SE536925C2 - Boat with thrusters for ice removal - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett fartyg (2)(23) SOIH uppvisar väsentligen likformig för och akter (24) ochsom är anordnat att nyttjas både vid viss isbrytande verk-samhet och vid stillaliggande borrningsverksamhet varvid (11) (10)mellan 30 och 60° mot en tänkt horisontell (100) fartygets skrov uppvisar sidor som lutar med envinkel (d)(1), djupast verksamma vattenlinje linje upp till en nivå som överstiger fartygets(15). Enligt uppfinningen är ett flertalthrustrar (3)(102) (12) fördelade utmed och uppburna av fartygetsbotten så att sagda thrustrars verksamma vatten-strömning är riktad med en vinkel (ß) (15) snett upp mot den vattenyta som omger fartyget (2) i vatten (103). (Fig. 16) The invention relates to a vessel (2) (23) SOIH has a substantially uniform bow and stern (24) and which is arranged to be used both in certain ice-breaking operations and in stationary drilling operations wherein (11) (10) between 30 and 60 ° towards a imagined horizontal (100) the hull of the ship has sides inclined at an angle (d) (1), deepest effective waterline line up to a level that exceeds the ship's (15). According to the invention, a plurality of thrusters (3) (102) (12) are distributed along and supported by the bottom of the ship so that the effective water flow of said thrusters is directed at an angle (ß) (15) obliquely up to the water surface surrounding the ship (2). in water (103). (Fig. 16)

Description

lO 15 20 25 30 536 925 Huvudändamålet med den föreliggande uppfinningen är därför i första hand att lösa ovan sagda problem. The main object of the present invention is therefore primarily to solve the above-mentioned problems.

Sagda ändamål uppnås medelst en anordning enligt föreliggande uppfinning som i huvudsak kännetecknas därav, att ett flertal thrustrar är fördelade utmed och uppburna av fartygets botten, väsentligen dikt an mot fartygets bottenskrov, som är vinklat och som uppvisar lutande nedre bottensidor med en vinkel mellan lO och 30° mot en tänkt horisontell linje, eller att thrustrarna är uppburna av en konsol som ger önskad strömningsriktning för thrustrarna, med en vinkel snett upp mot den vattenyta som omger fartyget i vatten, och att den vinkel som thrus- trarna åstadkommer strömningen av vattnet i riktning mot vattenytan är mellan 10 och 30° mot en tänkt horisontell linje.Said object is achieved by means of a device according to the present invention which is mainly characterized in that a plurality of thrusters are distributed along and supported by the bottom of the ship, substantially close to the bottom hull of the ship, which is angled and which has inclined lower bottom sides with an angle between 10 and 30 ° to an imaginary horizontal line, or that the thrusters are supported by a bracket which provides the desired flow direction for the thrusters, with an angle oblique to the water surface surrounding the vessel in water, and that the angle at which the thrusters cause the flow of water in direction towards the water surface is between 10 and 30 ° towards an imaginary horizontal line.

Ett fartyg som är anordnat att med dess lutande bottensidor uppbära vridbara thrustrar möjliggör att effektivt få undan isen från fartyget. De sagda vinklarna d respektive ß i kraven ger utmärkta isavledande egenskaper, vilket har visat sig vid praktiska prov med fartyget.A vessel which is arranged to support rotatable thrusters with its sloping bottom sides makes it possible to effectively remove the ice from the vessel. The said angles d and ß in the requirements give excellent ice-dissipating properties, which has been shown in practical tests with the ship.

Uppfinningen beskrives nedan som ett före- draget utföringsexempel, varvid hänvisas till de bifogade ritningarna på vilka Fig. l visar ett tvärsnitt av exempel på en föredragen skrovform, Fig. 2 visar schematiskt en föredragen form på fören på farkosten, Fig. 3-4 visar tvärsnitt respektive planvy av farkost försedd med moon pool, det vill säga en öppning i fartygets botten med tillhörande schakt, 10 15 20 25 30 536 925 Fig. 5-6 visar tvärsnitt respektive planvy av farkost försedd med vingformade skydd framför thrust- rarna, Fig. 7 visar tvärsnitt av farkost med lag- rade thrustrar på lutande del av skrovet, Fig. 8 visar planvy av farkostens ena ände med därvid lagrade thrustrar, Fig. 9-10 visar frontvy respektive planvy av farkosten med därvid lagrade thrustrar vridna i förhål- lande till stoppanslag, Fig. 11-12 visar planvyer av farkosten med thrustrarna vridna för isbrytning av tunn is i hög hastig- het respektive för isbrytning av tjockare is med lägre hastighet, Fig. 13-14 visar planvyer av farkost med thrustrarna vridna i olika lägen, Fig. 15 visar en frontvy av en thruster och Fig. 16 visar snittvy av fartyg med alter- nativa skrovformer och lagring av thrustrar därpå för upp- nående av önskad funktion.The invention is described below as a preferred embodiment, reference being made to the accompanying drawings in which Fig. 1 shows a cross section of an example of a preferred hull shape, Fig. 2 schematically shows a preferred shape of the bow of the vessel, Figs. 3-4 show cross-section and plan view of vessel equipped with moon pool, i.e. an opening in the bottom of the vessel with associated shaft, 10 15 20 25 30 536 925 Figs. 5-6 show cross-section and plan view of vessel provided with wing-shaped protection in front of the thrusters, Fig. 5-6 Fig. 7 shows a cross-section of a vessel with mounted thrusters on the inclined part of the hull, Fig. 8 shows a plan view of one end of the vessel with thrusters attached thereto, Figs. 9-10 show a front view and a plan view, respectively, of the vessel with thrusters stored in rotation. Fig. 11-12 shows plan views of the vessel with the thrusters turned for icebreaking of thin ice at high speed and for icebreaking of thicker ice at lower speed, respectively. Figs. 13-14 show pl Fig. 15 shows a front view of a thruster and Fig. 16 shows a sectional view of vessels with alternative hull shapes and storage of thrusters thereon to achieve the desired function.

