NO169908B

NO169908B - PLATFORM DEVICE

Info

Publication number: NO169908B
Application number: NO900522A
Authority: NO
Inventors: Sverre Dunseth; Ove Tobias Gudmestad
Original assignee: Norske Stats Oljeselskap
Priority date: 1990-02-05
Filing date: 1990-02-05
Publication date: 1992-05-11
Also published as: NO900522L; NO900522D0; NO169908C

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved sjøbaserte faste betongplattformer med flere skaft, hvor det på hvert skaft er anordnet et særskilt dekksanlegg som bærer utstyr eksempelvis for produksjon/prosessering av hydrokarboner etc. The invention relates to a device for sea-based fixed concrete platforms with several shafts, where a separate deck system is arranged on each shaft that carries equipment, for example for the production/processing of hydrocarbons etc.

For en betongplattform med flere skaft vil strøm, bølgepåvirkning og vind føre til utbøyning av skaftene og til relative bevegelser mellom skaftene. Utbøyningene og de relative bevegelser øker med tiltagende skaftlengde og på dypt vann må tradisjonelle dekksrammer for faste betongplattformer forsterkes betydelig for å kunne ta opp krefter og momenter som den utsettes for fra skaftene. For a concrete platform with several shafts, current, wave action and wind will lead to deflection of the shafts and to relative movements between the shafts. The deflections and the relative movements increase with increasing shaft length and in deep water, traditional deck frames for fixed concrete platforms must be significantly reinforced to be able to take up the forces and moments to which they are exposed from the shafts.

De krefter som virker på dekksrammen, og som har sitt utspring i skaftenes bøyning og innbyrdes bevegelse, vil i stor grad elimineres dersom dekksanlegget utformes slik at skaftene ikke bindes sammen gjennom dekksrammen. En slik løsning er for eksempel vist og beskrevet i US patentskrift nr. 3.145.539. Utstyret er her plassert på separate dekksanlegg på toppen av hvert av skaftene. Mellom dekksanleggene løper gangbroer. The forces that act on the tire frame, and which have their origin in the shafts' bending and mutual movement, will be largely eliminated if the tire system is designed so that the shafts are not tied together through the tire frame. Such a solution is, for example, shown and described in US Patent No. 3,145,539. The equipment is here placed on separate deck systems on top of each of the shafts. Footbridges run between the deck facilities.

Ved en slik konstruksjon må rør og kraftoverføringskabler føres mellom de separate dekksanlegg. Ettersom skaftene både kan bevege seg i forhold til hverandre og i fellesskap, vil alle slike rør og kabler måtte ha ekspansjonssløyfer for å kunne ta opp disse bevegelser. With such a construction, pipes and power transmission cables must be routed between the separate deck systems. As the shafts can both move in relation to each other and together, all such pipes and cables will have to have expansion loops to accommodate these movements.

På dypt vann vil skaftenes relative bevegelser bli ganske betydelige og de nevnte ekspansjonssløyfer blir uforholdsmessig store. Det vil også oppstå økte problemer knyttet til utmatting i rørene. Nevnte ulemper vil øke faren for driftsforstyrrelser på plattformen. In deep water, the relative movements of the shafts will be quite significant and the aforementioned expansion loops will be disproportionately large. There will also be increased problems related to fatigue in the pipes. The disadvantages mentioned will increase the risk of operational disruptions on the platform.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse er det tatt sikte på å minimere den omtalte relative skaftbevegelse. Ekspansjonssløyfenes størrelse kan derved reduseres til et minimum, gangbroer mellom de forskjellige dekksanlegg kan utformes for et minimum av relativ bevegelse, og sist men ikke minst vil en anordning i henhold til oppfinnelsen medføre betydelige reduksjoner i stålforbruk til dekksanleggene i forhold til tradisjonelle dekksrammer. In accordance with the present invention, the aim is to minimize the mentioned relative shaft movement. The size of the expansion loops can thereby be reduced to a minimum, footbridges between the different deck systems can be designed for a minimum of relative movement, and last but not least, a device according to the invention will result in significant reductions in steel consumption for the deck systems compared to traditional deck frames.

Nevnte formål er realisert ved de trekk som er angitt i etterfølgende patentkrav. Said purpose is realized by the features specified in subsequent patent claims.

