NO20131106A1 - Anordning og fremgangsmåte ved en kjettinghåndteringsenhet på flytende fartøy - Google Patents

Description

Anordning og fremgangsmåte ved en kjetting håndterings enhet på flytende fartøy Oppfinnelsens område

Denne oppfinnelsen vedrører en anordning ved en frittstående kjetting håndterings enhet på et flytende fartøy, for eksempel ankerhåndterings båt eller andre forsynings båter.

Via fjernstyring opereres anordningen. Oppfinnelsen angår også fremgangsmåte til å foreta forskjellige operasjoner på fartøyets dekk.

En hiver inn og setter ut kjetting i dag ved å bruke en kabelar som er montert på ankerhåndteringsvinsjens drivaksling. En kabelar er hjulet som hiver inn kjettingen, kabelaren har et antall lommer som er tilpasset og griper inn i kjettingløkkene. Forskjellige kjettingdimensjoner blir brukt på oppankringsliner og krever derfor ulike kabelarstørrelser. På nevnte ankerhåndteringsvinsjer er kabelaren festet på enden av en drivaksling på en flerkantet tapp forbindelse. Etter å ha passert kabelaren ledes kjettingen til egnet lagring sted på dekket eller i kjettingkasser arrangert i skipets skrog. Kabelar montert på ankerhåndteringsvinsjens drivaksling begrenser vinsjens plassering, dekks arrangement og trommel løsninger for vire håndtering.

Oppfinnelsens bakgrunn

Arbeidsoperasjoner kan eksempelvis omfatte inntrekking av ankerkjetting liner i forbindelse med oppankring og frakobling av oppankrede rigger, produksjonsskip og lignende. Ifølge kjent teknikk utføres slike arbeidsoperasjoner ved at en bruker en kjetting kabelar fast montert på ankerhåndterings vinsjens drivenhet. Offshore utviklingen kjennetegnes ved at en går mot stadig dypere vann. Forskjellige kjetting dimensjoner brukt under oppankring avhengig av størrelsen på oppankret fartøy og vanndybde samt også forskjellig kjetting dimensjon i en og samme oppankringsline medfører utskifting av kabelar for den aktuelle kjettingdimensjonen. Oljeselskap og operatører stiller krav til sikkerhet under utskiftingen av kabelar og maksimum tidsbruken for en slik utskifting. Tidligere gjennomførte en utskifting i land mens i dag forlanger flere av oljeselskapene og operatørene dette skal gjennomføres på åpent hav i utfordrende sjøtilstander. Kabelarenes størrelse varierer avhengig av kjetting dimensjon de skal operere og med vekter opp til 12 tonn. Flere oljeselskapene stiller i dag krav til hvor mange kabelarstørrelser hver ankerhåndterings båt skal ha om bord og 4 til 6 forskjellige kabelardimensjoner er ofte krav. Den internasjonale godkjenningsstandarden ISO 7365 for slepe- og ankerhåndteringsvinsjer omhandler nødutløsning av arbeidsliner, men som følge av mangelfulle tekniske løsninger på dagens ankerhåndteringsvinsjer og arrangement rundt vinsjen for nødutløsning av kjetting liner kan båten påføres krenkningskrefter utover de dimensjonerte som følge av krefter fra last i kjetting og krefter som kan påføres som følge av skipets eget maskineri for sidekrefter.

