NO861687L - Fartoey. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et fartøy for installering og fjerning

av en modul på eller fra en støttekonstruksjon i et vannleg-

eme, samt en fremgangsmåte for modulinstallering eller uttak på eller fra en slik støttekonstruksjon.

Installasjonsfartøyer er utsatt for bølgeindusert bevegelse. Denne bevegelse kan bli uakseptabelt høy under vanskelige vær-forhold. For å gjøre det mulig å utføre installering eller uttak av en modul trengs derfor et tilstrekkelig godt uværsopp-hold. Dette problem er naturligvis mer akutt når støttekonstruk-sjonen er lokalisert til havs. Noe bedring oppnås ved bruk av et fartøy som er delvist neddykkbart da denne er mindre utsatt for bølgeindusert bevegelse. Det er alltid den fare,imidlertid, for skade på støttekonstruksjonen ved kollisjon med fartøyet. Ulike forslag har vært fremsatt for å overvinne dette problem. Disse innbefatter bruk av en form for støtabsorberende anord-ninger for å stabilisere fartøyet i forhold til støttekonstruk-sjonen. Imidlertid er støttekonstruksjoner ofte ikke konstruert for å motstå krefter av denne størrelse. Videre kan krefter fra den bølgeinduserte bevegelse av fartøyet i disse løsninger over-føres til støttekonstruksjonen gjennom modulen ved tidspunktet for dets overføring fra fartøyet til støttekonstruksjonen eller omvendt.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et fartøy for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støtte-konstruksjon i et vannlegeme, hvor fartøyet innbefatter dekk-støtteinnretninger for å støtte en modul ved et nivå under nivået ved hvilke modulen ligger på støttekonstruksjonen; avstandsplasserte opphengsinnretninger på motsatte sider av modulen for å opphenge modulen i en posisjon over dens posi-

sjon på dekkstøtteinnretninger; og innretninger til å heve modulen til en hevet posisjon over nivået av støttekonstruksjon-en, idet fartøyet er tilformet slik at det kan posisjoneres med den opphengte modul i sin hevede stilling og en av opphengingsinnretningene på hver side av støttekonstruksjonen slik at

odulen kan senkes til posisjon på støttekonstruksjonen og far-tøyet så trekkes tilbake, eller alternativt modulen hevet opp fra støttekonstruksjonen og bragt bort av fartøyet.

Heving av modulen kan skje ved å deballastere fartøyet og/ eller ved løftekraft i opphengingsinnretningene.

I en foretrukken utførelse har fartøyet en åpning deri og far-tøyet er posisjonerbart i forhold til støttekonstruksjonen ved å bringe fartøyet opp slik at støttekonstruksjonen er lokalisert i hovedsak innenfor åpningen, idet de avstandsplasserte opphengningsinnretninger er anordnet en på hver side av åpningen.

I en annen foretrukken utførelse har støttekonstruksjonen et gap deri som er tilstrekkelig bredt til å motta i det minste en del av fartøyet og fartøyet er posisjonerbart i forhold til støttekonstruksjonen ved å bringe opp nevnte del av fartøyet inn i gapet, og hvor opphengingsinnretningene er anordnet en på hver ende av nevnte del av fartøyet og hvor en av opphengingsinnretningene er sammenfellbar, for å tillate for utgang og inngang av fartøyet til og fra åpningen når modulen er i stilling på støttekonstruksjonen.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støttekonstruk-sjon i et vannlegeme, innbefattende: å anordne et fartøy med avstandsplasserte opphengingsinnretninger for å henge opp en modul på motstående sider av modulen og innretninger til å heve modulen til en hevet posisjon over nivået av støttekonstruksjonen;

hvor metoden innbefatter trinnene av å posisjonere fartøyet med den opphengte modul i sin hevede stilling og opphengingsinnretningene på hver side av støttekonstruk-sjonen, og å senke modulen i posisjon på støttekonstruksjonen og trekke tilbake fartøyet, eller alternativt heve modulen opp fra støttekonstruksjonen og ta modulen bort fra fartøyet.