Bakgrund Borrning har utförts av flytenheter i drivis åtminstone sedan 1970-talet, då Dome Petroleum startade omfattande forskningsoperationer i kanadensiska Beauforthavet. Under tidiga 1980-talet bestod flottan av fyra isförstärkta borrfartyg, två isbrytare med en kapaci- tet att bryta ca 1,5 m tjock is och fyra mindre isbrytare kapabla att bryta ca 0,6 m tjock is under kontinuerlig drift. Borrfartygen hade en skrovform avsedd för drift i öppet vatten, men de kunde ändå stanna på plats till tidigt i december, då isen nådde en tjocklek på ca 0,6 m, l0 l5 20 25 30 536 925 när de assisterades av flera isbrytare som kunde hantera den inkommande isen. Beroende på det ringa vattendjupet var borrfartygen förankrade i havsbottnen och vid vissa tillfällen exponerades således deras maximala längd mot isens rörelser.Background Drilling has been carried out by floating units in drift ice at least since the 1970s, when Dome Petroleum started extensive research operations in the Canadian Beaufort Sea. During the early 1980s, the fleet consisted of four ice-reinforced drilling vessels, two icebreakers with a capacity to break about 1.5 m thick ice and four smaller icebreakers capable of breaking about 0.6 m thick ice during continuous operation. The drilling vessels had a hull shape intended for operation in open water, but they could still stay in place until early December, when the ice reached a thickness of about 0.6 m, l0 l5 20 25 30 536 925 when they were assisted by several icebreakers who could handle the incoming ice. Due to the shallow water depth, the drilling vessels were anchored in the seabed and at certain times their maximum length was thus exposed to the movements of the ice.

Vid denna tidpunkt introducerade Gulf Canada en konkurrerande borrflotta konstruerad att stanna på plats till slutet av januari, då isen når en tjocklek på 1,2 m i Beauforthavet. Borrenheten var ett runt borr- fartyg med lutande sidor avsett att bryta isen i nedåt- gående riktning, såsom visas i US 5,036,78l A. Borrfar- tyget assisterades av fyra isbrytare med kapacitet att bryta ca l,5 m tjock is under kontinuerlig drift. Den runda skrovformen visade sig vara ogynnsam i förhållanden med öppet vatten, vilket ökade stilleståndstiden till havs jämfört med vanliga borrfartyg. Det runda borrfartyget förankrades i havsbottnen och borrade framgångsrikt i drivis med en tjocklek av ca l m.At this time, Gulf Canada introduced a competing drilling fleet designed to stay in place until the end of January, when the ice reaches a thickness of 1.2 m in the Beaufort Sea. The drilling unit was a round drilling vessel with sloping sides intended to break the ice in the downward direction, as shown in US 5,036.78l A. The drilling vessel was assisted by four icebreakers with a capacity to break about 1.5 m thick ice during continuous operation. . The round hull shape turned out to be unfavorable in open water conditions, which increased the downtime at sea compared to ordinary drilling vessels. The round drilling vessel was anchored in the seabed and successfully drilled in drift ice with a thickness of about 1 m.

Ett av Dome's borrfartyg var utrustat med ett kraftigt luftbubblingssystem längs fartygets sidor, vilket alstrade en stark ytström riktad bort från det parallella mittskrovet och således gjorde det lättare för den brutna isen att komma runt enheten. Sedan 1990-talet har en effektivare metod att uppnå samma resultat i form av roterbara thrustrar, som alstrar en stark ytström, testats framgångsrikt på flera isbrytare avsedda för drift under de vid årets början rådande isförhållandena.One of the Dome's drilling vessels was equipped with a powerful air bubbling system along the sides of the vessel, which generated a strong surface current directed away from the parallel center hull and thus made it easier for the broken ice to get around the unit. Since the 1990s, a more efficient method of achieving the same results in the form of rotatable thrusters, which generate a strong surface current, has been successfully tested on several icebreakers intended for operation under the ice conditions prevailing at the beginning of the year.

Vid borrning av en 400 m kärna nära Nord- polen i ett vattendjup av ca ettusen meter visade det sig att med tillräckligt isbrytarstöd är det möjligt att hålla positionen till och med i flerårig drivis med avsevärd tjocklek. lO 15 20 25 30 536 925 Flera dynamiskt positionerade borrfartyg för drift i djupt vatten är kända, vilka vart och ett är utrustat med sex roterbara thrustrar monterade under far- tygets botten för att optimera dessa enheters kapacitet att bibehålla positionen. Ett av dessa borrfartyg är för- sett med ett skrov och isförstärkt framdrivning, som gör att det kan drivas under så gott som vilka isförhållanden som helst när det assisteras av isbrytare. Om en assiste- rande isbrytare kan åstadkomma en isfri omgivning runt denna isbrytare kommer de att kunna arbeta under mycket svåra isförhållanden när de emellanåt assisteras av ytter- ligare isbrytare.When drilling a 400 m core near the North Pole in a water depth of about one thousand meters, it turned out that with sufficient icebreaker support, it is possible to maintain the position even in perennial drift ice of considerable thickness. 10 15 25 25 30 536 925 Several dynamically positioned drilling vessels for operation in deep water are known, each of which is equipped with six rotatable thrusters mounted under the bottom of the vessel to optimize the capacity of these units to maintain the position. One of these drilling vessels is equipped with a hull and ice-reinforced propulsion, which means that it can be propelled under virtually any ice conditions when assisted by icebreakers. If an assistant icebreaker can create an ice-free environment around this icebreaker, they will be able to work in very difficult ice conditions when they are occasionally assisted by additional icebreakers.

