NO862983L - Oppdriftssystem for neddykkede konstruksjonselementer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et oppdrifts-

system for neddykkede elementer utsatt for differensierte ytre trykk langs sin lengde. Nærmere bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelse en bardun eller forankring for en strekkstag-plattform som har et oppdriftsystem i form av luftkaskader.

Strekkstag-plattformer er en type marine konstruksjoner som har et hovedoppdriftslegeme festet til et fundament på sjø-bunnen ved et sett barduner eller forankringer. En typisk strekkstag-plattform er vist i fig. 7 i de vedlagte tegninger. Forbindelsespunktet mellom hovedoppdriftslegemene og hver forankring er valgt slik at hovedlegemet opprettholdes ved en signifikant større dypgang enn den ville innta dersom den fløt fritt. Den resulterende oppdriftskraft på hovedlegemet utøver en oppad rettet last på forankringene som holder de i strekk. De strekkbelagte forankringer fastholder i det vesentlige strekkstag-plattformen fra stampe, rulle og hivbevegel-ser fremkalt av bølger, strømmer og vind. Jaging, slingring og giringsbevegelser er i hovedsak ikke fastholdt, og disse bevegelser i en strekkstag-plattform oppfører seg mye likt en konvensjonell delvis nedsenkbar plattform. Det er viktig at innstallasjonsstrekking i forankringene er tilstrekkelige store til å sikre at under ordinære bølge og tidevannsforhold forankringene ikke tillates å bli slakke.

Strekkstag-former har fattet interesse for bruk i olje og produksjonsoperasjoner til havs i vanndybder som overskrider 250 m. Etter hvert som vanndybdene overskrider 200 til 350 m, avhenger av ugjestmildheten av omgivelsene, blir konstruksjonen som kreves til å støtte understellsdekket eller andre konvensjonelle bunnfundamenterte plattformer temmelig kostbare. Til forskjell fra konvensjonelle off-shore-plattformer, er strekkstag-plattformer ikke konstruert til å motstå horisontale om-gi velseskrefter. I steden føyer strekkstag-plattformen seg etter de horisontåle krefter og unngår således vesentlig dybdefølsomheten som er iboende i konvensjonelle konstruksjoner. Det er foreslått at strekkstag-plattformen kan anvendes

i dybder opp til 3000 m, mens den dypeste anvendelse, til nå

av et kovensjonelt off-shore-understell er i en vanndybde på omkring 412::m.

Selv om strekkstag-plattformer unngår mange problemer som på-støtes ved konvensjonelle plattformer, er de utsatte for sine egne- spesielle vanskeligheter. Det mest signifikante av disse vedrører oppdriftskrav. Hovedlegemet av en strekkstag-plattform må dimensjoneres til å tilveiebringe tilstrekkelig oppdrift for å støtte ikke bare sin egen vekt, men også vekten av utstyret og mannskapsanleggene som er nødvendige for bore- og produksjonsoperasjoner etter olje og gass. Hovedlegemet må også støtte den aktive last meddelt av de strukne forankringer. Det er sværtønskelig å tilføre forankringene . en oppdrift tilstrekkelig til å overvinne noe av eller hele deres vekt. Dette minsker den ueffektive komponent av lasten tildelt hovedlegemet av strekkforankringene, og eliminerer behovet for å tilføre hovedlegemet en ytterligere oppdriftsgrad tilstrekkelig til å støtte vekten av forankringene. Det minskede oppdriftsbehov for hovedlegemet minsker dimensjonen og kostnaden av strekkstag-plattformen.

Britisk patentsøknad 2 142 285A, med en prioritetsdato 28.

juni 19 83, anviser en forankringskonstruksjon i hvilke forankringen er anordnet med signifikant iboende oppdrift.

Denne søknad beskriver bruken av rørformede forankringer fylt med gass trykksatt til et nivå over det hydrostatiske trykk av det omgivende sjøvann som påstøtes ved det nedre punkt av forankringen. Et system er tilveiebragt for å overvåke gasstrykket i forankringen for å detektere mulige lekkasjoner som kan oppstå. Denne konstruksjon utnytter et differensialtrykk over forankrings lengden, som nær havoverflaten vil overskride det hydrostatiske sjøvannstrykk :ved sjøbunnen. For en innstan-as jonsdypbde på 600 m tilsvarer dette et differensialtrykk på 6,1 megapascal. Forankringsveggene må konstrueres til å motstå dette høye differensialtrykk. Skjøtene som fester de individuelle seksjoner av forankringen sammen må også innbefatte tetninger tilstrekkelig til å forhindre gasslekkasje over den store trykkdifferanse. Siden forankringens indre danner en enkelt, kontinuerlig kanal kunne hele forankringen over-svømmes dersom en lekkasje av tilstrekkelig størrelse utviklet seg slik at .luft unnslapp hurtigere enn den kunne erstattes av forankringens gasstrykktilførsels-system.

