NO843654L - Selvdrevet transportinnretning og fremgangsmaate for transport av prefabrikerte offshorekonstruksjoner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt sett transport av pre-fabrikerte offshore-konstruksjoner og mer bestemt et selvdrevet, sjøgående fartøy for opplasting og transort av prefabrikérte offshore-konstruksjoner for eksempel plattformbærere.

En plattformbærer er en langstrakt offshore-konstruksjon som

er bygget opp av rørformede deler med tverrstag og konstruksjonen settes på plass ved at den senkes slik at den blir stående på sjøbunnen. Bæreren sikres i denne stilling og skal bære et dekk og produksjonsutstyr for hydrokarboner, over vann-nivået. Dekkenheten som vanligvis omfatter et flatt dekkområde med en rekke ben som stikker opp fra dette danner understøttelse for utstyr til oljeboring og utvinning. Disse deler danner sammen en offshoreenhet.

Bygging av prefabrikérte deler for en slik offshoreenhet har tidligere krevet at verft og områder for fabrikasjonen måtte bygges forholdsvis nær det sted der enheten til slutt settes opp. De fleste av disse verft ligger nær områder med grunt vann. Når delene bygges på slike verft må de lastes på lektere med lite dypgående. Lekterne blir så slept til det sted der enheten skal monteres. Denne fremgangsmåte kan lett utføres på trygg måte hvis det er stille sjø og hvis varigheten av slepingen ikke er lenger enn en dag eller to fordi værmeldinger for så korte perioder vanligvis er temmelig pålitelige. Selv om en sleping kan være kortvarig, kan man imidlertid stå overfor lange forsinkelser mens man venter på rolig sjø- Når slepene kommer frem til installa-sjonsområdet kan lekterne fortøyes på grunt vann langs konstruk-sjonsutstyret på stedet, utstyr som f.eks. kan innbefatte kraner montert på flate lektere.

Deler for offshoreenheter kan ofte bygges mer økonomisk ved mer omfattende produksjonsverft. På grunn av de bedre forhold ved slike verft og på grunn av at størrelsen på konstruksjonene bare er begrenset av omkostningene for byggingen av dem, kan slike verft ligge langt vekk fra det sted der offshoreenheten til slutt settes opp. Den tekniske risiko og sikkerhetsrisikoen ved lange slepinger gjør det imidlertid vanskelig for disse fjernt-liggende verft å konkurrere med verft som ligger nærmere tiet sted der offshoreenheten skal stilles opp. Lektere med lite dypgående, for lasting av offshore-konstruksjoner på typisk grunt vann vil, på grunn av størrelsen og volumet av slike konstruksjoner, kanskje ikke ha tilstrekkelig stabilitet for åpen sjø slik at det kreves perioder med rolig vær av hensyn til sikkerheten ved slepingen og av den grunn kan man stå overfor lange forsinkelser mens man venter på de rette værbetingel-ser. På lange slepinger, f.eks. over åpent hav har man som tidligere nevnt heller ingen sikkerhet for at godt vær og rolig sjø vil fortsette fremover under transporten. Hardt vær kan dessuten skape alvorlige tretthetspåkjenninger eller annen skade på offshoredéler under sleping med en lekter.

Tretthetspåkjenninger under transport øker med høyere aksel-lerasjoner når transportkonstruksjonen ruller. Typiske lektere har en lav rulleperiode, noe som resulterer i høye aksellera-sjoner under rullingen sammenlignet med et selvdrevet sjøgående fartøy. Videre er de totale tretthetspåkjenninger på en off-shorekonstruksjon under transport av en bestemt lengde knyttet til transportens varighet. Hastigheten for en lekter som slepes er lav sammenlignet med hastigheten for et selvdrevet sjøgående fartøy og resultatet i et typisk tilfelle er at offshore-konstruksjoner blir utsatt for dobbelt så mange tretthetsperioder når den slepes med lekter. I rolig sjø såvel som i hardt vær vil derfor antallet av tretthetspåkjenninger og alvoret i disse når det gjelder en offshore-konstruksjon som slepes av en lekter bli mange ganger større, noe som fører til økt risiko for skader, sammenlignet med det som ville være tilfellet hvis offshore-konstruksjonen ble transportert med et sjøgående fartøy over samme avstand.

