NL1013781C2 - Werkwijze voor offshore ladingsoverdracht en een drijver voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen. - Google Patents

Description

Werkwijze voor offshore ladingsoverdracht en een drijver voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor offshore ladingsover-5 dracht, waarbij een drijver naar een overslaglocatie op zee wordt gebracht ladingen worden oyergebracht tussen de overslaglocatie en de drijver, waarbij de drijver aan de zeebodem wordt verankerd door middel van ankers, voordat de lading wordt overgebracht.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een drijver met instelbaar drijfVer-10 mogen, geschikt voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen.

De uitvinding is in het bijzonder ontwikkeld in verband met de behoefte aan het offshore plaatsen en ontmantelen van grote constructie elementen, in het bijzonder in verband met het verwijderen van bestaande vaste platforminstallaties op zee.

15 In principe kan de drijver elke vorm hebben die aangepast of geschikt is voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen. De drijver kan dus bijvoorbeeld van het type zijn dat wordt getoond in NO 135056, waarin een vrachtschip met boortoren wordt getoond en beschreven, of het kan een catamaran-achtige drijver zijn, bijvoorbeeld zoals getoond in US-3.078.680. Andere uitvoeringsvormen 20 van geschikte drijvers kunnen worden gevonden in EP-000.462 Al, FR-247.992, NO 160424 en NO 171495.

Voor het offshore plaatsen en ontmantelen van grote constructie-elementen is een nauwkeurige, zorgvuldige ladingsoverdracht nodig, zowel bij het laden van de lading als bij het op zijn plaats zetten daarvan.

25 Een van de hoofddoelen van.de. onderhavige uitvinding is om op een gunstige en geschikte manier, een dergelijke nauwkeurige, zorgvuldige ladingsoverdracht mogelijk te maken.

In het kort is het inventieve idee dat een drijver wordt gebruikt, die is voorzien van een opslag en bedieningsinrichting voor zuigankers. De zuigankers worden op de 30 zeebodem geplaatst zonder het ..gebruik van hulpvaartuigen en worden aan de drijver verbonden door middel van instelbare tuien of pezen.

Als de zuigankers eenmaal op de zeebodem zijn geplaatst, worden de individuele tuien ingesteld om de relatieve bewegingen tussen drijver en zeebodem te verzwakken 10137^ 2 en om de rolbeweging van de drijver tijdens de ladingsoverdracht te verzwakken. Een groot voordeel van de uitvinding is dat de drijver snel kan worden verankerd, zodra het zijn bestemming heeft bereikt en verankerd kan blijven door middel van de instelbare tuien, die verbonden zijn aan de zuigankers. Als de ladingoverdracht is voltooid wor-5 den de zuigankers losgemaakt van de zeebodem en opgehaald. Het is ook mogelijk dat de zuigankers op de zeebodem blijven en dat alleen de tuien worden ontkoppeld.

Volgens de uitvinding wordt aldus een werkwijze voorgesteld voor het offshore overbrengen van lading, waarbij een drijver naar een overslag op zee wordt gebracht en lading wordt overgedragen tussen de overslaglocatie en de drijver, waarbij de drijver 10 verankerd is aan de zeebodem door middel van ankers voordat de lading wordt overgebracht, wat deze werkwijze volgens de uitvinding kenmerkt is dat het verankeren gebeurt door zuigankers direct vanaf de drijver op de zeebodem te plaatsen, die verbonden zijn met de drijver via instelbare tuien, en door dat de individuele tuien worden ingesteld teneinde de relatieve beweging van de drijver en zeebodem af te zwakken en 15 de rolbewegingen van de drijver tijdens de ladingoverdracht te verzwakken.

Volgens de uitvinding wordt ook een drijver met instelbaar drijfVermogen voorgesteld voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen, welke drijver volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat deze is uitgerust met zuigankers waaraan instelbare tuien zijn bevestigd, die zo zijn opgesteld dat tijdens de 20 ladingoverdracht van de constructie-elementen ze op de zeebodem kunnen worden geplaatst, zodat de relatieve beweging van de drijver ten opzichte van de zeebodem en de rolbewegingen van de drijver kunnen worden verzwakt door de instelbare tuien in te stellen.

