NO347356B1 - Prosesseringsanlegg - Google Patents
Prosesseringsanlegg Download PDFInfo
- Publication number
- NO347356B1 NO347356B1 NO20151294A NO20151294A NO347356B1 NO 347356 B1 NO347356 B1 NO 347356B1 NO 20151294 A NO20151294 A NO 20151294A NO 20151294 A NO20151294 A NO 20151294A NO 347356 B1 NO347356 B1 NO 347356B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- modules
- atmosphere
- housing
- facility
- house
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 22
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 241001447767 Oeneis nevadensis Species 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B35/00—Methods or apparatus for preventing or extinguishing fires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Movable Scaffolding (AREA)
Description
Prosesseringsanlegg
Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører området hydrokarbonproduksjon og -prosessering, som angitt i innledningen til krav 1.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Produksjon og behandling av hydrokarboner (f.eks. olje, gass) ekstrahert fra underjordiske brønner innebærer komplekst utstyr og prosesser, enten brønnene er på fastlandet eller undersjøiske. Tradisjonelt utføres det nødvendige arbeidet og de nødvendige prosessene på store spesialbygde anlegg tilknyttet én eller flere brønner. Det finnes ulike typer plattformunderstrukturer for å produsere hydrokarboner fra underjordiske brønner offshore, f.eks. flytende, halvt nedsenkbare skrog og faste strukturer som hviler på havbunnen.
Driften (inkludert vedlikehold, reparasjoner og inspeksjoner) av slike plattformer er arbeidskrevende på grunn av kompleksiteten til utstyret og arbeidet som utføres.
Måten prosessutstyr anordnes på i dag, og slik det har vært gjort i over 100 år, er basert på å gi personell tilgang til alt prosessutstyr og krever fysisk tilstedeværelse av personer på disse stedene, der inspeksjon, drift, vedlikehold og utskiftinger utføres. Selv om det er oppnådd en viss grad av fjernstyring over tid, antas det fremdeles at prosessen må styres av personell som er til stede på prosesseringsstedet.
På installasjoner som bygges i dag, (både offshore og på land), er innretningen av utstyret relatert til horisontale plan (dvs. dekk og atkomstveier). Dette gjøres for å gi tilgang for personell og personellopererte maskiner. Dette er en konvensjonell tenkemåte, og som fungerer, men det pålegger betingelser for innretning av alt utstyr, rør, tilgangs- og løfte- og transportveier. Dette fører til høye byggekostnader. Tilgang til hele prosesseringsanlegget må være tilveiebrakt i form av gangveier og dekk som er fri for hindringer. Utstyret må plasseres i riktig arbeidshøyde med tanke på inspeksjoner, drift, vedlikehold og utskiftinger. Dette stiller krav til arbeidsmiljøet i form av riktig løftehøyde, temperatur, maksimal vindstyrke etc.
Videre må risikoen for eksplosjoner og brann tas i betraktning. Ettersom drift av konvensjonelt løfte- og manøvreringsutstyr krever stor plass, vil plattformen (og alle dekkene) oppta stor plass. Dette tilsier stort volum, som i sin tur fører til krav om store strukturer og resulterer i høye byggekostnader.
En konvensjonell innretning orienteres i forhold til horisontale overflater der personell kan bevege seg rundt, og alt settes opp for manuell håndtering av innretninger for inspeksjon, drift, vedlikehold og utskifting. Denne typen innretning er svært arbeidsbevarende, dvs. at det krever mye arbeidskraft på områdene der utstyret er lokalisert. Driftskostnadene er høye, ettersom det kreves fysisk tilstedeværelse av personell ved utstyret som skal inspiseres, vedlikeholdes og skiftes ut. Disse operasjonene krever faglært personell og i mange tilfeller rigging og løfting av transporteringsutstyr. Disse løfteinnretningene inni prosesseringsanlegget vil, dersom det dreier seg om konvensjonelle utforminger, kreve tilstedeværelse av faste punkter eller skinner over utstyret som skal løftes. Disse faste punktene eller skinnene vil enten ha fast monterte løfteinnretninger, eller manuelle løfteinnretninger monteres før hver operasjon. Dette er tidkrevende, og det involverte personellet utsettes for risikoene som prosessering av hydrokarboner vanligvis medfører. I noen tilfeller vil det være nødvendig å bygge stillaser for å tilveiebringe en egnet plattform fra hvilken personellet kan arbeide. Det kan også være krav om midlertidig løfteutstyr. Alle disse operasjonene medfører risiko. Videre er det ikke vanlig for personellet som utfører arbeidet, å utsettes for overvåking og kvalitetssikring av annet personell, eller for kortere perioder av faglært personell lokalisert fjernt fra driftsanlegget. Følgelig er kostnadene for drift av plattformen høye.
