NO338680B1 - Fortøyningssystem for et fartøy og fremgangsmåte til fortøyning av et fartøy - Google Patents

Description

Fortøyningssystem for et fartøy og fremgangsmåte til fortøyning av et fartøy

Oppfinnelsen vedrører bredt sett et fortøyningssystem for et fartøy og en fremgangsmåte til fortøyning av et fartøy.

I de senere år har boringsindustrien etter olje og gass til havs begynt å bruke flytende lager- og produksjonsfartøyer i stedet for faste plattformer. Under dette arrangement blir et skip, slik som et forhenværende tankskip, vanligvis fortøyd til en fortøyningsbøye, kryss (spider) eller liknende innretning forbundet til sjøbunnen på stedet for en undervannsbrønn. Et stigerør er forbundet fra undervannsbrønnen til skipet for levering av olje- eller gassproduktet. Dermed kan skipet motta olje- eller gassproduktet fra undervannsbrønnen og virker som et midlertidig lagringsanlegg for produktet.

Det er ønskelig i åpne eller ubeskyttede farvann å fortøye skipet til fortøyningsbøyen på en slik måte at skipet er fritt til å dreie eller sving omkring fortøyningen etter en praksis som kalles værvandring. Med denne metoden er skipet fritt til å bevege seg i samsvar med de rådende strømmer og vinder, mens det fortsatt forblir fortøyd til sjøbunnen. Denne frihet til å svinge blir vanligvis gjennomført ved å montere et sylindrisk fortøyningstårn vertikalt inne i skipet på en slik måte at tårnet er i stand til å dreie eller svinge omkring en vertikal akse i forhold til skipet. Dreietårnet er vanligvis fortøyd med en eller flere fortøyningsliner kjent som kjedelinjer som forløper ned til sjøbunnen. En fortøyningsbøye, kryss eller annet forbindelsesledd eller plattform kan bli brukt for å skape grensesnitt mellom kjedelinjene og bunnen av tårnet. I tillegg forløper ett eller flere produksjonsstigerør fra et brønnhode på sjøbunnen inn i tårnet, og utgangen fra stigerørene blir matet inn i prosesseringsutstyr på skipet og så inn i tankene i skipet for temporær lagring.

US 6,595,154 beskriver et tårn dreibart støttet av lagre i en underdekksåpning i et fartøy og bunnen av tårnet innbefatter en hydraulisk drevet strukturell konnektor for å hente opp en bøye. US 6,595,154 beskriver eller anviser ikke innretting av tårnet i forhold til bøyen. Som det vil forstås av en fagmann på området, ved bruk av systemet ifølge US 6,595,154 er det praktisk vanskelig å hente opp/kople bøyen til dreietårnet. Videre er det praktisk sett vanskelig å innrette fluidrørledningene i dreietårnet med stigerørene. I tillegg, når bøyen forbindes med dreietårnet i bunnen av fartøyet, kan opphenting av bøyen medføre skade på fartøyets skrog når bøyen kontakter skroget under opphenting.

US 6,155,193 beskriver opphenting av en bøye og løfting av bøyen ved bruk av skinnesystemer i en underdekksåpning i et fartøy til et øvre dekk i fartøyet. Stigerør fra bøyen blir så forbundet til fluidrørledninger i toppen av dekket. Som det vil forstås av en fagmann på området, er det praktisk sett vanskelig og er massive tiltak for å implementere systemet ifølge US 6,155,193.

US 2007/0155259 beskriver et fartøy med en underdekksåpning som er tilveiebrakt ved hjelp av en foring montert i fartøyet og foringen innbefatter et skaft som forløper inne i skroget til fartøyet og en invertert konus som forløper over dekksnivået og koplet til skroget under dekksnivået. Konusen bærer en hovedlagerenhet. En separat dreietårnstruktur er beskrevet å omfatte et dreibart dreiebord, som har montert til seg en svivelenhet. Under opphenting av en bøye, blir bøyen først låst i en mottakerkonus i tårnstrukturen og dreiebordet blir så dreid til å innrette fluidrørledningene til bøyens stigerør. Etter innretting og kopling av fluidrørledningene til stigerørene, er uavhengig dreining av dreiebordet utkoplet og som et resultat vil fartøyet værvandre i forhold tilhele tårnstrukturen, dvs omfattende dreiebordet. Videre, i en annen utførelse beskriver US 2007/0155259 at en grov forhåndsposisjonering av tårnkonstruksjonen i forhold til bøyen er nødvendig før låsing av bøyen i mottakerkonusen. Etter låsing av bøyen i mottakerkonusen, blir en endelig innretting gjennomført ved dreiemessig bevegelse av de nedre deler av fluidrørledningene i et plan parallelt med toppen av bøyen, for å forbinde fluidrørledningene til stigerørene. Således, ved å bruke US 2007/0155259, er det praktisk sett komplisert og vanskelig å implementere et dreibart dreiebord eller en fluidrørstruktur som muliggjør dreiebevegelse av de nedre deler av fluidrørledningene i et plan parallelt med toppen av bøyen som et separat innrettingssystem i forhold til tårnstrukturen. Videre må foringens konus håndtere strekk- eller bøyekreftene overført fra fartøyet til tårnstrukturen under for eksempel vanskelige værforhold. Kravet til konusen betyr også at hovedlagerenheten er opphengt over dekksnivået. Dette kan gjøre vedlikehold og kontroll av hovedlagerenheten vanskelig i praksis. Videre, den opphengte hovedlagerenhet har en diameter mindre enn diameteren til underdekksåpningen og således begrenser dette ytelsen til hovedlagerenheten for eksempel i betydning av aksial, radial og bøyebelastninger. I tillegg er det i praksis tidkrevende å utføre en grov forhåndsposisjonering etterfulgt av en endelig innretting under en opphentingsoperasjon av bøyen.

