NO317430B1 - Fremgangsmate for bruk ved offshore lastoverforing, flyter og hydraulisk innretning for samme - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en flyter for offshore installasjon og fjerning av strukturelementer på eller fra en marin struktur, en hydraulisk innretning for bruk i et horisontalt posisjoneringssystem for holding av en flyter i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning og relativt en marin struktur, samt en tilhørende fremgangsmåte for bruk ved offshore lastoverføring, hvor en flyter bringes til et overføringssted i sjøen og last overføres mellom flyteren og overføringsstedet, idet flyteren er horisontalt plassert relativt en marin struktur ved overføringsstedet før og under lastoverføringen.

Oppfinnelsen vedrører en flyter med regulerbar oppdrift for offshore transport, installasjon og fjerning av strukturelementer. Oppfinnelsen er særlig utviklet i forbindelse med behovet for montering og demontering av større strukturelementer offshore, særlig i forbindelse med fjerningen av eksisterende faste plattforminstallasjoner i sjøen.

I utgangspunktet kan flyteren ha en hvilken som helst form som er tilpasset eller egner seg for offshore transport, installasjon og fjerning av strukturelementer. Flyteren kan således eksempelvis være av den type som er vist i US-patent nr. 6.244.786 Bl, hvor det er vist og beskrevet en søylestabilisert flyter, eller det kan dreie seg om en katamaranlignende flyter, eksempelvis som vist i US-patent nr. 3.078.680. Andre utførelsesformer av egnede flytere finnes i EP 000 462 Al, FR 247 992, NO 160424, NO 171495 og NO 135056.

Flyteren vil bli benyttet for transport og installasjon (eller fjerning) av større strukturelementer (heretter betegnet som "last") til (fra) faste strukturer eller en flytende struktur (heretter betegnet som "marine strukturer") offshore, i åpen sjø hvor flyteren vil være utsatt for bølger.

Lasten bæres fortrinnsvis fra undersiden ved hjelp av bjelkeelementer (lastoverføringsbjeiker) som rager ut fra flyteren.

Lastens vekt overføres fra flyteren til den marine struktur ved at flyteren ballasteres (ballastfylling i flyterens ballasttanker).

Fjerning av last (i de fleste tilfeller såkalte topsides eller lignende konstruksjoner) fra marine strukturer er en reversert installasjon. Lastens vekt overføres fra en marin struktur til flyteren ved at flyteren deballasteres (fjerning av ballast fra ballasttanker). Det er kjent ulike fremgangsmåter for vertikal lastoverføring, bevegelseskompensering og lastreduksjon.

Det er også kjent flere lastoverføringssystemer med trekk som muliggjør bevegelser av flyteren relativt den marine struktur under lastoverføringen, for derved å begrense de horisontale dynamiske krefter mellom flyteren og den marine struktur. Fig. 1 viser et eksempel på en slik konstruksjon, hvor det benyttes hengslede bjelker.

GB 2 165 188 beskriver en flyter for installasjon og fjerning av et plattformdekk, utstyrt med et horisontalt posisjoneirngssystem bestående av hydrauliske sylindere som i sin ene ende er hengsleforbundet med flyteren og i sin andre ende forbundet med plattformdekket.

US 6 167 701 beskriver et hydraulisk posisjoneirngssystem som er parallellkoplet med flere hydrauliske akkumulatorer, der disse er dimensjonert slik at en kombinasjon av akkumulatorene gir en gunstig fjærkarakteristikk.

De nevnte metoder for lastoverføring av store strukturelementer til/fra marine strukturer vil imidlertid kunne introdusere meget store dynamiske horisontale belastninger fra flyteren mot den marine struktur når en slik operasjon gjennomføres offshore, i åpen sjø

(hvor flyteren vil være utsatt for bølger) dersom flyteren ikke er innrettet for opptak av horisontale bevegelser, særlig i bølgefrekvensbevegelser, relativt den marine struktur under lastoverføringen. Dette vil kunne medføre skader på den marine strukturen, særlig på gamle og korroderte olje- og gassplattformer hvor de øvre deler må fjernes fra plattform-substrukturen ("jackets"). Den horisontale dynamiske belastning fra flyteren kan introdusere et større bøyemoment ved bunnen av substrukturen (som er festet til sjøbunnen), større skjærkrefter i substrukturen så vel som større horisontale krefter ved kontaktpunktet mellom plattformens såkalte topside og det lastbærende sted på lastoverføringsbjelkene.