I tillegg til opplasting av prefabrikérte offshore-konstruksjoner ved de nevnte fremstillingsverft for transport over havet, er det også ønskelig at det samme fartøy har muligheter til opplasting av prefabrikérte offshore-konstruksjoner som flyter i havet for transport til et annet område av dette. F.eks. anvendes oppjekkbare borerigger for undersøkelsesboring og de er derfor bygget for transport fra et sted til et annet, alt etter hva undersøkelsesprogrammet måtte bestemme.

For å kunne manøvrere fartøyet i stilling ved fabrikasjons-verftet for opplasting av en prefabrikert offshore-konstruksjon er det ønskelig at hoveddekket som konstruksjonen skal lastes over på, strekker seg hele veien frem til den forreste ende eller akterende og at man derfor ikke har noe høyereliggende dekk hverken ved den forreste ende eller ved fartøyets akterende. For å kunne laste opp en flytende offshore-konstruksjon er det imidlertid nødvendig at hoveddekket kan senkes i vannet for at dette skal kunne føres over på hoveddekket. For å få

til dette må fartøyet ha tilstrekkelig stabilitet slik man ellers har ved høyereliggende dekk forut og akterut, til at far-tøyet holdes flytende.

For å oppnå disse hensikter er det ønskelig med et transport-fartøy og en fremgangsmåte for langdistansetransport over åpent hav av slike prefabrikérte offshore-konstruksjoner der fartøyet både er hurtig og trygt, slik at man får sikkerhet for at delene når frem ubeskadiget og i tide, samtidig med at fartøyet byr på fleksibilitet under opplasting av slike deler som enten befinner seg på et fremstillingsverft nær grunt vann eller flyter på

dypt vann.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme frem til hurtig,sikker og pålitelig transport over åpent hav av prefabrikérte offshore-konstruksjoner fra et fremstillings-verf t nær grunt vann.

Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å redusere antallet

av og alvoret i tretthetspåkjenninger på en offshore-konstruksjon under transport over åpent hav og dermed å redusere risiko for

skader på offshore-konstruksjonen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til fleksibilitet i det samme transportfartøy når det gjelder lasting av offshore-konstruksjoner fra et fabrikasjonsverft nær grunt vann og for opplasting av flytende offshore-konstruksjoner på dypt vann.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trakk

og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene: Figur 1 i perspektiv viser et fartøy som innbefatter foreliggende oppfinnelse og som bærer en prefabrikert offshore-konstruks jon,

figur 2 viser, sett fra siden, fartøyet under opplasting av

en prefabrikert offshore-konstruksjon fra et fremstillingsverft nær grunt vann,

figur 3 viser fartøyet sett fra siden, med hoveddekket neddykket og i ferd med å få overført en flytende offshore-konstruks jon,

figur 4 viser den foregående figur sett ovenfra,

figur 5 viser sett ovenfra en del av hoveddekket på fartøyet

der man ser midler for anbringelse av en stabiliseringstank,

figur 6 viser sett ovenfra montering av en stabiliseringstank

på hoveddekket, og

figur 7 viser, sett fra siden og delvis i snitt, anordningen for

monteringen av en stabiliseringstank.

På figur 1 er det vist et sjøgående, selvdrevet fartøy 10 for transort av store plasskrevende prefabrikérte offshore-konstruksjoner, for eksempel en plattformbærer 12. Fartøyet 10 har en passende drivkraftkilde for fremdriften og er utgitt med et hoveddekk 14 på fartøyets bakre del og det strekker seg mellom sidene 18 og 19 som vist på figur 4 og til fartøyets akterende 20, slik at det kan understøtte prefabrikérte offshore-konstruks joner. Fartøyet 10 har også et høyereliggende dekk 22 forut der man finner mannskapsbekvemmeligheter, broen og lig-nende. Av hensyn til beskrivelsen og kravene er et hoveddekk her definert som det øverste sammenhengende dekk på et fartøy og et høyereliggende dekk er definert som et dekk som ligger høyere enn hoveddekket til hvilket den fartøydel som ligger under det høyereliggende dekk er vanntett.

