NO751381L - - Google Patents

Abstract

Anordning ved marin.konstruksjon.

Description

Ved bruk av marine konstruksjoner som vanligvis plaseres til havs enten for boringsformål eller for produksjonsfor-mål, har det vært viet stor interesse til anvendelsen av tyngdekraftskonstruksjoner utformet, av betong eller stål. Disse konstruksjoner har det- spesielle trekk at de hviler på bunnen på grunn av sin store vekt isteden for at de er pelet fast i en be-stemt stilling. Som et resultat av dette er den bærende belast-ning som utøves av konstruksjonen på sjøbunnen mgget. stor.

I områder til havs hvor grunnen og sjøbunnens sammen-setning er funnet, egnet, for avstøtning av en tyngdekraftskon-struksjon utgjør vanligvis sand hovedbestanddelen.

I de. fleste områder til havs eller operasjonssteder har man havstrømmer. Disse varierer selvfølgelig i intensitet,

og med det. spesielle plaseringssted og med dybden til vannet.

.1 de tilfeller hvor sand og mudder, utgjør havbunnen har man funnet at utstrakt vannbevegelse' og konstante sferømmer vil skylle bort eller vaske ut deler av bunnen som bærer, fundamenter, slike som de ovenfor angitte tyngdekraftskonstruksjoner. Etter en viss tidsperiode kan en tilstrekkelig utvasking.underminere konstruksjonen og kan bevirke en skråstilling av denne eller en annen ødeleggelse.

For å overvinne problemet med bunnutvasking rundt en plattforms fundament er det blitt foreslått å benytte forskjelli-ge innre-tninger. Disse omfatter anvendelsen av et utvaskings-skjørt som er. festet til den nedre ende av den marine konstruksjon og beregnet på å tvinges ned i sjøbunnen ved det tidspunkt plattformen anbringes.. Anvendelsen av slike skjørt er imidlertid begrenset, da de bare kan tvinges ned i havbunnen i en be-stemt dybde,, vanligvis ikke mer enn ca. 1,8 - 3 m i tett sand. Da over en tidsperiode utvafekingseffekten for vannstrømmene rundt plattformfundamentet. vanligvis vil overskride én dybde,, vil anvendelsen av stive opprettstående utvaskingsskjørt bare gi en minimal beskyttelse.

En tilsvarende beskyttelsesinnretning som er anbragt over foten til en marin plattform eller lignende har vært anvendelsen av en oppstilling av Stener, rullestene r. og lignende, som varierer, størrelsen ned til størrelsen, for grus. En slik variert størrelse på aggregatet, vil, når det. anordnes riktig, fortrinnsvis med de største steriene på toppen for å holde de nedenliggende på plass, redusere utvaskingseffekten. Imidlertid vil den økonomiske side og muligheten for å installere slike grus-stentildekninger rundt en stor konstruksjon i dypt vann væ-re tvilsom. Videre hår man. funnet at denne form for bunntildek-ning vil nedbrytes, over en viss tidsperiode og nødvendiggjøre hyppig reparasjon og gjenoppbygging.

Foreliggende oppfinnelse har således, til hensikt å overvinne problemet med å beskytte, fundamentet til slike konstruksjoner. For å overvinne problemet med utvasking rundt h& p sisen eller fundamentet, til'en offshore-konstruksjon, utstyres den med en fleksibel eller leddet anti-utvaskingsmatte.. I til-felle av en. flytbar marin konstruksjon blir anti-utvaskingsmatten båret til et arbeidssted méns den festes rundt -omkretsen til selve konstruksjonen. Vanligvis er en kant av matten eller mattene festet til en del av den marine konstruksjon. Den andre kanten holdes i en tilbaketrukket eller tilbakeført stilling til konstruksjonen er neddykket, til havbunnen. Deretter blir den andre enden av matten senket på kontrollerbar måte og fordeles langs havbunnen og danner således, et beskyttende område rundt konstruksjonens nedre ende..

