WO2001086074A1 - Device and method for the removal of offshore platforms at sea - Google Patents

Device and method for the removal of offshore platforms at sea Download PDF

Info

Publication number
WO2001086074A1
WO2001086074A1 PCT/DE2001/001752 DE0101752W WO0186074A1 WO 2001086074 A1 WO2001086074 A1 WO 2001086074A1 DE 0101752 W DE0101752 W DE 0101752W WO 0186074 A1 WO0186074 A1 WO 0186074A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lifting
cylinders
platform
substructure
pulling
Prior art date
Application number
PCT/DE2001/001752
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marten Fluks
Theo Frans Henri Werners
Marinus Wilhelmus Cornelis Maria Van Den Oetelaar
Original Assignee
Mannesmann Rexroth Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth Ag filed Critical Mannesmann Rexroth Ag
Priority to DE10191831T priority Critical patent/DE10191831D2/en
Priority to AU73869/01A priority patent/AU7386901A/en
Publication of WO2001086074A1 publication Critical patent/WO2001086074A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/04Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction
    • E02B17/08Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering
    • E02B17/0809Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering the equipment being hydraulically actuated
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0052Removal or dismantling of offshore structures from their offshore location

Definitions

  • stationary systems For the exploration and extraction of hydrocarbons stored under the sea floor, such as oil and natural gas, stationary systems are used, which have a jacket and a platform.
  • the jacket is a construction that rests on the sea floor and on which the platform is attached.
  • the platform contains the equipment and systems with which the exploration, extraction and extraction are carried out.
  • Platform and jacket occur in the transition phase between the situation in which the platform is already being carried to a large extent by the ship and only partially by the jacket, and the situation in the . the platform is completely lifted off the jacket. If the forces on the ship are unfavorably distributed, stability and seaworthiness can be severely impaired.
  • Fig. 1 there is a platform 1 on a jacket 2 in the sea.
  • two side sections 3a and 3b of a ship are now arranged below end sections of the platform.
  • At least two lifting cylinders 4a and 4b are located on the side sections 3a and 3b of the ship. These lifting cylinders 4a, 4b are connected to hydropneumatic accumulators and act as preloaded springs in the loaded state.
  • the lifting cylinders 4a, 4b are extended into a position in which the cylinder rods of the lifting cylinders touch the underside of the platform 1.
  • the lifting cylinders 4a, 4b act due to their spring action in such a way that the end portions of the cylinder rods, despite the wave movement of the sea, the platform
  • Adjustment of the ballast situation of the ship. 1 and 2 must be completed at a time when the total load on the lifting cylinders 4a, 4b is less than the weight of the platform 1 and a compressive force still acts on the jacket 2.
  • the platform upper part the unit consisting of the platform and the upper section 21 of the jacket being referred to below as the platform upper part.
  • the upper section 21 of the jacket is detached from the lower section of the jacket.
  • the lower section of the jacket is referred to below as the substructure 22.
  • the platform upper part and the substructure 22 can for example by tie rods 23a, 23b, as shown in FIG. 3.
  • the legs of the jacket are divided in such a way that a cutting line 24 runs between the base 22 and the upper section 21 of the jacket.
  • support elements 21a, 21b, 22a, 22b are provided near the cutting line 24, which are preferably designed in a triangular shape.
  • the tension rods are fastened to the sections of the support elements which are distant from the upper section 21 or substructure 22 in such a way that a support element 21a, 21b of the upper section 21 from the jacket is connected to a support element 22a, 22b from the substructure 22.
  • the connection between the support elements and the tension rods takes place on one side of the tension rods via a quick release device, e.g. Detonating bolts 24a, 24b in FIG. 3.
  • a force is generated in the hydraulic lifting cylinders (4a, 4b) which is greater than the weight of the platform upper part.
  • a tensile force thus acts on the tension rods.
  • the forces transmitted from the lifting cylinders to the platform are set in such a way that an estimated total mass of the upper platform part and the estimated position of the center of gravity are taken into account by this. Since the actual values deviate from the estimated values, there are negative effects on the heeling and the trim of the ship after lifting off the platform. This is particularly noticeable when catamaran semi-submersibles are used.
  • the lifting process begins with the detonating bolts being triggered. The ship rises from the water.
  • the lifting cylinders continue to extend due to the pressure conditions in the hydropneumatic accumulator until a state of equilibrium is reached between the forces on the lifting cylinders and the weight of the platform upper part. Due to the complete separation of the platform upper part from the substructure and due to the distance between the platform upper part and the substructure, the platform upper part and the ship can move as a unit. The disadvantage in this case is that the movements of the upper part of the platform and the ship cannot be controlled during the lifting process.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for lifting an upper part from a substructure of an offshore platform, by means of which a controlled lifting of the upper part of the platform is possible even under unfavorable environmental conditions, such as strong wind or sea conditions.
  • the upper part and the substructure are connected to one another by controllable pulling devices during the lifting process.
  • the stroke submissions are controlled in such a way that the lifting force applied exceeds the weight of the upper part and the pulling devices are loaded under tension. That is, , the top is practical between the Clamping and pulling devices clamped.
  • the center of gravity and the weight of the upper part can then be determined from the resulting loads on the lifting and pulling devices, so that a defined position of the upper part can be set by suitable control of the lifting and / or pulling devices. This is also possible when the sea is comparatively strong or windy.
  • the effective length of the pulling devices is increased and thus the transmitted pulling force is reduced so that the upper part lifts off the substructure in a controlled manner.
  • the advantage of the solution according to the invention is that not only is the upper part held in a controlled position by the pulling and lifting devices during the entire load transmission phase, and that a stable equilibrium position is ensured even under unfavorable environmental conditions, but especially in that by a controlled movement the towing equipment enables controlled lifting.
  • the pulling devices are only decoupled when the upper part is stably supported on the lifting devices.
  • the lifting devices are formed by hydraulically actuated lifting cylinders which are prestressed in the lifting direction by means of a pressure accumulator, preferably a hydropneumatic accumulator.
  • the traction devices are also preferably formed by hydraulically actuated traction cylinders, with in a preferred embodiment each leg of the platform being assigned two traction cylinders arranged diametrically to one another. It is also possible to arrange more than two pull cylinders per leg.
  • an unlockable check valve is arranged between each pressure accumulator and the lifting cylinder, so that retraction of the lifting cylinder is reliably prevented during the lifting process.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a platform mounted on a jacket in the sea according to the prior art
  • FIG. 2 shows the basic structure of a ship with lifting cylinders according to the prior art
  • FIG. 3 shows a device according to the prior art
  • Figure 4 shows a device according to the present invention
  • Figures 5a and 5b show the forces acting on the platform.
  • the structure of an offshore platform according to the present invention corresponds in essence to the structure shown in FIGS. 1 and 2.
  • the tension rods from FIG. 3 are replaced by tension cylinders 33a, 33b.
  • These pull cylinders 33a, 33b are, as shown in FIG. 4, fastened to support elements 21a, 21b and 22a, 22b.
  • a pulling force is exerted via these pulling cylinders, which acts between the upper part 21 and the substructure 22.
  • the attachment to the support elements 22a, 22b takes place in the same way as in FIG. 3 via quick release mechanisms, for example explosive bolts, via which the pull cylinders 33a, 33b can be decoupled from the substructure 22.
