NO763292L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ankerafm medregnet en anordning for regulering av overføringen av krefter mellom et flytende overflatelegeme forankret ved hjelp av armen, f.eks. en delvis neddykkbar plattform og forankrings-punktet..

Det foreligger allerede stive ankerarmer for kobling 'av en overflatebærer til et forankringspunkt, forsynt ved sine armer med leddforbindelser og eventuelle støtabsorberende innretninger for å unngå overføringen av plutselige krefter som skyldes bevegelsene som overflatebæreren utsettes for. Når disse ankerarmer anvendes sammen med plattformen med meget stor masse, særlig halvt nedsenkbare plattformer for utnyttelse av olje-felter, hvilke befinner seg i områder hvor der forekommer drivis, er ankerarmene forsterket med avstivere for å unngå knekking.

Disse armer har den fordel at de bibeholder

en konstant avstand mellom plattformen og ankerpunktet uten å utsette leddforbindelsene for utmatning, idet helningen av armen forblir praktisk talt konstant. Straks overflatebæreren imidlertid utsettes for eventuelle slag og støt bevirket av dønningene og armen strekker seg i en forholdsvis liten vinkel i forhold til vertikalen, utsettes armen for meget store strekk-og trykk-krefter. På den annen side, når armen er i en forholdsvis liten vinkel i forhold til horisontalen, kan de langsgående krefter som den utsettes for på grunn av selv små bevegelser av plattformen, ikke absorberes ved.passende forskyvning av støt-demperne. Således kan ankexarmen bare arbeide uten unormal utmatning over et ineget lite område av yinkelsti.llinger.

For å avhjelpe disse ulemper anvendes en arm

i. to deler leddforbundet ved hjelp av en ekstra sentral leddforbindelse som tillater praktisk talt enhver langsgående eller støtende bevegelse av plattformen uansett helningene av de to deler av armen. Fleksibiliteten av en forankring utformet på denne måte fører ti-1 hyppig bevegelse av plattformen som imidlertid fører til'for tidlig slitasje av leddforbindelsene. Denne slitasje blir ytterligere forsterket ved treghetskreftene som produseres, særlig når plattformen er omgitt-av is. De krefter som utøves på plattformen, av isen er ikke av en sinus-formet art, slik tilfelle er med dønningene, men .i form av uregelmessig sagtenner, idet kreftene øker mer eller mindre liniært med bevegelsen av isen mot plattformen inntil det opptrer et brudd i isflaket som bevirker et plutselig fau i kraften inntil isen kontakter plattformen på nytt. Disse plutselige forandringer i de krefter som utøves på plattformen fra isen kan bevirke alvorlig vibrasjoner i forankrings-systemet.

Videre vil behovet for å være i stand til å frigjøre forankringen ved tilstedeværelse av .isfjell og det derav følgende behov for en gjenvinningsbøye festet til delen av armen mellom ankerpunktet og den sentrale leddforbindelse medfører faren for alvorlig skade på armen når den nedre ende av armen etter frigjøring av forankringen bryter overflaten av det isfylte vann.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å skaffe en ankerarm til forankring av et flytende overflatelegeme til et neddykket ankerpunkt svingbar om en vertikal akse og oppfinnelsen utmerker seg ved øvre og nedre ankerarmdeler leddforbundet med hverandre og med ankerpunktet.og overflatelegemet, og en innretning for regulering av den kraft som overføres til ankerarmen, inklusive minst en leddforbundet kobling kontinuerlig påvirket av en flottør og. f orbundet. med de nevnte øvre og nedre armdeler på den ene eller andre side av deres leddforbindelse. Anordningen er slik at eventuelt trykk eller trekk utøvet på overflatelegemet frembringer en tilsvarende reaksjon fra koblingen.

