NO890489L - Anordning for overfoering av vaeske, luft og elektrisk kraft mellom en turret og skipsdekk paa et olje/gass produksjonsfartoey. - Google Patents

Description

Anordning for overforing av veske, luft og elektrisk kraft mellom en turret

og skipsdekk pa et olje/gass produksjons f artoy.

Ved produksjon av olje og gass fra flytende produksjonsskip er skipet ofte holdt pa plass av en såkallt turret som igjen er forankret ved hjelp av et forankringssystem til havbunnen.

Turreten er normalt installert pa den forrerste tredjedel av skipet og er båret av et lagersystem (hjul, ruller, glidelager eller lignende ) montert pa skipets dekk. Lagersystemet er i stand til a ta vertikale og horisontale krefter samt momenter fra forankringssystemet.

Opplagringen tillater skipet å rotere rundt turreten og pa denne måte stille seg inn i den retning som gir de minste miljøkrefter og dermed de minste forankringskrefter på turreten.

Stigerorene som er brukt til å lede olje eller gass fra bronnhodet på havbunnen er koblet til turreten slik at den produserte olje eller gass vil stromme opp på denne.

Produksjonsskipets prosessanlegg ligger normalt på skipets hoveddekk og den produserte olje eller gass er normalt lagret i tanker i skipsskroget under prosessanlegget.

Ved at den produserte olje eller gass strommer opp pa turreten og prosesseres på skipsdekket som roterer rundt turreten må oljen og/eller gassen overfores fra turret til prosessenheten via en fleksibel anordning som tillater uavbrutt overforsel selvom skipet roterer kontinuerlig.

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer derfor en anordning til overforing av veske, luft, elektrisk kraft etc. mellom den forankrede turreten (som er tilnermet stasjonær i forhold til havbunnen) og skipsdekket på olje/gass produksjonsfartoyet der fartoyet er holdt på plass av turreten, men fri til å rotere rundt denne.

De idag brukte teknikker for overforing mellom turret og skipsdekk består hovedsakelig av de folgende: 1: Svivel system montert over turreten på et dekk eller lignende som er fast forbundet med skipets dekk og roterer med dette der svivelen (svivlene) er for bundet med et grenror på turreten ved fleksible slanger og der svivelens ene del roterer i motfase til skipet og på denne måte tillater kontinuerlig overforing. Ved behov for en overforing er normalt brukt aksiale svivler mens en hvor flere overføringer er nodvendig bruker toroidale svivler hvor den ene er montert på toppen av den andre og hvor de fleksible slangene fra turreten er koplet til innsiden av toroiden og tilkoplingen til skipets dekk på utsiden av toroiden.

2: Et dobbelt system av feksible slanger/ledninger der slangene er i ene enden fast forbundet til forgreningsroret på turreten og i den andre enden har fjernstyrte koblinger som er festet til en vogn. Vognen gar pa skinner under dekket over turreten og koblingene kan flyttes fra koblingspunkt til koblingspunkt etter som skipet rotere.

Ved at der er to systemer, kan forbindelsen mellom skipet og turreten opprettholdes kontinuerlig ved at det ene systemet forblir tilkoplet mens det andre systemet omkobles.

3: Slanger montert mellom et grenror på utsiden av turreten og en trommel som står med fast moment slik at slangen blir kveilet opp på utsiden av turreten (denn fungerer som en oppspolings / avspolingstrommel) etter som skipet roterer.

Disse metodene har de folgende begrensninger:

Ved at man i mange tilfeller onsker å ha mulighete til å utfore boring av produksjonsbronner igjennom den samme turreten fra et boredekk over denne vil bruk av svivelsystemer oppta den plass en må bruke ved boring da både svivlene og boresystemet vil måtte operere i den vertikale rotasjonsakse for turreten.

Dette medforer at om en onsker å bore må en forskyve svivelsystemet ut av senter. Ved at man lar tilkoblingsslangene mellom svivel og turret vere montert vil disse, når skipet roterer, kveile seg rundt boreroret (stiger8ret) og etter en viss rotasjon måtte frakoples.