Det er således ifølge oppfinnelsen tilveiebrakt en flyter for offshore installasjon og fjerning av strukturelementer på eller fra en marin struktur, innbefattende et horisontalt posisjoneirngssystem for holding av flyteren i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning, relativt den marine struktur, hvilket system innbefatter et antall hydrauliske jekker montert på flyteren ved hjelp av kardangoppheng eller lignende innretninger som muliggjør en vipping av jekkene i vertikalplan og horisontalplan, idet hver hydraulisk jekk innbefatter en sylinder og et stempel med en stempelstang beregnet for forbindelse med den marine struktur, hvilket stempel er bevegbart i lengderetningen i sylinderen. Flyteren ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at sylinderen på hver side av det nevnte stempel er hydraulisk parallellkoblet med minst tre hydro-pneumatiske akkumulatorer med forskjellig gasstrykk, idet de hydrauliske akkumulatorer er slik dimensjonert at det ved en kombinasjon av akkumulatorer oppnås en fjærkarakteristikk med høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og opp til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag.

I en utførelsesform av oppfinnelsen bestemmes nevnte akkumulatorers type og antall av antallet ulike fjærkarakteristikker som skal oppnås i de hydrauliske jekker.

Det er videre ifølge oppfinnelsen tilveiebrakt en hydraulisk innretning for bruk i et horisontalt posisjoneirngssystem for holding av en flyter i en målposisjon, innenfor en horisontal begrensning, relativt en marin struktur, innbefattende en sylinder med to motliggende ender; et stempel som er bevegbart i lengderetningen i sylinderen mellom de nevnte to ender, hvilket stempel definerer to motliggende kamre i sylinderen, idet hvert av disse kamre er hydraulisk parallellkoblet med en første hydro-pneumatisk akkumulator som har et første lavere gasstrykk; en andre hydro-pneumatisk akkumulator som har et andre midlere gasstrykk; og en tredje hydro-pneumatisk akkumulator som har et tredje høyere gasstrykk. Den hydrauliske innretningen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved en stempelstang forbundet med stempelet og ragende ut fra sylinderen i begge dens ender, og at de hydrauliske akkumulatorer er slik dimensjonert at det ved en kombinasjon av akkumulatorer oppnås en fjærkarakteristikk med høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og opp til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag.

I en utførelsesform er av oppfinnelsen er en hydraulisk pumpe med variabelt fortrengningsvolum og hydraulisk forbundet med hvert av de nevnte kamre i sylinderen.

I en utførelsesform er den nevnte hydraulisk pumpe reversibel, med to motstående utløp/innløp, pumpen er hydraulisk forbundet med et respektivt av de nevnte kamre i sylinderen gjennom en ledning fra et respektivt utløp (innløp), og to regulerbare sikkerhetsavlastningsventiler er innkoblet mellom disse ledninger.

I en utførelsesform innbefatter hver av de nevnte ledninger en ventil.

Det er videre ifølge oppfinnelsen tilveiebrakt en hydraulisk innretning for bruk i et horisontalt posisjoneringssystem for holding av en flyter i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning relativt en marin struktur, innbefattende en sylinder med to motliggende ender, en tverrvegg i sylinderen mellom de nevnte ender, hvorved det dannes to kamre i sylinderen, et respektivt stempel som kan beveges i lengderetningen i et respektivt kammer. Den hydrauliske innretningen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved en stempelstang forbundet med to stempler og ragende ut fra sylinderen i begge dens ender, idet hvert stempel danner to respektive subkamre i de respektive sylinderkamre, mellom tverrveggen og det respektive stempel og mellom det respektive stempel og en respektiv av de nevnte sylinderender, idet hvert av de nevnte subkamre hosliggende tverrveggen er hydraulisk parallellkoblet med en første hydro-pneumatisk akkumulator som har et første lavere gasstrykk, en andre hydro-pneumatisk akkumulator som har et andre midlere gasstrykk, og en tredje hydro-pneumatisk akkumulator som har et tredje høyere gasstrykk, idet den fjærkarakteristikk som tilveiebringes ved kombinasjonen av akkumulatorene har en høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og frem til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag, idet de to andre subkamre er forbundet med hverandre via en fast eller regulerbar strømningsbegrenser.

