DK154707B - Offshore gittertaarnkonstruktion - Google Patents

Description

DK 154707 B

Opfindelsen angår en offshore gittertårnkonstruktion af den i indledningen til krav 1 nævnte art.

Tårne af gitterkonstruktionstypen, som anvendes til 5 offshore platforme, er traditionelt opført med skråt stillede ben og har et aftagende tværsnitsareal mod tårnets top. Denne udformning giver en god stabilitet i driftstilling, men indebærer på grund af den koniske form visse problemer ved montering samt ved søsætning.

10 Endvidere har den koniske form visse begrænsninger ved tårne på større dybder. På grund af gas- og olieudvinding på større dybder skal andre konstruktioner af platforme tages i betragtning, og ved den stationære platformtype er det konisk udformede tårn uegnet.

15 Gitterkonstruktioner af traditionel type med skråtstil lede ben er bl.a. kendt fra DE 483 889, DE 1 233 566, US 4 307 977, GB 1 477 461 og GB 1 512 634. Disse kendte gittertårne er i det væsentlige baseret på krydsende stag samt også vandrette stag. Dette medfører et stort 20 antal knudepunkter og til dels også forskellige typer . knudepunkter, hvilket i kombination med den koniske form med skråtstillede ydre ben gør produktion og montering kompliceret, tidkrævende og medfører et stort stålforbrug.

Ved tårnkonstruktionen ifølge opfindelsen undgås flere 25 problemer i relation til forbindelse af tårnsektioner og søsætninger, idet tårnets tværsnit er i det væsentlige det samme i hele tårnets højde og eftersom tårnet er prismatisk, og det opnås ved en gittertårnkonstruktion af den angivne art, og som er ejendommelig ved det i 30 den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Ved en tårnkonstruktion med en prismatisk form kunne stag og stivere være anbragt i de ydre fag, hvorved 2

DK 154707 B

der dannes et tårn af den hule type. Dette ville imidlertid indebære et stort antal tværgående stag i fagene, hvilket ville medføre et stort antal knudepunkter.

Ved tilvejebringelse af indre ben eller et midterben 5 undgår man behovet for tværgående stag i de ydre fag.

Endvidere indebærer tårnets prismatiske form fordelen ved et stort antal ensartede knudepunkter og et minimalt antal knudepunktstyper.

Ved den enkelste form for tårnkonstruktionen ifølge 10 opfindelsen opnås et prismatisk tårn med et sekskantet tværsnit og med et midterben. Ved den enkeltsekskantede tårnkonstruktion har et knudepunkt i et ydre ben seks stagforbindelser, to stag til hvert tilstødende ben og to stag til midterbenet, og alle stagene ligger dia-15 gonalt. Ved hvert knudepunktsniveau på midterbenene vil der også være seks stagforbindelser. En sådan sekskantet tårnkonstruktion vil derfor have to knudepunkts-typer.

Ved en tårnkonstruktion med to delvis overlappende seks-20 kanter, som i denne forbindelse defineres som en dobbelt sekskant, vil seks af de ydre ben også have seks stag-forbindelser ved hvert knudepunktsniveau, medens de to ydre midterben vil have otte stagforbindelser. Ved tårnkonstruktioner af den dobbelte sekskanttype findes 25 der to indre ben, som er forbundet med vandrettet stag.

De indre ben har to forskellige knudepunkter, et med syv stagforbindelser og et med fem stagforbindelser, hvor den ene stag er anbragt vandret og de øvrige diagonalt. Den dobbelte sekskanttype har derfor princi-30 pielt fire forskellige knudepunktstyper.

Tårnkonstruktionen af dobbeltsekskanttypen giver en 3

DK 154707 B

markant forbedring af styrken i bredden ved tilføjelsen af tre ydre ben, både i retning vinkelret på forbindelsen mellem de indre ben og i det væsentlige i denne retning.

Ved tilføjelse af yderligere to ydre ben kan der opnås 5 en tårnkonstruktion med sekskantform, som forøger tårn-styrken betydeligt i alle retninger. Ved denne tårnkonstruktionstype vil antallet af stagforbindelser i knudepunkterne på de samme fire ydre ben og de ydre midterben være ens, medens alle knudepunkter for de indre 10 punkter vil have fem stagforbindelser, eftersom alle stagforbindelser mellem de tre indre ben ligger vand ret. Der vil derfor blot være tre knudepunktstyper ved det tredoblede sekskanttårn.