AU-B-43597/93 beskriver et fartøy som henter opp en bøye som har et ytre element og et sentralt element roterbart montert i det ytre element. Under opphenting av bøyen låses først det ytre element i forhold til fartøyet. En holdende sylinder plassert inne i en underdekksåpning i fartøyet er innrettet med det sentrale element til bøyen ved å dreie holdesylinderen inntil en fortanning hos holdesylinderen mekanisk passer sammen med en fortanning hos det sentrale element. En ikke-dreibar forbindelse blir så etablert mellom en svivelenhet på fartøyets dekk og det sentrale element til bøyen via holdesylinderen. Stigerør fra bøyen blir trukket opp inn i holdesylinderen for forbindelse til rørsystem fra svivelenheten. Som det vil forstås av en fagmann på området kan trekking av stigerør fra bøyen inn i holdesylinderen være farlig siden sannsynligheten for skade på stigerørene er høyere sammenliknet med kopling av stigerørene på stedet. Videre er det praktisk komplisert å tilveiebringe en bøye med en konstruksjon i to deler for mekanisk sammenføring/innretting med en sylinder/konstruksjon på et fartøy.

Ytterligere eksempler på teknikkens strand er vist i WO 93/06001 og US 5363789.

Dermed foreligger det et behov for et fortøyningssystem for et fartøy og en fremgangsmåte til fortøyning av et fartøy for å avhjelpe minst ett av problemene ovenfor.

I samsvar med en første side av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et fortøyningssystem for et fartøy, der systemet omfatter en dreietårnkonstruksjon; en svivelenhet montert på dreietårnkonstruksjonen; en lagerenhet for dreibart å montere dreietårnkonstruksjonen på dekksnivå i fartøyet slik at dreietårnkonstruksjonen forløper inn i en underdekksåpning i fartøyet og slik at svivelenheten er plassert over dekksnivået; et antall rørledninger for fluidkommunikasjon plassert i dreietårnkonstruksjonen; en bøyekonstruksjon opphentbar inn i underdekksåpningen i fartøyet og forbindbar til dreietårnkonstruksjonen; en låseenhet for mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen; og dreietårnkonstruksjonen er dreibar som en for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørventilstrukturer på bøyekonstruksjonen før mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen, og dreietårnkonstruksjonen omfatter en innhentende vinsjeenhet og en føringsarm for å hente opp bøyekonstruksjonen, hvor føringsarmen er svingbart posisjonert på en vegg i underdekksåpningen på en måte slik at et innhentingsrep blir sentralisert inne i underdekksåpningen under opphenting av bøyekonstruksjonen.

Lagerenheten kan plasseres ved en omkrets av underdekksåpningen. Dreietårnkonstruksjonen kan være dreibar som en for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørsventilstrukturer uten separat dreiebevegelse av respektive nedre deler av rørledningene.

Lagerenheten kan omfatte et antall lagersystemer, hvert lagersystem omfatter minst to lagerelementer for å balansere en rulleaksel som forløper mellom lagerelementene; et rulleelement dreibart omkring rulleakselen slik at rulleelementet opprettholdes i en hovedsakelig tversgående posisjon i forhold til rulleakselen basert på lagerelementene som balanserer rulleakselen.

Lagersystemet kan plasseres under en flensdel av dreietårnkonstruksjonen for å støtte dreietårnkonstruksjonen.

I en låst stilling kan en øvre flate av bøyekonstruksjonen plasseres i hovedsak ved et midtre nivå av underdekksåpningen.

Svivelenheten kan tilveiebringe fluidforbindelser mellom de mange rørledninger og en eller flere lagertanker i fartøyet.

I samsvar med en andre side ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved fortøyning av et fartøy, der fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe en dreietårnkonstruksjon; montere en svivelenhet på dreietårnkonstruksjonen; dreibart montere dreietårnkonstruksjonen i dekksnivå i fartøyet ved bruk av en lagerenhet slik at dreietårnkonstruksjonen forløper inn i underdekksåpningen til fartøyet og slik at svivelenheten er plassert over dekksnivået; plassere et antall rørledninger for fluidkommunikasjon i dreietårnkonstruksjonen; hente opp en bøyekonstruksjon inn i fartøyets underdekksåpning; og dreie dreietårnkonstruksjonen som en for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørsventilstrukturer på bøyekonstruksjonen før mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen, samt tilveiebringe en innhentende vinsjeenhet og en føringsarm for å hente opp bøyekonstruksjonen; svingbart posisjonere føringsarmen på en vegg i underdekksåpningen; og bruke føringsarmen slik at et innhentingsrep blir sentralisert inne i underdekksåpningen under opphenting av bøyekonstruksjonen.