Volgens deze uitvinding kan het voordelig zijn dat de drijver is voorzien van 25 zuigankers die verbonden zijn aan een respectievelijke pomp om een negatieve druk in het zuiganker aan te leggen en te handhaven.

Het is in het bijzonder voordelig als de zuigankers aan boord van de drijver, boven de waterlijn worden opgeslagen.

Een voordelige uitvoeringsvorm van een drijver is er een met twee parallelle 30 groepen elementen, waarbij elke groep een ponton omvat met een horizontale as, kolommen die omhoog uitsteken van dat ponton en die nabij hun bovenuiteinde verbonden zijn aan een horizontale balk, en waarbij de groepen aan een zijde nabij een uiteinde onderling zijn verbonden teneinde een drijver met een U-vormig bovenaanzicht i 1013781 3 te vormen. Volgens de uitvinding wordt een drijver van dit type gekenmerkt doordat in het gebied nabij de hoeken van de U en nabij het uiteinde van elk been van de U er is voorzien in een opslag/bedieningsinrichting voor een zuiganker.

Het is voordelig dat elk ponton verbonden is aan een of meer voortstuwinrichtin-5 gen, waarbij het een voordeel is als de pontons zouden zijn voorzien van een bodem die nabij de uiteinden oploopt ten einde ruimte te creëren voor de respectievelijke voort-stuwinrichtingen, zodat die niet onder de bodem uitsteken.

Het kan in het bijzonder voordelig zijn een Voith schroef te gebruiken als voort-stuwinrichting.

10 Het kan de voorkeur hebben dat de vaste verbinding tussen de groepen onder de waterlijn bestaat uit een dwarsbalk met een vleugelvormig profiel tussen de twee pontons.

Boven de waterlijn kan het voordelig zijn dat de horizontale balken onderling verbonden zijn met een dwarsbalk, die zich uitstrekt tussen twee balkuiteinden en sa-15 men met de horizontale balken een U-vormige doosconstructie vormen.

Het is in het bijzonder voordelig als de horizontale balken een gravitatie-ontlast (gravity-discharge) ballasttanks omvatten.

De uitvinding zal nu in meer detail worden beschreven onder verwijzing naar de tekeningen, waarin: 20

Fig. 1 een zijaanzicht is van de drijver volgens de onderhavige uitvinding;

Fig. 2 een horizontale projectie van een drijver uit fig.l is;

Fig. 3 een eindaanzicht van een drijver is, gezien vanaf de rechterzijde in fig. 1 en 2; 25 Fig. 4 een horizontale doorsnede van de drijver langs de lijn IV-IV in fig. lis;

Fig. 5 een eindaanzicht van de drijver die zich in een positie rond een pijler in zee bevindt;

Fig. 6 een zijaanzicht is van een drijver die rond een pijler in zee is gepositioneerd, zoals in fig. 5, maar waarbij de ballast van de drijver is verwijderd, 30 zodat een afdekconstructie op de drijver rust;

Fig. 7 een pompinrichting toont voor een zuiganker; en

Fig. 8 een schematische weergave is van een spanningsinrichting voor een zuiganker.

1 o 1 r 7 c 1 : 4

De in de fig. 1 tot en met 4 getoonde drijver omvat twee parallelle groepen elementen. Elk van deze groepen omvat een ponton 1, 2 met een horizontale as. Vanaf de respectievelijke pontons 1, 2 strekken kolommen 3, 4, 5 en 6, 7, 8 zich omhoog uit. De 5 zich naar boven uitstrekkende kolommen zijn in elke groep nabij het bovenuiteinde daarvan onderling verbonden door middel van een horizontale balk 9, 10, en deze horizontale balken 9, 10 zijn nabij een uiteinde van de drijver (in de fig. 1 en 2 aan de linkerzijde), onderling verbonden door middel van een horizontale dwarsbalk 11.

De twee horizontale balken 9, 10 en de horizontale dwarsbalk 11 die hen verbindt 10 zijn voorzien van ballasttanks die snel geleegd kunnen worden door een geschikte, niet getoonde, klep te openen (gravitatie lozing).

