NO782171L - Sjoegaaende fartoey med to skrog. - Google Patents

Abstract

Sjøgående fartøy med to skrog

Description

Det finnes idag et stort antall flytende konstruksjoner av forskjellige typer til utførelse av de mangeartede oppgaver innenfor offshore-industrien, såsom katastrofefartøyer, løfte-prammer, boreskip, produksjonsskip, lenseskip for oljeoppsamling, boligplattformer, rørleggingsfartøy, dykkerfartøy osv.

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe et nytt sjøgående fartøy av den innledningsvis nevnte art, men ut-ført slik at en rekke tekniske problemer som de tidligere kjente utførelser var beheftet med, nå er løst. En særlig hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et fartøy som egner seg godt til bekjempelse av ukontrollerte utblåsninger på bore- eller produk-sjonsplattformer og spesielt ved brann i disse innretninger.

Fartøyet ifølge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige ved de i patentkravene angitte trekk.

Foruten oppsamling av olje fra vannoverflaten og bekjempelse av katastrofebranner på plattformer er fartøyet vel egnet til bruk ved store løftearbeider, rørlegging på sjøbunnen og kan også brukes som produksjonsfartøy.

Når det gjelder oppsamling av olje, er det tidligere kjent å benytte oljelenser av forskjellige typer med eller uten spesielt utviklede fartøyer,som imidlertid alle lider av de ulem-per at de har vanskeligheter med pålitelig oppsamling av olje,når bølgehøyden er større enn 3 meter. Tidligere kjente anordninger er også lite effektive når det gjelder å samle opp olje når olje-hinnen er ganske tynn. Endelig er kapasiteten av de tidligere kjente anordninger forholdsvis begrenset både når det gjelder pumping og lagring.

En av fordelene ved fartøyet ifølge oppfinnelsen er at takket være den spesielle konstruksjon, kan fartøyet bringes forholdsvis tett opp til kilden for utslippet av olje. Derved oppnås at primærbekjempelsen skjer før oljen rekker å spre seg over havoverflaten. Fartøyets to skrog vil fungere som en trakt for oljen som vil samles opp mot et lenseskjørt hvorfra oljen lett kan pumpes inn i fartøyets tanker.Ved kun delvis å fylle tankene med innpumpet olje og sjøvann vil man kunne pumpe ut vannfasen frå bunnen av tankene etter relativt kort tid fordi oljen vil flyte på toppen.

Fartøyet kan ved anvendelse av store tanskipsenheter gjøres funksjonelt for nesten all slags vær (bølgehøyder fra 6 til 20 meter) og gis en pumpekapasitet som faktisk vil kunne tilsvare utslipp på opp til 40 000 tonn (300 000 fat) olje pr. døgn (dvs. 8-10 ganger Bravoutslippet).

Dersom oljeutslippet skjer i forbindelse med en utblåsning, vil som nevnt fartøyet kunne ligge relativt kloss opp til kilden med baugseksjonene. I hver baug vil det kunne monteres pumpekanoner for brannbekjempelse med pumpekapasitet og kaste-høyde flere ganger større enn hva som er kjent idag. Dette fordi fartøyets pumpesystem kan være meget sterkt og fordi pumpene kan plasseres i toppen av de baugkraner som vil være montert på fartøyet. Som katastrofefartøy vil også fartøyet kunne utrustes for redningsaksjoner av personell med sin store passasjerkapå-sitet (500 mann) og med to sykehusenheter. Fartøyet vil også

ha en så stor grad av stabilitet at helikoptere vil kunne lande under de fleste værforhold.

Fartøyet vil ved sin stabilitet kunne utføre offshore-kranløft på f.eks. opp til 10 000 tonn ved at baugkranene hver for seg vil kunne løfte 5 000 tonn. Fartøyet vil ikke være så ømfintlig overfor værforholdene som dagens løfteprammer under løfteoperasjoner. I tillegg vil fartøyet kunne foreta løft av og transport av plattformer og andre enormt tunge konstruksjoner (> 10 000 tonn) ved hjelp av skrogets oppdrift under ballast/ deballasting. Ved trimming av fartøyet, kan man også gå inn i relativt grunne farvann og hente løft med baugpartiet.

I "plog"-posisjon vil fartøyet ha et indre basseng med relativt stille vann hvorfra dykking vil kunne foretas. Fartøyet vil representere et hittil ukjent tilbud med hensyn til kapasitet som verksted/forsyningsbase. Dette fordi dekkskapasiteten vil være enorm sammenlignet med dagens tilbud til lagring av utstyr.

