NO312235B1

NO312235B1 - Böyeskjört

Info

Publication number: NO312235B1
Application number: NO19981174A
Authority: NO
Inventors: Erling Haug; Ola Horg Jacobsen
Original assignee: Maritime Tentech As
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2002-04-15
Also published as: NO981174D0; NO981174L

Description

Denne oppfinnelsen gjelder en flytende konstruksjon, herunder bøyer og halvt nedsenkbare fartøy, med minst en ballast- eller lastførende undervannsdel og minst ett over vannlinjen ragende parti, med ett eller flere utoverragende skjørt på undervannsdelens ytterflate, innrettet til å dempe den flytende konstruksjonens svingninger i sjøen i form av stamping og hiv, for eksempel for en bøye eller et halvt nedsenkbart fartøy i forbindelse med petroleumsproduksjon til havs. This invention relates to a floating structure, including buoys and semi-submersible vessels, with at least one ballast- or cargo-carrying underwater part and at least one part projecting above the waterline, with one or more protruding skirts on the outer surface of the underwater part, designed to dampen the floating structure's oscillations in the sea in the form of tamping and heaving, for example for a buoy or a semi-submersible vessel in connection with petroleum production at sea.

Stabilisatorplater på fartøy er kjent for eksempel i form av langsgående kjøler, plater eller slingrekjøler som stikker ut fra bunnen eller skrår ut fra styrbord og babord side av skroget, i tillegg til vanlig kjøl, dersom kjøl finnes på fartøyet. Stabilizer plates on vessels are known, for example, in the form of longitudinal keels, plates or wobble keels that protrude from the bottom or slope out from the starboard and port side of the hull, in addition to a normal keel, if a keel is present on the vessel.

UK-patentsøknad GB 2 2 00 082 beskriver et halvt nedsenkbart fartøy med minst to flottører og et antall søyler som bærer et plattformdekk, i motsetning til foreliggende oppfinnelse som omfatter i den foretrukne og empirisk modellerte utførelse en søylestabilisert konstruksjon eller bøye med kun én søyle. GB 2 200 082 har definert horisontale plater hengende under pongtongene, noe som hovedsakelig demper hiv, og i mindre grad pitch og roll. UK patent application GB 2 2 00 082 describes a semi-submersible vessel with at least two floats and a number of columns supporting a platform deck, in contrast to the present invention which comprises in the preferred and empirically modeled embodiment a column-stabilized structure or buoy with only one column. GB 2 200 082 has defined horizontal plates hanging below the pontoons, which mainly dampens heave, and to a lesser extent pitch and roll.

NO 300 884 er et nærliggende eksempel på den kjente teknikk. Dempeanordningen i NO 300 884 utgjør et horisontalt utragende skjørt med åpninger som strekker seg hovedsakelig horisontalt, og består av flere hovedsakelig horisontale kanaler, med en utløpsåpning bort fra den flytende konstruksjonen. På side 3, første avsnitt er det nevnt at "man kan omforme den flytende konstruksjonens opp- eller nedadgående bevegelse til en siderettet vannstråle. Denne virker til å stabilisere den flytende konstruksjonen, ved at vannstrålen øker demperen imaginært i størrelse." Dette er ikke dokumentert ved modellforsøk, og en slik siderettet vannstråle ville ha uforutsigelig effekt av energioverføring fra hiv- til rulle- eller pitchbevegelse for en flytende konstruksjon ifølge foreliggende oppfinnelse. NO 300 884 beskriver i detalj selve demperens utforming uten at det anvises noen anbringelse på den flytende konstruksjon. Det angis tydelig at den skal være horisontal. NO 300 884 is a close example of the known technique. The damping device in NO 300 884 constitutes a horizontally projecting skirt with openings which extend mainly horizontally, and consists of several mainly horizontal channels, with an outlet opening away from the floating structure. On page 3, first paragraph, it is mentioned that "one can transform the floating structure's upward or downward movement into a side-directed water jet. This acts to stabilize the floating structure, by the water jet increasing the damper imaginary in size." This has not been documented in model tests, and such a side-directed water jet would have an unpredictable effect of energy transfer from heave to roll or pitch movement for a floating structure according to the present invention. NO 300 884 describes in detail the design of the damper itself without indicating any placement on the floating structure. It is clearly stated that it must be horizontal.

US 4 995 762, "Semisubmersible vessel with captured constant tension buoy" beskriver en halvt nedsenkbar plattform med en vid åpen sentral vertikal sylindrisk åpning som løper hele veien gjennom fartøyet. I åpningen er det er anbrakt en frittflytende bøye for å holde stigerør oppspent mellom sjøbunnen og sjøoverflaten. Rundt den nedre del av plattformens undervannsdel er det anordnet et horisontalt utoverragende skjørt innrettet til å dempe den flytende konstruksjonens svingninger i sjøen. US 4,995,762, "Semisubmersible vessel with captured constant tension buoy" describes a semi-submersible platform with a wide open central vertical cylindrical opening running all the way through the vessel. A free-floating buoy has been placed in the opening to keep the riser stretched between the sea bed and the sea surface. Around the lower part of the platform's underwater part, a horizontally protruding skirt is arranged to dampen the floating structure's oscillations in the sea.

