NO831520L

NO831520L - SKJOETSTYKKE

Info

Publication number: NO831520L
Application number: NO831520A
Authority: NO
Inventors: Jan Meek; Kees Willemse; Gerrit Tol; Renger Pieter Bierma
Original assignee: Heerema Engineering
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1983-10-31
Also published as: AU1342583A; ES521953A0; GB2122711B; EP0094156A1; BR8302302A; GB2122711A; OA07417A; ES8501480A1; AR230695A1

Description

Oppfinnelsen vedrører et skjøtestykke mellom to hule sylindriske deler med forskjellig ytre diameter, og særlig, selv om ikke utelukkende, et skjøtestykke for bruk ved konstruksjonen av en tårnkonstruksjon for understøttelse av en offshore-plattform. The invention relates to a joint between two hollow cylindrical parts of different outer diameter, and in particular, although not exclusively, to a joint for use in the construction of a tower structure for supporting an offshore platform.

Konstruksjoner for understøttelse av offshore-plattformer må være tilstrekkelig godt avstivet til å være i stand til å mot-stå de krefter som de vil bli utsatt for ved sin plassering. Disse krefter blir vanligvis større etter hvert som dybden i hvilken plattformen skal stilles opp økés. I den samtidige britiske patentsøknad 8106753 er f. eks. en offshore-plattform understøttet av en trebenet tårnkonstruksjon som har en sentral søyle med 15 m ytre diameter og tre støtteben som hvert har en ytre diameter på 8 m, og plattformen kan oppstilles på en dybde i overkant av 300 m. En av vanskelighetene med slike store størrelser og massive konstruksjoner som dette er konstruksjonen av skjøten mellom elementene. Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse i hvert fall å redusere disse vanskeligheter. Constructions for supporting offshore platforms must be sufficiently well braced to be able to withstand the forces to which they will be exposed when they are placed. These forces usually become greater as the depth in which the platform is to be set up increases. In the concurrent British patent application 8106753, e.g. an offshore platform supported by a three-legged tower structure that has a central column with an outer diameter of 15 m and three supporting legs that each have an outer diameter of 8 m, and the platform can be set up at a depth in excess of 300 m. One of the difficulties with such large sizes and massive constructions like this are the construction of the joint between the elements. It is an aim of the present invention at least to reduce these difficulties.

Denne hensikt oppnås ved at det er tilveiebragt et skjøte-stykke som er kjennetegnet ved første og andre hule sylindriske deler med innbyrdes kryssende akser, hvor den første del har en større ytre diameter enn den andre del, hvor den andre del blir festet ved én ende til den første del ved hjelp av en brakett, hvilken brakett innbefatter to plater, hvilke plater langs første kanter er festet til den første del, idet anordningen er slik at de nevnte første kanter av platene er parallelle til aksen for den første del, og hvor avstivningsinnretninger er anordnet innvendig i den første del for å støtte platene langs deres festelinjer til den første del. This purpose is achieved by providing a joint which is characterized by first and second hollow cylindrical parts with mutually intersecting axes, where the first part has a larger outer diameter than the second part, where the second part is attached at one end to the first part by means of a bracket, which bracket includes two plates, which plates along the first edges are attached to the first part, the device being such that the mentioned first edges of the plates are parallel to the axis of the first part, and where bracing means are arranged inside the first part to support the plates along their attachment lines to the first part.

Platene er fortrinnsvis flate og parallelle med hverandre og har i det vesentlige trekantform. The plates are preferably flat and parallel to each other and are essentially triangular in shape.

Braketten omfatter fortrinnsvis videre øvre og nedre endedeler som utstrekker seg mellom den første og den andre del og som er festet derimellom. The bracket preferably further comprises upper and lower end parts which extend between the first and the second part and which are fixed therebetween.

De øvre og nedre endeseksjoner er hver fortrinnsvis festet langs en kant til den første del, hvilke kanter er tilformet for tilpasning til den ytre radius for krumningen på den første del. The upper and lower end sections are each preferably attached along an edge to the first part, which edges are shaped to adapt to the outer radius of curvature of the first part.