Figur 2 viser lasting av en prefabrikert offshore-konstruksjon 12 fra et fremstillingsverft som er antydet ved 24 og som støtter mot grunt vann. Fartøyet 10 manøvreres til et punkt som vist der akterenden 20 vender mot fremstillingsverftet 24 og der hoveddekket 14 har omtrent samme høyde som fremstillings-verf tet 24. Offshore-konstruksjonen 12 kan så lastes over på fartøyet 10 ved at det glir ved hjelp av passende anordninger som er skjematisk antydet ved 2 5 på figur 4 og som er velkjent for fagfolk på det området der det gjelder. På figur 2 er offshore-konstruksjonen 12 delvis overført til fartøyet 10.

Som vist på figur 2 er fartøyets dypgående som er antydet ved 28 tilstrekkelig liten til at fartøyet 10 kan manøvreres i de vanligvis grunne farvann nær fremstillingsverftene. Dybden

28 (det vil si dybden fra hoveddekket midt på fartøyet) er

f ortrinnsvisiiimindre enn 10,7 m. F. eks. kan dybden 28 ved hoveddekket være 9,8 m og fartøyet har et maksimalt dypgående på 6,7 m i lastet tilstand. Et typisk lastefartøy kan ha en bredde som er lim 1,5 ganger dets dybde. For grunne farvann som tran-sportfartøyet i henhold til oppfinnelsen forutsettes å kunne arbeide i, antas det imidlertid at fartøyets bredde (det vil si største bredde av skroget i en retning parallelt med stampe-aksen som er vist ved 30), er minst 2,5 ganger dybden 28 for at man skal få passende stabilitet for fartøyets dybde og for ytterligere å gi større stabilitet til fartøyet enn tilfellet ville være hvis det var nødvendig å ha et typisk havgående skip til å frakte de prefabrikérte offshore-konstruksjoner. F.eks.

kan et fartøy med dybde på 9,8 m ha en bredde på 31,7 m.

Et slikt fartøy kan også ha en lengde på 115,9 m, 1000 aksel-hestekrefter, et lastedekkarealet på 65,6 m x 31,7 m, en maksi-mal dekkbelastning på 210 kg. pr, cm 2, og en arbeidshastighet på 14 knop. Hovedspantene og skottene er 3,6 og 12 m fra hver-andre slik at man får en fordelaktig lastefaktor for skroget.

Som et alternativ kan totallengden være 152,5 m. Et fartøy av denne type med en hastighet på 12 knop kan seile dobbelt så

hurtig som en typisk kombinasjon av slepebåt og lekter, og dermed redusere antallet og alvoret i tretthetspåkjenningene på offshore-konstruksjonen .

Fartøyet 10 kan være utgitt med et par svingbare understøttelser

32 som strekker seg bakover fra meier 25 for sjøsetting av plattformbæreren 12 når den er blitt ført til det ønskede sted. Dette foregår på en måtte som er alminnelig kjent for fagfolk på det området oppfinnelsen angår, ved å forskyve plattformbæreren 12 bakover slik at dens tyngdepunkt forflyttes over på understøt-telsen 32. Med passende ballast samtidig med at man opprettholder stabiliteten i overensstemmelse med prinsipper som er kjent for fagfolk på området, svinger plattformbæreren 12 i vannet ved svingning av understøttelsene 32 slik at plattformbæreren sjø-settes på det riktige sted. Mindre konstruksjoner kan godt løftes for sjøsetting ved hjelp av et tårn på en tårnlekter.

