegelsen er fullført og lekteren med last befinner seg rett under installasjonsfartøy ets arbeidsbrønn, og Figur 5 D viser i et sideriss en laststøtte og en tilhørende last i henhold til den andre utførelsesformen av oppfinnelsen, der laststøtten og lasten er vertikalt forskjøvet relativt til hverandre, Figur 6 viser i et sideriss detaljtegninger av lasthåndteringssystemets pendelarmer i henhold den andre utførelsesformen av oppfinnelsen, der Figur 6 A viser pendelarmene svingbart montert på laststøtten og installasjonsfartøy i situasjonen hvor laststøtten flyter i en vannoverflate og Figur 6 B og C viser pendelarmene på

Figur 6 A henholdsvis uten og med anslagsflater,

Figur 7 viser i et perspektivriss videre detaljer rundt innfestningen av pendelarmene til en løfteoperasjonsmodul i henhold til oppfinnelsen, der løfteoperasjonsmodulen er montert på installasjonsfartøy ets dekk, og der en løftevinsj for aktivering av lasthåndteringssystemet er arrangert inne i et løfteoperasjonsmodulhus, Figur 8 viser i et perspektivriss en annen utførelsesform av løfteoperasjonsmodulen vist på figur 7, der løfteoperasjonsmodulen er forskyvbar i installasjonsfartøy ets lengderetning, Figur 9 viser i et sideriss en teleskopisk pendelarm i henhold til oppfinnelsen påmontert en laststøtte i form av en lekter understøttende en last, der den teleskopiske pendelarmen er utstyrt med en fjærende dempeinnretning, Figur 10 A og B viser i sideriss innfestingsområdet for en pendelarm på et installasjonsfartøy i henhold til oppfinnelsen og/eller på en laststøtte i henhold til oppfinnelsen, der Figur 10 A og Figur 10 B viser innfestingsområdet hvor pendelarmen er henholdsvis påmontert og fjernet, Figur 11 A og B viser i sideriss alternative utførelsesformer av en laststøtte i henhold til oppfinnelsen, der Figur 11 A og Figur 11 B viser en laststøtte i form av en lekter og en last, hvor lekterens lastunderstøttende flate er arrangert henholdsvis vertikalt forskjøvet fra og i flukt med lekterens laveste posisjon, Figur 12 viser i et sideriss enda en alternativ utførelsesform av en laststøtte i henhold til oppfinnelsen, der lasten henger under laststøttens traversale del og Figur 13 viser mulige bevegelser av et lasthåndteringssystem i henhold til oppfinnelsen som følge av for eksempel eksterne miljøkrefter slik som vind, strømninger, etc, der Figur 13 A-D viser henholdsvis hiv-bevegelse (vertikalt vannoverflaten), spenningssvingning (langs fartøyets lengderetning), svaie-bevegelse (parallelt med vannoverflaten og vinkelrett på fartøyets langsgående retning) og slingrings-bevegelse (rotasjon rundt laststøttens midtpunkt mellom pendelarmene, parallelt med vannoverflaten).

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Figur 1 viser prinsippene for den foreliggende oppfinnelse hvor en laststøtte 6 som understøtter en last 3 på en støtteflate 6c er svingbart montert i en viss avstand fra et installasjonsfartøy 1 via to rigide / stive pendelinnretninger 8,9 i form av pendelarmer eller stag. Laststøtten 6, lasten 3 og pendelinnretningene 8,9 sammen utgjør et lasthåndteringssystem 2. En ende 8a,9a av hver pendelarm 8,9 er svingbart montert på to motstående periferiflater 6a,6b av laststøtten 6. Den andre ende 8c,9c er svingbart montert på fartøyets to motstående sider la,lb. På fartøyet 1 er det montert midler 11,11',24,25 (se figur 3, 4, 5, 7 og 8) for å kunne aktivere nevnte pendelarmer 8,9 slik at disse starter en pendelbevegelse av laststøtten 6 mellom en posisjon i plan med vannoverflaten 4 til en posisjon under installasjonsfartøyet 1, fortrinnsvis til en posisjon rett under fartøyets 1 arbeidsbrønn / moonpool 5, eventuelt ett av de fartøyets 1 flere arbeidsbrønner 5,5'. Som indikert med stiplet linje rundt arbeidsbrønnen(e) 5,5' er største grunnflate til lasten 3, dvs. den største flate orientert parallelt med fartøyets 1 dekk 19, større enn arbeidsbrønnen(e)s grunnflate(r) 21. Videre omfatter laststøtten 6 et ballasteringssystem 7 som muliggjør kontroll av mengde ballasteringsvann 7' inne i laststøtten 6..