Dessuten vil lasting kunne foregå i ly av fartøyets store skrog.

Det benyttes idag i stor grad halvt nedsenkbare borerig-ger til boligformål offshore. Dette fordi skip hittil ikke har vært stabile nok til helikopterlandinger. Fartøyet vil kunne dekke denne funksjon i tillegg til de andre oppdrag.

Til rørlegging vil fartøyet kunne anvendes,igjen spesielt på grunn av sin konstruksjon og store lagringsmuligheter. Far-tøyet vil ha mulighet for å få installert et eller flere hjul for utrulling av rør med tverrsnittsdimensjoner fra 30-100 cm. Hjulet eller hjulene vil kunne dimensjoneres langt over hva som er kjent idag (f.eks. med 20 km lengde av 50 cm rørledning pr. hjul). Ved direkte sammenskjøting av rørenheter ombord, ved sveising på kon-vensjonell måte, vil.fartøyet kunne ha en nesten ubegrenset kapasitet.

På grunn av sin konstruksjon representerer fartøyet et nytt tilbud til utnyttelse av olje og gassforekomster offshore. Dette fordi man her kan kombinere stabilitet med enorm lagringskapasitet og dekksplass. Dette gjør at prosesseringsutstyr kan plasseres ombord samtidig som produktet vil kunne lagres. Som produksjonsanlegg for et oljefelt vil assosiert gass kunne brukes til å drive fartøyet og dets anlegg. Som produksjonsanlegg for gassfelt vil fartøyet kunne ha fullt nedkjølingsanlegg til å gjøre den rensede naturgass flytende og med lagringskapasitet ombord for videre lasting direkte i LNG-tankbåter.

De såkalte mangannoduler (konkresjoner) utgjør idag en metallreserve som reiser stadig større interesse rundt om i ver-den. Problemet med å få utnyttet disse noduler kommersielt har vært selve opptagningen samt prosesseringen av dem. Idag er det det siste problem som ikke er løst økonomisk ved at de anlegg som idag eksisterer på land rundt om i verdén, må gjennom en dyr ombygging for å kunne ta imot noduler. Når man vet at nodulene inneholder ca. 5 vektprosent metall, er det også klart at transportkostnadene blir store (95% stein) fordi alle nodulfore-komster ligger på relativt dypt vann og langt fra land.

Fartøyet kan dimensjoneres og utrustes slik at prosesse- ., ringen vil kunne foregå ombord med lasting av metallkonsentrat direkte i malmbåter.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved .hjelp

av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et skjematisk grunnriss av et fartøy ifølge oppfinnelsen, fig. 2 et akterriss av samme, mens fig. 3a, 3b og 3c viser tre grunnstillinger som fartøyet kan innta. Fig. 4 viser et vertikalsnitt gjennom fartøyet i det vesentlige langs linjen IV-IV på fig. 1, men i større målestokk, fig. 5 et horisontalsnitt i det vesentlige langs linjen V-V på fig. 2 og viser spesielt koblingsarmene, og fig. 6 illustrerer bruken av fartøyet iføl-ge oppfinnelsen til bekjempelse av oljeutslig? fra plattformer ute i sjøen. Fig. 1 viser et fartøy 1 som omfatter to ifølge figuren parallelt anordnede skipsskrog 2, 2a. ba disse skrog og deres utstyr stort sett er identiske, skal bare det ene skrog 2 omtales nærmere nedenfor. Skrogene 2,2a er forbundet med hverandre ved hjelp av et universalledd 3, i dette tilfelle utført som et kule-ledd. Kuleleddets komponenter er henholdsvis festet til en koblingsarm 4 som er forbundet med skrogets 2 konstruksjon og en koblingsarm 4a som er forbundet med skrogets 2a konstruksjon. Universalleddet tillater svingebevegelse i alle retninger, slik at hvert av skrogene kan rulle, stampe og til en viss grad også gire uavhengig av det andre skrog. Hvert skrog er utstyrt med fremre og bakre skyvepropeller 5 hhv. 6 som er svingbare 360° om vertikalaksen samt med en tverrskivepropell 7 anbragt i en dertil egnet tverrkanal 8. Enhetene 5,6 og 7 kan eventuelt omfatte pumpeaggregater med skyvedyser. Skroget er utstyrt med fremre og bakre sidefendere 9 hhv. 10, som kan samvirke med tilsvarende fendere på det andre skrog. På baugen av hvert skrog 2 finnes en dreibar utliggerkran 11. Hvert skrog har på den ene baugside en utsvingbar bro 12, som kan kobles sammen med den tilsvarende svingebro 12a på det andre skrog for fast sammenkobling av skrogene, f.eks. i parallellstilling og for dannelse av en gangbro mellom skrogene.