De øvre og nedre endedeler er hver fortrinnsvis festet langs en annen kant til den andre del, hvilke andre kanter er festet for tilpasning til den ytre krumningsradius for den andre del. The upper and lower end parts are each preferably attached along a different edge to the second part, which other edges are attached to adapt to the outer radius of curvature of the second part.

Braketten er fortrinnsvis avstivet ved hjelp av plater som er sveiset fast til den på innsiden. The bracket is preferably stiffened by means of plates which are welded to it on the inside.

Avstivningsinnretningen for den første del omfatter fortrinnsvis et par flate i det vesentlige rektangulære plater, idet hver av platene er anordnet for å plasseres i det vesentlige i samme plan som hvert av nevnte par av plater i braketten. The bracing device for the first part preferably comprises a pair of flat, essentially rectangular plates, each of the plates being arranged to be placed essentially in the same plane as each of said pairs of plates in the bracket.

Avstivningsinnretningen omfatter fortrinnsvis videre et par sirkulære plater som er festet til innsiden av den første del, hvilke sirkulære plater er anordnet ved begge ender av plate-parene til avstivningsinnretningen. The stiffening device preferably further comprises a pair of circular plates which are attached to the inside of the first part, which circular plates are arranged at both ends of the plate pairs of the stiffening device.

Delene og platene er fortrinnsvis av metall, og festingen gjennomføres fortrinnsvis ved sveising. The parts and plates are preferably made of metal, and the attachment is preferably carried out by welding.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en tårnkonstruksjon for bruk ved understøttelse av en offshore-plattform, som omfatter et skjøtestykke som beskrevet her. The invention also provides a tower structure for use in supporting an offshore platform, which includes an extension piece as described herein.

Oppfinnelsen omfatter videre en tårnkonstruksjon med en sentral søyle og minst tre støtteben som er festet dertil ved bruk av et skjøtestykke som beskrevet her. The invention further comprises a tower construction with a central column and at least three support legs which are attached thereto using an extension piece as described here.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av en utførelse som er fremstilt på tegningen, som viser: In the following, the invention will be described in more detail using an embodiment shown in the drawing, which shows:

fig. 1 et skjøtestykke ifølge oppfinnelsen,fig. 1 a joint according to the invention,

fig. 2 en del av en trebenet tårnkonstruksjon (med to støtte-ben .utelatt-av oversiktsgrunner) ;, ved bruk av skjøtestykket på fig. 1, fig. 2 a part of a three-legged tower construction (with two supporting legs omitted for reasons of overview) ;, using the joint piece in fig. 1,

fig. 3"et snitt langs linjen C - C på fig. 2,fig. 3"a section along the line C - C in fig. 2,

fig. 4 .ét snitt..langs_..lirij.en D - D på fig. 2,fig. 4 .one section..along_..lirij.a D - D in fig. 2,

fig. 5 et snitt langs linjen E - E på fig. 2,fig. 5 a section along the line E - E in fig. 2,

fig. 6 et snitt langs linjen F-F på fig. 2,fig. 6 a section along the line F-F in fig. 2,

fig. 7 et snitt langs linjen G - G på fig. 2, og fig. 8 et snitt langs linjen H - H på fig. 2. fig. 7 a section along the line G - G in fig. 2, and fig. 8 a section along the line H - H in fig. 2.

Et skjøtestykke, som vist på fig. 1, omfatter en første hul sylindrisk søyledel 10 og en andre hul..sylindrisk støttedel 11. Støttedelen 11 har mindre ytre diameter enn søyledelen 10, og begge er fremstilt av metall. En ende av støttedelen 11 er festet til søyledelen 10 ved hjelp av en brakett, som generelt er betegnet med 12, og støttedelen ligger i en skrå-vinkel til søyledelen. Braketten 12 innbefatter et par parallelle flate metallplater 13, som er festet ved sveising langs første kanter 14 til søyledelen 11. Som det fremgår av fig. 1, er platene 13 i braketten 12 i det vesentlige trekantet. Anordningen er slik at kantene 14 langs hvilke platene 13 er festet til søyledelen 10 er parallelle til aksen for søyledelen. An extension piece, as shown in fig. 1, comprises a first hollow cylindrical column part 10 and a second hollow cylindrical support part 11. The support part 11 has a smaller outer diameter than the column part 10, and both are made of metal. One end of the support part 11 is attached to the column part 10 by means of a bracket, which is generally denoted by 12, and the support part lies at an oblique angle to the column part. The bracket 12 includes a pair of parallel flat metal plates 13, which are attached by welding along the first edges 14 to the column part 11. As can be seen from fig. 1, the plates 13 in the bracket 12 are substantially triangular. The arrangement is such that the edges 14 along which the plates 13 are attached to the column part 10 are parallel to the axis of the column part.