Onder de horizontale balk 11 zijn de twee pontons 1 en 2 onderling verbonden door middel van een horizontale dwarsbalk 12 met een vleugelprofiel.

De pontons en eventueel ook het vleugelprofiel zijn ook voorzien van balasttanks. 15 De ballasttanks van zowel het pontonniveau als het dekniveau zijn voorzien van niet getoonde ballast vul/loos-middelen (pompen).

Het is in de fig. 1 t/m 4 zichtbaar dat de drijver in een bovenaanzicht een typische U-vorm heeft. Het open einde van de U kan gesloten worden door middel van een giek 14.

20 De drijver kan vier opslag/plaatsinrichtingen 17 en 18 omvatten. Twee van deze inrichtingen, namelijk inrichtingen 15 en 16 bevinden zich in het gebied nabij de hoeken van de bodem van de U en de andere twee inrichtingen 17, 18 bevinden zich aan beide zijden van een horizontale dekbalk 9, 10.

Zoals getoond zijn de opslag/plaatsinrichtingen 15 t/m 18 zo geplaatst dat de 25 zuigankers, als deze in zee worden gelaten, niet het uiteinde van de onderliggende ponton raken.

Elk ponton omvat twee voortstuwinrichtingen 19, 20, 21, 22. Zoals getoond fig. 2 en 3 loopt de bodem van de pontons 1, 2 nabij het uiteinde op zodat de voortstuwinrichtingen 19 t/m 22 niet uitsteken onder de bodem van de respectievelijke pontons 1, 30 2. Dit reduceert de weerstand van de drijver en voorziet in een beschermde opstelling van de voortstuwinrichtingen, waarvan het zoals gezegd voordelig is dat het zogenaamde Voith-propellers zijn.

1 0 i 3 7 9,1 i 5

In de fig. 5 en 6 is de drijver getoond in een positie voor het laden van een con-structie-element in verband met het ontmantelen van een offshore-platform.

Een pijler 24 staat op de zeebodem 23 en draagt een dekconstructie 25 boven het wateroppervlak 26. De drijver is rond de pijler gepositioneerd voor het laden van de 5 dekconstructie 15, d.w.z. dat de drijver zo is gemanoeuvreerd dat de pijler zich in de vrije ruimte tussen de pontons 1,2 en de horizontale dekbalken 9, 10 bevindt.

Er is getoond dat de drijver verankerd is aan de zeebodem 23 door middel van zuigankers 27, 28 (er zijn in fig. 5 slechts twee ankers getoond), die door middel van instelbare tuien, 30, 31 verbonden zijn aan de drijver, of beter gezegd aan de respectie-10 velijke opslag/plaatsinrichtingen 18, 19. Uiteraard lopen er soortgelijke instelbare tuien van de twee andere opslag/plaatsinrichting naar de zuigerankers die hier niet zijn weergegeven.

In fig. 5 wordt de drijver getoond in een positie waarin deze verbonden is aan de dekconstructie 25, hoe dit is gebeurd is niet getoond.

15 In fig. 6, waarin slechts de helft van de drijver is getoond, wordt de drijver ge toond als deze ballast heeft geloosd, door de ballastkamer in de dekbalken 9, 10, 11 snel te legen en de tuien te laten vieren, zodat de dekconstructie daardoor van de pijler 24 wordt gelicht en nu op de drijver rust.

De drijver kan vervolgens zijn anker lichten en weg van de pijler 24 bewegen, 20 waarbij de dekconstructie 25 die op het drijverdek rust wordt meegenomen.

Het is voordelig als instelbare tuien 30, 31 kabels in takelsystemen te gebruiken met bijbehorende hydraulische hefcompensatoren aan boord van de drijver, bijvoorbeeld vier hefcompensatoren met een daarmee verbonden takelsysteem in elke opslag/plaatsinrichting 15 t/m 18.

25 Fig. 8 toont een opslag/plaatsinrichting, bijvoorbeeld de inrichting 17. De andere opslag/plaatsinrichtingen 15, 16 en 18 zijn op dezelfde manier ontworpen.

