NO782219L - Fremgangsmaate og anordning for aa anbringe en baerestruktur paa en plattform - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og plasering av en støttestruktur for ytre installasjoner på en oljeplattform.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for plasering av en støttestruktur for ytre installasjoner på oljeplattformer, og denne struktur omfatter et todelt tårn som understøtter en bro som selv stotter en gassavbrenningsfakkel eller andre installasjoner i den ene enden og er utstyrt med tilknytningsinnretninger til plattformen i den annen ende.

Generelt sett omfatter denne type struktur som er utstyrt med et stottetårn, ved foten av dette tårnet en be-tongkloss som får den til å hvile på havbunnen. Selve denne betongfoten veier ca.. 14.000 tonn og av denne grunn er plaseringen av en slik installasjon meget lang og vanskelig.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å fjerne disse ulemper ved kjente tårn, spesielt de ulemper som skriver seg fra plaseringen.

Av denne.grunn har oppfinnelsen til formål å tilveiebringe en støttestruktur som kan støtte broen i én ende hvortil er festet en fakkel eller annen installasjon og denne strukturen er slik at plaseringen kan utfores med mini-male innretninger samtidig som man kan utfore denne operasjon med et minimum av risiko og maksimal pålitelighet.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for å plsere en støttestruktur for ytre installasjoner på .en oljeplattform, spesielt en struktur som skal stotte en gassavbrenningsfakkel, hvor den nevnte struktur omfatter et todelt tårn som stotter en bro som i den ene enden stotter fakkelen og denne fremgangsmåten erkarakterisert vedat man boyer strukturstystemet i en konfigurasjon som gjor selepning enkel, ved at det todelte tårn ved roter ing er fort under broen og man bringer hele systemet til å flyte i bukseringsposisjon ved hjelp av ekstra flottorer og ved å fjerne ballasten fra bunnpilaren i tårnet, man bukserer dette systemet til plaseringsstedet, man understøtter den enden av broen som er motsatt fakkelen til plattformen, man ballasterer delvis støttepilarene og får dem til.å synke ned, man plaserer systemet på det ønskede punkt når de todelte to tårn er i vertikal stilling, man avslutter ballasteringen av støttepilarene, man starter å ballastere ekstraflottorene for å plasere føttene på det todelte tårnet på havbunnen, man heiser opp den fri enden av broen til plattformen og fortøyer den her og man samler opp ekstraflottorene.

Oppfinnelsen vedrører også en støttestruktur for ytre installasjoner med gassavbrenningsfakler for oljeplatt-'former, spesielt en støttestruktur for en fakkel som omfatter et todelt tårn som stotter en bro som i en av endene stotter en fakkel, hvor den nevnte struktur erkarakterisertved at den omfatter innretninger for leddet tilknytning mellom broen og de to soklene i det todelt tårn som gjor det mulig med en rotering på minst 90° rundt en tversgående akse i broen og stort sett parallell med overflaten på vannet og ved at det todelte tårn omfatter to fdtter som hviler på to enkekasser hvor de er festet med ledd som kan svinge rundt en akse som er parallell med rotasjonsaksen for tilknytningsinnretningene, hvor de nevnte senkekasser kan bal-lastfylles.

Man har allerede i patent nr. DE 2.514.522 eller

i patent GB 573-027 foreslått plattformer utstyrt med fotter som boyes opp under transport og som man forer i en nær vertikal stilling når plattformen settes på plass, men det dreier seg i disse tilfeller om autonome strukturer som skal installeres langt borte fra andre strukturer og som skal holdes i stilling under nedsvingning av føttene av forankringskabler. En slik lbsning kan ikke anvendes for en struktur som skal knyttes til en allerede eksisterende plattform og fores på plass i nærheten av denne og uten at denne underkastes vesent-lige belastninger hverken under plaseringen eller etter installasjonen.

Andre fortrinn og karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil fremgå i den etterfølgende beskrivelse som gis som et ikke-begrensende eksempel under henvisning til de vedheftede tegninger. Fig. 1 er en skjematisk skisse fra siden av en struktur som er fort på plass ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 er det todelte tårnet sett forfra ifolge oppfinnelsen.. Fig. 3 er strukturen ifolge oppfinnelsen sett fra siden i bukseringsstilling. Fig. 4 er strukturen i bukseringsstilling sett ovenfra.

