NO177723B - Fremgangsmåte ved styring av den vertikale posisjon til et legeme med positiv oppdrift i vann - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved styring av den vertikale posisjon til et legeme med positiv oppdrift i vann, ved å føye til dette legemet ballast for å gi legemet negativ oppdrift.

En fremgangsmåte av denne type er kjent fra US-patent 4127004. Ytterligere eksempler på teknikkens stand er vist i GB-1576957 og US-patent 4293239.

Store konstruksjoner, slik som betongunderstell for faste plattformer eller for strekkstagplattformer, må senkes til sjøbunnen på dype farvann. Et problem er hvordan man holder styring på konstruksjonen når konstruksjonen går under vannoverflaten ved nedsenkningen. På grunn av størrelsen på slike konstruksjoner er deres tilførte masse vanligvis svært stor som gjør de svært trege. Styring av slike konstruksjoner ved bruk av kraner som er stivt forbundet til konstruksjonen kan derfor føre til svært høye krankrokbevegelser i tilfellet av bølgefremkalte bevegelser på kranfartøyet.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som kjenne-tegnes ved at fremgangsmåten innbefatter trinnene: Legemet ballasteres slik at det har en liten positiv oppdrift; en ytre vekt senkes ved hjelp av kran eller vinsj ned på legemet ved et ønsket sted på legemet for å gi legemet negativ oppdrift, en strekkline gis ut fra vinsjen for å la legemet med vekten på seg synke, vekten styres for å forhindre sideveis bevegelse i forhold til legemet mens vekten tillates å separere vertikalt i forhold til legemet slik at dersom kranen eller vinsjen stiger med bølgebevegelsen på overflaten kan vekten som henger fra dette løfte seg fra legemet, idet legemet tvinges til å bli på ønsket sted når stedet er nådd og deretter benytte kranen eller vinsjen til å fjerne vekten fra legemet.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselv-stendige krav.

Ved eksempler vil utførelser av oppfinnelsen nå bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1A-1D viser installeringstrinn for en undervannsmodul

ved bruk av et fartøy,

Fig. 2A-2H viser alternative former for sideveis styring av

lasten,

Fig. 3A-3C viser trinn ved en alternativ installering av en

undervannsmodul ved bruk av et fartøy,

Fig. 4A-4D viser installeringstrinn for en stor offshore tårnkonstruksjon og fundamentenhet for denne ved bruk av to fartøyer, Fig. 5 og 6 viser vertikal posisjonsstyring av et delvis nedsenkbart fartøy ved bruk av et eller to fartøyer, og Fig. 7 viser bruken av systemet på en strekkstagplatt-form. Det er vist i fig. IA et fartøy 1 med en kranbom eller utligger 2 eller lignende. En strekkline 3, f.eks. kabel, vaier, kjetting etc. løper over en trinse eller løpehjul 4 på utliggeren 2 med en nedsenkbar krok 5 ved hjelp av en vinsj 6. En last 7 er opphengt i kroken 5. En undervannsmodul 8, f.eks. en brønnramme, skal installeres på sjøbunnen 9. Linene 10 og 11, f.eks. kabler, vaiere, kjettinger etc. er forbundet til modulen 8 og gis ut med en vinsj 12. Linene 10 og 11 tjener som føringer for sideveis lokalisering av lasten 7 i forhold til modulen 8, og lasten har øyer 13 gjennom hvilke linene 10 og 11 passerer. Vekter 14 er opphengt i slakke spenn 10a og lia for linene 10 og 11 for å tjene som hivkompenseringsanordninger og opprettholde jevn stramming i linene 10 og 11.

Modulen 8 skal installeres på sjøbunnen 9. Modulen 8 løses ut på plass med fartøyet 1 over sjøbunnen 9. Horisontal posisjonsstyring for fartøyet blir deretter satt i verk, ved bruk av ankere eller thrustere eller taueliner etc. Modulen 8 har eller blir ballastert til en dypgang hvor den har en liten positiv oppdrift som er mindre enn vekten av lasten 7. Ballasten er indikert med 15. Lasten 7 blir deretter senket med vinsjen 6 til kontakt med modulen 8 som deretter begynner å synke på grunn av den resulterende negative oppdrift. Dette forløp er vist i fig. IB. Føringslinene 10 og 11 for lasten 7 blir samtidig gitt ut med vinsjen 12. Modulen 8 blir deretter senket videre til sjøbunnen 9 under styring av vinsjen 6.

Fig. 1C indikerer posisjonen etter nedsetting av modulen 8 på sjøbunnen 9. Modulen 8 blir ved dette punkt ytterligere ballastert, som vist, og/eller forankret til sjøbunnen for å forhindre dens avløfting etter fjerning av lasten 7. Med modulen 8 således på plass fjernes lasten 7 og linene 10 og 11.

