NO337954B1

NO337954B1 - Anchor

Info

Publication number: NO337954B1
Application number: NO20121408A
Authority: NO
Inventors: Jørgen Høgmoe; Geir Grimsrud
Original assignee: Riser Support Systems
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2016-07-18
Also published as: AU2013348479A1; GB2523497A; BR112015011868A2; GB201509616D0; NO20121408A1; WO2014081317A1

Description

ANKER ANCHOR

Område for oppfinnelsen Field of the invention

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder ankere, særlig ankere for nedsenkede flytesadler eller -bøyer. The present invention relates to anchors, in particular anchors for submerged floating saddles or buoys.

Bakgrunn for oppfinnelsen og tidligere teknikk Background of the invention and prior art

Et tradisjonelt anker for nedsenkede flytesadler (MWA, engelsk: «mid water arch») er en fast ankerenhet med en fast bestemt vekt. En typisk utførelsesform er en beholder eller en bøtte som har blitt fylt opp med betong, hvoretter betongen har stivnet og ankeret virker som et dødvekts - anker. Alternative utførelsesformer kan omfatte en annerledes utforming av anker, typisk med én eller flere armer som hekter seg til eller holder seg fast på havbunnen og tilveiebringer holdekraft i tillegg til massen. Det finnes et stort antall av ankerutforminger, noen av disse krever intervensjon på havbunnen for å kunne virke på en ordentlig måte, og de fleste er retningsavhengige og vil være avhengig av forholdene på havbunnen. En moderne utførelsesform av anker er et sugeanker, som kan være lettere, men som krever midler til å suge, og er dessuten relativt dyrt og er komplisert for at den skal kunne fungere ordentlig. Med en anker - line er ankeret forbundet til et fartøy eller til en overflate eller til en nedsenket bøye. Andre uttrykk for anker- eller forankringsline er ankertau, tjoring, kjetting, kabel, tau eller line. A traditional anchor for submerged floating saddles (MWA, English: «mid water arch») is a fixed anchor unit with a fixed weight. A typical embodiment is a container or bucket that has been filled with concrete, after which the concrete has hardened and the anchor acts as a dead weight anchor. Alternative embodiments may include a different design of the anchor, typically with one or more arms that attach to or stay firmly on the seabed and provide holding power in addition to the mass. There are a large number of anchor designs, some of which require intervention on the seabed in order to function properly, and most are direction dependent and will depend on the conditions on the seabed. A modern embodiment of an anchor is a suction anchor, which may be lighter, but requires means of suction, and is also relatively expensive and complicated to function properly. With an anchor line, the anchor is connected to a vessel or to a surface or to a submerged buoy. Other expressions for anchor or anchoring line are anchor rope, tether, chain, cable, rope or line.

Siden kraften er mer eller mindre vertikal for forankringslinen til en bøye på flytebøyen, bør ikke ankeret være avhengig av kraftens retning eller til de grunnforholdene som man kan komme til å ha på havbunnen, og fortrinnsvis bør ikke ankeret kreve noen intervensjon eller regelmessig inspeksjon på havbunnen for å kunne virke ordentlig. Ankere som er avhengig av deres masse er derfor lettest å få til med flytebøyer. Since the force is more or less vertical to the mooring line of a buoy on the floating buoy, the anchor should not be dependent on the direction of the force or on the ground conditions that one may have on the seabed, and preferably the anchor should not require any intervention or regular inspection on the seabed in order to function properly. Anchors that depend on their mass are therefore easiest to make with buoys.