  • Cylinder spaces 34a, 34b and annular spaces 35a, 35b of the traction cylinders 33a, 33b can be connected to a pressure medium source (pump) or a tank, so that pressure medium can be supplied or removed in order to extend or retract the cylinders and thus the acting tensile forces depending to control the lifting force of the lifting cylinders 4a, 4b, the weight and center of gravity of the upper part 21 and the external forces (rough sea, wind, ship movements).
  • a pressure medium source pump
  • a tank so that pressure medium can be supplied or removed in order to extend or retract the cylinders and thus the acting tensile forces depending to control the lifting force of the lifting cylinders 4a, 4b, the weight and center of gravity of the upper part 21 and the external forces (rough sea, wind, ship movements).
  • the lifting cylinders 4a, 4b shown in FIG. 2 for lifting the upper platform part which are also used in the exemplary embodiment according to the invention in accordance with FIG. 4, must be designed such that they can support the upper platform part plus the tensile force applied by the pulling cylinders 33a, 33b, whereby disturbances are taken into account over a tolerance range.
  • a force must be absorbed by the pull cylinders 33a, 33b, which overall is substantially less than the weight of the upper part 22, so that this fact must be taken into account when designing the pull cylinders with a view to saving costs.
  • the side sections 3a and 3b of the ship are brought into the position shown in FIG. 2 with respect to the platform 1 and the Lift cylinder 4a, 4b extended so that lifting forces are transmitted to the upper part.
  • the lifting cylinders 4a, 4b are biased against the platform 1 due to the spring action of the or the associated hydropneumatic reservoir, even in rough seas. Due to the gradual increase in gas pressure in the hydropneumatic accumulators connected to the lifting cylinders 4a and 4b and the consequent increase in pressure in each lifting cylinder 4a, 4b, an increasing part of the weight of the platform 1 becomes from the legs of the jacket 2 to the lifting cylinders 4a, 4b and thus transmitted to the ship. This also requires a simultaneous adaptation of the ship's ballast situation.
  • This load transmission phase is carried out until the lifting cylinders 4 deliver a total force which exceeds the weight of that of the upper part 21 and thus the cylinders 33 pass from the originally unloaded state into a tensile stress phase.
  • the pressures in all cylinders can now be measured using pressure transducers attached to the cylinders. In this way, results are obtained even when the sea is rough, which allows the weight of the upper part 21 and its center of gravity to be determined.
  • load cells or the like can also be used. measure the forces on the cylinders to determine the weight and location of the center of gravity.
  • the determination of the weight and position of the center of gravity takes place at a time when the platform upper part is still connected to the substructure via the closing cylinders 33a, 33b.
  • the pressures are measured in all Lift cylinders and pull cylinders at the same time and not only at one point in time, but practically for a longer time, so that a larger amount of data is available in order to obtain correct mean values of the measured lifting and pressure forces.
  • FIG. 5 a shows a greatly simplified plan view of the platform, the lifting forces applied by the lifting cylinders 4a, 4b being designated by Fc, while the tensile forces applied by the pulling cylinders 33a, 33b are identified by Ft.
  • the larger circles shown hatched each represent a section through a leg 21, 22 of the platform.
  • the larger unshaded circles represent the points of attack of the lifting cylinders 4a, 4b, while the smaller unshaded circles indicate the points of attack of the pull cylinders 33a, 33b.
  • four lifting cylinders are provided in the model shown in FIG. 5a, by means of which the upper part 21 is supported.
  • the substructure is supported on the seabed by four legs. Each of the legs are assigned two pull cylinders 33, so that the upper part
  • the result of the pressure / force determinations in the course of the load transmission phase is shown in dash-dot lines in FIG. 5a in a greatly simplified form. Accordingly, the resulting lifting cylinder force Fc does not lie in the middle between the points of application of the lifting cylinders, but in the illustrated embodiment is displaced to the bottom right, while the resulting tensile force Ft is displaced somewhat to the top left in the load transmission phase. The resulting tensile and compressive forces are connected by the dash-dotted line. 5a, the lifting force Fc moves towards the viewer, while the pulling force Ft is directed downwards away from the viewer.
  • FIG. 5b shows the resulting forces with their respective calculated positions. That is, , The pulling force Ft is removed with a (still unknown) lever arm b from the weight of the upper part, while the resulting lifting force Fc has a (known) lever arm with respect to the pulling force Ft.
  • the calculated weight and position of the center of gravity is now used to calculate and set target values for the cylinder forces of the lifting cylinders 4a, 4b, by means of which a uniform lifting of the platform upper part can be ensured and an undesired heeling and change of the trim can be prevented.
  • the pressures in the memories of the lifting cylinders 4a, 4b are adjusted accordingly to the to generate calculated cylinder forces within a certain tolerance range.
  • the pressure conditions in the pull cylinders 33a, 33b also change, so that the ballast situation of the ship must also be checked and adjusted if necessary.
  • the load distribution on the platform can also be adapted to the relevant requirements.
  • the weight and position of the center of gravity of the upper platform part must be determined again. The entire process is controlled, while the upper platform part is still mechanically connected to the substructure.
  • the load transfer phase is complete.
  • the upper part 21 wants to lift through the set lifting forces, but this is prevented by the pull cylinder 33. These are then controlled in such a way that they extend in a controlled manner and the upper part 21 is lifted off the jacket leg 22.
  • the explosive bolts 24a, 24b or other quick release devices are triggered, whereby the platform upper part can be moved independently of the substructure and moves with the ship. After proper seaworthy attachment of the platform upper part to the ship, the overseas transport can take place.
  • the traction cylinders from FIG. 4 are replaced by pressure cylinders which absorb the tensile forces between the substructure and the upper platform part in the form of compressive forces.
  • the other structure and function of the device of the second Embodiment essentially corresponds to that of the first embodiment, so that a detailed description can be omitted.
  • a releasable check valve is provided in the device according to the first exemplary embodiment between the hydropneumatic reservoir and the lifting cylinders 4a, 4b, by means of which the relative position of the upper part of the platform and the ship can be determined in one direction following a relative movement of these.
  • the hydraulic fluid can flow from the accumulator to the lifting cylinder, but reverse flow in the opposite direction is blocked. In other words, the position of the platform top with respect to the ship is frozen. This is preferably carried out during an upward movement of the ship in the lowest position of the ship.
  • the lifting cylinder forces are increased until the pull cylinders 33 are loaded in the pulling direction and remain constantly under tension even when the shaft is moving. This is done by supplying pressure medium into the individual lifting cylinders 4a, 4b. In principle, the determination of the dead weight and the center of gravity takes place as described above. After that, the lifting cylinder forces have to be adjusted by supplying pressure medium to ensure an optimal lifting process in the individual cylinders.
  • the lifting phase then takes place analogously to the exemplary embodiment described at the beginning.
  • the lift-off phase is the same as in the first and second exemplary embodiments third exemplary embodiment ended with the release of the explosive bolts.
  • the invention relates to a method and a device for removing an upper part from a substructure of an offshore platform.
  • the upper part is lifted off the substructure by means of lifting devices, the upper part and the substructure being connected to one another via controllable pulling devices, at least during a load transmission phase and the initiation of the lifting process.
  • the weight and / or center of gravity of the upper part are determined and, if necessary, the lifting and pulling devices are readjusted accordingly.
  • the tensile force introduced via the traction device is reduced, so that the upper part lifts off the substructure in a controlled manner by the force acting via the lifting device.