I årenes løp har ovennevnte ulemper motivert operatører til å utvikle hydrokarbonprosesseringsutstyr som er egnet til undersjøisk bruk. Imidlertid er undersjøiske operasjoner også kostbare, krever spesialbygd utstyr og er avhengige av omfattende systemer.
Det er derfor behov for å forenkle produksjonen og prosesseringen av hydrokarboner for å kutte kostnadene og forbedre operabiliteten.
Automatisering av visse hydrokarbonprosesser på plattformer er kjent i teknikken. WO 2007/011237 A2 beskriver en anordning av prosessutstyr for behandling av hydrokarboner på en offshore overflateinstallasjon eller en offshore installasjon, der installasjonen omfatter et dekk med et permanent ubemannet område på hvilket prosessutstyret er lokalisert og til hvilket personellet ikke har tilgang mens utstyret er trykksatt og i drift, og et bemannet område til hvilket personell vanligvis har tilgang. Det permanent ubemannede området er adskilt fra det bemannede området av en brann- og eksplosjonssikker vegg som hindrer personell tilgang til det permanent ubemannede området mens prosesseringsutstyret er trykksatt og i drift. Installasjonen omfatter minst ett dekk som har et antall reoler (eng.: racks) som rommer prosessutstyret på ett eller flere nivåer. Hver reol har en korridor på minst én side og tilgang til prosessutstyret i reoler som er tilveiebrakt via et fjernstyrt eller automatisk verktøy satt inn i hver korridor. Selv om denne publikasjonen beskriver en plattform med en viss grad av automatisert drift, krever den likevel alle konvensjonelle sikkerhetstiltak på grunn av det faktum at personellet også arbeider på plattformen.
Kjent teknikk inkluderer også US 2011/0313218 A1, som beskriver et anlegg som omfatter anordninger og utstyr for prosessering av hydrokarboner. Hydrokarboner blir tilført gjennom en tett sluse og inn i et lufttett hus for prosessering og videre ut av huset til annet prosessutstyr. En nitrogengenerator plassert utenfor huset.
Kjent teknikk inkluderer også US 5131474 A, som beskriver en plattform for oljeproduksjon. Plattformen er omgitt av et hus for å kontrollere utblåsninger og brann. Huset kan tilføres inert gass fra en ekstern kilde gjennom en rørledning og har en sluse for sikker adkomst.
Kjent teknikk inkluderer også US 6341572 A, som beskriver et system for å hindre brann og eksplosjon i et dreietårn, der et tett rom i dreietårnet tilføres inert gass fra en kilde utenfor rommet, og hvor trykket i rommet kan holdes over atmosfærisk trykk.
Sammendrag av oppfinnelsen
Oppfinnelsen er fremsatt og karakterisert i hovedkravet, mens de uselvstendige kravene beskriver andre egenskaper ved oppfinnelsen.
Det er derfor tilveiebrakt et anlegg for prosessering av hydrokarboner, omfattende en flerhet moduler konfigurert for prosessering av hydrokarbonene og for å styre slike prosesser, karakterisert ved at alle modulene er omgitt av et lukket hus, hvorved modulene er avstengt av fra miljøet som omgir anlegget, og der anlegget omfatter atmosfærestyremidler for å styre og opprettholde en ikke-brennbar atmosfære inni huset.
I en utførelsesform er midlene konfigurert for å opprettholde en styrt atmosfære med hensyn til trykk, gassammensetning og temperatur.
I én utførelsesform omfatter huset en atmosfære som er rik på nitrogen, og gassen holdes ved et trykk som ligger over trykket utenfor huset. Midlene kan omfatte en nitrogengenerator. I en annen utførelsesform omfatter midlene en inertgassgenerator konfigurert for å produsere den inerte gassen fra rensede forbrenningsgasser. Alternativt kan inertgassen tilføres fra en kilde utenfor anlegget, slik som en nærliggende plattform.
I én utførelsesform av anlegget er modulene anordnet i reoler, og reolene er anordnet på et hoveddekk og adskilt av tilgangskorridorer. En flerhet arbeidsroboter er konfigurert for automatisert eller fjernstyrt bevegelse og relokalisering innenfor huset via robottransporteringsmidler, der robotene er konfigurert for, individuelt eller samlet, å utføre inspeksjoner, vedlikehold og/eller reparasjon på modulene, for å relokalisere moduler og for å operere tettbare paneler i huset.