Uppfinningen En ny skrovform i kombination med thrust- rar under fartygets botten, vilka riktar sin propeller- ström mot havsytan för att hindra is från att komma i nära kontakt med fartygets sidor, utgör denna uppfinnings huvudsakliga kännetecken.The invention A new hull shape in combination with thrusters under the bottom of the ship, which direct their propeller current towards the sea surface to prevent ice from coming into close contact with the sides of the ship, constitute the main features of this invention.

Skrovets spantruta visas i Fig. l, varav framgår att fören och aktern är i huvudsak identiska för att verka i motsatta riktningar under borrning vid dyna- misk positionering. Detta är viktigt när isrörelsen upphör under en viss tid och, såsom ofta är fallet, startar igen i motsatt riktning.The hull window of the hull is shown in Fig. 1, from which it can be seen that the bow and stern are essentially identical in order to act in opposite directions during drilling during dynamic positioning. This is important when the ice movement stops for a certain time and, as is often the case, starts again in the opposite direction.

Fig. l visar ett lutande bottenparti utmed denna sektions hela längd, under vilket roterbara thrust- rar kan monteras på ett sådant sätt, att deras propeller- ström möter havsytan runt hela fartyget. Mellan den lutande bottnen och ett visst stycke ovanför den djupast verkande vattenlinjen lutar fartygets sida utåt utmed hela l visad som 45 dess längd med en stor vinkel, i Fig. l0 15 20 25 30 536 925 grader, för att underlätta vändning av fartyget under svåra isförhållanden.Fig. 1 shows a sloping bottom portion along the entire length of this section, under which rotatable thrusters can be mounted in such a way that their propeller current meets the sea surface around the entire vessel. Between the sloping bottom and a certain piece above the deepest acting waterline, the side of the ship slopes outwards along the entire l shown as its length by a large angle, in Fig. 10 15 20 25 30 536 925 degrees, to facilitate turning of the ship during difficult ice conditions.

Fig. 2 visar ett tämligen konventionellt kilformigt och spetsigt för- och akterparti. Denna skrov- form är inte optimal för isbrytning, men beroende på de bottenmonterade thrustrarnas effektivitet när det gäller att transportera bruten is längs skrovet, kommer enhetens prestanda i hård is ändå att vara exceptionell. Det kil- formiga för- och akterpartiet är väsentligt när det galler att bibehålla positionen, eftersom det får den brutna isen att röra sig i sidled och inte nedåt och under fartygets botten.Fig. 2 shows a rather conventional wedge-shaped and pointed front and aft portion. This hull shape is not optimal for icebreaking, but due to the efficiency of the bottom-mounted thrusters in transporting broken ice along the hull, the unit's performance in hard ice will still be exceptional. The wedge-shaped fore and aft section is essential when it comes to maintaining the position, as it causes the broken ice to move sideways and not downwards and below the bottom of the ship.

Eftersom thrustrarna skjuter ut under huvudskrovets botten är det möjligt att föra in en central vingformig isavledare nära midskeppsdelen för att leda bort bruten is från moon pool området, såsom visas i Fig. 3 och 4, utan att öka det minsta möjliga vattendjupet, i vilket enheten kan fungera. Detta gör det också möjligt att föra in två ytterligare vingformiga avledare vid fartygets båda ändar för att skydda thrustrarna genom att stoppa gången innan man går för högt upp på tjock flerårig is, såsom visas i Fig. 5 och 6. Genom att de tre isavle- darna skjuter väl ut under skrovets botten kan de också fungera som mycket effektiva dämpare av rullningsrörelser vid sjögång. Om det finns en dockningsanläggning, som kan rymma fartyget inklusive isavledarnas totala vertikala omfång, då kan dessa vara permanent förbundna med huvud- skrovets botten, i annat fall måste isavledarna förbindas med skrovet i flytande tillstånd på samma sätt som thrust- rarna.Since the thrusters protrude below the bottom of the main hull, it is possible to insert a central wing-shaped ice diverter near the midships part to divert broken ice from the moon pool area, as shown in Figs. 3 and 4, without increasing the minimum water depth in which the unit can work. This also makes it possible to insert two additional wing-shaped deflectors at both ends of the vessel to protect the thrusters by stopping the passage before going too high up on thick perennial ice, as shown in Figs. 5 and 6. If they protrude well below the bottom of the hull, they can also act as very effective dampers of rolling movements at sea. If there is a docking facility that can accommodate the vessel, including the total vertical extent of the ice diverters, then these can be permanently connected to the bottom of the main hull, otherwise the ice diverters must be connected to the hull in a floating state in the same way as the thrusters.

För att thrustrarna skall vara lika anord- nade på skrovet och omgivningarna såväl vid fartygets båda sidor som vid dess ändar, är det uppenbart att de måste lO l5 20 25 30 536 925 anordnas parvis både i tvärriktningen och i längdrikt- ningen, vilket innebär att antalet thrustrar måste vara delbart med fyra eller, med andra ord, att deras antal måste följa serien 4, 8, 12 o.s.v. Vid de här valda exemp- len hålls antalet thrustrar konstant på åtta.In order for the thrusters to be equally arranged on the hull and the surroundings both on both sides of the ship and at its ends, it is obvious that they must be arranged in pairs both in the transverse direction and in the longitudinal direction, which means that the number of thrusters must be divisible by four or, in other words, their number must follow the series 4, 8, 12, and so on In these selected examples, the number of thrusters is kept constant at eight.

