NO340903B1 - Flytende struktur med bevegelsesbegrensningssystemer og fremgangsmåter - Google Patents
Flytende struktur med bevegelsesbegrensningssystemer og fremgangsmåter Download PDFInfo
- Publication number
- NO340903B1 NO340903B1 NO20091338A NO20091338A NO340903B1 NO 340903 B1 NO340903 B1 NO 340903B1 NO 20091338 A NO20091338 A NO 20091338A NO 20091338 A NO20091338 A NO 20091338A NO 340903 B1 NO340903 B1 NO 340903B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- water column
- oscillating
- floating structure
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 181
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 88
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 13
- 210000003954 umbilical cord Anatomy 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 201000003152 motion sickness Diseases 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
- B60G15/08—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/005—Equipment to decrease ship's vibrations produced externally to the ship, e.g. wave-induced vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Revetment (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
O ppfinnelsens felt
Denne oppfinnelse vedrører irinrerninger for bevegelsesbegrensning som kan bli festet til flytende strukturer for å redusere hiving, stamping og/eller rulling.
O ppfinnelsens bakgrunn
Flytende strukturer i et legeme av vann kan være gjenstand for bølge- og/eller strøminduserte bevegelser som hiving, stamping og/eller rulling. For passasjerfartøyer, slike som cruiseskip, er det ønskelig å minimere disse bevegelser på grunn av sjøsyke og komforten til passasjerene. For lasteskip er det ønskelig å minimere disse bevegelser for å beskytte lasten. For offshore bore- og/eller produksjonsfartøyer er det ønskelig å minimere disse bevegelser på grunn av mannskapets sikkerhet og forbindelser og utmattelse av linjer til fartøyet, slike som borerør, innførings- og utføringslinjer, forsperiningskabler, navlestrenger og andre.
For skip har aktive og passive irmretninger for bevegelsesbegrensning, slike som gyroskoper, spesialkonstruerte skrog, tanker, bevegelige vekter, fjærer og vinger blitt brukt for å begrense bevegelse. De fleste slike innretninger virker når skipet er i bevegelse. Det er generelt vanskeligere å begrense bevegelsen av et stasjonært skip.
US-patent nr. 6 910 438 legger frem et system for oscillasjonsbegrensning for å hindre vertikal og roterende resonans av en flytende plattform. Systemet for oscillasjonsbegrensning omfatter energiabsorberingskamre montert i eller omkring skroget av den flytende plattform. Kamrene kan være festet atskilt eller integrert som en del av strukturen. Kamrene omfatter gass i en øvre del og vannmasse i en nedre del. Kamrene er lukket eller delvis ventilert ved den øve ende og åpne ved deres nedre ende. Den innelukkede gass i den øvre del av kammeret virker reagerende som en gassfjær mot den flytende plattformen og vannmassen. Begrensningen av oscillasjoner i resonans av det flytende plattformsystem blir oppnådd gjennom at gassfjærtrykket endrer virkning på det flytende plattformsystem i motsatt fase i forhold til ytre krefter. US-patent nr. 6 910 438 er innlemmet heri i sin helhet ved referanse.
US6761124 beskriver søylestabiliserte flytende konstruksjoner som har flere vertikale oppdriftscessonger brokoblet ved hjelp av flere åpen ramme horisontale fagverkpongtongelementer og vertikale fagverkskolonner ved en nedre ende. Oppdriften av cessongene blir selektivt justert. Vann blir selektivt pumpet inn i eller ut av kjøltanker ved bunnen av fagverkstrukturen slik at vannmassen og vekt er regulerbart innstilt for å heve eller senke tyngdepunktet av hele massen av den flytende konstruksjonen. De flytende konstruksjoner kan være innstilt i henhold til ballast og andre variable eller fast last.
US6213045 beskriver en flytende sammenstilling som består av en lastbærende struktur som kan være en offshore plattform, og også en flyteseksjon som omfatter flere flyterør. Hver av flyterørene omfatter en omgivende sidevegg som danner et vertikalt orientert langstrakt trykkammer. Rørene er plassert slik at det dannes oppad rettede flotasjonskrefter som ligger an mot den lastbærende strukturen. Trykkgass overføres til flyterørene for derved å skape en kraft mot sideveggene for å lindre trykkraft fra det omgivende vann.