De toroide svivlene er i seg selv tunge i vekt og vil ved flere overføringer lett komme opp i 1500kN og ha en hoyde på 8000 til 10000 mm. De vil derfor selv om de kan flyttes oppta en vesentlig del av plassen på boredekket og hindre boreoperasjonen.

Ved bruk av det doble system av fleksible slanger vil en måtte kople om relativt ofte da slangene kun tillater en rotasjon på 90 till20 grader f3r omkopling.

Videre vil slangene som henger under boredekke ta opp en stor del av området og dermed hindre annet arbeid i området deriblandt transport av utblås-ningsventil som må senkes ned på bronnhodet for boring kan igangsettes. Siden to slangestasjoner er nodvendig for dette systemet medforer det at roilropplegget og arrangementet av avstengningsventil blir kompliser og vil ta opp mye plass under boredekket.

Ved at omkobling ventes å måtte foretaes ofte er sjansen for at uhell skal oppstå slik at hydrokarboner strommer ut vesentlig slik at sikkerheten ved systemet i bruk er dårligere enn for et system der en ikke trenger å koble om

eller der omkobling er nodvendig relativt skjelden .

Systemet som lar slangene kveiles opp på turreten etter som denne roterer tillater rotasjon opp til 360 grader begge veier. Dette gir vesentlig bedre fleksibilitet enn for systemet med to slangestasjoner og krever derfor at omkobling skjer relativt skjeldent. Systemet er imid-lertid tidskrevende å kople om da det krever at en frakopler slangene og bruker slan-getrommelen på dekk til å trekke slangen rundt turreten for den kan koples til igjen og tillate ny 360 grader rotasjon. Slangetromlene på dekk er også plasskrevende da disse kan ha en diameter pa 6 meter og kun en slange koples til hver trommel.

Oppfinnelsens hensikt er å avhjelpe eller redusere manglene ved de eksisterende overføringssystemer. Dette oppnåes ifolge oppfinnelsen ved at en monterer over-føringssystemet rundt turreten slik at en holder turret senteret fritt for de operasjoner en skal utfore der under boring og bronnvedlikehold.

Andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av patentkravene og de utforelseseksempler pa oppfinnelsen som skal beskrives i det følgende under henvisning til tegnin-gene. Fig.l Vise et flytende produksjonsskip i snitt med turreten, forankringsarrangementer, boredekket og hvor det inngår et overføringssystem if<5lge oppfinnelsen. Fig.2 Viser en planskisse av turret hvor det inngår et overføringssystem ifolge oppfinnelsen.

Fig.3 Viser en forenklet prisippskisse av overføringssystemet ifolge oppfinnelsen

Fig.4 Viser detaljer av overføringssystemet ifolge oppfinnelsen.

Produksjonsskipet på fig.l er av den turretforankrete typen. BcJlgelinjen angir havoverflatens nivå og turreten med det ovre turretdekk er vist i snitt (indikert i tykk strek). Over turretens ovre dekk 1 er et boredekk 2 hvorpå der er montert et boretårn 3. Turreten hviler på et lagersystem 4.

Rundt turreten er vist et overforingssystem bestående av en vogn med slanger som ifolge oppfinnelsen generellt er betegnet med 5. Overføringssystemet er generellt vist med tilkoblingspunkter 6 for slangene til turret og til skipsdekk. Et system 7 for a trekke over-føringssystemet med rundt etter som skipet roterer samt,et mekaniske driftssystem 8 for a rotere overføringssystemet rundt turreten om en onsker a frakople til turret eller til skip og justere tilbake for å tillate ytterligere rotasjon utover tilnermet 360 grader.

Fig. 2 viser turret i plan med overføringssystemet 5 ifolge oppfinnelsen montert rundt turreten. Systemet er vist rundt turreten da det er onskelig å holde det på skipets hoveddekk men det er heller ikke noe i veien for at det for eksempel kan monteres hen gende inn under boredekket eller andre steder så lenge det roterer om den vertikale aksen av turreten.