Abstract

The invention relates to a method and a device for the removal of the upper section of an offshore platform substructure. According to the invention, the upper section is lifted from the substructure by means of lifting gear and the upper section and the substructure are connected together by means of controllable drawing gear, at least during a load transfer phase and the beginning of the lifting process. The weight and/or the centre of gravity of the upper section are determined from the forces acting on the controllable drawing gear and the lifting gear and the lifting gear and drawing gear are optionally correspondingly controlled. After said load transfer phase the drawing forces introduced by the drawing gear are reduced such that the upper section is lifted from the substructure in a controlled manner by the forces generated by the lifting gear.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Offshore-Plattformen auf SeeDevice and method for removing offshore platforms at sea
Zur Erkundung und Gewinnung von unter dem Meeresboden lagernden Kohlenwasserstoffen, wie Erdöl und Erdgas, gelangen unter anderem ortsfeste Systeme zum Einsatz, die ein Jacket und eine Plattform aufweisen. Das Jacket ist eine sich auf dem Meeresboden abstützende Konstruktion, auf der die Plattform befestigt ist. Auf der Plattform befinden sich die Geräte und Anlagen, mit denen die Erkundung, Gewinnung und Förderung ausgeführt werden.For the exploration and extraction of hydrocarbons stored under the sea floor, such as oil and natural gas, stationary systems are used, which have a jacket and a platform. The jacket is a construction that rests on the sea floor and on which the platform is attached. The platform contains the equipment and systems with which the exploration, extraction and extraction are carried out.
Viele der derzeit bestehenden Plattformen haben das Ende ihrer kalkulierten Lebensdauer erreicht und müssen zur Zerlegung oder Renovierung von ihrem Standort zu einer Werft im Küstenbereich transportiert werden. Dabei wird es bevorzugt, wenn die Plattformen im Ganzen transportiert werden können, anstelle diese vor Ort in kleinere Einheiten zu zerlegen.Many of the existing platforms have reached the end of their calculated lifespan and will need to be transported from their location to a coastal shipyard for disassembly or renovation. It is preferred if the platforms can be transported as a whole instead of being broken down into smaller units on site.
In den letzten Jahren war eine Tendenz dahingehend zu verzeichnen, daß die Plattformen als Einheit transportiert werden. Aufgrund der begrenzten Hubkapazität und Verfügbarkeit von Schiffskränen sind dazu Spezialschiffe erforderlich, wie sie in der nachveröffentlichten DE 100 26 727 der Anmelderin beschrieben sind.In recent years there has been a tendency for the platforms to be transported as a unit. Due to the limited lifting capacity and availability of ship cranes, special ships are required for this purpose, as described in the applicant's subsequently published DE 100 26 727.
Besondere Schwierigkeiten bei der Trennung vonParticular difficulties in separating from
Plattform und Jacket treten in der Übergangsphase zwischen der Situation, in der die Plattform bereits in großem Ausmaß durch das Schiff und nur noch teilweise durch das Jacket getragen wird, und der Situation auf, in der . die Plattform vollständig vom Jacket abgehoben ist . Bei einer ungünstigen Verteilung der Kräfte am Schiff kann die Stabilität und die Seetüchtigkeit von diesem stark beeinträchtigt werden.Platform and jacket occur in the transition phase between the situation in which the platform is already being carried to a large extent by the ship and only partially by the jacket, and the situation in the . the platform is completely lifted off the jacket. If the forces on the ship are unfavorably distributed, stability and seaworthiness can be severely impaired.
Ein Verfahren für eine solche Trennung von Plattform und Jacket nach dem Stand der Technik wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.A method for such a separation of platform and jacket according to the prior art is described below with reference to FIGS. 1 and 2.
In Fig. 1 befindet sich eine Plattform 1 auf einem Jacket 2 im Meer. Zum Entfernen der Plattform 1 vom Jacket 2 werden nun zwei Seitenabschnitte 3a und 3b eines Schiffes unterhalb von Endabschnitten der Plattform angeordnet. Auf den Seitenabschnitten 3a und 3b des Schiffes befinden sich pro Seite wenigstens zwei Hubzylinder 4a und 4b. Diese Hubzylinder 4a, 4b sind mit hydropneumatisehen Speichern verbunden und wirken im belasteten Zustand als vorgespannte Federn.In Fig. 1 there is a platform 1 on a jacket 2 in the sea. To remove the platform 1 from the jacket 2, two side sections 3a and 3b of a ship are now arranged below end sections of the platform. At least two lifting cylinders 4a and 4b are located on the side sections 3a and 3b of the ship. These lifting cylinders 4a, 4b are connected to hydropneumatic accumulators and act as preloaded springs in the loaded state.
Wenn sich nun die Seitenabschnitte 3a und 3b desIf the side sections 3a and 3b of the
Schiffes bezüglich der Plattform 1 in einer vorbestimmten Position befinden, werden die Hubzylinder 4a, 4b in eine Position ausgefahren, in der die Zylinderstäbe der Hubzylinder die Unterseite der Plattform 1 berühren. Die Hubzylinder 4a, 4b wirken aufgrund ihrer Federwirkung in einer solchen Weise, daß die Endabschnitte der Zylinderstangen trotz der Wellenbewegung des Meeres die PlattformShip are in a predetermined position with respect to the platform 1, the lifting cylinders 4a, 4b are extended into a position in which the cylinder rods of the lifting cylinders touch the underside of the platform 1. The lifting cylinders 4a, 4b act due to their spring action in such a way that the end portions of the cylinder rods, despite the wave movement of the sea, the platform
1 berühren. Durch die allmähliche Erhöhung des Gasdrucks im mit den Hubzylindern 4a und 4b verbundenen hydropneumatischen Speicher und die dadurch hervorgerufene gleichzeitige Erhöhung des Drucks in jedem Hubzylinder 4a, 4b wird ein wachsender Teil der Gewichtskraft der Plattform 1 von den Beinen des Jackets1 touch. As a result of the gradual increase in the gas pressure in the hydropneumatic accumulator connected to the lifting cylinders 4a and 4b and the resulting simultaneous increase in the pressure in each lifting cylinder 4a, 4b, an increasing part of the weight of the platform 1 is released from the legs of the jacket
2 zu den Hubzylindern 4a, 4b und somit zum Schiff übertragen. Dieses bedingt auch eine gleichzeitige2 to the lifting cylinders 4a, 4b and thus transmitted to the ship. This also requires simultaneous
Anpassung der Ballastsituation des Schiffes. Die Lastübertragungsphase bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 muß zu einem Zeitpunkt abgeschlossen sein, zu dem die Gesamtlast an den Hubzylindern 4a, 4b kleiner als die Gewichtskraft der Plattform 1 ist und noch eine Druckkraft auf das Jacket 2 wirkt.Adjustment of the ballast situation of the ship. 1 and 2 must be completed at a time when the total load on the lifting cylinders 4a, 4b is less than the weight of the platform 1 and a compressive force still acts on the jacket 2.
Bei der sich nun anschließenden schnellen Anhebephase, in der die Hubzylinder 4a, 4b schnell ausgefahren werden, wird der EntlastungsVorgang fortgeführt und die Plattform 1 vom Jacket 2 aufwärts wegbewegt. Dabei wird sich der Tiefgang des Schiffes zeitweise erhöhen. Jede einzelne Zylinderlast steigt dann auf einen Wert, der sich aus der Masse der Plattform 1 und dem Schwerpunkt ergibt. Der Betrag des Zylinderhubes, die Ausfahrgeschwindigkeit und die Änderung des Tiefgangs vom Schiff können nur in einem bestimmten Umfang gesteuert werden, so daß es zu einem Aufprall zwischen der Plattform 1 und dem Jacket 2 mit unerwünschten Folgen kommen kann.In the fast lifting phase that then follows, in which the lifting cylinders 4a, 4b are quickly extended, the relief process is continued and the platform 1 is moved away from the jacket 2 upwards. The draft of the ship will increase temporarily. Each individual cylinder load then increases to a value that results from the mass of platform 1 and the center of gravity. The amount of the cylinder stroke, the extension speed and the change in draft from the ship can only be controlled to a certain extent, so that an impact between the platform 1 and the jacket 2 can occur with undesirable consequences.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein weiteres Beispiel aus dem Stand der Technik beschrieben.Another example of the prior art is described below with reference to FIG. 3.
Aus verschiedenen Gründen hat es sich als nützlich erwiesen, nicht nur die Plattform, sondern auch einen oberen Abschnitt 21 des Jackets zusammen mit der Plattform zu transportieren, wobei die Einheit aus Plattform und dem oberen Abschnitt 21 des Jackets nachfolgend als Plattformoberteil bezeichnet wird. Anders ausgedrückt wird zum Transport des Plattformoberteils der obere Abschnitt 21 des Jackets vom unteren Abschnitt des Jackets gelöst. Der untere Abschnitt des Jackets wird nachfolgend als Unterbau 22 bezeichnet. Das Plattformoberteil und der Unterbau 22 können beispielsweise durch Zugstäbe 23a, 23b, wie diese in Fig. 3 gezeigt sind, verbunden sein.For various reasons, it has been found useful to transport not only the platform but also an upper section 21 of the jacket together with the platform, the unit consisting of the platform and the upper section 21 of the jacket being referred to below as the platform upper part. In other words, to transport the platform upper part, the upper section 21 of the jacket is detached from the lower section of the jacket. The lower section of the jacket is referred to below as the substructure 22. The platform upper part and the substructure 22 can for example by tie rods 23a, 23b, as shown in FIG. 3.