DE 22 0 6 929 beskriver et skrog med undervannsdel som har en stor horisontal plateformet anordning (12) som i likhet med foreliggende oppfinnelse vil medføre dempning av hiv. Stabiliseringstanker (26) er anordnet lateralt på den horisontale platen under sentralskaftet (24). Stabiliseringstankene (26) er i krav 1 i DE 22 06 929 definert slik at de i plattformens oppdykkede tilstand, hvor de skjærer vannlinjen, bidrar med stabiliserende oppdriftsmomenter mot rulling og stamping, men at de i neddykket tilstand ikke bidrar med slike stabiliserende oppdriftsmomenter i neddykket eller dypgående tilstand, både fordi de ikke skjærer vannlinjen og fordi de ikke har noe oppdriftsmoment når de er fylt med vann. Det tyske patentet viser i figur l, 2, 3, 4, 10, 11, 12 og 13 en utforming hvor skråflater på stabiliseringstankene (226) og utstikkere (212) utgjør deler av konsentriske sirkler og står tilnærmet på tvers av radius vektor ut fra konstruksjonens senter for rullebevegelse i halvt nedsenket tilstand hvor stabiliseringstankene er helt neddykket. Dette bidrar meget lite til å dempe rullebevegelse. I motsetning til det tyske patentet er effekten av dempeanordningen i foreliggende søknad større når den flytende konstruksjonen befinner seg i nedsenket tilstand. DE 22 0 6 929 describes a hull with an underwater part which has a large horizontal plate-shaped device (12) which, like the present invention, will cause damping of heave. Stabilizing tanks (26) are arranged laterally on the horizontal plate below the central shaft (24). The stabilization tanks (26) are defined in claim 1 of DE 22 06 929 so that in the surfaced state of the platform, where they intersect the waterline, they contribute with stabilizing buoyancy moments against rolling and pounding, but that in the submerged state they do not contribute such stabilizing buoyancy moments in the submerged state or draft condition, both because they do not cut the waterline and because they have no buoyancy when filled with water. The German patent shows in figures 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12 and 13 a design where inclined surfaces on the stabilization tanks (226) and protrusions (212) form parts of concentric circles and stand approximately across the radius vector from the structure's center of rolling motion in a semi-submerged state where the stabilization tanks are fully submerged. This does very little to dampen rolling motion. In contrast to the German patent, the effect of the damping device in the present application is greater when the floating construction is in a submerged state.

Stasjonære flytende konstruksjoner opplever både hiv og rulling på grunn av bølger i sjøen. En måte å forhindre hiv er å ha minst mulig areal omsluttet av vannlinjen. Når vannlinjen så stiger og synker med bølgebevegelsene vil det deplasementet som den stigende og synkende slanke omsluttende sylinder beskrevet av vannlinjens hevning og senkning representerer, utøve en liten stigende og avtakende kraft vertikalt på fartøyet, i forhold til den totale masse som representeres av hele plattformens deplasement, dvs. volumet av alt under en middel vannlinje. Stationary floating structures experience both heaving and rolling due to waves in the sea. One way to prevent HIV is to have the smallest possible area enclosed by the water line. As the waterline then rises and falls with the wave movements, the displacement represented by the rising and falling slender enclosing cylinder described by the rise and fall of the waterline will exert a small rising and falling force vertically on the vessel, in proportion to the total mass represented by the displacement of the entire platform , i.e. the volume of everything below a mean waterline.

En annen måte å forhindre hiv på er å innrette undervannsdelen av den flytende konstruksjonen med en skrå utovervendende flate som leder innkommende bølgekraft nedover. Dermed vil en positiv bølge som kommer inn mot konstruksjonen både påføre en kraft oppover på grunn av at vannlinjen heves, fordi deplasementet av sylinderen innesluttet av den hevede vannlinjen er positivt, og samtidig påføre en annen kraft nedover fordi bølgen treffer en vegg som skråner utover med økende dybde. Another way to prevent heaving is to align the underwater part of the floating structure with an outward sloping surface that directs incoming wave force downwards. Thus, a positive wave entering the structure will both apply an upward force due to the waterline being raised, because the displacement of the cylinder enclosed by the raised waterline is positive, and at the same time apply another downward force because the wave hits a wall that slopes outwards with increasing depth.