Det er et behov innen teknikken for forbedrede systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelse av flytende strukturer.
Det er et behov innen teknikken for systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer som ikke lider av ulempene fra den kjente teknikk.
Det er et behov innen teknikken for systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer ved forskjellige eksiteringsfrekvenser.
Det er et behov innen teknikken for systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer ved flere eksiteringsfrekvenser.
Disse og andre behov vil bli tydelige for de kyndige innen teknikken ved gjennomgang av denne beskrivelse, omfattende sine tegninger og krav.
Sammendrag av oppfinnelsen
Fra et synspunkt sørger oppfinnelsen for et system omfattende en flytende struktur der strukturen er gjenstand for bølger og/eller vannstrømmer, og minst ett system for bevegelsesbegrensning festet til den flytende struktur der systemet for bevegelsesbegrensning omfatter en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens og en andre oscillerende vannsøyle avstemt til en andre frekvens.
Fra et annet synspunkt sørger oppfinnelsen for en fremgangsmåte omfattende å plassere en flytende struktur i et legeme av vann der legemet av vann omfatter bølger og/eller vannstrømmer, ved å feste en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens til den flytende struktur der minst en del av den første oscillerende vannsøyle er i legemet av vann, og ved å feste en andre oscillerende vannsøyle avstemt til en andre frekvens til den flytende struktur der minst en del av den andre oscillerende vannsøyle er i legemet av vann.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et system omfattende en flytende struktur, som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte som angitt i krav 8.
Fordeler av oppfinnelsen kan omfatte én eller flere av de følgende:
forbedrede systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer,
systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer som ikke lider av ulempene av den kjente teknikk,
systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer ved forskjellige eksiteringsfrekvenser, og/eller
systemer og fremgangsmåter for å begrense bevegelser av flytende strukturer ved flere eksiteringsfrekvenser.
Kort beskrivelse av figurene
Figur 1 illustrerer et riss fra siden av en flytende struktur i et legeme av vann. Figur 2 illustrerer et riss ovenfra av en flytende struktur i et legeme av vann. Figur 3 illustrerer et riss fra siden av en flytende struktur i et legeme av vann, med systemer for bevegelsesbegrensning. Figur 4 illustrerer et riss ovenfra av en flytende struktur i et legeme av vann, med systemer for bevegelsesbegrensning. Figur 5 illustrerer et riss fra siden av et system for bevegelsesbegrensning. Figur 6 illustrerer et riss fra siden av et system for bevegelsesbegrensning. Figur 7 illustrerer responsen av et system med og uten system for bevegelsesbegrensning.
Detaljert beskrivelse
I én utførelse er det beskrevet et system omfattende en flytende struktur der strukturen er gjenstand for bølger og/eller vannstrømmer, og minst ett system for bevegelsesbegrensning festet til den flytende struktur der systemet for bevegelsesbegrensning omfatter en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens og en andre oscillerende vannsøyle avstemt til en andre frekvens. I noen utførelser omfatter systemet også en kopling festet til den flytende struktur og festet til en undersjøisk struktur. I noen utførelser er koplingen valgt blant en navlestreng, et stigerør og en forsperiningskabel. I noen utførelser omfatter det minste ene system for bevegelsesbegrensning et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense hiving av den flytende struktur. I noen utførelser omfatter det minste ene system for bevegelsesbegrensning et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense stamping av den flytende struktur. I noen utførelser omfatter det minste ene system for bevegelsesbegrensning et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense rulling av den flytende struktur. I noen utførelser omfatter det minste ene system for bevegelsesbegrensning et første system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense rulling av den flytende struktur, et andre system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense stamping av den flytende struktur og et tredje system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense hiving av den flytende struktur. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 2 til 30 perioder pr. minutt. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 3 til 20 perioder pr. minutt. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 5 til 15 perioder pr. minutt.