Gjennom eksempler vil noen utførelser av oppfinnelsen nå bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Fig.1 er et planriss av et fartøy i samsvar med

oppfinnelsen;

fig.2 er en snittskisse gjennom fartøyet som

bærer i dette tilfelle en dekksmodul;

fig.3 er et planriss av fartøyet i nærmere detalj

som viser modulposisjoneringsenhetene; fig.4 er et sideriss av fartøyet i nærmere detalj

som viser en moduljekkeenhet;

fig. 5 er et planriss av et annet fartøy i samsvar

med oppfinnelsen;

fig.6 er et enderiss av fartøyet i fig.5 som bærer

i dette tilfelle en dekksmodul;

fig.7 er et sideriss av fartøyet vist i fig.6,

og

fig.8 er en detalj som viser et modulopphengings-system på fartøyet.

Fartøyet som skal beskrives er for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støttekonstruksjon reist i et vannlegeme. Uttrykket modul som brukt heri innbefatter dekket eller plattformkonstruksjonen eller integrerte enheter av denne, såvel som andre typer overkonstruksjoner for hav- eller landbaserte installasjoner, slik som fortøyningsstasjonsenheter eller lignen-de. Støttekonstruksjonen vil vanligvis være en tårnkonstruksjon som hever seg over vannoverflaten og som hviler på fundamenter på sjøbunnen. Støttekonstruksjonen kan ha et enkelt plattformunderstell på hvilke modulen skal installeres, som i eksempelet i fig.1. Alternativt kan støttekonstruksjonen ha to eller flere avstandsplasserte plattformunderstell som eksempelet ifølge fig. 5.

Fartøyet 10 for modulinstallering og fjerning vist i fig.1

er U-formet, og har en åpning 11 ved én ende definert mellom

babord og styrbord side 12,13. Fartøyet 10 brukes i dette tilfelle for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støttekonstruksjon som har ett plattformunderstell. U-form-en av fartøyet gjør det mulig for det å bli bragt opp i posisjon i forhold til støttekonstruksjonen slik at plattformunderstellet av konstruksjonen er lokalisert fortrinnsvis i sin hel-het i åpningen 11.

På hver side 12,13 av fartøyet 10 er det anordnet en rekke kraner 14,15. To alternative typer kraner er avbildet i fig. 1 og 2. Kranene 14,15 gjør det mulig for en modul 16 å bli opphengt over åpningen 11 som vist i fig.2, slik at den henger klar av fartøyet 10 over vannoverflaten.

Fortrinnsvis er det en kontrollinnretning for å sikre at kranene 14,15 opererer i takt slik at modulen 16 blir holdt i vater, hvilket kan være fullt ut automatisk.

I fig.2 er den viste modul 16 en integrert dekkstruktur som

skal anpasses til plattformunderstellet 30 av en offshore-støttekonstruksjon. Modulen som vises har forbindelsesinnret-ninger på sin underside i form av entringstapper 31 som er engasjerbare i føringer 24 på plattformunderstellet 30 av støttekonstruksjonen. Før installering kan modulen 16 bli fraktet på dekket 17 av fartøyet 10. Skinner 18 er anordnet på toppen av fartøyet 10 for å muliggjøre for modulen 16 å bli glidd, skrenset eller hjulfremført langs skinnene 18 og i posisjon over åpningen 11 klar for installering. Blokker 19 er anordnet for å støtte modulen 16 over åpningen mens kranene 14, 15 er haket opp i modulstøtterammen 20, hvilke i dette tilfelle er integrert med modulen 16 selv, slik at modulen støttes fra undersiden. Ytterligere dragere kan være nødvendig om modul-støtterammen 20 i seg selv ikke er sterk nok, og selve dragerne kan avstøttes ved tverrgående forbindelsesbjelker. Skinnearrange-mentet på dekket unngår behovet for å utstyre fartøyet 10 med

svingkraner for å bevege modulen i stilling.

Fordi bomenden 21 av kranene 14,15 kan være temmelig nær modulstøtterammen 20 trengs kun forholdholdsvis små kraner. Kranene 14,15 kan utstyres med kabler eller strekkstaver, og kan ha vinsjer 22 med sine egne elektriske kraftgeneratorer 23, men dette er ikke vesentlig. Kranene 14,15 kan også innbefatte en hivkompenseringsinnretning for å holde den vertikale posisjon av modulen 16 stabil i forhold til støttekonstruksjonen under installering eller fjerning.