Fremgangsmåten kan videre omfatt å tilveiebringe lagerenheten ved en omkrets av underdekksåpningen.

Fremgangsmåten kan videre omfatte dreining av dreietårnkonstruksjonen som en for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørsventilstrukturer uten separat å dreie de respektive nedre deler av rørledningene.

Lagerenheten kan omfatte et antall av lagersystemer, for hvert lagersystem, der fremgangsmåten kan omfatte å tilveiebringe minst to lagerelementer; balansere en rulleaksel som forløper mellom lagerelementene; tilveiebringe et rulleelement dreibart omkring rulleakselen; og opprettholde rulleelementet i en stort sett tversgående stilling i forhold til rulleakselen basert på balansering av rulleakselen.

Fremgangsmåten kan videre omfatte plassering av lagersystemer under en flensdel av dreietårnkonstruksjonen for å bære dreietårnkonstruksjonen.

I en låst stilling kan en øvre flate av bøyekonstruksjonen plasseres i hovedsak ved et midtre nivå av underdekksåpningen.

Fremgangsmåten kan videre omfatte å tilveiebringe fluidforbindelser mellom de mange rørledninger og en eller flere lagertanker i fartøyet ved bruk av svivelenheten.

Utførelser av oppfinnelsen vil bedre forstås og hurtig fremstå for en fagmann på området fra den følgende beskrivelse, kun gjennom et eksempel, og i forbindelse med tegningene hvor: Fig. 1 er en skjematisk fremstilling som illustrerer et dreietårn fortøyningssystem i en eksempelvis utførelse. Fig. 2 er en skjematisk fremstilling som illustrerer dreietårn fortøyningssystem forbundet til en bøye etter en opphentende/koplingsoperasjon. Fig. 3(a) er et skjematisk siderissdiagram av et aksiallagersystem til dreietårn fortøyningssystemet.

Fig. 3(b) er et skjematisk planrissdiagram av aksiallagersystemet.

Fig. 3(c) er et skjematisk siderissdiagram av et radiallagersystem til dreietårn fortøyningssystemet.

Fig. 3(d) er et skjematisk planrissdiagram av radiallagersystemet.

Fig. 4(a) er et skjematisk siderissdiagram som illustrerer et flensparti av en aksel båret av aksiallagersystemet. Fig. 4(b) er et skjematisk siderissdiagram som illustrerer et sideparti av akselen i kontakt med radiallagersystemet. Fig. 4(c) er et skjematisk topprissdiagram som illustrerer en lagerenhet arrangert omkretsmessig rundt en underdekksåpning i dekksnivået for å bære akselen. Fig. 5 er en skjematisk fremstilling som illustrerer et dreietårn fortøyningssystem i nok en eksempelvis utførelse. Fig. 6 er et skjematisk flytskjema for å illustrere en fremgangsmåte til å fortøye et fartøy. Figur 1 er en skjematisk fremstilling som illustrerer et dreietårn fortøyningssystem 100 i en eksempelvis utførelse. Dreietårn fortøyningssystemet 100 er tilveiebrakt for bruk på et fartøy 102. Fartøyet 102 omfatter en senkekasse eller underdekksåpning 104 for å oppta et dreietårn fortøyningssystem 100. Som det vil forstås av en fagperson innenfor området, viser fig. 1 en bøye 110 i en frakoplet tilstand i forhold til fartøyet 102.

Dreietårn fortøyningssystemet 100 omfatter en dreietårnkonstruksjon eller skaft 106 som blir båret av og er dreibart i inngrep med en øvre lagerenhet 108. Underdekksåpningen 104 er med fordel sirkulær og tilveiebringer et hus inne i fartøyet 102 for skaftet 106 og bøyen 110. Således forløper underdekksåpningen 104 fra dekksnivået 112 i fartøyet 102 til kjølnivået eller bunnen 114 i fartøyet 102. Den øvre lageranordning 108 er montert på dekksnivået 112 til fartøyet 102 og er av en selvinnrettende type. En øvre flens 116 til underdekksåpningen 104 er anordnet for å bære den øvre lagerenhet 108.