I én utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte omfattende å plassere en flytende struktur i et legeme av vann der legemet av vann omfatter bølger og/eller vannstrømmer, å feste en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens til den flytende struktur der minst en del av den første oscillerende vannsøyle er i legemet av vann, og å feste en andre oscillerende vannsøyle avstemt til en andre frekvens til den flytende struktur der minst en del av den andre oscillerende vannsøyle er i legemet av vann. I noen utførelser omfatter fremgangsmåten også å feste en kopling til den flytende struktur, og å feste en kopling til en undersjøisk struktur. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 2 til 30 perioder pr. minutt. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 3 til 20 perioder pr. minutt. I noen utførelser er den første frekvens og den andre frekvens fra 5 til 15 perioder pr. minutt.
Nå er det under henvisning til figur 1 illustrert offshoresystem 100. System 100 omfatter flytende struktur 102 som flyter i legeme av vann 110 nær vannoverflaten, denne er festet til kopling 104, denne kopling 104 er festet til undersjøisk struktur 106 som er inntil sjøbunn 108.
Bølger og/eller strømmer 112 i vann 110 kan forårsake hiving 120, stamping 122 og/eller rulling 124 av flytende struktur 102.
Nå er under henvisning til figur 2, vist et riss ovenfra av flytende struktur 102 ovenfra. Stamping 122 er definert som roterende bevegelse om akse 132. Rulling 124 er definert som en roterende bevegelse om akse 134.
I noen utførelser kan flytende struktur 102 være en flytende offshoreplattform, en strekkforankret plattform, en halvt nedsenkbar plattform, et borefartøy, et produksjonsfartøy, et FPSO-fartøy, et skip, en båt eller andre typer av flytende strukturer som er kjent innen teknikken. I noen utførelser kan kopling 104 være et rep, en kabel, en fortøyningsline, et stigerør, en utlastingslinje, en inntakslinje, en navlestreng eller andre typer av koplinger som er kjent innen teknikken. I noen utførelser kan undersjøisk struktur være et anker, et brønnhode, et undersjøisk brønnstrømrør, et juletre, en pumpe, en separator eller andre typer av undersjøiske strukturer som er kjent innen teknikken.
Nå er under henvisning til figur 3 illustrert offshoresystem 100. System 100 omfatter flytende struktur 102 flytende i legeme av vann 110 nær vannoverflaten, som er festet til kopling 104, denne kopling 104 er festet til undersjøisk struktur 106 som er inntil sjøbunn 108.
System 202 for bevegelsesbegrensning har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller rulling. System 204 for bevegelsesbegrensning har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller stamping. System 206 for bevegelsesbegrensning har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller stamping.
I noen utførelser omfatter system 202 for bevegelsesbegrensning to eller flere oscillerende vannsøylestrukturer, for eksempel fra omtrent 2 til omtrent 10, eller fra omtrent 3 til omtrent 5. Hver oscillerende vannsøylestruktur kan være avstemt for å dempe en frekvens eller et frekvensbånd. I noen utførelser omfatter hensiktsmessige frekvensbånd fra omtrent 2 til omtrent 30 perioder pr. minutt, for eksempel fra omtrent 3 til omtrent 20 perioder pr minutt eller fra omtrent 5 til omtrent 15 perioder pr. minutt eller omtrent 12 perioder pr. minutt. I noen utførelser av et system for bevegelsesbegrensning med tre oscillerende vannsøylestrukturer, kan en første oscillerende vannsøylestruktur ha en frekvens av omtrent 2 perioder pr. minutt, en andre oscillerende vannsøylestruktur kan ha en frekvens av omtrent 12 perioder pr. minutt og en tredje oscillerende vannsøylestruktur kan ha en frekvens av omtrent 30 perioder pr. minutt.
Nå er det under henvisning til figur 4 illustrert flytende struktur 102. Oscillerende vannsøylestruktur 202a, oscillerende vannsøylestruktur 202b og oscillerende vannsøylestruktur 202c har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller rulling. Oscillerende vannsøylestruktur 204a, oscillerende vannsøylestruktur 204b og oscillerende vannsøylestruktur 204c har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller stamping. Oscillerende vannsøylestruktur 206a, oscillerende vannsøylestruktur 206b og oscillerende vannsøylestruktur 206c har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller stamping. Oscillerende vannsøylestruktur 208a, oscillerende vannsøylestruktur 208b og oscillerende vannsøylestruktur 208c har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving. Oscillerende vannsøylestruktur 210a, oscillerende vannsøylestruktur 210b og oscillerende vannsøylestruktur 210c har blitt festet til flytende struktur 102 for å begrense hiving og/eller rulling.