Spantrutan med thrustrarna i isbrytnings- läget visas i Fig. 7 och linjeritningen med thrustrarna i isbrytningsläget visas i Fig. 8. De närmast fören belägna thrustrarna är riktade i eller nära längdriktningen för att inte hindra de närmare midskeppsdelen belägna thrust- rarna. Den centrala isavledaren kommer att rikta propel- lerströmmen mot fartygets sida, såsom visas i Fig. 8, och således kommer denna propellerström också att öka trans- porten av bruten is i sidled.The frame window with the thrusters in the icebreaking position is shown in Fig. 7 and the line drawing with the thrusters in the icebreaking position is shown in Fig. 8. The nearest bow thrusters are directed in or near the longitudinal direction so as not to obstruct the closer midship part thrusters. The central ice diverter will direct the propeller stream towards the side of the ship, as shown in Fig. 8, and thus this propeller stream will also increase the transport of broken ice laterally.

Spantrutan med thrustrarna i positions- hållningsläget visas i Fig. 9 och linjeritningen med thrustrarna i positionshållningsläget visas i Fig. lO.The frame window with the thrusters in the position holding position is shown in Fig. 9 and the line drawing with the thrusters in the position holding position is shown in Fig. 10.

Eftersom thrustrarna är fastsatta på skrovets lutande bottenparti kommer propellerströmmen att möta havsytan på något avstånd från skrovet och således kommer den på så sätt alstrade utåtriktade ytströmmen att transportera bort bruten is från skrovet, vilket ger en lägre koncentration bruten is på detta ställe, vilket minskar isbelastningen på enheten och samtidigt gör det lätt att vända fartyget i den inkommande isens riktning.Since the thrusters are attached to the sloping bottom portion of the hull, the propeller stream will meet the sea surface at some distance from the hull and thus the outward surface current thus generated will transport broken ice away from the hull, giving a lower concentration of broken ice at this location, reducing ice load. on the unit and at the same time makes it easy to turn the ship in the direction of the incoming ice.

Fig. ll visar undervattensskrovet under brytning av tunnare is vid hög hastighet. Det är inte nöd- vändigt att åstadkomma extra utrymme för bruten is vid aktern vid drift med hög hastighet och således vrids akterpropellrarna för att maximera dragkraften framåt utan att deras propellerströmmar påverkar andra propellrars funktion. lO l5 20 25 30 536 925 Vid drift med låg hastighet i tyngre is blir det viktigt att åstadkomma extra utrymme för bruten is vid aktern genom att propellrarnas propellerströmmar nära aktern riktas bort från fartyget, såsom visas i Fig. 12. Så länge som thrustrarna skapar en fri väg för den brutna isen att röra sig bakom fartyget fortsätter framåt- rörelsen och kan ökas genom att akterthrustrarna också används för att generera en svängande sidorörelse för aktern för att ytterligare lossa isens grepp. Den isloss- ningseffekt som åstadkommes av thrustrarna gör det omöj- ligt för fartyget att fastna i isen även om isen står under högt tryck.Fig. 11 shows the underwater hull during the breaking of thinner ice at high speed. It is not necessary to provide extra space for broken ice at the stern during high speed operation and thus the stern propellers are rotated to maximize traction forward without their propeller currents affecting the function of other propellers. In low speed operation in heavier ice, it becomes important to provide extra space for broken ice at the stern by directing the propeller streams of the propellers near the stern away from the vessel, as shown in Fig. 12. As long as the thrusters create a free path for the broken ice to move behind the ship continues the forward movement and can be increased by using the stern thrusters also to generate a pivoting lateral movement for the stern to further loosen the grip of the ice. The ice-loosening effect produced by the thrusters makes it impossible for the ship to get stuck in the ice even if the ice is under high pressure.

Fig. 13 visar fartyget när det minskar ismängden i en redan bruten ränna för att göra det möjligt för ett bredare eller på annat sätt mindre kapabelt fartyg att navigera i tung is. Samma procedur kan användas när ett annat borrfartyg assisteras för att bibehålla posi- tionen i tung is. Denna förmåga kan visa sig avgörande vid den osannolika händelsen att en avlastningsbrunn måste borras under svåra isförhållanden.Fig. 13 shows the ship as it reduces the amount of ice in an already broken channel to enable a wider or otherwise less capable ship to navigate in heavy ice. The same procedure can be used when another drilling vessel is assisted to maintain its position in heavy ice. This ability can prove crucial in the unlikely event that a relief well has to be drilled under severe ice conditions.

Thrustrarnas huvudsakliga funktion vid dynamisk positionering visas i Fig. 14. Att använda åtta thrustrar gör det möjligt att generera de nödvändiga tvär- och längskrafterna utan att behöva rikta propellerström- marna mot fartygets mitt, vilket således gör det möjligt att alltid hålla en ytström riktad bort från enheten. Om förtöjningsvinschar försedda med undervattenshalkipar läggs tillfltill enheten kommer den att kunna bibehålla positionen också i grunt vatten. Eftersom thrustrarna kan hålla enheten i position även om någon av förtöjnings- vajrarna inte skulle fungera kommer det att vara möjligt att fungera med sex förtöjningssystem.The main function of the thrusters in dynamic positioning is shown in Fig. 14. Using eight thrusters makes it possible to generate the necessary transverse and longitudinal forces without having to direct the propeller currents towards the center of the vessel, thus making it possible to always keep a surface current directed away from the device. If mooring winches equipped with underwater slides are added fl to the unit, it will be able to maintain its position even in shallow water. Since the thrusters can hold the unit in position even if one of the mooring wires would not work, it will be possible to work with six mooring systems.