Således er en slik ankerarm ikke bare ikke lenger uttatt for krefter på grunn av støt- eller slag av overflatebæreren, uansett helningen a,v den tenkte linje som for-binder festepunktet av armen til overflatelegemet med anker punktet, men leddforbindelsene for armen til den ankerpunkt og overflatelegemet er heller ikke lenger utsatt for alt for tidlig slitasje eller for stor utmatning, idet alle lengdebevegelser av plattformen øyeblikkelig dempes og holdes innen-for grense som er betydelig redusert sammenlignet med den faktiske frie bevegelse av det kjente system med leddforbundne armer.

Alle ulempene ved de kjente systemer er således unngått, mens deres fordeler er beholdt: fleksibilitet av ankerarmen, bibehold av en så å si konstant avstand mellom ankerpunktet og overflatelegemet. Fleksibiliteten av reaksjonene for koblingen på grunn av flottøren muliggjør også'unngåelse av faren for alvorlig vibrasjon selv når der er en mengde is.

Flottøren eller flytelegemet har en tilstrekkelig liten oppdrift til at hvis ankerarmen frigjøres har det hele bare en liten positiv oppdrift, idet denne reduksjon av oppdriften kompenseres ved en demultiplikatorforbindelse mellom flytelegemet og den leddede kobling.

Selv om armen er frigjort fra sitt ankerpunkt vil således utstyret ikke slå mot isen med kraft, slik at faren for ødeleggelse av systemet er vesentlig redusert, mens ulempene ved de kjente systemer er unngått.

Reguleringsinnretningen er fordelaktigst i stand til å bli låst for å gjøre koblingen mellom de to armdeler stiv.

Det er således mulig å anordne ankerarmen i en hensiktsmessig stilling etter at den er løftet til overflaten og låst og sogar å benytte den i denne posisjon hvis sjøen er ugunstig og der er farer for at is kan bevirke farlig vibrasjon.

Reguleringsinnretningen kan være montert på eller tilpasset en hvilken som helst ankerarm som har to deler å tilfredsstiller alle betingelser for bruk uten at dens til-fredsstillende funksjon på noe tidspunkt hindres eller skades av ulempene ved. de kjente systemer, eller slitasje ay'leddforbindelsene derved skulle bli påskyndet.

Oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra. følgende beskrivelse av en utførelse av samme som et rent .eksempel og under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 skjematisk viser en kjent stiv ankerarm, flg. 2 viser skjematisk en kjent ankerarm med en sentral leddforbindelse, fig.

3 er et sideriss av en del av en utførelse av en ankerarm i samsvar med foreliggende oppfinnelse, fig. 4 er et delvis snitt av flytelegemet og dettes feste til vektarmen, fig. 5

er et snitt av en leddforbindelse for armdelene omfattende en-passasje som fører til ankerpunktet, fig. 6 er et snitt av en leddforbindelse i den leddede kobling til den øvre ankerarmdel. og fig. 7 viser skjematisk en innretning for låsing av ankerarmen på fig. 3.

En kjent ankerinnretning for en plattform, særlig for en halvt nedsenkbar plattform, er vist på fig. 1 og omfatter en stiv arm 2 og et ankerpunkt 3 svingbart om- en vertikal akse 4, idet armen 2 er svingbar om horisontale leddforbindelser 5 og.6 på plattformen og i ankerpunktet. Disse innretninger tåler slaget av plattformen uten alvorlig forstyrrelse når vinkelen 7 mellom armen og havbunnen er liten, og på tilsvarende måte'tåler de lengdebevegelser av plattformen når vinkelen 7 er nær 90°. I alle øvrige tilfeller kan armen 2 være utsatt for store krefter til tross for støtdempende innretninger som vanligvis er montert i nærheten av leddforbindelsen 5, idet vinkelen 7 forblir konstant under eventuelle bevegelser av plattformen 1.

Ankerinnretninger av den type som er vist på fig. 2, har i stedet for en stiv. arm 2 en arm som er utformet i 2 deler, en øvre del 9 og en nedre del 10-forbundet ved hjelp av en mellomliggende leddforbindelse 11. Da vinkelen 8 er variabel kan plattformen bevege seg uten å utøve store be-lastninger på armene 9 og 10, men leddforbindelsen 6 utsettes for påkjenninger så å si hele tiden og bevirker alvorlig for tidlig slitasje.