Imidlertid oppstår et økt dreiemoment som utøves spesielt av lengre, dypere bølger på den flytende konstruksjonen når den har en nedad utskrånende undervannsdel med økende diameter med økende dybde. Dette dreiemomentet, som hovedsakelig er av periodisk karakter, vil føre til en rullebevegelse eller "pitching" omkring konstruksjonens dynamiske svingningssenter som utgjøres av massemiddelpunktet. However, an increased torque exerted particularly by longer, deeper waves occurs on the floating structure when it has a downward sloping underwater portion of increasing diameter with increasing depth. This torque, which is mainly of a periodic nature, will lead to a rolling movement or "pitching" around the structure's dynamic center of oscillation, which is constituted by the center of mass.

Dreiemoment-effekten og også hivbevegelsen dempes og motvirkes ved forskjellige utførelser av denne oppfinnelsen, som består av en flytende konstruksjon, herunder bøyer og halvt nedsenkbare fartøy med minst ett over vannlinjen ragende parti (30) og minst en ballast- eller lastførende undervannsdel (10) med ett eller flere utoverragende plateformet skjørt (11,11') som er kontinuerlig rundt undervannsdelens (10) ytterflate (100), innrettet til å dempe den flytende konstruksjonens svingninger i sjøen, fortrinnsvis rulling / stamping og hiv, hvor det nye og særegne er følgende: at skjørtet (11,11') strekker seg ut fra undervannsdelen og flukter med radius vektor ut fra den flytende konstruksjonens svingningspunkt eller senter for den flytende konstruksjonens rulle- eller stampebevegeIse; The torque effect and also the heaving movement are dampened and counteracted by various embodiments of this invention, which consists of a floating structure, including buoys and semi-submersible vessels with at least one part (30) projecting above the waterline and at least one ballast or load-carrying underwater part (10) with one or more projecting plate-shaped skirts (11,11') which are continuous around the surface (100) of the underwater part (10), arranged to dampen the floating structure's oscillations in the sea, preferably rolling / pitching and heaving, where the new and distinctive the following: that the skirt (11,11') extends from the underwater part and floats with a radius vector from the floating construction's pivot point or center of the floating construction's rolling or stomping movement;

idet skjørtets (11,11') flater er innrettet til å stå hovedsakelig perpendikulært på den flytende konstruksjonens rulle- eller stampebevegelse. in that the surfaces of the skirt (11,11') are arranged to stand mainly perpendicular to the rolling or stomping movement of the floating structure.

Ytterligere oppfinneriske trekk fremgår av de under-ordnede krav. Further inventive features appear from the subordinate claims.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives i detalj ved hjelp av eksempler på foretrukne utførelser, med henvisning til de medfølgende figurer, hvor: Figur la viser i prinsippskisse et vertikalsnitt og delvis oppriss av den flytende konstruksjonen. Figur lb viser grunnriss av den flytende konstruksjonens undervannsdel og omriss av en vannlinjeseksjon. Figur 2 viser et diagram over en flytende konstruksjons modell uten skjørt sin rulling i bølger, målt i en skips-modell tank. Vertikalaksen viser vinkelutslag for rulling mellom -10 og 10 grader for den flytende konstruksjonens vertikalakse. Figur 3 viser et tilsvarende diagram som figur 2, over en flytende konstruksjons modells hivbevegelse i bølger, målt i en skipsmodelltank. Vertikalaksen viser det vertikale utslag av hivbevegelsen, fra -3 meter til +5 meter. Figur 4 viser som figur 2 et diagram over den flytende konstruksjonens modell sin rulling i bølger målt i en skipsmodelltank, men hvor den flytende konstruksjonen ifølge oppfinnelsen har et skjørt som demper rullingen. Merk at vertikalaksen er finere inndelt enn viser vinkelutslag for rulling mellom -0,6 grader og 0,4 grader. Figur 5 viser som figur 3 et diagram over den flytende konstruksjonens modell sin vertikale hivbevegelse i bølger målt i en skipsmodelltank, men hvor den flytende konstruksjonen ifølge oppfinnelsen har et skjørt som demper hivbevegelsen. Merk også her at vertikalaksen er finere inndelt enn i figur 3, og viser det vertikale utslag av hivbevegelsen, fra In the following, the invention will be described in detail by means of examples of preferred embodiments, with reference to the accompanying figures, where: Figure 1a shows in principle sketch a vertical section and partial elevation of the floating construction. Figure 1b shows a floor plan of the floating structure's underwater part and an outline of a waterline section. Figure 2 shows a diagram of a floating construction model without a skirt, its rolling in waves, measured in a ship-model tank. The vertical axis shows angular displacement for rolling between -10 and 10 degrees for the floating structure's vertical axis. Figure 3 shows a similar diagram to Figure 2, of a floating construction model's heaving movement in waves, measured in a ship model tank. The vertical axis shows the vertical extent of the heave movement, from -3 meters to +5 meters. Figure 4 shows, like Figure 2, a diagram of the floating construction model's rolling in waves measured in a ship model tank, but where the floating construction according to the invention has a skirt which dampens the rolling. Note that the vertical axis is more finely divided than it shows angular results for rolling between -0.6 degrees and 0.4 degrees. Figure 5 shows, like Figure 3, a diagram of the floating construction model's vertical heaving movement in waves measured in a ship model tank, but where the floating construction according to the invention has a skirt which dampens the heaving movement. Also note here that the vertical axis is more finely divided than in Figure 3, and shows the vertical extent of the heaving movement, from

-1,0 meter til +1,0 meter. -1.0 meters to +1.0 meters.

