SE438691B - SEA PLATFORM, SPECIAL FOR ARCTIC CONDITIONS - Google Patents
SEA PLATFORM, SPECIAL FOR ARCTIC CONDITIONSInfo
- Publication number
- SE438691B SE438691B SE7900192A SE7900192A SE438691B SE 438691 B SE438691 B SE 438691B SE 7900192 A SE7900192 A SE 7900192A SE 7900192 A SE7900192 A SE 7900192A SE 438691 B SE438691 B SE 438691B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- platform
- ice
- walls
- angle
- horizontal plane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/0017—Means for protecting offshore constructions
- E02B17/0021—Means for protecting offshore constructions against ice-loads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Revetment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Description
lO 15 20 25 30 35 40 7900192-1 2 förhållanden, vilken hölls vid Norges tekniska högskola i Trondheim 13-30 augusti 1971. Ett annat dokument av intresse är Ben C. Gerwick, Jr. och Ronald R. Lloyd "Design and Construction Procedures for Froposed Arctic Offshore Structures" som presenterades vid Offshore Technology Conference i Houston, Texas, april 1970. lO 15 20 25 30 35 40 7900192-1 2 conditions, which was held at the Norwegian University of Technology in Trondheim August 13-30, 1971. Another document of interest is Ben C. Gerwick, Jr. and Ronald R. Lloyd "Design and Construction Procedures for Froposed Arctic Offshore Structures "presented at Offshore Technology Conference in Houston, Texas, April 1970.
Då ett isflak rör sig i förhållande till och i kontakt med den sluttande ytan hos en konisk konstruktion kommer det att stiga utefter denna yta. Isflakets lyftning orsakar bildandet däri av initialsprickor, som sträcker sig radiellt utåt från kontaktpunkten.When an ice floe moves in relation to and in contact with it sloping surface of a conical structure it will rise along this surface. The lifting of the ice floe causes the formation of it initial cracks, which extend radially outwards from the point of contact.
Därefter bildas sprickor i omkretsriktningen, vilket gör att is- flaket sönderbrytes i kilformiga stycken. Den ungefärliga total- kraft som utövas på en konisk konstruktion består då av den kraft som erfordras för att bryta isflaket genom böjning, dvs. den kraft som erfordras för att bilda radiella initialsprickor eller därefter sprickor i omkretsriktningen, och kraften av de brutna isstycken som klättrar på konstruktionens yta och verkar mot denna.Thereafter, cracks are formed in the circumferential direction, which causes the flake is broken into wedge-shaped pieces. The approximate total force exerted on a conical structure then consists of that force required to break the ice floe by bending, i.e. the power required to form radial initial cracks or thereafter cracks in the circumferential direction, and the force of the broken ice cubes which climbs on the surface of the structure and acts against it.
Den kraft som sammanhänger med bildandet av radial- och omkrets- riktade sprickor i isflaket är primärt en funktion av de speciella mekaniska och geometriska egenskaperna hos den is som stöter mot plattformen. Klättringskraften orsakas av de brutna isstycken som verkar mot plattformen och är sålunda beroende av plattformens area ovanför vattenlinjen. För att reducera de sammanlagda iskrafter som påföres en konisk konstruktion är det därför alltid önskvärt att hälla konstruktionens diameter i vattenlinjen så liten som möj- ligt. törre ismassor, såsom packisvallar, som stöter mot en konisk konstruktion, lyftes längs den sluttande ytan på denna, varigenom packisen brister genom böjning. På samma sätt som vid isflak kom- mer en radiell spricka att bildas i vallen vid anslagspunkten, och bildandet av en radiell spricka följes av bildande av "gångleds- sprickor" som uppstår på relativt större avstånd från konstruk- tionen. Dâ ísvallen fortsätter att röra sig på konstruktionen kom- mer den att brytas i stora isblock som faller bort från konstruk- tionen.The force associated with the formation of radial and circumferential Directed cracks in the ice floe are primarily a function of the special ones the mechanical and geometric properties of the colliding ice the platform. The climbing force is caused by the broken ice pieces that acts against the platform and is thus dependent on the platform area above the waterline. To reduce the total ice forces which is applied to a conical construction, it is therefore always desirable to pour the diameter of the structure into the waterline as small as possible ligt. dry ice masses, such as pack ice embankments, which strike a conical construction, was lifted along the sloping surface thereof, whereby the pack ice breaks through bending. In the same way as with ice floes, more a radial crack to form in the dike at the point of impact, and the formation of a radial crack is followed by the formation of " cracks "that occur at relatively greater distances from the tion. As the ice wall continues to move on the structure, more it to be broken into large blocks of ice that fall away from the construction tion.
Såsom redan nämnts är den kraft som en packisvall utövar mot en konstruktion betydligt större än kraften från ett isflak. Den ungefärliga totala kraft som utövas på en konisk konstruktion av en isvall är en kombination av den kraft som erfordras för att bry- ta isvallen genom böjning och den kraft som orsakas av de brutna isstyckena, vilka bildas vid bristningen av isflaket som rör sig 79o0192~1 3 framåt framför packisvallen, klättrar upp på konstruktionens yta och verkar mot denna. De stora isblock som bildas när en isvall brister genom böjning tenderar icke att klättra på konstruktionens yta. Klätt- ringskraften utövas därför huvudsakligen av stycken av flakis som 5 skjutes upp på konstruktionens yta.As already mentioned, the force that a pack ice wall exerts is against a structure significantly greater than the force from an ice floe. The approximate total force exerted on a conical structure of an ice rink is a combination of the force required to break take the ice bank by bending and the force caused by the broken the pieces of ice which are formed by the rupture of the moving ice floe 79o0192 ~ 1 3 forward in front of the packing wall, climbs up on the surface of the structure and acts against this. The large ice blocks that form when an ice sheet breaks by bending does not tend to climb on the surface of the structure. Dressed- the driving force is therefore exerted mainly by pieces of flakis which 5 is pushed up on the surface of the structure.