I figur 2 er det illustrert en prinsippskisse som på figur 1 som viser en andre utførelsesform i henhold til oppfinnelsen, der to parallelle pendelarmer 8e,8f utgjør den første rigide pendelinnretning 8 og to parallelle pendelarmer 9e,9f utgjør den andre rigide pendelinnretning 9. De to parallelle pendelarmer 8e,8f,9e,9f er, for hver pendelinnretning 8,9, montert dreibart laststøttens 6 motstående sideflater 6a,6b i en ende 8a,8b,9a,9b. og montert dreibart fartøyets 1 motstående sideflater la,lb i den andre ende 8c,8d,9c,9d.

Et eksempel på installasjon av et lasthåndteringssystem 2 i henhold til utførelsesformen beskrevet for figur 2 er vist på figur 3. Som på figur 2 er det vist et installasjonsfartøy 1 omfattende en arbeidsbrønn 5 og et lasthåndteringssystem 2 omfattende en laststøtte 6 i form av en lekter 6, en last 3 som hviler på en lastbærende flate 6c og to pendelarmer 8e,8f,9e,9f arrangert på hver side la,lb,6a,6b av fartøyet og lekteren i fartøyets langsgående retning. Figur 3 viser også to ulike heiseinnretninger i form av en vinsj innretning 11 og en kran 11'. En tilegnet løfteline 10' for kranen 11' er vist, og som i en ende er festet til en krok 10a' egnet for tilkopling til lasten 3 og i den andre enden festet til kranen 11'. Figur 3A og 3B viser henholdsvis situasjonen hvor lekteren 6 flyter i vannoverflaten 4 hvor lekteren 6 føres i en pendelbevegelse mot en posisjon beliggende under installasjonsfartøy et 1. Pendelbevegelsen igangsettes av ovennevnte middel 11,11',24,25 og/eller bruk av ballasteringssystemet 7.

En tredje utførelsesform i henhold til oppfinnelsen er vist på figur 4. Som for figur 1-3 viser figur 4 et installasjonsfartøy 1 omfattende en arbeidsbrønn 5 og et lasthåndteringssystem 2 omfattende en laststøtte 6 i form av en lekter 6, en last 3 som hviler på en lastbærende flate 6c og pendelinnretninger 8,9. Imidlertid er den andre enden av pendelinnretningene 8,9 arrangert på én side lb av installasjonsfartøy et 1. For å tillate at lekteren 6 kan føres inn under fartøyet 1 er pendelinnretningene / pendelarmene 8,9 vinklet. Figur 5 A-C viser i sideriss et installasjonsfartøy med et lasthåndteringssystem som på figur 2, dvs. med to parallelt arrangerte pendelarmer 8e,8f,9e,9f på hver side av fartøyet 1 og lekteren 6 relativt til fartøyets 6 langsgående retning. I tillegg viser figur 5 en heiseinnretning 11 beliggende rett over fartøyets 1 arbeidsbrønn og en løfteline 10 som har et flertall ender 10a koplet til respektive festeposisjoner 3' på lasten 3. Et ballasteringssystem 7 med ballastvann T inndelt i separate rom er vist i lekteren 6. Til forskjell fra utførelsen vist på figur 3 er lasthåndteringssystemets 2 pendelarmer 8e,8f i deres respektive ender 8c,8d svingbart montert rundt fartøyets 1 arbeidsbrønn / moonpool 5. Figur 5 A viser situasjonen hvor lekteren 6 flyter i vannoverflaten 4. Figur 5 B viser situasjonen hvor lekteren 6 er forflyttet ca. halvveis i en pendelbevegelse mot en posisjon beliggende under arbeidsbrønnen 5. og figur 5 C viser situasjonen hvor pendelbevegelsen er fullført og lekteren 6 med last 3 befinner seg rett under arbeidsbrønn 5. Figur 5 D viser i et sideriss en lekter 6 og en tilhørende last 3, der lekteren 6 og lasten 3 er vertikalt forskjøvet relativt til hverandre, for eksempel ved å hekte den andre ende 10b av løftelinen 10 til heiseinnretningen 11 og å heise lasten 3 og/eller å regulere ved hjelp av ballasteringssystemet 7 mengde ballastvann 7' slik at lekteren for større negativ oppdrift. Figur 6 viser lasthåndteringssystemets 2 pendelarmer 8e,8f i henhold til den andre utførelsesformen av oppfinnelsen. Som nevnt ovenfor er pendelarmene 8e,8f her svingbart montert på laststøtten/lekteren 6 og installasjonsfartøy 1 i deres respektive ender 8a,8b,8c,8d. Dette er vist på figur 6A. Figur 6 B og C viser pendelarmene 8e,8f på figur 6 A, henholdsvis uten og med anslagsflater 22.