Under forløpet av å senke lasten 7 og modulen 8, kan fartøyet

1 motta bølgefremkalt vertikal bomvippebevegelser. Dette er vist å foregå i fig. ID. Vektene 14 i de slakke spenn 10a, lia til linene 10 og 11 kompenserer for hivbevegelsen ved ganske enkelt å opprettholde strammingen i linene 10 og 11. Hivbevegelsen til fartøyet 1 bevirker imidlertid at lasten 7 temporært løfter av fra modulen 8. Således kan det ses at den forøkede belastning på utliggeren 2 forårsaket av vertikal utliggerbevegelse under installasjon blir begrenset til omtrentlig vekten (i luft) av lasten 7. Dersom modulen 8 ble opphengt direkte i kroken 5 og senket, som er det vanlige, vil det kunne ses at den forøkede belastning på utliggeren 2 forårsaket av fartøybevegelser kunne være minst så store som vekten (i luft) av modulen 8. For store moduler ville dette påføre en svært høy belastning på utliggeren 2. Slike høye belastninger unngås ved bruk av det foreliggende system som effektivt tilveiebringer en strammingsbegrensende anordning.

Det skal videre bemerkes at når lasten 7 hviler på modulen 8, er systemet negativt flytende (fig. IB) mens når lasten 7 henger fra utliggeren 2, er systemet positivt flytende (fig.ID). Dette betyr i virkeligheten at systemet kan tilveiebringe vertikal posisjonsstyring av modulen, f.eks. for senking som vist mot sjøbunnen eller på en undervanns-konstruksj on.

Fig. 2Å viser i nærmere detalj føringssystemet for sideveis lokalisering av lasten 7 i forhold til modulen 8. Linene 10 og 11 er i glidbart samvirke i øyer 13 på modulen 8. Fig. 2B-2H viser mulige alternative føringssystemer. I fig. 2D henges lasten 7 fra kroken 5 ved lenker eller stropper 20 og har et sentralt hull 21. En oppadstående stolpe 22 er anordnet på modulen 8 for glidbart å motta hallet 21 i lasten 7. I fig. 2C er løse kjettinger 23 forbundet mellom modulen 8 og lasten 7. I fig. 2D gir sidestyringer 24 på modulen 8 en kanal 25 for glidbart å motta lasten 7. I fig. 2D er et antall lastenheter 7a festet til løse kjettinger 26 forbundet mellom kroken 5 og modulen 8. I fig. 2F er et antall toroidale lastenheter 7b glidbart opptatt på en oppadstående stolpe 27 på modulen 8. Den øvre lastenhet 7b henger fra kroken 5 og tilstøtende lastenheter er forbundet til hverandre med løse leddforbindelser eller kjettinger 28. I fig. 2G forløper entringstapper 29 nedad fra lasten 7 og er innførbare i hull 30 anordnet i modulen 8. I fig. 2H er en åpning 31 anordnet på modulen 8 for mottak av lasten 7.

I fig. 3A-3C er det vist en variant av installasjonssystemet ifølge fig. 1A-1D. Fartøyet er igjen for å installere en modul 8 på sjøbunnen 9 ved bruk av en last 7 styrt med vinsjen 6. Lasten 7 blir lokalisert sideveis i forhold til modulen 8 ved et føringssystem slik som en av de vist i fig. 2Å-2H. Modulen 8 har eller blir ballastert til å ha en liten positiv oppdrift. Lasten 7 er av tilstrekkelig vekt til å gi modulen 8 negativ oppdrift. Lasten blir senket til kontakt med modulen 8, som vist i fig. 3Å, til siden for dens tyngdepunkt, og blir senket videre. Dette reiser modulen 8 på ende, som vist i fig. 3B. Ettersom en del av modulen 8 fortsatt er over vannoverflaten fås ytterligere stabilitet. I denne stilling holdes den nedsenkede ende av modulen 8 nede ved forankring og/eller med ballast 15. Deretter påføres en last 7 den fortsatt flytende del av modulen 8, som vist i fig. 3C, og senket ned. Dette kan gjøres ved å posisjonere på nytt det samme fartøy 1 eller ved bruk av nok et fartøy. Når den andre last 7 har senket modulen 8 helt til sjøbunnen 9, blir modulen fullstendig ballastert og/eller forankret, og lasten fjernes og installeringen er fullendt.