Figur la viser i prinsippskisse et vertikalsnitt og Figure 1a shows in principle a vertical section and

delvis oppriss av den flytende konstruksjonen som kan utgjør-es av en bøye eller et halvt nedsenkbart fartøy, med minst en ballast- eller lastførende undervannsdel 10 og minst ett over vannlinjen ragende parti 30. Det er anordnet minst ett utoverragende skjørt 11, 11' på undervannsdelens 10 ytterflate 100. Hensikten med og effekten av det utoverragende skjørtet 11, 11' er å dempe den flytende konstruksjonens svingninger, fortrinnsvis rulling, og også hiv. partial elevation of the floating construction which can be made up of a buoy or a semi-submersible vessel, with at least one ballast- or cargo-carrying underwater part 10 and at least one part 30 projecting above the waterline. At least one projecting skirt 11, 11' is arranged on the underwater part 10's outer surface 100. The purpose and effect of the protruding skirt 11, 11' is to dampen the floating structure's oscillations, preferably rolling, and also heave.

Undervannsdelen 10 har en overflate 100 som i hele eller deler av overflaten 100 skrår jevnt utover fra konstruksjonens vertikale senterlinje. Den flytende konstruksjonen har minst ett over vannlinjen ragende parti 30, og har i en foretrukket utførelse ett eller flere dekk i form av shelterdekk, mezzanindekk, hoveddekk, cofferdamdekk og tanktoppdekk. Undervannsdelen 10 har i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen lagringstanker, fortrinnsvis for olje og / eller gasskondensat, og ballasttanker (ikke vist) The underwater part 10 has a surface 100 which in all or part of the surface 100 slopes evenly outwards from the vertical center line of the structure. The floating structure has at least one part 30 projecting above the waterline, and in a preferred embodiment has one or more decks in the form of a shelter deck, mezzanine deck, main deck, coffer dam deck and tank top deck. In a preferred embodiment of the invention, the underwater part 10 has storage tanks, preferably for oil and/or gas condensate, and ballast tanks (not shown)

Skjørtet 11, 11' utgjør i en foretrukket utførelse et kontinuerlig eller sammenhengende utstikkende skjørtformet parti rundt hele den flytende konstruksjonens undervannsdel 10. Som vist i figur lb er undervannsdelens 10 grunnriss er hovedsakelig sirkulært eller mangekantet, og skjørtet 11, 11' er også fortrinnsvis sirkulært eller mangekantet i grunnriss. In a preferred embodiment, the skirt 11, 11' forms a continuous or continuous protruding skirt-shaped part around the entire underwater part 10 of the floating construction. As shown in figure 1b, the underwater part 10's ground plan is mainly circular or polygonal, and the skirt 11, 11' is also preferably circular or polygonal in plan.

I en spesielt foretrukket utførelse er skjørtet 11, 11' orientert slik at det stikker ut og flukter med radius vektor R0 , Rx , i retning ut fra den flytende konstruksjonens svingningspunkt eller fra senter av den flytende konstruksjonens rullebevegelse kalt PP på figur 1, slik at alle punkt Px ved skjørtets innfestningsrand mot undervannsdelens 10 overflate 100 og alle punkt Pi' på skjørtets 11, 11 • rand ligger langs radius vektor R0 , Rx . En annen måte å se dette på er at skjørtets overflate er hovedsakelig perpen-dikulær på den flytende konstruksjonens rullebevegelse. Med denne orienteringen med skjørtet på tvers av den til enhver tid eksisterende rulle- eller pitche-retning, vil man kunne oppnå nær optimal dempningsef f ekt i forhold til skjørtets overflateareal. Dette fremgår tydelig av de eksperimentelle resultater med modeller av konstruksjonen uten og med skjørt, og som er forklart nærmere nedenfor. In a particularly preferred embodiment, the skirt 11, 11' is oriented so that it protrudes and aligns with the radius vector R0 , Rx , in the direction from the floating structure's pivot point or from the center of the floating structure's rolling movement called PP in Figure 1, so that all points Px at the skirt's fastening edge against the surface 100 of the underwater part 10 and all points Pi' on the edge of the skirt 11, 11 lie along the radius vector R0 , Rx . Another way of looking at this is that the skirt surface is essentially perpendicular to the rolling motion of the floating structure. With this orientation of the skirt across the existing roll or pitch direction at all times, it will be possible to achieve a close to optimal damping effect in relation to the skirt's surface area. This is clear from the experimental results with models of the construction without and with skirts, which are explained in more detail below.