Genauer gesagt sind die Beine des Jackets in einer solchen Weise geteilt, daß zwischen dem Unterbau 22 und dem oberen Abschnitt 21 des Jackets eine Schnittlinie 24 verläuft. An entgegengesetzten Seiten des oberen Abschnitts 21 und des unteren Abschnitts 22 sind nahe der Schnittlinie 24 Stützelemente 21a, 21b, 22a, 22b vorgesehen, die vorzugsweise in Dreiecksform ausgebildet sind. An den vom oberen Abschnitt 21 bzw. Unterbau 22 entfernt liegenden Abschnitten der Stützelemente sind die Zugstäbe in einer solchen Weise befestigt, daß jeweils ein Stützelement 21a, 21b des oberen Abschnitts 21 vom Jacket mit einem Stützelement 22a, 22b vom Unterbau 22 verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Stützelementen und den Zugstäben erfolgt an einer Seite der Zugstäbe über eine Schnellfreigabevorrichtung, wie z.B. Sprengbolzen 24a, 24b in Fig. 3.More specifically, the legs of the jacket are divided in such a way that a cutting line 24 runs between the base 22 and the upper section 21 of the jacket. On opposite sides of the upper section 21 and the lower section 22, support elements 21a, 21b, 22a, 22b are provided near the cutting line 24, which are preferably designed in a triangular shape. The tension rods are fastened to the sections of the support elements which are distant from the upper section 21 or substructure 22 in such a way that a support element 21a, 21b of the upper section 21 from the jacket is connected to a support element 22a, 22b from the substructure 22. The connection between the support elements and the tension rods takes place on one side of the tension rods via a quick release device, e.g. Detonating bolts 24a, 24b in FIG. 3.
In der Lastübertragungsphase bei einer Vorrichtung nach Fig. 3 wird in den hydraulischen Hubzylindern (4a, 4b) eine Kraft erzeugt, die größer als die Gewichtskraft des Plattformoberteiles ist. Somit wirkt auf die Zugstäbe eine Zugkraft. Die von den Hubzylindern zur Plattform übertragenen Kräfte werden dabei in einer solchen Weise eingestellt, daß eine geschätzte Gesamtmasse des Plattformoberteils und die geschätzte Lage des Schwerpunkts von diesem Berücksichtigung finden. Da die Ist-Werte von den geschätzten Werten abweichen, ergeben sich nach Abheben der Plattform negative Auswirkungen auf die Krängung und den Trimm des Schiffes . Dieses macht sich insbesondere dann negativ bemerkbar, wenn Katamaran- Halbtauchschiffe zum Einsatz gelangen. Der Abhebevorgang beginnt bei der Vorrichtung aus Fig. 3 mit einem Auslösen der Sprengbolzen. Dabei erhebt sich das Schiff aus dem Wasser. Gleichzeitig fahren die Hubzylinder aufgrund der Druckverhältnisse im hydropneumatisehen Speicher weiter aus, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen den Kräften an den Hubzylindern und der Gewichtskraft des Plattformoberteils erreicht ist. Durch die vollständige Lösung des Plattformoberteils vom Unterbau und aufgrund des Abstandes zwischen Plattformoberteil und Unterbau können sich das Plattformoberteil und das Schiff als Einheit bewegen. Von Nachteil ist in diesem Fall, daß während des Abhebevorgangs die Bewegungen von Plattformoberteil und Schiff nicht kontrollierbar sind.3, a force is generated in the hydraulic lifting cylinders (4a, 4b) which is greater than the weight of the platform upper part. A tensile force thus acts on the tension rods. The forces transmitted from the lifting cylinders to the platform are set in such a way that an estimated total mass of the upper platform part and the estimated position of the center of gravity are taken into account by this. Since the actual values deviate from the estimated values, there are negative effects on the heeling and the trim of the ship after lifting off the platform. This is particularly noticeable when catamaran semi-submersibles are used. In the device from FIG. 3, the lifting process begins with the detonating bolts being triggered. The ship rises from the water. At the same time, the lifting cylinders continue to extend due to the pressure conditions in the hydropneumatic accumulator until a state of equilibrium is reached between the forces on the lifting cylinders and the weight of the platform upper part. Due to the complete separation of the platform upper part from the substructure and due to the distance between the platform upper part and the substructure, the platform upper part and the ship can move as a unit. The disadvantage in this case is that the movements of the upper part of the platform and the ship cannot be controlled during the lifting process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abheben eines Oberteils von einem Unterbau einer Offshore-Plattform zu schaffen, durch die auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise starkem Wind oder Seegang ein kontrolliertes Abheben des Plattform Oberteils ermöglicht ist.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for lifting an upper part from a substructure of an offshore platform, by means of which a controlled lifting of the upper part of the platform is possible even under unfavorable environmental conditions, such as strong wind or sea conditions.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch dieThis object is achieved in terms of the method by the combination of features of claim 1 and in terms of the device by
Merkmalskombination des nebengeordneten Patentanspruchs 4 gelöst.Combination of features of the independent claim 4 solved.
Erfindungsgemäß sind das Oberteil und der Unterbau während des Abhebevorganges durch steuerbare Zugeinrichtungen miteinander verbunden. Die Hubeinreichtungen werden derart angesteuert, daß die aufgebrachte Hubkraft die Gewichtskraft des Oberteils übersteigt und die Zugeinrichtungen auf Zug belastet werden. D. h. , das Oberteil ist praktisch zwischen den Hub- und Zugeinrichtungen eingespannt. Aus den resultierenden Belastungen der Hub- und Zugeinrichtungen lassen sich dann die Schwerpunktslage und das Gewicht des Oberteils ermitteln, so daß durch geeignete Ansteuerung der Hub- und/oder Zugeinrichtungen eine definierte Lage des Oberteils einstellen läßt. Dies ist auch bei vergleichsweise starkem Seegang oder Wind möglich. Nach dieser Lastübertragungsphase wird die wirksame Länge der Zugeinrichtungen vergrössert und somit die übertragene Zugkraft verringert so daß das Oberteil kontrolliert vom Unterbau abhebt .According to the invention, the upper part and the substructure are connected to one another by controllable pulling devices during the lifting process. The stroke submissions are controlled in such a way that the lifting force applied exceeds the weight of the upper part and the pulling devices are loaded under tension. That is, , the top is practical between the Clamping and pulling devices clamped. The center of gravity and the weight of the upper part can then be determined from the resulting loads on the lifting and pulling devices, so that a defined position of the upper part can be set by suitable control of the lifting and / or pulling devices. This is also possible when the sea is comparatively strong or windy. After this load transmission phase, the effective length of the pulling devices is increased and thus the transmitted pulling force is reduced so that the upper part lifts off the substructure in a controlled manner.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß nicht nur das Oberteil während der gesamten Lastübertragungsphase in einer kontrollierten Lage durch die Zug- und Hubeinrichtungen gehalten wird, und daß auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen eine stabile Gleichgewichtslage gewährleistet ist, aber besonders darin dass durch eine gesteuerte Bewegung der Zugeinrichtungen ein kontrolliertes Anheben ermöglicht wird. Das Entkoppeln der Zugeinrichtungen erfolgt erst dann, wenn das Oberteil stabil auf den Hubeinrichtungen abgesützt ist.The advantage of the solution according to the invention is that not only is the upper part held in a controlled position by the pulling and lifting devices during the entire load transmission phase, and that a stable equilibrium position is ensured even under unfavorable environmental conditions, but especially in that by a controlled movement the towing equipment enables controlled lifting. The pulling devices are only decoupled when the upper part is stably supported on the lifting devices.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die Hubeinrichtungen durch hydraulisch betätigbare Hubzylinder gebildet sind, die mittels eines Druckspeichers, vorzugsweise eines hydropneumatisehen Speichers in Hubrichtung vorgespannt sind.According to the invention, it is preferred if the lifting devices are formed by hydraulically actuated lifting cylinders which are prestressed in the lifting direction by means of a pressure accumulator, preferably a hydropneumatic accumulator.
Auch die Zugeinrichtungen werden vorzugsweise von hydraulisch betätigbaren Zugzylindern ausgebildet, wobei bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jedem Bein der Plattform zwei diametral zueinander angeordnete Zugzylinder zugeordnet sind. Es können pro Bein auch mehr als zwei Zugzylinder angeordnet werden.The traction devices are also preferably formed by hydraulically actuated traction cylinders, with in a preferred embodiment each leg of the platform being assigned two traction cylinders arranged diametrically to one another. It is also possible to arrange more than two pull cylinders per leg.
Zwischen jedem Druckspeicher und dem Hubzylinder wird als Alternative ein entsperrbares Rückschlagventil angeordnet, so daß ein Einfahren des Hubzylinders während des Abhebevorgangs zuverlässig verhindert ist.As an alternative, an unlockable check valve is arranged between each pressure accumulator and the lifting cylinder, so that retraction of the lifting cylinder is reliably prevented during the lifting process.
Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments according to the invention are the subject of the dependent claims.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:The invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer auf einem Jacket im Meer montierten Plattform entsprechend dem Stand der Technik zeigt,1 shows a schematic representation of a platform mounted on a jacket in the sea according to the prior art,
Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau eines Schiffes mit Hubzylindern entsprechend dem Stand der Technik zeigt, Fig. 3 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt,2 shows the basic structure of a ship with lifting cylinders according to the prior art, FIG. 3 shows a device according to the prior art,
Fig. 4 eine Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt, und die Fig. 5a und 5b die auf die Plattform wirkenden Kräfte zeigen.Figure 4 shows a device according to the present invention, and Figures 5a and 5b show the forces acting on the platform.
Der Aufbau einer Offshore-Plattform entsprechend der vorliegenden Erfindung entspricht in wesentlichen Punkten dem in Figur 1 und 2 gezeigten Aufbau. Im Unterschied zum Stand der Technik, wie dieser in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Zugstäbe aus Fig. 3 durch Zugzylinder 33a, 33b ersetzt. Diese Zugzylinder 33a, 33b sind, wie es in Figur 4 gezeigt ist an Stützelementen 21a, 21b und 22a, 22b befestigt. Über diese Zugzylinder wird eine Zugkraft aufgebracht, die zwischem dem Oberteil 21 und dem Unterbau 22 wirkt. Die Befestigung an den Stützelernenten 22a, 22b erfolgt in gleicher Weise wie in Figur 3 über Schnellfreigabemechanismen, z.B. Sprengbolzen, über die die Zugzylinder 33a, 33b vom Unterbau 22 entkoppelbar sind.The structure of an offshore platform according to the present invention corresponds in essence to the structure shown in FIGS. 1 and 2. In contrast to the prior art, as shown in FIG. 3, the tension rods from FIG. 3 are replaced by tension cylinders 33a, 33b. These pull cylinders 33a, 33b are, as shown in FIG. 4, fastened to support elements 21a, 21b and 22a, 22b. A pulling force is exerted via these pulling cylinders, which acts between the upper part 21 and the substructure 22. The attachment to the support elements 22a, 22b takes place in the same way as in FIG. 3 via quick release mechanisms, for example explosive bolts, via which the pull cylinders 33a, 33b can be decoupled from the substructure 22.
Zylinderräume 34a, 34b und Ringräume 35a, 35b der Zugzylinder 33a, 33b sind mit einer Druckmittelquelle (Pumpe) oder einem Tank verbindbar, so daß Druckmittel zu- bzw. abführbar ist, um die Zylinder aus- oder einzufahren und somit die wirkenden Zugkräfte in Abhängigkeit von der Hubkraft der Hubzylinder 4a, 4b, der Gewichtskraft und Schwerpunktläge des Oberteils 21 und den äußeren Kräften (Seegang, Wind, Schiffsbewegungen) zu steuern.Cylinder spaces 34a, 34b and annular spaces 35a, 35b of the traction cylinders 33a, 33b can be connected to a pressure medium source (pump) or a tank, so that pressure medium can be supplied or removed in order to extend or retract the cylinders and thus the acting tensile forces depending to control the lifting force of the lifting cylinders 4a, 4b, the weight and center of gravity of the upper part 21 and the external forces (rough sea, wind, ship movements).
Die in Fig. 2 gezeigten Hubzylinder 4a, 4b zum Anheben des Plattformoberteils, die ebenfalls beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 4 verwendet werden, müssen so ausgelegt sein, daß diese das Plattformoberteil zzgl. der von den Zugzylindern 33a, 33b aufgebrachten Zugkraft stützen können, wobei über einen Toleranzbereich Störgrößen berücksichtigt sind. Durch die Zugzylinder 33a, 33b muß eine Kraft aufgenommen werden, die insgesamt wesentlich geringer als die Gewichtskraft des Oberteils 22 ist, so daß diese Tatsache beim Auslegen der Zugzylinder im Hinblick auf Kostenersparnis zu berücksichtigen ist.The lifting cylinders 4a, 4b shown in FIG. 2 for lifting the upper platform part, which are also used in the exemplary embodiment according to the invention in accordance with FIG. 4, must be designed such that they can support the upper platform part plus the tensile force applied by the pulling cylinders 33a, 33b, whereby disturbances are taken into account over a tolerance range. A force must be absorbed by the pull cylinders 33a, 33b, which overall is substantially less than the weight of the upper part 22, so that this fact must be taken into account when designing the pull cylinders with a view to saving costs.
Nun werden die Lastübertragungsphase und der Anhebevorgang für eine Offshore-Plattform mit einer Entfernvorrichtung entsprechend dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel von Fig. 4 beschrieben.The load transmission phase and the lifting process for an offshore platform with a removal device according to the exemplary embodiment according to the invention from FIG. 4 will now be described.
Zum Abheben der Plattform werden die Seitenabschnitte 3a und 3b des Schiffes bezüglich der Plattform 1 in die in Fig. 2 dargestellte Position gebracht und die Hubzylinder 4a, 4b ausgefahren, so daß Hubkräfte auf das Oberteil übertragen werden. Die Hubzylinder 4a, 4b werden aufgrund der Federwirkung der oder des zugeordneten hydropneumatisehen Speichers auch bei starkem Seegang gegen die Plattform 1 vorgespannt. Durch die allmähliche Erhöhung des Gasdrucks in den mit den Hubzylindern 4a und 4 b verbundenen hydropneumatisehen Speichern und die dadurch hervorgerufene gleichzeitige Erhöhung des Drucks in jedem Hubzylinder 4a, 4b wird ein wachsender Teil der Gewichtskraft der Plattform 1 von den Beinen des Jackets 2 zu den Hubzylindern 4a, 4b und somit zum Schiff übertragen. Dieses bedingt auch eine gleichzeitige Anpassung der Ballastsituation des Schiffes. Diese Lastübertragungsphase wird solange durchgeführt, bis die Hubzylinder 4 eine Gesamtkraft liefern, die die Gewichtskraft der des Oberteils 21 übersteigt und somit die Zylinder 33 vom ursprünglich unbelasteten Zustand in eine Zugbeanspruchungsphase übergehen. Nun können über an den Zylindern angebrachte Druckaufnehmer die Drücke in allen Zylindern gemessen werden. Dabei werden selbst bei starkem Seegang Ergebnisse erhalten, die eine Bestimmung der Gewichtskraft des Oberteils 21 und dessen Schwerpunktslage gestatten.To lift the platform, the side sections 3a and 3b of the ship are brought into the position shown in FIG. 2 with respect to the platform 1 and the Lift cylinder 4a, 4b extended so that lifting forces are transmitted to the upper part. The lifting cylinders 4a, 4b are biased against the platform 1 due to the spring action of the or the associated hydropneumatic reservoir, even in rough seas. Due to the gradual increase in gas pressure in the hydropneumatic accumulators connected to the lifting cylinders 4a and 4b and the consequent increase in pressure in each lifting cylinder 4a, 4b, an increasing part of the weight of the platform 1 becomes from the legs of the jacket 2 to the lifting cylinders 4a, 4b and thus transmitted to the ship. This also requires a simultaneous adaptation of the ship's ballast situation. This load transmission phase is carried out until the lifting cylinders 4 deliver a total force which exceeds the weight of that of the upper part 21 and thus the cylinders 33 pass from the originally unloaded state into a tensile stress phase. The pressures in all cylinders can now be measured using pressure transducers attached to the cylinders. In this way, results are obtained even when the sea is rough, which allows the weight of the upper part 21 and its center of gravity to be determined.
Alternativ oder zusätzlich lassen sich anstelle der Drücke in den Zylindern auch mittels Kraftmessdosen o. dgl . die Kräfte an den Zylindern messen, um die Bestimmung von Gewichtskraft und Lage des Schwerpunkts vorzunehmen.Alternatively or additionally, instead of the pressures in the cylinders, load cells or the like can also be used. measure the forces on the cylinders to determine the weight and location of the center of gravity.
Dabei ist zu beachten, daß die Bestimmung von Gewichtskraft und Lage des Schwerpunkts zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem das Plattformoberteil noch mit dem Unterbau über die Zuzylinder 33a, 33b verbunden ist. Um die Zuverlässigkeit des erhaltenen Ergebnisses zu erhöhen, erfolgt die Messung der Drücke in allen Hubzylindern und Zugzylindern gleichzeitig und nicht nur zu einem Zeitpunkt, sondern praktisch während längerer zeit, so daß eine größere Datenmenge zur Verfügung steht, um korrekte Mittelwerte der gemessenen Hub- und Druckkräfte zu erhalten.It should be noted that the determination of the weight and position of the center of gravity takes place at a time when the platform upper part is still connected to the substructure via the closing cylinders 33a, 33b. In order to increase the reliability of the result obtained, the pressures are measured in all Lift cylinders and pull cylinders at the same time and not only at one point in time, but practically for a longer time, so that a larger amount of data is available in order to obtain correct mean values of the measured lifting and pressure forces.