Oppfinnelsen går således i hovedsak ut på å binde i det minste to av skaftene sammen med spennkabler slik at skaftene i liten utstrekning kan bevege seg i forhold til hverandre. En slik sammenbindingsanordning for plattformskaft er av særlig betydning ved dypvannsplattformer hvor spennkablene i det vesentlige nøytraliserer de ellers forekommende store relative skaftbevegelser, mens bøyning av skaftene i samme retning fortsatt kan finne sted. Fordelene med oppfinnelsen vil også kunne utnyttes ved plattformer med kort skaft, selv om de relative skaftbevegelser som her skal motvirkes, er vesentlig mindre. The invention thus basically involves tying at least two of the shafts together with tension cables so that the shafts can move to a small extent in relation to each other. Such a connection device for platform shafts is of particular importance for deep-water platforms where the tension cables essentially neutralize the large relative shaft movements that otherwise occur, while bending of the shafts in the same direction can still take place. The advantages of the invention can also be used for platforms with a short shaft, even if the relative shaft movements that must be counteracted here are significantly smaller.

Et eksempel på en foretrukket utførelsesform er skjematisk vist på medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser i sideriss en betongplattform som er anbrakt på havbunnen; Fig. 2 viser i større målestokk et horisontalsnitt etter linjen II- II i fig. 1; Fig. 3 viser i større målestokk et tverrsnitt etter linjen III- III i fig. 2; Fig. 4 viser i større målestokk er. i fig. 2 innsirklet detalj. An example of a preferred embodiment is shown schematically in the accompanying drawing, where: Fig. 1 shows a side view of a concrete platform which is placed on the seabed; Fig. 2 shows on a larger scale a horizontal section along the line II-II in fig. 1; Fig. 3 shows on a larger scale a cross-section along the line III-III in fig. 2; Fig. 4 shows on a larger scale. in fig. 2 circled detail.

På fig. 1 er det vist en betongplattform 1 som er anbrakt på havbunnen 2, og omfatter oppadragende skaft 3 som passerer havflaten 4. In fig. 1 shows a concrete platform 1 which is placed on the seabed 2, and comprises an upward-extending shaft 3 which passes the sea surface 4.

På hvert skaft 3 er anordnet et separat dekksanlegg 5. Dekksanleggene 5 bærer plattformutstyr 6 eksempelvis for produksjon/ prosessering av olje og/eller gass etc. A separate deck system 5 is arranged on each shaft 3. The deck systems 5 carry platform equipment 6, for example for the production/processing of oil and/or gas etc.

Dekksanleggene 5 er ikke stivt forbundet med hverandre, men kan bevege seg sammen med tilhørende skaft. Gangbroer 7 mellom dekksanleggene 5 er ved sine ene ender forskyvbart opplagret, og alle rør- og kabelføringer 8 mellom dekksanleggene 5 omfatter ekspansjonssløyfer, antydet ved 9. Når plattformen 1 utsettes for eksempel av bølgekrefter, vil et slikt arrangement forhindre at momenter og krefter p.g.a. skaftenes ulike bevegelser/bøyninger må opptas i dekksanlegget. The deck systems 5 are not rigidly connected to each other, but can move together with the corresponding shaft. Footbridges 7 between the deck facilities 5 are displaceably stored at their one ends, and all pipe and cable guides 8 between the deck facilities 5 include expansion loops, indicated at 9. When the platform 1 is exposed, for example, to wave forces, such an arrangement will prevent moments and forces due to the various movements/bends of the shafts must be recorded in the tire system.

For å redusere de relative skaftebevegelser til et minimum foreslås det ifølge oppfinnelsen at i det minste to av skaftene 3 er bundet sammen ved hjelp av spennkabler 10. Ved å ha en riktig forspenning av kablene vil ekspansjonssløyfene kunne gjøres ganske små og problemer knyttet til utmatting av rør vil være på nivå med rør på tidligere kjente betongplattformer med integrerte eller modulariserte dekk. In order to reduce the relative shaft movements to a minimum, it is proposed according to the invention that at least two of the shafts 3 are tied together by means of tension cables 10. By having a correct pretension of the cables, the expansion loops can be made quite small and problems related to fatigue of pipes will be on par with pipes on previously known concrete platforms with integrated or modularized decks.

På fig. 2-4 er det vist i detalj en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. På figuren er det skissert et plattformunderstell omfattende tre skaft, hvor hvert av skaftene er innbyrdes forbundet med de to andre via spennkabler 10. In fig. 2-4 a preferred embodiment of the invention is shown in detail. In the figure, a platform undercarriage comprising three shafts is outlined, where each of the shafts is interconnected with the other two via tension cables 10.