Pendelarmene 8,9,8e,8f,9e,9f kan for eksempel være svingbart montert på en tilegnet løfteoperasjonsmodul 18 som vist på figur 7 og 8. Figur 7 viser en slik løfteoperasjonsmodul 18 montert på installasjonsfartøy ets 1 dekk 19, der en løftevinsj 25 er plassert inne i et løfteoperasjonsmodulhus og bidrar til å aktivere / igangsette pendelbevegelse for lasthåndteringssystemet 2. Vinsjlinen for løftevinsjen 25 ledes gjennom et spolingsgir 24 som muliggjør jevn vikling rundt løftevinsjens 25 trommel. Løfteoperasjonsmodulen 18 er videre utstyrt med festeinnretninger 18' og tilkomstmulighet / gjennomgangsmulighet 23 til/fra fartøyets 1 akterdekk. På figur 8 er løfteoperasjonsmodulen 18 arrangert på tilegnede skinner 18" som muliggjør forflytning av løfteoperasjonsmodulen 18 langs med dekket 19 i fartøyets 1 langsgående retning.

Pendelinnretningene / pendelarmene 8,9 kan i lengderetningen med fordel utstyres med en dempeanordning. Figur 9 viser en teleskopisk pendelarm 8 med en lekter 6 og last 3. Inne i den teleskopiske pendelarmen 8 er det montert en fjæranordning 8g som i en ende er koplet til enden av den ytre delen av den teleskopiske pendelarmen 8 og den andre enden til en holdetapp 8h beliggende ved enden til den indre delen av den teleskopiske pendelarmen 8. Holdetappen 8h ledes av et begrensningsspor 8i som begrenser grad av lengdevariasjon under dempning. Med et slikt dempningsarrangement 8g-i reduseres kreftene i lasthåndteringssystemet 2 betydelig under operasjon.

Detaljer rundt innfestningsområdet for pendelarmene på installasjonsfartøy ets 2 skrog og/eller laststøttens 6 sideflater 6a, 6b er illustrert på figur 10 A og B. På grunn av de betydelige kreftene ved en pendeloperasjon er fartøyets 1 skrog og/eller laststøttens 6 sider 6a,6b fortrinnsvis forsterket med skrogforsterkninger 26 rundt innfestningsområdet. Pendelarmenes ender 8c er på figur 10 A vist montert på en rotasjonstapp 27 innsatt i en tilegnet utsparing 28. Figur 10 B viser innfestningsområdet når pendelarmen 8c er fjernet.