Dagens løsning der kabelarene er påmontert ankerhåndteringsvinsjens hoved aksling er en løsning fra starten av ankerhåndteringsbåter på begynnelsen av 1970 tallet og da ble ankerhåndteringsoperasjoner gjennomført på 200- 300 meters havdyp og ikke ned til 3000 meter slik det gjøres i dag. Løsningen med kabelar på hoved akslingen er fortsatt gjeldende på alle ankerhåndteringsvinsjer fra alle vinsjleverandører og viser hvor tradisjonell deler av offshore industrien er. Dagens tradisjonelle løsning begrenser effektiviteten ved ankerhåndtering når en det skal opereres på dypere havområder. Ettersom kabelarene i dag er fastmontert på ankerhåndteringsvinsjens drivaksling oftest i forlengelse av trommelakslingen medfører dette at ankerhåndteringsvinsjens tromler roterer samtidig med kjetting inntrekkingen og utsettingen. Ettersom kabelarene i dag er fastmontert på ankerhåndteringsvinsjens drivaksling blir det laget arrangement for å sikre kravet til omslutning for å unngå kjettingen slipper på kabelaren. Ettersom ankerhåndterings tromler er fylt med vire medfører dagens løsning et betydelig drivstofforbruk og begrensninger for bruk av andre tromler på ankerhåndteringsvinsjen under kjetting operasjonene. Ettersom en gjennomfører oppankring på større havdyp blir kravet til inntrekkings hastighet viktig og dagens løsning medfører at inntrekking hastigheten begrenser seg til vinsj tromlenes rotasjonshastighet. Ettersom dagens løsning har en sikkerhetsutfordring ved at vinsjen oftest har kraft fra drivenheter påtenkt ankerhåndteringsvinsjen som medfører kabelarene kan påføres krefter over kjettingens bruddstyrke. Ettersom dagens løsning reduserer muligheten til å forlenge vinsjenes trommel lengde og derved øke lagrings kapasitet for vire som er viktig når ankerhåndterings skip skal frakte med seg større mengder ankringsliner som følge av dypere vann og lange avstander til operasjonsfeltet. Ettersom dagens løsning har en definert hiveretning for kjetting og reduserer muligheten for alternative innhiving og lagringsløsninger for kjetting.

Kjent teknikk

Den mest nærliggende kjente teknikk er ankervinsjer på skip som er separate enheter eller arrangert i kombinasjon med fortøynings vinsjer. Ankervinsjer har klassedefinerte kjettingdimensjoner basert på skipets størrelse.

Karm AS sin patent 331563 omtaler dagens kabelar løsning og frikobling av denne.

Patentet omhandler nødutløsning av kabelar basert på dagens ankerhåndteringsvinsj løsning med kabelar montert på drivakslingen.

Oppfinnelsens formål

Formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning og fremgangsmåte som gir inntrekking av kjetting uavhengig av operasjon av ankerhåndteringsvinsjen, gir fleksibilitet i hvordan løsningene på dekket arrangeres, bedrer et arbeidsmiljøteknisk problem, forenkler håndteringsoperasjonene, sikrer dekkarbeiderne, frigir ankerhåndteringsvinsjen til andre formål under kjettingoperasjoner og medfører ankerhåndterings vinsjer kan øke lagringskapasiteten vesentlig. Oppfinnelsen gir mulighet for frikobling av kjettingen slik regelverket er i dag og slik at kjetting kreftene ikke påfører skipet krefter utover de dimensjonerte.

Hvordan formålet oppnås

Formålet oppnås angitt i følgende beskrivelse og etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsens formål oppnås ved å installere en anordning uavhengig av ankerhåndteringsvinsjens plassering der anordningen har en egen og uavhengig drivenhet basert på elektrisk eller hydraulisk drift.

Anordningen medfører at ankerhåndteringsvinsjen ikke behøver opereres under kjetting operasjoner og derved reduserer en skipets drivstoff forbruk, reduserer vinsjens vedlikehold og frigir vinsjen til andre operasjonelle formål som øker skipets effektivitet og bedrer konkurranse evnen.

Anordningen kan plasseres vertikalt eller horisontalt flere steder på dekket alternativt skipets sider.

Anordningen fristiller skipets lagringsmuligheter for kjetting og plassering av lagringskasser i skips skrog for kjetting. Anordningen reduserer og på flere skip

eliminerer mekaniske arrangement for å lede kjettingen fra dagens kabelar løsning frem til kjettingkassene.

Anordningen kan enkelt og sikkert skifte kabelarene ved at der er arrangert hydrauliske sylindre på enheten som muliggjør dette og kabelarene er arrangert slik dette enkelt og sikkert kan gjennomføres, flytting av kabelarene til og fra lagringssted blir gjort av arbeidskraner som i dag er plassert på skipene eller annet egnet løfte arrangement.