I én utførelsesform er hoveddekket anordnet i avstand over et nedre dekk til huset, og rør og kabler mellom modulene er rutet frakoblbart mellom hoveddekket og det nedre dekket.
I én utførelsesform omfatter huset minst ett fjernbart og tettbart panel gjennom hvilket en reol kan passere. I én utførelsesform omfatter anlegget et slusekammer som er forbundet med huset via en tettbar første dør, og som også omfatter en tettbar andre dør som vender mot miljøet som omgir anlegget.
I én utførelsesform omfatter anlegget en understruktur konfigurert for å bære huset over vann.
Med oppfinnelsen er hele anlegget over vann (topsides) (f.eks. prosesseringsutstyr, kraftgeneratorer, styremoduler) omgitt av et ikke-brennbart miljø inni et hus. Modulene inni huset er fullstendig I/O-kompatible. Oppfinnelsen baserer seg fullstendig på tilstandsbasert vedlikehold og bruk av robotteknikk. Ingen kraner kreves inni huset, ettersom all utstyrshåndtering inni huset utføres ved å bruke et robotsystem og tilknyttede transporteringssystemer, vogner, skinner og spor. I henhold til oppfinnelsen er det slik mulig å bevege relativt store gjenstander i forholdsvis trange passasjer, noe som betyr at anlegget kan være vesentlig mer kompakt enn konvensjonelle plattformer.
Sammenlignet med eksisterende plattformer for hydrokarbonprosessering krever ikke anlegget ifølge oppfinnelsen boligkvarterer, helikopterdekk, livbåter og flåter. Kraner, brannpumper, brannbarrierer, oppvarming og ventilasjon kreves heller ikke. Ettersom atmosfæren inni huset er inert og styrt, trenger ikke det elektriske utstyret å være av Exe-standard, og stålkvaliteten trenger ikke være korrosjonsbestandig. Elektrisk utstyr trenger heller ikke være beskyttet av sikkerhetsgrunner, ettersom personell ikke vil være til stede på installasjonen når plattformen er i drift. Anlegget ifølge oppfinnelsen gir derfor betydelige besparelser når det gjelder vekt og kostnader sammenlignet med anlegg av kjent teknikk.
Kort beskrivelse av tegningene
Disse og andre egenskaper ved oppfinnelsen vil fremgå ut fra følgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform, gitt som et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de medfølgende tegningene, hvori:
Figur 1 er et perspektivriss av anlegget ifølge oppfinnelsen i form av en plattform for produksjon og prosessering av hydrokarboner;
Figur 2 er et sideriss av plattformen vist i figur 1 og illustrerer en modul som løftes i forhold til plattformen;
Figur 3 er et sideriss av plattformen vist i figur 2 og illustrerer en reol som løftes i forhold til plattformen;
Figur 4 er en gjennomsiktig perspektivtegning av plattformen illustrert i figur 1;
Figur 5 er en gjennomsiktig perspektivtegning av plattformen illustrert i figur 2 og 3;
Figur 6 er et tverrsnittsideriss av en seksjon av plattformens takstruktur i en lukket tilstand;
Figur 7 er et tverrsnittsideriss av et par av takpanelstøttesammenstillinger;
Figur 8a-e er tverrsnittsideriss av plattformens takstruktur og illustrerer en sekvens for å fjerne et takpanel;
Figur 9 er en gjennomsiktig tegning av plattformen ifølge oppfinnelsen, som skjematisk illustrerer reoler for prosessering av hydrokarboner;
Figur 10a, b er henholdsvis et sideriss og et toppriss av to prosesseringsreoler og arbeidsroboter;
Figur 11a, b er henholdsvis et sideriss og et toppriss av tre prosesseringsreoler og arbeidsroboter og illustrerer bl.a. hvordan rør er forbundet på tvers mellom reolene, over den øvre delen av reolene og under et hoveddekk (i et separat tomrom for rør);
Figur 12a er et perspektivriss av tre prosessreoler og illustrerer bl.a. hvordan arbeidsroboter er i prosessen med å hente opp en prosessmodul;
Figur 12b,c er perspektivriss av reolene vist i figur 12a og illustrerer to trinn i prosessen med å hente opp en modul og plassere den på spor;
Figur 13a-c er perspektivriss av en prosessmodul og illustrerer trinn i opphentingen av en modul fra en reol og plassere den i et lagringsområde (eng.: laydown area) lokalisert i et slusekammer; og
Figur 14a,b er perspektivriss av en prosessmodul og illustrerer hvordan arbeidsroboter kan vandre inni en modul, for eksempel for å utføre røntgenbasert computertomografi på utstyr og strukturer for å avdekke f.eks. sprekker under overflaten.
Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelsesform
Den følgende beskrivelsen kan bruke betegnelser slik som “horisontal”, “vertikal”, “lateral”, “frem og tilbake”, “opp og ned”, ”øvre”, “nedre”, “indre”, “ytre”, “fremre”, “bakre” etc. Disse betegnelsene refererer generelt til rissene og orienteringene som vist i tegningene, og som er forbundet med en normal bruk av oppfinnelsen. Betegnelsene brukes kun som hjelp for leseren og skal ikke være begrensende.
Med henvisning innledningsvis til figur 1 omfatter anlegget ifølge oppfinnelsen i den illustrerte utførelsesformen en offshore plattform 1, omfattende en understruktur 2 og en ovenbords ("topsides") innretning 3. Det skal forstås at understrukturen 2 kan være en hvilken som helst egnet understruktur som er kjent i teknikken, slik som et stålunderstell ("jacket", som illustrert), en gravitasjonsbasert betongstruktur, et halvt nedsenkbart skrog eller et skipsformet fartøy. Den ovenbords innretningen 3 omfatter i den illustrerte utførelsesformen et flammetårn 4 og bærer prosessutstyr for hydrokarboner (beskrevet nedenfor), så vel som kraftgenereringssystemer, styremoduler etc. (ikke vist). Et hus 5 omgir prosessutstyret og hjelpeutstyret og modulene, og tilgang inn i huset er tilveiebrakt bare gjennom fjernbare takpaneler 6 og et slusekammer 10, hvorav alle vil bli beskrevet nedenfor.
Figur 2 viser plattformen 1 plassert i et vannlegeme W og et løftefartøy 7 med en løftekabel 8 er i ferd med å løfte en prosessmodul 9 ut av (eller inn i) slusekammeret 10. I figur 3 er løftefartøyet 7 i ferd med å løfte en prosessreol 11 ut av (eller inn i) én av takåpningene; noe som vil bli beskrevet nedenfor. Selv om dette ikke er illustrert, kan plattformen for eksempel være forbundet med et fjerntliggende kraftknutepunkt og to eller flere brønner lokalisert langt borte.
Figur 4 illustrerer et sentralt trekk ved oppfinnelsen, nemlig at huset 5 omgir prosessmodulen 9 fullstendig. Huset 5 kan slik defineres av sine ytre vegger og tak og det nedre dekket 13, og danner som sådan faktisk en trykkbeholder inni hvilket atmosfæren kan styres.
Henvisningstall 26 angir en atmosfærestyremodul, dvs. en anordning som er konfigurert for å opprettholde en styrt atmosfære i forhold til trykk, gassammensetning, temperatur etc. Det skal forstås at atmosfærestyremodulen 26 er en skjematisk fremstilling av systemer og utstyr som er kjent i teknikken som sådan (dvs. for å generere inertgasser fra forbrenning av hydrokarboner) og trenger derfor ikke å omtales mer detaljert her. I én utførelsesform omfatter huset 5 en atmosfære som er rik på nitrogen, og gassen holdes ved et trykk som ligger over omgivelsestrykket (dvs. utenfor huset), for eksempel 5 mm vannsøyle, for å hindre inntrengning av oksygen og/eller fuktig luft. Spesifikt kan den gassaktige atmosfæren inni huset være tilveiebrakt med inertgassgeneratorer (f.eks. forbrenning av hydrokarboner) og inneholde bare CO, CO2 and NOX. Bruken av andre inerte gasser er også tenkelig. Sot, vann og korrosive stoffer er fjernet. I én utførelsesform inneholder atmosfæren inni huset nitrogen med mindre enn 15 % O2. Dette tillater personell å arbeide inni huset, f.eks. for å utføre vedlikehold for begrensede tidsperioder, men det er ingen risiko for brann eller eksplosjon. Evnen til å styre atmosfæren gjør det også mulig å holde fuktigheten på så lave nivåer at det ikke oppstår korrosjon. Husets vegger, tak og nedre dekk kan også isoleres for å gjøre plattformen egnet til ekstreme temperaturer (f.eks. arktiske eller tropiske). I arktiske områder kan overskuddsvarme fra prosessene brukes for å varme opp den ovenbords innretningen (dvs. husets indre) tilstrekkelig til at bruken av spesielle stålkvaliteter ikke er nødvendig.