Plattformbæreren 12 som er vist på figur 1 dekker hele arealet

av hoveddekket 14 og derfor må hoveddekket 14 være fri for opp-stikkende konstruksjoner under opplasting og transport av en plattformbærer. I tillegg må hoveddekket 14 være fri for opp-stikkende konstruksjoner under sjøsetting av understell eller bærere. Hvis det imidlertid er ønskelig å dykke ned hoveddekket for å gjøre en offshore-konstruksjon flytende, f.eks. et generatoranlegg som bæres av en lekter, eller en oppjekkbar bore-

rigg for undersøkelser over på fartøyet for lasting og for transport til et annet arbeidssted i avstand fra land, vil far-tøyet 10 i et typisk tilfelle kreve vannplanareale både forut og

ved akterenden tilstrekkelig stabilitet under neddykkingen av hoveddekket 14 og under opplasting av offshore-konstruksjonen på dette. I den foretrukne utførelsesform vil dette vannplanareale hensiktsmessig befinne seg forut på fartøyet 10 ved det høyereliggende dekk 22.

På figurene 3 og 4 får man dette vannplanareal i henhold til oppfinnelsen akterut på fartøyet ved hjelp av én eller flere stabiliseringstanker for eksempel det par som er vist ved 34. Slike tanker 34 kan hver i typiske tilfeller veie 20 tonn og er flyttbare slik at de kan monteres og demonteres med kraner og løsbart festes til hoveddekket på en måte som vil bli beskrevet i det følgende. Av hensyn til beskrivelsen og kravene er en "stabiliseringstank" definert som en del som er vanntett opptil vannivået når det fartøy den er anbragt på er neddykket i en valgt dybde og som er dimensjonert for å gi et vannplanareal for stabilisering av fartøyet når dette er neddykket med sitt hoveddekk. Selv om en slik tank i et typisk tilfelle kan være hul, slik at den veier mindre og er lett å håndtere, kan den også være av en massiv konstruksjon. Høyden som antydet ved 36 for en tank 34 er tilstrekkelig hvis den gir noe fribord når hoveddekket 14 er neddykket til den ønskede dybde.

For fartøyer med de karakteristiske trekk som tidligere er beskrevet kan man ha to slike tanker 34 som vist på figurene 3

og 4 der høyden 36 av hver tank er 5,5 m og lengde og bredde av hver tank f.eks. er 5,8 m. De nærmere angitte dimensjoner og former for slike stabiliseringstanker kan variere og kan beregnes for et spesielt fartøy ved anvendelse av prinsipper som er kjent for fagfolk på området. F.eks. kan tankene 34 være rektangulære eller sirkulære sett ovenfra.

I en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen som vist på figur 4 er fartøyet 10 forsynt med to transportable stabiliseringstanker 34, en på hver side, slik at man får rom eller plass som vist ved 38 mellom tankene der avstanden mellom disse kan være 18,3 m, for lasting og lossing av mindre offshore-konstruksjoner f.eks. konstruksjoner som har en bredde mindre enn 18,3 m mens tankene 34 forblir festet til fartøyet om det skulle være behov for det eller om dette er ønskelig.

Med stabiliseringstankene 34 sikret på hoveddekket 14 ved akterenden 40 av dette som vist på figurene 3 og 4, kan fartøyet 10 ballastes ved hjelp av egnede ballasttanker hvorav noen er skjematisk vist ved 42 for å dykke ned hoveddekket 14 til en ønsket dybde som vist skjematisk med vannflaten 41 på figur 3

for lasting av en flytende offshore-konstruksjon eller for lossing av en konstruksjon, f.eks. et generatoranlegg som er skjematisk vist ved 43, båret av en lekter 45. Denne : ballastjustering kan utføres på grunnlag av prinsipper som er vel kjent for fagfolk på det området denne oppfinnelse angår.