Akselen 106 omfatteren innhentende vinsj 118, en fluidsvivelenhet 120, fluidrør foreksempel 122, hurtigkoplinger for stigerør for eksempel 123 forbundet til fluidrørledningene for eksempel 122, føringsrør for eksempel 124 til stigerørinntrekking og en adkomstplattform 126. Føringsrørene 124 blir bare brukt for installasjon eller avinstallasjon av bøyestigerør og ikke for vanlig kopling og fråkopling av bøyestigerør for uttrekking av fluid. Med andre ord kan stigerørene bli løftet til toppen av bøyen 110 for vedlikehold. I utførelseseksempelet blir ekstraksjon av fluid utført ved bruk av fluidrørene 122 under dekksnivået og i hovedsak ved et midtnivå av akselen 106. Fluidsvivelenheten 120 omfatter rør 127 forbundet til fluidrørledningene 122 for å trekke ut fluider fra bøyen 110. Rørene 127 er forbundet til et lagringssystem (ikke vist) på fartøyet 102. Stigerørets hurtigkoplinger 123 er til for kopling til korresponderende stigerørventilstrukturer på bøyen 110. Adkomstplattformen 126 tillater adkomst til komponenter til akselen 106 slik som stigerørenes hurtigkoplinger 123, for vedlikeholdsformål. I en nedre ende av akselen 106, omfatter akselen 106 videre en førings- og låsemekanisme 128 og et styringslager 130. Styringslageret 130 gjør at akselen 106 kan manøvrere innenfor underdekksåpningen 104 under opphenting av bøyen 110. Styringslageret 130 hindrer også bevegelse av akselen 106 i underdekksåpningen 104 når bøyen 110 er frakoplet fra akselen 106. I utførelseseksempelet omfatter akselen 106 et mottaksrom 131 utformet slik at mottaksrommet 131 kan på passende måte motta bøyen 110.

Med henvisning til bøyen 110 omfatter bøyen 110 et lager 132 for å absorbere horisontale belastninger mot bøyen 110 og en forankringsstruktur 134. Forankringsstrukturen 134 omfatter kjedestoppere 136 for å feste fortøyningsliner 138. Bøyen 110 omfatter videre rør 140 plassert i senteret av bøyen 110. Rørene 140 omfatter fluidstigerør 142 som er festet til toppen av rørene 140 ved bruk av stigerør endeansatser 144. Stigerørenes endeansatser 144 er ikke beregne på trekke opp fluidstigerørene 142 for fluidekstraksjon. Det betyr at stigerørenes endeansatser 144 ikke blir forflyttet vertikalt under fluidekstraksjon fra fluidstigerørene 142 under vanlig drift. Stigerørenes endeansatser 144 kan bli koplet fra bøyen 110 kun utenfor vanlige driftsprosesser for eksempel for å trekke opp fluidstigerør 142 for periodisk eller nødvendige vedlikeholdsformål. Det bemerkes igjen at fluidekstraksjon utført ved bruk av fluidrørledninger 122 under dekksnivået og i hovedsak ved et midtnivå av akselen 106. Fluidstigerørene 142 er for å overføre fluid fra for eksempel en brønn (ikke vist) på sjøbunnen. Toppen av rørene 140 er nær ved toppen 146 av bøyen 110. Bøyen 110 omfatter videre stigerørsventiler 148 anpasset til stigerørene 142 for å stenge stigerørene og hindre fluidtap når bøyen 110 ikke er forbundet til fartøyet 102. Stigerørsventilene 148 blir brukt for å skru av/på fluidkommunikasjon mellom de respektive stigerør 142 og fluidrørledninger 122 i akselen 106, når bøyen 110 er forbundet til fartøyet 102. En konnektor 152 er anordnet i senteret av bøyen 110 for å tilkople et innhentende rep eller tau 154. Det innhentende rep 154 blir brukt for innhentingsformål når bøyen 110 skal hentes opp i underdekksåpningen 104. Videre er bøyen 110 utstyrt med et antall vanntette rom 156 slik at oversvømming av et rom 156 har minimal virkning på bøyens 110 oppdrift.

Figur 2 er et skjematisk diagram som illustrerer dreietårn fortøyningssystemet 100 forbundet til bøyen 110 etter en opphenting/koplingsoperasjon. Under opphenting/koplingsoperasjon hentes innhentingsrepet 154 til bøyen 110 opp og vikles på den innhentende vinsj 118. Ved bruk av innhentingsrepet 154 opphenterden innhentende vinsj 118 bøyen 110 inn i underdekksåpningen 104. I utførelseseksempelet kan innhenting av opphentingsrepet 154 bli utført med et automatisert system (ikke vist) eller av dykkere. Under opphenting av bøyen 110 inn i underdekksåpningen 104, blir kameraer brukt for å overvåke posisjonen til bøyen 110.

For innretting blir akselen 106 dreid inne i underdekksåpningen 104 ved bruk av en motor (ikke vist) som befinner seg på dekksnivået 112 og koplet til den øvre lageranordning 108 for å innrette stigerørets hurtigkoplinger 123 i dreietårn fortøyningssystemet 100 med korresponderende stigerørsventilstrukturer (ikke vist) anordnet på de respektive stigerørsventiler 148 på bøyen 110, uten å foreta faktisk mekanisk kontakt med stigerørsventilstrukturene. Etter innretting av stigerørets hurtigkoplinger 123 med de korresponderende stigerørsventilstrukturer blir bøyen 110 låst i akselen 106 ved bruk av styrings-og låsemekanismen 128. Stigerør hurtigkoplingene 123 er forbundet til korresponderende stigerørsventilstrukturer til bøyen 110 og stigerørsventilene 148 blir så åpnet for å tillate fluidstrømning i fluidrørledningene 122 til rørene 127. Således, i utførelseseksempelet, er det med fordel intet krav for videre innretting/dreiemessig bevegelse av stigerør hurtigkoplinger 123.