Figur 4 illustrerer også hvordan et hoveddekk 14 er anordnet i en avstand over det nedre dekket 13 og derved skaper kammer i hvilket rør, ledninger og kabler mellom reolene 11 kan dirigeres. Figur 4 illustrerer også støttebjelker 12 for bruk til fjerning av én eller flere av takpanelene 6. Disse trekkene er også kjent i figur 5, som også viser arbeidsroboter 15 inni en reol 11, støttet av skinner 27 ved hjelp av hvilke robotene er bevegelige i et vertikalt plan. Figur 5 illustrerer også avstivere 28, som kan fjernes av arbeidsrobotene for å gi tilgang til reolens indre.
Husets tak omfatter åpninger dekket av fjernbare paneler 6 (se f.eks. figur 4). Disse åpningene er dimensjonert slik at hele prosessreoler kan løftes inn i og ut av huset (løfting illustrert i figur 3). Figur 6 er en tverrsnittegning av en del av husets tak og viser hvordan hvert takpanel 6 støttes av støtteelementer 19 og tettes av tetningssammenstillinger 17 og er anordnet mellom faste taksegmenter 16. Støtteelementene 19 støttes i sin tur av husets vegg (ikke vist i figur 6). Reolens 11 dimensjon under takpanelet 6 kan typisk ha en høyde l = 15 til 25 m og en bredde w = 4 til 8 m. Reolen spenner typisk over nesten hele plattformens bredde. Figur 6 viser også støttejekker 18 som støttes bevegelig (f.eks. på hjul) av støttebjelkene 12.
Utformingen og operasjonen av tetningssammenstillingene 17 vil nå bli beskrevet mer detaljert, med henvisning til figur 7. Figur 7 viser to tetningssammenstillinger 17 på begge sider av et takpanel 6. Hver tetningssammenstilling 17 omfatter en første plate 20, som er dreibart forbundet med det festede taksegmentet (angitt ved henvisningstall 16' i figur 7) ved en første hengsel 21. Tetningssammenstillingen omfatter også en andre plate 22 som er dreibart forbundet med takpanelet 6 ved en andre hengsel 23. Den frie enden 30 av den første platen 20 strekker seg inn i en utsparing 29 på takpanelet 6. En første pakning 24 er anordnet i utsparingen 29 og er klemt på plass av den første platens frie ende 30. Den frie enden 31 av den andre platen 22 grenser opp mot et parti av den første platen 20 og klemmer en andre pakning 25 mot et parti av utsparingen 29 og den første platens frie ende 30.
Tetningssammenstillingen 17 tilveiebringer slik en dobbel barrieretetning ved hjelp av den første og andre pakningen 24, 25. Disse kan være oppblåsbare og aktivert når første og andre plate 20, 22 er på plass. Gassen brukt for aktivering av pakningene er den samme som den som er brukt for å gjøre husets indre inert. Pakningene kan være oppblåsbare. Den første og andre hengselen 21, 23 opereres beleilig av to roboter (ikke vist i figur 7), f.eks. ved hjelp av konvensjonelle momentverktøy. Dersom det er nødvendig, kan alternativt arbeidsrobotene brukt til denne anvendelsen monteres på konvensjonelle teleskopiske kraner.
Det skal forstås at figur 7 er en tverrsnittstegning og at platene, utsparingene, pakningene etc. strekker seg langs hele lengden av takpanelet.
Fjerningen av et takpanel 6 vil nå bli beskrevet mer med henvisning til figurene 8a-e:
• Figur 8a: Takpanel 6 i lukket og lukket posisjon. Støttet av støtteelementer 19 og tetningssammenstillinger 17 i den lukkede posisjonen. Bevegelige støttejekker 18 er posisjonert (på bjelkene 12) under takpanel 6.
• Figur 8b: Tetningssammenstillinger 17 åpnes ved å dreie det første og andre plateelementet (f.eks. ved hjelp av arbeidsroboter), som eksponerer husets indre atmosfære for den omgivende atmosfæren.
• Figur 8c: Støttejekker 18 som strekker seg til støttetakpanel 6 og avlaster panelets støtteelementer 19 (Støtteelementene fjernes deretter eller trekkes tilbake slik at de ikke hindrer senkingen av takpanelet).
• Figur 8d: Panelets støtteelementer 19 er fjernet. Støttejekker 18 senket, og derved også senking av takpanel 6 inn i huset.
• Figur 8e: Bevegelige støttejekker 18 er fjernet (sklidd eller rullet) langs støttebjelker 12 til under gjenværende takstruktur og tilveiebringer derved tilgang inn i huset.