I en utførelsesform danner hver av nevnte sylinder et stempel i et respektivt eksternt kammer.

I en utførelsesform er de nevnte eksterne kamre innbyrdes strømningsforbundne.

En utførelsesform av den hydrauliske innretning kjennetegnes ved at den første hydro-pneumatiske akkumulator innbefatter en første akkumulatorsylinder med to motliggende første akkumulatorsylinderender, et første akkumulatorstempel som er bevegbart i lengderetningen i den første akkumulatorsylinder og danner et første hydraulisk kammer og et første gasskammer i den første akkumulatorsylinder, og en endestopper i den første akkumulatorsylinder for det første akkumulatorstempel, mellom de nevnte første akkumulatorsylinderender, den andre akkumulator innbefatter en andre akkumulatorsylinder og et andre akkumulatorstempel som er bevegbart i lengderetningen i den andre akkumulatorsylinder og danner et andre hydraulisk kammer og et andre gasskammer i den andre akkumulatorsylinder, og at den tredje akkumulator innbefatter en tredje akkumulatorsylinder og et tredje akkumulatorstempel som er bevegbart i lengderetningen i den tredje akkumulatorsylinder og danner et tredje hydraulisk kammer og et tredje gasskammer i den tredje akkumulatorsylinder, idet dimensjoner og fylletrykk velges på en slik måte at man oppnår de ovenfor nevnte fjærkarakteristikker.

Det er videre ifølge oppfinnelsen frembrakt en fremgangsmåte for bruk ved offshore lastoverføring, ved hjelp av en flyter og en hydraulisk innretning som angitt over, der flyteren bringes til et overføringssted i sjøen og last overføres mellom overføringsstedet og flyteren eller omvendt, hvilken flyter posisjoneres horisontalt relativt en marin struktur eller last ved overføringsstedet før og under lastoverøfringen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at flyteren holdes i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning relativt den marine struktur ved hjelp av det horisontale posisjoneringssystem, stempelstangen forbindes med den marine struktur eller last, lastens horisontale bevegelse relativt flyteren dempes ved hjelp av fjærkarakteristikkene i de hydrauliske jekkene etter at flyteren har løftet lasten fra den marine struktur.

I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, sikres lasten på flyteren ved stenging av stengeventiler mot den hydrauliske sylinder.

Den hydrauliske innretning ifølge oppfinnelsen anvendes fordelaktig for demping av den horisontale bevegelsen til en last relativt en flyter og sikring av lasten relativt flyteren.

En hovedhensikt med foreliggende oppfinnelse er således å kunne redusere flyterens horisontale bevegelser som følge av bølger, uten derved å introdusere større dynamiske horisontale belastninger på den marine struktur, og å holde fartøyet i en målstilling, innenfor en horisontal begrensning, relativt den marine struktur. Hensikten er å forenkle utformingen av lastoverføringssystemet, å redusere vekten og kostnadene for lastoverføirngssystemet og å unngå kollisjoner mellom flyter og den marine struktur under forberedelsene til og under utøvelsen av lastoverføringen.

Nok et trekk ved oppfinnelsen er at den vil stabilisere lasten (fjernet fra den marine struktur) og sikre lasten horisontalt (sjøsikring) relativt flyteren ved såkalt lift off (etter at lastoverføringen er ferdig).

Generelt sett består den inventive idé i at det benyttes en flyter som er forsynt med et horisontalt posisjoneringssystem. Systemet består av minst tre hydrauliske jekker med driv- og styresystemer og støttestrukturer. Jekkene er montert på flyteren ved hjelp av kardangoppheng, som muliggjør at jekkene kan vippe i vertikalplanet og i horisontalplanet. Stempler i de hydrauliske jekker, eller forlengelsesbjelker som er koblet til stemplene, forbindes med lasten (eller den marine struktur). En eller flere hydrauliske jekker regulerer den longitudinelle posisjon og bevegelser (jaging) av flyteren relativt lasten (eller den marine struktur), og en eller flere hydrauliske jekker regulerer den transversale posisjon og bevegelser (svaiing) av flyteren relativt lasten (eller den marine struktur). Et minimum av to jekker styrer orienteringen og giringsbevegelsen relativt lasten (eller den marine struktur).

