NO874946L

NO874946L - TENSION PLATFORM DEVICE.

Info

Publication number: NO874946L
Application number: NO87874946A
Authority: NO
Inventors: Petter Mowinckel
Original assignee: Peconor A S
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1989-05-29
Also published as: NO874946D0

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved strekkstagplattform med søyler som er innbyrdes forbundet ved hjelp av pontonger og hvor det forløper strekkstag fra plattformkonstruksjonen til sjøbunnen. The invention relates to a device for a tension rod platform with columns that are interconnected by means of pontoons and where tension rods extend from the platform structure to the seabed.

Strekkstagplattformer består vanligvis av tre eller flere søy-Tension rod platforms usually consist of three or more

ler som er forbundet til hverandre ved hjelp av pontonger. Plattformen holdes forankret ved hjelp av vertikale stag som er forspent ved at plattformen er trukket noe lenger ned enn sitt naturlige flyteleie slik at stagene holdes loddrette med kraf- are connected to each other by means of pontoons. The platform is held anchored by means of vertical struts which are pre-tensioned by the platform being pulled somewhat further down than its natural floating position so that the struts are held vertically with force

tig stramning og hindrer forflytning av plattformen,<p>lattfonn-konstruksjonens deplasement er således behjelpelig til å holde plattformkonstruksjonen på plass, idet typisk ca. 10-30 % av det totale deplasement benyttes til å holde plattformen stabil på denne måte. quiet tightening and prevents movement of the platform,<p>the displacement of the slatted construction is thus helpful in keeping the platform construction in place, as typically approx. 10-30% of the total displacement is used to keep the platform stable in this way.

Plattformens strekkstag står således under sterkt strekk. I tillegg til denne spennkraft vil stagene også bli belastet med andre statiske og dynamiske krefter, som skyldes vind, bølger og strøm. Slike krefter kan under harde værforhold utgjøre meget store tilleggsbelastninger og belastningen på strekkstagene utgjør således en kritisk del av hele plattformkonstruksjonen. Man har derfor forsøkt på best mulig måte å minimalise- The platform's tension rod is thus under strong tension. In addition to this tensile force, the struts will also be loaded with other static and dynamic forces, which are caused by wind, waves and currents. Such forces can under severe weather conditions constitute very large additional loads and the load on the tie rods thus forms a critical part of the entire platform construction. We have therefore tried in the best possible way to minimize

re de ytre påvirkninger eller omgivelsespåvirkninger på strekkstagene. re the external influences or environmental influences on the tie rods.

Et annet viktig trekk ved strekkstagplattformer er at krefte-fordelingen i stagene bør holdes fordelt jevnest mulig. En ujevn fordeling vil kunne gi et for høyt spenningsnivå i et stag, mens et annet stag blir så lite belastet at det er farlig for slakk. Ved slakke stag kan det også opptre skader på plattformen. I hardt vær må belastningen på stagene også være slik at de mest mulig jevnt holdes stramme hele tiden. Another important feature of tension rod platforms is that the force distribution in the rods should be kept as evenly distributed as possible. An uneven distribution could result in an excessively high tension level in one strut, while another strut is so lightly loaded that it is dangerous for slack. Damage to the platform can also occur if the struts are loose. In severe weather, the load on the struts must also be such that they are kept taut as evenly as possible at all times.

Den vanlige oppbygning av strekkstagplattformer idag er somThe usual construction of tie-rod platforms today is as

nevnt innledningsvis at plattformen utformes med tre eller flere søyler som i sitt endeområde er forbundet ved hjelp av pontonger. En slik konstruksjon er illustrert på tegningens mentioned at the outset that the platform is designed with three or more columns which are connected in their end area by means of pontoons. Such a construction is illustrated in the drawing

fig. 1. Strekkstågene kommer da enten ut av bunnen på søylene slik det er vist til venstre på figuren, idet stagene er festet høyere oppe i søylene, eventuelt helt opp ved selve plattformen. Det er imidlertid styrt og ført i utgangsområdet nederst på søylene, slik at strekkstagene kan anses å være festet på dette sted. Den andre variant er vist på figuren til høyre på fig. 1, hvor strekkstagene er festet på utsiden av søylene, men også her er festingen foretatt i det aller nederste området av søylene. fig. 1. The tension rods then either come out of the bottom of the columns as shown on the left of the figure, as the rods are fixed higher up in the columns, possibly all the way up at the platform itself. However, it is guided and guided in the exit area at the bottom of the columns, so that the tie rods can be considered to be fixed at this location. The second variant is shown in the figure to the right of fig. 1, where the tie rods are fixed on the outside of the columns, but here too the fixing is done in the very bottom area of the columns.