Enär konstruktioner i vatten med stora ismassor utsättas för relativt större iskrafter, måste de byggas tillräckligt starka för att motstå dessa större krafter. Användningen av de hittills kända bottenburna koniska konstruktionerna erfordrar att konstruktionen stödes medelst ytterligare fundament, exempelvis pålning. Emellertid skulle detta öka anläggningskostnaderna och byggtiden. Utan ytter- ) ligare fundamentstöd skulle konstruktionen behöva byggas större och starkare för att motstå de större iskrafterna, vilket skulle erfordra en ökning av konstruktionens diameter i vattenlinjen. Emellertid skulle detta öka den del av den totala iskraften, som sammanhänger med klättringen av isstycken på konstruktionen, enär klättringskraf- ten är proportionell mot konstruktionens area ovanför vattenlinjen.Since structures in water with large masses of ice are exposed to relatively larger ice forces, they must be built strong enough for to withstand these greater forces. The use of the hitherto known bottom-supported conical structures require the structure supported by additional foundations, such as piling. However this would increase construction costs and construction time. Without external ) more foundation support, the structure would need to be built larger and stronger to withstand the greater ice forces, which would require an increase in the diameter of the structure in the waterline. However this would increase the part of the total ice power, which is related with the climbing of pieces of ice on the structure, since climbing is proportional to the area of the structure above the waterline.
För en mycket stor vattenlinjediameter hos en konisk konstruktion skulle denna del av kraften vara väsentligt större än den kraft som erfordras för att bryta påstötande is genom böjning.For a very large waterline diameter of a conical construction this part of the force would be significantly greater than the force that required to break offensive ice by bending.
Följaktligen blir depnuvarande koniska konstruktioner som ut- föres tillräckligt starka för att motstå krafterna från större is- massor dyrare att bygga och att installera än de som konstrueras enbart för att motstå krafterna från påstötande isflak. I själva 25 verket skulle dessa konstruktioner bli så tunga att byggkostnaderna ) blir prohibitiva. Föreliggande uppfinning avser en havsplattform som är i stånd att motstå krafterna från stora påstötande ismassor och som samtidigt är utförbar vad byggkostnader och dimensioner be- träffar.Consequently, the present conical constructions which are strong enough to withstand the forces of greater ice lots more expensive to build and install than those being constructed only to withstand the forces of impending ice floes. In themselves As a result, these constructions would be so heavy that the construction costs ) becomes prohibitive. The present invention relates to a sea platform which is able to withstand the forces of large repulsive masses of ice and which at the same time is feasible in terms of construction costs and dimensions hits.
Uppfinningen avser en havsplattform som är byggd för arktisk havsmiljö med flakis och andra större ismassor, exempelvis pack- isvallar. Havsplattformen enligt uppfinningen utmärkes åv aft den innefattar en underdel som i huvudsak har formen av en första 10 20 30 stympad kon, vars väggar lutar med en vinkel i förhållande till 35 horisontalplanet för att bilda en rampyta för upptagande av ís- massor som rör sig i förhållande till och í kontakt med plattformen, och som är avsedd att fixera plattformen vid havsbottnen, och en överdel som är kouxiellt nnhringbar ovanpå underdelen och som 1 huvudsak har formen av en andra stympad kon, vars väggar lutar med en 40 Víflkßl í förhållande till horísontalplanet för att bilda en ramnyta ff! 10 15 20 ZS 30 35 40 71900192-1 -- '..:.~. ;-. - för upptagande av ismassor som rör sig i fgrhñllnndc till och i kontakt med platt- formen, varvid lutningsvinkcln mot horisontulplnnct av övcrdclcns väggar är större än lutníngsvinkeln mot horisontalplanct av underdelens väggar, och tvärsektions~ diametern hos den andra stympade koncn som bildar överdelen icke överstiger mot- svarande tvärsektionsdiameter vid toppen av den första stympade konen som bildar underdclcn.The invention relates to a sea platform built for the Arctic marine environment with flakes and other major ice masses, such as ice rinks. The sea platform according to the invention is also characterized by it comprises a lower part which is substantially in the form of a first 10 20 30 truncated cone, whose walls are inclined at an angle relative to Horizontal plane to form a ramp surface for receiving ice. masses moving in relation to and in contact with the platform, and which is intended to fix the platform to the seabed, and a upper part which is coaxially attachable on top of the lower part and which 1 essentially has the shape of a second truncated cone, the walls of which slope with one 40 Ví fl kßl in relation to the horizontal plane to form a frame surface ff! 10 15 20 ZS 30 35 40 71900192-1 - '..:. ~. ; -. - for absorbing ice masses moving in relation to and in contact with the shape, the angle of inclination towards the horizontal plane of the walls of the upper circle being greater than the angle of inclination towards the horizontal plane of the walls of the lower part, and the cross-section ~ the diameter of the second truncated group forming the upper part does not exceed the corresponding cross-sectional diameter at the top of the first truncated cone forming underdclcn.
Denna konstruktion möjliggör att plattformen användes i vatten med isflakoch relativt större ismassor utan att därmed plattfor- mens massa och kostnader i onödan-ökas.This construction allows the platform to be used in water with ice floes and relatively larger ice masses without menstrual mass and costs unnecessarily-increased.