Som et alternativ til et indre oppdriftssystem, kan oppdrift-moduler festes til utsiden av de neddykkede element. Et oppdriftssystem for stigerør av denne type er vist i US-patent 4 422 801, utstedet 27. desember 1983. Dette oppdriftssystem for stigerør innbefatter et antall individuelle luftbe-holdere djestet til den ytre vegg av stigerøret. Et slikt system ville være ufordelaktig for bruk med forankringer ved at den vanskeliggjør inspeksjon av den ytre overflate av forankringen for sprekker og korrosjon. Ytre oppdriftssysterner øker også den effektive diameter på forankringen i forhold til forankringer som har indre oppdriftssysterner, hvilke øker kreftene som tildeles forankringen ved sjøstrømmer og bølger.

Det ville være fordelaktig å tilveiebringe et oppdriftssystem for en forankring som angår signifikant trykkdifferanser over forankringsveggen; hvilke opprettholder den ytre overflate av forankringen fri for oppdriftsvolumer; hvilke er kontroll-erbart, ballasterbare og deballasterbare, for å hjelpe til under forankringsinnstallasjon og fjerning;" hvilke unngår behovet for tetninger i skjøtene som sammenknytter det individuelle seksjoner av forankringen; hvilke ikke fullstendig oversvømmer i tilfelle av en lekkasje gjennom en forankrings-vegg; hvilke kan deballasteres kontinuerlig etter hvert som individuelle seksjoner sammenføres under forløpet av for-ankringsinnstallas jon ; hvilke tilveiebringer en hurtig og svært pålitelig indikasjon av en lekkasje hvor som helst i forankringen; og som inntar en enkel og pålitelig metode for å fastlegge lokaliseringen av en mulig lekkasje i forankringen .

Et oppdriftssystem er fremsatt som er særlig godt egnet for bruk i forankringene til en strekkstag-plattform. Hver forank ring er rørformet og avdelt ved skott i en rekke oppdrift-celler. Fortrinnsvis er forankringen sammensatt av en rekke sveise- eller gjengeforbindbare rørforankringsseksjoner hvor hver har et skott ved sin øverste ende, hvor hver seksjon tjener som et oppdriftscelle. Et sentralt adkomstrør for-løper langs lengden av hver seksjon og penetrerer skottet ved sin øvre ende og er innrettet med det sentrale adkomstrør av forankringsseksjonen straks ovenfor. Et kaskaderør anbringer det nedre parti av hver oppdriftscelle i fluidkommunikasjon med oppdriftcellene straks ovenfor. Innretninger er anordnet for å innføre gass i en utvalgt oppdriftscelle. Etter hvert som gass innføres i en oppdriftscelle, fortrenger gassen ballastvæsken i oppdriftscellen inntil gassnivået når den nedre ende av kaskaderøret og tillater gass å strømme inn i det neste oppdriftscelle ovenfor. Den fortrengte ballastvæske tvinges inn i det sentrale adkomstrør og kaskaderøret og utgår til et reservoar i nærheten av toppen av forankringen. Gassinnføring fortsetter inntil alle oppdriftscellene er fylt med gass. Gasstrykket og ballastvæsken i hver oppdriftscelle opprettholdes i hovedsak likt med sjøvannet straks utenfor oppdriftscellen ved å opprettholde det sentrale adkomstrør fylt med ballastvæske til toppen av forankringen.

For en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse, henvises det til de vedlagte tegninger hvor: Eig. 1 viser en snittskisse sett fra siden av et oppdriftssystem for en forankring i en strekkstag-plattform som innehar en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser et sideriss av den sentrale adkomstrørtapp av forankringsoppdriftssysternet vist i fig. 1; Fig. 3 viser en snittskisse av den sentrale adkomstrørtapp tatt langs snittlinjen 3-3 i fig. 2; Fig. 4 viser en snittskisse av den sentrale adkomstrørtapp tatt langs snittlinjen 4-4 i fig. 2; Fig. 5 viser et sideriss av den sentrale adkomstrørmuffe av forankringsoppdriftssystemet vist i fig. 1; Fig. 6 viser en snittskisse av den sentrale adkomstrørmuffe tatt langs snittlinjen 6-6 i fig. 5; Fig. 7 viser et sideriss av en strekkstag-plattform som innehar oppdrif tfor.ankringen ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8 viser en forenklet, skjematisk skisse av en overhøyde-tang og tilhørende utstyr for å overføre ballastvæske til og fra en forankring, hvor luftutslippsrør er utelatt for tydelig<g>jøring;Fig. 9 viser et sidetverrsnitt av luftinnføringsverktøyet; Fig. 10 viser et sideriss av en alternativ utførelse av for-ankringsoppdrif tssystemet; Fig. 11 er en snittskisse tatt langs snittlinjen 11-11 i fig. 10; Fig.i 12 er en snittskisse tatt langs snittlinjen 12-12 i fig. 10; og Fig. 13 er en snittskisse tatt langs snittlinjen 13-13 i fig. 10.

Disse tegninger er ikke ment som en definisjon av oppfinnelsen, men er fremstilt kun for det formål av å illustrere visse foretrukkede liitførelser av oppfinnelsen som beskrevet nedenfor.