Den flytende konstruksjonen kan ha flere skjørt 11, 11' som vist i figur 1. Dersom skjørtene skal orienteres etter radius vektor R0 , Rz fra svingepunktet PP vil skjørtene ha forskjellig helningsvinkel i forhold til horisontalen. The floating structure can have several skirts 11, 11' as shown in figure 1. If the skirts are to be oriented according to the radius vector R0 , Rz from the pivot point PP, the skirts will have a different angle of inclination in relation to the horizontal.

I en foretrukket utførelse har den flytende konstruksjonen en slank vannlinjeseksjon 2 0 for å være lite hiv-påvirkelig av bølgene. Som forklart i innledningen, vil en måte å redusere hiv være å ha minst mulig areal omsluttet av vannlinjen. Når vannlinjen da stiger og synker med bølge-bevegelsene vil det deplasementet som den stigende og synkende slanke sylinder som representeres av vannlinjeseksjonen 2 0 og begrenset oppad og nedad av vannlinjens hevning, hhv. senkning, representere en liten stigende og avtakende kraft vertikalt oppover langs den flytende konstruksjonens vertikalakse, i forhold til den totale masse som representeres av hele plattformens deplasement, dvs. volumet av alt under en middelvannlinje, dvs. volumet av undervannsdelen 10. In a preferred embodiment, the floating structure has a slim waterline section 20 in order to be less affected by waves. As explained in the introduction, one way to reduce HIV would be to have the smallest possible area enclosed by the waterline. When the waterline then rises and falls with the wave movements, the displacement will be like the rising and falling slender cylinder represented by the waterline section 20 and limited upwards and downwards by the elevation of the waterline, respectively. lowering, represent a small rising and falling force vertically upwards along the vertical axis of the floating structure, in relation to the total mass represented by the entire platform displacement, i.e. the volume of everything below a mean water line, i.e. the volume of the underwater part 10.

En annen måte å forhindre hiv er å konstruere undervannsdelen 10 av den flytende konstruksjonen med en del av den utovervendende flate 100 som en skrå flate som leder innkommende bølgekraft nedover. Dermed vil en positiv bølge som kommer inn mot konstruksjonen både påføre en kraft oppover på grunn av at vannlinjen heves, fordi deplasementet av sylinderen innesluttet av den hevede vannlinjen er positivt, og samtidig påføre en annen kraft nedover fordi bølgen treffer en vegg som skråner utover, dvs. en del av den utovervendende flate 100, med økende dybde. Figur 2 viser et diagram over en flytende konstruksjons modells rulling i bølger, målt i en skipsmodelltank. Denne modellkonstruksjonen er uten skjørt. Vertikalaksen viser vinkelutslag for rulling mellom -10 og 10 grader for den flytende konstruksjonens vertikalakse. Før diagrammet i figur 2 ble opptatt i modelltanken, ble den flytende modellkonstruksjonen uten skjørt prøvd i modellprøvetanken og påført bølger for å finne den flytende modellkonstruksjonens egen-periode for rulling eller pitching. Egenperioden ble funnet til å tilsvare ca. 36 sekunder, og når bølger med halve egenperioden, dvs. 18 sekunder, ble påført den flytende konstruksjonen i modellprøvetanken, kom den i sterkest svingninger. Det ble kjørt forsøk med måling av rulling og hiv for den flytende konstruksjonsmodellen i en tid tilsvarende nesten 160 0 sekunder, dvs. ca. 26 minutter, både med og uten skjørt 11, 11'. Man ser av figur 2 at konstruksjonsmodellen ruller med vertikalaksen mer enn 8 grader ut fra vertikalen. Figur 3 viser et tilsvarende diagram som figur 2, over en flytende konstruksjons modells hivbevegelse i bølger, målt i det samme forsøket som vist i figur 2 i en skipsmodelltank. Vertikalaksen viser det vertikale utslag av hivbevegelsen, fra -3 meter til +5 meter. Av dette diagrammet og at den hiver mer enn 3,1 meter ved en bølgeperiode tilsvarende 18 sekunder. Det ble observert under forsøket at bølgene vasket opp på den flytende konstruksjonens dekk. Figur 2 og 3 viser at den flytende konstruksjonen kommer i sterke egensving-ninger etter ca. 600 sekunder eller 10 minutter. Det foregår en jevn oppbygning av hiv fra ca. 240 sekunder eller fire minutter, fulgt av en oppbygning av økende rulling etter ca. 3 60 sekunder eller seks minutter. Etter ca. 10 00 sekunder eller 16 minutter når rullingen et foreløpig maksimum, etterfulgt av en svekning av rulling. Tilsvarende skjer også i hivbevegelsen. Deretter skjer en ny oppbygning av både hiv og rulling som kulminerer noe mer intenst ved ca. 1500 sekunder, for igjen å avta inntil eksperimentet ble avsluttet. Another way to prevent heave is to construct the underwater portion 10 of the floating structure with a portion of the outward facing surface 100 as an inclined surface which directs incoming wave force downwards. Thus, a positive wave entering the structure will both apply an upward force due to the water line being raised, because the displacement of the cylinder enclosed by the raised water line is positive, and at the same time apply another downward force because the wave hits a wall that slopes outwards, i.e. part of the outward facing surface 100, with increasing depth. Figure 2 shows a diagram of a floating construction model's rolling in waves, measured in a ship model tank. This model construction is without a skirt. The vertical axis shows angular displacement for rolling between -10 and 10 degrees for the floating structure's vertical axis. Before the diagram in Figure 2 was captured in the model tank, the floating model structure without a skirt was tried in the model test tank and waves were applied to find the natural period of the floating model structure for rolling or pitching. The eigenperiod was found to correspond to approx. 36 seconds, and when waves with half the natural period, i.e. 18 seconds, were applied to the floating structure in the model test tank, it oscillated most strongly. Experiments were run measuring roll and heave for the floating construction model for a time corresponding to almost 160 0 seconds, i.e. approx. 26 minutes, both with and without skirt 11, 11'. Figure 2 shows that the construction model rolls with the vertical axis more than 8 degrees from the vertical. Figure 3 shows a similar diagram to Figure 2, of a floating construction model's heaving movement in waves, measured in the same experiment as shown in Figure 2 in a ship model tank. The vertical axis shows the vertical extent of the heave movement, from -3 meters to +5 meters. From this diagram and that it hauls more than 3.1 meters at a wave period corresponding to 18 seconds. It was observed during the experiment that the waves washed up on the deck of the floating structure. Figures 2 and 3 show that the floating structure comes into strong self-oscillations after approx. 600 seconds or 10 minutes. There is a steady build-up of HIV from approx. 240 seconds or four minutes, followed by a build-up of increasing rolling after approx. 3 60 seconds or six minutes. After approx. 10 00 seconds or 16 minutes, rolling reaches a preliminary maximum, followed by a weakening of rolling. The same is also happening in the HIV movement. Then there is a new build-up of both heave and roll that culminates somewhat more intensely at approx. 1500 seconds, to decrease again until the experiment was terminated.