Braketten 12 omfatter videre spesielle øvre og nedre endesék-sjoner 50 og 51 respektivt, for støttedelen 11. Den øvre endedel 50 har tilpassede kanter 20 og 22 ved hver ende. Den tilpassede kant 20 er utformet for å passe til den ytre krumningsradius for søyledelen 10, mens den tilpassede kant 22 The bracket 12 further comprises special upper and lower end sections 50 and 51, respectively, for the support part 11. The upper end part 50 has adapted edges 20 and 22 at each end. The fitted edge 20 is designed to fit the outer radius of curvature of the column member 10, while the fitted edge 22

er tilformet i en halvsirkel for å passe til den ytre radius for krumningen på støttedelen 11. Tilsvarende har den nedre endedel 51 tilpassede kanter 21 og 23 som er tilpasset for å passe til den ytre krumningsradius for søyledelen 10 og støtte-delen 11 respektivt. De langsgående kanter på den øvre og is shaped in a semicircle to fit the outer radius of curvature of the support part 11. Correspondingly, the lower end part 51 has fitted edges 21 and 23 which are adapted to fit the outer radius of curvature of the column part 10 and the support part 11 respectively. The longitudinal edges of the upper and

nedre endedel 50 og 51 passer til andre og tredje kanter 15, respektivt 16 på platene 13, slik det fremgår av fig. 1. lower end parts 50 and 51 fit the second and third edges 15, respectively 16 of the plates 13, as can be seen from fig. 1.

De øvre og nedre endeseksjoner 50 og 51 er festet til støtte-delen 11 ved sveising langs kantene 22 og 23 og er festet til platene 13 ved sveising langs kantene 15 og 16. Braketten 12, som er dannet på denne måte, kan avstives f. eks. ved sveising av en flat rektangulær plate tvers over hvert par kanter 15, respektivt 16 eller på annen egnet måte. Feste-linjen for braketten 12 til støttedelen 11, nemlig langs de kombinerte kanter 22 og 23, kan også bli avstivet, f. eks. ved sveising av en rørformet hylse over skjøten på innsiden av støttedelen (som antydet på fig. 8). The upper and lower end sections 50 and 51 are attached to the support part 11 by welding along the edges 22 and 23 and are attached to the plates 13 by welding along the edges 15 and 16. The bracket 12, which is formed in this way, can be stiffened e.g. e.g. by welding a flat rectangular plate across each pair of edges 15, respectively 16 or in another suitable way. The attachment line for the bracket 12 to the support part 11, namely along the combined edges 22 and 23, can also be braced, e.g. by welding a tubular sleeve over the joint on the inside of the support part (as indicated in Fig. 8).

Utformingen av braketten 12 er slik at dens festelinje til søyledelen 10 er av rektangulær form, idet braketten har en i det vesentlige rektangulær åpning ved én ende og en sirku-lær åpning ved den andre..Dette muliggjør at en utforming av en avstivningskonstruksjon innvendig i søyledelen kan bli sterkt forenklet. The design of the bracket 12 is such that its attachment line to the column part 10 is rectangular in shape, with the bracket having an essentially rectangular opening at one end and a circular opening at the other. This enables a design of a stiffening structure inside the column part can be greatly simplified.

Søyledelen 10 har en indre avstivningskonstruksjon 30.The column part 10 has an internal bracing structure 30.

Denne avstivningskonstruksjon 30 omfatter et par parallelleThis bracing construction 30 comprises a pair of parallel ones

i det vesentlige rektangulære flate plater 31 og to sirkulæ^-re flate plater 32. Platene 31 er anordnet slik at de er i samme plan som platene 13 til braketten 12 og er festet til innsiden av søyledelen 10 ved sveising. Sirkulære plater 32 ligger over og under platene 31 og er også festet til innsiden av søyledelen ved sveising. essentially rectangular flat plates 31 and two circular flat plates 32. The plates 31 are arranged so that they are in the same plane as the plates 13 of the bracket 12 and are attached to the inside of the column part 10 by welding. Circular plates 32 lie above and below the plates 31 and are also attached to the inside of the column part by welding.

