NO143419B

NO143419B - DEVICE CABLE INHIBITION AND REMOVAL FOR A LIQUID CONSTRUCTION

Info

Publication number: NO143419B
Application number: NO751819A
Authority: NO
Inventors: Terry Petty; Carmon R Costello; John L Bell; Mark A Childers; Gude P Rao
Original assignee: Ocean Drilling Exploration
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1980-11-03
Also published as: JPS5712717B2; DK240075A; SE7506220L; GB1492227A; FI59368C; IT1035907B; FI751571A; AU8172475A; FR2275355B1; DK142405B; DE2523961C2; NL7506397A; US3912228A; JPS517692A; FI59368B; NO751819L; FR2275355A1; DE2523961A1; DK142405C; SE406891B

Description

Denne oppfinnelse vedrører en anordning for inn- og uthaling av fortøyningskabel for en flytende konstruksjon, hvor kabelen omfatter en vaierline, en kjetting og et skjøteledd mellom linen og kjettingen, og hvor anordningen omfatter en tvangsdreven kabeltrommel og et tvangsdrevet kjettinghjul samt en under kabeltrommelen beliggende kjettingkasse for oppsamling av kjettingen. This invention relates to a device for hauling in and out of mooring cable for a floating structure, where the cable comprises a cable line, a chain and a joint between the line and the chain, and where the device comprises a forced-driven cable drum and a forced-driven chain wheel as well as a chain box located below the cable drum for collecting the chain.

Ettersom fralandsboringsvirksomheter stadig utvides til farvann utenfor kontinentalsokkelen, finnes et økende behov for fortøyningsanordninger som er særlig egnet til å brukes på dypt vann over 300 m. Mens en fortøyningskabel som utlukkende består av en forholdsvis kort kjetting, er meget fordelaktig hva for-tøyning angår, er en fortøyningskabel som utelukkende består av en lang kjetting, ufordelaktig på flere måter. En slik fortøy-ningskabel krever en betydelig større og tilsvarende forsterket kjettingkasse og kjettingen inntar altfor steil vinkel i nærheten av vannflaten med den dermed følgende reduksjon av den gjenoppret-tende eller utjevnende kraft i horisontalretningen. As offshore drilling operations are constantly expanding into waters outside the continental shelf, there is an increasing need for mooring devices that are particularly suitable for use in deep water above 300 m. While a mooring cable that consists exclusively of a relatively short chain is very advantageous as far as mooring is concerned, is a mooring cable consisting exclusively of a long chain, disadvantageous in several ways. Such a mooring cable requires a significantly larger and correspondingly reinforced chain box and the chain takes up an excessively steep angle near the water surface with the consequent reduction of the restoring or equalizing force in the horizontal direction.

Forankrings- og fortøyningsanordninger er kjent i forskjel-lige utførelser. Ifølge US patent 3 300 187 er et fartøy utstyrt med ankerkjetting med kjettinghjul og adskilte vinsjer for vaierline med to tromler med separat drift. Fra norsk patent 135 743 er tidligere kjent at en forankringskabei kan omfatte en vaierline, et skjøteledd og en kjetting. Et kjettingspill med kjettingshjul drives fra en passende motor og kjeden fra kjettinghjulet går ned i en kjettingkasse. For oppvikling av vaieren er det anordnet en vinsjdrevet trommel. Riktig overføring av vaieren til trommelen sikres ved hjelp av en spesialkoblingsanordning. I norsk patent-søknad 4660/73 er en innhalingsanordning for ankerkjetting beskre-vet omfattende et hovedankerspill med et hovedkjettinghjul og i det minste en kjettingkasse. Et hjelpekjettinghjul er anordnet over kjettingkassen og er i inngrep med et mellomliggende parti av kjettingen og er utstyrt med en egen drivmotor for å holde det mellomliggende kjettingparti under konstant stramming uavhengig av hovedkjettinghjulets bevegelse. Anchoring and mooring devices are known in various designs. According to US patent 3,300,187, a vessel is equipped with an anchor chain with sprockets and separate winches for cable line with two drums with separate operation. From Norwegian patent 135 743 it is previously known that an anchoring cable can comprise a cable line, an extension joint and a chain. A chain winch with sprocket is driven from a suitable motor and the chain from the sprocket descends into a chain case. A winch-driven drum is provided for winding up the wire. Correct transfer of the wire to the drum is ensured by means of a special coupling device. In Norwegian patent application 4660/73, a hauling device for anchor chain is described comprising a main anchor windlass with a main chain wheel and at least one chain box. An auxiliary chain wheel is arranged above the chain case and engages with an intermediate part of the chain and is equipped with a separate drive motor to keep the intermediate chain part under constant tension regardless of the movement of the main chain wheel.