Flyterens horisontale bevegelser består av bølgefrekvensbevegelse og lavfrekvensbevegelse. Stopping av lavfrekvensbevegelsen krever små krefter sammenlignet med en stopping av bølgefrekvensbevegelsen (lavfrekvenskreftene vil bare utgjøre ca. 10% av den kraft som er nødvendig for stopping av bølgefrekvensbevegelser). Ved å eliminere lavfrekvensbevegelsene kan amplituden til flyterens horisontale bevegelser (svingninger) kunne reduseres med over 50%. Driv- og styresystemene for de hydrauliske jekker vil være slik at de så godt som eliminerer lavfrekvensbevegelsen og dermed reduserer flyterens horisontale bevegelser vesentlig, samtidig som bølgefrekvensbevegelser tillates og man unngår en større dynamisk belastning fra flyteren på lasten eller på den marine struktur.

For å muliggjøre dette må hvert posisjoneringssystem først aktiveres, hvilket betyr at det må kobles mellom flyteren og lasten (eller den marine struktur), hvoretter visse driftskarakteristika må aktiveres.

Disse karakteristika for det horisontale posisjoneirngssystem vil innbefatte et eller flere fjærelementer som hele tiden vil forsøke å trekke flyteren tilbake til dens målposisjon, og dette skjer med eller uten dempeelementer. Fjærelementene kan være i form av en lineær eller ikke-lineær fjær. Fjærkarakteristikken (kraft/delfeksjon) kan ha ulik stivhet i ulike defleksjonsområder.

Dersom et dempeelement er en del av systemet, kan et slikt element ha en hastighetsuavhengig eller hastighetsavhengig kraft. En kombinasjon av disse to avhengigheter vil kunne bidra til oppnåelsen av et optimalt horisontalt posisjoneringssystem.

Under drift vil det kunne være nødvendig å foreta reguleringer av den gjennomsnittlige flyterposisjonen relativt lasten. Det er derfor nødvendig med tiltak for endring av karakteristikken innenfor det horisontale posisjoneirngssystems driftsområde.

De maksimale krefter må også begrenses, for derved å hindre overbelastning av systemet og de omgivende konstruksjoner i nødssituasjoner.

fig. 1 viser en kjent flyter med hengslede bjelker,

fig. 2 viser en graf som viser fjærkarakteristikken til det nye system,

fig. 3 viser et skjematisk toppriss av en U-formet flyter,

fig. 4 viser et hydraulisk system ifølge oppfinnelsen,

fig. 5 viser en variant av det hydrauliske system, med en spesiell dempeeffekt, og

Den U-formede flyter 1 i fig. 1 er forsynt med et antall hengslede bjelker 2 for bæring av en last 3. En annen utførelsesform (ikke vist) er at lasten er i form av en overbygning plassert på et tårn på havbunnen.

Hydrodynamiske studier av hvordan man reduserer lavfrekvensbevegelser av flyteren og samtidig tillater de større høyfrekvensbevegelser, viser at et minstekrav for det horisontale posisjoneirngssystem er at det kreves en fjærkarakteristikk med to ulike stivhetsverdier i defleksjonsområdet. Dette er vist skjematisk i fig. 2. Den første del av karakteristikken (mellom posisjonen —X]og posisjonen +xi) har en "høy" fjærstivhet, mens det i andre posisjoner foreligger en betydelig lavere fjærstivhet, med en utpreget stivhetsendring i posisjonen -Xi og + X\.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et system med de foran nevnte egenskaper og av den passive type.

Videre må det i systemet være integrert reguleringstrekk og en begrensning av maksimalkrefter.

Nedenfor skal det beskrives et eksempel på et posisjoneirngssystem ifølge oppfinnelsen.

I fig. 3 er det vist et toppriss av en U-formet flyter 1, hvilken flyter 1 er plassert rundt en last 3, som for eksempel kan være montert på toppen av en marin struktur, så som et tårn eller lignende.

Flyteren 1 kan foreta horisontale bevegelser i tre forskjellige retninger (frihetsgrader). Det dreier seg her om såkalte jaging, svaiing og giring. De to første bevegelser er lineære bevegelser, en i den longitudinelle retning og den andre i flyterens 1 laterale retning. Den sistnevnte bevegelse er en rotasjon om en vertikal akse.