Nå er det under henvisning til figur 5 illustrert system 300 for bevegelsesbegrensning i vann 110, som omfatter oscillerende vannsøylestruktur 302a, oscillerende vannsøylestruktur 302b og oscillerende vannsøylestruktur 302c. Oscillerende vannsøylestruktur 302a har en høyde 304a, luftehull 306a, vanndel 308a og luftdel 310a. Oscillerende vannsøylestruktur 302b har en høyde 304b, luftehull 306b, vanndel 308b og luftdel 310b. Oscillerende vannsøylestruktur 302c har en høyde 304c, luftehull 306c, vanndel 308c og luftdel 310c.
Generelt: jo større høyden av oscillerende vannsøylestruktur, dess lavere er frekvensen den er avstemt til. Liknende: jo mindre åpningen i luftehullet, dess lavere er frekvensen den er avstemt til. Høyden og/eller luftehullsåpningen kan bli endret som ønsket for å oppnå den ønskede frekvensrespons fra den oscillerende vannsøylestruktur.
I noen utførelser er luftehull 306a, 306b og 306c alle av omtrent samme størrelse, og oscillerende vannsøylestruktur 302a har den høyeste frekvens på grunn av sin korte lengde 304a, oscillerende vannsøylestruktur 302c har den laveste frekvens på grunn av dens lange lengde 304c og oscillerende vannsøylestruktur 302b er en mellomting.
Når oppover rettet kraft 330 blir påført system 300 for bevegelsesbegrensning, blir vanndelene 308a, 308b og 308c løftet ut av vann 110, og utøver en motvirkende, gjenopprettende kraft 332 på grunn av tyngden. Hvis system 300 for bevegelsesbegrensning blir holdt ute fra vannet, strømmer luft inn i luftehullene 306a, 306b og 306c og vann strømmer ut av bunnen av oscillerende vannsøylestrukturer 302a, 302b og 302c, slik at vann-nivået i de oscillerende vannsøylestrukturene til slutt passer til vann-nivået av vann 110. Hastigheten av denne gjenoppretting kan bli justert ved størrelsen av luftehullene og/eller lengden av søylene.
Når nedover rettet kraft 340 blir påført system 300 for bevegelsesbegrensning, blir luftdeler 310a, 310b og 310c dyttet ned i vann 110 og utøver en motvirkende, gjenopprettende kraft 342 på grunn av oppdrift. Hvis system 300 for bevegelsesbegrensning blir holdt under vann, strømmer luft ut fra luftehullene 306a, 306b og 306c og vann strømmer inn i bunnen av oscillerende vannsøylestruktur 302a, 302b og 302c slik at vann-nivået i de oscillerende vannsøylestrukturer til slutt passer vann-nivået av vann 110. Hastigheten av denne gjenopprettingen kan bli justert ved størrelsen av luftehullene og/eller lengden av søylene.
Nå er det under henvisning til figur 6 illustrert system 400 for bevegelsesbegrensning i vann 110, som omfatter oscillerende vannsøylestruktur 402a, oscillerende vannsøylestruktur 402b og oscillerende vannsøylestruktur 402c. Oscillerende vannsøylestruktur 402a har høyde 404a, luftehull 406a, vanndel 408a og luftdel 410a. Oscillerende vannsøylestruktur 402b har høyde 404b, luftehull 406b, vanndel 408b og luftdel 410b. Oscillerende vannsøylestruktur 402c har høyde 404c, luftehull 406c, vanndel 408c og luftdel 410c.
Generelt: jo større høyden av oscillerende vannsøylestruktur, dess lavere er frekvensen den er avstemt til. Liknende: jo mindre åpningen i luftehullet, dess lavere er frekvensen den er avstemt til. Høyden og/eller luftehullsåpningen kan bli endret som ønsket for å oppnå den ønskede frekvensrespons fra den oscillerende vannsøylestruktur.