Dersom det benyttes et anker som er avhengig av masse eller vekt, vil det typisk ha en vekt på omtrent 250 metriske tonn. Dette betyr at ankeret ikke med letthet kan løftes eller fraktes, siden stivnet betong ikke lett kan flyttes på, eller et tradisjonelt to-armers anker kan ikke lett demonteres fra hverandre. Dette er en ulempe, siden det er kostbart med kraner som har tilstrekkelig løfteevne. I noen situasjoner kan et anker, eller de problemene som oppstår ved frakting av dette, forsinke et større utviklingsprosjekt. På grunn av vekt og størrelse på en tradisjonell utforming av ankere, vil de være avhengig av å bli fabrikkert på et sted som er innenfor en rekkevidde for installasjonsfartøyet, hvilket gjør det nødvendig å fabrikkere dem i nærheten av et sted som har lett adgang til sjø, som begrenser fabrikkeringsvalgmulighetene til verft eller havner som har tilgang til kai. Videre, siden ankrene er laget av store mengder med massiv betong, vil de være avhengige av lange herdingstider (minimum 2 uker). Dette er et problem siden slikt vil legge beslag på et kaiområde som er den mest attraktive og eksklusive delen av fabrikkeringsfasiliteten. If an anchor is used that depends on mass or weight, it will typically have a weight of approximately 250 metric tonnes. This means that the anchor cannot be easily lifted or transported, since hardened concrete cannot be easily moved, or a traditional two-arm anchor cannot be easily disassembled. This is a disadvantage, since cranes with sufficient lifting capacity are expensive. In some situations, an anchor, or the problems that arise when transporting it, can delay a major development project. Due to the weight and size of a traditional design of anchors, they would be dependent on being fabricated in a location that is within range of the installation vessel, making it necessary to fabricate them near a location that has easy access to sea , which limits the fabrication options to shipyards or ports that have access to a quay. Furthermore, since the anchors are made of large quantities of solid concrete, they will require long curing times (minimum 2 weeks). This is a problem as this would encroach on a quay area which is the most attractive and exclusive part of the fabrication facility.

Relevant teknikk finnes omtalt i patentpublikasj onene JPS 55138513 A, EP 2479103 Al, US 4793737 A, JP 2001341694 A og JPS 59179568 U. Relevant technology is described in the patent publications JPS 55138513 A, EP 2479103 A1, US 4793737 A, JP 2001341694 A and JPS 59179568 U.

Det er en etterspørsel etter et anker som kan være fordelaktig med hensyn til fabrikkering, transport, installasjon, opphenting og gjenbruk, og målet med oppfinnelsen er å imøtekomme denne etterspørselen. There is a demand for an anchor that can be advantageous in terms of fabrication, transportation, installation, retrieval and reuse, and the object of the invention is to meet this demand.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Oppfinnelsen imøtekommer etterspørselen ved å tilveiebringe et anker for en nedsenket flytebøye eller annen anvendelse, som er særpreget ved at ankeret omfatter The invention meets the demand by providing an anchor for a submerged buoy or other application, which is characterized by the anchor comprising

en ankerbjelke, an anchor beam,

et antall blokker anordnet på ankerbjelken, på tvers av ankerbjelken, a number of blocks arranged on the anchor beam, across the anchor beam,

forankringsbraketter eller tilsvarende midler for å feste løfte- eller ankerlinen, slyngene eller tauet, idet bjelken har utforming som omfatter en konisk tverrsnittsform med smalest bredde oppad og blokkene omfatter en tilsvarende utforming med konisk tverrsnittsformet åpning med tilpasset størst bredde nedad, for nedlegging av blokker på bjelken, slik at blokkene legges på bjelkens øvre flate og strekker seg ned mot bjelkens sidekanter . anchoring brackets or similar means for attaching the lifting or anchor line, the slings or the rope, the beam having a design comprising a conical cross-sectional shape with the narrowest width upwards and the blocks comprising a corresponding design with a conical cross-section-shaped opening with an adapted largest width downwards, for laying down blocks on the beam, so that the blocks are placed on the upper surface of the beam and extend down towards the side edges of the beam.