For redusering og styring av de tre frihetsgrader for den horisontale bevegelse, kreves det tre individuelle horisontale posisjoneringssystemer (som et minimum). Disse systemer er betegnet som HPS 1, HPS 2 og HPS 3. HPS 1 er montert i den longitudinelle retning og påvirker jagingsbevegelsen, mens HPS 2 og HPS 3 er montert i lateralretningen og påvirker svaiings- og giringsbevegelser. Disse systemer er også vist i fig-1-

Hvert HPS-system har samme virkemåte, men dimensjoneringen og de absolutte verdiene til de kraftdeflekterende karakteristika kan være forskjellige.

I de følgende avsnitt beskrives en HPS, og arbeidsoperasjonen forklares også. Det vises spesielt til flg. 4.

En hydraulisk sylinder 5 med to stempelstenger 6 og 7 og med et stempel 16 er forbundet med flyteren 1 ved hjelp av en kardangopphenging 8 (eller en annen innretning som muliggjør vipping av den hydrauliske sylinder 5 horisontalt og vertikalt), og stempelet 7 er forbundet med lasten 3 (eller den marine struktur). Andre typer sylindre og festemidler kan også benyttes. En hydraulisk pumpe/motor 9 med variabelt volum benyttes for overføring av hydraulisk olje fra en side av sylinderen til den andre siden. Denne pumpe/motor drives fordelaktig av en elektrisk motor (m) og denne kombinasjonen egner seg for en 4-kvadrant-drift, hvilket betyr at alle kraftretninger og hastighetsretninger er mulige. Ved hjelp av dette arrangement er det mulig å bevege stempelstengene 6, 7 på en styrt måte hele tiden.

Hver sylinderside er forbundet med et sett av (minst) tre hydro-pneumatiske akkumulatorer 10, 11 og 12. Antall akkumulatorer er relatert til antallet av de ulike fjærkarakteristikker.

Akkumulatoren 10 er en lavtrykk-stempelakkumulator med en innebygget mekanisk endestopper 14.1 fig. 4 er lavtrykk-stempelet 15 forskjøvet til en stilling til anlegg mot den mekaniske endestopper 14.

Akkumulatoren 11 benyttes for et område fra lavt til medium trykk og kan være av membrantypen eller stempeltypen. Akkumulatoren 12 er for området fra medium trykk til høyt trykk og er av stempeltypen. Dette er foretrukne akkumulatortyper. Andre typer kan benyttes forutsatt at de har de samme egenskaper.

I den stasjonære tilstand er trykket på begge sider i sylinderen 5 det.samme, slik at sylinderens trekk- eller skyvekraft (F) er lik null. Akkumulatorene 10, 11, 12 i den på fig. 4 viste tilstand, dvs. at akkumulatoren 10 er full (anlegg mot endestopperen 14), og at akkumulatorene 11 og 12 er helt tomme (gasstrykket er større enn oljetrykket i systemet).

Gitt at stempelet 16 i sylinderen 5 er stasjonært i midtstillingen (som vist) og at dette er referansepunktet x = 0, og gitt at den hydrauliske motor 9 er inaktiv, og at det ikke forekommer noen bevegelse av flyteren som genererer en stempelbevegelse mot høyre, vil oljen fra det høyre kammer i sylinderen 5 automatisk presses inn bare i akkumulatoren 11. Det skyldes det faktum at forhåndstrykket i akkumulatoren 12 er meget høyere enn forhåndstrykket i akkumulatoren 11, og det faktum at akkumulatoren 10 ikke kan absorbere noen olje, fordi stempelet 15 allerede befinner seg i sin endestilling.

Ved en bevegelse av stempelet 16 mot høyre vil det venstre kammer i sylinderen 5 øke i volum og det nødvendige oljevolum vil etterstrømme fra akkumulatoren 10. Som følge av akkumulatorenes egenskaper vil trykket i det høyre kammer i sylinderen 5 øke, mens trykket i det venstre kammer reduseres. Derved øker kraften F på stempelstangen 7 når bevegelsen er mot høyre. Avhengig av akkumulatorstørrelsene og gass-forhåndstrykkene vil man kunne få den ønskede fjærstivhet i den første del av defleksjonsområdet (0 -X|). Utenfor dette området vil kraften F endre seg fra 0 til Fi.

