NO791940L - Anordning ved ben for borerigg eller lignende konstruksjon - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret lukkemembran for offshore-plattformer som anvendes for brønnboring og produk-sjon.

Offshore-plattformer fremstilles vanligvis i en havn eller på et sted på land og blir deretter slept til et sted til sjøs hvor de vippes med enden ned og senkes på plass med plattformen hvilende på havbunnen. Plattformbenene er hule konstruk-sjoner med åpne ender, slik at peler kan drives ned gjennom benene og ned i formasjonene i havbunnen under, vannet for å forankre plattformen på plass.

Det er ønskelig under operasjoner.med anbringelse av plattformer å utelukke fremmed materiale fra plattformbenet for å hindre at det ringformede rom mellom pelen og plattformbenet blir forurenset med fremmed materiale som kunne hindre fylling av det ringformede rom med sement eller mørtel. Derfor benyttes en lukkekonstruksjon som lett kan kløves, når peleverket drives gjennom plattformbenet, for å tette enden av plattformbenet under anbringelsen av plattformen.

En type tidligere kjent lukkeinnretning for ben som vist i US patent 3 533 241 omfatter en sirkulær membran av armert elastisk materiale med et ringformet forsterkningselement med sirkulær tverrsnittsform støpt inn i omkretsen av membranen med denne festet til benet av plattformen ved hjelp av to ringformede plater, idet hver plate har et ringformet spor' med halvsirkulær tverrsnittsform for opptak av det ringformede forsterkningselement i omkretsen av membranen mellom de to ringformede plater. De halvsirkulære spor i de to ringformede plater har noe mindre radial diameter enn omkretsen av membranen som inneholder, det forsterkende element for å oppta membranomkretsen mellom de to ringformede plater ved svak deformering av denne. De forsterkende kord-lag i membranen er avvekslende viklet rundt og bundet omkring det forsterkende element i omkretsen av membranen for å danne en vulst med sirkulær tverrsnittsform omkring membranomkretsen uten at endene av kordlagene strekker seg inn i den indre del av membranen.

Mens lukkeinnretningen for benet vist i US patent

3 533 241 er av en.enkel konstruksjon, krever lukkeinnretningen at de to ringformede plater har sine halvsirkulære spor maskinert i platene, hvilket kan være vanskelig for store diametre av lukkeinnretninger for ben, og krever at kordlagene med forsterkende innlegg må være avvekslende viklet om og bundet omkring det ringformede forsterkningselement, hvilket kan gi håndteringsproblemer under støpingen av benlukkeinnretningen.

En annen type benlukkeinnretning som vist i US patent

4 024 723, omfatter en sirkulær membran av forsterket elastisk materiale med et ringformet forsterkningselement som har dråpefor-met tverrsnitt støpt i omkretsen av membranen og med en ring av nedovervendende knivblader støpt inn i den øvre overflate av membranen for å skjære gjennom denne når et peleverk drives gjennom den med membranen festet til benet av plattformen ved hjelp av to ringformede plater, hvorav en plate har et ringformet spor i seg for opptak av det ringformede forsterkningselement i omkretsen av membranen mellom de to ringformede plater.

Mens benlukkeinnretningen ifølge det sistnevnte patent er forholdsvis enkel å konstruere, krever den tilføyelsen av kniv-bladene støpt inn i benlukkeinnretningen, hvilket byr motstand når peleverket drives gjennom benets lukkeinnretning og krever maskinbearbeidning av et spor med sirkulær tverrsnittsform i det minste i en av de to ringformede plater som fester membranen til benet eller hylsen.

I motsetning til de tidligere kjente lukkeinnretninger for ben, omfatter lukkeinnretningen for benet ifølge foreliggende oppfinnelse en membran av forsterket elastisk materiale bundet til et antall forsterkende elementer i omkretsen av membranen med denne positivt festet til plattformens ben ved hjelp av to plane ringformede plater som har festeinnretninger som holder membranen mellom dem over huller i denne.