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares yed hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et sideriss av en marin konstruksjon eller plattform av den type som oppfinnelsen vedrører, vist i en neddykket stilling med den nedre ende hvilende på havbunnen,

fig. 2 et oppriss av konstruksjonen på fig. 1, med

en del av anti-utvaskingsmatten nedsenket på plass,

fig. 3 et forstørret oppriss av anti-utvaskingsmatten når den hviler mot sjøbunnen,

. fig. 4 et. forstørret delriss av en del av matten på fig. 3, og

fig. 5 et. tverrsnitt langs linjen. 5 - 5 på fig. 4.''

Fig.-. 1 viser den marine konstruksjon som omfatter, en relativt massiv plattform 10 som vanligvis benyttes i petrole-umsindustrien for boring, produksjon eller lagring i dypt vann av petroleumsprodukter, såsom råolje eller raffinerte væsker. Plattformen omfatter, en massiv basisdel 11, hvis nedre ende vir-ker som et. fundament som hviler på og delvis i havbunnen 12 når enheten er senket ned på plass. Basisdelen 11 er vanligvis av praktiske grunner utformet rektangulær eller sirkulær, for å

oppnå den størst mulige styrke og lagringsplass. Det indre er således., formet med flere adskilte deler, tanker og seksjoner 13»14 og 16 som er tilpasset først og fremst■lagringen av petroleumsprodukter og ballastvann.

Basisdelen 11 er generelt celleformet. utformet av

stål eller armert betong for å gi enheten maksimal styrke. Basisdelen er tatformet med en tung omkretsvegg. 17 som vanligvis er vertikal med et skjørt 18 plasert ved den nedre ende. Skjør-tet. 18 omfatter en relativt tynn metallisk plate som er beregnet på å innleires i havbunnen 12 når plattformen senkes ned på plass. Basisdelen 11 kan videre være utstyrt med et innvendig gulv på tvers av hele den nedre overflate. Alternativt kan den utformes bare méd "de ovenfor nevnte enkelte celleformede kamre 13, 14 og 16.

Da plattformen er av tyngdekrafttypen, vil basisdelen 11 være utstyrt med en tilstrekkelig mengde betong og/eller mas-seballast til å gi konstruksjonen tilstrekkelig stabilitet når den er neddykket, på plass. Flaten til basisdelen 11 har en størrelse som kombinert med dens.<v>ekt vil sikre at den oppstående del av konstruksjonen som utsettes for vannstrømmer. og værbe-tingelser lett vil kunne motstå disse også under sterke belast-ninger.

Ved den foretrukne utførelsesform for en slik plattform 10 er enheten beregnet på å slepes på plass og deretter ved kontroll av oppdriftskraften blir nedsenket ved et ønsket arbeidssted. Således vil en vesentlig mengde av basisdelens 11 indre være utstyrt med hensyn til anvendelsen av oppdriftstanker som kan fylles kontrollért eller evakueres for plasering av en-

heten på en riktig måte.

En langstrakt søyle 19 er plasert sentralt på basisdelen og utstrekker seg oppover fra denne og ender i et punkt over havflaten når plattformen er på et spesielt arbeidssted. Søylen 19 kan fremstilles av stål eller annet egnet materiale for dannelsen av en mellomliggende støttekonstruksjon for plattformen■21 som er hevet over vannflaten. Denne bærer i til-felle av en boreplattform eller produksjonsplattform^det van-lige utstyr, såsom boretårn, trekke verktøy., og annet egnet ut-styr som er karakteristisk for en offshore boreplattform.

Selv om beskrivelsen er rettet mot en tyngdekrafts-• konstruksjon 10 av den viste type, skal det'forstås at den prin-sipielle hensikt med anordningen av en anti-utvaskingsinnret-ning som er påsatt konstruksjonen ikke er begrenset til den viste utførelse. F. -eks. kan konstruksjonens basisdel. ha; en hvil-• ken som helst form som kan utstyres méd ballast -og. fylles på en kontrollert måte på arbeidsstedet. Videre, kan utformingen av basisdelen 11 såvel som hele enheten være slik at den tillater, at hele enheten ved hjelp av et. kontrollert oppdriftssystem kan fjernes fra et spesielt sted og overføres, til et annet.