I det eksempel som er gitt kan fartøyet 10 med ballast bringes ned til en dybde som gir 4,9 m vann over hoveddekket 14. Idet den forreste overbygning 44 opp til det høyereliggende dekk 22

av på fartøyet såvel som stabiliseringstankene er vanntette opp til en overbygningshøyde på 6 m over hoveddekket, slik at man får omtrent 0,6 m fribord ved neddykking av hoveddekket idet den forreste del 44 av fartøyet og stabiliseringstankene 32 derved virker som stabilisatorer for fartøyet 10. For et fartøy med en lengde på 152 m og ellers som tidligere beskrevet vil avstanden mellom tankene 34 og overbygningen forut være tilstrekkelig til lasting av en flytende konstruksjon med en lengde med opp til 86,9 m.

En foretrukket anordning for montering av en transportabel stabiliseringstank 34 på hoveddekket 14 er vist på figurene 5,

6 og 7. Et hus 46 er sveiset eller på annen måte festet til hoveddekket 14 og stikker under dettes overflate 48 et passende stykke og er forsterket med en del 50 som er utformet med åpninger 52 og 54 som åpner oppad for opptagelse av en styretapp 56 på en bolt 58 ved hvert hjørne av en tilstøtende tank 34

som skal beskrives nærmere i det følgende.

Styretappen 56 er sveiset fast eller festet på annen måte til tanken 34 ved hjelp av deler 60, 62 og har en nedre avkortet kjegleformet spiss 64 som løper sammen til et lite tverrsnitt ved den nedre ende for innsetting i ved tilsvarende formet åpning 52 for innretning av tanken 34 til den ønskede stilling på hoveddekket 14 som den festes til slik det vil bli beskrevet i det følgende.

Til tanken 34 er det ved sveising eller på annen måte festet

en del 66 med en spalte 68 som anbringes direkte over åpningen 54 i hoveddekket når tanken 34 er rettet inn riktig, og i spalten innføres tangen på låsebolten 58. "Låsebolten 58 er gjenget for en låsemutter 71 på en mutter 78 sammen med en skive 73 på endepartiet 72 som stikker opp fra spalten 68. Bolten 58

er forsynt med et stort T-formet endeparti 74 som griper sammen med åpningen 54 i hoveddekket 14. Forlengelsen 76,78 av huset 4 6 strekker seg delvis over den oppadvendte åpning 54 for å danne en spalte i hoveddekket 14 der tangen 82 av låsebolten 58 kan gripe inn under med sitt T-formede endeparti 74 ved for-lengelsene 76 og 78, hvorved låsebolten 58 sikrer tanken 34 til hoveddekket 14 ved inngrep med spaltene 68 og 80 når det gjelder boltens tange 82 og ved stram tiltrekking av mutteren 70. Tilsvarende monteringsanordninger for en tank kan finnes i hvert hjørne av tanken 34 for god sikring av denne til hoveddekket 14 og tanken 34 kan da også lett demonteres og fjernes fra hoveddekket 14, for lagring.

For å laste opp en flytende offshore-konstruksjon i henhold til oppfinnelsen,blir stabiliseringstankene 34 heist stort sett på plass for montering på hoveddekket 14 ved hjelp av en kran eller annen egnet anordning hvoretter tankens styretapper 56 rettes inn med og settes inn i de respektive åpninger 52. Deretter kan låseboltene 58 settes på plass i spaltene 68 og 80 i henholdsvis tanken 34 og dekket 14 .og skivene 73, låsemutterne 71 og mutterne 70 monteres og trekkes til for fast:>umontasje av tankene på hoveddekket. Fartøyet 10 blir så satt i ballast, slik at hoveddekket 14 dykker ned til en ønsket dybde for opplasting av offshore-konstruksjonen, men her vil den forreste ^.oppbygging 44 og stabiliseringstankene 34 ha noe fribord og dermed skape én passende stabilitet for fartøyet 10 under neddykking av dekket 14 og opplasting av offshore-konstruksjonen. Deretter føres offshore-konstruksjonen over på hoveddekket 14 hvoretter far-tøyet 10 tømmes for ballast og dekket 14 med sin last vil bli hevet over vannflaten for transport. Så lenge de ikke er i veien kan stabiliseringstankene 34 forbli montert på hoveddekket 14. Hvis det imidlertid skulle bli nødvendig å laste opp en offshore-konstruksjon ved fremstillingsverft nær grunt vann eller det skulle bli nødvendig av en eller annen grunn f.eks. for sjø-setting av en offshore-konstruksjon, kan tankene 34 demonteres og lagres for bruk på et senere tidspunkt.