Det bemerkes at styrings- og låsemekanismen 128 omfatter to låsekiler (ikke vist). Kilene er plassert omkring 180 grader fra hverandre og er dreibart festet til akselen 106. Under låsing blir kile dreid og i inngrep i bøyen 110 i sammenpassende fordypninger eller kilehull. Kilene overfører dreining av bøyen 110 til akselen 106 sammen med friksjonskreftene mellom bøyen 110 og akselen 106. I utførelseseksempelet innretter låsingen av kilene presist bøyen 110 og akselen 106 med henvisning til stigerørets hurtigkoplinger 123 og de korresponderende stigerørstrukturer slik at ingen videre justering er nødvendig.

I den eksempelvise utførelsen, når bøyen 110 er låst i stilling i akselen 106, er toppen 146 av bøyen 110 plassert i hovedsak ved et midtnivå av underdekksåpningen 104. Således blir uttrekking av fluid utført ved bruk av fluidrørledninger 122 under dekksnivået og i hovedsak ved midtnivået til akselen 106.

I den eksempelvise utførelsen tillates fartøyet 102 å dreie/værvandre i samsvar med sjøforholdene rundt akselen 106 og den tilkoplede bøye 110. Akselen 106 og den tilkoplede bøye 110, som en integrert struktur etter tilkopling, opprettholder en hovedsakelig vertikal posisjon i forhold til fartøyet 102 på grunn av den selvinnrettende øvre lagerenhet 108. Således, som det vil forstås av en fagmann, er akselen og den tilkoplede bøye 110 i hovedsak upåvirket av bøyningen eller orienteringen av fartøyet 102 for eksempel under vanskelige værforhold. Videre tilveiebringer svivelenheten 120 nok en gra av dreining når rørene 127 koplet til det dreiende fartøy 102 kan ha en bevegelsesfleksibilitet i forhold til den integrerte struktur til akselen 106 og den tilkoplede bøye 110.

Under en frakoplingsoperasjon blirfluidstrømmen i fluidrørledningene 122 mellom rørene 127 og stigerørene 142 stoppet. Stigerørventilene 148 for stigerørene 142 blir stengt før stigerør hurtigkoplingene 123 erfrakoplet de korresponderende stigerørventilstrukturer til bøyen 110 og hevet klar inn i akselen 106. Bøyen 110 blir så låst opp i akselen 106 ved å frakople den øvre styrings- og låsemekanisme 128. Innhentingsrepet 154 blir frigjort fra den innhentende vinsj 118 for å frigjøre bøyen 110 i uti sjøen. Når bøyen 110 er helt frigjort tillates innhentingsrepet 154 å løpe av fra den innhentende vinsj 118 og flyte i sjøen. Bøyen 110 tillates å synke til en dybde på omkring 60m fra sjøoverflaten før fartøyet 102 seiler bort. Figur 3(a) er et skjematisk sideriss av et aksiallagersystem 300 til dreietårn fortøyningssystemet 100 (figur 1). Figur 3(b) er et skjematisk planriss av aksiallagersystemet 300. Aksiallagersystemet 300 er ett av et antall stort sett identiske aksiallagersystemer som danner del av den øvre lagerenhet 108 (figur 1) til dreietårn fortøyningssystemet 100 (figur 1). Med andre ord, et antall av aksiallagersystemer 300 er plassert omkretsmessig under akselen 106 (figur 1) og omkretsmessig rundt underdekksåpningen 104 i dekksnivået for å bære akselen 106 (figur 1). Aksiallagersystemet 300 omfatteren rulle 302 roterbart montert på en rulleaksel 304. Akselen 304 er forbundet til to lagerenheter 306, 308 med bolter 310, 312 respektivt. Lagerenhetene 306, 308 er forbundet til den øvre flens 116 til fartøyet 102 (figur 1) med bolter 314, 316. I den eksempelvise utførelsen, når den øvre flens 116 på fartøyet 102 (figur 1) er vertikalt forskjøvet på grunn av vær eller sjøforholdene, innretter lagerenhetene 306, 308 hver hydraulisk, eller ved bruk av fjærer, respektive lagerplater 318, 320 for å opprettholde rulleakselen 304 i en hovedsakelig horisontal stilling i forhold til den øvre flens 116. Ettersom rulleakselen 304 blir holdt til å være stort sett horisontal, holdes rullen 302 til å være i hovedsakelig vertikal stilling på rulleakselen 304. Figur 3(c) er et skjematisk sideriss av et radiallagersystem 322 til dreietårn fortøyningssystemet 100 (figur 1). Figur 3(d) er et skjematisk planriss av radiallagersystemet 322. Radiallagersystemet 322 er ett av et antall hovedsakelig identiske radiallagersystemer som danner del av den øvre lagerenhet 108 (figur 1) til dreietårn fortøyningssystemet 100 (figur 1). Med andre ord, et antall av radiallagersystemer, for eksempel. 322 er plassert omkretsmessig rundt underdekksåpningen 104 i dekksnivå og i kontakt med akselen 106 (figur 1) for å absorbere/dempe radialbevegelse av akselen 106 (figur 1). Radiallagersystemet 322 omfatter en rulle 324 roterbart montert på en rulleaksel 326. Rulleakselen 326 er montert på rullebraketter 328, 330. Rullebrakettene 328, 330 er svingbart montert via en tapp 331 på en bærebrakett 332 som i sin tur er montert på en basisplate 334 for å understøtte lagerstrukturen. Tappen 331 blir båret av bærebraketten 332. radiallagersystemet 322 omfatter videre en innrettende enhet 336. Den innrettende enhet 336 omfatter en opphengsaksel 338 og en sammenpassende aksel 340 koplet til opphengsakselen 338. Opphengsakselen 338 er opphengt hydraulisk, eller ved hjelp avfjærer, i forhold til den innrettende enhet 336. Den sammenpassende aksel 340 er presset inn i korresponderende fordypninger 342 i rullebrakettene 328, 330 med opphengsakselen 338. Som illustrert i figur 3(b) tilveiebringer tappen 331 støtte til rullebrakettene 328, 330 og rullen 324 via rulleakselen 326. Tappen 331 tillater rullebrakettene 328, 330 og rulleenheten til rullen 324 og rulleakselen 326 å kontakte opphengsakselen 338 via den sammenpassende aksel 340. I utførelseseksempelet absorberer radiallagersystemet 322 radialkreftene ved hydraulisk, eller ved bruk avfjærer, overføring av kreftene til den innrettende enhet 336 via den sammenpassende aksel 340 under svinging av rullebrakettene 328, 330 omkring bærebraketten 332.