Installasjon av takpanelet utføres på omvendt måte. Ovennevnte prosedyre for å fjerne ett eller flere takpaneler brukes bare når det er nødvendig å bevege stort utstyr, slik som en hel reol, inn i eller ut av huset. Dette kan væres særlig relevant når store pumper og/eller kompressorer med tilknyttede motorer skal vedlikeholdes. Disse operasjonene kan være komplekse og ikke nødvendigvis egnet for robotstyrte operasjoner. Reolen vil deretter løftes av og plasseres igjen av en ny reol som inneholder samme type utstyr og er ferdig overhalt.
Åpning av takpanelet vil tillate innstrømming av omgivende luft og slik kontaminere den styrte atmosfæren inni huset. Oppfinnelsen omfatter også midler for å bevege mindre utstyr, slik som prosessmoduler (som typisk veier mellom 5 og 300 tonn), inn i og ut av huset uten å sette den styrte atmosfæren i fare. Dette vil forklares mer detaljert nedenfor, med henvisning til figurene 13a-c.
Figur 9 er enda en annen skjematisk fremstilling av hvordan prosessreoler 11 er anordnet i et side-ved-side-forhold på hoveddekket 14 inni huset 5 (takpaneler og slusekamre er ikke vist i denne figuren), adskilt ved hjelp av tilgangskorridorer 32. Inni hver reol 11 er det moduler 9, for eksempel prosessutstyr og styreinnretninger som kreves for å prosessere hydrokarboner. Prosessmodulene og -reolene vil kreve en serie ulike strømstyrker, som 12V, 24V, 230V og 440V i tillegg til 11kV og 16kV. All denne kraftfordelingen foretas som en integrert del av prosessreolenes hovedstøtteramme. Når en prosessmodul installeres i en reol, forbindes disse ulike kraftforbindelsene ved hjelp av "innstikkingsforbindelser". Alle disse forbindelsene kan utformes uten behov for å tenke på korrosjon, eksplosjonsrisiko og isolering på grunn av personellets sikkerhet. All styresignaleringen mellom prosessmodulene og mellom prosessmoduler og styresentre (som typisk er på land) skal baseres på trådløse overføringer inni den ovenbords innretningen. For å fjerne og reinstallere en prosessmodul (og en hel reol) må et stort antall rør kobles fra (og kobles til igjen). Disse operasjonene må utføres ved hjelp av robotteknikk, og rørforbindelsene er de samme som eller ligner de som brukes i undersjøiske installasjoner.
Også med henvisning til figur 10a,b, støttes robotene 15 av et nettverk av vertikale skinner 27 og horisontale skinner 35. Skinnene 27, 35 er forbundet innbyrdes i et nettverk og støttes av reolene og tillater slik robotene å vandre rundt hver reol 11 og mellom reoler for å utføre arbeidsoperasjoner. Grenseflaten mellom hver robot og skinnene er ikke beskrevet her. De horisontale skinnene 35 er utstyrt med elektriske servomotorer (ikke vist) og er forbundet i begge ender med respektive vertikale skinner 27 via en tannstangdrevsammenstilling (ikke vist). De horisontale skinnene kan slik vandre opp og ned på et par av vertikale skinner 27 via tannstangdrevsammenstillingen.
Generelt kan arbeidsroboter 15 arbeide i par og typisk tilveiebringe en løftekapasitet på 1000 kg ved å bruke lett tilgjengelige arbeidsroboter. Hver robot er batteridrevet og styrt ved trådløs overføring på en måte som er kjent i teknikken som sådan og derfor ikke forklart i ytterligere detalj her. Dockingstasjoner for lading (ikke vist) er tilveiebrakt i et venteområde 34, som vist i figur 11a,b. Figur 11a viser også hvordan rør og elektriske kabler (skjematisk illustrert og angitt ved henvisningstall 33) dirigeres under hoveddekket 14 og over hver av reolene 11. Rørene/kablene 33 er modularisert, hvorved de kan frakobles og tilkobles igjen (ved hjelp av robotene) etter behov.
Bevegelse av en modul 9 vil nå bli beskrevet mer detaljert under henvisning til figur 12a-c:
• Figur 12a: Fire roboter 15 (kun tre vist) er posisjonert på horisontale skinnestykker 35' som er innrettet i en stigning som er egnet for å hente opp en modul 9 inni en reol 11. De horisontale skinnene 35' er utstyrt med elektriske servomotorer (ikke vist) og er forbundet i begge ender med respektive vertikale skinner 27 via en tannstangdrevsammenstilling (ikke vist). De horisontale skinnestykkene 35' kan slik vandre opp og ned på et par av vertikale skinner 27 via
tannstangdrevsammenstillingen. Typisk er det én vertikal skinne per robot. En vogn 36 støttet av spor 37 er i posisjon på hoveddekket under robotene. Vognen 36 omfatter hjul og er drevet av servomotorer (ikke vist) på en måte som er kjent i teknikken. • Figur 12b: Modulen 9 er hentet opp fra reolen av robotene og støttes fullstendig av de innbyrdes forbundne skinnestykkene 35'.
