NO743412L

NO743412L -

Info

Publication number: NO743412L
Application number: NO743412A
Authority: NO
Inventors: J R Rodrigues
Original assignee: Global Marine Inc
Priority date: 1973-09-24
Filing date: 1974-09-23
Publication date: 1975-04-21
Also published as: JPS5059988A; ES430302A1; US3915108A; CA1011180A; DK484474A; FI273374A

Description

Anordning for demping av et fartøys duve-bevegel ser... Device for dampening a vessel's dove motion see...

Denne oppfinnelsen angår flytende fartøyer, slik som skip, lektere, flytende plattformer og lignende, og mer spesielt angår den anordninger for regulerbart å k,unne dempe slike fartøyers duvende stampende og rullende bevegelser i sjøen. This invention relates to floating vessels, such as ships, barges, floating platforms and the like, and more particularly it relates to devices for being able to adjustably dampen such vessels' pounding and rolling movements in the sea.

Stabilisering av fartøyer mot duvende bevegelser, og rulling og stamping, er særlig viktig for fartøyer som anvendes som flytende plattformer for boring i havbunnen. Tallrike fremgangsmåter er blitt foreslått for stabilisering av fartøyer, både passive og dynamiske, hvorved ballast skiftes rundt på en slik måte at den motarbeider eller demper de bevegelser som vind og bølger forårsaker., Foreliggende oppfinnelse er en forbedring i forhold til slike systemer, idet den er fullstendig passiv og ikke avhenger av noen overføring av ballast fra ett sted i fartøyet til et annet. Stabilizing vessels against swaying movements, and rolling and bumping, is particularly important for vessels that are used as floating platforms for drilling in the seabed. Numerous methods have been proposed for the stabilization of vessels, both passive and dynamic, whereby ballast is shifted around in such a way that it counteracts or dampens the movements caused by wind and waves., The present invention is an improvement over such systems, as it is completely passive and does not depend on any transfer of ballast from one place in the vessel to another.

I korthet omfatter foreliggende oppfinnelse et avstembart system for demping av den duving, stamping og rulling som kan forekomme med et fartøy som flyter på vannet, hvorved dette systemet omfatter et antall vertikale tanker, langs begge sidene på fartøyet, som strekker seg både over og under vannlinjen. Hver tank er utstyrt med en serie åpninger ut mot sjøen, idet åpningene er anordnet vertikalt langsetter hver tank.. Størrelsen på disse åpningene kan justeres, eller de kan lukkes helt igjen. , Briefly, the present invention comprises a tunable system for damping the pitching, stomping and rolling that can occur with a vessel floating on the water, whereby this system comprises a number of vertical tanks, along both sides of the vessel, which extend both above and below the water line. Each tank is equipped with a series of openings towards the sea, as the openings are arranged vertically along each tank. The size of these openings can be adjusted, or they can be closed completely. ,

For bedre forståelse av oppfinnelsen henvises til vedlagte tegninger, hvori: Fig. (1 viser et fartøy, sett fra siden, som er utstyrt med anordninger karakteristisk for foreliggende oppfinnelse, For a better understanding of the invention, reference is made to the attached drawings, in which: Fig. (1 shows a vessel, seen from the side, which is equipped with devices characteristic of the present invention,

Fig.i 2 er samme fartøy sett forfra,Fig.i 2 is the same vessel seen from the front,

Fig. ,3 er en detaljert tegning av de mekaniske anordninger som forefinnes for åpning og lukking av åpningene i en av tankene, og Fig. 3 is a detailed drawing of the mechanical devices that exist for opening and closing the openings in one of the tanks, and

Fig. 4 er et tverrsnitt langs 4 - 4 på fig. 3.,Fig. 4 is a cross-section along 4 - 4 in fig. 3rd,

Med henvisning til Fig. 1 og 2 er det vist et fartøy konstruertWith reference to Fig. 1 and 2, a constructed vessel is shown

for bruk som boreplattform. •, Skjønt oppfinnelsen vil bli beskrevet med henblikk på slikt fartøy så er oppfinnelsen ikke begrenset til noen spesiell type fartøy, og kan finne anvendelse også i konvensjonelle fartøyer. t for use as a drilling platform. • Although the invention will be described with reference to such a vessel, the invention is not limited to any particular type of vessel, and may also find application in conventional vessels. t

På det fartøyet som er vist angir 10 generelt et borefartøy som omfatter foreliggende oppfinnelses spesielle anordninger. On the vessel shown, 10 generally denotes a drilling vessel that includes the special devices of the present invention.