Anti-utvaskingsmattene 22 og. 23 som er avstøttet på plattformen er vist på fig. 1 og festet til basisdelen 11 på en måte slik at de hensiktsmessig kan bæres i en tilbaketrukket eller opptrukket stilling. De blir deretter frigjort slik at de utstrekker seg mot<p>g hviler på plass langs havbunnen 12.. De respektive anti-utvaskingsmatter er konstruert slik at de er fleksible og leddet på en slik måte.at.de kan innstilles og he-ves, og senkes etter behov.

F. eks., som vist på fig. 2,. er de respektive anti-utvaskingsmatter. 22 og 23 mens plattformen 10 slepes, på plass, plasert med en kant 24..festet, til den ytre . f late på basisdelen 11. Den indre kant 24..er festet ved et sted som er noe avstandsplasert opp fra havbunnen 12 ora en tilstrekkelig avstand til å danne en beskyttende barriere og hindre den ovenfor nevnte kontakt, for beveget, vann med den del av basisdelen som umiddelbart fortsetter fra havbunnen. Som videre vist på fig. 2 holdes un-, der den periode hvor plattformen beveges og nedsenkes til stilling de enkelte matter 22 i opptrukket stilling.

Når basisdelen 11 er blitt satt på plass på sjøbunnen 12 og ballasten er. innstilt, blir de enkelte matter. 22 og 23 senket på kontrollert måte, til en stilling som også er vist på fig. 2.'De blir herved ledet bort fra basisdelen og fordelt utover sjøbunnen langs en buet stripe umiddelbart hosliggende til den nådre fundamentdelen av basisdelen 11, i det. vesentlige svarende til bredden for matten.

De respektive matter blir fortrinnsvis plasert i?undt hele den nedre ende av den neddykkede konstruksjon. Av økonomiske grunner og som en funksjon-av de stedlige omgivelser kan' de lett også plaseres bare langs den side'eller;-den kant som vanligvis utsettes, for den sterkeste utvasking. -

Under henvisning til. fig. 2 ser man at anti-utvaskingsmatten. 23 i det vesentlige består av en serie enkelte anti-utvaskingsputer 26.,- 27, 28 og 29 som er innbyrdes, forbundet ved hjelp av ettergivende innretninger for å tilveiebringe en ledd-effekt. Putene 26. - 29. er utformet som vist på fig. 5, fortrinnsvis av betong eller, armerte betongenheter som hver er innbyrdes forbundet med en hosliggende enhet selv om de holdes i avstand'fra hverandre.

Den nødvendige innbyrdes avstand mellom hosliggende puter tillater at matten.kan oppnå den ønskede, fleksibilitets-grad,'som illustrert på fig. 1. Når således, matten er. i tilbaketrukket stilling, vil den innta en overlappende eller krummet stilling og er foldet, tilbake mot seg selv.

De respektive anti-utvaskingsputer 26 - 29 i den viste anordning er forbundet, til en leddet del ved hjelp av en serie, fleksible kabler. 31 og 32 som er "ført såvel i lengderet-ning som i tverretning gjennom dem. Langsgående kabler 31 er. forbundet ved deres indre ender, til en festering 33 som hviler på en krummet metallisk forankringsbjelke 34.. Blokkene kan også være innbyrdes forbundet ved kjedeledd eller lignende" for å gi den ønskede ettergivenhet.