Förtöjningsmönstret med förtöjningslinor vinklade 90 grader mot varandra lO 15 20 25 30 536 925 kommer att åstadkomma ett system, som endast tillåter mindre avvikelser från de önskvärda borrpositionerna.The mooring pattern with mooring lines angled 90 degrees to each other will provide a system that allows only minor deviations from the desired drilling positions.

När de vid enhetens främre ände belägna thrustrarna förs framåt i tung is kommer de i kontakt med kraftiga isstycken och måste således kunna ta itu med avsevärt mycket större krafter än de som uppträder vid drift i öppet vatten. Munstycket gör det omöjligt för stora isstycken att komma i kontakt med propellerbladen och således behöver propellern och drevet som driver pro- pellern endast förstärkas för att kunna ta itu med det största isstycke, som kan komma in i munstycket. För att minska storleken på isstycket och samtidigt göra det svårare för ett stort isstycke att blockera vattenströmmen in i munstycket har en stödstruktur framför munstycket utvecklats. Fyra vingformade strukturer placerade med en vinkel av 90 grader framför munstycket minskar storleken på isstycken som kan strömma in i munstycket och ger samtidigt munstycket avsevärd styrka. Den nästan vertikala stödstrukturen är den bredaste, den lämnar passage för drivaxeln och eventuella rör och kablar som krävs vid propellernavet, och den är försedd med en så gott som vertikal framkant för att vända stora isstycken åt sidorna. De tre återstående stödstrukturerna är försedda med en bakåtlutande framkant för att stöta bort stora isstycken från propellerns mitt. Den yttersta delen av dessa tre strukturer skjuter ut ett bra stycke framför munstycket för att minska isstyckets tendens att stanna kvar framför munstycket och således hindra fri vatten- strömning in i propellern.When the thrusters located at the front end of the unit are advanced in heavy ice, they come into contact with heavy pieces of ice and must thus be able to deal with considerably much greater forces than those which occur during operation in open water. The nozzle makes it impossible for large pieces of ice to come into contact with the propeller blades and thus the propeller and the gear that drives the propeller only need to be reinforced to be able to deal with the largest piece of ice that can enter the nozzle. To reduce the size of the ice piece and at the same time make it more difficult for a large piece of ice to block the flow of water into the nozzle, a support structure in front of the nozzle has been developed. Four wing-shaped structures placed at an angle of 90 degrees in front of the nozzle reduce the size of ice pieces that can flow into the nozzle and at the same time give the nozzle considerable strength. The almost vertical support structure is the widest, it leaves passage for the drive shaft and any pipes and cables required at the propeller hub, and it is provided with a virtually vertical leading edge to turn large pieces of ice to the sides. The three remaining support structures are provided with a sloping front edge to repel large pieces of ice from the center of the propeller. The outermost part of these three structures protrudes a good distance in front of the nozzle to reduce the tendency of the ice piece to remain in front of the nozzle and thus prevent free water flow into the propeller.

De belastningar på thrusterns huvudlagring och vridväxel, som orsakas av att munstycket kommer i kontakt med stora isstycken, kommer att vara avsevärt mycket större än de som orsakas av drift i vatten där det l0 l5 20 25 30 536925 inte förekommer någon is. För att avlasta vridväxeln är munstyckets överdel försedd med en vingformad struktur, som sträcker sig end: avsevärt stycke bakom munstycket. Den vingformade strukturens bakkant kommer att komma i kontakt med ett stoppanslag när munstycket vrids i den för isbryt- ningsoperationer optimala riktningen. Vridväxeln trycker den Vingformade strukturen mot stoppanslaget med den kraft, för vilken vridväxeln är konstruerad, och stopp- anslaget placeras i ett läge, som gör att belastningen på stoppanslaget ökar när stora isstycken kommer i kontakt med thrusterkonfigurationen. Stoppanslaget står emot hela det ytterligare vridmoment som förorsakas genom kontakt med is och således belastas vridväxeln inte utöver det moment, för vilket den är konstruerad. Stoppanslaget kan också bara den ytterligare belastningen i längdriktningen, som förorsakas av iskrafter, och således överbelastas inte huvudlagringen, som står emot längskrafter, av is som kommer i kontakt med thrusterkonfigurationen. Avståndet mellan stoppanslag och huvudlagring kan inte göras med så liten tolerans som huvudlagringen, och således är det viktigt att kontakt mellan stoppanslag och vingformad struktur beror på thrusterenhetens rotation, vilket kommer att korrigera eventuella toleransskillnader.The loads on the thruster's main bearing and rotary gear, which are caused by the nozzle coming into contact with large pieces of ice, will be considerably much greater than those caused by operation in water where there is no ice. To relieve the gear, the upper part of the nozzle is provided with a wing-shaped structure, which extends end: considerable distance behind the nozzle. The trailing edge of the wing-shaped structure will come into contact with a stop stop when the nozzle is turned in the optimal direction for icebreaking operations. The rotary gear presses the wing-shaped structure against the stop with the force for which the rotary gear is designed, and the stop is placed in a position which increases the load on the stop when large pieces of ice come into contact with the thruster configuration. The stop abuts withstands the entire additional torque caused by contact with ice and thus the torque is not loaded beyond the torque for which it is designed. The stop stop can also only the additional longitudinal load, which is caused by ice forces, and thus the main bearing, which resists longitudinal forces, is not overloaded by ice which comes into contact with the thruster configuration. The distance between the stop stop and the main bearing cannot be made with as little tolerance as the main bearing, and thus it is important that contact between the stop stop and the wing-shaped structure depends on the rotation of the thruster unit, which will correct any tolerance differences.