I fig. 1 er en del av en forankring til en strekkstag-plattform vist som innehar en foretrukket utførelse av oppdriftssystemet 12 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Som det vil fremkomme

med hensyn til dert påfølgende beskrivelse, er oppdriftssystemet

12 særlig godt egnet for å minske eller eliminere den ueffektive komponent (dvs. vektkomponenten) av den plassen som tildeles av forankringene på hovedoppdrifts legemet av en strekkstag-plattform (TLP). Imidlertid er den foreliggende oppfinnelse også nyttig i andre applikasjoner i hvilke det er ønskelig å tilveiebringe oppdrift til neddykkede avlange konstruksjons-elémenter. I den utstrekning av utførelsen bekrevet nedenfor er spesiell for forankringer til strekkstag-plattformer er dette kun for illustrasjonsformål og skal ikke være be- ' grensende.

Som vist i fig. 1 og 7, har forankringen 7 et avlang last-bærende veggparti 11 sammensatt av et antall rørformede seksjoner. 14. Veggpartiet 11 definerer en sentral kanal 15 som forløper hele lengden av forankringen 10. Hver forankringsseksjon 14 er anordnet med en gjenget tapp 16 ved sin øvre ende, og en gjenget muffe 18 ved sin nedre ende, slik at forankringsseksjonene 14 kan forbindes til hverandre. Selv om gjengede koplinger er brukt i den foretrukkede utførelse for å skjøte de individuelle forankringsseksjoner 14, vil fag-mannen se at andre typer koplinger kan erstattes. Når knytt-et sammen etablerer forankringsseksjonen 14 en enkelt avlang rørformet forankring 10. Alle unntatt en av forankringsseksjonen 14 er av en ensartet lengde, fortrinnsvis 10 til 50 m, med den øverste forankringsseksjon 14 med en større eller mindre lengde alt etter hva som er nødvendig for å gi den ferdige forankring i den nøyaktige krevede mengde for denne anvendelse. Som vist i fig. 7, er en basislås 19 festet under den nederste forankringsseksjon 14 for å låse forankringen 7 til et fundament 20 på sjøbunnen 21. Basislåset 19 er anordnet med en fleksiskjøt 22 for å tillate forankringen 10 å dreie omkring fundamentet 20 for å oppta begrenset sidebevegelse av TLP

24 i respons til vind, bølger og sjøstrømmer.

Den øvre ende av hver forankringsseksjon 14 er anordnet med et skott 25. Alternativt kan skottet 25 plasseres ved sin nedre ende av hver forankringsseksjon 14; imidlertid som det vil forstås med hensyn til den påfølgende beskrivelse, vil dette introdusere komplikasjoner i å opprettholde trykkinte-griteten av det sentrale adkomstrør. Hver skott 25 innbefatt er en trykk-kuppel 28, en perforert støtteskive 29, og et sentralt lenset rør 30 konsentrisk med forankringsseksjonen 14. Det øvre parti av det sentrale flensede rør 30, tjener som en elevatorskulder for løfting av de individuelle seksjoner 14.

Hvert skott 25 avdeler det indre av de korresponderende seksjoner 14 til et øvre volum over skottet, og et nedre volum under skottet. Når de individuelle seksjoner 14 blir skjøtet sammen for å danne forankringen 10, avdeler skottene 25 den sentrale kanal 15 av forankringen 10 til en rekke rom som forløper langs lengden av forankringen 10, hvor hvert tjener som en individuell oppdriftcelle 31. Som omtalt i ytre detalj nedenfor, er hver oppdriftscelle 31 fylt med gass. Forankringens veggtykkelse til diameterforhold er etablert for å til-føre forankringen 10 den ønskede oppdriftsgrad.

Et sentralt adkomstrør 32 forløper langs lengdeaksen av forankringen 10. Likt forankringen 10 er det sentrale adkomst-rør 32 bygget opp av antall individuelle seksjoner 33, hvert festet til.et korresponderende et av forankringsseksjonen 14. Hver adkomstrørseksjon 33 har motstående første og andre ender 34, 36, resp. med et muffeelement 38 og et tappelement 40. Muffeelementet 38 er festet i det sentrale flensede rør 30 av skottet 25. Adkomstrørets andre ende 36 forløper til en posisjon i hovedsak i høyde og konsentrisk med forankringsseksjons-tappen 16, slik at når tilstøtende forankringsseksjoner 14 skjøtes sammen entrer adkomstrørettappen 40 av den øvre for-ankringsseks j on 14 inn i adkomstrørmuffen 38 av den nedre for-ankringsseks j on 14. Det sentrale adkomstrør 32 definerer en kanal som passerer gjennom hver av skottene 25 og forløper hele lengden av forankringen 10. Fig. 2-6 tilveiebringer flere skisser av adkomstrørtappen og muffeelementet 38, 40. Det sentrale adkomstrør 32 tilveiebringer flere funksjoner: Det opprettholder søylen av ballastvæske brukt til å trykkbalansere hver av oppdriftskammerene 31; det tjener som et lederør for overføring av ballastvæske mellom oppdriftskammerene 31 og et balansevæskereservoar, beskrevet nedenfor, i TLP 24; det tilveiebringer en passasje for et verktøy brukt til å aktivi-sere og deaktivisere forankringens basislås 19; og det tillater et ballast-deballastverktøy, beskrevet nedenfor, og bli senket til enhver valgt forankringsseksjon 14, for å inji-sere gass eller ballastvæske inn i den korresponderende oppdriftscelle 31.