Fordelene og de foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse vil best forstås ut fra følgende beskrivelse under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et sideriss av en bore- plattform for anvendelse til sjøs og itied rørformede støtteben og peleføringer mellom benene som hviler på bunnen av en mengde vann med foreliggende oppfinnelse installert på den nedre ende av benene og føringene, fig. 2 er et snitt av foreliggende oppfinnelse i et typisk anlegg i et ben eller en føring, og fig. 3 er et delvis snitt av en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse i større målestokk.

På fig. 1 er foreliggende oppfinnelse vist installert

på en plattform til sjøs. Plattformen ' 1 har rørformede støtteben 2, mellom hvilke på vanlig måte er forbundet forsterkende elementer 3. Rørformede peleføringer eller pelehylser 4 som kan ha trompetformede øvre ender 5, er understøttet mellom de nedre ende-deler av benene 2 ved hjelp av de nedre forsterkningselementer 3

og med benene er de. innrettet .for å hvile på eller ha sine nedre ender noe innleiret i bunnen av en vannmengde.

Føringene 4 eller benene 2 er festet til underlaget ved inndrivning av peler 6 til de stopper i havbunnen. Ved fullføring av peleinndrivingen kan det ringformede rom mellom hver føring 4 og/eller ben 2 og den tilhørende pele 6 fylles med sement eller mørtel for å gi en enhetlig bunnstruktur.

Inne i bunnen av hvert ben 2 og føringshylser 4 er en brytbar tetningsanordning 7 som omfatter prinsippene for foreliggende oppfinnelse.

På fig. 2 er tetningsanordningen 7 vist i forhold til

et oppblåsbart pakningsutstyr 100 installert ved bunnen av et ben 2 eller en føring 4. Som vist er membranen 10 forholdsvis tynn sammenlignet med sin diameter og har i sin omkrets 11 forsterkningselementer 12 av metall.

For feste av tetningsanordningen 7 på den nedre ende av det oppblåsbare pakningsutstyr 100, er der anordnet et par plane ringformede plater 13 som er innrettet for å bli løsbart forbundet rundt sin ytre omkrets ved hjelp av et antall bolter 14 og muttere 15. Den øvre ringformede plate 13 er innrettet for feste til den nedre ende av pakningskapslingen 101 ved sveising selv om hvilke som helst egnede organer for feste av platen 13 kan anvendes.

Hvis ikke noen oppblåsbar pakning er festet til bunnen av benet 2 'eller føringen 4 kan som et alternativ platen 13 være festet til bunnen av benet 2 eller føringen 4.

Som vist stenger tetningsanordningen den nedre ende av det oppblåsbare pakningsutstyr 100 som er festet til et ben 2 eller en føring 4, gjennom hvilken pelen skal drives for å lette sleping av plattformen til sitt anleggssted såvel som for å hindre inntrengen av slam og annet avfall eller rusk i benet 2 eller føringen 4 under installeringen av plattformen. For anbringelse av plattformbenet 2 og føringen 4 på havbunnen er det nødvendig å fylle alle benene 2 og føringene. 4 med vann. Etter gjennom-brudd av membranen 10 ved hjelp av pelen 6 som drives ned i bunnen, vil membranen 10 og vannet som befinner, seg over samme virke for å hjelpe til å hindre inntrengen av fremmed materiale i benet 2 eller føringen 4 selv om.en viss mengde fremmed materiale vil

bli innført i benet 2 eller føringen 4 under inndriving av pelen

6. På fig. 3 er vist en foretrukket' utførelse av membranen 10. Membranen 10 omfatter et fleksibelt element av gummi, synte-tisk gummi eller annet egnet elastomert materiale. For å forsterke membranen 10 er et antall lag 16 av tekstil bundet i mem branen 10 med omkretsen av lagene 16 av tekstil bundet til metalliske forsterkningselementer 12. Et hvilket som helst antall lag av tekstil kan benyttes for å forsterke membranen 10 avhengig av den ønskede tykkelse eller styrke av membranen, selv om seks lag 16 av tekstil er vist. Lagene 16 av tekstil anvendt for å forsterke membranen ; 10 kan være av et hvilket som helst hensiktsmessig materiale, såsom rayon, nylon,, stål, en tekstiltype solgt under varebetegnelsen "Kevlar" osv.,, selv om nylon er foretrukket.