Närmare bestämt innefattar den förelig- gande uppfinningen ett fartyg 2 som uppvisar väsentligen likformig för 23 och akter 23 och som är anordnat att nyttjas både vid viss isbrytande verksamhet och även vid stillaliggande borrningsverksamhet. Därvid uppvisar farty- gets 2 skrov ll sidor lO som lutar med en vinkel d som är mellan 30 och 60° mot en tänkt horisontell linje l, upp till en nivå lO0 som överstiger fartygets djupast verk- samma vattenlinje l5. Enligt uppfinningen är ett flertal thrustrar 3 fördelade utmed och uppburna av fartygets 10 10 15 20 25 30 536925 skrov 11 på botten 102 av fartyget 2 så att sagda thrust- rars verksamma vattenströmning 12 är riktad med en vinkel ß snett upp mot den vattenyta 15 som omger fartyget 2 i vattnet 103.More particularly, the present invention comprises a vessel 2 which has a substantially uniform 23 and stern 23 and which is arranged to be used both in certain ice-breaking operations and also in stationary drilling operations. In this case, the ship's 2 hull ll have sides 10 which are inclined at an angle d which is between 30 and 60 ° towards an imaginary horizontal line 1, up to a level 10 which exceeds the ship's deepest effective water line l5. According to the invention, a plurality of thrusters 3 are distributed along and supported by the hull 11 of the ship 10 on the bottom 102 of the ship 2 so that the effective water flow 12 of said thrusters is directed at an angle ß obliquely up to the water surface 15 which surrounds the ship 2 in the water 103.

Därvid är den vinkel B som thrustrarna 3 åstadkommer strömningen av vattnet i riktning 12 mot vat- tenytan 15 mellan 10 och 30° mot en tänkt horisontell linje 104 och ännu hellre mellan 15 och 20°, vilken vinkel B de sagda nedre bottensidorna 14 även kan luta med.The angle B at which the thrusters 3 cause the flow of the water in the direction 12 towards the water surface 15 is between 10 and 30 ° towards an imaginary horizontal line 104 and even more preferably between 15 and 20 °, which angle B the said lower bottom sides 14 can also lean with.

Den föreliggande uppfinningen avser, som ovan angivits, ett fartyg 2 som är anordnat att nyttjas vid arbete vid borrning till havs och som även uppvisar åtminstone viss isbrytande funktion. Det sagda fartyget 2 är försett med ett flertal roterbara thrustrar 3. Sagda thrustrar 3 är anordnade att dels kunna driva iväg even- tuell förekommande lös is 4 vid dynamisk positionering av fartyget 2 respektive att vid isbrytande funktion i öns- kade riktningar 5, 6 kunna driva iväg lossbruten is 7 i riktning bort från fartyget 2. Därvid är sagda thrustrar 3 lagrade vridbara och anläggbara mot ett stoppanslag 8.The present invention relates, as stated above, to a vessel 2 which is arranged to be used in work when drilling at sea and which also has at least some ice-breaking function. Said vessel 2 is provided with a plurality of rotatable thrusters 3. Said thrusters 3 are arranged to be able to propel away any loose ice 4 during dynamic positioning of the vessel 2 and to be able to operate in desired directions 5, 6 in the event of ice-breaking operation. drive away broken ice 7 in the direction away from the vessel 2. In this case, said thrusters 3 are mounted rotatable and can be mounted against a stop stop 8.

De sagda thrustrarna 3 är lagrade direkt eller indirekt på skrovet 11 och riktade så att de verkar snett uppåt 12 och ut från skrovets längsgående mittlinje 13. Thrustrarna 3 är därvid antingen lagrade på ett lutande bottenskrovparti 14, som sträcker sig utmed väsentligen hela fartygets längd, och vilket lutar i en vinkel ß mellan 10~30 och helst mellan 15° och 20°, sett mot fartygets vattenlinje 15, eller att de är uppburna av en konsol 105 som är så anordnad att den ger den önskade sagda strömningsriktningen 12 snett uppåt mot vattenytan 15 för thrustrarna 3.The said thrusters 3 are mounted directly or indirectly on the hull 11 and directed so as to act obliquely upwards 12 and out from the longitudinal centerline of the hull 13. The thrusters 3 are then mounted either on an inclined bottom hull portion 14, which extends along substantially the entire length of the vessel. and which is inclined at an angle ß between 10 ~ 30 and preferably between 15 ° and 20 °, seen towards the waterline 15 of the ship, or that they are supported by a bracket 105 which is arranged so as to give the desired said direction of flow 12 obliquely upwards towards the water surface 15 for the thrusters 3.

De sagda thrustrarna 3 uppvisar var sin väsentligen i horisontell riktning utskjutande bakre del 11 10 15 20 25 30 536 925 16 som är anordnade att vid ifrågavarande thrusters änd- läge komma till anslag mot sagda stoppanslag 8. Den sagda bakre delens 16 anslagsdel 17 och stoppanslaget 8 uppvisar kongruent form, företrädesvis rak lutande yta 18, 19.The said thrusters 3 each have their rear part projecting substantially horizontally in the horizontal direction 11 10 15 20 25 30 536 925 16 which are arranged to come into abutment at said end position of the said thruster against said stop stop 8. The stop part 17 of the said rear part 16 and the stop stop 8 has a congruent shape, preferably a straight inclined surface 18, 19.