Hver forankringsseksjon 14 er anordnet med et sett av kaskade-rør 42, og gassfrigjøringsrør 44 brukt henholdsvis for å inn-føre gass inn i og trekke ut gass fra hver seksjon 14 som beskrevet nedenfor. Kaskaderørene 42 er hvert sammensatt av en kaskadepassasje 46 i adkomstrørmuffen 38, en kaskadepassasje 48 i adkomstrørtappen 40 og en kaskadeledning 50 som anbringer kontakt- og muffekaskadepassasjene 46, 48 i fluidkommunikasjon. Likeledes innbefatter gassfrigjøringsrørene 44 en gass-frigjøringspassasje 52 i adkomstrørmuffen 38, en gassf rigjørings-passasje 54 i adkomstrørtappen 40, og en gassfrigjøringsled-ningsledning 56 som anbringer tapp-*...6.g muffegassfrigjørings-passasjen 52, 54 i fluidkommunikasjon. En serie støtter 57

er anordnet langs lengden av hver forankringsposisjon 14, for å sentralisere det sentrale adkomstrør 42, kaskadeledningen 50 og luftfrigjøringsledningene 56. I den foretrukkede ut-førelse, er de tre kaskaderørledninger 42 og tre luftfrigjør-ingsrørledninger 44 anordnet for hver seksjon 14, hvor disse er anordnet i en konsentrisk oppstilling omkring det sentral-adkomstrør 32, som best vist i fig. 4. Imidlertid er antall-et, dimensjonen og anbringelsen av kaskade- og luftfrigjørings-rørene 42, 44, et konstruksjonsspørsmål som primært styres av behovet for å oppnå tilfredsstillende gass- og væskestrøm-ningsgrader gjennom oppdriftssystemet 12.

Som best vist i fig. 1, etablerer hvert kaskaderør 42 en fluid-strømningsbase fra en posisjon i nærheten av nedre ende av oppdriftscellen 31 definert ved hver forankringsseksjon 14

til den neste oppdriftscelle 31 ovenfor. Et dreneringsrør 58 skaper en fluidstrømsbane fra en dreneringsport 60, for-

trinnsvis plassert ved det nederste punkt i den øvre flate av skottet 25 til det sentrale adkomstrør 32. Denne drener-ingsports plassering tillater i hovedsak at all ballastvæske kan fjernes fra hver oppdriftscelle 31 i gasstrykkpådrags-prosessen. Adkomstrørtappens kaskadepassasje 48 er utformet slik at det nederste parti 62 av kaskadepassasjen 48 er ved omkring det samme nivå som dreneringsporten 60. Denne relative posisjonering sikrer at gass ikke vil strømme fra en første oppdriftscelle til oppdriftscellen ovenfor før i hovedsak all ballastvæske er fjernet fra den første oppdriftscelle 31.

Etter at tilstrekkelig gass er innført i en oppdriftscelle 31 for å tvinge væskenivået under det nederste parti 62 av ad-komstrørets kaskadepassasje 58, vil all ytterligere gass inn-ført i oppdriftscellen 31 strømme gjennom kaskaderørene 42 inn i den neste oppdriftscelle 31 ovenfor. Det skal bemerkes at kaskaderørene 42 er vanligvis fylt med ballastvæske. Gass passerer gjennom kaskaderørene 42 ved å boble gjennom ballastvæsken deri.

Det sentrale adkomstrør 32 blir fylt med vann eller annen

væske for å etablere en ballastvæskesøyle som forløper gjennom hver forankring 10 fra hovedlegemet av TLP 24 til forankring-fundamentet 20. Som vist i fig. 1, foreligger det for hver oppdriftscelle 31 en fluidkommunikasjonsbane 63 mellom det nedre parti av oppdriftscellen 61 og det parti av det sentrale adkomstrør 3 2 inntil det nedre parti av oppdriftscellen 31. Denne fluidkommunikasjonsbane 63 defineres ved muffe og tapp-elementet 38, 40. Fluidkommunikasjonsbanen 63 bevirker at det nedre parti av hver oppdriftscelle 31 er i trykkbalanse med det tilstøtende-parti av det sentrale adkomstrør 32. Fordi hver oppdriftscelle 31 er opptatt av gass, vil det indre trykk i hver oppdriftscelle 31 forbli i hovedsak konstant langs sin lengde. Som ytterligere detaljbeskrevet nedenfor, tilnærmer.trykket for ballastvæskesøylen det av det omgivende sjøvann. Følgelig oppstår den største trykkdifferanse som virker på veggene'av forankringen 10 ved toppen av hver oppdriftscelle 61, hvor denne forskjell er lik med forskjellen som eksisterer ved bunnen av oppdriftscellen 31 pluss differ-

ansen som resulterer fra endringen i den hydrostatiske trykk-høyde av sjøvann langs lengden av oppdriftscellen 31. For en forankringsseksjon 14 som har en lengde på 30 m, hvor trykk-differansen ved toppen av hver oppdriftscelle 31 ville være omkring 200 kPa, antas at ballastfluidsøylen opprettholdes ved et trykk på 100 kPa over det av sjøvannet. Denne trykkdifferanse er godt under det som ville kreve en spesiell for-sterkning av veggene på forankringen 10. En trykkdifferanse på 300 kPa virker over hvert skott 25.