Deretter ble et nesten identisk eksperiment foretatt med en tilsvarende flytende modellkonstruksjon, men nå anordnet med skjørtet 11 som beskrevet ovenfor. Egenperioden for den flytende konstruksjonsmodellen ble funnet til å være mellom 4 0 og 41 sekunder, ved en bølgeperiode på ca. 2 0 sekunder. Resultatene over rulling og hiv i disse eksperimentene er vist i figurene 4 og 5, og er ganske annerledes enn i forsøk-ene uten skjørt. Først og fremst er amplituden av rulling og hiv vesentlig redusert. Største rulling er -0,6 grader, og største hiv er -0,8 meter. Hivbevegelsen øker progressivt fra 200 sekunder, dvs. litt over 3 minutter, etterfulgt av en progressivt økende rullebevegelse som setter inn ved ca. 250-300 sekunder. Både rulling og hiv når et foreløpig maksimum før ca. 400 sekunder, men holder dette nivået svært stabilt inntil 1200 sekunder, hvor det forekommer en splitting av svingemønsteret i to rulle- og hivbevegelser med den doble perioden, med energien fordelt ujevnt mellom de to beveg-elsene. Man ser også antydninger omkring tiden T=1400 s at det foregår en overføring mellom rulle- og hiv-energi ved at de vekselvis har lokale maksima og minima. Uansett er både rulling og hiv meget sterkt redusert. Dersom man grovt trek-ker ut en jevn rullebevegelse etter T=4 0 0 sekunder til ca. 0,3 grader med skjørt, og 6,5 grader uten skjørt, representerer rullingen ved egenperioden for den flytende modellkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen med skjørt 4,6% av rullingen ved egenperioden uten skjørt. Egenperioden er også forlenget fra 36 sekunder til ca. 4 0 sekunder, noe som var forventet. Reduksjonen av rullingen utgjør en vesentlig forbedring, og økningen av egenperioden er også en operativ fordel. Til sammen reduserer disse to effektene en vesentlig reduksjon av bølgeinduserte akselerasjoner ombord i den flytende konstruksjoner. Dermed reduseres tapt tid til arbeidsprosesser når forholdene forverres på grunn av grov sjø. En kunne ved forsøket observere hvirveldannelse omkring den flytende konstruksjonsmodellen, noe som viser at bølge-og svingeenergien blir omdannet til hvirvler, noe som disper-gerer energien ut i vannet ved turbulens. Subsequently, an almost identical experiment was carried out with a corresponding floating model construction, but now arranged with the skirt 11 as described above. The natural period of the floating structural model was found to be between 4 0 and 41 seconds, at a wave period of approx. 20 seconds. The results over roll and heave in these experiments are shown in figures 4 and 5, and are quite different from the experiments without a skirt. First of all, the amplitude of roll and heave is significantly reduced. The largest roll is -0.6 degrees, and the largest heave is -0.8 meters. The lifting movement increases progressively from 200 seconds, i.e. a little over 3 minutes, followed by a progressively increasing rolling movement that sets in at approx. 250-300 seconds. Both roll and heave reach a provisional maximum before approx. 400 seconds, but keeps this level very stable until 1200 seconds, where there is a splitting of the swing pattern into two rolling and heaving movements with the double period, with the energy distributed unevenly between the two movements. One also sees indications around the time T=1400 s that there is a transfer between roll and heave energy in that they alternately have local maxima and minima. In any case, both roll and heave are greatly reduced. If one roughly draws out a smooth rolling movement after T=4 0 0 seconds to approx. 0.3 degrees with a skirt, and 6.5 degrees without a skirt, the roll at the natural period for the floating model construction according to the invention with a skirt represents 4.6% of the roll at the natural period without a skirt. The intrinsic period has also been extended from 36 seconds to approx. 40 seconds, which was expected. The reduction in rolling constitutes a significant improvement, and the increase in the own period is also an operational advantage. Together, these two effects reduce a significant reduction of wave-induced accelerations on board the floating structures. This reduces time lost to work processes when conditions deteriorate due to rough seas. During the experiment, eddies could be observed around the floating construction model, which shows that the wave and swing energy is converted into eddies, which disperses the energy into the water through turbulence.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil skjørtet 11, 11' støttes av avstivningselementer, fortrinnsvis tre-kantformede kneplater 110,110' mellom undervannsdelens ytterflate 100, eventuelt bunnflate 120, og skjørtet 11. I tillegg til å stive opp skjørtet 11, 11' vil kneplatene 110, 110' til en viss grad medvirke til å dempe strømningen av vann langs skjørtene 11, 11' i de sektorer av skjørtene som ligger på tvers av rullingens vinkelutslag. Kneplatene vil således også kunne bidra til dempningen av rulling. In a preferred embodiment of the invention, the skirt 11, 11' will be supported by stiffening elements, preferably triangular knee plates 110, 110' between the underwater part's outer surface 100, possibly bottom surface 120, and the skirt 11. In addition to stiffening the skirt 11, 11', the knee plates 110 , 110' help to a certain extent to dampen the flow of water along the skirts 11, 11' in the sectors of the skirts which lie across the angular projection of the roll. The knee plates will thus also be able to contribute to the damping of rolling.