Anordningen kan monteres slik en sikrer nødvendig kjetting omslutning på kabelarene og derved øker sikkerheten under operasjonen.

Anordningen har et nødstopp arrangement foran kabelaren som sikrer at personell eller gjenstander ikke kommer inn i kabelarens arbeidsområde. Anordningen har hydraulisk eller elektrisk opererte bremser som sikrer kabelaren når denne skal være i stopp stilling samtidig som de blir aktivert i tilfeller nødstopp av operasjonen. Anordningen har kobling mellom drivenheter og kabelar som frikobler kabelaren ved nødutløsning. Anordningen har egen uavhengig kraftkilde som sikrer nødutløsning ved strømbrudd på båten. Kjettingen vil da løpe fritt fra kjettingens lagringssted. Lagringskassene arrangeres med en traktlignende utforming som er kraftig nok slik at kjettingen unngår hindring og kan løpe fritt utav kjettingkassene og ut fra akterskipet og i tilfeller der kjettingen er lagret på dekket vil den løpe fritt fra dekket. Anordningen kan påmonteres kabelarer som er i bruk i dag. Anordningen kan også påmonteres en trommel løsning for trekking av kjettingen frem til kabelaren. Anordningen kan også påmonteres to kabelarer for forskjellig kjetting dimensjon ved at kabelarene monteres over hverandre. En låse plate med større diameter montert på toppen av kabelaren sikrer at kjettingen ikke klatrer ut av kabelar lommene og ut av kabelaren.

Figurer og beskrivelse

Fig. 1 viser kabelarutforming som blir benyttet i dag på en ankerhåndteringsbåt under ankerhåndterings operasjoner. Kabelaren (1) er vanligvis i støpt utførelse og kan ha forskjellige antall lommer avhengig av kjetting dimensjonen. Kjettingen (2) blir liggende i kabelarlommene (3) og kraften overføres i knastene (4). Anleggsflaten (5) blir ofte pålagt en hardsveis i anleggsområdet for kjettingen for å redusere slitasjen på kabelaren. Kabelarene har en f ler kantet (6) utsparing som passer til drivakslingen (7). Som følge av stor kraftoverføring under håndtering av ankerkjetting kan det forekomme flyt i metallet mellom kabelar utsparing og drivaksling som medfører utfordringer med å løsne kabelaren fra drivakslingen. Fig. 2 viser dekks arrangement slik de er i dag på en ankerhåndterings båt med kabelarene (8,9) montert på siden av ankerhåndteringsvinsjen (10). Drivakslingen (7) til kabelar på ankerhåndteringsvinsjen kan ha forskjellige løsninger oftest i forlengelse av hovedakslingen til to eller flere av tromlene (11). Fig. 3 viser dekks arrangement på en ankerhåndterings båt med kabelarene (12,13) er montert i senter av ankerhåndteringsvinsjen (10a

). Dette arrangementet er et foretrukket alternativ der båtbredden er stor og vinkelen for kjetting fra inntrekkingspunkt aktre skip til sidemontert kabelarer gir utfordringer med redusert område for dekkslast samtidig med økt slitasje på kjetting og kabelar.

Fig. 4a

viser et snitt gjennom kjetting inntrekning anordningen (14) som består av en ramme (15) eller fundament, kabelar (1), drivaksling (7), hoved hjul (16), hydraulisk alternativt elektrisk motorer (17), bremse anordning (18) og hydrauliske sylindre (19) for skifte av kabelarer. Kabelarene skiftes ved at låse arrangement (20) som er festet til drivaksling (7) løses og hydrauliske sylindrane (19) presser på kabelaren (1) og frigjør denne fra drivakslingen(7). Kjetting inntreknings anordningen (14) består av en ramme (15) som kan plasseres fritt på dekket eller montert i underkant av dekket (21) slik at bare kabelaren er synlig fra dekket, som vist her. Kjetting inntrekning anordningen (14) har påmontert hydrauliske eller elektriske drivmotorer (17) antall tilpasset hivekraft og hastighet. Drivmotorene opererer via tannhjul (22) et hovedhjul (16) som er påmontert drivaksling (7) som i øvre del har en flere kant (23) som kabelaren (1) passer til og som overfører kraften til kjettingen. Drivmotorene (17) har påmontert brems (24) som ved stopp holder kabelaren (1) i låst stilling og sikrer at en har kontroll på kjettingoperasjonen. Kabelaren (1) er sikret til drivakslingen med en topp plate (20) som sikrer kjettingen å arbeide seg på utsiden av kabelar lommene og komme fri fra kabelaren. Mellom drivmotorene (17) og tannhjulsinngrep (22) til hovedhjul (16) er det en kobling (25) som blir aktivisert ved frikobling og nødutløsning av kjettingen. Anordningene har en ekstra bremse anordning (18) som virket direkte på kabelaren (1) ved at den er mekanisk forbundet gjennom drivakslingen (7).