For installering bringes fartøyet 10 opp i posisjon i forhold til plattformunderstellet 30 av støttekonstruksjonen slik at plattformunderstellet 30 med sine føringer 24 er plassert i åpningen 11, som vist i fig.3. Fartøyet 10 holdes i denne stilling ved bruk av et antall forankringsliner 25 som for-bindes til sjøbunnen som vist i fig.1. En nominell klaring er igjen rundt støttekonstruksjonen i åpningen 11 for å tillate for en begrenset størrelse av bølgeindusert, horisontal bevegelse av fartøyet 10. Modulen 16 kan nå senkes mens den er opphengt fra fartøyet 10 og på plattformunderstellet 30 av støtte-konstruksjonen, og engasjerer entringstappene 31 av modulen 16

i føringene 24. Posisjonen til modulen 16 i forhold til støtte-konstruksjonen kan holdes stabil til tross for mulige bølge-indusert bevegelse av fartøyet 10 ved hjelp av hydrauliske jekker 26 som vist i fig.3. Naturligvis kan andre innretninger slik som håndliner eller kabel og vinsj likeledes brukes. Posisjonen til modulen 16 i forhold til føringene 24 kan over-våkes, f.eks. ved hjelp av laser, og innretninger slik som en computer kan brukes til å operere modulposisjoneringsenhetene automatisk for å holde modulposisjonen stabil under installering. Naturligvis kan fartøyet 10 likeledes anvendes for fjerning av modulen 16 fra støttekonstruksjonen, i hvilke tilfelle de ovenfor beskrevne trinn er i hovedsak de samme, men i motsatt rekkefølge.

I fig.4 vil det sees at kranene 14,15 i seg selv ikke må ha

en løfteevne; modulen 16 kan først løftes ved hjelp av hydrauliske jekker 27 støttet på blokker 18 og hukes til krankabler 29. Kranene 14,15 kan trenges ganske enkelt bare til å henge opp modulen 16, i hvilke tilfelle modulen kunne senkes til posisjon på støttekonstruksjonen ved å ballastere fartøyet 10.

Naturligvis kan mange ulike krantyper og kombinasjoner av typer anvendes, og plasseringen av kranene rundt åpningen 11 i far-tøyet 10 kan også varieres. Modulen 16 kan innbefatte løfte-øyer for huking til kranene 14,15. Istedenfor at åpningen som defineres ved et U-formet fartøy, kunne naturligvis fartøyet være av en annen egnet form, slik som T-form eller muligens W-form, og den kan ha mer enn én enkelt åpning 11.

Fartøyet 10 kan være et delvist nedsenkbart fartøy og det kan være tverravstøtninger som sammenknytter to eller flere av kranene 14,15. Dette gjør styring av kranene 14,15 i takt enklere.

Fartøyet 10 kan være en konvensjonell flytelekter eller skip.

Fig.5,6 og 7 viser et alternativt fartøy 40 som innbefatter to kranrader 41,42 for og akter av fartøyet. Kranene 41,42 er istand til å opphenge en modul 43 over fartøyet 40 ved hjelp av krankabler 44, hvilke kan være kjettinger, liner, rep etc. Krankablene 4 4 støtter modulen 4 3 fra under dets tyngepunkt

på en støtteramme 45. Støtterammen 4 5 kan være en integrert del av modul 43, som i fig.7 hvor modulen er et integrert dekk, eller en separat konstruksjon for å bære en modul. Kranene 41, 4 2 må ikke nødvendigvis ha noen løfte- eller senkeevne i seg selv, og kan ganske enkelt innbefatte bommer 48 fra hvilke modulen henger. Av årsaker som vil fremstå klarere senere, er i det minste én av kranradene sammenfellbar.

