NO143711B - Forbindelse mellom en overvannsplattform og et fundament - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for forbindelse mellom en i en avstand fra en uannouerflate anordnet over-vannsplattf orm e.l. og et i eller på havbunnen forankret fundament.

Det er kjent i det minste to typer av overvannsplattformer som fremfor alt benyttes ved boring etter jordolje eller transport av jordolje. Mens den ene type plattform er direkte og bøyefast forbundet med fundamentet via søyler, således at en relativ bevegelse mellom havbunnen og oljeboringsplattformen ikke kan finne sted, benyttes det for den annen type en flytedyktig konstruksjon som kan lutes som følge av havoverflatens bevegelser, vindtrykk e.l., og som kan holdes på plass f.eks. ved hjelp av tau, ankere, trosser el.l.

Dersom denne konstruksjon bare skal tjene som olje-overføringsstasjon eller -plattform, forbindes oljetran-sportledningen ved hjelp av leddede innretninger.

Ved den første type av overvannsplattform er kon-struksjonsomkostningene meget høye, hvilket bl.a. skyldes at store bøyekrefter opptrer og at innspenningsmomentet mellom søyle og fundament også må opptas.

Ved den annen type er det riktignok sørget for en leddet forbindelsesinnretning mellom det med oljeledningen utstyrte fundament og den ved hjelp av f.eks. et stålstillas støttede oljetransportledning, men dette leddforbindelsessted kan bare nås av f.eks. dykkere. Den med minst ett ledd utstyrte jordoljeledning kan selv i en viss grad følge helninger i forhold til en vertikal linje. En ytterligere ulempe i forbindelse med denne utførelsesform av en.olje-overføringsplattform består i at oljeledningen ligger ubeskyttet i havet og derfor umiddelbart kan utsettes for sabotasjehandlinger.

En forbindelse mellom en overvannsplattform og et fundament ifølge innledningen i krav 1, er kjent fra US-PS 3 522 709. Mens kuleskålens ene del er festet i

søylen, er den andre del anordnet på en plate som svever fritt i forhold til fundamentet. De to delskålers bevegelses-

mulighet i forhold til hverandre, oppnås med de vinkelrett til hverandre forløpende dreieakser (aksel 21 og aksel 23) som skjærer kulens midtpunkt. Da kuleleddet ikke er forbundet med fundamentet, er det heller ikke utsatt for søylens oppdriftskrefter. Slik det tydelig fremgår av fig. 2, holdes søylen sammen med fundamentet via liner 33 som på den ene side er utsatt for korrosjon slik at hele konstruksjonen av-henger av disses bæreevne.

Ved forbindelsen ifølge oppfinnelsen, oppnås i motsetning til ovenstående en fullstendig tetning mot inn-trengende vann til tross for en bevegelse til alle sider via delkuleskålene. Søylens oppdriftskraft oppfanges over strekkanordningen.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbindelsesinnretning mellom overvannsplattformen og havbunnen, ved hvilken innretning på den ene side jordoljeledningen er sikret tilstrekkelig beskyttelse, også hva forbindelsen med fundamentet angår, og på den annen side konstruksjonskostnadene i forbindelse med de innspente søyler er så lave som mulig.

Ifølge oppfinnelsen løses denne oppgave ved at forbindelsesinnretningen for en overvannsplattform e.l.

av den innledningsvis nevnte type omfatter et for opptagelse av en oljeledning rørlignende hullegeme som er forbundet med fundamentet via et delvis hult kuleledd med i det minste én strekkanordning. Som hullegeme er det i første rekke eventuelt tale om forspente stålbetongrør eller stålrør.

Med overvannsplattformer forstås, i forbindelse med oppfinnelsen, ikke bare konstruksjoner for forberedelse og utførelse av jordoljeboringer, men framfor alt dreier det seg om plattformer, som etter utførte boringer, anordnes for å pumpe den utvundne olje over i tankskip eller lignende. Som en følge herav, er hullegemet i første rekke å anse som et overføringstårn, En gjentatt anvendelse av lignende hul-legemer for en boreplattform - dvs. for utførelse av boringer etter jordolje - er imidlertid uten videre mulig.

En foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen be.står i at oljeledningen er ført gjennom kuleleddet. Oljeledningen kan i kuleleddet ha en egen leddforbindelsesinn-retning, men den kan også være festet med flenser over og under kuleleddet, og hulrommet i kuleleddet kan være utformet som forbindelseskanal.

Videre er det mulig at hullegemet er utformet sylindrisk og at dets indre er utstyrt med i det minste en leider, således at hele oljeledningen over havbunnen samt forbindelsesstedet mellom fundament og søyle er tilgjengelig.

