NL8104472A - Stabilisatie element. - Google Patents

Description

* A * #

T tJ/EA/lO

Stabilisatie element

De uitvinding heeft betrekking op een stabilisatie element voor een platformconstructie van het semi-onderwater-type (semi-submersible) die zich horizontaal uitstrekkende drijf lichamen en zich van die lichamen omhoog uit strekkende 5 kolommen omvatten welke het dek van de constructie dragen, waarbij het stabilisatie element langwerpig is en in een staande stand met ëën van de drijf lichamen van de construe-tie is verbonden, op een afstand van de kolommen.

Deze platformconstructies worden gebruikt voor het 10 boren naar natuurlijke hulpbronnen op zee. De platforms zijn voorzien van verschillende vaste uitrustingsstukken, zoals een boortoren, boorinrichtingen, lieren, bemanningsaccommodatie enzovoort. Het overige deel van het draagvermogen van het platform wordt gebruikt voor verschillende uitrustings-* 15 stukken, zoals boorpijpen, bekistingspijpen, boorvloeistof, cement, brandstof enzovoort.

In de praktijk blijkt echter dat dergelijke platforms vaak van meer vaste uitrustingsstukken worden voorzien dan oorspronkelijk werd aangenomen en dat deze extra uit-20 rustingsstukken verder vaak op het dekniveau worden aangebracht. Dit leidt niet alleen tot de vermindering van het variabele effectieve draagvermogen van het platform, maar vermindert ook de stabiliteit. Het is daarom niet ongebruikelijk om reeds bestaande platforms van dit type te modi-25 fiseren ten einde de stabiliteit daarvan te vergroten. Dit wordt gedaan door het traagheidsmoment van de doorsnede ter plaatse van de waterlijn te vergroten, gewoonlijk door ten minste énige van de kolommen van het platform te voorzien van uitsteeksels in de vorm van gesloten reservoirs of der-30 gelijke ter hoogte van de waterlijn. Deze uitsteeksels op de kolommen vereisen echter een relatief langere montage-duur en maken het nodig dat het platform buiten dienst wordt gesteld voor een overeenkomstig lange periode, met het gevolg van verhoogde kosten. Men heeft zich verder gerealiseerd 35 dat deze uitsteeksels aan de kolommen relatief veel staal 8104472 ί -% · o ..... ' . . .

- 2 - vereisen vergeleken met het verkregen extra oppervlak.

Ook zijn stabilisatie elementen bekend in de vorm van boeivormige holle lichamen die ter hoogte van de waterlijn worden vastgemaakt door middel van zich tussen het 5 dek van het platform en de drijf lichamen of pontons uitstrekkende steunen. Deze boeien kunnen ook zwenkbaar zijn tot in een uitgeschoven stand ten einde in gebruik een maximaal effect te bereiken, terwijl deze niet in de weg zitten tijdens het verslepen van het platform. Verder is het bekend 10 om dergelijke boeivormige stabilisatie elementen aan te bren-• gen aan de voorste hoeken van de platformconstructie, waarbij deze elementen door middel van steunen zijn bevestigd die zich onder een hoek met de boven-en ondereinden van de voorste kolommen uitstrekken. Deze stabilisatie elementen 15 raken echter gemakkelijk beschadigd door aanvaring met bevoorradingsschepen of dergelijke, en onder meer ongunstige botshoeken kunnen de kolommen ter plaatse van de bevestigingspunten van de steunen worden beschadigd. Dergelijke stabilisatie elementen moesten dus worden verwijderd.

20 Het is het doel van de uitvinding een stabilisa tie element te verschaffen van het in de aanhef genoemde type, dat geen van de bovengenoemde nadelen en gebreken heeft. Bovendien is het het doel van de uitvinding een stabilisatie element te verschaffen dat een schokabsorberende werking heeft 25 zonder beschadigingen van het platform te veroorzaken en dat, bovendien een reserve drijf vermogen kan leveren in het geval dat een deel van het normale drijfvermogen van het platform verloren zou gaan.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat 30 het stabilisatie element zich met in het algemeen dezelfde doorsnede als de plaatsen van de waterlijn zich geheel tot aan het niveau van het dek van de constructie uitstrekt, en doordat tussen het ondereinde van het stabilisatie element en het betreffende drijflichaam een verbinding is aangebracht 35 die een deel met een kleiner mechanische sterkte heeft dan de bevestiging van de verbinding met het drijflichaam.