Figuren viser en ringformet vogn 9 som kan vere endelos som vist, utfort som en fag-verksstruktur eller lignende samt systemets tilkopling til turreten 6. Under vognen er vist foringer / styringer 19 som skal holde slangene 12 i den ringformete banen rundt turreten etter som skipet (og vognen) roterer om denne. Fig. 3 viser forenklet overføringssystemet brettet ut. Systemet er montert rundt turret i en ring men prinsippet for systemets operasjon og den rotasjonsmulighet systemet tillater illustreres bedre forenklet, utbrettet. Overføringssystemet omfatter den ringformete vognen 9. Den har montert to tromler 10 som også kan bestå av ruller som vist på fig.2, en i hver ende, og styringer / foringer 11, eksempelvis ruller, langs toppen av vognen. Slanger og kabler 12 for overforing av veske og/eller gass samt elektrisk kraft og signal er montert til begge sider (mot og medurs) fra et tilkoblingsgrenror 21 på skipets dekk, underifra og rundt endetrommelen 10, over (hvilende pa) topprullene 11 og inn på tilkoblingsgrenroret 13 på turreten. Fig.4 viser detaljer av overføringssystemet med endetrommelen 10 og foringsrullene/topprullene 11. Viretrekket 7 (for rotasjon avsystemet når det er tilkoplet turreten) er festet fra tilkoplingsstykket 18 på skipets dekk til begge sider (moturs og medurs) en eller flere vire til hver side over endetromlene 10 hvilende på toppruller / sideruller 14 og videre festet til tilkoplingsstykket 17 pa turreten. Driftssystemet 8 for tilbakerotasjon av over-føringssystemet der rotasjon utover 360 graderer er nødvendig er vist i prinsipp som tan-nstangsdrift men wire, kjede eller annen form for drift kan også benyttes.

Reservetilkoplingssystemet 15 er vist med reserveslangene 19 eksempelvis hengende fra et dekk over turreten. Skinnesystemet 16 for opplagring av overføringssystemet, op-pkoblingsgrenroret til turret 13 og til skip 21 og overforingsslangene 12 er vist. For tilkopling til turret og for tilkopling til skipet er vist koplingsstykker 17 og 18 som også tjener som festepunkt for wiretrekket 7.

Det viste utforelseseksempel på oppfinnelsen fungerer som folger.

Oppkoplet i noytralstilling befinner overføringssystemet seg i stilling som vist på fig.2.

Det vil si at oppkoblingspunktet mellom overføringssystemet og turret/skip befinner seg midt imellom endetromlene det vil si at halve lengden av overføringssystemet ligger til ene siden av oppkoplingspunktet (medurs) mens den andre halvdel ligger til den andre siden av oppkoplingspunktet (moturs). Oppkoplingspiunktet på skipet ligger like over oppkoplingspunktet på turreten. Viretrekket er festet til oppkoblingsstykket 17 til turret, over endetommel 10 og tilbake til oppkoblingsstykket 18 til skipet. Overforingsslangene 12 er lagt en til hver side av oppkoplingsgrenroret 13 til turret, over endetrommel 10 og tilbake til opkoblingsgrenroret 21 til skipet slik at en kan legge to overføringer i hver rad radiellt utenfor turreten.

Viretrekket 7 er strammet opp slik at kreftene ved rotasjon av overforingsarrangementet blir tatt av viern og ikke av slangene. Oppstrammingen kan skje ved åbruke en skrue eller ved at den ene enden av viren er festet i en sylinder (hydraulisk, luft eller lignende) som holder viren i strekk.

Ved at skipet roterer relativt til turreten vil overforingsarrangementet bli dradd rundt i overfoVingsviren ved at denne er festet til skipets oppkoplingsstykke og roterer med dette den distanse skipet roterer. Slangene 12 som er lagt i en tilsvarende sloyfe som over-f6ringsviren vil bli trukket med rundt og da oppkoplingsstykket 18 til skipet beveger seg dobbelt så langt som overforingsarrangementet vil slangene 12 også bevege seg relativt til overforingsarrangementet, en bevegelse som vil bli tatt opp ved at topp og enderuller blir bragt i rotasjon av slangenes bevegelse.