På dekket av fartøyet 40 vist i fig.7 er det anordnet blokker 47. Disse blokker 47 støtter modulen 43 på dekket av fartøyet

40 mens det er under transport. Modulen 43 kan først anordnes på blokkene 47 slik som ved å skrense den fra en kai eller ved å deballastere fartøyet under modulen mens den hviler over vannet på egnede støtter. Blokkene 47 er her i form av drivkile-arrangementer innbefattende øvre og nedre skråblokker 49,50

med en kile 51 klemt mellom. Kilene 51 kan trekkes tilbake fra stillingen mellom skråblokkene 49,50 ved hjelp av hydrauliske jekker 52 eller andre innretninger for å redusere høyden på blokkene 47 og etterlate modulen 43 opphengt fra krankablene 44. Naturligvis kan andre senkeinnretninger brukes. Horison-talstillingen av modulen 43 i forhold til fartøyet 4 0 kan justeres mens modulen er opphengt ved hjelp av kabler 53 og vinsjer 54. Naturligvis kan andre innretninger slik som slepe-båtliner eller hydrauliske jekker alternativt anvendes.

Som det sees i fig.6 er modulen 46 bredere enn fartøyet 40

her, slik at hver ende av modulen overhenger fartøyet, og skal støttes på et par avstandsplasserte plattformunderstell 55a,

55b av støttekonstruksjonen. Fartøyet 40 kan forflyttes inn mellom de to plattformunderstell 55a,55b. Det kan naturligvis være mer enn to plattformunderstell 55a,55b. Plattformjekkene 55a,55b har føringer 56a,56b til å motta lokaliseringstapper 57a,57b på undersiden av modulstøtterammen 45.

Installering av modulen 43 foregår slik som vist i fig.5. Fartøyet 40 har blitt bragt til stilling mellom plattformunderstellene 55a,55b ved bruk av fortøyningsliner 58 eller andre innretninger og forankres ved fortøyningslinene 58. Blokkene 47 har blitt senket eller fjernet slik at modulen 43 nå er opphengt i kranene 41,42. Nå senkes modulen 43 mot plattformunderstellene 55a,55b, slik at lokaliseringstappene 57a,57b engasjerer føringene 56a,56b. Under denne operasjon kan det godt være horisontale bevegelser indusert mot fartøyet 40 ved virkningen av vind, bølger eller strømmer. Fortrinnsvis innbefatter derfor fartøyet 40 innretninger for å overvåke den horisontale posisjon av modulen 43 i forhold til plattformunderstellene 55a,55b. Slike overvåkningsinnretninger kan f.eks. være laser. Den horisontale stilling i forhold til plattformunderstellene 55a,55b av modulen 43 blir fortrinnsvis justert automatisk i respons til modulposisjonsmonitoren, og dette kan gjøres ved computer. I fartøyet vist i fig.5,6

og 7, justeres modulens horisontale posisjon ved kabler 53

og vinsjer 54 som beskrevet ovenfor. Sekningen av modulen 43 på plattformunderstellet 55a,55b kan oppnås ved å ballastere fartøyet 40. I denne utførelse, imidlertid, kan modulen 43 senkes ved bruk av kranene 41,42 istedenfor eller i tillegg til ballastering av fartøyet. Kranene 41,42 innbefatter hovedbom-mer 48 festet til dreiefester 52, hvor en er glidbar langs skinner 46 på dekket av fartøyet 40. Etter installering av modulen 43 faller raden av kraner 42 sammen ned på dekket av fartøyet for at fartøyet kan trekkes tilbake fra mellom plattformunderstellene 55a,55b. Fjerning av modulen 43 fra plattformunderstellene 55a,55b involverer de samme operasjoner, men naturligvis er disse i omvendt rekkefølge. I tillegg til horisontal posisjonskontroll, er det fortrinnsvis også innretninger for justering av den vertikale posisjon av modulen 43 i forhold til fartøyet 4 0 for å kunne kompensere for hivebevegelser av fartøyet. Fortrinnsvis er det også innretninger for å tilveie-bringe synkron drift av kranene 41 ,42 slik at modulen 43 vil forbli mest mulig i vater.

Fra fig.8 som viser kransystemet 41 i nærmere detalj, vil det tydelig fremgå at mange ulike kranarrangementer er mulig. F.eks. kan kranene ha et støtteelement 59 som er knyttet til hovedbommen 60 ved kabler, kjettinger, liner eller rammekon-struksjon 61 etc. Dersom en kranrad er sammenfellbar, kan de andre kraner være faste konstruksjoner. Krankablene 44 kan innbefatte hydrauliske enheter eller fjærer slik at de har ekstra elastisitet, slik som det ekstra eller alternative element 61 kan være. Konvensjonelt har modulene blitt løftet ved ører eller øyer på toppen av modulen. Dette betyr at modulen i seg selv ofte vil kreve forsterkninger slik at den kan støtte sin egen vekt, og det betyr også at kranene behøver lange bommer. Her løftes modulen fra under sitt tyngepunkt,

og det er nødvendig kun med forholdsvis korte kranbommer. Modulen løftes fortrinnsvis ved sin støtteramme.