Fig. 5 er et snitt langs linjen V-V i fig. 4.

Fig. 6 er et snitt langs linjen VI-VI i fig. 4. Fig. 7 er et snitt langs linjen VTI-VTI i fig. 4. Fig. 8a - 8e er skjematisk fremstilling av plaser-ingsoperasjonen for en struktur ifolge oppfinnelsen. Fig. 9 er en skjematisk skisse fra siden av et annet utforelseseksempel ifolge oppfinnelsen.

I figur 1 vises en struktur ifolge oppfinnelsen etter at den er fort på plass. Denn strukturen omfatter i ■ hovedtrekkene en horisontal bro 1 og et todelt tårn 2 som stotter den nevnte bro.

Broen er fremstilt ved hjelp, av kjente teknikker av fagverk av stålror. Ifolge den utforelse som er vist, er lengden av broen ca. 180 ,m, vekten 900 tonn.og tverrsnittet er trekantet med sidekanter på ca. 12 m. Broen 1, stotter i den enden som er lengst fjernet fra plattformen 40 en gass-avbrenniirgsfakkel 3 hvor hbyden er 35.m og vekten 45 tonn.

Broen 1 er i den andre enden utstyrt med tilknytningsinnretninger 24 som er fremstilt slik at de kan festes til en forankringsstotte 4* som selv er festet til produksjons-plattformen 40. Denne forankringsstotten omfatter en kran-arm som er utfort i ror av rustfritt stål og som er utstyrt med et roterende ledd utstyrt med gassledning til fakkelen. Vekten av denne strukturen er ca. 70 tonn.

Av fig. 1 og 2 fremgår likeledes konstruksjonen av det todelte tårn 2 som fremstilles ved fremgangsmåter som er kjent av fagverk av stålror. De to soklene 5- og 6 i tårnet

har et triangulært tverrsnitt med en sidekant på ca. 10 m.

Et tårn som skal anvendes på en dybde på ca. 120 m har en hbyde på 130 m og totalvekten er' J1.000 tonn. Det er underforstått, at man ved en annen utforelse ifolge oppfinnelsen lett kan installere et todelt tårn for en storre dybde. De to nedre endene 7 og 8 i tårnet er skilt fra hverandre i en avstand på ca. 80 m og hviler ved to leddforbindelser 16 og 17 på to senkekasser 9 og 10 som selv ligger an mot havbunnen. Det todelte tårnet er utstyrt med to tversgående avstivere

12 og 13 som likeledes består av et fagverk av stålror. De to senkekassene 9 og 10 er i stål og kan ballasteres med betong og dimensjonene er ca. 12 x 12 x 6 m og totalvekten

av en senkekasse i luft er ca. 700 tonn.

De to soklene 5 og 6 er i den ovre enden utstyrt med hver sin leddforbindelse 14 og 15 som er hver forbundet med de nedre hjbrner på broen 1.

Leddforbindelsene 14 og 15 mellom tårnet og broen og likeledes 16 og 17 mellom tårnet og senkekassene er enten enkle akselforbindelser eller kuleforbindelser som, som man vil presisere nedenunder, bare er i funksjon én gang under plaseringen.

Fig. 3-7 viser strukturen ifolge oppfinnelsen i bukseringsstilling.

Hele strukturen plaseres på en slik måte at det todelte tårnet 2 er boyd inn under henimot stbtten for for-ankringen 4 ved dreining runet den akselen som går gjennom de to leddforbindelsene 14 og 15. Lengdeakslene på de soklene i tårnet er stort sett parallelle med lengdeaksen for broen 1 og likeledes med havflaten 18. Senkekassene 9 og 10 dreies likeledes omkring sine leddforbindelser 16 og 17 slik at en del av hver kasse er plasert under enden av hver sokkel i tårnet.

Hver sokkel 5 og 6 er utstyrt med to flottorer 25 og 25' og 26 og 26' for buksering og plasering. Disse fire flottbrene er henholdsvis parallelt plasert to og to under hver sokkel på midten nær leddforbindelsen mellom tårnet og broen. Hver flottbr har stort sett form som en sylinder med de to endene utformet som halvkuler. Diameteren er ca. 5,1 m og lengden 32 m. Hver flottor har en vekt i luft på ca. 130 tonn og en netto oppdrift på 490 tonn.