Den sistnevnte er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis krummet for å passe til den ytre form på basisveggen 17. -Bjelken kan være avstandsplasert fra veggen 17 om en tilstrekkelig avstand til å lette anbringelsen. Isteden for en kontinuerlig forankringsbjelke 34 kan det også benyttes en rekke kortere inn-rettede deler for å oppnå den ønskede virkning.. Porankringsbjelken 34 .er videre utstyrt med flere inn- overragende festedeler 36 som er. horisontalt avstandsplasert og beregnet, på fast inngrep med basisveggen 17. Disse deler 36 kan som vist omfatte langstrakte forankringsstaver som er. avstandsplasert jevnt rundt betongveggen 17. De fremstående ender er opptatt i og boltet, fast til eller, på annen måte løsbart festet til forankringsbjeiken 34.'Disse deler 36 kan også omfatte en serie tversgående staver som utstrekker seg helt gjennom veggen 17 og kan således sammensettes gjennom på forhånd tilformede åpninger i veggen. ' I alle tilfeller tjener, festede-lene til å holde den indre kant av anti-utvaskingsmatten 23 i en fast stilling til omkretsen på basisdelen 11.

Mens de indre kanter til mattene er vist i fast' still- . ing ved veggen 17, kan de også være innstillbart. festet til denne. Således kan mattens indre kanter på ikke vist måte innstilles innbyrdes, for å oppnå de ønskede stillinger etter at konstruksjonen er anbragt i sin neddykkede stilling.

De respektive langsgående, forbindelseskabler. 31 er. i fellesskap forbundet med en ytre bjelke 37 som er plasert ved den ytre ende av matten 23. Bjelken 37, som er vist på fig. 3, kan bestå av en enkelt langstrakt del med flere forbindelsesde-ler 38 til hvilke de respektive langsgående kabelender 31 er festet.. Den ytre bjelke 37 er videre utstyrt med innretninger •såsom fleire understøttelsesiiner 39, som, som vist på fig. 1, utstrekker seg opp mot dekket. 21 til konstruksjonen på en måte slik at' de avstøtter og bøyer de respektive anti-utvaskingsmatter når de beveges til stilling.

Mens anti-utvaskingsmatteputene 26. - 29 er vist'me.d generell firkantet, form, er det. klart at andre former også kan benyttes. Imidlertid bør enhetene være utformet, slik og avstandsplasert tilstrekkelig til å sikre den ønskede fleksibilitet.

Således kan hele enheten lett trekkes oppover eller. senkes ned til kontakt med havbunnen for å tilpasses, til krum-ningen, for denne i arbeidsstilling. Videre'.vil anordningen av de enkelte puter tillate bare en begrenset strømning av vann gjennom disse i området rundt plattformens basisdel hvor utvask-ingen er mest fremherskende.. En slik bevegelse vil imidlertid bli tilstrekkelig hemmet eller, unngått ved tilstedeværelsen av matten, og det vil sannsynligvis bygges opp sand eller annet rna-

teriale på matten og rundt basisdelen.

Ved anvendelsen av anti-utvaskingsmattene ifølge oppfinnelsen er de vanligvis på forhånd festet, til en marin plattform eller, konstruksjon når denne fremstilles, eller, når den er

i flytende tilstand. Videre kan mattene på forhånd festes til basisdelen 11 på konstruksjonen før den fraktes til et sted til havs hvor den skal forbindes med den opprettstående søyle 19.

I alle tilfeller vil plaseringen av de respektive matter vanligvis'kontrolleres'ved anvendelsen av støtteliner 39 eller lignende innretninger, som holder, den ytre bjelke 37 i sin -t i lb ake - trukkede stilling.

Ved det tidspunkt hvor plattformen 10 er blitt tauet' til arbeidsstedet, blir den vanligvis kontrollert neddykket i en opprettstående stilling enten med eller uten søylen 19. Når basisdelen 11-inntar sin faste piase-ring på havbunnen, bl?ir anti-utvaskingsmattene 22 og 23 senket til driftsstilling rundt omkretsen av basisdelen. Por å oppnå den maksimale havbunntildek-ning for en matte og uten å ødelegge denne, utføres plaseringen . fortrinnsvis ved anvendelsen av en båt eller andre flytende far-tøyer. Ved å.benytte støttelinen 39 kan matten trekkes bort fra plattformen, og således, kan matten utstrekkes utover til sin maksimale lengde, før den senkes til sjøbunnen.