I den foretrukkede utførelse, opprettholdes det indre trykk

ved nedre ende av hver oppdriftscelle 31 ved en forhåndsvalgt størrelse, fortrinnsvis 100 til 180 kPa, større enn det av det omgivende vann. Dette oppnås ved å fylle det sentrale adkomst-rør 32 med en ballastvæske som har en densitet i hovedsak likt med det til sjøvannet, og opprettholde nivået av denne væske 10 til 18 m over nivået av sjøvannet. I den foretrukkede ut-førelse fåes dette til med et overliggende tanksystem 6 8 slik som det skjematisk illustrert i fig. 8. En overtank 70 er plassert over den øvre ende av forankringen 10 og er i fluidkommunikasjon med både det sentrale adkomstrør 32 og det øverste sett av kaskaderør 42. Overtanken 70 tjener som et reservoar for overføring av ballastvæske mellom forankringen 10 og TLP

24. Det er særlig viktig å sikre at ballastvæskenivået ikke faller som et resultat, f. eks. av gasslekkasje eller gass-forbruk i et mulig korrosjonsforløp. Overtanken 70 bør ha et tverrsnitt som er stort i forhold til tverrsnittet av adkomst-røret 32. Dette minimaliserer væskenivåtallet (og dermed trykkfallet) som resulteres av overføringen av ballastvæske inn i forankringen fra overtanken 70. Dette sikrer også at resonansperioden for fluidsøylen i adkomstrør 32 er mindre enn drivresonansen for strekkstag-plattformen 24. En ikke returventil 72 er plassert mellom overtanken 70 og det sentrale adkomstrør 32 for å forhindre kontrollert retur av ballastvæsker fra forankringen 10. Ikke returventilen 72 kan åpnes manuelt for å tillate ballastvæsken å returnere i for-løpet av luftinnføring i forankringen 10. Innretninger 76 er anordnet for å detektere gassfrigjøring inn i overtanken 70 fra forankringen 10. Dette er nyttig for å bestemme når gass strømmer fra den øverste forankringsseksjon 14 i for-løpet av luftinnføring og for å detektere kaskaderørlekkasje. En enkel tilførsel 78 for ballastvæske er anordnet for å tjene som et reservoar for overføring av ballastvæsken til og fra overtankene 70 tilknyttet et sett forankringer 10.

Overtanksystemet 68 er fortrinnsvis anordnet med en strømnings-måler 73 og integrerende strømningsgradmonitor 74 eller andre innretninger for å overvåke graden og dens kumulative størrelse for væskestrømning mellom overtanken 70 og forankringen 10. Strømningsgradmonitoren 74 letter ballastering og deballast-eringsoperasjoner for individuelle oppdriftsceller 31 ved å tillate den totale mengde av ballastvæsken som entrer eller forlater en individuell oppdriftscelle 31 og blir overvåket. Operasjonen kan avsluttes når den korrekte mengde av væske

har entret eller forlatt oppdriftscellen 31. Videre er til-slutningen av slik monitor 74 særlig verdifull for bruk i detektering av utmattingssprekker i forankringen. Utmattingssprekker i forankringene utvikler seg vanligvis omkretsmessig, og.selv i de mest strenge omgivelser, tenderer til å utvikle seg fra start til punktet hvor de forårsaker forankringssvikt over en utstrakt periode, vanligvis i størrelsesorden av måne-der til år. Fordi forankringsvæsken er forholdsvis tynn, vil en utmattingssprekk forløpe gjennom forankringsveggen før den har utviklet seg en signifikant avstand rundt omkretsen av forankringen. Dette tillater at gass fra oppdriftscellen 31 lekker fra innsiden av forankringen til det omgivende sjø-vann. Denne lekkasje erstattes av ballastvæske fra det sentrale adkomstrør 32, hilke blir i seg selv etterfylt fra overtanken 70.- Denne lekkasje detekteres ved fluidstrømmonitoren 74. På denne måte, detekteres utmattingssprekker lenge før de kan forårsake forankringssvikt, som unngår behovet for på-skyndet utskiftning av forankringen. Den spesifikke lokalisering av utmattingssprekken kan etableres ved hjelp av et ultrasonisk verktøy (ikke vist) eller annet instrument senket

ned gjennom det sentrale adkomstrør 32 for å fastlegge gren-seflatene mellom gass og væske. Nivået av ballastvæsken i hvilken som helst oppdriftscelle 31, som har en utmattingssprekk vil stige til det høyeste punkt av utmattingssprekken, og erstatter gassen som lekker gjennom sprekken til det omgivende sjøvann.

Fordi fluidtrykket i forankringens indre er større enn det

til det omgivende sjøvann langs hele lengden av forankringen, vil lekkasjer i det alt vesentlige resultere i at fluider forlater i steden for entrer forankringens indre. Dette sikrer at sjøvannet vil i det vesentlige bli. utelukket fra forankringen 10, som letter korrosjonskontrollen. I tillegg fordi skjø-tene bevirker forankringsseksjonene 14 er skrudd sammen er ved bunnen av hver oppdriftscelle 31, hvor differensialtrykket opprettholdes ved sitt laveste nivå, er det ikke nødvendig å tilveiebringe noen spesialtetninger for å opprettholde trykkinte-griteten av forankringen 10. Gjengeskjøten alene kan støtte det lave differansetrykk. Siden alle punkter for fluidadkomst mellom det sentrale adkomstrør 32, kaskaderørene 42 og hver oppdriftscelle 31 er ved den nederte parti av hver oppdriftscelle 31, hvor gassen qg ballastvæsken er i trykklikevekt, kre-ver oppdriftssystemet 12 for forankringen ingen indre tetninger.