De innbyrdes forbundne skinnestykkene 35', som bærer modulen, senkes langs de vertikale skinnene 27 ved hjelp av servomotoren og tannstangdrevsammenstillingen.
• Figur 12c: Modulen 9 er plassert på vognen 36 og kan beveges til sitt bestemmelsessted på sporene 37.
Figur 13a-c er en skjematisk illustrasjon av en prosedyre for å fjerne en modul 9 fra plattformen uten å sette den styrte atmosfæren inni huset i fare. Slusekammeret 10, som i seg selv er en lufttett trykkbeholder, er plassert utenfor huset 5 (se f.eks. figur 5), men en første tettbar dør 38 tilveiebringer tilgang mellom husets indre og slusekammeret. En andre tettbar dør 39 og et tettbart deksel 40 vender mot utsiden.
• Figur 13a: Den første døren 38 er lukket og tettet og isolerer følgelig slusekammeret 10 fra husets 5 indre.
• Figur 13b: Den første døren 38 er åpen, og den andre døren 39 er lukket, slik at atmosfæren i husets indre også strekker seg inn i slusekammeret 10. Modulen 9 beveges inn i slusekammeret 10.
• Figur 13c: Den første døren er lukket og tetter følgelig husets indre fra slusekammeret 10. Slusekammeret 10 åpnes (andre dør 39 og tettbart deksel 40 er åpne), hvorved modulen kan løftes ut av slusekammeret 10, ved hjelp av f.eks. en løftekabel 8 (Inertgeneratoren tilveiebringer den nødvendige inerte gassen for slusekammeret 10, og åpningen og lukkingen av dørene utføres når overvåkningsinstrumentene for den innelåste atmosfæren angir at akseptkriteriene er oppfylt).
Figur 14a,b illustrerer hvordan en arbeidsrobot 15 støttet av en teleskoparm 41 kan strekke seg inn i en reol 11, f.eks. for å utføre verifikasjons- og inspeksjonsoppgaver. Roboten kan for eksempel bære utstyr for å utføre røntgenbasert computertomografi av sveiseskjøter og andre strukturkomponenter. I figur 14b brukes et horisontalt skinnesegment 35" for å bygge bro over spennet mellom en vertikal skinne 27 og et nettverk av reol-interne skinner 42, og tillater derved en arbeidsrobot 15 å bevege seg inni individuelle reoler og prosessmoduler.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet ovenfor med henvisning til et anlegg for prosessering av hydrokarboner lokalisert på en offshore-plattform, skal det forstås at oppfinnelsen også er anvendbar for anlegg lokalisert på lokaliteter inshore og på land.
Claims (11)
1. Anlegg (1) for prosessering av hydrokarboner, omfattende en flerhet moduler (9) konfigurert for prosessering av hydrokarbonene og for å styre slike prosesser, karakterisert ved at alle modulene (9) er omgitt av et lukket hus (5), hvorved modulene (9) er avstengt fra miljøet som omgir anlegget, og der anlegget omfatter atmosfærestyremidler (26) for å styre og opprettholde en ikke-brennbar atmosfære inni huset.
2. Anlegget ifølge krav 1, hvori midlene (26) er konfigurert for å opprettholde en styrt atmosfære med hensyn til trykk, gassammensetning og temperatur.
3. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-2, hvori huset (5) omfatter en atmosfære som er rik på nitrogen, og gassen holdes ved et trykk som ligger over trykket utenfor huset.
4. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, hvori midlene (26) omfatter en nitrogengenerator.
5. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, hvori midlene omfatter en inertgassgenerator konfigurert for å produsere den inerte gassen ut fra rensede forbrenningsgasser.
6. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, hvori modulene (9) er anordnet i reoler (11), og reolene (11) er anordnet på et hoveddekk (14) og adskilt av tilgangskorridorer (32).
7. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, ytterligere omfattende en flerhet arbeidsroboter (15) konfigurert for automatisert eller fjernstyrt bevegelse og relokalisering inni huset via robottransporteringsmidler (27, 35, 35', 35", 41, 42), der robotene er konfigurert for, individuelt eller samlet, å utføre inspeksjoner, vedlikehold og/eller reparasjon på modulene, for å relokalisere moduler og for å operere tettbare paneler (6) i huset.
8. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 6-7, hvori hoveddekket (14) er anordnet i avstand over et nedre dekk (13) til huset, og hvori rør og kabler (33) mellom modulene er rutet frakoblbart mellom hoveddekket og det nedre dekket.
9. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, hvori huset (5) omfatter minst ett fjernbart og tettbart panel (6) gjennom hvilket en reol (11) kan passere.
10. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-9, ytterligere omfattende et slusekammer (10) som er forbundet med huset via en tettbar første dør (38), og som også omfatter en tettbar andre dør (39, 40) som vender mot miljøet som omgir anlegget.
11. Anlegget ifølge et hvilket som helst av kravene 1-10, der atmosfærestyremidlene omfatter midler for å generere en slik atmosfære eller styre og vedlikeholde atmosfæren basert på en inert gass som tilføres fra en kilde utenfor anlegget.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20151294A NO347356B1 (no) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Prosesseringsanlegg |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20151294A NO347356B1 (no) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Prosesseringsanlegg |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20151294A1 NO20151294A1 (no) | 2015-10-23 |
NO347356B1 true NO347356B1 (no) | 2023-09-25 |
Family
ID=54782894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20151294A NO347356B1 (no) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Prosesseringsanlegg |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO347356B1 (no) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131474A (en) * | 1991-06-18 | 1992-07-21 | Hunter Iii Henry L | Mobile combined oxygen-free work compartment and fire extinguisher for oil well blowouts |
US6341572B1 (en) * | 1999-03-03 | 2002-01-29 | Fmc Corporation | Explosion prevention system for internal turret mooring system |
WO2007011237A2 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Aker Kværner Engineering & Technology As | Unmanned platform maintenance |
US20110313218A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-12-22 | Dana Todd C | Systems, Apparatus and Methods of a Dome Retort |
-
2015
- 2015-10-01 NO NO20151294A patent/NO347356B1/no unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131474A (en) * | 1991-06-18 | 1992-07-21 | Hunter Iii Henry L | Mobile combined oxygen-free work compartment and fire extinguisher for oil well blowouts |
US6341572B1 (en) * | 1999-03-03 | 2002-01-29 | Fmc Corporation | Explosion prevention system for internal turret mooring system |
WO2007011237A2 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Aker Kværner Engineering & Technology As | Unmanned platform maintenance |
US20110313218A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-12-22 | Dana Todd C | Systems, Apparatus and Methods of a Dome Retort |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20151294A1 (no) | 2015-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9127516B2 (en) | Drilling installation and offshore drilling vessel with drilling installation | |
EP3678931B1 (en) | A submersible habitat for the repair of subsea cable | |
JPS63130494A (ja) | 転換自在のはしけ | |
NO162880B (no) | En-atmosfaerisk undervannssystem for utvinning av naturressurser. | |
US6510808B1 (en) | Evacuation refuge | |
US3454083A (en) | Fail-safe subsea fluid transportation system | |
NO328786B1 (no) | Ubemannet vedlikehold av plattformer | |
NO20140515A1 (no) | Et prosesseringsanlegg | |
NO336821B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for å bygge opp en borerigg på havbunnen | |
EP3442895B1 (en) | Deck hoist tractor, rescue chute and tote tank | |
NO347356B1 (no) | Prosesseringsanlegg | |
NL2009005C2 (en) | Device and method for performing an operation on an at least partially submerged structure. | |
US3469627A (en) | Subsea production system | |
Kimball et al. | Mooring chain climbing robot for NDT inspection applications | |
WO2007028851A1 (en) | Abandon station | |
NO154662B (no) | Bemannet autonomt undervannsfartoey. | |
JP5420035B1 (ja) | 大型資機材の搬出入装置、およびこの装置を用いた搬出入方法 | |
KR20130008919A (ko) | 선박의 낙하물 차폐 장치 | |
CN103313910A (zh) | 用于极地船的封闭式钻塔结构 | |
WO2023132827A1 (en) | Remote inspection of marine vessels | |
Grenon et al. | Feasibility Study: SWIMMER, a Hybrid AUV/ROV for Intervention on Subsea Production Systems | |
Coleman et al. | Atmospheric Transportation and Access System for Producing Troll Gas to Shore | |
KR20170001514U (ko) | 해양 구조물의 코밍 보조체 및 이를 포함하는 코밍 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: AKER SOLUTIONS AS, NO |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 488, 0213 OSLO, NORGE |