Ved påvirkning av kreftene i omgivelsene, spesielt strøm og vindforhold får plattformen en horisontal forskyvning, slik det er illustrert på tegningens fig. 2. Ved en slik forskyvning tilside vil plattformkonstruksjonen med sine strekkstag motvirke denne påvirkning ved utballansering av kreftene ved hjelp av stagstrekkets horisontalkomponent. Ekstra oppdrift som oppnås pga. at plattformen trekkes hoe ned bidrar til å øke denne horisontalkomponenten. Kreftene i strekkstagene øker dermed tilsvarende og vil gi en større belastning på disse. Resultanten av påvirkningen fra kreftene til omgivelsene og den horisontale komponent av strekkstagkreftene vil kunne forårsake et krengende moment som igjen fører til variabelt strekk i stagene med størst strekk på lo side. Under the influence of the forces in the surroundings, especially current and wind conditions, the platform undergoes a horizontal displacement, as illustrated in the drawing's fig. 2. In the event of such displacement to the side, the platform construction with its tension rods will counteract this influence by balancing the forces using the horizontal component of the tension rods. Extra buoyancy that is achieved due to that the platform is pulled down contributes to increasing this horizontal component. The forces in the tie rods thus increase accordingly and will place a greater load on them. The resultant of the influence of the forces of the surroundings and the horizontal component of the tie rod forces will be able to cause a heeling moment which in turn leads to variable tension in the rods with the greatest tension on the leeward side.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å forbedre en slik konstruksjon for å oppnå en strekkstagplattform hvor det nevnte krengende moment minimaliseres, slik at dette ikke fører til uballanse i kraftfordelingen på stagene. The purpose of the present invention is to improve such a construction in order to achieve a tie-rod platform where the mentioned tilting moment is minimized, so that this does not lead to an imbalance in the force distribution on the rods.

Hensikten med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en platt-form som på en bedre måte vil kunne ta hånd om de statiske'omgivelseskrefter som utøves på konstruksjonen. The purpose of the invention is thus to provide a platform which will be able to take care of the static environmental forces exerted on the structure in a better way.

Disse hensikter oppnås ved en anordning som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. These purposes are achieved by a device which is characterized by what appears in the requirements.

Ved å anordne festepunktet for strekkstagene høyere oppe på søylene og ideelt i samme høyde som resultanten av de statiske miljøkreftene, vil man få en signifikant reduksjon av statisk krengende moment. En slik plassering av festestedene er fortrinnsvis begrenset til å ligge under skvalpesonen for å unngå fare for kollisjoner med anløpende skip. Dersom festepunktene ligger ovenfor skvalpesonen bør plattformen utstyres med beskyttelsesanordninger for å minimalisere risikoen for kolli-sjon. By arranging the attachment point for the tie rods higher up on the columns and ideally at the same height as the resultant of the static environmental forces, you will get a significant reduction of static overturning moment. Such a location of the attachment points is preferably limited to lying below the splash zone to avoid the risk of collisions with approaching ships. If the attachment points are above the splash zone, the platform should be equipped with protective devices to minimize the risk of collision.

Under ekstreme værforhold vil en strekkstagplattform kunne få en horisontalbevegelse som tilsvarer en vinkel mellom vertikal-planet og strekkstag på f.eks. 5-10°. Dette kan medføre fare for kontakt mellom plattformsøyler og stag. Dette problem kan løses ved en skråvinkling av søylene. Andre muligheter kan være å trekke strekkstagfestet lenger ut fra periferiområdet av søy-lene, eventuelt avtrappe søylekonstruksjonen i retning nedover. Under extreme weather conditions, a tie rod platform will be able to have a horizontal movement that corresponds to an angle between the vertical plane and the tie rod of e.g. 5-10°. This can cause a risk of contact between platform columns and struts. This problem can be solved by slanting the columns. Other possibilities could be to extend the tension rod attachment further from the peripheral area of the columns, possibly tapering off the column construction in a downward direction.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres nærmere ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegning, som viser: Fig. 1 eksempler på kjente anordninger ved strekkstagplattformer, vist i rent skjematiske riss, In the following, the invention will be illustrated in more detail with the help of design examples which are shown in drawings, which show: Fig. 1 examples of known devices for tension rod platforms, shown in purely schematic views,