Det kan også være hensiktsmessig at skjørtet 11, 11' er diskontinuerlig på den minst ene undervannsdelen 10, dersom det er nødvendig med mindre eller større gjennomføringer eller åpninger for fortøyningskjettinger, rørarrangement, kraftoverføringer, etc. Dersom den flytende konstruksjonen har flere under vannlinjen separate undervannsdeler 10 kan det være hensiktsmessig å anordne det nødvendigvis diskonti-nuerlige skjørtet 11, 11' kun på de perifere deler av under-vannsdelene 10 som vender med radius vektor ut fra fartøyets svingepunkt PP. Det foreligger også en mulighet for å la skjørtet 11, 11' ha varierende utstikkende, tilpasset de dynamiske forhold som opptrer dersom den flytende konstruksjonen ikke har symmetri i sitt rotasjons-treghetsmoment om forskjellige horisontale akser gjennom svingepunktet PP. It may also be appropriate for the skirt 11, 11' to be discontinuous on at least one underwater part 10, if smaller or larger penetrations or openings are required for mooring chains, pipe arrangement, power transmissions, etc. If the floating structure has several separate underwater parts below the waterline 10, it may be appropriate to arrange the necessarily discontinuous skirt 11, 11' only on the peripheral parts of the underwater parts 10 which face with a radius vector from the vessel's pivot point PP. There is also a possibility to let the skirt 11, 11' have varying protrusions, adapted to the dynamic conditions that occur if the floating structure does not have symmetry in its rotational moment of inertia about different horizontal axes through the pivot point PP.

I en foretrukket utførelse av den flytende konstuksjonen er skjørtets 11, 11' utstikkende lengde fra en innfestnings-kant ill mot undervannsdelens 10 ytterflate 100 eller bunnflate 120 mellom 1 meter og 8 meter. I en ytterligere foretrukket utførelse av den flytende konstruksjonen er skjørtets 11, 11' utstikkende lengde fra innfestningskanten 111 mellom 1,5 meter og 4,5 meter. In a preferred embodiment of the floating construction, the projecting length of the skirt 11, 11' from an attachment edge to the outer surface 100 or bottom surface 120 of the underwater part 10 is between 1 meter and 8 meters. In a further preferred embodiment of the floating construction, the projecting length of the skirt 11, 11' from the attachment edge 111 is between 1.5 meters and 4.5 meters.