Fig. 2 viser konstruksjonen av en del av en trebenet tårnkonstruksjon ved bruk av et skjøtestykke i henhold til oppfinnelsen. Denne trebenede tårnkonstruksjon er slik det er beskrevet i den samtidige britiske søknad 8106753. Konstruksjonen har en sentral søyle og tre støtteben (to av disse er utelatt på fig. 2:av oversiktsgrunner). Hvert støtteben er festet til den sentrale søyle ved hjelp av en brakett, og den sentrale søyle innbefatter en innvendig avstivningskon-struks jon . Fig. 3 viser hvordan støttebenene er anordnet rundt den sentrale søyle med avstander på 120° og hvordan ved denne spesielle utførelse den indre avstivningskonstruksjon er anordnet. Fig. 4-8 viser snitt gjennom skjøtestykket ved forskjellige punkter. Fig. 2 shows the construction of part of a three-legged tower structure using a joint according to the invention. This three-legged tower construction is as described in the concurrent British application 8106753. The construction has a central column and three supporting legs (two of which are omitted from Fig. 2 for clarity). Each support leg is attached to the central column by means of a bracket, and the central column includes an internal bracing structure. Fig. 3 shows how the support legs are arranged around the central column with distances of 120° and how, in this particular design, the internal bracing structure is arranged. Fig. 4-8 shows sections through the joint at different points.

Det skal forstås at skjøtestykket, slik det er beskrevet ovenfor, også kan bli benyttet for enhver konstruksjon som innbefatter to deler med forskjellige diametre. Dessuten kan denne konstruksjonsmåte for tårnkonstruksjoner også bli benyttet uansett om konstruksjonen har mer eller mindre enn tre støtteben. It should be understood that the joint, as described above, can also be used for any construction that includes two parts with different diameters. Moreover, this construction method for tower constructions can also be used regardless of whether the construction has more or less than three support legs.

Det skal også forstås at den indre avstivningskonstruksjon kan anordnes på mange forskjellige måter annet enn det som er vist. It should also be understood that the internal bracing structure can be arranged in many different ways other than what is shown.

Claims

1. Joint, characterized by first (10) and second (11) hollow cylindrical parts with mutually intersecting axes, where the first part (10) has a larger outer diameter than the second part (11), that the second part (11) is attached at one end to the first part (10) by means of a bracket (12), that the bracket (12) includes two plates (13), which plates (13) along the first edges (14) are attached to the first part (10), the device being such that the mentioned first edges (14) of the plate (13) are parallel to the axis of the first part (10), and that stiffening devices (30) are arranged inside the first part (10) for supporting the plates (13) along their attachment lines to the first part (10).

2. Joint according to claim 1, characterized in that the plates (13) are flat, mutually parallel and essentially triangular in shape.

3. Joint according to claim 1 or 2, characterized in that the bracket (12) further comprises upper (50) and lower (51) end parts which extend between the first (10) and the second (11) part, and which are attached in between.

4. Joint according to claim 3, characterized in that the upper (50) and lower (51) end parts are each attached along an edge (20, 21) to the first part (10), which edges (20, 21) are shaped for to match the outer radius of curvature of the first part (10).

5. Joint according to claim 4, characterized in that the upper (50) and lower (51) end parts are each attached along a different edge (22, 23) to the second part (11), which other edges (22, 23) are designed to adapt to the outer radius of curvature of the second part (11).

6. Joint according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the bracket (12) is stiffened by means of plates that are welded to the inside.

7. Joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stiffening device (30) for the first part (10) comprises a pair of flat, essentially rectangular plates (31), each of the plates (31) being arranged to be substantially in the same plane with each of said pairs of plates (13) on the bracket (12).

8. Joint according to claim 7, characterized in that the stiffening device (30) further comprises a pair of circular plates (32) which are attached to the inside of the first part (10), the circular plates (32) being arranged at each end of the pair of plates (31) in the bracing device (30).

9. Joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that the parts and plates are made of metal and that the attachment is made by welding.