Ankerbjelken, enten denne er med eller uten en eller flere blokker festet til bjelken, veier fortrinnsvis 60 metriske tonn eller mindre i luft; sammen med ytterligere blokker som skal installeres etterpå vil ankeret fortrinnsvis veie rundt 250 metriske tonn i luft, slik at hver av blokkene og bjelken har en vekt som med en typisk verfts- eller fartøykran er mulig å løfte i luft. Denne antar en sikker arbeidslast på 60 tonn for kranen, ved en ekstensjon eller uttrekking som kan la seg gjøre. Imidlertid, dersom andre laster er sikre for løfting, kan vektene justeres tilsvarende. Således kan betydelige innsparinger gjøres, siden ankrene kan lages slik at ankeret eller deler av dette kan lages på et hvilket som helst verft eller et verksted som har tilgang til en vei, som gir en økning av antall anledninger for fabrikasjon, og således reduserer kostnadene og gjør det mulig å fabrikkere anker og bøye samtidig og akselererer dermed tidsskjemaet for fabrikkering. The anchor beam, whether with or without one or more blocks attached to the beam, preferably weighs 60 metric tons or less in air; together with additional blocks to be installed afterwards, the anchor will preferably weigh around 250 metric tons in air, so that each of the blocks and beam has a weight that a typical shipyard or vessel crane can lift in air. This assumes a safe working load of 60 tonnes for the crane, in the case of an extension or extraction that can be done. However, if other loads are safe for lifting, the weights can be adjusted accordingly. Thus, significant savings can be made, since the anchors can be made so that the anchor or parts thereof can be made in any shipyard or workshop that has access to a road, which gives an increase in the number of opportunities for fabrication, thus reducing costs and makes it possible to fabricate anchors and bends at the same time, thus accelerating the fabrication timeline.

Den lastbærende funksjonen vil være konsentrert til bjelken, som i hovedsak er laget av stål for å kunne stå i mot strekkreftene. Denne utformingen sikrer at stålegenskapene blir benyttet på en mer optimal måte, og som gir fordelen av en redusert stålvekt sammenlignet med tradisjonelle ankerutforminger, hvilket også gir lavere materialkostnader. The load-bearing function will be concentrated on the beam, which is mainly made of steel to be able to withstand the tensile forces. This design ensures that the steel properties are used in a more optimal way, and which gives the advantage of a reduced steel weight compared to traditional anchor designs, which also results in lower material costs.

Fortrinnsvis blir blokkene arrangert på tvers av bjelken, i ett lag; fortrinnsvis veier hver blokk 60 metriske tonn eller mindre i luft. Fortrinnsvis har blokkene en utsparing eller en utskjæring som er tilpasset til å kunne hvile over og langsmed toppoverflaten og sideflatene av bjelken, fortrinnsvis har blokkene en form med en tilpasset konisk tverrsnitt eller en utsparing eller en utskjæring, slik at bjelken passer godt for landing av blokkene, og fortrinnsvis omfatter blokkene eller bjelkene midler for å ha løsbare og / eller permanente festinger. Preferably, the blocks are arranged across the beam, in one layer; preferably each block weighs 60 metric tons or less in air. Preferably, the blocks have a recess or cut-out adapted to rest over and along the top surface and side surfaces of the beam, preferably the blocks have a shape with an adapted conical cross-section or a recess or cut-out, so that the beam fits snugly for landing the blocks , and preferably the blocks or beams comprise means for having removable and/or permanent fixings.

Ankerbjelken omfatter fortrinnsvis løfteører eller tilsvarende, og forankringsører eller lignende, og dessuten vil blokker for påfølgende installasjon omfatte løfteører, braketter, eller tilsvarende midler for å kunne feste en løfteslynge eller -line. Når ankerbjelken omfatter både løfteører, for kranens løfteslynge, og forankringsbraketter for tau eller rep, som begge kan brukes samtidig, vil det være mulig å sette ut en komplett flytebøye ved å bruke en kran av mindre kapasitet, hvilket vil være klart ut fra beskrivelsen nedenfor. The anchor beam preferably comprises lifting lugs or similar, and anchoring lugs or the like, and furthermore blocks for subsequent installation will comprise lifting lugs, brackets, or similar means to be able to attach a lifting sling or line. When the anchor beam includes both lifting eyes, for the crane's lifting sling, and anchoring brackets for rope or rope, both of which can be used at the same time, it will be possible to deploy a complete floating buoy by using a crane of smaller capacity, which will be clear from the description below .

Fortrinnsvis har bjelken utsparinger eller utskjæringer for landing av blokkene, som gir anledning til at blokkene kan lande i riktig posisjon, for eksempel for å lande 3 blokker ved siden av hverandre på bjelken i tiltenkte posisjoner. Preferably, the beam has recesses or cutouts for landing the blocks, which allow the blocks to land in the correct position, for example to land 3 blocks next to each other on the beam in intended positions.