Da viren er lagt i en sloyfe rundt endetrommelen 10 til begge sider vil overføringssystemet (endetrommelen) bevege seg halve distansen skipet roterer (see fig. 3). Når skipet har rotert en omdreining til den ene eller den andre siden vil igjen oppkoplingsstykket til turreten 17 befinne seg over oppkoplingsstykket til skipet 18 men endetrommelen vil nå befinne seg direkte under oppkoplingsstykket til turreten (direkte over. oppkoplingsstykket til skipet) slik at ytterliger rotasjon i samme retning ikke er mulig. Overforingssystemet har i denne stilling rotert bortimot 360 grader til en retning.Dette betyr at overføringssys-temet tillater borimot 360 graders rotasjon av skipet til hver side, totalt bortimot 720 grader

360 graders rotasjon til hver side ansees for a dekke den nodvendige rotasjon i de aller fleste tilfeller. Om ytterligere rotasjone er nodvendig kan dette hvis veret tillater det gjores ved at skipet bruker sitt maskineri til å dreie tilbake slik at ytterligere 360 grader rotasjon er mulig. Om dette ikke kan gjores på grunnen av verbegrensning tillater systemet at turreten kan låses i stilling og reservekoplingssystemet 15 sammenkoples med reserveslangene 19. Nar dette er gjort stenges overføringssystemet 5 og frakoples ved oppkoplingsstykket 17. til turret (eller 18 til skipet). Tilkopling til skipet opprettholdes derved gjennom reservekoplingssystemet 15. Driftssystemet 8 brukes deretter til å aktivt kjore overforingssystemet 5 en omdreining tilbake hvoretter oppkoplingsstykket koples til turret igjen. Overforingssystemet opnes, reservekoplingssystemet 15 stenges og frakoples, driftsystemet 8 frikoples hvoretter skipet igjen kan rotere ytterligere tilnermelsesvis 360 grader til hver retning.

Det vil vere åpenbart for en fagmann at visse utforelseseksempler kan varieres på mange måter innenfor oppfinnelsens ramme. Dette gjelder for eksempel valg av drift for rotasjon av overforingssystemet, måten overforingssystemet er koplet til turret og skip, hvordan overforingssystemet er lagretpa dekk av skipet og hvor på skipet systemet er montert og så videre.

Claims (9)

1. Overforingsanordning 5 for vesk, luft og elektrisk kraft for bruk fra en turret eller en lignende anordning for forankring av flytende produksjonsskip til skipets dekk k a r a k t i sert ved en slangeberende/ ledningsberende vogn 9 som er bevegelig langs en bane 16 koaksialt anbragt på utsiden av turreten

2. Overf6ringsanordning ifolge krav lkaraktisert ved at vognen utgjores av en sirkuler hovedramme med påmontert endetromler 10 i begge ender og lederuller 11 langs hovedrammen.

3. Overforingsanordning ifSlge krav lkaraktisert ved at den er utstyrt med et eller flere wiretrekk 7 montert i sloyfe til begge side av et grenror 13 tilkoplet et koplingsstykke 17 til turreten over toppruller 11, rundt enderuller 10, og til et grenror 12 tilkoplet et koplingsstykke 18 til skipet.

4. Overforingsanordning ifolge krav 3karaktisert ved at koplingsstykket 17 til turreten og 18 til skipet er utfort i et stykke.

5. Overforingsanordning iffilge krav lkaraktisert ved at den er utstyrt med overforingsslanger 12 for veske og luft samt elektrisk kabler 12 for signal og kraft montert i sloyfe til begge sider fra oppkoplingsgrenr&V et 13 til turret, over topprullene 11, rundt endetromlen 10 og til oppkoplingsgrenroret 21 til skip.

6. Overforingsanordning ifolge krav 4karaktisert ved at oppkoplingsstykket mot turret 17 og/eller mot skip 18 kan avstenges med ventiler og frakople.

7. Overforingsanordning ifolge krav lkaraktisert ved at den er utstyrt med et driftssystem 8 som kan rotere anordningen uavhengig av skipet ved at koplingsstykket til turret 17 eller koplingsstykket til skipet 18 frakoples turret eller/og skipet.

8. Overforingsanordning ifolge krav 7karaktisert ved at driftssystem 8 kan frikoples slik at anordningen 5 fritt kan rotere rundt turreten.

9. Overforingsanordning ifolge krav lkaraktisert ved at et reservekoplingssys-tem 15 kan tilkoples reserveslanger 19 og på den måten opprette en alternativ kopling mellom turret og skip.