Alternative utførelsesformer av en laststøtte / lekter 6 er vist på figur 11 A og B, der figur 11 A og figur 11 B viser en lekter 6 med en last 3, og hvor lekterens lastunderstøttende flate 6c er arrangert henholdsvis vertikalt forskjøvet fra, og i flukt med, lekterens 6 laveste posisjon. Enda en alternativ utførelsesform av en laststøtte 6 er vist på figur 12. Her er lasten 3 hengt opp under laststøttens 6 traversale del.

Figur 13 viser mulige bevegelser av et lasthåndteringssystem 2 som følge av for eksempel eksterne miljøkrefter slik som vind, strømninger, etc. Figur 13 A-D viser henholdsvis hiv-bevegelse (bevegelse vertikalt vannoverflaten 4), spenningssvingning (bevegelse langs fartøyets 1 lengderetning), svaie-bevegelse (bevegelse parallelt med vannoverflaten 4 og vinkelrett på fartøyets 1 langsgående retning) og slingrings-bevegelse (rotasjon rundt laststøttens / lekterens 6 midtpunkt mellom pendelarmene 8,9, parallelt med vannoverflaten 4).

I den forutgående beskrivelse har ulike aspekt av systemet i henhold til oppfinnelsen blitt beskrevet med henvisning til de illustrerende utførelsesformer. I den hensikt å gi en gjennomgående forståelse av systemet og dens virkemåte ble forklaringer, spesifikke tall, systemer og konfigurasjoner fremsatt. Imidlertid er ikke denne beskrivelsen ment å kunne tolkes begrensende. Ulike modifikasjoner og variasjoner av den illustrerende utførelsesformen, så vel som andre utførelsesformer av systemet, som vil være åpenbar for fagfolk i feltet vedrørende det beskrevne innholdet, skal ligge innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse.

Henvisningstall:

Claims (21)

1. Et lasthåndteringssystem (2) for nedsenkning av last (3) fra en vannoverflate (4) til en posisjon beliggende under et tilkoplet installasjonsfartøy (1), idet lasthåndteringssystemet (2) omfatter en nedsenkbar laststøtte (6) for opplagring av lasten (3) som skal senkes ned, hvilken nedsenkbar laststøtte (6) omfatter et ballasteringssystem (7),karakterisert vedat lasthåndteringssystemet (2) videre omfatter et styrbart pendelsystem (8,9) omfattende • en første rigid pendelinnretning (8) som omfatter o en første ende (8a,8b) som er festet svingbart til den nedsenkbare laststøtten (6) og o en andre ende (8c, 8d) som er festbart til installasjonsfartøy et (1) i et første dreieledd, og • en andre rigid pendelinnretning (9), orientert parallelt med den første pendelinnretning (8), som omfatter o en første ende (9a,9b) som er festet svingbart til den nedsenkbare laststøtten (6) og o en andre ende (9c,9d) som er festbart til installasjonsfartøy et (1) i et andre dreieledd, idet den første ende (8a,8b) av den første rigide pendelinnretning (8) og den første ende (9a, 9b) av den andre rigide pendelinnretning (9) er beliggende symmetrisk, eller nær symmetrisk, om et sentrert vertikalplan (20) gjennom laststøtten (6) i retning parallelt med pendelinnretningene (8,9) og at pendelsystemets (8,9) størrelser og innfestingsposisjoner muliggjør styrbar pendelbevegelse av laststøtten (6) mellom • en første posisjon beliggende i vannoverflaten (4) ved installasjonsfartøy et 0)og • en andre posisjon beliggende under installasjonsfartøy ets (1), når lasthåndteringssystemet (2) er svingbart festet til fartøyet (1), og hvor lasthåndteringssystemet (2) videre er konfigurert slik at en initial orientering av laststøttens (6) periferiflater (6a,6b,6c) relativt til vannoverflaten (4) holdes konstant, eller nær konstant, i det minste under nevnte pendelbevegelse.

2. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til krav 1,karakterisert vedat den andre posisjonen er beliggende på eller nær en vertikalakse som løper gjennom installasjonsfartøy ets (1) tyngdesenter.

3. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat den andre posisjonen er beliggende under en arbeidsbrønn (5) av installasjonsfartøy et (1).

4. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ett av de foregående krav,karakterisert vedat laststøtten (6) omfatter en lekter (6) for understøtting av laster (3).

5. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ett av de foregående krav,karakterisert vedat hver av pendelinnretningene (8,9) omfatter en dempeinnretning (8e,8f,8g) for dempning av krefter etablert som følge av relativ bevegelse mellom installasjonsfartøy et (1) og laststøtten (6).

6. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat hver av pendelinnretningene (8,9) omfatter en pendelarm (8c,8d,9c,9d) med teleskopisk utforming, der den teleskopiske utformingen muliggjør styrbar regulering av pendelarmens (8c,8d,9c,9d) lengde.

7. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat den første pendelinnretnings (8) første ende (8a) og den andre pendelinnretnings (9) første ende (9a) er svingbart festet til henholdsvis en første periferiflate (6a) og en andre periferiflate (6b) av laststøtten (6).

8. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ett av de foregående krav,karakterisert vedat, under bruk, den andre ende (8c,8d) av den første rigide pendelinnretning (8) og den andre ende (9c,9d) av den andre rigide pendelinnretning (9) er beliggende symmetrisk, eller nær symmetrisk, om et sentrert vertikalplan gjennom installasjonsfartøy et (6) i retning parallelt med pendelinnretningene (8,9).

9. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ett av de foregående kravkarakterisert vedat hver av den første og den andre pendelinnretning (8,9) omfatter en første pendelarm (8e, 9e) og en andre pendelarm (8f, 9f) arrangert i parallell.

10. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat systemet (2) videre omfatter en løfteline (10) omfattende • en første ende (10a) som er festbart til lasten (3) med mulighet for frigjøring og • en andre ende (10b) som er festbart til en heiseinnretning (11) arrangert på installasjonsfartøy et (1) med mulighet for frigjøring, og der lengden av den løfteline (10) er lengre enn den minste avstand fra en eller flere festeposisjoner (3') på lasten (3), gjennom en arbeidsbrønn (5) tilknyttet installasjonsfartøy et (1), og til heiseinnretningen (11).

11. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat lasthåndteringssystemet (2) videre omfatter middel (11,11',24,25) for å tilveiebringe pendelbevegelse idet middelet (11,11 ',24,25) for å tilveiebringe pendelbevegelsen er konfigurert til å aktivere pendelsystemet (8,9) slik at laststøtten (6) beveger seg mellom den første posisjon i vannoverflaten (4) ved installasjonsfartøy et (1) og den andre posisjon under installasjonsfartøy et (1).

12. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til krav 11,karakterisert vedat middelet (11,11 ',24,25) omfatter minst én av minst én pendelvinsj (11) som er arrangerbar på installasjonsfartøy et (1), der den minst ene pendelvinsj (11) omfatter minst én vinsj-line (10) festet til minst én av laststøtten (6) og til hver av pendelinnretningene (8,9), minst to hydraulikk-sylindere som er arrangerbart på installasjonsfartøy et (1), der den ene ende av minst én av de minst to hydraulikk-sylindere er bevegbart festet til den første pendelinnretning (8) og den ene ende av de resterende hydraulikk-sylindere er bevegbart festet til den andre pendelinnretning (9), minst én kran (11') som er arrangerbart på installasjonsfartøy et (1), der den minst ene kranen (11') omfatter en kran-line (10') som i en ende (10a') er festet til laststøtten (6) og midler for kontrollerbar regulering av væske og gass i ballasteringssystemet (7).

13. Lasthåndteringssystemet (2) i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat ballasterings system (7) omfatter minst én ballast-tank (7a), minst én væskeballasteringstilkopling (7b) for kontrollerbar regulering av ballast-væske i den minst ene ballast-tanken (7a) og minst én gassballasteringstilkoping (7c) for kontrollerbar regulering av ballast-gass i den minst ene ballast-tanken (7a).