Oppfinnelsen tilveiebringer dessuten en fremgangsmåte for installasjon av en flytebøye med et anker i henhold til oppfinnelsen, som skiller seg ut ved at: en ankerbjelke, inkludert et antall blokker festet til bjelken opp til en samlet vekt som skal løftes trygt med en tilgjengelig kran, og med et tau eller ankerline festet, blir heist opp i luft og satt ut ned i sjøen, hvoretter The invention also provides a method for installing a floating buoy with an anchor according to the invention, which differs in that: an anchor beam, including a number of blocks attached to the beam up to a total weight which must be lifted safely with an available crane, and with a rope or anchor line attached, is hoisted into the air and lowered into the sea, after which

tauet anordnes til en flytebues bøye, the rope is arranged as a floating bow's buoy,

med utgangspunkt i at ankeret er nedsenket og bøyen er i luften eller på dekket av et installasjonsfartøy, blir flytebøyen satt ned på havbunnen ved den tiltenkte posisjonen, eventuelt tilrettelagt med ytterligere midler så som posisjoneringsanordninger og fjernstyrte fartøy, hvormed ankeret først kommer i vannet mens bøyen er i luften, hvoretter både ankeret og bøyen blir senket ned og satt ut, og ankeret lander på den tiltenkte posisjonen på havbunnen, og starting from the fact that the anchor is submerged and the buoy is in the air or on the deck of an installation vessel, the floating buoy is set down on the seabed at the intended position, possibly equipped with additional means such as positioning devices and remote-controlled vessels, with which the anchor first enters the water while the buoy is in the air, after which both the anchor and the buoy are lowered and deployed, and the anchor lands at its intended position on the seabed, and

blokker eventuelt blir lagt på bjelken opptil den tiltenkte vekten, som nedsenket, blocks are possibly placed on the beam up to the intended weight, as submerged,

har blitt nådd. has been reached.

Om nødvendig, på grunn av kranløftingskapasiteten, blir blokkene lagt på bjelken samtidig med at bjelken blir senket ned, men før bjelken blir satt ut ned på havbunnen, der den nedsenkede bjelken henger i tauet. Til å begynne med blir bjelken løftet, med et antall blokker fra null og til det antallet som skal oppnås, men må ikke overskride den sikre arbeidslasten for kranens nødvendige utstrekning. Eventuelle blokker som på forhånd er installert på bjelken, før denne skal løftes, vil fortrinnsvis være permanent festet til bjelken, samtidig med at etterfølgende tillagte blokker fortrinnsvis vil være løsbart festet dersom de blir lagt til når bjelken henger fra fartøyet i nedsenket tilstand. Post - installerte blokker vil fortrinnsvis bli landet på tiltenkte posisjoner av bjelken når bjelken er på havbunnen. If necessary, due to the crane lifting capacity, the blocks are placed on the beam at the same time as the beam is lowered, but before the beam is lowered to the seabed, where the lowered beam hangs from the rope. Initially, the beam is lifted, with a number of blocks from zero to the number to be achieved, but must not exceed the safe working load for the required reach of the crane. Any blocks that are previously installed on the beam, before it is to be lifted, will preferably be permanently attached to the beam, while subsequently added blocks will preferably be releasably attached if they are added when the beam is hanging from the vessel in a submerged state. Post-installed blocks will preferably be landed on intended positions of the beam when the beam is on the seabed.

Fortrinnsvis vil ankeret ha, slik det vil være når det innledningsvis har blitt løftet fra kranen, eller med tillagt vekt ved å sette på blokker mens ankeret er nedsenket, men før løfting og nedsenking av både ankeret og bøyen for utsetting, en vekt som er tilstrekkelig til å kunne holde på bøyen når ankeret blir landet på havbunnen. Følgelig kan flytebøyen, med et anker i henhold til oppfinnelsen, trygt bli senket ned og satt ut før fleksible stigerør blir landet og festet til flytebøyen. Preferably, the anchor will have, as it will when initially lifted from the crane, or with added weight by placing blocks while the anchor is lowered, but before raising and lowering both the anchor and the buoy for launching, a weight that is sufficient to be able to hold the buoy when the anchor is landed on the seabed. Accordingly, the buoy, with an anchor according to the invention, can be safely lowered and deployed before flexible risers are landed and attached to the buoy.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en flytebøye for fleksible stigerør, som omfatter en bøye, et anker og et tau for å forbinde ankeret og bøyen, og som skiller seg ut ved at ankeret omfatter The invention also provides a floating buoy for flexible risers, comprising a buoy, an anchor and a rope for connecting the anchor and the buoy, and which differs in that the anchor comprises