I noen utførelser er høyde 404a, 404b og 404c alle omtrent den samme, og oscillerende vannsøylestruktur 402a har den høyeste frekvens på grunn av sitt store luftehull 406a, oscillerende vannsøylestruktur 402c har den laveste frekvens på grunn av sitt lille luftehull 406c og oscillerende vannsøylestruktur 402b er en mellomting.
Når oppover rettet kraft 430 blir påført system 400 for bevegelsesbegrensning, blir vanndel 408a, 408b og 408c løftet ut av vann 110, og utøver en motvirkende, gjenopprettende kraft 432 på grunn av tyngden. Hvis system 400 for bevegelsesbegrensning blir holdt ute fra vannet, strømmer luft inn i luftehullene 406a, 406b og 406c og vann strømmer ut av bunnen av oscillerende vannsøylestruktur 402a, 402b og 402c, slik at vann-nivået i de oscillerende vannsøylestrukturene til slutt passer til vann-nivået av vann 110. Hastigheten av denne gjenopprettingen kan bli justert ved størrelsen av luftehullene og/eller lengden av søylene.
Når nedover rettet kraft 440 blir påført system 400 for bevegelsesbegrensning, blir luftdel 410a, 410b og 410c dyttet ned i vann 110 og utøver en motvirkende, gjenopprettende kraft 442 på grunn av oppdrift. Hvis system 400 for bevegelsesbegrensning blir holdt under vann, strømmer luft ut fra luftehull 406a, 406b og 406c og vann strømmer inn i bunnen av oscillerende vannsøylestruktur 402a, 402b og 402c slik at vann-nivået i de oscillerende vannsøylestrukturer til slutt passer vann-nivået av vann 110. Hastigheten av denne gjenopprettingen kan bli justert ved størrelsen av luftehullene og/eller lengden av søylene.
I noen utførelser kan oscillerende vannsøyler være åpne mot vannet ved bunnen, og lukket mot luften ved toppen, med et lite luftehull gjort tilgjengelig ved toppen for at luft kan strømme inn og ut. I noen utførelser kan oscillerende vannsøyler være lukket mot vannet ved bunnen og åpen mot luften ved toppen, med et lite luftehull gjort tilgjengelig ved bunnen for at vann kan strømme inn og ut. I noen utførelser kan oscillerende vannsøyler være åpne mot vannet ved bunnen og åpne mot luften ved toppen, med en begrenset åpningsstørrelse gjort tilgjengelig i midten for at vann og/eller luft kan strømme inn og ut, slik som en sil, en rist eller en del med redusert diameter.
Nå er det under henvisning til figur 7 illustrert en responskurve av et flytende system for normaliserte frekvenser av bølger med og uten systemer for bevegelsesbegrensning festet til det flytende system. Slik som her benyttet betyr begrepet normalisert frekvens frekvensforholdet mellom eksitering sfrekvens og den naturlige frekvens av en flytende struktur. Linje 500 indikerer den verste respons, som svarer til det flytende system uten noe system for bevegelsesbegrensning tilkoplet. Linje 502 viser den nest verste respons, som svarer til det flytende system med et system for bevegelsesbegrensning tilkoplet, som har en enkelt oscillerende vannsøyle. Linje 504 indikerer den beste respons, som svarer til det flytende system med et system for bevegelsesbegrensning tilkoplet, som har flere oscillerende vannsøyler avstemt til forskjellige frekvenser.
For noen utførelser er styrende likninger for bevegelse for en flytende struktur med et system for begrensning satt frem under som likning la og lb:
hvor M = masse av flytende struktur omfattende tillagt masse C = dempingskoeffisient av flytende struktur
K = stivhet av flytende struktur
X = respons av flytende struktur i hiving, stamping og/eller rulling
m; = treghet (engelsk: inertia) av vann innenfor oscillerende vannsøyle C; = dempingskoeffisient av oscillerende vannsøyle
k; = stivhet av oscillerende vannsøyle
x; = respons av vann innenfor vannsøylen
fi og f = koplingsuttrykk mellom flytende struktur og oscillerende vannsøyle som funksjon av den flytende strukturrespons og den oscillerende vannrespons innenfor vannsøyler
gi og Si = ulineære uttrykk
F! og F2 = eksiteringskrefter på grunn av omgivelsesbelastninger
Likning la representerer den flytende strukturs bevegelser i hiving, stamping og/eller rulling. Likning lb beskriver den oscillerende vannsøyles responser. Senket "i" representerer de forskjellig avstemte oscillerende vannsøyler.