Fig. 4b viser anordningen sett ovenfra med et ledehjul (26) som sikrer at kjettingen får kjettingomslutning som kreves.

En kjetting av river (27) sikrer at kjettingen blir frigjort fra kabelaren etter inntrekking. En nødstopp bøyle (28) er plassert foran kabelaren og stopper operasjonen om den blir aktivert slik at personell ikke kan bli skadet av kjettinginntrekking maskinen. Nødstopp er i tillegg plassert på strategiske plasser på skipet og tilkoblet skipets nødstopp for ankerhåndterings vinsj og dekks operasjoner. Fig.5 viser dekks arrangement på en ankerhåndterings båt der en viser noen alternative plasseringer for en eller flere kjetting inntrekning anordninger. Løsning med å plassere kjetting inntrekning anordningen i senter på skipet (29) oppnå en funksjonalitet ved at kabelaren kan opereres i begge kjøreretninger og fordele kjettingen til kjetting lagrings kasser (30) på hver av skipets sider. Kjetting inntrekning anordning (31,32) plassert på hver side av skipet. Plassert vertikalt (33,34) på hver side av skipet. Plassering av kjetting inntrekning anordningen til aktre del av skipet (35,36,) vil frigjøre store deler av fremre dekk samtidig som kjettingen vil bli transportert fremover på dekket ubelastet som er en sikker løsning for dekksmannskapet. Tauepinnene (37,38) vil ved en slik løsning få påmontert en lederull(39) for kjettingen slik den kjøres over hekkrullen (40) passerer lederull (39) før inngrep i kabelar (1) på anordningen (14). Alternativt ekstra tilpasset ledehjul for formålet. Fig. 6 viser anordningen (14) og en trommel (41) montert på toppen av kabelaren (1). Trommel (41) trekker ved bruk av vire påmontert trommel kjetting fra lagringskasser frem til kabelarinngrepet ved utsetting av kjetting og trekker ubelastet kjetting frem til kabelaren før innhiving av kjetting. Trommel (41) kan også erstattes med en kabelar slik en får to kabelarer over hverandre for håndtering av forskjellig kjetting dimensjon. Fig. 7 viser tverrsnitt av en lagrings kasse for kjetting (30). Disse blir arrangert med en kjetting trakt (42) i toppen slik at kjettingen kan løpe fritt utav kassene i stor hastighet. Fig.8 viser dekks arrangement på et ankerhåndterings skip der kabelarene er fjernet fra ankerhåndteringsvinsjen og erstattet med kjetting inntrekning anordning (14). Vinsjens trommel lengder kan da økes vesentlig slik ankerhåndteringsvinsjen (43) får økt kapasitet som er viktig når en opererer på store vanndyp. Fig. 9 viser et plattform forsynings skip eller tilsvarende skip der anordningen (14) er plassert på dekket som en separat enhet som da gjør at båten kan forut legge kjetting eller trekke inn kjetting med begrenset hivekraft. En demonterbar rull (44) blir montert akter på skipet slik at kjettingen kan trekkes inn fri fra skroget, alternativt det blir installert en enkel hekkrull (45). Kjetting omslutning sikres ved ledehjulet (26) er plassert slik en får 180 grader omslutning. Kjettingen kan lagres på dekket eller i skipets andre lagringsmuligheter også bulktanker som tilpasses. Et nytt lagrings system på dekket (46) er vist på hver side av skipet der en kjetting fordelings anordning (47) kan kjøres montert på skipets rekke med skinner og fremdrift som fordele kjettingen langskips og tverrskips med sylindre montert på anordningen (47). Lagringsrekker (48) kan monteres manuelt på dekket eller ligge parkert på dekket eller under dekk slik at hydrauliske sylindre løfter de opp i vertikal stilling. Fig. 10 viser tverrsnitt av dekket på et plattform forsynings skip med indre (49) og ytre (50) skipsrekker. Kjetting fordelings anordningen (47) har en roterende kjetting kabelar som fordeler kjettingen langskips, kabelaren kan ved bruk av sylindre bevege seg tverrskips. Lagringsrekke (48) er her vist der den er lagret inntil indre skipsrekke og ved bruk kjøres ut på dekket ved hjelp av sylindre (51). Lagringsrekken må om den får stor høyde påmonteres sikrings støtter låst i dekket. På denne måten kan et plattform forsyningsskip øke sin