Op het dek, d.w.z. in dit geval op de horizontale balk 9, zijn hydraulische vijzels 50, 51 geplaatst. Deze vijzels ondersteunen een juk 52 waarin in dit geval vier katrolschijven 54, 55 (er zijn er hier slechts twee getoond) zijn ondergebracht. Soortgelijke 30 katrolschijven 56, 57 (tot nu toe zijn er slechts twee getoond) zijn aangebracht op het zuiganker 28. De kabels 58, 59 lopen in enkele slagen tussen de katrolschijven en de uiteinden 60 van de kabel in elk blok lopen naar twee lieren 61 (slechts een uiteinde en een lier zijn getoond in fig. 8).

1013781 6

Het zuiganker 28 is onder het drijverdek geplaatst getoond, d.w.z. onder de horizontale balk 9. De zuigankers kunnen ook op het drijverdek worden opgeslagen.

Als de zuigankers neer moeten worden gelaten, worden ze naar de zeebodem afgezonken door ze te laten zakken door middel van de respectievelijke blok- en kabel-5 systemen, welk alle een instelbare tuier 31 zal bevatten, zie fig. 5. Tijdens de eerste penetratie van een zuiganker in de zeebodem is het van belang dat het anker niet uit de zeebodem wordt getrokken (als gevolg van de beweging van de drijver). Tijdens de fase van de operatie is het wenselijk de kracht die het drijfanker uitvoert op de zeebodem als gevolg van de zwaartekracht te kunnen regelen.

10 Lieren zijn normaal gesproken te langzaam om de beweging van de drijver te kunnen compenseren. Daarom worden in deze fase de hydraulische vijzels 50, 51 gebruikt en worden deze gebruikt als passieve hefcompensatoren.

Een pompinrichting op de respectievelijke zuigankers wordt gebruikt om een negatieve druk in het anker te genereren en het anker wordt tot op een gewenste pene-15 tratie diepte in de zeebodem gezogen.

Als de zuigankers eenmaal op de zeebodem zijn geplaatst, worden de tuien, d.w.z. de kabels tussen de katrolschijven op spanning gebracht, door ballast van de drijver te verwijderen en de door hydraulische vijzels aan te passen.

Het verwijderen van de ballast zal een bepaalde tijd eisen voordat de gewenste 20 kracht in de tuien wordt verkregen. Het is wenselijk dat er geen speling ontstaat in de tuien als gevolg van de beweging van de drijver tijdens het wegnemen van de ballast. Dit kan in feite leiden tot rukken aan de tuien en zuigankers. In deze fase zullen de hydraulische vijzels 50, 51 er voor zorgen dat de tuien strak worden gehouden door de bovenste katrolschijven 54, 55 over een afstand omhoog te duwen die overeenkomt met 25 de afstand die de dijver naar beneden gaat als het dal van een golf de drijver passeert. De hydraulische vijzels 50, 51 vergrendelen hydraulisch als de drijver zich in zijn laagste omkeerstand bevindt, waar snelheid en de kinetische energie nul zijn. De drijver wordt door de tuien in deze positie gehouden als de kam van de volgende golf de drijver passeert. Totdat er afdoende spanning is verkregen in de tuien, kan de drijver verder 30 naar beneden bewegen als een dieper dal de drijver passeert en de hydraulische vezels vergrendelen dan opnieuw als de drijver zich in zijn laagste omkeerpositie bevindt.

Hiertoe is elke individuele hydraulische vijzel voorzien van een controleklep 62 in de hydraulische toevoerleiding 63, zoals getoond bij de hydraulische vijzel 51. Het 1013781 7 voordeel van het beschreven systeem is dat de tuien niet zullen worden belast met krachten die nodig zijn om de kinetische energie te verminderen als de drijver beweegt, zodat de tuien in feite enkel de kracht hoeven op te nemen die voortkomen uit de statische voorspanning van de tuien en externe omgevingen belastingen van de golven.