fig. 2 kreftepåvirkningen på strekkstagplattformer fra omgivel-sesforholdene, fig. 2 the impact of forces on tension rod platforms from the surrounding conditions,

fig. 3 et skjematisk riss som illustrerer den første utførel-sesform for en anordning i henhold til oppfinnelsen, og fig. 3 a schematic diagram illustrating the first embodiment of a device according to the invention, and

fig. 4 et tilsvarende riss av en annen utførelsesform for oppfinnelsen . fig. 4 a corresponding drawing of another embodiment of the invention.

Som nevnt ovenfor illustrerer fig. 1 to kjente anordninger av strekkstagene ved strekkstagsplattformer, som på alle figurer er betegnet med 1. Strekkstagene er betegnet med 2 og er som illustrert på figuren til venstre festet inne i søylene 3 og fastholdt og styrt i utføringsområdet i bunnen av søylene 3, mens de på utførelsen til høyre er festet i underkant av søyle-benene i området ved pontongen 4. I utførelsen til venstre er det vanligvis inne i søylen anordnet diverse hydrauliske stram-meinnretninger for strekkstagene. As mentioned above, fig. 1 two known arrangements of the tension rods at tension rod platforms, which in all figures are denoted by 1. The tension rods are denoted by 2 and, as illustrated in the figure on the left, are fixed inside the columns 3 and held and guided in the execution area at the bottom of the columns 3, while they on the version on the right is attached to the underside of the column legs in the area by the pontoon 4. In the version on the left, various hydraulic tensioning devices for the tie rods are usually arranged inside the column.

Fig. 2 illustrerer som også innledningsvis nevnt de miljøkref-Fig. 2 illustrates, as also mentioned at the beginning, the environmental requirements

ter som påvirker en slik plattformkonstruksjon. Det er med piler A og B illustrert de horisontale påvirkningskrefter som virker på plattformen grunnet strøm og vind og som fører til momentkrefter M. ter that affect such a platform construction. Arrows A and B illustrate the horizontal impact forces which act on the platform due to current and wind and which lead to moment forces M.

På tegningens fig. 3 er det vist en plattformkonstruksjon 1 somIn the drawing's fig. 3 shows a platform construction 1 which

er utformet med anordningen•i henhold til oppfinnelsen. Ved denne konstruksjon er søylene 3 i sitt "nedre område utformet koniske. Strekkstagene er her festet til søylen i periferi- is designed with the device according to the invention. In this construction, the columns 3 are conical in their "lower area. The tension rods are here attached to the column in the periphery

området og så høyt som mulig, fortrinnsvis like under skvalpesonen, slik at omgivelseskreftene som er antydet med pilene A area and as high as possible, preferably just below the splash zone, so that the ambient forces indicated by the arrows A

og B ikke lenger får så stor innvirkning som i tilfellet vist på fig. 2. Det skulle være klart av pilillustrasjonen at hermed også momentet M vil være vesentlig mindre ved en slik festing av strekkstagene. Man har videre den fordel at strekkstagfestet ville være lett å inspisere da det ligger åpent til. For å and B no longer has as great an impact as in the case shown in fig. 2. It should be clear from the arrow illustration that the moment M will also be significantly smaller with such an attachment of the tie rods. It also has the advantage that the tie rod attachment would be easy to inspect as it is open. In order to

unngå beskadigelser av søylekonstruksjonene ved omgivelses-belastningen er søylene fortrinnsvis korts\ivke utformet slik at sel ved maksimal omgivelsesbelastning en kontakt mellom strekkstag og søyle unngås. En slik konisk søylekonstruksjon gir også andre fordeler som ikke skal nærmere berøres her, idet disse trekk ikke utgjør noen del av oppfinnelsen. to avoid damage to the column constructions due to the ambient load, the columns are preferably designed short so that contact between tension member and column is avoided at maximum ambient load. Such a conical column construction also provides other advantages which shall not be touched upon here, as these features do not form any part of the invention.