Spennkablene 10 er festet nær skattetoppene 11, og kan være opplagret på forkjellige måter. I en foretrukket utførelse gyses kablene fast med gysemasse i eller nær skaftetoppen. Mellom skaftene 3 er spennkablene 10 plassert i omsluttende hylser 13 og ringrommet mellom spennkablene 10 og hylsene 13 bør fordelaktig fylles med gysemasse eller korrosjonshindrende væske 14. På de steder hvor spennkablene 10 går inn i skaftetoppen 11 er det i en utførelse anordnet koniske åpninger 15 som er utformet slik at spennkablene 10 og hylsene 13 skal ha en viss bevegelsesfrihet. Formålet med de åpningene 15 er å hindre at spennkablene 10 utsettes for store utmattingslaster i dette området og for å hindre at betongskaftene 3 utsettes for lokal overlast. Som et alternativ til de koniske åpninger 15 kan det anvendes elastiske opplagringer eller sfæriske lager på de stedene der spennkablene 10 går inn i toppen 11 av skaftene 3. The tension cables 10 are attached near the tax peaks 11, and can be stored in different ways. In a preferred embodiment, the cables are crimped firmly with crimping compound in or near the top of the shaft. Between the shafts 3, the tensioning cables 10 are placed in enclosing sleeves 13 and the annulus between the tensioning cables 10 and the sleeves 13 should advantageously be filled with sintering compound or corrosion-preventing liquid 14. In the places where the tensioning cables 10 enter the shaft top 11, there are in one version arranged conical openings 15 which is designed so that the tension cables 10 and sleeves 13 should have a certain freedom of movement. The purpose of the openings 15 is to prevent the tension cables 10 from being exposed to large fatigue loads in this area and to prevent the concrete shafts 3 from being exposed to local overload. As an alternative to the conical openings 15, elastic supports or spherical bearings can be used in the places where the tension cables 10 enter the top 11 of the shafts 3.

Kablene spennes opp ved at det festes jekker til kablene ved 16 og at de innspente kablene festet ved hjelp av koniske låser 17 for hver kabel på ellers kjent måte. The cables are tensioned by attaching jacks to the cables at 16 and the clamped cables being fastened by means of conical locks 17 for each cable in an otherwise known manner.

Ved riktig dimensjonering og forspenning av spennkablene 10 og med en plassering av kablene som beskrevet ovenfor og vist på de vedlagte figurer, vil de relative bevegelser mellom skaftene bli små, mens bøyning av skaftene som har sitt utspring i skaftenes første bøyeform hvormed alle skaft bøyes i samme retning, fortsatt kan finne sted. With the correct dimensioning and pretensioning of the tensioning cables 10 and with a placement of the cables as described above and shown in the attached figures, the relative movements between the shafts will be small, while bending of the shafts which originates in the shafts' first bending form with which all shafts are bent in same direction, can still take place.

I det ovenstående er en foretrukket utførelse av oppfinnelsen beskrevet, men innenfor oppfinnelsens rammer vil også andre utførelsesformer være mulige. Alle skaftene behøver f.eks. ikke å være sammenbundet, og oppfinnelsen kan også omfatte en løsning hvor hver spennkabel løper mellom flere enn to skaft. In the above, a preferred embodiment of the invention is described, but within the framework of the invention, other embodiments will also be possible. All the shafts need e.g. not to be connected, and the invention can also include a solution where each tension cable runs between more than two shafts.

Claims

1. Device for a sea-based fixed concrete platform (1) with several shafts (3), where a separate deck system (5) is arranged on each shaft that carries equipment (6) for example for the production/processing of hydrocarbons, etc., characterized in that in at least two of the shafts (3) are tied together by means of tension cables (10) which have a largely horizontal course and are preferably located near the top (11) of the shafts (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that all the shafts (3) are connected to each other in pairs by means of tension cables (10).

3. Device according to claim 2, characterized in that the tension cables (10) are fixed (12) close to the top (11) of the platform shafts (3).

4. Device according to claims 1-3, characterized in that the tensioning cables (10) between the shafts (3) are enclosed by protective sleeves (13), and that the cavity between the tensioning cables and the protective sleeve is preferably filled with insulating material or a corrosion-preventing agent (14).

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that at the insertion point of the tension cables (10) in the top (11) of the shaft (3) a transition opening (15) is formed which narrows towards the chill point (12), with the aim of avoiding stress concentration at the point where the tension cable (10) enters the shaft.