Huvudändamâlet med föreliggande uppfinning är åstadkommande av en havsplattform som kan motstå krafterna från påstötande isflak och större.ismassor med mindre mängd konstruktionsmaterial än eljest nödvändigt och därmed mindre tyngd och kostnad. I Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna. Fig. 1 är en schematisk sidovy, delvis i sektion, och visande uppfinningens föredragna utföringsform. Fig. 2 visar schematiskt en sektion längs linjen 2-2 i fig. 1. Fig. 3 är en perspektivvy som visar över- och underdelen samt halsdelen vilka tillverkas av stålplåt. Fig. 4 är en schematisk sidovy, delvis i sek- tion, visande en annan utföringsform av uppfinningen.The main object of the present invention is to achieve a sea platform capable of withstanding the forces of impending ice floes and larger masses of ice with a smaller amount of construction material than otherwise necessary and thus less weight and cost. IN The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is a schematic side view, in part in section, and showing the preferred embodiment of the invention. Fig. 2 schematically shows a section along the line 2-2 in Fig. 1. Fig. 3 is a perspective view showing the upper and lower part and the neck part which made of sheet steel. Fig. 4 is a schematic side view, partly in section showing another embodiment of the invention.
På ritningarna visar fig. 1 en havsplattform 15 omgiven av vatten 30 och speciellt byggd för placering i arktiska hav där tjocka is- flak 20 och större ismassor såsom packisvallar 22 kan bildas. Platt- formen hålles kvar på havsbottnen 12 av sin egen tyngd plus tyngden av pålagd ballast. För att hjälpa till att hålla kvar plattformen mot de horisontella krafter som påföres densamma av påstötande is- massor vid ovanligt svåra isförhållanden kan pålar 18 (fig. 4) vara neddrivna genom inre styrningar (icke visade) i basdelen 2 ned i havsbottnen 12. Dessa pålar kan även användas för att bära de verti- kala belastningar som påföres plattformen. Givetvis skall vid bruk av sådana pälar dessa lossas från plattformen innan denna flyttas till ett nytt borrställe.In the drawings, Fig. 1 shows a sea platform 15 surrounded by water 30 and specially built for placement in Arctic seas where thick ice flakes 20 and larger ice masses such as pack ice embankments 22 can be formed. Flat- the shape is retained on the seabed 12 by its own weight plus the weight of imposed ballast. To help maintain the platform against the horizontal forces applied to it by offensive ice- masses in unusually severe ice conditions, piles 18 (Fig. 4) may be driven by internal guides (not shown) in the base part 2 down into seabed 12. These piles can also be used to carry the vertical bare loads applied to the platform. Of course, when used of such piles these are unloaded from the platform before it is moved to a new drilling site.
En arbetsplattform 10 visas i fig. 1 och är försedd med en borrigg 45 på däcket 42. Annan konventionell borrutrustning (icke visad) kan även finnas på arbetsplattformen 10. Emellertid är upp- finningen icke begränsad till havsplattformar som användes för att uppbära borriggar. Den är lämplig för alla slags operationer som utföres i arktiska hav, där det finnes behov av skydd mot ismassor.A work platform 10 is shown in Fig. 1 and is provided with a drilling rig 45 on deck 42. Other conventional drilling equipment (non shown) can also be found on the work platform 10. However, the finding is not limited to sea platforms used to carry drilling rigs. It is suitable for all kinds of operations such as carried out in Arctic seas, where there is a need for protection against ice masses.
Arbetsplattformen 10 kan innefatta ytterligare däck 40 och 41 för bostads- och arbetsändamål. Bäcken kan vara inbyggda och upp- värmda för att erbjuda en rimligt komfortabel arbetsmiljö som skyddar personal och utrustning under vinterväder, då temperaturen 10 15 20 25 30 35 40 7900192-1 5 kan sjunka ned mot -5000. Plattformens inre kan även inrymma lagrings- och utrustningsutrymmen 60.The work platform 10 may include additional decks 40 and 41 for residential and work purposes. The pelvis can be built-in and heated to offer a reasonably comfortable working environment that protects personnel and equipment during winter weather, when the temperature 10 15 20 25 30 35 40 7900192-1 5 can drop to -5000. The interior of the platform may also accommodate storage and equipment spaces 60.
Havsplattformen 15 är konstruerad att snabbt kunna ställas upp med full driftkapacitet vid en vald borrplats med möjlighet för för- flyttning till en annan och bringande i drifttillstånd utan dröjs- mål. För detta ändamål är ballasttankar 62 inbyggda i plattformens inre för att säkra erforderlig stabilitet när plattformen skall bogse- ras och för att möjliggöra plattformens nedsänkande till fast botten.The sea platform 15 is designed to be set up quickly with full operating capacity at a selected drilling site with the possibility of transfer to another and bringing into operation without delay goal. For this purpose, ballast tanks 62 are built into the platform internal to ensure the required stability when the platform is to be towed and to enable the platform to be lowered to a solid bottom.
Givetvis kan vattnet i ballasttankarna 62 avvägas för att kompensera ojämn viktfördelning inom plattformen. Varje ballasttank är för- sedd med organ, exempelvis bottenventiler och en nedblåsningsled- ning (icke visade) för fjärrkontroll av vattenmängden i ballast- tankarna, så att konstruktionens deplacement kan inställas.Of course, the water in the ballast tanks 62 can be weighed to compensate uneven weight distribution within the platform. Each ballast tank is pre- seen with means, for example bottom valves and a blow-down line (not shown) for remote control of the amount of water in the ballast the tanks, so that the displacement of the structure can be adjusted.
Såsom nämnts är en borrigg 45 anordnad på däcket 42 tillsammans med annan konventionell borrutrustning (icke visad) för användning vid borrning av borrhål 90 i havsbottnen. Ett schakt 50 sträcker sig från däcket och nedåt genom plattformen till havsbottnen 12 för passage av en borrsträng 92. Eftersom det är både dyrt och svårt att bygga och installera en plattform i arktiska vatten är det önsk- värt att plattformen ger möjlighet att borra flera borrhål på varje plats. Exempelvis kan plattformen konstrueras för borrning av två hål eller flera till ett djup av cirka 6000 meter. Plattformen måste vara stor nog för all den utrustning som erfordras för ändamålet.As mentioned, a drilling rig 45 is arranged on the deck 42 together with other conventional drilling equipment (not shown) for use when drilling boreholes 90 in the seabed. A shaft 50 extends from the deck and down through the platform to the seabed 12 for passage of a drill string 92. Because it is both expensive and difficult to build and install a platform in Arctic waters, it is worth that the platform provides the opportunity to drill several boreholes on each place. For example, the platform can be designed for drilling two holes or more to a depth of about 6000 meters. The platform must be large enough for all the equipment required for the purpose.
En havsplattform som är tillräckligt stor för det ovan beskrivna borrningsarbetet väger flera tusen ton innan den försetts med borr- utrustningen. Dessutom kan vikten av existerande konstruktioner för på havsbottnen vilande plattformar ökas i den mån plattformen konstrue- ras för att motstå kraften från större ismassor, exempelvis från pack- isvallar. Då plattformens vikt står i direkt samband med priset, kom- mer detta att öka med vikten. Uppfinningen avser en konstruktion för havsplattform, som minimerar de på densamma påförda krafterna, då isflak och större ismassor stöter mot plattformen, och möjliggör sam- tidigt reduktion av mängden konstruktionsmaterial som skall inbyggas i plattformen och följaktligen av plattformens massa och pris. Som beskrivits ovan kommer ett isflak som kommer i kontakt med den lutande ytan hos en konisk havsplattform att brytas genom böjning, varigenom isflaket sönderdelas i kilformiga stycken. Då isflaket fortsätter att röra sig mot plattformen kommer de kilformiga isstyckena att klättra på plattformens ytterytor och i idealfallet störta ned däri- från och fortsätta förbi plattformen. Dâ de ismassor som stöter mot 10 15 20 25 30 35 40 7900192-1 6 plattformen blir större ökas krafterna på denna. Ett flertal åt- gärder kan tillgripas för att undvika förstörande av de nuvarande konstruktionerna av koniska bottenstående plattformar, om en större ismassa, exempelvis en packisvall, kommer i kontakt med plattformen.A sea platform that is large enough for what is described above the drilling work weighs several thousand tonnes before it is equipped with the equipment. In addition, the importance of existing structures for platforms resting on the seabed are increased to the extent that the platform to withstand the force from larger ice masses, for example from packing ice rinks. As the weight of the platform is directly related to the price, more this to increase with weight. The invention relates to a construction for sea platform, which minimizes the forces applied to it, then ice floes and larger masses of ice collide with the platform, enabling early reduction of the amount of construction material to be incorporated in the platform and consequently by the mass and price of the platform. As described above, an ice floe comes into contact with the inclined one the surface of a conical sea platform to be broken by bending, whereby the ice floe decomposes into wedge-shaped pieces. Then the ice floe continues to move towards the platform, the wedge-shaped ice pieces will climb on the outer surfaces of the platform and ideally plunge into it from and continue past the platform. Then the ice masses that collide 10 15 20 25 30 35 40 7900192-1 6 the larger the platform, the greater the forces on it. A number of measures can be taken to avoid destroying the current ones the constructions of conical bottom-standing platforms, if a larger one ice mass, for example a pack ice rink, comes into contact with the platform.
I första hand kan plattformens basdiameter och sålunda dess storlek ökas för att kunna motstå större iskrafter. Vidare kan plattformen förses med en relativt flackt lutande yta, vilket också ökar dess storlek, för att mottaga den påstötande packisvallen, varigenom den totala iskraften som packisvallen påför plattformen reduceras, enär den komposant av den totala kraften som orsakar bristning ge- nom böjning'minskar när den lutande ytans lutningsvinkel mot hori- sontalplanet minskar. Dessutom kan plattformen stödas med pålar, vilket emellertid är oönskvärt på grund av de större kostnaderna och den längre tiden för att förlägga plattformen till en vald borr- plats.In the first place, the base diameter of the platform and thus its size increased to be able to withstand greater ice forces. Furthermore, the platform can is provided with a relatively flat inclined surface, which also increases its size, to receive the offensive packing wall, whereby the total ice force that the pack ice embankment applies to the platform is reduced, since the component of the total force that causes rupture is bending 'decreases when the angle of inclination of the inclined surface towards the horizontal the solar plane decreases. In addition, the platform can be supported with piles, which, however, is undesirable due to the higher costs and the longer time to place the platform on a selected drill place.
För att motstå de större krafterna från större påstötande is- massor skulle sålunda storleken av de nuvarande konstruktionerna av koniska bottenstâende plattformar behöva ökas, vilket nödvändiggör användning av mer konstruktionsmaterial i plattformen med åtföl- jande ökning av dennas massa och kostnad, varigenom plattformen skulle bli alltför dyr att bygga. När dessa plattformar bygges större för att motstå krafterna från stora påstötande ismassor ökar dessutom den totala iskraften på plattformen. Såsom redan nämnts består den totala kraft som utövas på en konisk havsplattform i huvudsak av den kraft som erfordras för att genom böjning bryta sönder den pâstötande ismassan och kraften av brutna stycken av isflak som klättrar på plattformens yttre yta. Klättringskraften är beroende av isstyckenas vikt och av friktionskraften mellan isen och plattformens yttre ytor och därmed proportionell mot ytan av den koniska konstruktionen ovanför vattenlinjen. Därför ökas klätt- ringskrafterna på plattformen då dennas storlek ökar, och för ko- niska plattformar med relativt stor vattenlinjediameter kan klätt- ringskrafterna gott och väl överskrida den kraft som erfordras för att genom böjning bryta den påstötande ismassan.In order to withstand the greater forces of greater offensive ice- masses would thus the size of the present constructions of conical bottom platforms need to be increased, which necessitates use of more construction materials in the platform with accompanying increasing its mass and cost, whereby the platform would be too expensive to build. When these platforms are built larger to withstand the forces of large offensive ice masses also increases the total ice force on the platform. As already mentioned the total force exerted on a conical sea platform in mainly of the force required to break by bending break the impending ice mass and the force of broken pieces of ice floes climbing on the outer surface of the platform. The climbing power is dependent on the weight of the ice cubes and on the frictional force between the ice and the outer surfaces of the platform and thus proportional to the surface of the conical structure above the waterline. Therefore, the forces on the platform as its size increases, and for technical platforms with a relatively large waterline diameter can be forces well and well exceed the force required for to break the offensive ice mass by bending.
Havsplattformen enligt uppfinningen är istånd att motstå kraf- terna från påstötande isflak 20 eller annan större ismassa, exempel- vis en packisvall 22, utan att massan av och kostnaden för plattfor- men onödigtvis ökas. Denna plattform, fig. 1-5, är försedd med en konisk underdel 4 och en konisk överdel 6 som är koaxiellt anordnad i förhållande till underdelen för att bilda ett sammanhängande ytter- 10 15 20 25 30 35 7900192-1 7 hölje som är utformat för att motstå ismassor som rör sig i för- hållande till och i kontakt med plattformen. Detta ytterhölje till- verkas av stålplåt, fig. 5, men andra material, såsom förspänd betong, kan användas. Överdelen 6 har formen av en stympad kon, vars mantel bildar en rampyta 16, som lutar i förhållande till horisontalplanet, så att ytan 16 konvergerar uppåt och inåt från underdelen 4. Plattformens underdel 4 har också formen av en stympad kon, men har större tvär- sektionsdiameter än överdelen 6, dvs. basdíametern av den kon som bildar överdelen 6 är icke större än den koniska underdelens 4 topp- diameter. Underdelens 4 väggar konvergerar uppåt och inåt från bas- delen 2 för att bilda en rampyta 14 som lutar i förhållande till horisontalplanet, men med en lutningsvinkel som är mindre än över- delens 6.The sea platform according to the invention is able to withstand the from adjacent ice floes or other larger mass of ice, e.g. a packing wall 22, without the mass and cost of the platform but unnecessarily increased. This platform, Figs. 1-5, is provided with a conical lower part 4 and a conical upper part 6 which is arranged coaxially in relation to the lower part to form a coherent outer 10 15 20 25 30 35 7900192-1 7 casing designed to withstand ice masses moving in holding to and in contact with the platform. This outer casing is made of sheet steel, Fig. 5, but other materials, such as prestressed concrete, Can be used. The upper part 6 has the shape of a truncated cone, the mantle of which forms one ramp surface 16, which is inclined relative to the horizontal plane, so that the surface 16 converges upwards and inwards from the lower part 4. of the platform lower part 4 also has the shape of a truncated cone, but has a larger transverse section diameter than the upper part 6, i.e. the base diameter of the cone as forming the upper part 6 is not larger than the top of the conical lower part 4 diameter. The walls of the lower part 4 converge upwards and inwards from the base part 2 to form a ramp surface 14 which is inclined relative to horizontal plane, but with an angle of inclination less than part 6.
På detta sätt blir överdelens 6 vattenlinjediameter så liten som det är praktiskt möjligt för att reducera de klättringskrafter som verkar på plattformen. För att dessutom möjliggöra för platt- formen att motstå krafterna från större påstötande ismassor har den relativt stora underdelen 4 med mindre lutningsvinkel anordnats, vilken erbjuder fördelen att reducera de krafter som påföres platt- formen till följd av brytningen av packisvallar genom böjning. Dess- utom reducerar den relativt stora underdelen risken för brytningar i plattformens fundament samt ökar den flytande plattformens stabi- litet.In this way, the waterline diameter of the upper part 6 becomes so small as it is practically possible to reduce the climbing forces operating on the platform. In addition, in order to enable it has the shape to withstand the forces of larger offensive ice masses relatively large lower part 4 with a smaller inclination angle is arranged, which offers the advantage of reducing the forces applied to the plate. the shape due to the breaking of pack ice walls by bending. Its- except that the relatively large lower part reduces the risk of fractures in the platform foundation and increases the stability of the floating platform small.
Plattformens underdel 2 kan även vara konisk, så att väggarna konvergerar uppåt och inåt från havsbottnen l2, varvid basdelens toppdiameter är approximativt lika med underdelens 4 bottendiameter.The lower part 2 of the platform can also be conical, so that the walls converges upwards and inwards from the seabed l2, the base part top diameter is approximately equal to the bottom diameter of the lower part 4.
Denna speciella form är värdefull, enär den ger plattformen ytter- ligare stabilitet då den förflyttas i vattnet. Dessutom kan bas- delens 2 rampyta bidra till brytning av en påstötande packisvall.This special shape is valuable, as it gives the platform extra more stable as it moves in the water. In addition, part 2's ramp surface contribute to the breaking of an offensive pack ice wall.
Givetvis kan basdelen 2 ha annan lämplig form, exempelvis cylind- risk, så att basdelens väggar står vertikalt från havsbottnen.Of course, the base part 2 may have another suitable shape, for example cylindrical risk, so that the walls of the base part stand vertically from the seabed.
Såsom exempel kan nämnas att en havsplattform 15 för uppställ- ning i vatten med ett djup mellan 6 och 18 m kan ha en basdel med en bottendiameter av cirka 75 m och en höjd av cirka 1,5 m. Basdiame- terns storlek är väsentligen en funktion av flytbarhetsdata hos konstruktionen och den önskade förmågan hos denna att motstå ned- brytning när den påföres stora iskrafter. Underdelen 4 kan ha en höjd av cirka 7,5 m och överdelen 6 kan ha en höjd av cirka l2 m. 10 15 20 25 30 35 40 .7900192-1 8 Vid vattendjup på cirka 9-18 m sträcker sig större ismassor, exempelvis packisvallen 22, långt ned under vattnets yta, varige- nom packisvallens 22 kant då ismassorna stöter mot plattformen 15 träffar underdelen 4 och lyftes längs ytan 14, varigenom isen bryts genom böjning. Då packisvallen lyftes längs ytan 14 bryts den i stycken, vilka tenderar att glida ned under det isflak som rör sig framåt bakom packisvallen. Därefter pressas isstyckena förbi platt- formen. Överdelens 6 yta 16 fångar upp isflaken som stöter mot platt- formen och bryter dem genom böjpåkänningarna.As an example, it can be mentioned that a sea platform 15 for erection in water with a depth between 6 and 18 m can have a base part with a bottom diameter of about 75 m and a height of about 1.5 m. size is essentially a function of flowability data at the construction and the desired ability of it to withstand refraction when applied to large ice forces. The lower part 4 may have one height of about 7.5 m and the upper part 6 can have a height of about l2 m. 10 15 20 25 30 35 40 .7900192-1 8 At water depths of about 9-18 m, larger ice masses extend, for example, the pack ice embankment 22, far below the surface of the water, through the edge of the packing wall 22 when the ice masses abut against the platform 15 hits the lower part 4 and is lifted along the surface 14, whereby the ice is broken by bending. When the pack ice ridge is lifted along the surface 14, it breaks in pieces, which tend to slide down under the moving ice floe forward behind the pack ice ridge. The ice cubes are then pressed past the plate. the form. The surface 16 of the upper part 6 catches the ice floe which abuts against the plate. shape and breaks them through the bending stresses.
Om plattformen står på relativt grunt vatten (dvs. med ett djup under 9 m), uppfângar den koniska underdelen 4 isflaken och bryter dem och mindre packisvallar som stöter mot plattformen. Den enda kraft som verkar mot överdelen 6 är av klättringen av isflak på ytan 16.If the platform is in relatively shallow water (ie with a depth below 9 m), the conical lower part 4 catches the ice floe and breaks them and smaller pack embankments that abut the platform. The only force acting against the upper part 6 is of the climbing of ice floes on surface 16.
För att hjälpa isens rörelse i förhållande till och över över- delens 6 och underdelens 4 ytor och för att undvika att klättrande isstycken fryser fast vid dessa ytor kan nagon lämplig frostskydds- anordning användas. Sådant frostskydd kan bestå i uppvärmning av plattformens ytor 14 och 16 såsom beskrives i US patentskriften 3 831 385 eller i beläggning med ett material som minskar vidhäft- ning, såsom beskrives i US patentskriften 3 972 199.To assist the movement of the ice in relation to and over the surfaces of the part 6 and the lower part 4 and to avoid climbing pieces of ice freeze on these surfaces, any suitable antifreeze device can be used. Such frost protection may consist of heating of surfaces 14 and 16 of the platform as described in U.S. Pat 3,831,385 or in a coating with a material which reduces adhesion. as described in U.S. Patent 3,972,199.
Lutningsvinkeln hos plattformens underdel 4 och överdel 6 be- tecknas med tillräcklig storlek för att genom böjning orsaka brytningen av is- massor. Värdet avd., måste vara tillräckligt litet för att kraften för att bryta isen genom böjning av en stor ismassa minimeras. Emel- lertid fâroL1 icke vara för litet, eftersom då plattformens bas skulle bli för stor och plattformen skulle bli för dyr. Värdet av fiz bör vara tillräckligt för att plattformens yta ovanför vatten- linjen skall minimeras, men icke så stort att resultatet blir att påstötande isflak brytes genom tryckning i stället för genom böjning.The angle of inclination of the lower part 4 and the upper part 6 of the platform is signed with sufficient size to cause the bending of the ice sheet to bend plenty. The value dept., Must be small enough to power to break the ice by bending a large mass of ice is minimized. Emel- However, the l1 should not be too small, since then the base of the platform would be too big and the platform would be too expensive. Value of fi z should be sufficient for the surface of the platform above the water the line should be minimized, but not so large that the result is that adjacent ice floes are broken by pressing instead of bending.
Vid de flesta koniska plattformar med flera konvinklar kan vinklarna Q, och\12 vara mellan cirka 150 och 250 resp. 260 till 700 från hori- sontalplanet. Det föredragna området för 230 från horisontalplanet och förciz mellan cirka 540 och 580. Den föredragna vinkeln för\11 resp,c&2 är i huvudsak beroende av tre faktorer, nämligen de vattendjupsområden, i vilka plattformen skall placeras, den väntade storleken av isflaken och packisvallarna i dessa vatten och bottenegenskaperna där plattformen skall stå. Om plattformen skall användas nära kusten av norra Alaska vid ett 10 15 20 25 30 35 7900192-1 O .4 vattendjup mellan 6 och l8 meter blir den föredragna storleken av 0% cirka 21° till horisontalplanet och avc¿2 cirka 560.At most conical platforms with multiple cone angles, the angles can Q, and \ 12 be between about 150 and 250, respectively. 260 to 700 from the sontalplanet. The preferred area for 230 from the horizontal plane and forciz between about 540 and 580. It preferred angles for \ 11 and c & 2, respectively, are mainly dependent on three factors, namely the water depth areas in which the platform should placed, the expected size of the ice floe and pack ice rinks in these waters and the bottom properties where the platform will stand. If The platform will be used near the coast of northern Alaska at one 10 15 20 25 30 35 7900192-1 O .4 water depths between 6 and 18 meters will be the preferred size of 0% about 21 ° to the horizontal plane and avc¿2 about 560.
Såsom framgår av fig. 1 är plattformens halsparti 8, som har cylindrisk form, koaxiellt anordnat ovanpå överdelen 6 och uppbär arbetsplattformen 10 ovanför vattnet 30 på tillräcklig höjd för att undvika kontakt med isflak som klättrar på plattformen. En omvänd stympat konisk del 9 kan anordnas mellan halspartiet 8 och arbets- plattformen lO. Delen 9 avlänkar isflak som klättrar på halspartiet 8, varigenom dessa icke kan skada arbetsplattformen 10 och icke ökar den sammanlagda iskraft som påföres plattformen. Alternativt, fig. 4, kan själva arbetsplattformen ha formen av en omvänd stympad kon, så att isstycken som klättrar på plattformen hindras från att komma i kontakt med översta däcket 42 av plattformen och att öka den iskraft som verkar mot plattformen. Sidolutningen hos delen 9 resp. den koniska plattformen 10 betecknas med vinkeln 6. För de flesta platt- formskonstruktioner kan G vara mellan cirka 250 och 700.As can be seen from Fig. 1, the neck portion 8 of the platform, which has cylindrical shape, coaxially arranged on top of the upper part 6 and supporting the work platform 10 above the water 30 at a sufficient height to Avoid contact with ice floes climbing on the platform. A reverse truncated conical part 9 can be arranged between the neck portion 8 and the working the platform 10. Part 9 deflects ice floes that climb on the neck area 8, whereby these can not damage the work platform 10 and do not increase the total ice force applied to the platform. Alternatively, Fig. 4, the work platform itself may have the shape of an inverted truncated cone, so that pieces of ice that climb on the platform are prevented from entering contact with the top deck 42 of the platform and to increase the ice force acting against the platform. The lateral inclination of part 9 resp. the the conical platform 10 is denoted by the angle 6. For most platforms mold constructions, G can be between about 250 and 700.
Ehuru hela plattformen 15 kan bogseras till borrplatsen i fär- digt skick utan ytterligare byggnadsarbeten på platsen är det själv- fallet möjligt och kanske önskvärt att bogsera individuella sektio- ner av plattformen från tillverkningsplatsen till borrplatsen för hopmontering. Sålunda kan basdelen 2 bogseras till borrplatsen och placeras på havsbottnen 12. Därefter kan underdelen 4 bogseras dit, anbringas på basdelen 2 och fast förenas med denna medelst lämpliga organ. På samma sätt kan överdelen 6 bogseras till borrplatsen och placeras ovanpå underdelen 4 och fast förenas med denna. På liknande sätt kan plattformens ytterligare komponenter monteras på borrplatsen.Although the entire platform 15 can be towed to the drilling site in condition without further construction work on the site, it is possible and perhaps desirable to tow individual sections down the platform from the manufacturing site to the drilling site for assembly. Thus, the base part 2 can be towed to the drilling site and placed on the seabed 12. Then the lower part 4 can be towed there, applied to the base part 2 and firmly joined thereto by suitable means organ. In the same way, the upper part 6 can be towed to the drilling site and placed on top of the lower part 4 and firmly joined to it. On similar In this way, the additional components of the platform can be mounted on the drilling site.
Fördelarna med uppfinningen kan erhållas även vid mindre varia- tioner i formen av konstruktionen, vars yttre rampyta kan ha en geometri med fler än två koniska delar eller oavbruten krökning, t.ex. som en del av en rotationshyperboloid.The advantages of the invention can be obtained even with minor variations. ions in the form of the structure, the outer surface of which may have a geometry with more than two conical parts or continuous curvature, for example as part of a rotational hyperboloid.
En modell av en flervinklig konisk plattform enligt uppfinningen har provats i ett islaboratorium under simulerade arktiska förhål- landen. Ett ändamål med provet var att studera de krafter som på- föres plattformen medelst ett påstötande isflak. Modellen var byggd i skalan 1:50, och alla andra skalfaktorerna för provet, exempelvis isflakets tjocklek och det effektiva vattendjupet, var baserade på en motsvarande skala av 1:50.A model of a polygonal conical platform according to the invention have been tested in an ice laboratory under simulated Arctic conditions countries. One purpose of the test was to study the forces the platform is guided by means of an abutting ice floe. The model was built on a scale of 1:50, and all other scale factors for the sample, for example the thickness of the ice floe and the effective water depth, were based on a corresponding scale of 1:50.
Några av de observationer som gjordes under dessa prov kan vara av intresse att nämna. 10 15 20 7900192-1 10 Vid tidigare prov med enkelkoniska plattformar var ett iakttaget fenomen bildandet av områden med issörja framför plattformen mellan dess yta och det framskridande isflaket. Dessa områden bildas när lösbrutna stycken av isflak klättrar på plattformens yta och faller tillbaka framför plattformen. Issörjan bildad mellan det framskri- dande isflaket och den koniska konstruktionen ökar den sammanlagda iskraft som pâföres plattformen. Detta fenomen uppstår icke vid den flerkoniska plattformen enligt uppfinningen. I stället tenderar is- styckena att klättra upp kring ytan hos plattformens koniska överdel.Some of the observations made during these tests may be of interest to mention. 10 15 20 7900192-1 10 In previous tests with single-cone platforms, one was observed phenomenon the formation of areas with ice sludge in front of the platform between its surface and the advancing ice floe. These areas are formed when loose pieces of ice floes climb on the surface of the platform and fall back in front of the platform. The ice sheet formed between the increasing the ice floe and the conical construction increases the total ice force applied to the platform. This phenomenon does not occur with it the multi-conical platform according to the invention. Instead, ice- the pieces to climb up around the surface of the conical top of the platform.
Tydligen beror detta på att den koniska överdelens mindre diameter samt den koniska underdelens relativt lilla basvinkel underlättar isstyckenas rörelser kring och från konstruktionen.Apparently this is due to the smaller diameter of the conical upper part and the relatively small base angle of the conical lower part facilitates movements of the ice pieces around and from the structure.
Ett annat intressant resultat från provningarna med den fler- koniska konstruktionen är reduktionen jämfört med enkelkoniska konstruktioner av den vertikala komposanten av den oscillerande kraft som påföres havsbottnen, på vilken plattformen vilar. Den sammanlagda vertikala kraft som påföres ytan under konstruktionen är approximativt summan av plattformens tyngd och den vertikala komposanten av den totala iskraft som pâföres plattformen. Den oscillerande vertikalkraften är relaterad till det antal gånger en kantdel av ett framåtskridande isflak brytes. Reduktionen av den oscillerande vertikalkraften minskar den cykliska bottenbelast- ningens storlek, vilket gör sannolikheten mindre för att fundamen- tet skall skadas under plattfcrmens livslängd.Another interesting result from the tests with the multi- conical construction is the reduction compared to single conical constructions of the vertical component of the oscillating force applied to the seabed, on which the platform rests. The total vertical force applied to the surface during construction is approximately the sum of the weight of the platform and the vertical the component of the total ice force applied to the platform. The oscillating vertical force is related to the number of times an edge portion of a advancing ice floe is broken. The reduction of the oscillating vertical force reduces the cyclic bottom load size, which makes it less likely that the the damage must be damaged during the life of the platform.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US89142178A | 1978-03-29 | 1978-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7900192L SE7900192L (en) | 1979-09-30 |
| SE438691B true SE438691B (en) | 1985-04-29 |
Family
ID=25398149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7900192A SE438691B (en) | 1978-03-29 | 1979-01-09 | SEA PLATFORM, SPECIAL FOR ARCTIC CONDITIONS |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54133702A (en) |
| CA (1) | CA1230745A (en) |
| GB (1) | GB2017794B (en) |
| NO (1) | NO153504C (en) |
| SE (1) | SE438691B (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4325655A (en) | 1980-01-16 | 1982-04-20 | Exxon Production Research Company | Multiple slope structure |
| FR2562112A1 (en) * | 1984-04-03 | 1985-10-04 | Doris Dev Richesse Sous Marine | Ice-breaking platform for oil production or mining |
| US4639167A (en) * | 1985-04-24 | 1987-01-27 | Odeco, Inc. | Deep water mobile submersible arctic structure |
| GB9113194D0 (en) * | 1991-06-19 | 1991-08-07 | Earl & Wright Ltd | Offshore structure |
| FI20011074A (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-23 | Eranti Engineering Oy | Foundation in the watershed |
| SG189117A1 (en) * | 2010-10-21 | 2013-05-31 | Conocophillips Co | Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod |
| CA2811946C (en) * | 2010-10-21 | 2015-06-09 | Conocophillips Company | Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod and sockets |
| CA2815992A1 (en) | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Conocophillips Company | Conical piled monopod |
| FI20126086L (en) | 2012-10-18 | 2014-04-19 | Stx Finland Oy | OFFSHORE STRUCTURE |
| WO2014067885A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Electric Waves, S.L. | Support base for an offshore structure, particularly adapted to provide generation of renewable energy |
| US9487944B2 (en) * | 2014-12-22 | 2016-11-08 | Muhammad Amzad Ali | Jack-up conical structure |
| PL3276086T3 (en) | 2015-03-27 | 2020-07-27 | Drace Infraestructuras, S.A. | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364901A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-09 | Mitsui Shipbuilding Eng | Ice crusher for structure used in icy waters |
-
1978
- 1978-11-06 CA CA000315854A patent/CA1230745A/en not_active Expired
-
1979
- 1979-01-09 JP JP46179A patent/JPS54133702A/en active Granted
- 1979-01-09 SE SE7900192A patent/SE438691B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-01-24 GB GB7902466A patent/GB2017794B/en not_active Expired
- 1979-03-28 NO NO791018A patent/NO153504C/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7900192L (en) | 1979-09-30 |
| GB2017794A (en) | 1979-10-10 |
| JPS6218683B2 (en) | 1987-04-24 |
| GB2017794B (en) | 1982-06-03 |
| NO153504C (en) | 1986-04-02 |
| NO791018L (en) | 1980-01-22 |
| CA1230745A (en) | 1987-12-29 |
| JPS54133702A (en) | 1979-10-17 |
| NO153504B (en) | 1985-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4048943A (en) | Arctic caisson | |
| US4422804A (en) | Gravity base of offshore production platform with ice-pentrating peripheral nose sections | |
| FI62697B (en) | FOERFARANDE VID DRIFT AV EN MARINKONSTRUKTION OCH EN KONSTRUKTION FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET | |
| SE438691B (en) | SEA PLATFORM, SPECIAL FOR ARCTIC CONDITIONS | |
| US3516259A (en) | Offshore structure method and apparatus | |
| NO146440B (en) | PROCEDURE FOR BUILDING A CAI CONSTRUCTION | |
| US11713098B2 (en) | Multiline ring anchor and installation method | |
| US4486125A (en) | Modular arctic structures system | |
| CA1231542A (en) | Arctic offshore production platform | |
| US4245929A (en) | Arctic multi-angle conical structure | |
| NO831427L (en) | OFFSHORE OIL DRILLING CONSTRUCTION. | |
| RU2382849C1 (en) | Ice resistant drilling complex for shallow continental shelf development | |
| JPS61246414A (en) | Bottom mounting type ocean drilling structure | |
| Eide et al. | Guest Lecture–Foundation Engineering for Gravity Structures in the Northern North Sea | |
| US4239418A (en) | Arctic multi-angle conical structure having a discontinuous outer surface | |
| JPS59203115A (en) | Movable quay platform structure and anchoring thereof | |
| Bakker et al. | Development of concrete breakwater Armour Units | |
| SE438692B (en) | SEA PLATFORM FOR USE IN THE WATER WITH ISMASSOR | |
| EP2634424B1 (en) | Method of constructing a foundation for tower-like structure | |
| NO133505B (en) | ||
| RU2573301C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg | |
| RU2564711C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg and adjusting seats | |
| RU2521674C1 (en) | Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf | |
| Eide et al. | Installation of concrete gravity structures in the North Sea | |
| Wortley | Ice engineering design of marine piling and piers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7900192-1 Effective date: 19940810 Format of ref document f/p: F |