en ankerbjelke, an anchor beam,

et antall blokker anordnet på ankerbjelken, og a number of blocks arranged on the anchor beam, and

forankringsbraketter eller tilsvarende midler for å kunne feste løfte- eller ankerlinen, slyngene eller tauet. Flytebøyen kan fraktes eller settes ut lettere og til en lavere kostnad enn andre kjente flytebøyer, ved å bruke fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. anchoring brackets or similar means to be able to attach the lifting or anchor line, the slings or the rope. The floating buoy can be transported or deployed more easily and at a lower cost than other known floating buoys, by using the method according to the invention.

Oppfinnelsen tilveiebringer også anvendelse av et anker i henhold til oppfinnelsen, for en flytebøye for fleksible stigerør. The invention also provides for the use of an anchor according to the invention, for a floating buoy for flexible risers.

Ankeret og flytebøyen i henhold til oppfinnelsen vi kunne omfatte et hvilket som helst særtrekk som er beskrevet eller illustrert her, i en hvilken som helst operativ kombinasjon, og hver eneste slik operativ kombinasjon vil være en utførelsesform av oppfinnelsen. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil kunne omfatte et hvilket som helst særtrekk eller trinn som har blitt beskrevet eller illustrert her, i en hvilken som helst operativ kombinasjon, og hver eneste slik operative kombinasjon vil være en utførelsesform av oppfinnelsen. The anchor and flotation buoy according to the invention could include any feature described or illustrated herein, in any operative combination, and each and every such operative combination would be an embodiment of the invention. The method according to the invention will be able to include any feature or step that has been described or illustrated here, in any operative combination, and each and every such operative combination will be an embodiment of the invention.

Figur Figure

Oppfinnelsen er illustrert med en figur, nemlig Figur 1, som illustrerer en utførelsesform av et anker i henhold til oppfinnelsen. The invention is illustrated with a figure, namely Figure 1, which illustrates an embodiment of an anchor according to the invention.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Det vises til Fig.l, som illustrerer en utførelsesform av et anker i henhold til oppfinnelsen, omfattende en ankerbjelke 2, to blokker 3 som er anordnet på ankerbjelken, og forankringsbraketter 4, 5 og løfteører 5, 4. Ankeret omfatter fortrinnsvis adskilte forankringsbraketter og løfteører eller tilsvarende, siden slike er foretrukket for å kunne tillate bruk av en lettere kran. Imidlertid er ikke dette obligatorisk, siden de samme ørene eller tilsvarende kan brukes til både løfteslyngene og tauet. Blokkene omfatter separate løfteører 6. Fortrinnsvis blir blokkene løsbart festet til bjelken dersom det er en mulighet for å løfte opp flytebøyens anker med bruk av en kran med liten kapasitet, ved å løfte opp ankeret i stykker. Den løsbare festingen kan fortrinnsvis låses opp med en ROV («Remotely Operable Vehicle», det vil si et fjernstyrt fartøy), for eksempel ved å gripe tak i og presse sammen håndtakene for å låse opp en tilkoplet låsekjeft eller tilsvarende med ROV - manipulatoren. For det illustrerte ankeret tilveiebringes det en ledig plass for en ytterligere blokk 3 b mellom to blokker 3 som skal forhåndsfestes eller settes fast under installasjon eller etterpå, slik som har blitt beskrevet. De to forhåndsinstallerte blokkene som er illustrert, har blitt boltet til bjelken før installasjon påbegynnes. Reference is made to Fig.l, which illustrates an embodiment of an anchor according to the invention, comprising an anchor beam 2, two blocks 3 which are arranged on the anchor beam, and anchoring brackets 4, 5 and lifting lugs 5, 4. The anchor preferably comprises separate anchoring brackets and lifting lugs or equivalent, since such are preferred to allow the use of a lighter crane. However, this is not mandatory, as the same eyes or equivalent can be used for both the lifting slings and the rope. The blocks include separate lifting lugs 6. Preferably, the blocks are releasably attached to the beam if there is a possibility of lifting the buoy's anchor using a crane with a small capacity, by lifting the anchor in pieces. The detachable fastening can preferably be unlocked with an ROV (Remotely Operable Vehicle), for example by grasping and pressing together the handles to unlock a connected locking jaw or equivalent with the ROV manipulator. For the illustrated anchor, a free space is provided for a further block 3 b between two blocks 3 to be pre-attached or fixed during installation or afterwards, as has been described. The two pre-installed blocks illustrated have been bolted to the beam before installation begins.