En ankerarm som overvinner disse forskjellige ulemper, er vist på fig. 3. og omfatter øvre'og nedre leddforbundne armdeler 9 og 10 og en innretning som omfatter en kobling dannet av en arm 12 leddforbundet ved 14 med braketter 13 festet til den øvre armdel 9 og ved 15 til en vektarm 16 som på sin side er leddforbundet ved 17 med en brakett 18 på den nedre armdel 10. Til enhver kraft som utøves på armdelene 9

og 10 svarer der således en kraft utøvet på koblingen 12, 16 som strekker seg mellom leddforbindelsene 14 og 17.

Leddforbindelsen 14 vist på fig. 6 kan bestå av en enkel svingetapp 14 festet i braketter 13 og ført gjennom koblingsarmen 12. Denne arm utsettes for trykkbelast-ninger og kan derfor ha en konisk form for å motstå knekking.

Leddforbindelsen-17 vist på fig. 4 kan bestå av en svingetapp 17 festet på et par vektarmer 16 anordnet en på hver side av den nedre armdel 10. På tilsvarende måte er leddforbindelsen 15 som vist, dannet av en svingetapp 15 montert på de nedre ender av vektarmene 16 og ført gjennom koblingsarmen 12.

Vektarmene 16 er ved sine øvre ender forbundet med en aksel 19 som virker som en stigbøyle, hvortil 'er festet et flytelegeme eller en flottør 20, ved hjelp av ledd 21 og 22 som best vist på fig. 7.

Som vist på fig. 7 er braketter 23 festet til den nedre armdel 10 og på disse er svingbart festet sylindere 24, hvis stempelstenger 25 styrer vinkelbevegelsen av låseelementer 26 om svingetappen 27 i en brakett 28 festet til armdelen 10.

Når stempelstengene 25 for sylindrene 24 føres frem som vist, vil elementene 26 nærme seg hverandre og omslutte tappen 19 når den.nedre armdel 10 ligger på linje med armdelen 9, idet vektarmene 16 da er i den på fig. 7 viste posisjon. Når sylindrene 24 betjenes for å trekke tilbake stempelstengene 25 som vist på fig. 3, beveges elementene 26 fra hverandre og innretningen kan deformeres i samsvar med de krefter som foreligger.

Det vil være klart at de forskjellige kompo-nenter i innretningen medregnet flytelegemet, kan ha en hvilken som helst form og et hvilket som helst antall sylindere 24 og låseelementer 26 kan anvendes.

Nærmere .bestemt/ når ankerarmen må tillate passering av personalet, kan leddforbindelsen av armdelene 9 og 10 være som vist på. fig. 5, hvori svingetappen for leddfor bindelsen 11 omfatter en innvendig passasje som frembringer forbindelse mellom luker 29 og 30 montert på tappen, idet luken 29 fører inn i en kapsli.ng 31 festet til armdelen 9 og kommuni-serer gjennom åpningen 3 2 med en passasje utformet i armdelen 9. På samme måte fører luken 30 til en passasje i armdelen 10. Holderne 3 3 og 3 4 for tappen 11 kan være av en hvilken som helst ønsket type. Når det gjelder sylindrene 24, er organene for- styring av disse ikke vist, da de kan være av en hvilken, som helst type.