5 De statische voorspanning wordt iets hoger ingesteld dan een enkele amplitude van de krachten van de golven om te voorkomen dat de tuien slap komen te hangen tijdens het vervolg van de operatie.

Na de penetratie zal de drijver met de zuigankers worden verankerd en de tuien zullen met de gewenste kracht worden voorgespannen. Er is gezorgd voor een ruimte 10 tussen de drijver en de dekconstructie die moet worden opgetild tijdens de installatie-fase van de zuigankers, teneinde een botsing tussen de drijver en de dekconstructie als gevolg van de beweging van de drijver te voorkomen.

De weerstand van de drijver wordt verminderd (evenals de ruimte tussen de drijver en de dekconstructie) door te worden ontdaan van de ballast en tegelijkertijd kabel 15 van de lieren 61 te laten vieren. De statische voorspanning in de tuien wordt op een constant niveau gehandhaafd teneinde te voorkomen dat de tuien slap gaan hangen (en dus te voorkomen dat de drijver beweegt).

Om te verzekeren dat het gewicht van de dekconstructie, zoals wenselijk, over drijver wordt verdeeld, kunnen compensatievijzels of samendrukdragers, spacers, wig-20 gen enz. worden gebruikt op de drijver.

Ladingsoverdracht van de dekconstructie van de pijler naar de drijver gebeurt door ballast van de drijver weg te nemen. De fysische verbinding tussen de dekconstructie en de pijler wordt verbroken.

Als 100% van het gewicht van de dekconstructie is overgebracht naar de drijver, 25 worden de hydraulische vijzels in het tuienysteem gebruikt om snel een ruimte te verkrijgen tussen de dekconstructie en de pijlerconstructie, die aan de zeebodem verankerd blijft (om te voorkomen dat de constructies botsen als gevolg van de beweging van de drijver).

De draagankers worden losgepompt van de zeebodem met de respectieve-30 lijke pompinrichtingen die verbonden zijn aan de drijfankers en worden opgehaald tot in hun opslagpositie op de drijver door middel van de lieren 61.

Zoals gezegd is het voordelig zuigankers met daaraan verbonden zuigpompen te gebruiken voor het aanleggen en handhaven van de negatieve druk in de respectieve 1013781 δ zuigankers. Een mogelijke zuigpompinrichting is getoond in fig. 7; waarin de bovenkant van een zuiganker bij wijze van voorbeeld het zuiganker 27 is getoond.

Het zuiganker 27 omvat een bovenplaat 35 en een interne filterplaat 36. De ruimte 37 tussen de bovenplaat 35 en de filterplaat 36 omvat twee leidingstukken 38, 5 39 voorzien van inzetkleppen 40, 41, die respectievelijk verbonden zijn met de zuig- zijde en de drukzijde van een hydraulisch gedreven pomp 42. De pomp 42 kan met het omringende zeewater in verbinding staan door klep 44 aan de zuigzijde. De hydraulische motor van de pomp wordt voorzien van het hydraulische aandrijfmedium door de slang 45.

10 Bij het zuigen, d.w.z. het voorzien het handhaven van een negatieve druk in het zuiganker 27, zijn de kleppen 40 en 44 geopend. De kleppen 43 en 41 worden gesloten. Bij het aanbrengen van druk (het losmaken van het anker), zijn de kleppen 43 en 41 geopend, terwijl de kleppen 38 en 40 gesloten zijn.

De dwarsbalk 12, getoond in de fig. 1, 3, 4, 5 en 6, is voorzien van een gunstig 15 gestroomlijnd profiel (vleugel[profiel), in verband met de weerstand van het water.

In de fig. 2 en 3 is een scharnierende giekinrichting 14 getoond. De opening van de U kan worden gesloten en verstevigd door middel van deze inrichting. De giek is in fig. 5 weggelaten. In plaats van de giekinrichting, kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een versterkte, schamierbaar gesteunde onderwater liggende balken, die 20 de pontons 1 en 2 onderling verbinden.