Når matten er senket., kan kablene 39 bli frigjort enten ved deres, øvre ende eller ved anvendelsen av dykkere eller kan bli frigjort fullstendig fra matten.

Over en tidsperiode vil bevegelsen av vannstrømmene mot plattformens basisdel bli avbrutt av matten 23. Videre vil vannet ha en tendens til å vaske ut et hulrom ved mattens fremre kant. På grunn av mattens fleksibilitet vil den presse seg ned i hulrommet til utvaksingsbetingelsen er stabilisert.

Det bevegede vann kan så føres av matten og avbøyes. rundt plattformens basisdel. Eventuelt mudder'som bæres med'~av"— det. bevegede^vånn vil ha en tendens til å falle gjennom matten og oppsamles ved basisdelen.

Claims (10)

1. Anordning ved marin konstruksjon med en basisdel som

ved bruk hviler mot havbunnen -for å understøtte den marine konstruksjon, karakterisert ved at en'anti-utvask ingsmatte bæres på utsiden av basisdelen, hvilken matte er tilstrekkelig fleksibel i bruk til generelt å tilpasse seg til kon-turen av havbunnen hosliggende til basisdelen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anti-utvaskingsmatten omfatter anti-utvaskingsputer som er innbyrdes., forbundet for å tillate en relativ bevegelse mellom de respektive puter.

3. • Anordning ifølge krav 1 eller 2, <;> . karakterisert ved at kontrollinnretninger bæres av konstruksjonen for å tillate at matten senkes fra en øvre tilbaketrukket, stilling til en nedre driftsstilling hvor den hviler på sjøbunnen i det vesentlige hosliggende til den nedre ende av basisdelen.

4.. Anordning ifølge krav 1 eller 2 eller 3, karakterisert ved at matten omfatter en indre kant som er forbundet, med basisdelen og en ytre kant som ved bruk er. plasert på havbunnen hvorved .matten dekker, en del av havbunnen i et bue-formet område hosliggende til den nedre ende av basisdelen.

5' Anordning ifølge ett eller flere av kravene 1 - 4,. karakterisert ved at anti-utvaskingsmatten. omfatter stive anti-utvaskingsputer som er forbundet, ved hjelp av fleksible elementer som utstrekker seg mellom putene.

6. Anordning ifølge ett eller flere av kravene pi - 5, karakterisert ved at basisdelen har kontrollerte oppdriftsinnretninger beregnet på å regulere plaseringen av den marine konstruksjon i havet, hvilken basisdel innbefatter en nedre ende med oppstående sidevegger som utstrekker seg. fra denne, at anti-utvaskingsmatten har en indre kant som utstrekker seg fra basisdelen ved et punkt hosliggende til den nedre ende . av denne og med en ytre kant som er forbundet til kontrollinnretninger. som kan påvirkes for å heve mattens ytre ende til en opptrukket stilling når konstruksjonen ikke er i bruk og til å senke mattens ytre ende når basisdelen er. bragt til hvilestill-ing på havbunnen, hvorved matten vil komme til å hvile langs havbunnen ut fra basisdelen.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at anti-utvaskingsmattens indre kant innbefatter en indre bjelke som rager ut fra basisdelen og er formet i det vesentlige slik at den passer til den hosliggende flate på konstruksjonen.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at anti-utvaskingsmattens ytre kant innbefatter en ytre bjelke, og at matten omfatter anti-utvaskingsputer som er innbyrdes, forbundet ved hjelp av fleksible kabler som utstrekker, seg mellom de indre og ytre bjelker.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at anti-utvaskingsputene også er innbyrdes, forbundet ved hjelp av fleksible kabler som utstrekker, seg på tvers å. forhold til de førstnevnte fleksible kabler.

10. Anordning ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at kontrollinnretningen omfatter kontrolliner som'utstrekker seg mellom den ytre bjelke og en øvre plattform på den marine konstruksjon.