Daar het stabilisatie element een relatief grote ''.^dwarsdoorsnede heeft geheel tot aan het dekniveau van de 8104472 ψ- « - 3 - constructie, zal dit een aanzienlijk extra drijf vermogen leveren in geval dat de constructie overheit, waardoor dus een bijdrage wordt geleverd aan het verhinderen dat de constructie kapseist wanneer de normale drijflichamen zou-5 den worden beschadigd. De grote dwarsdoorsnede zorgt ook voor een voldoende stijfheid van het stabilisatie element om relatief hoge botskrachten te kunnen weerstaan zonder in te storten. Botskrachten boven een bepaalde grens zullen echter tot deformatie leiden en mogelijk tot buiging van 10 het stabilisatie element, maar aangezien het element zich op een afstand bevindt van de kolommen van het platform, zal een dergelijke deformatie niet tot beschadiging van de kolommen leiden. Het zwakkere gedeelte aan het ondereinde van het stabilisatie element verzekert dat dit ge-15 deelte van het drijf lichaam of ponton losgescheurd zal worden zonder dat dit beschadiging veroorzaakt, onder bijzonder zware aanvaringen. Volgens een gunstige uitvoerings-/ vorm van de uitvinding heeft het stabilisatie element aan het ondereinde een toelopend gedeelte dat eindigt nabij het 20 gedeelte met de geringere mechanische sterkte. Dit vergemakkelijkt het vervaardigen van een gedeelte met het vermogen om krachten in drie orthogonale richtingen, maar geen aanzienlijke momenten, over te brengen. Verder zal het toelopende gedeelte van het stabilisatie element minder drijf-25 vermogen geven en daardoor de noodzaak voor compensatie-ballast eveneens verminderen.

Aan het boveneinde kan het stabilisatie element op gunstige wijze verbonden worden met het dek van de plat-formconstructie door middel van een verbindingsarm die 30 slechts aangebracht is om in hoofdzaak horizontale krachten over te brengen. Daardoor kan het boveneinde van het element een zekere rotatie uitvoeren en dus beter meegeven bij een mogelijke botsing. Door de verbindingsarm in het algemeen uit te voeren als een plaat, verkrijgt men een relatief 35 eenvoudige, economische en snel monteerbare bevestiging tussen de platformcons truc tie en het boveneinde van het stabilisatie element.

Volgens een gunstig kenmerk van de uitvinding om- 8104472 ï - 4 - / vat de verbinding tussen het drij flichaam en het ondereinde van het stabilisatie element een basis die bedoeld is om zowel aan horizontale als aan vertikale gedeelten van het drijf lichaam vastgelasd te worden. Hierdoor wordt een behoor-5 lijke veiligheid, verkregen tegen vermoeidheidsscheuren van het plaatmateriaal van het drijf lichaam na een langere gebruiksduur, en tegelijkertijd zal men er zekerder van zijn dat het stabilisatie element zal breken waar dat de bedoeling is bij een mogelijk zware aanvaring, zonder dat daarbij het drijf-;i0 lichaam beschadigt.

Door het stabilisatie element verder achterwaarts dan de achterste, zich van de betreffende drijf lichamen uitstrekkende kolommen, zal men er in geen gevallen in slagen om de platformconstructie een maximale langsstabiliteit te 15 geven. Bovendien zal het reserve drijfvermogen van het stabilisatie element het best tot zijn recht komen daar de achterste gedeelten van de drijf lichamen vaak de' machine- en pomp-kamer bevatten die noodzakelijkerwijze groot zijn en met lucht zijn gevuld en die, wanneer deze met water gevuld zou- 20. den geraken, tot een gevaarlijke vermindering van het dri jfvermogen en de stabiliteit van het platform zouden kunnen leiden.

Voor een beter begrip van de uitvinding zal deze uiteen worden gezet aan de hand van het in de bij gevoegde 25 tekeningen getoonde uitvoeringsvoorbeeld.

Fig. 1 toont een zijaanzicht van een deel van een platformconstructie van het semi-onderwatertype dat voorzien is van een stabilisatie element volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een deel van de platformconstructie 30 van fig. 1 in bovenaanzicht.

Fig. 3 toont perspektivisch en op een grotere schaal een gedeeltelijke doorsnede van de verbinding tussen het onder-eindgedeelte van het stabilisatie element volgens de ‘uitvinding en de platformconstructie.

35 De in de figuren getoonde platformconstructie omvat twee langwerpige, evenwijdige drijflichamen, in de vorm van pontons 1, waarvan er in fig. 2 slechts 1 wordt getoond. Van het ponton 1 strekken zich omhoog kolommen 2, 3 uit, welke het 8104472

r V

-.-5- < dek 4 van het platform dragen. In de figuren wordt alleen het achterste gedeelte van het platform getoond.

Het toelopende deel 5 van het ponton 1 dat achterwaarts van de kolom 2 ligt, bevat de machinekamer van het , 5 platform. Een stabilisatie element 6 volgens de uitvinding strekt zich van de machinekamer omhoog uit. Het stabilisatie element heeft een cilindrisch deel 7 dat 4/5 van zijn lengte beslaat en strekt zich omhoog uit tot het niveau van het dek 4 van het platform en is met het dek verbonden door middel 10 van een plaatvormige, horizontaal aangebrachte verbindings-arm 8. Het onderste 1/5 deel van het stabilisatie element wordt gevormd door een kegelvormig toelopend deel 9 dat aan het ondereinde aan een basis 10 is vastgelast die weer aan de machinekamer is vastgelast.