Fartøyet 10 innbefatter et par vertikale skrog, angitt ved 12 ogThe vessel 10 includes a pair of vertical hulls, indicated at 12 and

14, som øverst er føyet sammen ved en plattform 16.i_.Denne plattformen omfatter et hoveddekk 18 og et nedre dekk 20, som er fast sammenføyet ved kassebjelke-konstruksjon. De vertikale skrog 12 14, which is joined at the top by a platform 16.i_. This platform comprises a main deck 18 and a lower deck 20, which is firmly joined by box girder construction. The vertical hulls 12

og 14 er festet med toppen til nedre dekk 20 på plattformen 16. , Denne konstruksjon, abestående av vertikale skrog 12 og 14 og plattformbroen 16, er strukturelt forsterket og forenet til et sammenhengende hele ved hjelp av dertil egnede rørformede forsterkingsledd 22 mellom skrogene 12 og 14 over vannlinjen. and 14 are attached with the top to the lower deck 20 of the platform 16. This construction, consisting of vertical hulls 12 and 14 and the platform bridge 16, is structurally reinforced and united into a coherent whole by means of suitable tubular reinforcement links 22 between the hulls 12 and 14 above the waterline.

Disse horisontale tverrledd 22 er igjen festet til undersiden på plattform 16 ved vertikale rørseksjoner 24 og diagonale stivere 26. These horizontal cross members 22 are again attached to the underside of platform 16 by vertical pipe sections 24 and diagonal struts 26.

De vertikale skrog 12 og 14 går begge nederst over i torpedolignende seksjoner 28 og 30.\Hver av disse torpedo-formede seksjoner omfatter en sylindrisk del langs hele skrogets lengde og har en diameter noe større enn bredden av resten av skroget. Den torpedo-formede seksjonen har en kuleformet baug 32 i den ene enden og en kjegle-formet akterseksjon 34, som videre har en propell 36 i et beskyttende hylster 38. Disse propellene drives av motorer (ikke vist) som ligger inne i denne akterseksjonen. De torpedo-formede seksjoner nederst på skrogene er fast forbundet med hverandre ved horisontale tverrstivere 40, som fortrinnsvis har ovale tverrsnitt, se fig.ly slik at vannmotstanden skal bli minst mulig., The vertical hulls 12 and 14 both merge at the bottom into torpedo-like sections 28 and 30. Each of these torpedo-shaped sections comprises a cylindrical portion along the entire length of the hull and has a diameter somewhat larger than the width of the rest of the hull. The torpedo-shaped section has a ball-shaped bow 32 at one end and a cone-shaped stern section 34, which further has a propeller 36 in a protective casing 38. These propellers are driven by motors (not shown) located inside this stern section. The torpedo-shaped sections at the bottom of the hulls are firmly connected to each other by horizontal transverse struts 40, which preferably have oval cross-sections, see fig.ly so that the water resistance is as low as possible.,

Hvert av skrogene består av en rekke skott på tvers og en langs-gående ytre kledning av plater, som alle er sveiset sammen slik at de utgjør en stiv og vanntett konstruksjon. Hvert skrog består av et par hovedsakelig parallelle sidevegger 50 og 52, som løper vertikalt nedover fra underkanten på nedre dekk 20 og ned til der de er føyet sammen med den y^re huden på den sylindriske (torpedoformede) nedre delen 28 av skroget.. Baugen 53 og akterenden 55 på de vertikale delene av skroget er -avrundet, f.eks. halvsirkel-formede, for å redusere vannmotstanden. Each of the hulls consists of a series of transverse bulkheads and a longitudinal outer cladding of plates, all of which are welded together to form a rigid and watertight structure. Each hull consists of a pair of substantially parallel sidewalls 50 and 52, which run vertically downward from the lower edge of the lower deck 20 down to where they are joined with the outer skin of the cylindrical (torpedo-shaped) lower portion 28 of the hull. The bow 53 and stern 55 of the vertical parts of the hull are -rounded, e.g. semi-circular, to reduce water resistance.