Etter ytterligere defleksjon (x = xi) vil trykket i akkumulatoren 11 bli praktisk talt det samme som forhåndstrykket i akkumulatoren 12 og nå (ved defleksjon x >Xi), vil oljen strømme inn i denne sistnevnte akkumulator i fra sylinderens 5 høyre sylinderkammer. Størrelsen til og forhåndstrykket i akkumulatoren 12 velges slik at fjærstivheten (kraft-defleksjonskurven) vil ha en annen, lavere verdi enn den i området med liten defleksjon (man taler her om "en" stivhet relatert til akkumulatoren 12).

Etter at den maksimale defleksjon er nådd og flyteren 1 reverserer sin bevegelse, dvs. at flyteren beveger seg i motsatt retning, vil den beskrevne sekvens repeteres i omvendt rekkefølge.

Når sylinder/stempel-kombinasjonen når startposisjonen x = 0, vil de på den høyre side anordnede akkumulatorer 11 og 12 være tomme, og akkumulatoren 10 vil være fylt.

På den venstre side vil akkumulatorene 11 og 12 fremdeles være tomme. Akkumulatoren 10 vil igjen være fylt og stempelet 15 vil ha anslag mot den mekaniske stopper.

Fordi bevegelsen mot høyre fortsetter (som følge av flyterens oppførsel i sjøen), vil den foran beskrevne prosedyre (for en bevegelse mot høyre side) gjentas på identisk måte på den venstre side.

Den maksimale slaglengde i sylinderen 5 er større enn den maksimale slaglengde som flyterens bevegelser vil kreve.

Ved hjelp av pumpen/motoren 9 kan olje på en side av systemet overføres til den andre siden, og på denne måten kan posisjonen til fjærkarakteritikken forskyves i ønsket grad, uten at stempelet 16 når sine endestillinger i sylinderen 5.

Diagrammet i flg. 4 viser også to (fjern-) regulerbare sikkerhetsavlastningsventiler 17. Disse har flere funksjoner: 1. De begrenser de maksimale krefter i sylinderen 5, idet ventilene 17 innstilles på det ønskede høye åpningstrykk. 2. De tilveiebringer en "free float" eller by-pass-tilstand, ved at ventilene 17 åpnes helt. 3. De muliggjør en gradvis overgang fra "free float" til "fjær"-drift, ved styrt økning av åpningstrykket.

De hydrauliske elementer 18 vil innbefatte stengeventiler (manuelle eller elektrisk betjente) slik at man kan "fryse" sylindertilstanden når systemet er ute av drift.

Boksen 19 representerer standard hydraulisk utstyr, som benyttes for fylling av systemet, for trykksetting av systemet, spyling, filtrering og kjøling. Dette er ikke nærmere beskrevet da dette utstyr ikke utgjør prinsipielle deler av oppfinnelsen.

Foran er det beskrevet en løsning med en bestemt fjærkarakteristikk, uten en spesiell dempeeffekt. Dersom det ønskes en ekstra dempeeffekt, kan man benytte en sylinderutforming som vist i fig. 5. Denne utforming innbefatter en "indre" sylinder 20 med to stempler 21 og 22 som er sammenkoblet med stangen 31, samt fire oljekamre eller subkamre 23,24,25 og 26. De to midtre subkamre 24, 25 er forbundet med et hydraulisk system med flere hydro-pneumatiske akkumulatorer, som vist i fig. 4. Her er bare symbolsk vist en akkumulator 28 for hvert subkammer. De to ytre subkamre 23 og 26 i den "indre" sylinder 20 er forbundet med hverandre over en fast eller (proporsjonalstyrt) regulerbar strømningsbegrenser 29. Denne tjener som dempeelement i systemet. Ved hjelp av en egnet styrealgoritme og styresystem er dempekarakteristikken "fritt programmerbar".

I tillegg forefinnes det en "ytre" sylinder 30 som benytter samme stempelstang 31. Endene til den "indre" sylinder 20 danner et stempel som kan bevege seg i den "ytre" sylinder 30. Oljekamrene 32, 33 i den "ytre" sylinder 30 kan benyttes som (ekstra) sikkerhetsavlastningsventiler eller for reguleringsformål. I fig. 5 er de to kamre 32 og 33 strømningsforbundet med ventiler som vist.