Die senkrecht wirkenden Kräfte sind schematisch in den Figuren 5a und 5b dargestellt. Die Figur 5 a zeigt eine stark vereinfachte Draufsicht auf die Plattform, wobei die von den Hubzylindern 4a, 4b aufgebrachten Hubkräfte mit Fc bezeichnet sind, während die von den Zugzylindern 33a, 33b aufgebrachten Zugkräfte mit Ft gekennzeichnet sind. Die schraffiert dargestellten größeren Kreise stellen jeweils einen Schnitt durch ein Bein 21, 22 der Plattform da. Die größeren unschraffierten Kreise stellen die Angriffspunkte der Hubzylinder 4a, 4b da, während die kleineren unschraffierten Kreise die Angriffspunkte der Zugzylinder 33a, 33b kennzeichnen. Demgemäß sind bei dem in Figur 5a dargestellten Modell vier Hubzylinder vorgesehen, über die das Oberteil 21 abgestützt ist. Der Unterbau ist über vier Beine am Meeresgrund abgestützt. Jedem der Beine sind zwei Zugzylinder 33 zugeordnet, so daß das OberteilThe perpendicular forces are shown schematically in Figures 5a and 5b. FIG. 5 a shows a greatly simplified plan view of the platform, the lifting forces applied by the lifting cylinders 4a, 4b being designated by Fc, while the tensile forces applied by the pulling cylinders 33a, 33b are identified by Ft. The larger circles shown hatched each represent a section through a leg 21, 22 of the platform. The larger unshaded circles represent the points of attack of the lifting cylinders 4a, 4b, while the smaller unshaded circles indicate the points of attack of the pull cylinders 33a, 33b. Accordingly, four lifting cylinders are provided in the model shown in FIG. 5a, by means of which the upper part 21 is supported. The substructure is supported on the seabed by four legs. Each of the legs are assigned two pull cylinders 33, so that the upper part
21 während des Lastübertragungs-, bzw. Abhebevorganges über insgesamt acht Zugzylinder 33 gegenüber dem Unterbau21 during the load transmission or lifting process via a total of eight pull cylinders 33 relative to the substructure
22 gehalten wird.22 is held.
In Figur 5a ist strichpunktiert in stark vereinfachter Form das Ergebnis der Druck- /Kraftermittlungen im Verlauf der Lastübertragungsphase dargestellt. Demgemäß liegt die resultierende Hubzylinderkraft Fc nicht mittig zwischen den Angriffspunkten der Hubzylinder sondern bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach rechts unten versetzt, während die resultierende Zugkraft Ft in der Lastübertragungsphase etwas nach links oben versetzt ist . Die resultierenden Zug- und Druckkräfte sind durch die strichpunktierte Linie miteinander verbunden. In der Darstellung gemäß 5a rückt die Hubkraft Fc zum Betrachter hin, während die Zugkraft Ft vom Betrachter weg nach unten gerichtet ist.The result of the pressure / force determinations in the course of the load transmission phase is shown in dash-dot lines in FIG. 5a in a greatly simplified form. Accordingly, the resulting lifting cylinder force Fc does not lie in the middle between the points of application of the lifting cylinders, but in the illustrated embodiment is displaced to the bottom right, while the resulting tensile force Ft is displaced somewhat to the top left in the load transmission phase. The resulting tensile and compressive forces are connected by the dash-dotted line. 5a, the lifting force Fc moves towards the viewer, while the pulling force Ft is directed downwards away from the viewer.
Am Ende der Lastübertragungsphase ist das Oberteil praktisch zwischen den Hubzylindern einerseits und den Zugzylindern andererseits eingespannt. In Figur 5b sind die dabei auftretenden resultierenden Kräfte mit ihren jeweiligen berechneten Lagen dargestellt. D. h. , die Zugkraft Ft ist mit einem (noch unbekannten) Hebelarm b von der Gewichtskraft des Oberteils kraft entfernt, während die resultierende Hubkraft Fc mit Bezug zur Zugkraft Ft einen (bekannten) Hebelarm aufweist.At the end of the load transfer phase, the upper part is practically clamped between the lifting cylinders on the one hand and the traction cylinders on the other. FIG. 5b shows the resulting forces with their respective calculated positions. That is, , The pulling force Ft is removed with a (still unknown) lever arm b from the weight of the upper part, while the resulting lifting force Fc has a (known) lever arm with respect to the pulling force Ft.
Gemäß figur 5b gilt:According to figure 5b:
FG=Fct-Ftt und b= - - - aF G = F ct -F tt and b = - - - a
so daß sich die Gewichtskraft und die Schwerpunktslage aus dem genannten Meßwerten ermitteln läßt.so that the weight and the center of gravity can be determined from the measured values mentioned.
Die errechnete Gewichtskraft und Lage des Schwerpunkts wird nun verwendet, um Sollwerte der Zylinderkräfte der Hubzylinder 4a, 4b zu berechnen und einzustellen, über die ein gleichmäßiges Abheben des Plattformoberteils sichergestellt werden und einer unerwünschten Krängung und Änderung des Trimms vorgebeugt werden kann.The calculated weight and position of the center of gravity is now used to calculate and set target values for the cylinder forces of the lifting cylinders 4a, 4b, by means of which a uniform lifting of the platform upper part can be ensured and an undesired heeling and change of the trim can be prevented.
Anschließend werden die Drücke in den Speichern der Hubzyliinder 4a, 4b entsprechend angepaßt, um die errechnete Zylinderkräften innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches zu erzeugen. Gleichzeitig ändern sich auch die Druckverhältnisse in den Zugzylindern 33a, 33b, so daß auch die Ballastsituation des Schiffes überprüft und ggfs. angepaßt werden müssen. Auch läßt sich die Lastverteilung auf der Plattform den entsprechenden Erfodernissen anpassen. Dann muß aber eine erneute Bestimmung von Gewichtskraft und Lage des Schwerpunkts des Plattformoberteils vorgenommen werden. Der Gesamtvorgang läuft gesteuert ab, während das Plattformoberteil noch immer mit dem Unterbau mechanisch verbunden ist. Nach dieser Einstellung der Drücke in den Hubzylindern ist die Lastübertragungsphase abgeschlossen. Das Oberteil 21 will durch die eingestellten Hubkräfte abheben, dies wird aber durch die Zugzylinder 33 verhindert. Diese werden dann derart angesteuert, daß sie in kontrollierter Weise ausfahren und das Oberteil 21 vom Jacketbein 22 abgehoben wird.Then the pressures in the memories of the lifting cylinders 4a, 4b are adjusted accordingly to the to generate calculated cylinder forces within a certain tolerance range. At the same time, the pressure conditions in the pull cylinders 33a, 33b also change, so that the ballast situation of the ship must also be checked and adjusted if necessary. The load distribution on the platform can also be adapted to the relevant requirements. Then, however, the weight and position of the center of gravity of the upper platform part must be determined again. The entire process is controlled, while the upper platform part is still mechanically connected to the substructure. After this setting of the pressures in the lifting cylinders, the load transfer phase is complete. The upper part 21 wants to lift through the set lifting forces, but this is prevented by the pull cylinder 33. These are then controlled in such a way that they extend in a controlled manner and the upper part 21 is lifted off the jacket leg 22.
Durch ein Kurzschließen der Druckräume 34a, 35a und 34b, 35b kann ab einer bestimmten Höhe eine frei Bewegung des Plattformoberteils bezüglich des Unterbaus innerhalbs des Hubbereichs der Hubzylinder sichergestellt werden.By short-circuiting the pressure chambers 34a, 35a and 34b, 35b, a free movement of the upper platform part with respect to the substructure within the lifting range of the lifting cylinders can be ensured from a certain height.
Nun werden die Sprengbolzen 24a, 24b oder andere Schnellfreigabeeinrichtungen ausgelöst, wodurch das Plattformoberteil unabhängig vom Unterbau bewegbar ist und sich mit dem Schiff mitbewegt. Nach ordnungsgemäßer seefähiger Befestigung des Plattformoberteils am Schiff kann der Überseetransport erfolgen.Now the explosive bolts 24a, 24b or other quick release devices are triggered, whereby the platform upper part can be moved independently of the substructure and moves with the ship. After proper seaworthy attachment of the platform upper part to the ship, the overseas transport can take place.
Entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Zugzylinder aus Fig. 4 durch Druckzylinder ersetzt, die die Zugkräfte zwischen Unterbau und Plattformoberteil in Form von Druckkräften aufnehmen. Der sonstige Aufbau und die Funktion der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels entsprechend im wesentlichen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiel, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.According to a second exemplary embodiment, the traction cylinders from FIG. 4 are replaced by pressure cylinders which absorb the tensile forces between the substructure and the upper platform part in the form of compressive forces. The other structure and function of the device of the second Embodiment essentially corresponds to that of the first embodiment, so that a detailed description can be omitted.
In einem dritten Ausführungsbeispiel ist in der Vorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen dem hydropneumatisehen Speicher und den Hubzylindern 4a, 4b ein entsperrbares Rückschlagventil vorgesehen, über das die Relativposition von Plattformoberteil und Schiff im Anschluß an eine Relativbewegung dieser zueinander in einer Richtung festlegbar ist. Dabei kann zwar das Hydraulikfluid vom Speicher zum Hubzylinder strömen, doch ist eine Rückströmung in entgegengesetzte Richtung blockiert . Anders ausgedrückt wird die Position des Plattformoberteils bezüglich des Schiffs eingefroren. Dies wird vorzugsweise bei einer Aufwärtsbewegung des Schiffes in der untersten Position des Schiffes ausgeführt .In a third exemplary embodiment, a releasable check valve is provided in the device according to the first exemplary embodiment between the hydropneumatic reservoir and the lifting cylinders 4a, 4b, by means of which the relative position of the upper part of the platform and the ship can be determined in one direction following a relative movement of these. The hydraulic fluid can flow from the accumulator to the lifting cylinder, but reverse flow in the opposite direction is blocked. In other words, the position of the platform top with respect to the ship is frozen. This is preferably carried out during an upward movement of the ship in the lowest position of the ship.