Radiallagersystemet 322 er forbundet til den øvre flens 116 på fartøyet 102 (figur 1) med bolter 346, 348. Den innrettende enhet 336 er festet til et integrert vertikalt element 350 av bunnplaten 334 ved bruk av bolter 352, 354. Figur 4(a) er et skjematisk sideriss som illustrerer et flensparti 402 til akselen 106 båret av aksiallagersystemet 300. Flenspartiet 402 blir båret av rullen 302 som opprettholder en stort sett vertikal stilling på rulleakselen 304 på grunn av innrettende evne hos lagerenhetene 306, 308. Figur 4(b) er et skjematisk sideriss som illustrerer et sideparti 403 til akselen 106 i kontakt med radiallagersystemet 322. Radialkrefter blir overført fra sidepartiet 403 til rullen 324. Den innrettende enhet 336 tillater radial/horisontal forskyvning av rullen 324 via rullebrakettene 328, 330 for å hydraulisk, eller ved bruk av fjærer, absorbere/dempe radialbevegelse av akselen 106. Figur 4(c) er et skjematisk toppriss som illustrerer den øvre lagerenhet 108 arrangert omkretsmessig rundt underdekksåpningen 104 i dekksnivå for å bære akselen 106. Som illustrert omfatter den øvre lagerenhet 108 et antall aksiallagersystemer 300 og radiallagersystemer 322. Derfor, i den eksempelvise utførelsen, kan den selvinnrettende øvre lagerenhet 108 (figur 1) som omfatter de mange aksiallagersystemer 300 og radiallagersystemer 322 gjøre det mulig for akselen 106 og bøyen 110, når koplet (ikke vist), å opprettholde en hovedsakelig vertikal posisjon uansett bøyingen eller orienteringen av fartøyet 102 (figur 1) under vanskelige værforhold. Figur 5 er en skjematisk fremstilling som illustrerer et dreietårn fortøyningssystem 500 i en annen eksempelvis utførelse. Dreietårn fortøyningssystemet 500 opererer stort sett identisk med dreietårn fortøyningssystemet 100 (figur 1), men med tillegget av en svingbar føringsarm eller skive 502. Når skiven 502 ikke er i bruk kan den svinges til en hvilestilling (se stiplet profil 504 over skiven) slik at skiven 502 ikke påvirker låsing av bøyen 506 i akselen eller skaftet 508.1 dette utførelseseksempel er skiven 502 svingt på underdekksåpningen 516 for bruk slik at det innhentende rep 510 til bøyen 506 blir sentrert inne i skaftet 508 under opphenting av bøyen 506. Således, kan med fordel kontakt mellom innhentingsrepet 510 og de nedre kanter 512, 514 av underdekksåpningen 516 unngås. I tillegg kan bøyen 506 med fordel hentes opp i underdekksåpningen 516 og inn til kontakt med skaftet 508 med minimal eller ingen kontakt mellom bøyen 506 og andre deler av fartøyet 518, for eksempel de nedre kanter 512, 514.