Den flytende konstruksjonen kan ha en total høyde av-hengig av de lokale forhold den skal benyttes under, behovet The floating structure can have a total height depending on the local conditions under which it is to be used, the need

for midlertidig eller langvarig lastekapasitet, behovet for å motstå bølger og vind, lokale isforhold etc. I en foretrukket utførelse utgjør oppfinnelsen en flytende konstruksjon bestå-ende av en lastebøye med en undervannsdel 10 med lagertanker for petroleumsfluider og flytende ballast, samt permanent ballast, og en overvannsdel med flere arbeidsdekk som beskrevet ovenfor, med en total høyde for bøyen på omtrent 50-100 meter. Bøyen har i en foretrukket utførelse innretninger for å styre og kontrollere produksjon av petroleumsfluider fra geologiske formasjoner lokalt i havbunnen, eller via rørledninger fra fjernere kilder. Bøyen kan også ha mann-skapskvarter, terminaler og anordninger for transport av mannskap og utstyr, så som helikopterdekk og kraner, samt lokalt utstyr for nødvendig behandling og transport av pe-troleumsf luider , så som pumper, kompressorer, ventiler, rør-opplegg, slangebommer og lasteslanger / returslanger. Den flytende konstruksjonen vil i en foretrukket utførelse også omfatte nødvendige forankringsanordninger til havbunnen. I en foretrukket utførelse har den flytende konstruksjonen for-tøyningsutstyr for å forbinde den flytende konstruksjonen med tankfartøy som ankommer for å laste petroleumsfluider så som olje eller gass fra den flytende konstruksjonens tanker eller fra rørledninger som fører direkte fra reservoaret via bunn-konstruksjoner opp til den flytende konstruksjonen. Bøyen kan også omfatte innretninger for retur av fluider så som vann, gass eller produksjonsstimulerende midler fra den flytende konstruksjonen eller tankfartøyet til reservoaret. Oppfinnelsen omfatter også en bøye eller halvt nedsenkbar plattform med kraftanordninger for dynamisk posisjonering, eller et flytende lagrings- og lastefartøy FSO eller et flytende produksjons- lagrings- og lastefartøy FPSO. for temporary or long-term loading capacity, the need to withstand waves and wind, local ice conditions, etc. In a preferred embodiment, the invention constitutes a floating structure consisting of a loading buoy with an underwater part 10 with storage tanks for petroleum fluids and liquid ballast, as well as permanent ballast, and an overwater section with several working decks as described above, with a total height of the buoy of approximately 50-100 metres. In a preferred embodiment, the buoy has devices to manage and control the production of petroleum fluids from geological formations locally in the seabed, or via pipelines from more distant sources. The buoy may also have crew quarters, terminals and devices for transporting crew and equipment, such as helicopter decks and cranes, as well as local equipment for the necessary treatment and transport of petroleum fluids, such as pumps, compressors, valves, piping, hose booms and loading hoses / return hoses. In a preferred embodiment, the floating structure will also include the necessary anchoring devices to the seabed. In a preferred embodiment, the floating structure has mooring equipment to connect the floating structure with tankers arriving to load petroleum fluids such as oil or gas from the floating structure's tanks or from pipelines leading directly from the reservoir via bottom structures up to it floating construction. The buoy can also include devices for returning fluids such as water, gas or production stimulants from the floating construction or tanker to the reservoir. The invention also includes a buoy or semi-submersible platform with power devices for dynamic positioning, or a floating storage and loading vessel FSO or a floating production storage and loading vessel FPSO.

Claims

1. Floating construction, including buoys and semi-submersible vessels with at least one part (30) projecting above the waterline and at least one ballast- or cargo-carrying underwater part (10) with one or more protruding plate-shaped skirts (11, 11') which are continuous around the underwater part's (10) outer surface (100), designed to dampen the floating structure's oscillations in the sea, preferably rolling / pounding and heaving, characterized by that the skirt (11,11') extends from the underwater part and floats with a radius vector from the floating structure's pivot point or center of the floating structure's rolling or stomping movement; in that the surfaces of the skirt (11,11') are arranged to stand mainly perpendicular to the rolling or stomping movement of the floating structure.

2. Floating construction according to claim 1, characterized by that the floor plan of the skirt (11, 11') and the underwater part (10) is mainly circular or polygonal.

3. Floating construction according to claim 1, characterized by stiffening elements, preferably knee plates (110, 110') between the underwater part (10) outer surface (100), possibly bottom surface (120), and the skirt (11, 11").

4. Floating construction according to claim 1, characterized by that the protruding length of the skirt (11, 11') from the attachment edge (111) is between 1 meter and 8 metres.

5. Floating construction according to claim 4, characterized by that the protruding length of the skirt (11, 11<*>) from the attachment edge (111) is between 1.5 meters and 4.5 meters.