14. Et installasjonsfartøy (1) for nedsenkning av laster (3) til havbunnen,karakterisert vedat installasjonsfartøy et (1) omfatter et lasthåndteringssystem (2) i henhold til ethvert av kravene 1-13 og som er svingbart festet til installasjonsfartøy et, en arbeidsbrønn (5) og en heiseinnretning (11,11') for nedsenkning og opphenting av last (3) omfattende en løfteline (10,10') som, under bruk, løper gjennom arbeidsbrønnen (5).

15. Installasjonsfartøy et (1) i henhold til krav 14,karakterisert vedat installasjonsfartøy et (1) videre omfatter minst én av en ballastpumpe og en trykkgassbeholder som er monterbar i fluidkommunikasjon med ballasteringsystemet (7) på laststøtten (6) ved minst én ballast-tilførselsledning som løper gjennom eller langs med minst én av pendelinnretningene (8,9).

16. Installasjonsfartøyet (1) i henhold til krav 14 eller 15,karakterisert vedat hver av den første og den andre pendelinnretning (8,9) omfatter en første pendelarm (8c,9c) og en andre pendelarm (8d,9d), der den første pendelarmen (8c,9c) og den andre pendelarmen (8d,9d) er arrangert parallelt til hverandre, og der den første pendelarms (8c,9c) ende og den andre pendelarms (8d,9d) ende er svingbart festet ved installasjonsfartøy ets (1) arbeidsbrønn (5) på to diametralt motsatte, eller nær diametralt motsatte, posisjoner.

17. Installasjonsfartøyet (1) i henhold til ethvert av kravene 14-16,karakterisertved at lasthåndteringssystemet (2) videre omfatter en løfteline (10,10') omfattende • en første ende (10a,10a') som er festbart til lasten (3) med mulighet for frigjøring og • en andre ende (10b, 10b') som er festet til heiseinnretningen (11,11') med mulighet for frigjøring, der den minst ene løftelinen (10,10') er ledet under installasjonsfartøyet (1) og gjennom arbeidsbrønnen (5).

18. Installasjonsfartøyet (1) i henhold til ethvert av kravene 14-17,karakterisertved at pendelsystemet (8,9) er festet i en løfteoperasjonsmodul (18) anordnet langsgående forskyvbart på installasjonsfartøyet (1) dekk (19).

19. En fremgangsmåte for nedsenkning av last (3) fra en vannoverflate (4) til en posisjon beliggende under et fartøy (1) ved bruk av et lasthåndteringssystem (2) i henhold til ethvert av kravene 1-13, og der fartøyet (1) er utstyrt med en heiseinnretning (11,11') omfattende en løfteline (10,10'), karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn i vilkårlig rekkefølge A. montere lasthåndteringssystemet (2) til fartøyet (1), B. plassere lasten (3) på den nedsenkbare laststøtten (6), C. feste en ende (10a, 10a') av løftelinen (10,10') til lasten (3), D. flytte fartøyet (1) til et nedsenkningsområde, E. senke laststøtten (6) og lasten (3) i en pendelbevegelse til den andre posisjonen beliggende under fartøyet (1) ved betjening av det påmonterte pendelsystemet (8,9), F. frigjøre lasten (3) fra laststøtten (6) slik at lasten (3) blir hengende fritt i enden (10a,10a') av den løfteline (10,10') og G. bevege laststøtten (6) bort fra den andre posisjonen i en avstand som muliggjør vertikal nedsenkning av lasten (3) til underliggende havbunn.

20. Fremgangsmåten i henhold til krav 19,karakterisert vedat trinn G videre omfatter - påfylling av ballast-fluid i ballasteringssystemet (7) slik at en ønsket separasjon mellom laststøtten (6) og lasten (3) oppnås.

21. Fremgangsmåten i henhold til krav 19 eller 20,karakterisert vedat trinn G videre omfatter - fastholding av pendelsystemet (8,9) ved bruk av en eller flere låseanordninger og - heving av lasten (3) ved bruk av heiseinnretningen (11,11') slik at en ønsket separasjonsavstand mellom laststøtten (6) og lasten (3) oppnås.