En fordel som kan tilveiebringes med dette utførelseseksempel er at skade på innhentingsrepet 510 og de nedre kanter 512, 514 på grunn av friksjonskontakt forhindres. Således kan det operasjonelle liv til innhentingsrepet 510 forlenges. En annen fordel som kan tilveiebringes med denne eksempelvise utførelse er at ved å hente opp bøyen 506 inn til kontakt med skaftet 508 med minimal kontakt mellom bøyen 506 og andre deler av fartøyet 518, for eksempel de nedre kanter 512, 514, kan skade på både bøye 506 og fartøy 518 reduseres.

Figur 6 er et skjematisk flytskjema 600 for å illustrere en fremgangsmåte til fortøyning av et fartøy. Ved trinn 602, er en dreietårnstruktur anordnet. Ved trinn 604 er en svivelenhet montert på dreietårnstrukturen. Ved trinn 606 er dreietårnstrukturen dreibart monter i dekksnivå i fartøyet ved bruk av en lagerenhet slik at dreietårnstrukturen forløper inn i fartøyets underdekksåpning og slik at svivelenheten er plassert over dekksnivået. Ved trinn 608 er et antall rørledninger for fluidkommunikasjon plassert i dreietårnstrukturen. Ved trinn 610 er en bøyekonstruksjon hentet opp i underdekksåpningen til fartøyet. Ved trinn 612 blir dreietårnstrukturen dreid som en for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørventilstrukturer på bøyestrukturen og bøyestrukturen er mekanisk låst til dreietårnstrukturen.

I den beskrevne eksempelvise utførelse virker skaftet til dreietårn fortøyningssystemet som en integrert konstruksjon og fluidrørledningene til skaftet kan med fordel lett bli innrettet i forhold til bøyen. Det er intet behov for et separat dreibart dreiebord for innretting av fluidrørledningene med stigerørene til bøyen. Innrettingen av fluidrørledningene blir utført før mekanisk låsing av bøyen i posisjon. Således kan innretting med fordel bli fullført i en operasjon, dvs det er ikke noe behov for en forhåndsposisjonering og et avsluttende innrettingstrinn. Skaftet eller sjakten og bøyen kan opprettholdes i posisjon ved bruk av den øvre lagerenhet. Videre er det heller intet behov en annen struktur, slik som konusstrukturen ifølge den kjente teknikk, for å "støtte" skaftet. Også, uten en annen struktur slik som konusstrukturen, kan skaftet og mer bestemt adkomstplattformen til de eksempelvise utførelser være mer tilgjengelige for å tjene personell. Videre, ettersom den øvre lagerenhet er på dekksnivået til fartøyet, er det praktisk enkelt for vedlikeholdets del å bli utført på den øvre lagerenhet og for innrettingsoperasjoner. For eksempel, ettersom den øvre lagerenhet omfatter et antall aksiallagersystemer og radiallagersystemer, kan hvert lagersystem fjernes fra operasjon, ett av gangen, for overhaling og/eller inspeksjonsformål. I tillegg, ettersom den øvre lagerenhet er plassert i dekksnivå i fartøyet, er diameteren på den øvre lagerenhet omtrentlig den samme, og vanligvis noe større enn diameteren til underdekksåpningen. Dette kan med fordel resultere i bedre ytelse, for eksempel den øvre lagerenhet kan håndtere høyere aksialbelastning, sammenliknet med lagerenheter i de eksisterende systemer hvor diameteren til lageret er mindre enn diameteren til senkekassen eller underdekksåpningen.

Videre, med fordel, siden det ikke er noe behov for å trekke stigerørene ut fra bøyen forfluidopphenting, er det en mindre sannsynlighet for skade på stigerørene og en mindre fare for eksempelvis brann i fartøyets underdekksåpning. I tillegg, stigerørsforbindelsene er for eksempel i midten av fartøyet. Ettersom stigerørsforbindelsene ikke er i bunnen av fartøyet, kan bøyen og mottakerrommet til skaftet være utformet slik at innretting eller opphenting av bøyen inn i underdekksåpningen er forholdsmessig lettere sammenliknet med den kjente teknikk. Videre er det heller ikke noe behov for å løfte bøyen til toppen av fartøyet for å kople fluidrørledningene til stigerørene. Dette kan redusere kompleksiteten og vekten til dreietårn fortøyningssystemet.

Det vil forstås av fagmannen på området at mange varianter og/eller modifikasjoner kan foretas på den foreliggende oppfinnelse som vist i de spesifikke utførelser uten å avvike fra oppfinnelsens ånd og ramme som bredt beskrevet. De foreliggende utførelser er derfor å anse i alle henseender å være illustrerende og ikke begrensende.