Claims (11)

1. Fartøy for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støttekonstruksjon i et vannlegeme, karakterisert ved : dekkstøtteinnretninger til å støtte en en modul ved et nivå under nivået ved hvilke modulen ligger på støttekonstruksjonen; i avstand anordnede opphengningsinnretninger på motsatte sider av modulen for å henge opp modulen i en posisjon over dens posisjon på dekkstøtteinnretningen, og innretninger til å heve modulen til en hevet stilling over nivået av støttekonstruksjonen, idet far-tøyet er formet slik at det kan posisjoneres ved den opphengte modul i sin hevede stilling og opphengningsinnretningene en på hver side av støttekonstruksjonen slik at modulen kan senkes til posisjon på støttekonstruksjonen og fartøyet så trekkes bort, eller alternativt hever modulen opp fra støttekonstruksjonen og fraktet bort ved fartøyet.

2. Fartøyet ifølge krav 1, karakterisert ved at midlene til å heve modulen skjer ved de-ballastering av fartøyet.

3. Fartøy ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at midlene til å heve modulen skjer ved løftekraft i opphengningsinnretningene.

4. Fartøy ifølge ett eller fler av de fore-gående krav, karakterisert ved at fartøyet har en åpning deri og at fartøyet er posisjonerbart i forhold til støttekonstruksjonen ved å bringe fartøyet slik at støttekon-struksjonen lokaliseres i hovedsak innenfor åpningen, idet de i avstand anordnede opphengingsinnretninger er anordnet en på hver side av åpningen.

5. Fartøy ifølge ett eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at støttekonstruksjonen har et gap deri som er tilstrekkelig bredt til å motta i det minste en del av fartøyet og at fartøyet er posisjonerbart i forhold til støttekonstruksjonen ved å bringe nevnte parti av fartøyet inn i gapet, idet opphengingsinnretningene er anordnet en på hver ende av nevnte parti av fartøyet, og at en av nevnte opphengningsinnretninger er sammenfellbar for tillate for inngang og utgang av fartøyet til og fra gapet når modulen er i posisjon på støttekonstruksjonen.

6. Fartøy ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at modulen opphenges fra opphengingsinnretningene ved forbindelse med modulen ved et nivå under tyngdepunktet av modulen.

7. Fartøy ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at fartøyet innbefatter innretninger for å justere den horisontale posisjon av modulen i forhold til fartøyet mens modulen er opphengt fra opphengningsinnretningene.

8. Fartøy ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at fartøyet innbefatter innretninger for å overvåke den horisontale posisjon av modulen i forhold til støttekonstruksjonen mens modulen er opphengt fra opphengingsinnretningene.

9. Fartøy ifølge krav 8, karakterisert ved at fartøyet innbefatter innretninger for å operere justeringsinnretningene automatisk i respons til over-våkingsinnretningene.

10. Fartøy ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at fartøyet innbefatter innretninger for justering av den vertikale posisjon av modulen i forhold til fartøyet for å tillate kompenser-ing for bø lgeinduserte hivbevegelser av fartøyet.

11. Fremgangsmåte for installering eller fjerning av en modul på eller fra en støttekonstruksjon i et vannlegeme, karakterisert ved at den innbefatter å utstyre et fartøy med avstandsplasserte opphengningsinnretninger for å henge opp en modul på motsatte sider av modulen og midler til å heve modulen til en hevet stilling over nivået av støttekonstruksjonen, og trinnene av å posisjonere fartøyet med den opphengte modul i sin hevede stilling og opphengingsinnretningene på hver side av støttekonstruksjonen, og senkning av modulen til posisjon på støttekonstruksjonen og å trekke ut fartøyet, eller alternativt å heve modulen fra støtte-konstruksjonen og bringe modulen bort med fartøyet.