I noen utførelser kan systemer og/eller fremgangsmåter for å avstemme et begrensningssystem bli oppnådd ved å bruke oscillerende vannsøylestrukturer med forskjellige lengder slik at hver oscillerende vannsøylestruktur har forskjellig naturlig frekvens (forskjellig avstemt). Luften fanget inne i en oscillerende vannsøylestruktur kan virke som en fjær, og vannet kan virke som en masse. Noen oscillerende vannsøylestrukturer kan ha en lukket topp (uten luftehull) og en åpen bunn. Ved å justere såvel høyden av vannsøylen som lufthøyden, kan hver oscillerende vannsøylestruktur bli avstemt forskjellig for forskjellige eksiteringsfrekvenser. Den naturlige frekvens for den oscillerende vannsøyle er funksjonen av både vannhøyde og lufthøyde (eller av mengden fanget luft). Uten bevegelse av flytende struktur kan for eksempel den naturlige frekvens/, av oscillerende vannsøyle bli funnet fra likningen lc som følger (for ensartet rørdiameter):
Hvor Z er lufthøyde og H er vannhøyde inne i rør.
For å avstemme begrensningssystemet for forksjellige frekvenser kan i noen utførelser vannhøyde og/eller lufthøyde bli justert.
Demping av oscillerende vannsøylestrukturer kan i noen utførelser bli oppnådd ved å ha en tverrsmttsendring inne i søylen, for eksempel en del med redusert diameter. Dette kan forårsake virvelavløsning ved tverrsmttsendringen i vannsøylen. Mens vannet beveger seg opp og ned, kan virvler dannes og avlede energi.
Demping av oscillerende vannsøylestrukturer kan i noen utførelser bli oppnådd ved å bruke siler eller strypninger for å styre vannstrømmen. Ved å bruke forskjellige størrelser av silmasker, kan forskjellig mengde av demping bli oppnådd.
Demping av oscillerende vannsøylestrukturer kan i noen utførelser bli oppnådd ved å ha en åpning nær toppen av søylen, som benytter en tidsforsinkelse på grunn av luft utlufting mens vannet beveger seg opp og ned. Dette kan bli benyttet for å avstemme begrensningssystemet med forskjellige luftehullstørrelser.
Følgelig skal omfanget av kravene vedlagt herunder og deres funksjonelle likeverdigheter ikke bli begrenset av spesifikke utførelser beskrevet og illustrert her, fordi disse er kun av eksemplarisk natur.
Claims (9)
1. System omfattende: en flytende struktur (102), strukturen er gjenstand for bølger og/eller vannstrømmer, og minst ett system for bevegelsesbegrensning festet til den flytende struktur (102),karakterisertve dat systemet for bevegelsesbegrensning omfatter en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens på ca 2 perioder pr. minutt, en andre oscillerende vannsøyle er avstemt til en andre frekvens på ca 12 perioder pr. minutt, og en tredje oscillerende vannsøyle er avstemt til en tredje frekvens på ca 30 perioder pr. minutt.
2. System ifølge krav 1, viderekarakterisert veden kopling (104) festet til den flytende struktur (102) og festet til en undersjøisk struktur.
3. System ifølge krav 2,karakterisert vedat koplingen (104) er valgt blant en navlestreng, et stigerør og en forspenningskabel.
4. System ifølge minst ett av krav 1 til 3,karakterisert vedat det minst ene system for bevegelsesbegrensning omfatter et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense hiving av den flytende struktur (102).
5. System ifølge minst ett av krav 1 til 4,karakterisert vedat det minst ene system for bevegelsesbegrensning omfatter et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense stamping av den flytende struktur (102).
6. System ifølge minst ett av krav 1 til 5,karakterisert vedat det minst ene system for bevegelsesbegrensning omfatter et system for bevegelsesbegrensning tilpasset for å begrense rulling av den flytende struktur (102).