Et ballast-deballasteringsverktøy 82, illustrert i fig. 9, brukes til å innføre gass eller ballastere væske inn i en valgt oppdriftscelle 31. Ballast-deballasteringsverktøy 8.2 senkes ned gjennom det sentrale adkomstrør 32 fra verktøyinnførings-porten 84 (fig. 8) ved den øvre ende av forankringen 10 til den nedre grense av oppdriftcellen 31 inn i hvilke gass skal inn-føres. Verktøyet 82 er belastet og anordnet med en fluid-strømningspassasje 6 mellom den øvre og nedre ender for å lette dens passering nedad gjennom det sentrale adkomstrør 32. En streng 88 forløper mellom verktøyet 82 og en kontroll-stasjon plassert på dekket av strekkstag-plattformen 24. Innretninger er anordnet til å overvåke posisjonen av verktøyet 82. I den foretrukkede utførelse, er overvåkingsinnretningen en kaliper som detekterer åpningen mellom individuelle sek sjoner av det sentrale adkomstrør 32. Ballast-deballast-eringsverktøyet 82 kan anordnes med en ultrasonisk transdukt-or eller annen innretning for å etablere gass-væskegrense-flaten i hver oppdriftscelle, 31. Dette letter lokalisering av de individuelle oppdriftsceller 31 hvilke er delvis fylt med ballastvæske.

For å fylle en fylt oppdriftscelle 31 med gass, senkes verk-tøyet 82 til den nedre ende av adkomstrøret 82 som korresponderer med oppdriftscellen 31 som^skal fylles og pasninger 92 aktiviserer for å isolere gasspassasjeportene 94. Gass inn-føres så inni oppdriftscellen 81 fra et gassinnføringssystem 96 på dekket av strekkstagplattformen 24. Den innførte gass passerer gjennom en rørledning 98 i strengen 88, gjennom en kanal 99 i verktøyet 82 og så inn i rommet definert ved pas-ningene 92. Væske i oppdriftscellen 31 drives ut gjennom dren-eringsrørledningen 58 og returnerer oppad gjennom det sentrale adkomstrør 32 via fluidstrømningspassasjen 86 i ballast-de-ballasteringsverktøyet 64. Fortsatt innføring av gass etter at oppdriftscellen 31 er tømt for væske vil forårsake at overskuddsgass strømmer inn i oppdriftscellene 31 ovenfor, og tømmer dem dersom de er oversvømt.

Selektiv fylling av en eller flere oppdriftsceller 31 ut-føres på en måte i likhet med gassinnføring. Å fylle flere av de nederste oppdriftsceller 31 kan være ønskelig før fjerning av forankringen 10 for vedlikehold eller utskiftning. Den tilførte vekt som resulterer fra denne oppfylling opprettholder forankringen 10 i strekk etter som den løftes til overflaten. Dette forhindrer større sidebevegelse og bøyespenninger i respons til kreftene som tildeles av sjøstrømmer og bølger. Fylling av oppdriftsceller utføres ved å avlaste tetningene rundt luftpassasjeåpningene 94 og så minske trykket i strengens flu-idlederør 96. I respons tiløket trykk, vil gass strømme fra oppdriftscellen 31 gjennom gassfrigjøringsrøret 44 og oppad til overflaten gjennom strengens fluidledning 96. Denne gass erstattes av ballastvæsken som entrer oppdriftscellen 31 gjennom adkomstrørets kaskadepassasje 48 og dreneringsrøret 58. Ballastvæsken strømmer fra overtanken 70 ned i det sentrale adkomstrør 32 under denne prosess for å erstatte ballastvæske som entrer oppdriftscellen 31.

Innstallering av en forankring 10 som innehar det foreliggende oppdriftssystem 12 er like frem. Den nederste forankringsseksjon 14 blir fullstendig fylt med ballastvæske etter hvert som de sammenføres og senkes fra hovedlegemet til TLP 24.

Dette etablerer en last for å opprettholde forankringen 10 i strekk etter hvert som den senkes til forankringsfundamentet 20 på sjøbunnen 21. Ingen fler forankringsseksjoner 14 bør fylles etter det som er nødvendig til å opprettholde forankringen 10 under tilstrekkelig strekk under innstallasjonsfor-løpet. Dette sikrer at krokbelastningene under innstallering ikke er større enn nødvendig. Som vist i fig. 7 er den øverste forankringsseksjon 14 som er oppfylt i innstallasjonsprosedyren anordnet med gasstilføringsport 100 gjennom dens ytre vegg.