Claims (1)

1. Anordning ved en frittstående uavhengig kjetting inntrekning anordning (14) på flytende fartøy. Anordningen,karakterisert veden frittstående enhet som plasseres i sin helhet oppe på dekket alternativt plassert under dekk slik at kun kabelar inntrekkingen er synlig på dekket. Anordningen omfatter elektriske eller hydrauliske drevenheter( 17) som opererer inn mot et felles hoved hjul (16) mekanisk forbundet med drivakslingen (7) som overfører vrimoment til kabelaren(l) montert på toppen av hovedakslingen. Drivakslingen (7) har en flerkantet bearbeidet øvre del som er tilpasset kabelarene for overføring av kraften. Anordningen har to separate fjernopererte bremsesystemer. Bremse (24) montert på drivmotorene (17) og ekstra brems (18) dette for å øke sikkerheten og tilfredsstille krav om to uavhengige bremsesystem. Drivenhetene er fjernstyrt med uavhengig trinnløs regulert hastighet og hivekraft.

2. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat fjernopererte hydrauliske sylindre (19) skyver og løsner kabelaren (1) etter at platen (20) er løsnet manuelt.

3. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat topp platen (20) har tilstrekkelig diameter og styrke som hindrer kjettingen å komme fri fra kabelar (1).

4. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat et nødstopp arrangement (28) er plassert foran kjetting innløp til kabelaren og hindrer personell eller gjenstander komme inn i kabelaren.

7. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat kjettingen kan nødutløses og tilfredsstille krav til dette i henhold til gjeldende regelverk ved at drivmotorene (17) og bremser (24) kan frikobles ved kobling (25) og den andre bremsen (18) også kan frikobles. Nødutløsning av kjettinginntrekking kombineres og samordnes med andre nød funksjoner på vinsjenheten.

8. Anordning i samsvar med krav 7,karakterisert vedat lagrings kasser for kjetting (30) er arrangert ved en konisk trakt (42) som sikrer kjettingen får rause sikkert ut ved en nødutløsning.

9. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat ankerhåndteringsvinsjen får nye konstruksjons alternativ som gir økt kapasitet for vire og trosse alternativt og mulighet å øke antall tromler.

10. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat et plattform forsynings skip eller annet skip får installert anordningen og derved kan få en tilleggsfunksjon for operasjon av denne type skip og kan gjennomføre lettere kjetting operasjoner som forut legging og inntrekning av oppankrings kjetting.

11. Anordning i samsvar med krav 1og10karakterisert vedat et kjetting lagrings anordning (48) arrangeres på hver side av skipet og en kjetting fordelings anordning (47) fordeler kjettingen på skipet lenge slik at kjettingen blir lagt i flere lag tverrskips og over hverandre.

12. Anordning i samsvar med krav 1,10 og 11karakterisert vedat et kjetting lagrings anordning (48) arrangeres inntil indre rekke (49) når den ikke er i bruk og ved bruk har hydraulisk eller elektriske opererte sylindre kjører anordningene tverrskips.