En viktig fordel man oppnår med oppfinnelsen er muligheten for demping av de relative bevegelser mellom flyter og last mellom den såkalte lift off av lasten fra den marine struktur og helt til denne fase er ferdig (under den betingelse at stempelstangen er forbundet med lasten og ikke med den marine struktur).

Den horisontale bevegelse av konstruksjonselementet relativt flyteren vil da dempes av de hydrauliske jekkers fjærkarakteristikker. Konstruksjonselementet kan deretter festes til flyteren (sjøsikring) ved at man stenger ventilene 18. Når disse ventilene er lukket, vil mulige høye belastninger begrenses av trykkavlastningsventilene 17.

Claims (13)

1. Flyter for offshore installasjon og fjerning av strukturelementer på eller fra en marin struktur, innbefattende et horisontalt posisjoneringssystem for holding av flyteren (1) i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning, relativt den marine struktur (3), hvilket system innbefatter et antall hydrauliske jekker (HPS 1, 2, 3) montert på flyteren ved hjelp av kardangoppheng (8) eller lignende innretninger som muliggjør en vipping av jekkene i vertikalplan og horisontalplan, idet hver hydraulisk jekk (HPS 1, 2,3) innbefatter en sylinder (5) og et stempel (16) med en stempelstang (7) beregnet for forbindelse med den marine struktur, hvilket stempel (16) er bevegbart i lengderetningen i sylinderen (5),karakterisert vedat sylinderen (5) på hver side av det nevnte stempel (16) er hydraulisk parallellkoblet med minst tre hydro-pneumatiske akkumulatorer (10,11,12) med forskjellig gasstrykk, idet de hydrauliske akkumulatorer er slik dimensjonert at det ved en kombinasjon av akkumulatorer oppnås en fjærkarakteristikk med høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og opp til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag.

2. Flyter ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte akkumulatorers (10,11,12) type og antall bestemmes av antallet ulike fjærkarakteristikker som skal oppnås i de hydrauliske jekker (HPS l, 2, 3).

3. Hydraulisk innretning for bruk i et horisontalt posisjoneirngssystem for holding av en flyter i en målposisjon, innenfor en horisontal begrensning, relativt en marin struktur, innbefattende en sylinder (5) med to motliggende ender; et stempel (16) som er bevegbart i lengderetningen i sylinderen (5) mellom de nevnte to ender, hvilket stempel (16) definerer to motliggende kamre i sylinderen (5), idet hvert av disse kamre er hydraulisk parallellkoblet med en første hydro-pneumatisk akkumulator (10) som har et første lavere gasstrykk; en andre hydro-pneumatisk akkumulator (11) som har et andre midlere gasstrykk; og en tredje hydro-pneumatisk akkumulator (12) som har et tredje høyere gasstrykk,karakterisert veden stempelstang (6, 7) forbundet med stempelet (16) og ragende ut fra sylinderen i begge dens ender, og at de hydrauliske akkumulatorer er slik dimensjonert at det ved en kombinasjon av akkumulatorer oppnås en fjærkarakteristikk med høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og opp til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag.

4. Hydraulisk innretning ifølge krav 3,karakterisert veden hydraulisk pumpe (9) med variabelt fortrengningsvolum og hydraulisk forbundet med hvert av de nevnte kamre i sylinderen (5).

5. Hydraulisk innretning ifølge krav 4,karakterisert vedden nevnte hydraulisk pumpe (9) er reversibel, med to motstående utløp/innløp, at pumpen (9) er hydraulisk forbundet med et respektivt av de nevnte kamre i sylinderen (5) gjennom en ledning fra et respektivt utløp (innløp), og at to regulerbare sikkerhetsavlastningsventiler (17) er innkoblet mellom disse ledninger.