Oljeledningen i hullegemet kan selv være tilgjengelig fra alle sider. En utskiftning av enkelte rør-deler hhv. også lekkasjekontroll er derfor uten vanskelighet mulig.

Hullegemet kan på den side som vender mot fundamentet ha en tilnærmet halvkuleformet utsparing tilsluttet en gjennomgående sentral utboring med vesentlig større tverrsnitt enn oljeledningen, idet utsparingen hensiktsmessig fores med et PTFE-belegg, hvilket ifølge en foretrukken ut-førelsesform går over i en i hullegemets bunnflate liggende ringtetning.

Den på,hhv. i, fundamentet forankrede indre del av kuleleddet kan være utformet som hullegeme og eventuelt med flere på innsiden radialt forløpende avstivningsplater.

I denne forbindelse skal det også uttrykkelig nevnes at kuleleddets to deler selvfølgelig også kan anordnes speil-vendt, dvs. at hullegemet kan omfatte kulens indre del og at fundamentet kan omfatte den tilnærmet halvsirkelformede utsparing. Avstiwningsplatenes innerkanter tilpasses for-trinsvis kuleformen.

Det er også mulig at strekkanordningen omfatter

en i kuleleddet, f.eks. via et kardanledd, dreibart opplagret strekkstang. Strekkstangen opplagres fortrinnsvis i en i hullegemet forankret plate og kan eventuelt forspennes. Videre er det mulig at kardanleddet er utformet som en ring tilhørende strekkstangen, hvilken ring på kardansk måte om-gir en bjelke.

På tegningen er vist en sterk skjematisk utførelses-form, der fig. 1 viser et snitt gjennom en del av en for-

bindelsesinnretning mellom et hullegeme og et fundament,

fig. 2 viser snitt etter linjen 2 - 2 på fig. 1 og fig. 3

er en fremstilling i likhet med fig. 2, som imidlertid viser hullegemet i lutet stilling.

Et på havbunnen forankret eller på denne oppsatt fundament 1, f.eks. i form av en senkekasse, er kvadratisk utformet og har enkeltrom 2 som på vanlig måte er fylt med et ballastmateriale. Fundamentet kan imidlertid være utformet vesentlig større og være forsynt med oljelagringsrom.

Det med mange kamre utstyrte fundament 1 har et sentralt hulrom 3, i hvilket den indre del av et kuleledd 4 er opplagret. Kanten av kuleleddets indre del 5 er sylindrisk utformet og går' over i en plate 6, som forbindes fast med fundamentet ved hjelp av f.eks. gjengede staver 7. Den indre del av kuleleddet 4 har et sylindrisk hulrom 8. Platen 6 har en sentral åpning 9, gjennom hvilken en jordolje-transportledning 10 er ført. Jordoljeledningens 10 flens

11 hviler på platen 6.

I sitt indre har kuleleddet 4 radialt forløpende avstivningsplater eller -ribber 12 hvis innerkant 13 er tilpasset kuleformen.

Sådanne avstivningsribber er fortrinnsvis anordnet parvis i festeområdet for en i tverrsnitt kvadratisk førings-stang 20 for en strekkanordning 21. Den kvadratiske førings-stang er dreiefast forbundet med kuleleddets innside via to plater 22.

Hullegemet 30, som skal forbindes med fundamentet 1, omfatter i den viste utførelsesform et stålbetongrør hvis ytterkledning 31 i det minste har en forsterkning som løper i rørets lengderetning, men som fortrinnsvis også har en ringforsterkning. Forsterkningene kan være forspent. En transportledning 32 for jordolje forløper sentralt i det sylindriske hullegeme og fører til en i avstand fra vannoverflaten anordnet overføringsplattform med en pumpestasjon, hvorfra tankskip kan lastes.

Hullegemet er under og i nærheten av vannoverflaten utstyrt med minst ett oppdriftslegeme og ligner således et areometer.

Den kraftig forsterkede ende 33 au stålbetonghul-legemet har en ståltravers i form au en plate 34, med en åpning for opptagelse au den som strekkstang utformede strekkanordning 21, huis nedre ende er utformet som en ring 35.

På føringsstangen 20, som ifølge utførelseseksem-plet har kuadratisk tuerrsnitt, er det anordnet et ringlegeme 35 med huilket det ikke bare er mulig å dreie stål-betonghullegemet uinkelrett på tegningsplanet, men også parallelt med dette. På denne måte kan hullegemet 30 beuege seg til alle sider om leddpunktet.