De metalliske forsterkningselementer 12 er fremstilt med en hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform. Elementene 12 kan ha en hvilken som helst ønsket tverrsnittstykkelse og tverrsnittsbredde avhengig av den mengde festeareal som skal ligge ovenfor lagene 16 av tekstil anvendt til forsterkning av membranen 10 og den ønskede knekkstyrke for elementene 12. Selv om et hvilket som helst antall metalliske forsterkningselementer 12 kan benyttes i omkretsen 11 av membranen 10, er det foretrukket å benytte et metallisk forsterkningselement 12 mellom hvert lag 16 av tekstil. Som vist er der for hensiktsmessig fremstilling innskutt fem metalliske forsterkningselementer 12 mellom de seks lag 16 av tekstil i membranen 10, ennskjønt syv- eller tre elementer 12 kunne anvendes hvis ønsket., avhengig av den ønskede' styrke av membranen 10.

I omkretsen 11 av membranen 10 foreligger også et antall bøssinger 19 som strekker seg gjennom huller 17 i lagene 16 av tekstil og huller 18 i de metalliske forsterkningselementer 12. Bøssingene 19 benyttes til å skaffe åpninger, gjennom hvilke boltene 14 føres for derved å eliminere bpring av åpninger for boltene 14 i membranen 10. Hvis ønsket kan imidlertid bøssingene 19 elimineres og hullene for boltene 14 bare bores i omkretsen

11 av membranen 10.

Membranen 10 holdes positivt av bolter 14 og muttere 15 mellom ringformede plane plater 13. De ringformede plater 13 kan være laget med en hvilken som helst ønsket tverrsnittstykkelse og tverrsnittsbredde forutsatt at tverrsnittsbredden er i det minste så stor som tverrsnittsbredden av de metalliske forsterkninger 12

i omkretsen 11 av membranen 10. Innerkantene 20. av de ringformede plater 13 er avrundet for å gi en glatt anleggsflate for den indre del av omkretsen 11 av membranen 10 ved kontakt under belastningen. De ringformede plater 13 kan være laget av et hvilket som helst materiale såsom stål, med tilstrekkelig styrke til å tåle den be-lastning som anbringes på platene ved membranen 10 og som tillater platene 13 å lett bli festet til pakningskapslingen 101, f.eks. ved sveising.

Det bør bemerkes at membranen 10 er utført med omkretsen 11 tykkere enn den indre del av samme for å lette driving av pel-ene gjennom samme. Selv om membranen 10 kunne være laget med uforanderlig tykkelse, ville den for store mengde elastisk materiale i den indre del av membranen by en økt motstand mot driving av pelen gjennom samme.

Av ovenstående vil det lett forstås at foreliggende oppfinnelse byr betydelige fordeler sammenlignet med tidligere kjent materiale.

Membranen konstrueres lett under anvendelse av enkel bindingsteknikk uten å forutsette vikling av forsterkende materiale omkring de metalliske forsterkningselementer.

De rin<g>formede plater som. holder membranen, har enkle former som krever liten maskinbehandling for anvendelsen.

Membranen holdes effektivt på plass mellom de ringformede plater for å hindre at den løsner, fra disse.

De metalliske forsterkningselementer i omkretsen av membranen har enkle geometriske former som lett kan konstrueres.

Membranen er av en forsterket type som er istand til

å tåle forholdsvis høye trykk over forholdsvis store områder mens den forblir lett gjennombrytbar ved at en pele drives gjennom samme uten å kreve tillegg av skjærende elementer i membranen.

Claims (10)

1. Kombinasjonen av en membran og en ringformet membran-holder, som fastholder membranen i holderen, hvilken membran er karakterisert ved et fleksibelt element med en omkretsdel og en indre del, ringformede og i tverrsnitt hovedsakelig rektangulære forsterkningselementer anbragt i omkretsdelen av det fleksible element og forsterkningsorganer med en omkretsdel bundet til forsterkningselementet.