Nach dem Einfrieren der Bewegung werden die Hubzylinderkräfte erhöht, bis die Zugzylinder 33 in Zugrichtung belastet sind und auch bei Wellenbewegung ständig auf Zug belastet bleiben. Dies erfolgt durch Zuführen von Druckmittel in die einzelnen Hubzylinder 4a, 4b. Die Ermittlung des Eigengewichts und der Schwerpunktslage erfolgt im Prinzip wie zuvor beschrieben. Danach müssen die Hubzylinderkräfte noch jeweils durch Zufuhr ober Ablassen von Druckmittel angepasst werden, um in den einzelnen Zylindern einen optimalen Abhebevorgang zu gewährleisten.After freezing the movement, the lifting cylinder forces are increased until the pull cylinders 33 are loaded in the pulling direction and remain constantly under tension even when the shaft is moving. This is done by supplying pressure medium into the individual lifting cylinders 4a, 4b. In principle, the determination of the dead weight and the center of gravity takes place as described above. After that, the lifting cylinder forces have to be adjusted by supplying pressure medium to ensure an optimal lifting process in the individual cylinders.
Die Abhebephase erfolgt dann analog zum eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Abhebephase wird wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel auch beim dritten Ausführungslbeispiel mit Freigabe der Sprengbolzen beendet.The lifting phase then takes place analogously to the exemplary embodiment described at the beginning. The lift-off phase is the same as in the first and second exemplary embodiments third exemplary embodiment ended with the release of the explosive bolts.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen eines Oberteils von einem Unterbau einer Offshore-Plattform. Erfindungsgemäß wird das Oberteil mittels Hubeinrichtungen vom Unterbau abgehoben, wobei zumindest während einer Last bertragungsphase und der Einleitung des Abhebevorgangs das Oberteil und der Unterbau über steuerbare Zugeinrichtungen miteinander verbunden sind. Aus den auf die steuerbare Zugeinrichtung und die Hubeinrichtung wirkenden Kräften werden Gewichtskraft und/oder Schwerpunktlage des Oberteils ermittelst und ggf. die Hub- und Zugeinrichtungen entsprechend nachgesteuert. Nach dieser Lastübertragungsphase wird die über die Zugeinrichtung eingebrachte Zugkraft verringert, so daß das Oberteil durch die über die Hubeinrichtung wirkende Kraft vom Unterbau in kontrollierter Weise abhebt . The invention relates to a method and a device for removing an upper part from a substructure of an offshore platform. According to the invention, the upper part is lifted off the substructure by means of lifting devices, the upper part and the substructure being connected to one another via controllable pulling devices, at least during a load transmission phase and the initiation of the lifting process. From the forces acting on the controllable pulling device and the lifting device, the weight and / or center of gravity of the upper part are determined and, if necessary, the lifting and pulling devices are readjusted accordingly. After this load transmission phase, the tensile force introduced via the traction device is reduced, so that the upper part lifts off the substructure in a controlled manner by the force acting via the lifting device.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Entfernen eines Oberteils (21) von einem Unterbau (22) einer Offshore-Plattform mit den1. A method for removing an upper part (21) from a substructure (22) of an offshore platform with the
Schritten:steps:
Anheben des Oberteils (21) bezüglich des Unterbaus (22) mittels einer an einem Schwimmkörper (3a, 3b) abgestützten Hubeinrichtung (4a, 4b) , wobei das Oberteil (21) und der Unterbau (22) über eine steuerbare Zugeinrichtung (33a, 33b) miteinander verbunden sind und die Gewichtskraft und Schwerpunktlage des Oberteils (21) aus den über die Zug und Hubeinrichtungen (4a, 4b; 33a, 33b) übertragenen Kräfte bestimmt wird.Raising the upper part (21) with respect to the substructure (22) by means of a lifting device (4a, 4b) supported on a floating body (3a, 3b), the upper part (21) and the substructure (22) using a controllable pulling device (33a, 33b) ) are connected to one another and the weight and center of gravity of the upper part (21) are determined from the forces transmitted via the pulling and lifting devices (4a, 4b; 33a, 33b).
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Hubeinrichtungen (4a, 4b) so angesteuert werden, bis die aufgebrachte Hubkraft die Gewichtskraft des Oberteils (21) übersteigt und die Zugeinrichtungen (33a, 33b) auf Zug belastet sind, und wobei die Zugkraft der Zugeinrichtungen (33a, 33b) dann derart verringert wird, das daß Oberteil (21) vom Unterbau (22) abhebt und wobei nach dem Abheben des Oberteils (21) die Zugeinrichtungen (33a, 33b) entkoppelt werden.2. The method according to claim 1, wherein the lifting devices (4a, 4b) are controlled until the applied lifting force exceeds the weight of the upper part (21) and the pulling devices (33a, 33b) are loaded under tension, and wherein the pulling force of the pulling devices (33a, 33b) is then reduced such that the upper part (21) lifts off the substructure (22) and the traction devices (33a, 33b) are decoupled after the upper part (21) has been lifted off.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Hub- und Zugeinrichtungen (4a, 4b; 33a, 33b) durch Hydrozylinder gebildet sind, die in Abhängigkeit von dem Gewicht des Oberteils, der Schwerpunktlage des Oberteils und von den Umgebungsbedingungen wie beispielsweise Seegang, Windstärke etc. und den dadurch auf das Oberteil einwirkenden Kräften angesteuert werden. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the lifting and pulling devices (4a, 4b; 33a, 33b) are formed by hydraulic cylinders which, depending on the weight of the upper part, the center of gravity of the upper part and on the ambient conditions such as rough seas, Wind force etc. and the forces acting on the upper part as a result can be controlled.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, mit auf einem Schwimmkörper (3a, 3b) , beispielsweise einem Schiff abgestützten Hubeinrichtungen (4a, 4b) , über die das Oberteil (21) vom Unterbau (22) abhebbar ist, gekennzeichnet durch Zugeinrichtungen, die zwischen Ober- und Unterteil (21, 22) angeordnet sind und deren Zugkraft steuerbar ist.4. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 3, with lifting devices (4a, 4b) supported on a floating body (3a, 3b), for example a ship, via which the upper part (21) can be lifted off the substructure (22) , characterized by traction devices which are arranged between the upper and lower part (21, 22) and whose tractive force can be controlled.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, wobei die Hubeinrichtung eine Vielzahl von Hubzylindern (4a, 4b) hat, die mittels Druckspeicher, vorzugsweise hydropneumatisehe Speicher in Hubrichtung vorgespannt sind.5. The device according to claim 4, wherein the lifting device has a plurality of lifting cylinders (4a, 4b) which are prestressed in the lifting direction by means of pressure accumulators, preferably hydropneumatic accumulators.
Vorrichtung nach Patentanspruch 5, wobei zwischen Hubzylinder (4a, 4b) und Hydrospeicher eine entsperrbare Rückschlag-Ventileinrichtung vorgesehen ist.Apparatus according to claim 5, wherein an unlockable check valve device is provided between the lifting cylinder (4a, 4b) and the hydraulic accumulator.
7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, wobei die Hub/Zugzylinder (4a, 4b; 33a, 33b) über eine Ventilanordnung zur Steuerung der Ein- und Ausfahrbewegung an eine Druckmittelquelle beispiels- weise eine Hydropumpe angeschlossen sind.7. Device according to one of claims 4 to 6, wherein the lifting / pulling cylinders (4a, 4b; 33a, 33b) are connected to a pressure medium source, for example a hydraulic pump, via a valve arrangement for controlling the entry and exit movement.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 7, wobei die Zugeinrichtungen hydraulisch betätigte Zugzylinder (33a, 33b) oder Druckzylinder mit Umlenkung sind.8. Device according to one of the claims 4 to 7, wherein the traction devices are hydraulically operated traction cylinders (33a, 33b) or pressure cylinders with deflection.
9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 8, wobei jedem Hub- und / oder Zugzylinder (4a, 4b; 33a, 33b) ein Drucksensor oder eine Kraftmeßdose zur Erfassung des Drucks bzw. der übertragenen Kraft zugeordnet ist. 9. Device according to one of the claims 4 to 8, wherein each lifting and / or pull cylinder (4a, 4b; 33a, 33b) is assigned a pressure sensor or a load cell for detecting the pressure or the transmitted force.
10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, wobei jedem Bein der Plattform zwei beidseitig des jeweiligen Beins angeordnete Zugzylinder (33a, 33b) zugeordnet sind.10. Device according to one of the claims 5 to 8, wherein each leg of the platform is assigned two pull cylinders (33a, 33b) arranged on both sides of the respective leg.
11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, wobei jedem Bein der Plattform mehr als zwei rotationssymmetrisch angeordnete Zugzylinder zugeordnet sind. 11. Device according to one of the claims 5 to 8, wherein each leg of the platform is assigned more than two rotationally symmetrically arranged pull cylinders.
PCT/DE2001/001752 2000-05-09 2001-05-09 Device and method for the removal of offshore platforms at sea WO2001086074A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10191831T DE10191831D2 (en) 2000-05-09 2001-05-09 Device and method for removing offshore platforms at sea
AU73869/01A AU7386901A (en) 2000-05-09 2001-05-09 Device and method for the removal of offshore platforms at sea