7. System ifølge minst ett av krav 1 til 6,karakterisert vedat den første oscillerende vannsøyle er tilpasset for å begrense rulling av den flytende struktur (102), den andre oscillerende vannsøyle er tilpasset for å begrense stamping av den flytende struktur (102), og den tredje oscillerende vannsøyle er tilpasset for å begrense hiving av den flytende struktur (102).
8. Fremgangsmåte omfattende: å plassere en flytende struktur (102) i et legeme av vann (110), legemet av vann omfatter bølger og/eller vannstrømmer,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnene; å feste en første oscillerende vannsøyle avstemt til en første frekvens på ca 2 perioder pr. minutt, til den flytende struktur (102), minst en del av den første oscillerende vannsøyle strekker seg inn i vannlegemet; å feste en andre oscillerende vannsøyle avstemt til en andre frekvens på ca 12 perioder pr. minutt til den flytende struktur (102), minst en del av den andre oscillerende vannsøyle strekker seg inn i vannlegemet (110); å feste en tredje oscillerende vannsøyle avstemt til en tredje frekvens på ca 30 perioder pr. minutt til den flytende struktur (102), minst en del av den tredje oscillerende vannsøyle strekker seg inn i vannlegemet.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat den videre omfatter å feste en kopling til den flytende struktur (102), og å feste en kopling til en undersjøisk struktur.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US82641006P | 2006-09-21 | 2006-09-21 | |
| PCT/US2007/078888 WO2008036737A2 (en) | 2006-09-21 | 2007-09-19 | Floating structure motion suppression systems and methods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20091338L NO20091338L (no) | 2009-06-11 |
| NO340903B1 true NO340903B1 (no) | 2017-07-10 |
Family
ID=39201238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20091338A NO340903B1 (no) | 2006-09-21 | 2009-03-31 | Flytende struktur med bevegelsesbegrensningssystemer og fremgangsmåter |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8215253B2 (no) |
| CN (1) | CN101516721B (no) |
| AU (1) | AU2007299800B2 (no) |
| BR (1) | BRPI0716939B8 (no) |
| GB (1) | GB2454395B (no) |
| MY (1) | MY166326A (no) |
| NO (1) | NO340903B1 (no) |
| WO (1) | WO2008036737A2 (no) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104085510B (zh) * | 2014-06-18 | 2016-08-03 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于小水线面减振装置的浮式平台运动抑制系统 |
| CN104948169B (zh) * | 2015-07-15 | 2018-04-27 | 中国海洋石油总公司 | 半潜式平台随钻测井深度测量系统 |
| US11623715B1 (en) * | 2022-09-27 | 2023-04-11 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Motion damper for floating structures |
| US11618535B1 (en) * | 2022-09-28 | 2023-04-04 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Motion damping system for tank of liquid |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213045B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-04-10 | Steve J. Gaber | Flotation system and method for off-shore platform and the like |
| US6761124B1 (en) * | 2002-09-28 | 2004-07-13 | Nagan Srinivasan | Column-stabilized floating structures with truss pontoons |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2678017A (en) * | 1953-03-02 | 1954-05-11 | Samuel V Collins | Stabilized floating platform |
| US2889795A (en) * | 1956-07-09 | 1959-06-09 | Jersey Prod Res Co | Stabilization of a floating platform |
| US3568620A (en) * | 1969-02-26 | 1971-03-09 | Donald W Douglas | Roll and pitch suppressor for floating marine structures |
| US3537412A (en) * | 1969-06-30 | 1970-11-03 | Homer I Henderson | Stabilizer for marine vessels |
| US4167147A (en) * | 1976-01-19 | 1979-09-11 | Seatek Corp. | Method and apparatus for stabilizing a floating structure |
| GB1579191A (en) * | 1976-02-19 | 1980-11-12 | Varitrac Ag | Stabilizing system on a semi-submerisible crane vessel |
| US4582014A (en) * | 1982-01-15 | 1986-04-15 | Patel Minoo H E | Vessel having stabilizing system |