Fig. 2 er et akterriss til fig. 1. Av figuren fremgår

at hvert skrogs koblingsarm 4 ved sin ytre ende er opphengt i en kabel 13 e.l., som strekker seg fra en vinsj 14 på skroget. Fig. 3a, 3b og 3c viser i grunnriss de tre hovedstillinger som fartøyets 1 to skrog 2,2a kan innta i forhold til hverandre. Fig. 3a viser fartøyet med skrogene i åpen stilling, f.eks. for oppsamling av olje fra vannflaten. En oljelense mellom skrogenes akterpartier er vist ved 15. Fig. 3b viser normalstillingen eller transportstillingen med skrogene innbyr-des parallelle. Skrogene kan da være sammenkoblet foran som vist på fig. 1. Fig. 3c viser skrogene i såkalt plogstilling, som er en hensiktsmessig stilling for arbeidso<p>erasjoner for løfting av tunge konstruksjoner o.l. Denne stilling kan også benyttes ved utlegging av rørledninger, kabler o.l. En rørtrommel er på

fig. 3c antydet ved 16.

Når det gjelder skroginnredningen samt dekksutstyret,

vil dette være avhengig av det spesielle formål som fartøyet skal brukes til. En betydelig del av skrogenes indre vil være innrettet 'som oljetanker og/eller ballasttanker. Skrogenes ene side (den som vender mot det andre skrog) kan eventuelt være utført med porter eller luker for direkte innstrømning av olje-holdig vann inn i skrogets tanker som ved bunnen har pumpeutløp for det utskilte vann.

Fig. 4 viser skjematisk et vertikalsnitt i det vesentlige langs linjen IV-IV på fig. 1, mens fig. 5 viser et tilsvarende horisontalsnitt i det vesentlige langs linjen V-V på fig. 2. Skrogene 2,2a er på de mot hverandre vendende sider ved sine akterender utformet med kileformede sideutsparihger 17,17a. Disse utsparinger har ingen forbindelse med skrogets indre og er nor-malt helt eller delvis fyllt med vann, avhengig av dyptgående. Utsparingen 17a strekker seg i dette tilfelle mot skrogets langsgående midtplan. I bunnen av utsparingen er det i utsparingens tverrvegger 18 (se fig. 5) plassert vanntette lågere 19 for en lagringsaksel 20 (eller tilsvarende lagringstapper) som bærer den ene ende 21 av koblingsarmen 4. Koblingsarmens 4 andre ende er avsluttet med en todelt kuleleddskål 22 som omgir en kule 23 tilhørende den andre koblingsarm 4a. Nærmere den ytre ende av utsparingen 17 er det på undersiden og oversiden av koblingsarmen 4 anordnet rulleformede støtdempere 2 4,25. Andre støtdemper-innretninger kan selvfølgelig benyttes i Koblingsarmens' 4 ytre ende 26, som bærer kuleskålen 22, er som nevnt i forbindelse med fig. 2 opphengt i en kabel 13 fra en vinsj 14. Vinsjen er hensiktsmessig utstyrt med en ikke vist innretning for opprettholdel-se av konstant strekk i kabelen 13.

Det vil fremgå av ovennevnte at kuleleddet 22,2 3 tillater svingebevegelse i alle retninger, mens aksellagringen 20,21 bare tillater at koblingsarmene kan svinge i vertikalplanet. Akselen 20 strekker seg horisontalt i skipets langsgående midtplan, men den kan selvfølgelig være anordnet utenfor eller innenfor dette plan.

Koblingsarmene 4,4a kan være utført som kassebjelkekon-struksjoner med åpen struktur for å spare vekt. På et eller flere steder i nærheten av kuleleddet 3 (22,2 3) er det mellom koblingsarmenes 4,4a ytre ender innkoblet følere 27,28, hvorav den ene, f.eks. 27, kan tjene til registrering av avstanden mellom koblingsarmene, mens den andre, f.eks. 28, kan tjene til registrering av de spenninger som universalleddet 3 utsettes for under drift eller sleping. Følerne 27,28 er innrettet til gjennom pas-sende releer (ikke vist) å overføre styringssignaler til en kontrollenhet (ikke vist) som er anordnet i et kontrollrom på et av skrogene (heller ikke vist) og som på vanlig måte styrer drif-ten av de forskjellige fremdriftsinnretninger, såsom skyvepropel-lene 5,6 og 7. Kontrollenheten, som kan arbeide i forbindelse med en eller flere datamaskiner, vil bestemme retningen og tur-tallet eller skyvekraften på de forskjellige fremdriftsenheter for å oppnå og opprettholde en forutbestemt sprikingsvinkel mellom skrogene 2,2a og for å holde skrogene i en slik forutbestemt stilling på en sådan måte at universalleddet 3 utsettes for minst mulige krefter. Helautomatiske posisjoneringssystemer som kan benyttes til dette formål,er vel kjent i forbindelse med flytende boreplattformer og skal ikke omtales nærmere her.