Claims

1. Anchor for submerged floating buoy or other application, characterized by the fact that the anchor includes an anchor beam, a number of blocks arranged on the anchor beam, across the anchor beam, anchoring brackets or similar means for attaching the lifting or anchor line, the slings or the rope, the beam having a design comprising a conical cross-sectional shape with the narrowest width upwards and the blocks comprising a corresponding design with a conical cross-sectional shape opening with adapted greatest width downwards, for placing blocks on the beam, so that the blocks are placed on the upper surface of the beam and extend down towards the side edges of the beam.

2. An anchor according to claim 1, wherein the anchor beam, whether with or without one or more blocks attached to the beam, preferably weighs 60 metric tons or less in air; together with additional blocks to be installed afterwards, the anchor will preferably weigh around 250 metric tons in air, so that each of the blocks and beam has a weight that in air is possible to lift with a typical shipyard or vessel crane.

3. An anchor according to claim 1 or 2, wherein blocks are arranged across the beam, in one layer, preferably each block weighs 60 metric tons or less in air.

4. An anchor according to any one of claims 1-3, wherein the blocks have a recess or recess adapted to rest over and along the top surface and the side surfaces of the beam, preferably the blocks and the beam have an adapted conical cross-sectional shape or recess or cutout, so that a landing with the blocks will be adapted to the beam, and preferably the blocks or the beam, or both, will include means for having a removable or permanent attachment.

5. Anchor according to any one of claims 1-4, in which the anchor beam comprises lifting lugs or the like, and anchoring brackets or the like, and blocks for subsequent installation comprise lifting lugs, lugs or similar means to be able to attach a lifting sling or line.

6. Anchor according to claims 1-5, in which the beam has recesses or cut-outs for landing, which enable the blocks to land in the correct position, for example to land 3 blocks next to each other on the beam, in intended positions.

7. Method for installing a buoy with an anchor according to any one of claims 1-6, characterized in that: an anchor beam, including a number of blocks attached to the beam up to a total weight which must be lifted safely with an accessible crane, and with a rope or anchor line attached, is hoisted into the air and set out into the sea, after which the rope is arranged as a floating bow's buoy, based on the anchor being submerged and the buoy being in the air or on the deck by an installation vessel, the floating buoy is set down on the seabed at the intended position, possibly equipped with additional means such as positioning devices and remote-controlled vessels, with which the anchor first enters the water while the buoy is in the air, after which both the anchor and the buoy are lowered and deployed , and the anchor lands at the intended position on the seabed, and blocks are optionally placed on the beam up to the intended weight, as submerged, has been reached.

8. Method according to claim 7, with which blocks are placed on the beam at the same time as the beam is lowered, but before the beam is set down on the seabed, where the lowered beam hangs from the rope.

9. Method according to claim 7 or 8, whereby the anchor, such as lifted from the crane initially or with added weight by placing on blocks while the anchor is lowered, but before lifting and lowering both the anchor and the buoy for launching, has a weight which is sufficient to hold the buoy when the anchor is landed on the seabed.

10. Use of an anchor, according to any one of claims 1-6, for a floating buoy for flexible risers.

11. Floating buoy for flexible risers, comprising a buoy, an anchor and a rope to connect the anchor and the buoy, characterized in that the anchor comprises an anchor beam, a number of blocks arranged on the anchor beam, and anchoring brackets or similar means to be able to attach the lifting or anchor line, slings or rope.