En gass-streng 102 forløper fra kompressoren 96 på TLP 24 til gassinnføringsport 100. Etter hvert som denne forankringsseksjon 14 og hver påfølgende seksjon 14 tilføres under inn-stallas jonsforløpet av forankringen, fylles de med en mengde gassvæske likt med volumet av det sentrale adkomstrør 32, kas-kaderørene 42 og luftfrigjøringsrørene 44 i forankringsseksjonen 14. Gass pumpes ved en i hovedsak konstant massestrømnings-grad og økende trykk etter hvert som forankringen senkes. Graden av luftinnføring må være tilstrekkelig stor til å sikre at trykkforskjellen mellom forankringens indre og det omgivende sjøvann ikke blir tilstrekkelig stort til å gi forankrings-kolaps; imidlertid må lufttilføringsgraden ikke være så stor at det siver ut ballastvæske fra toppen av det sentrale ad-komstrør 32 og kaskaderørene 42. Når forankringen er låst til TLP-fundamentets 20, festes det sentrale adkomstrør 32

og kaskaderøret 42 til overtanksysternet 68 og gass-strengen 102 fjernes. Ballast-deballasteringsverktøyet 82 blir så senket til bunnen av forankringen 10 og gass innføres. Dette presser den overskytende ballastvæske oppad gjennom det sentrale adkomstrør 32. Gassinnføring opprettholdes inntil det observeres at gass utgår fra kaskaderøret 42 inn i overtanken

70, ved hvilke punkt forankringen 10 er fullstendig trykk-

satt og trykkbalansert.

Flere trykkinntak kan iverksettes for å minske den indre korrosjon av forankringen 10. Mye potensiell korrosjon kan unngås ved å utestenge sjøvann fra det indre av forankringen 10.

Dette fåes til ved å opprettholde trykket i hver oppdriftscelle 31 ved et noe høyere nivå enn det til det omgivende sjø-vann, som omtalt i detalj tidligere. Ballastvæsken brukt i adkomstrøret 32 og det nedre parti av hver oppdriftscelle 31 for å opprettholde oppdriftscellen 31 ved ønsket trykk er fortrinnsnvis en væske som ikke vil understøtte korrosjon, slik som etylenglykol. Imidlertid, dersom vann anvendes, bør det ha en lav ionekonsentrasjon og bør innbefatte egnede korrosjons-inhibitorer. I tillegg er gassen innført i forankringen 10, fortrinnsvis en forholdsvis inert gass, slik som nitrogen i steden for luft. Dersom luft anvendes for å trykksette forankringen 10, vil et indre katodisk beskyttelsessystem som an-vender magnesiumanoder og et uorganisk sinkbelegg på alle indre metallflater av forankringen 10 vesentlig minske korro-sjonsgraden.

I fig- 10 til 13 er en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse illustrert. I denne utførelse, er kaskaderøret 142 et enkelt rørformet element inne i hver forankringsseksjon 114, konsentrisk omkring det sentrale adkomstrør 132. Bruken av et enkelt kaskaderør 142 med stor diameter som omgir ad-komstrøret 132 er fordelaktig ved at kaskaderøret 142 tjener som støtte til adkomstrøret 132 i tilfellet av skade eller trykk av adkomstrøret 132. Den nedre ende av kaskaderøret 142 er åpen, som definerer det laveste punkt 162 av kaskade-passas jeskjøten inntil oppdriftscellene 131. Luftinnføring til en valgt oppdriftscelle 131 kan utføres ved å posisjonere ballast-deballasteringsverktøyet 82 ved luftpassasjeporter 164 som forløper gjennom veggene av det sentrale adkomstrør 132 ved den sentrale adkomstrørtapp 140. Ved stedet for luftpassasjeportene 174 er den ytre flate av det sentrale adkomst-rør 132 utvidet til en diameter noe større enn den ytre dia meter av kaskaderøret 142. Dette sikrer at luft innført gjennom luftpassasjeportene 174 passerer oppad inn i oppdriftscellen 131 i steden for inn i kaskaderøret 142. Som i den tidligste beskrevne utførelse, bevirker innføring av luft i oppdriftscelle 131 at mulig ballastvæske i oppdriftcellen 131 blir tvunget oppad gjennom kaskaderøret 142 og det sentrale adkomstrør 132 til overtanken 170.

I denne utførelse kan kun de nedre forankringsseksjoner 114 selektivt gjenfylles med ballastfluid. Disse nedre forankrings-soner 114 er anordnet med luftfrigjøringsrørledninger 144.

De gjenværende forankringsseksjoner 114 er ikke anordnet med luftfrigjøringsrørledninger. Luftfrigjøringsrørledninger 144 fungerer på samme måte som luftfrigjøringsrørene 44 av den tidligere beskrevne utførelse, som tillater gassen i oppdriftcellen 131 å bli fjernet ved ballast-deballasteringsverktøy 82 og erstattes av ballastvæske som strømmer inn i oppdriftscellen 131 fra det sentrale adkomstrør 132 og kaskaderøret 142. På denne måte kan.den nederste seksjon av.forankringen ..110 fylles før, forankrings fjerning, f or .å gi stabilitet til forankringen 110 etter hvert, som det heves. Den foretrukkede ut-førelse av den foreliggende oppfinnelse og de foretrukkede me-toder for anvendelse av den har blitt beskrevet i detalj ovenfor. Det skal forstås at den foregående beskrivelse er illu-strerende1 og at andreutførelser av oppfinnelsen kan anvendes uten å avvise fra oppfinnelsens ramme slik den er fremsatt i de vedlagte krav.