2. Kombinasjon ifølge krav 1, karakterisert ved- at forsterkningsorganene omfatter et antall lag av forsterkningsorganer og de ringformede, hovedsakelig i tverrsnitt rektangulære forsterkningselementer omfatter et antall slike, idet hvert forsterkningselement av antallet slike har minst ett lag av antallet lag av forsterkningsorganer bundet til samme.

3. Kombinasjon ifølge krav 2, karakterisert . ved at antallet lag av forsterkningsorganer omfatter et antall lag av tekstilmateriale.

4. Kombinasjon ifølge krav 3, karakterisert ved at membranen fastholdes av membranholdeorganer ved hjelp av et antall festeinnretninger som strekker seg gjennom membranens holdeorganer, gjennom de fleksible elementer, gjennom forsterkningsorganene for membranen og gjennom forsterkningselementene for membranen.

5. Kombinasjon ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved fleksible elementer med en omkretsdel og en indre del, forsterkningselementer som befinner seg i omkretsdelen av de fleksible elementer, idet forsterkningselementene omfatter et antall ringformede forsterkningselementer med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform, og forsterkningsorganene har et omkretsparti bundet til forsterkningselementene, idet forsterkningsorganene omfatter et antall lag av tekstilmateriale, og hvert forsterkningselement av nevnte antall ringformede forsterkningselementer med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform har minst ett lag tekstil bundet til samme, hvorved membranen fastholdes av membranholdeorganene ved hjelp av et antall festeinnretninger som strekker seg gjennom membrannoldeorganene, gjennom de fleksible elementer, gjennom forsterkningsorganene og gjennom forsterkningselementene i membranen.

6. Kombinasjon ifølge et av de. foregående krav, karakterisert ved at de fleksible elementer har et omkretsparti og et indre parti, ringformede, forsterkningselementer med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform anordnet i omkretspartiet av de fleksible elementer, forsterkningsorganer med et omkretsparti bundet til forsterkningselementene og at de ringformede membranholdende organer omfatter et par ringformede plater som er løsbart festet til hverandre og holder membranen mellom seg, idet de ringformede membranholdende organer har en av nevnte par ringformede plater festet til bunnen av et rørformet støtte-element for nevnte plattform til sjøs eller i nevnte tilsvarende konstruksjon for derved å lukke boringen i den rørformede støtte med nevnte membran og membranholdeorganene installert på samme.

7. Kombinasjon ifølge krav 6, karakterisert ved at forsterkningsorganene omfatter et antall lag av forsterkningsorganer, idet de ringformede forsterkningselementer med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform omfatter et antall slike elementer som hvert har minst ett lag av forsterkningsorganene bundet til seg.

8. Kombinasjon ifølge krav 7, karakterisert ved at antallet lag av forsterkningsorganer omfatter et antall lag av tekstilmateriale.

9. Kombinasjon ifølge krav 8, karakterisert ved at paret ringformede plater er løsbart festet til hverandre ved hjelp av et antall festeinnretninger som strekker seg gjennom paret plater, gjennom de fleksible elementer, gjennom forsterkningsorganene for membranen.•

10. Kombinasjon ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved fleksible elementer med en omkretsdel og en indre del, ringformede forsterkningselementer med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform anordnet i omkretspartiet av de fleksible elementer, idet forsterkningselementene omfatter et antall slike elementer og disse har en omkretsdel og en indre del som befinner seg inne i de fleksible elementer, idet forsterknings- ningsorganene er. bundet til forsterkningselementene, og forsterkningsorganene. omfatter et antall lag av tekstilmateriale, idet hvert ringformet, forsterkningselement med hovedsakelig rektangulær tverrsnittsform i nevnte antall slike elementer har minst ett lag tekstilmateriale bundet til seg,' og de ringformede membranholdeorganer omfatter et par ringformede plater løsbart festet til hverandre ved hjelp av et antall festeinnretninger som strekker seg gjennom paret av ringformede plater, gjennom de fleksible elementer, gjennom forsterkningsorganene for membranen og nevnte ringformede membranholdeorganer har en av nevnte par ringformede plater festet til bunnen av en rørformet støtte for en plattform til sjøs eller lignende.konstruksjon for derved å lukke boringen i den rørformede støtte med nevnte membran og membranholdeorganer installert på denne. ■