Det indre av hvert skrog er oppdelt ved hjelp av en rekke vertikale skott 57., Disse skottene danner sammen med skrogets sidevegger 50 og 52 en rekke vertikale tanker 58, 60, 62, 64. Disse tankene forekommer i par, med et par foran og et par bak i hvert skrog.i Tankene er utstyrt foruten med tette bunner 66, også med tette The interior of each hull is divided by means of a series of vertical bulkheads 57. These bulkheads together with the side walls 50 and 52 of the hull form a series of vertical tanks 58, 60, 62, 64. These tanks occur in pairs, with a pair forward and a pair at the back of each hull.i The tanks are also equipped with tight bottoms 66, also with tight

lokk 68. Disse ligger slik at tankene i betydelig grad ligger både over og under vannlinjen.( lid 68. These are located so that the tanks are to a considerable extent both above and below the waterline.

Hver av de vertikale tankene er utstyrt med.en vertikal serie av åpninger 70 på de ytre sider av de to skrogene 12 og 14. Each of the vertical tanks is provided with a vertical series of openings 70 on the outer sides of the two hulls 12 and 14.

Størrelsen på disse åpningene kan, som vist på fig. 3 og 4,The size of these openings can, as shown in fig. 3 and 4,

varieres ved hjelp av dreibare plater eller spjeld 72, som er anbragt på innsiden av tankene overfor hver av åpningene 70. Hver plate 72 er montert på en aksel 74 som ligger horisontalt tvers over is varied by means of rotatable plates or dampers 72, which are placed on the inside of the tanks opposite each of the openings 70. Each plate 72 is mounted on a shaft 74 which lies horizontally across

hver av åpningene 70, idet akselen '74 er montert på passende braketter 76 og 78 festet til innsiden av de platene som danner skrogets yttervegg. To støttearmer 80 og 82 er dreibart oppi ågret på akselen 74 og er festet i den ene enden til platen 72 og er i den andre enden forbundet'med en aksel 84., En drivstang 86, each of the openings 70, the shaft '74 being mounted on suitable brackets 76 and 78 fixed to the inside of the plates which form the outer wall of the hull. Two support arms 80 and 82 are rotatable on the yoke of the shaft 74 and are attached at one end to the plate 72 and are connected at the other end to a shaft 84., A drive rod 86,

dreibart forbundet med hver^.av akslene 84, strekker seg oppover gjennom en åpning 88 i topplokket 68 på tanken. Et hydraulisk drev 90 er dreibart festet til en dobbelbrakett 92 fast anbragt på topplokket 68. Stempelstangen 93 på den hydrauliske sylinder 90,er selv dreibart festet til øvre enden på drivstangen 86, som vist ved 92. Dette punkt er også bevegelig understøttet fra sideveggen 52 via leddet 94. pivotably connected to each of the shafts 84, extends upwardly through an opening 88 in the top cap 68 of the tank. A hydraulic drive 90 is rotatably attached to a double bracket 92 fixedly placed on the cylinder head 68. The piston rod 93 of the hydraulic cylinder 90 is itself rotatably attached to the upper end of the drive rod 86, as shown at 92. This point is also movably supported from the side wall 52 via link 94.

På fig. 3 og 4 er de bevegelige platene 72 vist i lukket stilling, hvorved åpningene 70 i det store og hele er stengt. Aktivering av det hydrauliske drev 90 vil føre til at drivstangen 86 løftes, hvilket vil medføre at armene 80 og 82 vil dreie på seg og derved svinge platene 72 til åpen stilling, som vist ved stiplet linje på fig. 3.., In fig. 3 and 4, the movable plates 72 are shown in the closed position, whereby the openings 70 are largely closed. Activation of the hydraulic drive 90 will cause the drive rod 86 to be lifted, which will cause the arms 80 and 82 to rotate and thereby swing the plates 72 to the open position, as shown by the dashed line in fig. 3..,

Tankene 58, 60, 62 og 64 samt for- og akterparten på hvert skrog, virker til å redusere fartøyets vertikale bevegelse.>Denne vertikale bevegelse eller duving skyldes den regelmessige forandring i oppdrift som kommer av de stigninger og synkninger av vannspeilet som dønningene utgjør. I et konvensjonelt fartøy finnes det ikke noen måte å kontrollere denne varierende oppdrift når båten hever The tanks 58, 60, 62 and 64, as well as the fore and aft of each hull, act to reduce the vessel's vertical movement.>This vertical movement or dove is due to the regular change in buoyancy that comes from the rises and falls of the water surface that the swells make up. In a conventional vessel, there is no way to control this varying buoyancy when the boat rises

og senker seg. Men med tankene i foreliggende oppfinnelse åpne mot sjøen vil vann strømme inn og ut av disse ettersom vannspeilet stiger og synker, slik at fartøyets samlede vekt også varierer på and descends. But with the tanks in the present invention open to the sea, water will flow in and out of them as the water level rises and falls, so that the overall weight of the vessel also varies on