Claims (11)

1. Forankring (10) tilrettelagt for å feste en flytende off shore konstruksjon (24) til bunnen (21) av et vannlegeme, karakterisert ved at den innbefatter: et avlangt, rørformet veggparti (11) som forløper fra den flytende konstruksjon (24) til bunnen (21) av vannlegemet; et antall skott (25) i det indre av det rørformede veggparti (11), hvilke skott (25) underinndeler det rørformede veggparti (11) i en rekke oppdriftskammer (31);langs lengden av det rørformede veggparti (11), hvilke kammere (31) er tilpasset til å romme gass, hvor hvert kammer har et øvre parti nærmest den flytende konstruksjon (24) og et nedre parti nærmest bunnen av vannlegemet (21); et adkomstrør (32) i det rørformede veggparti (11), hvilket adkomstrør (32) er i hovedsak parallelt med lengdeaksen av det rørformede veggparti (11) og passerer gjennom i det minste noen av skottene (25); et antall første fluidpassasjer (58), hvor hver definerer en fluidkommunikasjonsbane mellom det indre av adkomstrøret (32) og et korresponderende et av kammerene (31); og innretninger (42) for å overføre gass fra et første av nevnte kammere til kammere over i respons til innføring inn i det første kammer en gassmengde overskytende et forutbestemt volum hvilke det første kammer er tilpasset å romme.

2. Forankring (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at de første fluidpassasjer (58) hver etablerer fluidkommunikasjon mellom det indre av adkomstrøret (32) og det nedre parti av det korresponderende kammer.

3. Forankring ifølge krav 2, karakterisert ved at hver av de første fluidpassasjer (58) er plassert ved i hovedsak det samme nivå i forankringen (10) som skottet (25) som definerer den nedre grense for kammere (31) i hvilke den første fluidpassasje (58) korresponderer.

4. Forankring ifølge krav 1, karakterisert ved at gassoverføringsinnretning (42) innbefatter et antall andre fluidpassasjer (42), hvor hver definerer en fluidkommunikasjonsbane fra et korresponderende et av kammerene (31) til kammere ovenfor.

5. Forankring ifølge krav 4, karakterisert ved at hver andre fluidpassasje (50) definerer en fluidkommunikasjonsbane fra det nedre parti av det korresponderende kammer (31) til kammeret ovenfor.

6. Forankring ifølge krav 1, karakterisert ved at det innbefatter et antall luftffigivelsespassasjer (44), hvor hver korresponderer med en av kammerene (31), hvor hver luftfrigivningspassasje (44) definerer en fluidkommunikasjonsbane fra det indre av adkomstrøret (32) til det øvre parti av kammeret (31) som korresponderer til luftfrigivnings-passas jen (44) .

7. Forankring ifølge krav 4, karakterisert ved at det innbefatter et antall luftfrigivningspassasjer (44), hvor hver korresponderer med en av kammerene (31) hvor hver luftfrigivningspassasje (44) definerer en fluidkommuni-kas jonsbane fra det indre av adkomstrø ret (32) til det øvre parti av kammeret (31) som korresponderer til luftfrigivnings-passas jen (44) .

8. Forankring ifølge krav 4, karakterisert ved at forankringen (10) videre innbefatter et antall rør-formede forankringsseksjoner (14) tilpasset for forbindelse ende mot ende for å definere forankringen (10) og at adkomst-røret (32) innbefatter en rekke adkomstrørseksjoner (33), hvor hver forankringsseksjon (14) har montert i seg et av adkomst- rørseksjonene (33), hvilke adkomstrørseksjoner (33) har mot-satte ender med et muffeelement (38) ved en av endene og et tappelement (40) ved den andre av endene, hvilke tapp og muffeelementer (38, 40) er utformet slik at i respons til skjøting av tilstøtende forankringsseksjoner (14), entrer tappen (40) av en av adkomstrørseksjonene (33) muffen (38) til den andre av nevnte adkomstrørseksjon (33).

9. Forankring ifølge krav 8, karakterisert ved at den andre fluidpassasje (42) som korresponderer med hvert kammer (31) innbefatter minst en rørledning (50) som forløper parallelt med adkomstrørseksjonen (33) som korresponderer med kammeret (31), hvilke rørledning-(50) har en første evne i adkomstrørseksjonstappen (40) og en andre ende i adkomstrørseksjonmuffen (38).

10. Forankring ifølge krav 8, karakterisert ved at den andre fluidpassasje (42) som korresponderer med hvert kammer (61) innbefatter et kaskaderør (50) konsentrisk med og utvendig av adkomstrørseksjonen (33).

11. Forankring ifølge krav 10, karakterisert v e d at kaskaderø ret (50) tilknyttet hvert kammer (31) har en nedre ende og en øvre ende, hvilken nedre ende er plassert i nærheten av det nedre parti av det korresponderende kammer (31) og den øvre ende forlø per gjennom skottet (25) ved det øvre parti av det korresponderende kammer (31) inn i det neste kammer (31) ovenfor, hvorved når tilstrekkelig gass er innført i det korresponderende kammer (31) for å fylle det korresponderende kammer (31) nedad til nivået når kaskaderørets (50) nedre ende entrer all ytterligere gass innført i det korresponderende kammer (31) i kaskaderøret (50) og stiger gjennom kas-kaderøret (50) inn i det neste kammer (31.) ovenfor.