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10022322.2 2000-05-09
DE10022322A DE10022322A1 (en) 2000-05-09 2000-05-09 Offshore platform removal system includes elements capable of taking measured stress loads in sub-structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001086074A1 true WO2001086074A1 (en) 2001-11-15

Family

ID=7641156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2001/001752 WO2001086074A1 (en) 2000-05-09 2001-05-09 Device and method for the removal of offshore platforms at sea

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7386901A (en)
DE (2) DE10022322A1 (en)
WO (1) WO2001086074A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027690B3 (en) * 2007-06-15 2008-11-20 Martin Hibbing Offshore oil rig-blasting method, involves welding of curved base of oil rig by water line and dumping of sand on base and plate board is placed on concrete slab
CN108612071B (en) * 2018-05-11 2020-03-06 山东科技大学 Semi-submersible type ocean platform anti-overturning device
CN111268059A (en) * 2020-02-28 2020-06-12 中远海运特种运输股份有限公司 Offshore platform dismantling method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995900A (en) * 1954-10-25 1961-08-15 William A Hunsucker Portable marine structure
US4669918A (en) * 1986-02-04 1987-06-02 Riles William G Offshore platform construction including preinstallation of pilings
US4729695A (en) * 1985-06-19 1988-03-08 Saipem, S.P.A. Process for the installation of the enbloc superstructure of an offshore platform, and equipment for carrying it practically
USH1815H (en) * 1997-03-24 1999-11-02 Exxon Production Research Company Method of offshore platform construction using a tension-moored barge
DE10026727A1 (en) 2000-03-17 2002-03-28 Mannesmann Rexroth Ag support means

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995900A (en) * 1954-10-25 1961-08-15 William A Hunsucker Portable marine structure
US4729695A (en) * 1985-06-19 1988-03-08 Saipem, S.P.A. Process for the installation of the enbloc superstructure of an offshore platform, and equipment for carrying it practically
US4669918A (en) * 1986-02-04 1987-06-02 Riles William G Offshore platform construction including preinstallation of pilings
USH1815H (en) * 1997-03-24 1999-11-02 Exxon Production Research Company Method of offshore platform construction using a tension-moored barge
DE10026727A1 (en) 2000-03-17 2002-03-28 Mannesmann Rexroth Ag support means

Also Published As

Publication number Publication date
DE10022322A1 (en) 2001-11-15
AU7386901A (en) 2001-11-20
DE10191831D2 (en) 2003-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2641040C3 (en) Floating tank as a carrier for a gas liquefaction plant
DE3546277C2 (en)
DE60013310T2 (en) SEA BUILDING
DE3150066C2 (en)
DE3122130A1 (en) DEVICE FOR FIXING A TOWING ELEMENT, FOR EXAMPLE A CHAIN OR ROPE, TO A SUPPORT STRUCTURE, IN PARTICULAR THE COVER CONSTRUCTION OF A WATER VEHICLE
DE2812996A1 (en) LANDING BRIDGE
DE60101160T2 (en) CONVEYOR SYSTEM FOR LOADS
EP2331395B1 (en) Lifting system
DE10056857B4 (en) Anchoring-stabilized carrier buoy
EP2558650A1 (en) Anchoring element for a hydraulic engineering installation
WO2001086074A1 (en) Device and method for the removal of offshore platforms at sea
DE2549000A1 (en) PLATFORM FOR WORKING IN THE SEA
DE2806290A1 (en) STABILIZING DEVICE ON SURFACE VEHICLES
DE102011106043A1 (en) Transport procedure for wind turbines at sea
EP3922845A1 (en) Floating offshore structure and method of installation
EP2743404B1 (en) Method for constructing an offshore structure
DE2900861C3 (en) Ramp adjustment device on a buoyant bridge device
EP4061698A1 (en) Floating body and method for stabilising a floating body
WO2021156158A1 (en) Offshore hydrogen reservoir
EP3196363B1 (en) Assembly and method for installation of offshore foundations
DE2451941C3 (en) Carrying device for loads with a platform carried by a floating body
EP3409838B1 (en) Buoyant body for forming of bridge sections
EP2898149B1 (en) Ship with lifting pillar segment for lifting of the ship
DE3234177C2 (en) Method for lowering a platform of an artificial island on a supporting structure and device for carrying out the method
DE2352642C2 (en) Floating platform

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU DE KR NO SG US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WD Withdrawal of designations after international publication

Free format text: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 10191831

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030703

Kind code of ref document: P

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10191831

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642