| US4864958A (en) * | 1987-09-25 | 1989-09-12 | Belinsky Sidney I | Swap type floating platforms |
| US5653188A (en) * | 1990-12-13 | 1997-08-05 | Institut Francais Du Petrole | Semi submersible platform with porous pontoons |
| FR2753682B1 (fr) * | 1996-09-24 | 1998-10-30 | Ensemble de flottaison a pilonnement controle | |
| US6910438B2 (en) | 2003-04-30 | 2005-06-28 | Seahorse Equipment Corporation | Oscillation suppression and control system for a floating platform |
| CN1176353C (zh) * | 2003-05-19 | 2004-11-17 | 中国科学院力学研究所 | 一种海洋波浪载荷的测量方法和装置 |
| CN2815871Y (zh) * | 2005-09-06 | 2006-09-13 | 天津大学 | 抗外力强稳定性高的海上平台 |
-
2007
- 2007-09-19 MY MYPI20090745A patent/MY166326A/en unknown
- 2007-09-19 GB GB0902194A patent/GB2454395B/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-19 CN CN2007800349612A patent/CN101516721B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-19 AU AU2007299800A patent/AU2007299800B2/en not_active Ceased
- 2007-09-19 WO PCT/US2007/078888 patent/WO2008036737A2/en active Application Filing
- 2007-09-19 US US12/442,027 patent/US8215253B2/en active Active
- 2007-09-19 BR BRPI0716939A patent/BRPI0716939B8/pt not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-31 NO NO20091338A patent/NO340903B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213045B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-04-10 | Steve J. Gaber | Flotation system and method for off-shore platform and the like |
| US6761124B1 (en) * | 2002-09-28 | 2004-07-13 | Nagan Srinivasan | Column-stabilized floating structures with truss pontoons |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY166326A (en) | 2018-06-25 |
| GB2454395A (en) | 2009-05-06 |
| GB2454395B (en) | 2011-05-11 |
| BRPI0716939B1 (pt) | 2020-05-12 |
| AU2007299800B2 (en) | 2010-11-25 |
| NO20091338L (no) | 2009-06-11 |
| CN101516721B (zh) | 2012-07-04 |
| AU2007299800A1 (en) | 2008-03-27 |
| BRPI0716939B8 (pt) | 2021-06-22 |
| US8215253B2 (en) | 2012-07-10 |
| BRPI0716939A2 (pt) | 2013-09-17 |
| US20100037808A1 (en) | 2010-02-18 |
| WO2008036737A2 (en) | 2008-03-27 |
| GB0902194D0 (en) | 2009-03-25 |
| WO2008036737A3 (en) | 2008-07-03 |
| CN101516721A (zh) | 2009-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6652192B1 (en) | Heave suppressed offshore drilling and production platform and method of installation | |
| US5330293A (en) | Floating production and storage facility | |
| US6935810B2 (en) | Semi-submersible multicolumn floating offshore platform | |
| US8387550B2 (en) | Offshore floating platform with motion damper columns | |
| US7882794B2 (en) | Buoyancy device and method for stabilizing and controlling lowering or raising of a structure between the surface and the sea floor | |
| US6431107B1 (en) | Tendon-based floating structure | |
| NO172572B (no) | Halvt nedsenkbart fartoey | |
| NO330461B1 (no) | Flytende offshore-bore/produksjonskonstruksjon | |
| NO340240B1 (no) | SPAR lastebøyekonstruksjon | |
| NO174701B (no) | Strekkforankret plattform | |
| RU2203828C2 (ru) | Конструкция корпуса | |
| US20040182297A1 (en) | Riser pipe support system and method | |
| US4850744A (en) | Semi-submersible platform with adjustable heave motion | |
| US8387703B2 (en) | Tube buoyancy can system | |
| NO340903B1 (no) | Flytende struktur med bevegelsesbegrensningssystemer og fremgangsmåter | |
| NO325651B1 (no) | Bronnhodeplattform | |
| US4582014A (en) | Vessel having stabilizing system | |
| AU2004324515B8 (en) | Oscillation suppression and control system for a floating platform | |
| GB2430915A (en) | Semi-submersible multicolumn floating offshore platform | |
| WO2020099841A1 (en) | Floating high stability offshore structure | |
| GB2177364A (en) | Anchoring vessel | |
| KR20180001140A (ko) | 해양구조물 | |
| NO154827B (no) | Roerbroennkonstruksjon for et marint fartoey, og fremgangsmaate for aa holde en plattform som flyter paa vannoverflaten i en innelukket roerbroenn i et fartoey, vertikalt stasjonaer. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |