SE458759B - Anordning foer lagring av olja vid semi-plattformer - Google Patents

Description

458 759 2 Genom att pumparna placeras på toppen av lagret blir pumprumet lätt åtkomligt från plattformens däckskonstruktion. Eftersom pumparna suger ur ståndarrör blir det omöjligt att sänka nivån i tanken under tanktaket. Det blir sålunda ej någon farlig gasfas vid normal lagerhantering, vilket är viktigt ur säker- hetssynpunkt.

Den korta rördragningen mellan pumpar och tankar medför liten risk för igensättning.

Tryckniván i lagringssystemet bestäms av nivån i separerings- tanken, där överfyllnadsrör samt sjöintag, och därmed omgivande vattennivå utgör gränser. Det blir därför ingen risk för över- tryckning av tankarna.

En lagringstank av här avsett slag kan som en praktiskt taget komplett enhet.svetsas fast till en befintlig plattform med minimalt ingrepp i dennas struktur.

Eftersom lagret befinner sig under vattennivân och alltid är fyllt med olja eller vatten, får man även med hög lagringskapa- citet en liten viktspåverkan på plattformen.

Tanken är företrädesvis genom längs- och tvärskott uppdelad i ett antal rum, varvid schaktet är så placerat, att det direkt kommunicerar med flera rum.

Till tankens resp. rummens övre begränsningsvägg anslutna stån- darrör når lämpligen upp över operationsvattennivån (OWL) och till desamma är pumparnas sugsidor lämpligen anslutna.

Genom att schaktet står över ett antal tankrum kan man från pumprummet, (företrädesvis genom ståndarrören) lätt sänka ned olika slag av utrustning i tankarna exempelvis för nivåindike- ring, gränsskiktsindikering, provtagning, mätning av vaxinne- håll eller sediment m.m. Ståndarrören når över normal oljenivå 458 759 3 och tjänstgör som avgasningsrör via tryck/vakumventil resp. för tillförsel av inertgas och vid behov av tankventilation även av luft från fläktar.

Separeringstanken är företrädesviss anslutbar till enskilda tankrum via ledningar som mynnar nära rummens botten samt till minst en ledning för överförande av avtappat vatten till vat- tenbehandlingsanläggningen.

Vissa oljor innehåller höga halter av vax, som kristalliserar vid låg temperatur och sjunker till botten av oljelagret. För att motverka detta måste oljetemperaturen hållas uppe exempel- vis med hjälp av re-cirkulationspumpning över oljevärmare.

En ytterligare möjlighet att hålla temperaturen uppe är att värma vattenbädden, vilket kan ske genom att kylvatten från motorer och processutrustning i däckskonstruktionen leds ut vid separeringstanken. Denna hålls då fylld med varmt vatten, och när olja tappas av blir det varmt vatten som kompenserar än- dringen.

Ledningar mellan tankrum och separeringstank innehåller lämp- ligen ejektorer vid bottnen av rummen för fullständig tömning av dessa i samband med rengöring. Härvid fylls inertgas på via stàndarrören.

Tanken är lämpligen ansluten till undervattensflytkropparna medelst tömbara kofferdammar. Anslutníngspartierna har höga spänningskoncentrationer och med plattformen i transitläge blir det via kofferdammarna möjligt att inspektera avskärmade par- tier av undervattensflytkropparna och tanken. Detta är spe- ciellt viktigt i fråga om tanken, eftersom inspektion av dennas avskärmade partier annars nödvändiggjort “gas freeing" av in- nanförliggande rum.

Uppfinningen kommer här nedan att beskrivas med hänvisning till 458 759 4 bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 visar en semi-plattform försedd med lagringstank enligt uppfinningen Fig. 2 visar en vy, sedd akterifrân av plattformen Fig. 3 visar schematiskt en vy sedd uppifrån av tanken med dess anslutningar till undervattensflytkropparna Fig. visar en ändvy av partiet i Fig. 3 H Fig. 5 visar mycket förenklat lossning av olja från ett tankrum, under pågående produktion Fig. 6 visar samma arrangemang under fyllning av ett tankrum, och Fig. 7 visar kringutrustning för värmning, tankspolning m.m.

Den i Fig. 1 och 2 visade semi-plattformen är av konventionellt slag med en däckskonstruktion 10, vilken medelst fyra pelare ll bärs av två undervattensflytkroppar 12 och 13. Däcket är för- sett med derrick 14 för borrning, samt kranar 15 och 16 för hantering av gods.

Andra typer av plattformar kan ha större antal pelare och flyt- kroppar, men detta inverkar ej på uppfinningen.

Plattformen förtöjs pà fältet medelst vajrar eller kättingar 17 till icke visade ankare på havsbottnen, och hålls-ev. i lämp- ligt läge med hjälp av thrusteraggregat 18 genom s.k. dynamisk positionering.

Plattformen är genom ett antal "risers" 19 förbunden med källor i havsbottnen och i dâckskonstruktionen 10 finns processutrust- ning som separerar den uppumpade blandningen av olja, gas och vatten.

Oljan lämnar plattformen genom en s.k. “export riser" 20, som står i förbindelse med en boj eller dylikt, till vilken ett tankfartyg ansluts och tar emot last. 458 759 För tillfällig mellanlagring av producerad olja finns en tank 21, som är inpassad mellan och fastgjord till de aktre delarna av flytkropparna 12 och 13. Som bäst framgår av Fig. 1 sträcker sig tanken ej så långt förut att operationer under derrick 14 hindras.

Tanken 21 är ansluten till flytkropparna medelst kofferdamskon- struktioner, 22. När plattformen lyfts i transitläge, befinner sig flytkropparnas däck och anslutande partier ovanför vatten- linjen, vilket gör att kofferdammarna kan länspumpas och göras tillgängliga för inspektion av begränsande ytor av flytkroppar och tank.

Fig. 1 och 2 visar plattformen i operationsläge och tanken 21 befinner sig då helt under vattenytan. Som kommer att framgå av beskrivningen till följande figurer lagras oljan på vattenbädd, där nivån ändras, allt efter som olja fylls på eller tappas av.

Tanken 21 står i förbindelse med däckskonstruktionen 10 via ett schakt 23. I detta finns, omedelbart ovanför tanken, ett pump- rum 24, och ovanför detta ett separeringsutrymme 25, som sträc- ker sig ovanför och under operationsvattenlinjen, OWL. Separa- tionstanken tar ej upp hela schaktets tvärsnitt utan man får en passage 26 ned till pumprummet.

Fig. 3 och 4 visar tanken 21 med dess anslutningar till under- vattensflytkropparna 12 och 13, i planvy och sedda akterifràn.

Tanken 21 är genom ett tvärgående skott 27a och ett längs- gående 27b delad i fyra rum 28, 29, 30, 31. Schaktet 23 står över skotten 27a och b, så att det kommer att direkt kommuni- cera med vartdera rummet.

Fig. 5 och 6 visar schematiskt arrangemang för tömning resp. fyllning av tankrum i tanken 21. Ett flertal detaljer har ute- lämnats i ändamål att förenkla beskrivningen av de berörda 458 759 operationerna.

Endast två tankrum, t.ex._30 och 31 visas. Det icke närmare visade pumprummet âr, som nämnts tidigare, beläget omedelbart ovanför tankarna, och innehåller bl.a. lasthanteringspumpar 32 och 33.

Separeringstanken 25 är försedd med överfyllnadsavledning 36.

Ett sjöintag är betecknat med 34, och står i förbindelse med en stamledning 35 till och från separeringstanken 25.

Till tanktaket i vardera tankrummet 30, 31 är ett ståndarrör 37 anslutet, och pumparnas sugsidor är anslutna till dessa. Stån- darrören 37 når ett stycke upp över vattenlinjen, och är på ritningen tillslutna uppåt. Som kommer att framgå av det föl- jande är rören anslutna till tryck/vakuumventil och källa för tillförsel av inertgas.

Som tidigare omnämnts är separeringstanken placerad ovanför pumprummet, men i Pig. 5 och 6 visas den av utrymmesskäl vid sidan av pumparna. Nivån i separeringsutrymmet 25, som bestäm- mer trycket i tankrummen 30, 31 säkerställer emellertid till- flöde till pumparna.

Processutrustningen i plattformen betecknas schematiskt med 38, och 39 anger mätutrustning för kontroll av flödet. Stígarled- ning 40 från pumparna 32, 33 är anslutna till “export riser" .

Stamledníngen 35 från separeringstanken 25 är genom vertikala rör 41 förd ned till tankrumens 30, 31 botten. Som kommer att framgå av_beskrvingen till Fig. 7 kan dessa rör ev. utformas på varierade sätt, och förses med ejektorer.

Från tankutrymmet 25 utgår en stigarledning 42 till en anlägg- ning 43 för rening av vatten som avtappas från tankarna 30, 31. 458 759 7 Det renade vattnet töms överbord via en ledning 44.

I Fig. 5 strömmar nyprøducerad olja från 38 via pumpen 32 till "export riser“ 20, medan pumpen 33 suger olja från tankrum 31.

Tankrum 30 är väsentligen fyllt med olja. Havsvatten strömmar automatiskt från sjöintaget 34 via stamledningen 35 och det vertikala röret 41 ned till bottnen av tanken 31. Inget vatten passerar under denna operation genom ledningen 42. När tank 31 tömts på olja kan pump 33 pumpa nyproducerad olja, och pump 32 suga från tank 30 på motsvarande sätt som ovan beskrivits.

Fig. 6 visar situationen under en mellanperiod, då inget fartyg finns till hands för att ta emot last.

Nyproducerad olja passerar då via fallröret 40a, förbi pumparna 32, 33 till ettdera ståndarröret 37 - här det vid tankrummet 31. Detta fylls då med olja. Det vatten som undanträngs pas- serar upp genom det vertikala röret 4l och förs via stamled- ningen 35 till separeringstanken 25, från vilken det pumpas vidare till reningsanläggningen 43.

Fig. 7 visar en mer komplett bild av anläggningen än Fig. 5 och 6. Alla fyra tankrummen 27 - 30 är visade. Förutom lasthante- ringspumparna 32 och 33 ingår en cirkulationspump 45, som ger lägre tryck men har större kapacitet än lasthanteringspumparna, samt en tankspolningspump 46. Alla fyra ståndarrören 37 är inbördes förbundna genom en ledning 47 på en högre nivå än högsta normalt förekommande oljenivå. Denna ledning är i sin tur genom en ytterligare högre belägen ledning 47a förbunden med separeringstanken 25. Ledningen 47a är även ansluten till en tryckvakuumventil 48.

Avsikten är att förhindra sprängning av någon tank som följd av att ventiler felaktigt stängts i någon av ledningarna 41, eller att dessa tätats igen, exempelvis genom vaxavlagring. 458 759 8 Vid ett sådant tillfälle stiger oljan vid fyllning, i första hand så att överströmning sker till närliggande ståndarrör och tankrum. I andra hand strömmar oljan vidare till separerings- tanken 25, som i sin tur är skyddad genom överloppsröret 36.

Eftersom detta är draget från tankbotten flödar således vatten överbord. Överloppsröret är lämpligen försett med flödesvakt kopplad till larmanordning.

Stándarrören 37, samt ledningarna 47, 47a och röret 36 saknar avstängningsanordningar. Det högsta statiska tryck som tank- systemet kan utsättas för bestäms sålunda av den högsta nivån i förbindelseledningen 47a. Tankarna kan därmed dimensioneras för ett lägre tryck än det vanligtvis bestämmande, d.v.s. överpump- ning genom ventilen 48, som är betydligt högre placerad.

Till ledningen 47 är en källa 49 för tillförsel, vid behov. av inert gas ansluten. En andra tryck/vakuumventil 50 är ansluten till separeringstanken 25.

I vartdera tankrummet 27 - 30 finns två tankspolningsaggregat 51 med tillhörande anslutningsledningar 52. Cirkulationspumpen 45 kan suga olja från godtyckligt tankrum 27 - 30, och föra den till värmare 53, 54 från vilka den genom ledningar 55 kan över- föras till utvalt tankrum. Temperaturen kan då hållas på en för pumpning lämplig_nivå och med minskad risk för utfällning av vax. Alternativt kan den värmda oljan via ledningarna 52 föras över till tankspolningsaggregaten 51. Genom icke visade kopp- lingsarrangemang kan aggregaten alternativt tillföras vatten.

De vertikala ledningarna 41, som är anslutna till separerings- tanken 25 är här försedda med ejektorpumpar 57, som gör det möjligt att vid behov helt tömma tankrummen. De är då företrä- desvis helt fyllda med olja. Ejektorerna 57 drivs med olja, som tillförs via ledningar 58, vilka i sin tur är anslutna till en tryckledning 59 från tankspolningspumpen 46. Ledningen 59 kan alternativt anslutas till ledningarna 52, så att tankspolnings- 458 759 9 aggregaten tillförs icke värmd olja.

Den genom ledningarna 41 utströmmade oljan förs via grenled- ningar 60 till en separator 61, där ev. gas avskiljs och leds tillbaka till tanken eller blåses av genom tryck/vakuumventilen 48.

När tankrummen skall helt tömmas på vatten ansluts ledningarna 41 på tidigare beskrivet sätt direkt till separeringstanken 25.

Ejektorpumparna drivs då med vatten.

Ledningarna 41, 52, 58 och 55 visas i denna figur i ritningens plan och liggande vid sidan av varandra. I verkligheten pas- serar de genom tanktaket inom utrymmet för schaktet 23.

Kylvatten från motorer och processanläggningar antydda vid 62 bringas att passera genom separeringstanken 25, så att denna ständigt hålls fylld med varmt vatten. När inget behov av varmt vatten till tankar 21 föreligger, strömmar vattnet ut genom ett avlopp 63, i annat fall leds det, på ovan beskrivet sätt via endera ledningen 41 till det tankrum, som för tillfället häller på att tömmas på olja.

Som alternativ till kylvattentillförseln kan havsvatten från sjöintaget 34 genom fri strömming ledas till separeringstanken .

Ovan beskrivna och på ritningarna visade anläggning kan va- rieras på många sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Tankens storlek får avpassas efter väntat lagringsbehov, och dess infästning till tvâ undervattensflytkroppar ökar global- styrkan i-plattformen. För fackmannen är det uppenbart att övervaknings- och säkerhetsorgan skall finnas i anslutning till ett flertal av de ingående apparaterna, men deta behöver ej visas på ritningen.

Claims (11)

458 759 l0 PATENTKRAV

1. Anordning för lagring av olja vid en semi-plattform av det slag, som omfattar en däckskonstruktion (10), som via pelare (11) uppbärs av åtminstone två undervattensflytkroppar (12, 13), k ä n n e t e c k n a d av en tank (21) infästbar mellan två av flytkropparna (12, 13) samt försedd med minst ett schakt (23), som står i förbindelse med däckskonstruktionen (10), vilket schakt (23) strax ovanför tanken (21) innehåller rum (24) för pumpar, och i ett utrymme däröver minst en separeringstank (25), vilken står i förbindelse med det omgivande havet såväl under som över operationsvattenlinjen (OWL).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav att tanken (21) genom längs- och tvärskott (27a, b) är uppdelad i ett antal rum (28-31), och att schaktet (23) är så placerat, att det direkt kommunicerar med flera rum.

3. Anordning enligt något av krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av till tankens (21) resp. rummens (28, 31) övre begränsníngsvägg anslutna ståndarrör (37), som når upp över operationsvattennivån (OWL) och till vilka pumparnas (32, 33) sugsidor är anslutna.

4. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav att ståndarrören (37) är förbundna inbördes genom en på högre nivå än högsta, normalt förekommande oljenivå belägen ledning (47), vilken i sin tur är förbunden med separeringstanken (25).

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav att ledningen (47) är ansluten till en tryck/vakuumventil (48) samt till en källa (49) för tillförsel av inertgas.

6. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav att separeringstanken (25) är anslutbar till enskilda tankrum (28 - 31) via ledningar (41) som mynnar i 458 759 11 nära rummens botten, samt till minst en ledning (42) för över~ förande av avtappat vatten till en vattenbehandlingsanläggning (43).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav att separeringstanken (25) ytterligare är ansluten till ledningar som överför kylvatten från motorer och processutrustning (62) i däckskonstruktionen (10).

8. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav att ledningarna (41) innehåller ejektorer (57) för fullständig tömning av tankrummen (28-31).

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d av till lasthanteringspumparna (32, 33) anslutna ledningar med värmare (53, 54) för cirkulation av i tankrummen förvarad olja.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav att tankrummen (28-31) är försedda med tankspolningsaggregat ' (51) anslutna till ledningar (52) för tillförande av värmd olja.

11. ll. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav att tanken (21) är ansluten till undervat- tensflytkropparna (12, 13) medelst tömbara kofferdammar (22).