en regelmessig måte. All den stund oppdriftsvariasjonene forårsaker at fartøyet vil ligge varierende dypt i vannet, så vil vannet enten strømme inn i tankene eller ut av disse gjennom åpningene 70.. Variasjonene i tankenes indre vannivå, og derfor variasjoner i fartøyet a regular way. All the while the buoyancy variations cause the vessel to lie at varying depths in the water, then the water will either flow into the tanks or out of them through the openings 70.. The variations in the internal water level of the tanks, and therefore variations in the vessel

vekt, har den samme periodisitet som den regelmessige variasjon av oppdrift som dønningene medfører. Ved justering av åpningene i tankene kan faseforløpet av disse to fenomener justeres slik at en økning av oppdriften blir motarbeidet av større vekt. Oppdriften vil derfor øyensynlig variere i langt mindre grad, hvilket reduserer de krefter som er årsak til at skipet stiger og synker i dønningene. weight, has the same periodicity as the regular variation of buoyancy caused by the swells. By adjusting the openings in the tanks, the phase progression of these two phenomena can be adjusted so that an increase in buoyancy is counteracted by greater weight. The buoyancy will therefore apparently vary to a much lesser extent, which reduces the forces that cause the ship to rise and fall in the swells.

Når spjpldene er bare delvis åpnet vil de ha en dempende effektWhen the dampers are only partially opened, they will have a dampening effect

i tillegg. De vil da peke ut av åpningene og de som er under vannflaten vil funksjonere som stabiliseringsfinner, idet de lager hvirvler når vannet trenger forbi dem, og derved absorberes in addition. They will then point out of the openings and those below the surface of the water will function as stabilizing fins, creating eddies when the water penetrates past them, thereby being absorbed

■energi.j^ Denne effekten vil også dempe på fartøyets stamping og rui1 ing i sjøen. ■energy.j^ This effect will also reduce the vessel's pounding and roiling in the sea.

I den foretrukne utførelsen er alle åpningene 70 i sidene 50 vist som like store, men dette behøver ikke være tilfelle. De aller øverste vil f.,eks. bare slippe gjennom luft og kan derfor være mindre uten at systemet vil funksjonere vesentlig forskjellig. Ennvidere kan åpningene under vannlinjen varieres uavhengig av In the preferred embodiment, all the openings 70 in the sides 50 are shown as being of equal size, but this need not be the case. The very top will, for example, only let through air and can therefore be smaller without the system functioning significantly differently. Furthermore, the openings below the waterline can be varied independently

dem som ligger over vannlinjen. those above the waterline.

Claims

l.i Device for dampening the swaying movement of a vessel with one or more buoyant hulls, characterized in that it includes tank devices in the vessel along opposite outer sides thereof, under which each tank device has a vertically arranged row of openings out through said outer sides of the hull , a number of said openings being vertically arranged under said loading line.

2. Device as stated in claim 1,

characterized in that it includes devices for setting the effective sizes of said openings.,

3. Device as stated in claim 2,

characterized in that it includes devices for regulating the effective size of said openings below the waterline, independently of the openings above said load line.

4. Device as stated in claim 1 or 2,

characterized in that it comprises damper devices for regulating the effective size of the openings in the tank, whereby said damper devices comprise a plate placed in each opening as well as devices which support each plate in a rotatable manner for turning around a horizontal axis.

5. Device as stated in claim 2 or 3,

characterized in that said devices for regulating the effective size of the openings comprise plates mounted in the openings rotatable around a horizontal axis between an open position, whereby the plates protrude from the sides of the vessel, and a closed position in relation to the opening.

6. Device as stated in claim 5,

characterized in that it further comprises hinge devices inside said tank devices for mounting said plates on said tank devices, under which the hinge devices in the plates rotatably about horizontal axes, which run mainly directly opposite the central parts of the respective plates and on the inside of the hull, whereby the plates are narrower than the corresponding openings, devices for locking the plates in any desired position between the fully open and fully closed position, the plates in the fully closed position lying mainly parallel to the parts of the outer walls of the hull on which the respective openings are found.

7. Device ss>m indicated in any of the preceding claims, characterized by the fact that said tank device comprises tanks placed respectively near the bow and near the stern of the vessel.

8. Device as specified in any of the preceding claims,

characterized in that the very top and the very bottom opening in here of the tank devices mentioned are respectively placed considerably above and considerably below the vessel's load line.