Fig. 6 illustrerer en oljeoppsamlingsoperasjon ved hjelp av et fartøy ifølge oppfinnelsen ved utblåsning fra en oljeplatt-form som er betegnet med P. Det vil fremgå av figuren at far-tøyet gjør det mulig at oljen kan samles opp forholdsvis nær selve utslippingskilden, slik at oppsamlingen vil skje effektivt (tykt oljesjikt) samtidig som oljen ikke får anledning til å spre seg utover større vannflateområder. Dessuten tillater konstruksjonen at man ut frå fartøyet kan treffe tiltak for å forhindre eller ned-kjempe en brann på plattformen. På kranene 11 er det anordnet vannpumpestrålere som sprer kjølevann over plattformen P. I det illustrerte tilfelle kan blandingen av olje og vann føres inn i fartøyets skrog direkte gjennom skrogenes sideluker for separe-ring og påfølgende utpumping av restvannet. Som vist er en oljelense 15 utspent mellom skrogenes 2,2a akterender.

Claims (13)

1. Vannfartøy med to skrog, karakterisert ved at fartøyet omfatter to- i det vesentlige like skrog som ved eller nær sine ene ender er svingbart forbundet med hverandre, slik at skrogenes motsatte ender kan beveges mot og/eller fra hverandre i horisontalplanet.

2. Fartøy ifølge krav 1, karakterisert ved at et forbindelsesledd er anordnet mellom midten og akterenden av skrogene.

3. Fartøy ifølge krav 2, karakterisert ved at det ved en eller begge ender av skrogene er anordnet strekkinnretninger til å forbinde skrogene med hverandre.

4. Fartøy ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at det på skrogenes mot hverandre vendende sider er anordnet sideveis utstikkende koblingsarmer som ved sine indre ender er forbundet med skrogkonstruksjonen og ved sine ytre ender med hverandre.

5. Fartøy ifølge krav 4, karakterisert ved at forbindelsen mellom koblingsarmenes ytre ender omfatter et universalledd som tillater svingebevegelser i alle retninger.

6. Fartøy ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at koblingsarmenes forbindelse med skrogkonstruksjonen tillater svingebevegelse av armene i vertikalplanet om en akse som er parallell med eller faller sammen med skrogets langsgående akse.

7. Fartøy ifølge et eller flere av kravene 1-6, karakterisert , ved at det ved fiemre og/eller aktre ende av far-tøyene er anordnet innretninger til. sammenkobling av fartøyene i parallellstilling eller med baugene/akterendene innved hverandre.

8. Fartøy ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hvert skrog har en sideutsparing for koblingsarmen og støtdempere, f. eks. fendere, er anordnet mellom koblingsarmenes under- og overside og skrogkonstruksjonen.

9. Fartøy ifølge et eller flere av kravene 4-8, karakterisert ved at strekkinnretninger strekker seg mellom skroget og koblingsarmens ytre parti for opptaking av en del av vekten av samme.

10. Fartøy ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at skroget er utstyrt med svingbare retningsbestemmende fremdriftsmidler (skyvepropeller , stråledyse- aggregater e.l.) hvis styreinnretninger kontrolleres fra en kontrollenhet og at det mellom de to skrog, fortrinnsvis mellom koblingsarmene, er anordnet kraftfølere for registrering av de spenninger som koblingsleddet utsettes for under drift og som overfører det avfølte signal til kontrollenheten.

11. Fartøy ifølge krav 10, karakterisert ved at anordningen også omfatter følere som registrerer avstanden eller vinkelen mellom koblingsarmene.

12. Fartøy ifølge et eller flere av de foregående krav, k a-, rakterisert ved at det i baugen på skrogene er anordnet høye kraner innrettet for anbringelse av brannbekjempelses-utstyr.

13. Fartøy ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at en oljelense er utspent mellom skrogenes akterender.