Hele strukturen flyter således ved hjelp av de fire ekstra flottbrene 25, 25', 26 og 26' og den totale oppdrift er 1960 tonn og ved hjelp av de to endepilarene hvor man har fjernet ballasten, spesielt de to senkekistene 9 og 10.

Ved hjelp av figurene 8a - 8e kan man se plaseringen av strukturen ifolge oppfinnelsen.

Strukturen installeres oppbbyd i den forankrings-stilling som er vist i fig. 3 - 7 og som er beskrevet ovenfor. Denne installasjonen foregår i le ved en dypgang på ca. 5 m.

Systemet forbindes med en bukserbåt 30 ved hjelp

av en kabel 31 festet ved leddforbindelsene 14 og 15 hvoretter bukseringen til forankringsstedet finner sted (fig. 8a).

Når man har kommet til stedet, plaseres den enden av broen som inneholder tilknytningsinnretningene til produk-sjonsplattformen 40 under kranopphenget 4. En forankrings-kabel og en heisekabel 32 festes i kranopphenget. 4 på plattformen 40 og i enden 24 av broen. Denne enden av broen er

nå knyttet til plattformen ved hjelp av kabelen 32 (fig. 8b).

Man ballasterer delvis med vann endepilarene og spesielt senkekassene 9 og 10 for å få dem til å synke ned. Disse synker gradvis med en pendelbevegelse og frembringer

en hevning av det todelte tårnet 2 i retning av pilen F som er stiplet i fig. 8c, mens tårnet 2 fremdeles er festet til de fire ekstra flottorer. Under denne operasjon, vil flot-torene stort sett befinne seg på havflatenivået, og fakkelen 3 vil derved bli hevet opp over vannet.

Når det todelte tårnet 2 er fullstendig opprettet, dvs. at det befinner seg i vertikal .stilling (se fig. 8d), plaserer man strukturen på det bnskede sted ved hjelp av flere bukserbåter. Man avslutter deretter ballasteringen av endepilarene eller synkekassene 9 og 10 med vann, hvoretter man begynner å tilfore ballast i ekstraflottbrene som likeledes er vann, for deretter å plasere fottene i det todelte tårnet 2 på havbunnen 11.

Når senkekassene stoter an mot havbunnen, (se fig. 8e), heiser man opp den frie enden av broen, dvs. den enden som er utstyrt med tilknytningsinnretningene 24 til plattformen, for deretter å forankre broen til plattformen 40. Deretter samles ekstraflottorene opp. Man kan likeledes sbrge for å blokkere' leddforbindelsene 14, 15 og 16 og 17 i den stilling strukturen skal ha etter installasjonen.

For endepilarene, senkekassene 9 og 10, kan en enkel ballastering med vann være nodvendig, men man kan også erstatte vannballasten når senkekassene er plasert på havbunnen, med betong for på.den måte å gjore senkekassene tyngre og få et bedre feste for strukturen ifolge oppfinnelsen.

Når alle disse operasjoner er avsluttet, er systemet installert og er klart for oljeproduksjonen.

I fig. 9 er en annen utforelse av en struktur ifolge oppfinnelsen vist.

For alle ytterligere installasjoner på oljeplattformer tilhavs, slik som gassavbrenningsfakler, er det slik at desto lengre fakkelen er plasert fra plattformen, desto bedre er sikkerhetsbetingelsene. Videre er det slik at desto mindre havdybden er, desto enklere og billigere er plaseringen av strukturen ifolge oppfinnelsen, og man vil derfor fore-;rekke å ha en stbrre avstand mellom fakkelen 3 eller en annen installasjon fra plattformen 40 på en liten dybde og man oppnår dette ved å forlenge broen ved å plasere ved siden av hverandre flere strukturer (41, 42 og 43) ifolge oppfinnelsen.

For å plasere systemet som er vist i fig. 9, begynner man med å installere strukturen 41 direkte knyttet til plattformen 40 på samme måte som den strukturen som er vist i fig. 8a - 8e og beskrevet ovenfor. Deretter bukserer man strukturen 42 1 stilling og utforer de samme operasjoner som allerede er beskrevet for å fore denne på plass. I stedet for å heise strukturen opp til plattformen, festes strukturen 42 til enden av broen 41 og den festes ved hjelp av tilknytningsinnretninger 44 hvoretter foten 47 plaseres på havbunnen etter de samme operasjoner som er vist:i fig..8c - 8e. Man-går frem på samme måte for å plasere strukturen 43 festet til den forangående struktur 42. Man kan gjenta operasjonen så mange ganger man onsker, alt etter den bnskede lengde på broen. For å fremfore en installasjon ifolge oppfinnelsen skal man legge merke til at det ikke er nbdvendig med en kran-lekter av typen "derrick-barge", idet det bare kreves en lbf-teevne på ca. 300 tonn med liten hastighet.