Når der f,eks. antydes en lengde au hullegemet

på fra 150 til 200 m# tillates i almindelighet lutninger på høyst <±> 20°. Det kuleledd 4 det her gjelder, er uten uidere i stand til å oppta slike lutninger.

På den som trauers utformede plate 34 er det anordnet et horisontalt dreibart, f.eks. konisk, lager 40.

Man kan således forspenne strekkstangen 21 ued hjelp au en mutter 41 for å tilpasse kuleledd-tetningen til det ytre uanntrykk.

Hullegemet har over sin massiue ende 33 et ringformet rom 50, som på uanlig måte kan fylles med ballast. Ouer dette ringformede rom er det anordnet et ytterligere ringformet rom 51. Også dette hulrom kan selvfølgelig fylles med ballast eller forbli tomt, således at adkomsten til oljeledningen 32 heller ikke i nærheten av forbindelsesstedet innskrenkes. Oljeledningen føres i et ringformet hulrom 52 og er forbundet med hullegemet på steder" med bestemte inn-byrdes avstander.

I den viste utførelsesform er det mellom olje-transportledningens to deler 10 og 32 anordnet et tomt hulrom. I stedet for dette hulrom er det også mulig å føre jordoljeledningen gjennom kuleleddet og anordne et spesielt ledd på det sted oljeledningens ledd befinner seg. l/ed denne utførelsesform er det til og med mulig under drift

å inspisere forbindelsesstedet mellom fundamentet 1 og hullegemet 30. Ued den viste utførelse må derimot olje-

ledningen i fundamentet først avsperres og den del av oljeledningen som ligger over dette, må pumpes tom.

Kuleleddet opptas i hullegemet av en tilnærmet halvsirkelformet utsparing 53 som er f3ret med et PTFE-belegg 54. PTFE-belegget går ved den overfor fundamentet 1 beliggende bunnflate 55 av hullegemet over i en ringtetning 56.

På denne måt-e er . der sikret en fullstendig tetning mellom kuleleddet og hullegemet, slik at inntrengning av vann forhindres effektivt på forbindelsesstedet og dermed også i hullegemet.

Claims (11)

1. Forbindelse mellom en overvannsplattform e.l. som er anordnet i avstand over vannoverflaten på en som en søyle e.l. utformet bygningsdel (30) og en i/på havbunnen forankret, som fundament utformet, ytterligere bygningsdel (1) ved bruk av to i forhold til hverandre svingbare, i det minste delvis parallellveggede, delkuleskåler som danner et kuleledd (4), karakterisert ved at den første delkuleskål er ubevegelig festet i eller på en første bygningsdel (30) og den annen indre delkuleskål, som er svingbar til alle sider i forhold til den første delkuleskål og er i glide-berøring med denne, er ubevegelig festet i eller på den annen bygningsdel (1), og at den andre, indre, delkuleskål er leddforbundet med den overforliggende bygningsdel (30) bare via en strekkanordning (21) som strekker seg gjennom den ytre delkuleskål.

2. Forbindelse ifølge krav 1, hvor søylen er utformet som hullegeme fer opptagelse av en oljeledning, karakterisert ved at oljeledningen (10, 32) er ført gjennom kuleleddets (4) hulrom og eventuelt har en egen leddforbindelse i midten av kuleleddet.

3. Forbindelse ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den sylindriske åpning som opptar strekkanordningen (21) i den som gangbart hullegeme utformede søyle også selv er gangbar.

4. Forbindelse ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at den indre delkuleskål er forsynt med radialt forløpende avstivningsribber (12).

5. Forbindelse ifølge krav 4, karakterisert ved at de indre kanter av avstivningsribbene (12) er tilpasset kuleformen.

6. Forbindelse ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at strekkanordningen (21) er forbundet med kuleleddet (4) i midten av dette via et kardanledd (36).

7. Forbindelse ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at det i den første bygningsdel (30) er anordnet en til denne forankret travers (34) e.l. for befestigelse av strekkanordningen (21), og i hvilken strekkanordningen (21) er dreibart opplagret.

8. Forbindelse ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at strekkanordningen (21) er stillbar i hullegemets lengderetning.

9. Forbindelse ifølge krav 6, karakterisert ved at kardanleddet består av en ring (35) e.l. av strekkanordningen (21) og et ringlegeme (36) som omslut-ter ringen og har kuleformet overflate.

10. Forbindelse ifølge ett av kravene 1-9, karakterisert ved at kuleleddets (4) ene delkuleskål, i det minste i berøringsområdet med den annen delkuleskål , er forsynt med et PTFE-beleqg (54).

11. Forbindelse ifølge krav 10, karakterisert véd at PTFE-belegget (54) går over i en ringtetning(56).