6. Hydraulisk innretning ifølge krav 5,karakterisert veden ventil (18) i hver av de nevnte ledninger.

7. Hydraulisk innretning for bruk i et horisontalt posisjoneringssystem for holding av en flyter i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning relativt en marin struktur, innbefattende en sylinder (20) med to motliggende ender, en tverrvegg i sylinderen (5) mellom de nevnte ender, hvorved det dannes to kamre i sylinderen (20), et respektivt stempel (21,22) som kan beveges i lengderetningen i et respektivt kammer, karakterisert ved en stempelstang (31) forbundet med to stempler (21, 22) og ragende ut fra sylinderen (20) i begge dens ender, idet hvert stempel (21,22) danner to respektive subkamre (23, 24 og 25,26) i de respektive sylinderkamre, mellom tverrveggen og det respektive stempel (21,22) og mellom det respektive stempel (21, 22) og en respektiv av de nevnte sylinderender, idet hvert av de nevnte subkamre (24, 25) hosliggende tverrveggen er hydraulisk parallellkoblet med en første hydro-pneumatisk akkumulator som har et første lavere gasstrykk, en andre hydro-pneumatisk akkumulator som har et andre midlere gasstrykk, og en tredje hydro-pneumatisk akkumulator som har et tredje høyere gasstrykk, idet den fjærkarakteristikk som tilveiebringes ved kombinasjonen av akkumulatorene (27, 28) har en høy fjærstivhet fra en nøytral stilling og frem til et visst stempelutslag, og en lavere fjærstivhet ved større stempelutslag, idet de to andre subkamre (23,26) er forbundet med hverandre via en fast eller regulerbar strømningsbegrenser (29).

8. Hydraulisk innretning ifølge krav 7,karakterisert vedat hver av nevnte sylinder danner et stempel i et respektivt eksternt kammer (32, 33).

9. Hydraulisk innretning ifølge krav 8,karakterisert vedat de nevnte eksterne kamre (32,33) er innbyrdes strømningsforbundne.

10. Hydraulisk innretning ifølge ett av kravene 3-9,karakterisert vedat den første hydro-pneumatiske akkumulator (10) innbefatter en første akkumulatorsylinder med to motliggende første akkumulatorsylinderender, et første akkumulatorstempel (15) som er bevegbart i lengderetningen i den første akkumulatorsylinder og danner et første hydraulisk kammer og et første gasskammer i den første akkumulatorsylinder, og en endestopper (14) i den første akkumulatorsylinder for det første akkumulatorstempel (15), mellom de nevnte første akkumulatorsylinderender, den andre akkumulator (11) innbefatter en andre akkumulatorsylinder og et andre akkumulatorstempel som er bevegbart i lengderetningen i den andre akkumulatorsylinder og danner et andre hydraulisk kammer og et andre gasskammer i den andre akkumulatorsylinder, og at den tredje akkumulator (12) innbefatter en tredje akkumulatorsylinder og et tredje akkumulatorstempel som er bevegbart i lengderetningen i den tredje akkumulatorsylinder og danner et tredje hydraulisk kammer og et tredje gasskammer i den tredje akkumulatorsylinder, idet dimensjoner og fylletrykk velges på en slik måte at man oppnår de fjærkarakteristikker som er definert i krav 3.

11. Fremgangsmåte for bruk ved offshore lastoverføring, ved hjelp av en flyter som angitt i krav 1 og en hydraulisk innretning som angitt i krav 3, der flyteren (1) bringes til et overføringssted i sjøen og last overføres mellom overføringsstedet og flyteren eller omvendt, hvilken flyter (1) posisjoneres horisontalt relativt en marin struktur eller last (3) ved overføringsstedet før og under lastoverføringen,karakterisert vedat: - flyteren (1) holdes i en målposisjon innenfor en horisontal begrensning relativt den marine struktur (3) ved hjelp av det horisontale posisjoneirngssystem, - stempelstangen (7) forbindes med den marine struktur eller last, - lastens (3) horisontale bevegelse relativt flyteren dempes ved hjelp av fjærkarakteristikkene i de hydrauliske jekkene (HPS 1,2, 3) etter at flyteren (1) har løftet lasten (3) fra den marine struktur.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat lasten (3) sikres på flyteren (1) ved stenging av stengeventiler (18) mot den hydrauliske sylinder (5).

13. Anvendelse av en hydraulisk innretning ifølge et av kravene 3 - 8 for demping av den horisontale bevegelsen til en last (3) relativt en flyter (1) og sikring av lasten (3) relativt flyteren (1).