De drijver is voorzien van een dynamische positionering die gekoppeld is aan de voortstuwinrichtingen en ook van een stootrand voor het horizontaal positioneren van de drijver. Het dynamische positioneersysteem compenseert voor de meeste statische omgevingbelastingen waaraan de drijver onderhevig is (wint, golven, stroming) en de 25 stootrand tussen drijver en pijler (de stootrand is niet getoond) zal compenseren voor de dynamische belastingen van de omgevingsbelasting.

1013761

Claims (9)

1. Werkwijze voor offshore ladingsoverdracht, waarbij een drijver, omvattende twee parallelle groepen elementen, waarbij elke groep een ponton omvat met een hori- 5 zontale as en kolommen die zich omhoog uitsteken vanaf dat ponton, welke kolommen nabij hun bovenuiteinde verbonden zijn aan een respectieve horizontale drager, naar een overslaglocatie op zee wordt gebracht en ladingen worden overgedragen tussen de overslaglocatie en de drijver, waarbij de drijver voordat de belasting wordt overgedragen, wordt verankerd aan de zeebodem door middel van ankers, met het kenmerk, dat 10 het verankeren gebeurt door het op de zeebodem plaatsen van zuigankers die verbonden zijn aan de drijver door middel van de daaraan verbonden instelbare tuien, direct vanaf die groep elementen en door het instellen van elke individuele tuier, teneinde de relatieve beweging tussen de drijver en de zeebodem en de rolbeweging van de drijver tijdens de belastingsoverdracht te verzwakken. 15

2. Drijver met instelbaar drijfVermogen voor offshore transport, installatie en verwijdering van constructie-elementen, welke drijver twee parallelle groepen elementen omvat, waarbij elke groep een ponton omvat met een horizontale as en, zich omhoog van het ponton uitstrekken, kolommen die nabij hun bovenuiteinden verbonden 20 zijn een respectievelijke horizontale drager en de groepen onderling vast zijn verbonden nabij een uiteinde, teneinde een drijver te vormen met een U-vormig bovenaanzicht, met het kenmerk, dat in het gebied nabij de hoeken van de U en nabij het uiteinde van elk been van de U voorzien is in een respectievelijke opslag/plaatsinrichting (15 t/m 28) voor een zuiganker, waarbij elk zuiganker uit is gerust met verbonden in-25 stelbare tuien (30, 31) en de zuigankers zo zijn opgesteld dat tijdens de ladingsoverdracht handelingen van constructie-elementen, deze op de zeebodem kunnen worden geplaatst (23), zodat het mogelijk wordt de relatieve beweging tussen de drijver en de zeebodem en de rolbeweging van de drijver te verzwakken door het instellen van de verbonden instelbare tuien (30, 31). 30

3. Drijver volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk individueel zuiganker (27, 28) verbonden is aan een pompinrichting om te voorzien in een negatieve druk in het zuiganker en deze druk kan handhaven. 1013781

4. Drijver volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk, dat de zuigankers (15 t/m 18) boven de waterlijn worden opgeslagen.

5. Drijver volgens conclusie 2 t/m 4, met het kenmerk, dat elk ponton (1, 2) voorzien is van een of meer voortstuwinrichtingen (19, 22) nabij elk van zijn uitein-dengebieden, en dat elk ponton (1, 2) voorzien is van een bodem die oploopt nabij elk uiteinde, teneinde ruimte te creëren voor de respectievelijke voortstuwinrichting (19 t/m 22), zodat deze niet onder de bodem uitsteekt.

6. Drijver volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de respectieve voortstuwinrichting (19 t/m 22) een Voith propeller is.

7. Drijver volgens conclusie 2 t/m 6, met het kenmerk, dat de vaste verbinding 15 tussen de groepen onder de waterlijn bestaat uit een dwarsbalk (12), voorzien van een vleugelprofiel, tussen de twee pontons (1, 2).

8. Drijver volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de horizontale dragers (9, 10. onderling zijn verbonden nabij een uiteinde boven het vleugelprofiel (12) door 20 middel van een horizontale dwarsbalk (11).

9. Drijver volgens een van de conclusies 2 t/m 8, met het kenmerk, dat de horizontale dragers gravitatie-ontlast (gravity-discharge) ballasttanks omvatten. 10137/1 i