En hensiktsmessig reguleringsinnretning fåes på denne måte, fordi under arbeidsbetingelse, det vil si når armdelen . 10 er forankret ved sin nedre ende og boltene 2'6 har en avstand for å frigjøre.vektarmene 16, utøver flottøren eller flytelegemet en virkning på koblingen 12, slik at even-tuell kraft på plattformen som søker å bevege denne nærmere eller lengre bort fra sitt ankerpunkt, bevirker at vektarmen 16. svinger for å motvirke slik bevegelse. Dessuten er vektarmen som avgrenses mellom leddforbindelsen 17 og aksen 19 valgt med tilstrekkelig lengde i forhold til vektarmen avgrenset ved leddforbindelsene 15 og 17, for betydelig å redu-sere vinkelbevegelsén av armene 9 og 10 og praktisk talt eliminere bevegelsen av plattformen 1, på samme måte som for en stiv arm, men uten noen av de ulemper som er knyttet til et stivt system. Ved' tilstedeværelsen av is som kan ventes å bevirke brysomme svingninger, er det tilstrekkelig å låse innretningen for å holde armen stiv og unngå slike ulemper. Endelig vil den demultiplikasjon som fåes takket være den be-tydelige forskjell i lengde av vektarmene avgrenset ved posi-sjonen av leddforbindelsen 17'på vektarmene 16 tillater bruken av flytelegeme som har akkurat tilstrekkelig oppdrift til å hindre, at armdelene 9 og 10 hever seg for hurtig mot overflaten. Det vil forstås uten videre at det kan foretas et stort antall forandringer på den beskrevne anordning uten å avvike fra opp-finnelsens ramme, fordi'ekvivalente former kan anvendes for hver av de leddforbundne koblinger av armdelene 9 og 10 leddforbundet ved 11, og forbindélsen av flytelegemet med denne leddede kobling. Nærmere bestemt kunne sammenføyningen av leddforbindelsen 15 og 17 være uavhengig av vektarmen 16 og avhengig av en arm, hvortil en kobling festet til flyte legemet 20 kunne være leddforbundet, vektarmen 16 f-.eks.., hvilken ikke ville være leddforbundet ved 15 eller 17.

Spesielt kunne leddpunktet 17 dele vektarmen 16 opp i vektarmer med lengder i. et forhold på mellom 1,5 og 20, idet vektarmen 16 er vertikal i mangel av bevegelse av plattformen 1.

Claims (11)

1. Ankerarm til forankring, av et flytende overflatelegeme til et neddykket ankerpunkt svingbar om en vertikal akse, karakterisert ved øvre og nedre ankerarmdeler leddforbundet med hverandre og med ankerpunktet og overflatelegemet, og en innretning for regulering av den kraft som overføres til ankerarmen, inklusive minst en leddforbundet kobling kontinuerlig påvirket av en flottør og forbundet med de nevnte øvre og nedre armdeler, på den ene"eller andre side av deres leddforbindelse. .

2. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at den leddforbundné kobling omfatter en stiv arm leddforbundet med den øvre armdel og med en vektarm leddforbundet med den nedre armdel.

3. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at flottøren virker på den leddforbundne kobling gjennom en vektarm leddforbundet med den nedre armdel.

4. Arm ifølge krav 3,karakteri-' sert ved at leddforbindelsen av nevnte vektarm med nevnte nedre armdel deler vektarmen opp i vektarmer med et lengde-forhold mellom 1,5 og 10.

5. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at flottøren eller flytelegemet er forbundet med dens leddede kobling ved hjelp av en vektarm som er leddforbundet med en av nevnte armdeler og med en leddanordning som kobler sammen armdelene.

6. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at den leddede kobling omfatter en stiv arm leddforbundet med den øvre armdel og med en vektarm leddforbundet med den nedre armdel, hvilken vektarm er forbundet med flytelegemet eller flottøren.

7. Arm ifølge krav 6, karakterisert ved at flytelegemet er festet til nevnte vektarm i et punkt vertikalt over léddforbindelsene for. vektarmen med den stive arm og nevnte nedre armdel i fravær av noen kraft på nevnte arm.

8. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at den leddede kobling er forbundet med flytelegemet ved hjelp av en demultiplikatorleddanordning.

9. Arm ifølge krav 1, karakterisert ved at flytelegemet er forbundet med den leddede kobling ved hjelp av en vektarm som har et leddfeste ved den ene ende.

10. Arm ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en av armdelene omfatter organer for låsing av armdelene.

11. Arm ifølge krav 10, karakterisert ved at de låsende organer inkluderer belastningselementer drevet av sylindere for fastholdelse av en tapp som befinner seg ved forbindelsen av flytelegemet med den leddede kobling.