NO346090B1 - Enkelt søyle halvt nedsenkbar plattform for fast forankring på dypt vann - Google Patents

Description

Enkelt søyle halvt nedsenkbar plattform for fast forankring på dypt vann

Den foreliggende oppfinnelse beskriver en halvt nedsenkbar en-søylet plattform av typen spar-plattform. Plattformen består av tre moduler som er aksielt bevegelige i forhold til en annen. Plattformen utvikles vesentlig for installasjon av vindkraft turbindrevne elektriske generatorer til havs på større vanndyp enn det lønner seg å installere bunnfaste plattformer. Plattformen utvikles for å spare kostbare maritime operasjoner samt radikalt å redusere bevegelser for plattformen for minimale miljølaster.

Kjent teknikk er beskrevet i dokument RU 2221917 C2 hvor en isbestandig offshore plattform er beskrevet med bærende base laget i form av flytende søyle med oppdriftsrom og manøvrerbare ballasttanker. Plattformens nedre del er ikke vanntett og brukes til solid ballast.

Kjent teknikk er også beskrevet i dokument WO 2018/058975 A1 hvor en flytende plattform av rett-sylindertypen er beskrevet. Plattformen har en forlengelsessylinderkropp omfattende en vertikal type bøye som flyter på overflaten av vannet, en forlengelsessylinderkropp, et flytende plattformposisjonssystem og et øvre delanlegg.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt en enkelt søyle halvt nedsenkbar plattform for fast forankring på dypt vann som består av tre moduler, der den nederste er en fast masse ballast modul, den mellomste er en hul sylindrisk sjøvann ballast modul og den øverste en oppdriftsmodul med fundament for tårn for vind generator. De tre modulene er teleskopisk sammenskyvbare aksielt slik at plattformen flyter stabilt på dypt vann. Nivået for fast masse modulen i forhold til sjøvann ballast modulen bestemmes med hydraulisk trykk ved at sjøvann pumpes ut og inn i et lukket ringrom tilveiebragt mellom fast masse modulen og sjøvann ballast modulen. Dypgang for sjøvann ballast modulen og oppdriftsmodulen bestemmes med sjøvann ballastering.

Figur 1 viser en installasjon på havdyp i størrelsesorden 150 meter, der 1 er den foreliggende flytende plattformen, 2 er tre eller flere forankringsliner koblet til ankerfestene 3 på havbunnen. Dette kan være sugeankere eller annen type.4 er tårnet som bærer vindkraftgeneratoren 5.

Figur 2 viser de tre modulene i den foreliggende plattformen, 6 er fast masse ballast modulen, 7 er sjøvann ballastmodulen og 8 er oppdriftsmodulen.

Figur 3 viser sammensetningen av fastmasse ballastmodulen. Modulen vises i sentrisk vertikalt tverrsnitt og topp plan. Modulen består av en sylinder – fortrinnsvis bygget av stål – med de utvendige diameterne 9 og 10, med innvendige avstiver skott 11 som termineres mot senterrøret 13. Hulrommet 12 er fylt opp med masse med stor tetthet, fortrinnsvis jernmalm.

14 er radial lageranlegg, kan være stål eller annet materiale, 15 er ring med grop for oppblåsbar pakning 16.

Figur 4 viser sjøvann ballastmodulen i sentrisk vertikalt tverrsnitt et horisontalt snitt.

Modulen beskriver en hul sylinder bestående av ytterdiametren 17, innerdiametrene 18, 19 og 20. En rekke avstiver skott 21 er arrangert mellom ytter- og innerveggene. En rekke rør 22 sikrer sjøvann strømning gjennom yttervegg 17 og innervegg 20. Røret 23 er for å kontrollere nivået av ballastvann. Nødvendig ventil- og pumpe arrangement er ikke vist. Røret 24 er for å pumpe inn trykksatt sjøvann eller drenere ringrommet innenfor vegg 18 for å heve eller senke fastmasse modulen – vist på Figur 3 - hydraulisk når denne er montert, se videre forklaring lengre nede i teksten. Flensskulderen 25 er øvre teleskopbegrensning for oppdriftsmodulen Figur 5, og en lik flensskulder 27 er nedre teleskopbegrensning. En lik type flenskulder 26 i toppen av modulen er radiallager mot oppdriftsmodulen Figur 5.28 er radial støtte mot fastmasse ballastmodulen, 29 er ring med pakningsgrop for den oppblåsbare pakningen 30.