Anordnandet och fördelandet av thrustrar 3 på fartyget 2 är valt så att resultatet skall bli ett jämnt drivande och en jämn påverkan därav. Därför är ett företrädesvis jämnt antal thrustrar 3 fördelade på botten- skrovet ll, sett från fartygets mitt tvärs fartyget 2, längs en tänkt tvärgående linje 20, företrädesvis i serien 4,6,8,10,l2 och så vidare eller i serien 4, 8, 12 N och så vidare. Vidare är thrustrarna 3 lämpligen fördelade par- vist symmetriskt, både i längdled 5, 6 och i sidled 27 under ett bottenskrovparti ll hos fartyget 2.The arrangement and distribution of thrusters 3 on the vessel 2 is chosen so that the result will be an even drift and an even effect thereof. Therefore, a preferably even number of thrusters 3 are distributed on the bottom hull 11, seen from the center of the ship across the ship 2, along an imaginary transverse line 20, preferably in the series 4,6,8,10, 12 and so on or in the series 4, 8, 12 N and so on. Furthermore, the thrusters 3 are suitably distributed in pairs symmetrically, both in longitudinal direction 5, 6 and in lateral direction 27 below a bottom hull portion 11 of the vessel 2.

I visat utföringsexempel är ett jämnt antal thrustrar 3 lagrade på var sin sida A, B om en i riktning vertikalt nedåt 21 utskjutande, mittbelägen underliggande längsgående förtjockning 22, liknande en köl, på fartygets skrovsidor 11, och med thrustrarna 3 vridbara kring en axel företrädesvis cirka 360°.In the embodiment shown, an even number of thrusters 3 are mounted on each side A, B of a central longitudinal thickening 22, similar to a keel projecting in the direction vertically downwards 21, similar to a keel, on the hull sides 11 of the ship, and with the thrusters 3 rotatable about an axis preferably about 360 °.

För att möjliggöra isbrytning med fartyget 2 i dess båda färdriktningar 5, 6 uppvisar fartyget 2 spetsig kilformad för 23 och akter 24.To enable icebreaking with the vessel 2 in its two directions of travel 5, 6, the vessel 2 has a pointed wedge-shaped 23 and stern 24.

Ett antal sagda kroppar 22, 25 är place- rade vid, och anordnade att sträcka sig utmed fartygets mitt 13. Av dessa kroppar, som uppvisar spetsig form i för och akter, uppvisar en kropp, mittkroppen 22, väsentligen vertikala sidoytor.A number of said bodies 22, 25 are placed at, and arranged to extend along the center 13 of the ship. Of these bodies, which have a pointed shape in the fore and aft, a body, the middle body 22, has substantially vertical side surfaces.

Det väsentliga är att propellerströmmen 12 från thrustrarna 3 är riktad mot vattenytan 15 i en vinkel ß mellan 10 och 30 grader samt att fartygssidorna högre upp har en vinkel mellan 30 och 60 grader för att det skall vara möjligt att rotera fartyget vid operation med 12 lO l5 20 25 30 536 925 dynamisk positionering och för att minska isens kraft då man borrar i en förankrad position.The essential thing is that the propeller stream 12 from the thrusters 3 is directed towards the water surface 15 at an angle ß between 10 and 30 degrees and that the ship sides higher up have an angle between 30 and 60 degrees so that it should be possible to rotate the ship in operation with 12 l5 20 25 30 536 925 dynamic positioning and to reduce the force of the ice when drilling in an anchored position.

De tre kropparna 22, 25 år samtliga place- rade utmed mitten 13 av fartyget och har funktionellt det gemensamt att de i öppet vatten, d.v.s. i vågor, radikalt minskar fartygets rullning vilket år mycket viktigt vid borrning. Den centrala kroppen 22 fungerar som en isavle- dare eftersom den skuffar den brutna isen sidlänges, både vid gång framåt och akterut, och sålunda radikalt minskar risken för att is kommer i kontakt med ett befintligt borrningsrör som sammanbinder ett borrningstorn med ut- rustningen på havets botten. Kropparna 25 i för och akter fungerar som stopp för att förhindra att fartyget vid ansatsbrytning kör alltför långt upp på flerårig is, vilket skulle kunna åstadkomma skador på thrustrarna 3.The three bodies 22, 25 years old are all placed along the middle 13 of the ship and functionally have in common that they are in open water, i.e. in waves, radically reduces the ship's rolling, which is very important when drilling. The central body 22 acts as an ice diverter as it shovels the broken ice sideways, both forward and aft, and thus radically reduces the risk of ice coming into contact with an existing drilling pipe connecting a drilling rig to the equipment on the sea. bottom. The bodies 25 in the stern and stern act as a stop to prevent the ship from driving too far up on perennial ice during breakage, which could cause damage to the thrusters 3.

Beskaffenhet och funktion av den förelig- gande uppfinningen torde ha förståtts av det ovan angivna och med hjälp av det på ritningarna visade. Med thruster skall i första hand förstås av en motor driven propeller som med eller utan vinkelväxel är förbundna med fartyget 2 och dess skrov ll. Även andra drivkraftsalstrare än thrustrar 3 som visas och beskrives enligt ovan kan nyttjas, såsom t.ex. vattenjetstrålar etc. Thrustrarna 3 är lagrade vridbara kring var sin axel 26 som sträcker sig vinkelrätt från det lutande bottenpartiet l4 av skrovet ll. Företradesvis är thrustrarna 3 vridbara cirka 360° innan stopplage uppnås mellan stoppanslaget 8 och dess anslagsdel 17 och anslagsdel på bakre delen l6 av respektive thruster 3.The nature and function of the present invention should have been understood from the foregoing and with the aid of what is shown in the drawings. By thruster is meant primarily a motor-driven propeller which, with or without angular gear, is connected to the vessel 2 and its hull 11. Propulsion generators other than thrusters 3 shown and described as above can also be used, such as e.g. water jet jets, etc. The thrusters 3 are mounted rotatably about their respective shafts 26 which extend perpendicularly from the inclined bottom portion 14 of the hull 11. Preferably, the thrusters 3 are rotatable about 360 ° before a stop position is reached between the stop stop 8 and its stop part 17 and stop part on the rear part 16 of the respective thruster 3.