Noen trekk ved denne oppfinnelse kan enkelte ganger anvendes

med fordel uten tilsvarende bruk av andre trekk. Selv om be-stemte utførelsesformer for oppfinnelsen er vist og beskrevet i detalj, som illustrasjon av anvendelsen av prinsippene ved oppfinnelsen, skal det påpekes at oppfinnelsen kan utøves på annen måte uten at man derved avviker fra disse prinsi<p>per. F.eks. kan det høyereliggende dekk ligge ved fartøyets akterende og stabiliseringstankene være montert eller kunne monteres ved fartøyets forreste ende, slik at hoveddekket strekker seg for-over på fartøyet for opplasting av offshore-konstruksjoner ved denne henvendelse. Som et annet eksempel kan andre anordninger for montering av tankene 34 enn de som her er beskrevet anvendes..

Claims (10)

1. Sjøgående, selvdrevet fartøy for lasting og transport av prefarbikerte offshore-konstruksjoner, karakterisert ved at det omfatter et hoveddekk for understøt-telse av prefabrikérte offshore-konstruksjoner, anordninger for neddykking av hoveddekket til en valgt dybde for overføring av prefabrikérte offshore-konstruksjoner til og fra hoveddekket ved lasting og lossing, et høyereliggende dekk ved éndepartiet av fartøyet og anordninger for montering av minst én transportabel stabiliseringstank på hoveddekket ved den annen ende av fartøyet.

2. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det har en bredde som er minst to og en^halv ganger dets dybde.

3. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det har en dybde som er mindre enn 10 m.

4. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det har anordninger for overføring av en prefabrikert offshore-konstruksjon til fartøyet.

5. Fartøy som er angitt i krav 1, karakterisert ved at en anordning for montering av en tank omfatter en første åpning i hoveddekket for opptagelse av en styretapp som er festet til tanken for innretning av denne når den festes til hoveddekket.

6. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter minst én transportabel stabiliseringstank som er montert på hoveddekket ved den nevnte annen ende av fartøyet.

7. Sjøgående, selvdrevet fartøy for lasting og transport av prefabrikérte of f shore-konstruks joner, karakterisert ved at det omfatter et hoveddekk for understøttelse av prefabrikérte offshore-konstruksjoner, anordninger for ned-dykkinger av hoveddekket for overføring av prefabrikérte off-shorekonstruksjoner til og fra hoveddekket ved lasting og lossing, et høyereliggende dekk ved en ende av fartøyet og minst én transportabel stabiliseringstank som er montert på hoveddekket ved den annen ende av fartøyet.

8. Fremgangsmåte til neddykking av et fartøys hoveddekk til en valgt dybde for lasting eller lossing av en konstruksjon, karakterisert ved at fartøyet ut-styres med et høyereliggende dekk ved en ende og ved at det monteres minst én stabiliseringstank ved fartøyets annen ende idet det høyereliggende dekk og stabiliseringstanken har en høyde som skaper et fribord når hoveddekket er neddykket til den valgte dybde, og senkning av hoveddekket til den valgte dybde slik at konstruksjonen kan, føres inn på eller bort fra hoveddekket.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at monteringen av stabiliseringstanken foregår ved innføring av en styretapp på tanken i en første åpning i hoveddekket for derved å rette inn tanken slik at den kan festes til dekket hvoretter én ende av en låsebolt innsettes i en andre spalteformet åpning for å gripe sammen med denne, hvoretter boltens annen ende festes til tanken.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert vad demontering av stabiliseringstanken fra hoveddekket slik at en prefabrikert offshore-konstruksjon kan skyves over på hoveddekket fra et fremstillingsverft.