Figur 5 viser oppdriftsmodulen i sentrisk vertikalt tverrsnitt og topp plan. Denne modulen er også en hul sylinder som dannes av ytterdiametrene 31 og 32, og innerdiametrene 34 og 35.

36 illustrer avstiver skott arrangert mellom yttervegger og innervegger.37 er tankbunn, denne skiller ballast sjøvann under og lufttrykk i tankrommet over. Røret 38 er for å kontrollere nivået for ballast vann. Røret 39 er for å kontrollere lufttrykket i tankrommet over 37. Skulderflensen 40 begrenser teleskoperingen av oppdriftsmodulen mellom skulderflensene 25 og 27 på Figur 4.41er åpning for sjøvann til den ringroms formede stigesjakten 42. I operasonsdybdegang skal nivået i stigesjakten 42 være mellom nivå 41 og 43, balansert av lufttrykket og avhengig av bølgehøyden i sjøen på utsiden av yttervegg 32.

44 er åpning for luft for å strømme frem og tilbake fra stigesjakten 42 til tankrommet mellom tanktopp 45 og tankbunn 37.

Figur 6 viser de tre modulene teleskopert sammen og stabilt flytende. Ringrommet 46 har et innestengt vannvolum som trykket holder fastmasse ballastmodulen løftet i forhold til sjøvann ballastmodulen. Denne har et balansert ballastvann nivå 47 for å flyte stabilt og oppriftsmodulen er ballastet ned med volumet 48 slik at den stopper mot den tidligere omtalte flensskulderen 27.

Figur 7 viser fast masse modulen 49 senket ned i forhold til sjøvann ballastmodulen 50, dette skjer ved at ringromsvolumet 46 dreneres gjennom røret 24, og at oppdriftsmodulen 51 er teleskopert opp i forhold til sjøvann ballastmodulen 50. Dette skjer ved at ballastvannet 48 i oppdriftsmodulen pumpes ut. Hele plattformen er nå ballastet ned til lavt nok nivå for flyteriggen 52 med kranen 53 kan montere den siste av vindgenratorens turbinblad 54. Samtidig kobles de på forhånd nøyaktig beregnede og tilmålte fortøyningsliner, som fortrinnvis er syntetiske fibertau av lett materiale, 55 til forankrings anordninger på plattformen. Dette er kjent teknikk og kan gjøres med ROV og støttefartøy.

Figur 8 viser plattformen ballastert opp til operasjonsdraft og forankringslinene strammes og plattformen ligger i ro.

Claims (1)

Patentkrav

1. Enkelt søyle halvt nedsenkbar plattform (1) for fast forankring på dypt vann som består av tre moduler (6, 7, 8), der den nederste er en fast masse ballast modul (6), den mellomste er en hul sylindrisk sjøvann ballast modul (7) og den øverste en oppdriftsmodul (8) med fundament (33) for tårn (4) for vind generator (5), der de tre modulene (6, 7, 8) er teleskopisk sammenskyvbare aksielt slik at plattformen (1) flyter stabilt på dypt vann, k a r a k t e r i s e r t ved at nivået for fast masse modulen (6) i forhold til sjøvann ballast modulen (7) bestemmes med hydraulisk trykk ved at sjøvann pumpes ut og inn i et lukket ringrom (46) tilveiebragt mellom fast masse modulen (6) og sjøvann ballast modulen (7), og at dypgang for sjøvann ballast modulen (7) og oppdriftsmodulen (8) bestemmes med sjøvann ballastering.