Herved kan der anvendes et lille antal knudepunktstyper, 15 men et stort antal af hver type, hvor knudepunkterne i princippet er smedet. Staglængden i de ydre fag er i det væsentlige den samme, hvilket også gælder for de radiale fag og midterfagene, og hver svejsning er i det væsentlige udformet som en stuksvejsning, hvilket 20 fordelagtigt forenkler svejsningen samt undersøgelsen af svejsningerne.

Med tårnkonstruktionen ifølge opfindelsen opnås flere betydelige fordele i forhold til de kendte konstruktioner ved, at konstruktionens stivhed er i det væsent-25 lige ens i alle retninger, hvilket opnås med den seks kantede form. Endvidere opnås med tårnkonstruktionen ifølge opfindelsen en indbygget elasticitet i modsætning til de konstruktioner, som benytter vandrette trin mellem de ydre ben. Fordelene ved, at alle knudepunkter 30 på ydre ben er ens og at alle knudepunkter på indre ben er ens, vil klart fremgå af den senere beskrivelse, idet knudepunkterne som sådan kan præfabrikeres og ikke skal tilpasses konkrete stillinger.

DK 154707 B

4

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en perspektivisk del af den enkelte sekskantede tårnkonstruktion ifølge opfindelsen, 5 fig. 2 viser en dobbeltsekskantet tårnkonstruktion, fig. 3 viser en tredobbeltsekskantet tårnkonstruktion, og fig. 4, 5 og 6 viser konstruktionstrin henholdsvis ved en enkelt-, dobbelt- og tredobbeltsekskantet tårnkon-10 struktion.

Fig. 1, 2 og 3 viser for tydelighed blot gitterkonstruktionsdelen i den forreste del af midterbenet.

Princippet for offshore gitterkonstruktionstårnet ifølge opfindelsen er i sin enkleste udførelsesform vist 13 i fig. 1 med en enkeltsekskantet tårnkonstruktion.

Tårnkonstruktionen i fig. 1 omfatter ydre ben 1-6 og et midterben 7. Et knudepunkt 19 på benet 6 og et knudepunkt 22 på benet 2 samt et tilsvarende knudepunkt på benet 4 ligger i samme niveau. Fra knudepunktet 19 stræk-20 ker stag 8 sig opad til et knudepunkt 17 på benet 5 og et knudepunkt 21 på benet 1 og nedad til et knudepunkt 16 på benet 5 og et knudepunkt 23 på benet 1. Knudepunkterne 16 og 23 samt et tredie knudepunkt på benet 3 ligger i samme niveau og mellem de to niveauer 25 for knudepunkterne på benet 6.

Foruden stagene 8 til ben 5 og 6 til tilvejebringelse af ydre fag strækker stag 9 sig fra knudepunktet 19 opad til et knudepunkt 24 og nedad til et knudepunkt 5

DK 154707 B

25 på midterbenet 7. Knudepunktet 24 på midterbenet 7 ligger i samme niveau som knudepunkterne 17 og 21 på benene henholdsvis 5 og 1.

På samme måde er den dobbeltsekskantede tårnkonstruk-5 tion i fig. 2 og den tredobbeltsekskantede tårnkonstruk tion i fig. 3 opbygget. Der findes imidlertid vandrette stag 10 mellem indre ben 26 og 27 ved hver knudepunkt i den dobbeltsekskantede tårnkonstruktion som vist i fig. 2 og mellem hvert knudepunkt på indre ben 28, 29 10 og 30 i den tredobbeltsekskantede tårnkonstruktion i fig. 3.

Fig. 4 viser en fremgangsmåde til montering af en enkelt-sekskantet tårnkonstruktion, hvor et radialt fag mellem benet 2 og midterbenet 7 først fremstilledes i jord-15 niveau og derpå drejes omkring midterbenet 7 til en stilling, hvor benene 7 og 2 er forbundet med benet 1, hvorved der dannes en trekantet konstruktion. Samtidig opbygges et ydre fag, som består af benene 3 og 4 med forbindende stag, og dette fag drejes derpå om-20 kring benet 4 på en sådan måde, at stagene kan forbin des mellem de ydre ben 3 og 2 og mellem de ydre ben 3, 4 og midterbenet 7.