Uppfinningen är naturligtvis inte begrän- sad till de ovan beskrivna och på de bifogade ritningarna särskilt när visade utförandena. Modifieringar ar möjliga, det galler de olika delarnas beskaffenhet, eller genom 13 10 15 20 25 30 användande av likvärdig teknik, skyddsområdet för uppfinningen, patentkraven. 536 925 14 utan att man frångår såsom den definieras iThe invention is of course not limited to the embodiments described above and in the accompanying drawings, especially when the embodiments are shown. Modifications are possible, depending on the nature of the various parts, or through the use of equivalent technology, the scope of the invention, the claims. 536 925 14 without departing as defined in

Claims (7)

10 15 20 25 30 536 925 PATENTKRAV10 15 20 25 30 536 925 PATENT REQUIREMENTS 1. Fartyg (2) (23) som uppvisar väsentligen lik- formig för och akter (24) och som är anordnat att nyttjas både vid viss isbrytande verksamhet och vid stil- laliggande borrningsverksamhet och att fartygets skrov (11) uppvisar övre sidor (10) som lutar med en vinkel (d) mellan 30 och 60° mot en tänkt horisontell linje (1), upp till en nivå (100) som överstiger fartygets djupast verk- samma vattenlinje (15), kännetecknat därav, att ett fler- tal thrustrar (3) är fördelade utmed och uppburna av fartygets botten (102), (14), väsentligen dikt an mot fartygets bottenskrov som ar vinklat och som uppvisar lutande nedre bottensidor (102) med en vinkel (ß) mellan 10 och 30° mot en tänkt horisontell linje (104), eller att thrus- (105) trarna (3) är uppburna av en konsol (12) som ger önskad för thrustrarna (3), med en vinkel (15) strömningsriktning (B) snett upp mot den vattenyta som omger fartyget (2) i vatten (103), och att den vinkel (ß) som thrustrarna (3) åstadkommer strömningen av vattnet i riktning (12) mot vattenytan (15) är mellan 10 och 30° mot en tänkt horisontell linje (104).Vessels (2) (23) which have a substantially uniform bow and stern (24) and which are arranged to be used both for certain ice-breaking operations and for stationary drilling operations and for the hull (11) of the vessel to have upper sides (10 ) which is inclined at an angle (d) between 30 and 60 ° to an imaginary horizontal line (1), up to a level (100) exceeding the deepest effective waterline (15) of the ship, characterized in that a plurality thrusters (3) are distributed along and supported by the bottom of the ship (102), (14), substantially close to the bottom hull of the ship which is angled and which has inclined lower bottom sides (102) at an angle (ß) between 10 and 30 ° to an imaginary horizontal line (104), or that the thrusters (105) are supported by a bracket (12) which provides the desired thrusters (3), with an angle (15) flow direction (B) obliquely up to the water surface surrounding the vessel (2) in water (103), and that the angle (ß) at which the thrusters (3) effect the flow of water in direction (12) towards the water surface (15) is between 10 and 30 ° towards an imaginary horizontal line (104). 2. Fartyg enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att sagda lutande nedre bottensidor (102) sträcker sig utmed fartygets hela längd.Vessel according to claim 1, characterized in that said inclined lower bottom sides (102) extend along the entire length of the vessel. 3. Fartyg enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att de sagda nedre bottensidorna (102) lutar med en vinkel (B) som ligger mellan 15 och 20°.Vessel according to claim 2, characterized in that said lower bottom sides (102) are inclined at an angle (B) which is between 15 and 20 °. 4. Fartyg enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknat därav, att thrustrarna (3), som 15 l0 l5 20 25 30 536 925 är vridbara kring en axel företrädesvis cirka 360°, är placerade utmed fartygets längd på var sida om fartygets mitt (13), varvid de är placerade jämnt, exempelvis i serien 4,6,8,lO,l2 och så vidare eller i serien 4, 8, l2 och så vidare parvist på var sida om fartygets mitt (l3), och företrädesvis mitt för varandra.Vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the thrusters (3), which are rotatable about an axis, preferably about 360 °, are located along the length of the vessel on each side of the center of the vessel ( 13), whereby they are placed evenly, for example in the series 4,6,8, 10, l2 and so on or in the series 4, 8, l2 and so on in pairs on each side of the center of the ship (l3), and preferably in the middle of each other. 5. Fartyg enligt något av ovan angivna patentkrav, (10) kännetecknat därav, att övre fartygssidorna lutar med en vinkel (d) som ligger mellan 40-50°.Ship according to one of the preceding claims (10), characterized in that the upper sides of the ship are inclined at an angle (d) of between 40-50 °. 6. Fartyg enligt något av ovan angivna att ett antal isavledare patentkrav, (22, 25) kännetecknat därav, är placerade vid, och anordnade att sträcka sig utmed fartygets mitt (l3).Vessels according to any one of the above that a number of ice diverter claims, (22, 25) characterized therefrom, are located at, and arranged to extend along the center of the vessel (13). 7. Fartyg enligt patentkrav 6, kännetecknat därav, att sagda isavledare (22, 25) (22) är spetsiga i för och akter och att en av sagda isavledare (22, 25) uppvi- sar väsentligen vertikala sidoytor. 16Vessel according to claim 6, characterized in that said ice diverters (22, 25) (22) are pointed in the fore and aft and that one of said ice diverters (22, 25) has substantially vertical side surfaces. 16