Fra plattformen er stigerør ført ned til sjøbunnen på kjentFrom the platform, risers are led down to the seabed at a known distance

måte slik det skjematisk er illustrert på figuren.way as schematically illustrated in the figure.

Fig. 4 viser en tilsvarende konstruksjon hvor kun søylekonst-ruksjonen er endret med det samme formål som ved konstruksjonen på fig. 3. Fig. 4 shows a corresponding construction where only the column construction has been changed with the same purpose as with the construction in fig. 3.

Festingen av strekkstagene bør som nevnt ligge høyest mulig ogAs mentioned, the fastening of the tie rods should be as high as possible and

i alle tilfelle høyere enn pontongkonstruksjonen.in any case higher than the pontoon structure.

Ved utformingen i henhold til fig. 3 og 4 vil forskjellen i påvirkning av stagene på lo og le side reduseres drastisk og maksimalstrekket vil bli tilsvarende redusert. In the design according to fig. 3 and 4, the difference in the influence of the struts on the port and lee side will be drastically reduced and the maximum stretch will be correspondingly reduced.

Under ekstreme værforhold vil som nevnt strekkstagplattformen få en horisontalbevegelse som tilsvarer en vinkel mellom verti-kalplanet og strekkstag på f.eks. 5-10°. Ved den viste utfø-relse er dette problem løst med skråvinklingen av søylene, men andre muligheter kunne som nevnt være å trekke strekkstagfestet lenger ut fra periferiområdet av søylene, eventuelt avtrappe søylekonstruksjonen i retning nedover. Under extreme weather conditions, as mentioned, the tie rod platform will have a horizontal movement that corresponds to an angle between the vertical plane and the tie rod of e.g. 5-10°. In the embodiment shown, this problem is solved with the slanting of the columns, but other possibilities could, as mentioned, be to pull the tension rod attachment further out from the peripheral area of the columns, possibly tapering off the column construction in a downward direction.

Strekkstagplattformer er kun tenkt som produksjonsenheter av hydrokarboner. Disse er ført til plattformen gjennom stive stigerør 6 av stål. Av hensyn til sikkerhetsspørsmål ved dekks-utforming blir disse gjerne plassert i den ene enden av dekket, motsatte boligkvarter ol. Dermed må plattformen også være utformet slik at man unngår kontakt mellom stigerør og platt-form. Rent konstruktivt vil plattformen dermed bestå fortrinnsvis av koniske eller skjevt uthengende søyler med strekkstagene forankret på utsiden av søylene, festet like under skvalpesonen. Dermed unngås kollisjoner mellom strekkstag og over-flatefartøyer, samtidig som strekkstagforankringene er lett å inspisere, ved konisk utforming av søylene har man også forde-len av at pontongen 4 kan utformes større. Tie rod platforms are only intended as hydrocarbon production units. These are led to the platform through rigid steel risers 6. Due to safety issues with deck design, these are often placed at one end of the deck, opposite living quarters etc. Thus, the platform must also be designed in such a way as to avoid contact between the riser and platform form. From a structural point of view, the platform will thus preferably consist of conical or obliquely projecting columns with the tie rods anchored on the outside of the columns, fixed just below the splash zone. Collisions between tension rods and surface vessels are thus avoided, while the tension rod anchorages are easy to inspect, with the conical design of the columns you also have the advantage that the pontoon 4 can be designed larger.

Mange modifikasjoner vil være mulig innenfor rammen av oppfinnelsen. Many modifications will be possible within the scope of the invention.

Claims

1.A northing by tension rod platform with columns (3) which are interconnected by means of pontoons (4) and where tension rods (2) extend from the platform structure (1) to the seabed, characterized by the tension rods (2) being attached to the platform structure, respectively its columns (3) in the peripheral area, the attachment point (5) being arranged higher than the upper part of the structure's pontoon (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the attachment points (5) are arranged at the bottom of the splash zone.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the columns (3) are given a known per se conical shape, the conicity being adapted to the maximum calculated angle of inclination for the tie rods.

4.A northing according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surfaces of the columns (3) are sloped inwards at an angle adapted to the maximum angle of inclination for the struts.