I fig. 4A-4D er det vist trinnene for installering av en stor tårnkonstruksjon og fundamentenhet. Fundamentenheten 30 blir installert ved bruk av to fartøyer IA,IB samtidig. De to fartøyer IA, IB blir benyttet ved bruk av det samme system for senking av laster 7 som er beskrevet ovenfor. Naturligvis kan mer enn to fartøyer benyttes. Fig. 4B viser situasjonen etter at fundamentenheten 30 er blitt senket ned på sjøbunnen 9 og fullstendig ballastert. I fig. 4C er det vist et fartøy 1 som installerer tårnkonstruksjonen 31 på den allerede installerte fundamentenhet 30. Tårnkonstruksjonen 31 kan f.eks. ha blitt bygd på land eller på et avskjermet sted langs land og deretter fløtet ut til stedet til havs. Konstruksjonen 31 blir deretter reist på ende i stillingen vist i fig. 4D og ballastert som nødvendig for å gi en liten positiv oppdrift. Lasten 7 blir deretter påført ifølge installasjonssystemet som er beskrevet for å senke konstruksjonen 31 ned på sin fundamentenhet 30. Når i stilling, blir konstruksjonen 31 fullstendig ballastert og/eller forankret, og lasten fjernes og installeringen er fullendt.

I fig. 4D er det vist et typisk eksempel på en offshore tårnkonstruksjon 31 på en fundamentenhet 30 reist ved bruk av et system som beskrevet ovenfor.

Det skal forstås at konstruksjonen anordnet til å bære lasten over modulen eller legemet kan festes i forhold til sjøbunnen istedenfor å bruke de viste fartøyer. F.eks. kan systemet benyttes fra plattformunderstell, faste kaier, oppjekkbare rigger etc. Fig. 5 og 6 viser anvendelsen av systemet for å tilveiebringe vertikal posisjonsstyring for en nedsenkbar eller delvis nedsenkbar dokk eller lekter 50 under fløting av modulen 60 på eller av. I fig. 5 benyttes et enkelt fartøy 51 med en last 52 opphengt fra en utligger 53 under styring fra vinsjen 54. I fig. 6 benyttes to fartøyer 51 med laster 52 opphengt fra utliggere 53 under styring fra vinsjer 54. Fig. 7 viser anvendelsen av systemet på en strekkstagplatt-form 70 med strekkstag 71 og en kran eller flere kraner 72.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved styring av den vertikale posisjon til et legeme (8) med positiv oppdrift i vann, ved å føye til dette legemet ballast (7) for å gi legemet negativ oppdrift, karakterisert ved at fremgangsmåten innbefatter trinnene: legemet (8) ballasteres (15) slik at det har en liten positiv oppdrift; en ytre vekt (7) senkes ved hjelp av kran eller vinsj (1,2,3,4,5,6) ned på legemet (8) ved et ønsket sted på legemet for å gi legemet negativ oppdrift, en strekkline (3) gis ut fra vinsjen for å la legemet med vekten (7) på seg synke, vekten styres for å forhindre sideveis bevegelse i forhold til legemet mens vekten tillates å separere vertikalt i forhold til legemet slik at dersom kranen eller vinsjen stiger med bølgebevegelsen på overflaten kan vekten (7) som henger fra dette løfte seg fra legemet (8), idet legemet tvinges til å bli på ønsket sted når stedet er nådd og deretter benytte kranen eller vinsjen til å fjerne vekten (7) fra legemet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at vekten (7) senkes med kranen eller vinsjen til kontakt med legemet (8) over dets tyngdepunkt, og deretter nedsenkes vekten videre inntil legemet er senket ned på sjøbunnen (9) eller en undervannskonstruksjon (8), hvoretter legemet forankres til sjøbunnen eller undervannskonstruksjonen eller ballasteres ytterligere til å få negativ oppdrift for å hindre at legemet løfter seg opp når vekten (7) fjernes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at vekten (7) som senkes til kontakt med legemet er sideforskjøvet fra dets tyngdepunkt (Fig. 3C), og at vekten senkes videre inntil en del av legemet er senket ned på sjøbunnen eller en undervannskonstruksjon, hvoretter denne del av legemet forankres til sjøbunnen (9) eller undervannskonstruksjonen eller ballasteres for å hindre den å løfte seg opp når vekten fjernes, og deretter senkes vekten eller en annen vekt til kontakt med den resterende del av legemet, idet vekten senkes ytterligere inntil legemet er helt nedsenket på sjøbunnen eller undervannskonstruksjonen, og legemet forankres deretter til sjøbunnen eller under-vannskonstruks j onen eller ballasteres slik at det får negativ oppdrift.

4 . Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert v e d at to eller flere vekter (7) benyttes samtidig for å gi legemet (30) negativ oppdrift (Fig. 4A).

5 . Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at vekten (7) bæres av et heiseutstyr (2-6) og legemet (8) bæres av et andre heiseutstyr (10-12) der begge bæres av et flytende fartøy.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det andre heiseutstyr (10-12) som bærer legemet (15) sørger for hivkompensasjon for å redusere belastningen på heiseutstyret gjennom bølgebevegelsen mot heiseutstyret.