Med hensyn til stbttefartbyer, er det bare nbdvendig med to slepebåter og et hjelpefartøy.

Ifolge oppfinnelsen vil de betingelser som begren-ser operasjonene i praksis skrive seg fra mulighetene for buksering eller fra mulighetene for å gjenvinne ekstraflottbrene.

Det er underforstått at oppfinnelsen ikke er be-grenset til den utforelse som er vist og beskrevet ovenfor, men kan omfatte alle andre varianter, spesielt når det dreier seg om den generelle form, plaseringen og dimensjonene av de forskjellige elementer som inngår i strukturen og som er nød-vendige for å plasere innretningen ifolge oppfinnelsen og likeledes kan innretningen stbtte forskjellige installasjoner som ikke behøver å være gassavbrenningsfakler.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for plasering av en støttestruktur for ytre strukturer på en oljeplattform, spesielt en struktur som stotter en gassavbrenningsfakkel, hvor nevnte struktur omfatter en bro som i den ene ende kan stbtte en fakkei eller andre ytre installasjoner, og som er knyttet til plattformen over vannflaten, og et todelt tårn som er festet til den nevnte bro og; som understøtter den, hvor den nevnte fremgangsmåte omfatter oppbbyning av en del av strukturen til en konfigurasjon som gjor bukseringen enkel hvor benene i tårnet roteres rundt et leddfeste med en horisontal akse til en horisontal stilling ved at ballasten fjernes fra senkekasser som skal utgjore endepilarene i bunnen av fbttene og ved festing av ekstra, fjernbare flottører, buksering til monteringsstedet og nedbbyning av fbttene- til vertikal stilling- ved å fjerne ballasten i endepilarene, karakterisert ved at broen er leddfestet til det nevnte todelte tårn og ved at den nevnte oppbbyning av en del av strukturen består i å boye tårnet med tilknyttede deler, i forhold til broen slik at tårnet stotter broen under buksering.

Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at den frie enden av broen, dvs. den enden av broen som er motsatt fakkelen, festes til plattformen på en fleksibel måte, man plaserer systemet på onsket punkt når det todelte tårn er i vertikal stilling, man avslutter■bal-' lasteringen av endepilarene, man begynner å tilfore ballast til ekstraflottorene for å plasere fottene på det todelte tårn på havbunnen, man forankrer den frie enden av broen til plattformen og man henter opp ekstraflottorene.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ballasteringen av endepilarene foretas med betong.

4. Fremgangsmåte for plasering av et støttesystem for ytre installasjoner til en oljeplattform, karakterisert ved at man plaserer ifolge fremgangsmåten fra et hvilket som helst av kravene 1-3, en forste struktur som omfatter et todelt tårn som stotter en bro, hvor den ene enden av den nevnte bro er forankret til oljeplattformen, og ved at man ifolge fremgangsmåten etter hvilket som helst av kravene 1-3, plaserer i forlengelsen av den forste struktur én eller flere etterfølgende sturkturer, hvor den ene enden av nabostrukturen til den forangående struktur for-ankres til den annen ende i den nevnte forangående struktur.

5. Sturktur for stbtte av ytre installsjoner på en oljeplattform som omfatter et todelt tårn som stotter en bro som i én av endene stotter de nevnte installasjoner, spesielt en gassavbrenningsfakkel, hvor broen og tårnet er forbundet med et leddfeste som gjor det mulig å bringe tårnet til en horisontal stilling under broen hvor fottene på tårnet hviler på senkekasser som kan tilfores ballast, karakterisert ved at fottene i tårnet er knyttet til de nevnte senkekasser ved leddforbindelser med aksler som er parallelle med leddforbindelsen som knytter broen til tårnet.

6; Struktur ifolge krav 5, karakterisert ved at den omfatter i den ene ende eller i begge ender innretninger for forankring til en plattform og/eller en annen struktur.