Derefter løftes delkonstruktionen bestående af benene 1-3 og 7 på plads, og et ydre fag bestående af benene 25 5 og 6 med tilhørende stag fremstilles i jordniveau og drejes derpå omkring benet 6. I denne stilling kan stagene forbindes mellem benene 4 og 5 og mellem 1 og 6 samt mellem midterbenet 7 og benene 5 og 6.

En dobbeltsekskantet tårnkonstruktion kan opbygges som 30 vist i fig. 5 ved sammensvejsning af de ydre ben 1 og 4 samt det indre ben 26 i jordniveau, idet der samtidig fremstilles et fag 1 omfattende ydre ben 6 og 11 og 6

DK 154707 B

det indre ben 27. Derpå drejes faget omkring benene henholdsvis 1 og 6, og det ydre fag omfattende benene henholdsvis 2 og 3, 12 og 13 fremstilles i jordniveau 5 og drejes omkring benene henholdsvis 2 og 13, hvorefter stagene mellem de ydre ben 3 og 4, 2 og 1 samt 11 og 12 og 6 og 13 kan indsættes sammen med de indre stag mellem midterbenet 26 og de ydre ben 2 og 3 henholdsvis midterbenet 26 og de ydre ben 12 og 13. Derpå drejes 10 delkonstruktionen bestående af de ydre ben 1-4 og det indre ben 26 omkring benet 1, og stag kan fastgøres mellem benene 4 og 11, 1 og 6, 4 og 27 samt 27 og 6, og de vandrette stag 10 kan fastgøres mellem de indre ben 26 og 27.

13 Ved montering af en dobbeltsekskantet tårnkonstruktion kan den i fig. 5 viste konstruktion drejes omkring benet 1 til den i fig. 6 viste stilling, hvorpå et ydre fag omfattende benene 14 og 15 fremstilles i jordniveau og derpå drejes omkring benet 15, hvorefter stag kan 20 fastgøres mellem benene 13 og 14 og 1 og 15 samt mellem benene 6 og 14 og 15. I tilfælde af en tredobbeltseks-kantet tårnkonstruktion forbindes de indre ben 28, 29 og 30 med vandrette stag 10 som vist i fig. 3, når konstruktionen drejes til den i fig. 6 viste slutstilling.

Claims (4)

1. Offshore gittertårnkonstruktion med flere ydre (1-6) og mindst et indre (7), parallelle ben, samt disse forbindende stag (8, 9) samlet i knudepunkter på benene, 5 kendetegnet ved, at alle stag (8, 9),, som ragende opad eller nedad er forbundet med de ydre ben (1-6), og danner ens vinkler med pågældende barn, at hvert stag (8, 9) forløber mellem to ben uden >yderligere forbindelser, at hvert knudepunkt (19) på et ydre ben 10 i vertikal retning er anbragt midt mellem ydre nabobens knudepunkter (16, 17), at seks stag (8, 9) løb:er sammen i hvert knudepunkt på ydre ben, nemlig to til ibvert naboben og to til det eller de indre ben, og att stag er forbundet med det eller de indre ben i knudepunkter 15 (18, 23, 24) anbragt i alle de ydre bens knudepunktniveauer (16, 17, 19).

2. Tårnkonstruktion ifølge krav 1, kendet (egnet ved, at tårnkonstruktionen har et sekskantet tværsnit med et midterben (7)» 20

3. Tårnkonstruktion ifølge kravl, kendetegnet ved, at tårnkonstruktionen har et tværsnit bestående af to delvis overlappende sekskanter, idet den ene seks-kants indre ben (26, 27) derved danner et ydre iben i den anden sekskant og omvendt, og at stagene (id) mellem 25 de to indre ben er anbragt vinkelret på benene..

4. Tårnkonstruktion ifølge krav 1, kendet (egnet ved, at tårnkonstruktionen har et tværsnit bestående af tre sekskanter, at en sekskants indre ben (28-30) danner et ydre ben i de to andre sekskanter og omvendt, 30 og at stagene (10) mellem de tre indre ben er anbragt vinkelret på benene-