15 Verdere details van het ontwerp van de basis 10 en de verbinding tussen de basis en het kegelvormige gedeelte 9 van het element 6 blijken het best uit fig. 6. Te zien is dat de basis ribben 11, 12 omvat die zowel aan horizontale als vertikale gedeelten van de machinekamer 5 zijn vastge-20 last, zodat dus een sterke en stabiele verankering voor de basis wordt verkregen.

Het ondereinde van het kegelvormige deel 9 van het stabilisatie element heeft een aanzienlijk kleinere diameter dan het cilindrische gedeelte 7 van het element. De verbin-25 dingen 13 tussen dit einde en de basis 10 kunnen dus niet in aanzienlijke mate buigbelastingen weerstaan in vergelijking met het resterende deel van het element, maar het ontwerp is in principe zodanig dat krachten in de richtingen van de drie orthogonale assen worden overgebracht. Dus drijfkrachten 30 en beperkte botskrachten die op het element 6 zouden kunnen werken zullen naar de basis 10 worden doorgegeven. Wanneer het element blootgesteld wordt aan botskrachten die boven een bepaalde grens liggen, zal de verbinding 13 echter scheuren, zonder dat de bevestiging van de basis 10 aan de machine-35 kamer 5 beschadigd zal worden.

De plaatvormige verbindingsarm 8 aan het boveneinde van het element 6 kan geen belangrijke vertikale krachten overbrengen, noch momenten om horizontale aslijnen. De sterkte in 8 1 0 4 4 72 » !C . .

- 6 - horizontale vlak is echter groot en de verbindingsarm zal daardoor het boveneinde van het element 6 op effectieve wijze op een afstand van de kolom 2 houden tijdens een mogelijke botsing met het element, terwijl een meegevende rotatie van 5 het einde toegelaten is. Daar het stabilisatie element 6 zich , op èen bepaalde afstand van de kolom 2 bevindt, kan het element aan’ buiging in het midden worden blootgesteld zonder dat dit in beschadigend contact met de kolom komt. Het stabilisatie element is verder voorzien van geschikte buffers 14 in het 10 onderste deel van het cilindrische gedeelte* dat wil zeggen ter plaatse van de normale waterlijn, ten einde beschadiging ten gevolge van lichte botsingen te voorkomen.

Het zal duidelijk zijn dat het stabilisatie element volgens de uitvinding, met inbegrip van de verbinding 8 en 15 de basis 10 vooraf vervaardigd kunnen worden. De installatie kan dus relatief snel geschieden met een overeenkomstige vermindering van de buiten-bedrijf-tijd van het platform. Het zal ook duidelijk zijn dat de vorm van het stabilisatie element binnen het kader van de volgende conclusies kan variëren. 20 In het bijzonder zal de vorm van het bovenste deel van het stabilisatie element het gevolg zijn van een compromis tussen het gewenste reserve drij fvermogen en het toelaatbare staal-gewicht.

8 1 0 4 4 72

Claims (6)

1. Een stabilisatie element voor een constructie van het semi-onderwatertype omvattende zich horizontaal uitstrekkende drijflichamen en zich omhoog van de lichamen uitstrekkende en het dek van de constructie dragende kolom- 5 men, waarbij het stabilisatie element langwerpig is en in een staande positie op een afstand van de kolommen met ëën van de drijf kolommen van de constructie is verbonden, met het kenmerk, dat het stabilisatie element zich met in het algemeen dezelfde dwarsdoorsneden als de plaatsen van de 10 waterlijn geheel tot aan het niveau van het dek (4) van de constructie uit strekt, en dat tussen het ondereinde van het stabilisatie element (6) en het betreffende drijflichaam (1,5) een verbinding is aangebracht die een gedeelte (13) heeft met een geringere mechanische sterkte dan in de 15 bevestiging (10-12) van de verbinding met het drijf lichaam (5). ,

2. Stabilisatie element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit aan het ondereinde een neerwaarts toelopend deel (9) heeft dat eindigt nabij het gedeelte (13) met 20 een geringere mechanische sterkte.

3. Stabilisatie element volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat dit achterwaarts van de achterste (2) van de zich omhoog van de resp. drij f lichamen (1) uitstrekkende kolommen (2,3) is geplaatst.

4. Stabilisatie element volgens ëën van de voorgaan de conclusies, met het kenmerk,.,dat dit aan het boveneinde met het dek (4) van de constructie is verbonden door middel van een verbindingsarm (8) die zodanig is uitgevoerd dat deze in hoofdzaak slechts horizontale krachten overbrengt.

5. Stabilisatie element volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de verbindingsarm (8) in het algemeen de vorm van een plaat heeft.

6. Stabilisatie element volgens ëën van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verbinding een basis 35 (10-12) omvat die bedoeld is om zowel aan horizontale als vertikale gedeelten van het betreffende drijflichaam (5) ^ vastgelast te worden. 8 1 0 4 4 72