Claims (14)

1. Fortøyningssystem (100) for et fartøy (102), hvilket systemet omfatter: en dreietårnkonstruksjon (106); en svivelenhet (120) montert på dreietårnkonstruksjonen (106); en lagerenhet (108) for dreibart å montere dreietårnkonstruksjonen (106) på dekksnivå (112) i fartøyet (102) slik at dreietårnkonstruksjonen forløper inn i en underdekksåpning (104) i fartøyet og slik at svivelenheten (120) er plassert over dekksnivået (112); et antall rørledninger (122) for fluidkommunikasjon plassert i dreietårnkonstruksjonen; en bøyekonstruksjon (110) opphentbar inn i underdekksåpningen (104) i fartøyet og forbindbar til dreietårnkonstruksjonen; en låseenhet (128) for mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen; og at dreietårnkonstruksjonen (106) er dreibar som en enhet for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørventilstrukturer (148) på bøyekonstruksjonen (110) før mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen,karakterisert vedat dreietårnkonstruksjonen (106) omfatter en innhentende vinsjeenhet (118) og en føringsarm (502) for å hente opp bøyekonstruksjonen (106), hvor føringsarmen (502) er svingbart posisjonert på en vegg i underdekksåpningen (104) på en måte slik at et innhentings-rep (510) blir sentralisert inne i underdekksåpningen (104)under opphenting av bøyekonstruksjonen (110).

2. System som angitt i krav 1,karakterisert vedat lagerenheten (108) er plassert ved en omkrets av underdekksåpningen (104).

3. System som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat dreietårnkonstruksjonen (106) er dreibar som en enhet for å innrette rørledningene (122) med korresponderende stigerørsventilstrukturer (148) uten separat dreiebevegelse av respektive nedre deler av rørledningene.

4. System som angitt i ett av kravene 1 til 3,karakterisert vedat lagerenheten (108) omfatter et antall lagersystemer (300), hvert lagersystem omfatter minst to lagerelementer (306, 308) for å balansere en rulleaksel (304) som forløper mellom lagerelementene; et rulleelement dreibart omkring rulleakselen slik at rulleelementet opprettholdes i en hovedsakelig tversgående posisjon i forhold til rulleakselen basert på lagerelementene som balanserer rulleakselen.

5. System som angitt i krav 4,karakterisert vedat lagersystemet er plassert under en flensdel (116) av dreietårnkonstruksjonen for å støtte dreietårnkonstruksjonen.

6. System som angitt i ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedat i en låst stilling er en øvre flate av bøyekonstruksjonen (110) plassert i hovedsak ved et midtre nivå av underdekksåpningen.

7. System som angitt i ett av kravene 1 til 6,karakterisert vedat svivelenheten (120) tilveiebringer fluidforbindelser mellom de mange rørledninger og en eller flere lagertanker i fartøyet.

8. Fremgangsmåte ved fortøyning av et fartøy,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter; å tilveiebringe en dreietårnkonstruksjon; montere en svivelenhet på dreietårnkonstruksjonen; dreibart montere dreietårnkonstruksjonen i dekksnivå i fartøyet ved bruk av en lagerenhet slik at dreietårnkonstruksjonen forløper inn i underdekksåpningen til fartøyet og slik at svivelenheten blir plassert over dekksnivået; plassere et antall rørledninger for fluidkommunikasjon i dreietårnkonstruksjonen; hente opp en bøyekonstruksjon inn i fartøyets underdekksåpning; og dreie dreietårnkonstruksjonen som en enhet for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørsventilstrukturer på bøyekonstruksjonen før mekanisk låsing av bøyekonstruksjonen til dreietårnkonstruksjonen, og tilveiebringe en innhentende vinsjeenhet og en føringsarm for å hente opp bøyekonstruksjonen; svingbart posisjonere føringsarmen på en vegg i underdekksåpningen; og bruke føringsarmen slik at et innhentings-rep blir sentralisert inne i underdekksåpningen under opphenting av bøyekonstruksjonen.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8,karakterisert vedat den videre omfatter å tilveiebringe lagerenheten ved en omkrets av underdekksåpningen.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8 eller 9,karakterisert vedat den videre omfatter å dreie dreietårnkonstruksjonen som en enhet for å innrette rørledningene med korresponderende stigerørsventilstrukturer uten separat å dreie de respektive nedre deler av rørledningene.

11. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 8 til 10,karakterisert vedat lagerenheten omfatter et antall av lagersystemer, for hvert lagersystem, der fremgangsmåten omfatter: å tilveiebringe minst to lagerelementer; balansere en rulleaksel som forløper mellom lagerelementene; tilveiebringe et rulleelement dreibart omkring rulleakselen; og opprettholde rulleelementet i en stort sett tversgående stilling i forhold til rulleakselen basert på balansering av rulleakselen.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,karakterisert vedat den videre omfatter å plassere lagersystemer under en flensdel av dreietårnkonstruksjonen for å bære dreietårnkonstruksjonen.

13. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 8 til 12,karakterisert vedat i en låst stilling er en øvre flate av bøyekonstruksjonen plassert i hovedsak ved et midtre nivå av underdekksåpningen.

14. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 8 til 13,karakterisert vedat den videre omfatter å tilveiebringe fluidforbindelser mellom de mange rørledninger og en eller flere lagertanker i fartøyet ved bruk av svivelenheten.