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en anordning av den innledningsvis nevnte art, som er særlig egnet til bruk med fortøyningskabler for dypt vann, f.eks. over 30 0 m og som sikrer kontinuerlig funksjon under innhaling og uthaling uten at det er nødvendig å bryte forbindelsen mellom vaierlinen og kjettingen. Denne hensikt er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at kabeltrommelen og kjettinghjulet har et felles drivverk for samtidig eller uavhengig drift av trommelen og hjulet og at en løsski-ve for kabelen er anordnet mellom drivverket og kjettingkassens bunn, idet kabelbanen strekker seg utenfra over kjettinghjulet og nedover mot og rundt løsskiven og opp til trommelen. The purpose of this invention is to provide a device of the nature mentioned at the outset, which is particularly suitable for use with mooring cables for deep water, e.g. over 30 0 m and which ensures continuous function during hauling in and hauling out without it being necessary to break the connection between the cable and the chain. According to the invention, this purpose is achieved in that the cable drum and sprocket have a common drive for simultaneous or independent operation of the drum and wheel, and that a loose disc for the cable is arranged between the drive and the bottom of the sprocket, the cable path extending from the outside over the sprocket and downwards towards and around the loose disc and up to the drum.

Når fortøyningskabelen gis ut, forblir linetrommelen (kabeltrommelen) til å begynne med stasjonær og kjettinghjulet tvinges til å rotere til kjettingen i sin helhet er løpt ut av kjettingkassen. Når vaierlinen deretter danner en løkke rundt den indre skive,utsettes linen for strekk,linetrommelen bringes til å rotere, mens krafttilførselen til kjettinghjulet kobles fra.Vaierlinen går rundt den indre skive,over kjettinghjulet som nå bare virker som en ledeskive for vaierlinen,og deretter overbord.Således følger vaierlinen uten avbrudd langsetter kjettingens bane langs omkrets-partiene av fortøyningsanordningens roterende innretninger. When the mooring cable is released, the line drum (cable drum) initially remains stationary and the sprocket is forced to rotate until the chain is completely run out of the chain box. When the wire rope then forms a loop around the inner sheave, the rope is subjected to tension, the rope drum is made to rotate, while the power supply to the sprocket is disconnected. The wire rope goes around the inner sheave, over the sprocket which now only acts as a guide pulley for the wire rope, and then Overboard. In this way, the cable line follows the path of the chain without interruption along the circumferential parts of the mooring device's rotating devices.

Når fortøyningskabelen tas inn,tas linen opp ved at linetrommelen tvinges til å rotere i motsatt retning og linen vikles opp på trommelen til skjøteleddet akkurat passerer den indre skive. På dette tidspunkt stanses linetrommelen og bare kjettinghjulet drives for dreining for fullstendig opptaking av kjettingen som da kan stues ned i kjettingkassen. Fra det øyeblikk skjøteleddet har passert kjettingtrommelen og til det øyeblikk at skjøteleddet har nådd sin hvilestilling bak den indre skive,kraftdrives både linetrommelen og kjettingtrommelen. When the mooring cable is taken in, the line is taken up by forcing the line drum to rotate in the opposite direction and the line is wound onto the drum until the joint just passes the inner sheave. At this point, the line drum is stopped and only the chain wheel is driven to turn for complete pick-up of the chain, which can then be stowed in the chain box. From the moment the joint has passed the chain drum and until the moment the joint has reached its resting position behind the inner disk, both the line drum and the chain drum are powered.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksem-pel under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser en anordning ifølge oppfinnelsen med kjettingen stuet ned i anordningens kjettingkasse og vaierlinens for-ende og skjøteleddet i stilling like foran innerskivens ytre omkrets. Fig. 2 ligner fig. 1, men viser kjettingen etter at den er ført helt ut av kjettingkassen og kjettinghjulet har begynt å legge ut vaierlinen ettersom skjøteleddet har passert kjettinghjulet, og fig. 3 viser stillingen når kjettingen og skjøteleddet og linens fremre del har forlatt anordningen og befinner seg utenfor en ytre ledeskive på utsiden av konstruksjonen. The invention shall be explained in more detail by means of an example with reference to the drawing, where: Fig. 1 shows a device according to the invention with the chain stowed in the device's chain box and the front end of the cable line and the extension joint in a position just in front of the inner disc's outer circumference. Fig. 2 is similar to fig. 1, but shows the chain after it has been led completely out of the chain case and the sprocket has begun to lay out the cable line as the joint has passed the sprocket, and fig. 3 shows the position when the chain and the extension link and the front part of the line have left the device and are outside an outer guide disk on the outside of the structure.

Fortøyningsanordningen ifølge oppfinnelsen er på tegningen betegnet med 12 og er innrettet til fortøyning eller for-ankring av en konstruksjon som flyter i vannet og er hensiktsmessig anbragt i eller på en passende bærer, såsom en søyle eller et fortøynings- eller forankringstårn 10. Anordningen 12 omfatter en fortøyningskabel 14 som består av en vaierline 16, en kjetting 18 og en forbinder 20 som forbinder linen sikkert med kjettingen. Forbinderen kan være av en kjent type. The mooring device according to the invention is denoted by 12 in the drawing and is designed for mooring or anchoring a structure that floats in the water and is suitably placed in or on a suitable carrier, such as a pillar or a mooring or anchoring tower 10. The device 12 comprises a mooring cable 14 which consists of a cable line 16, a chain 18 and a connector 20 which connects the line securely to the chain. The connector may be of a known type.

Linen 16 er viklet på den sylindriske omkrets av en linetrommel 22 som er dreibart anbragt på en aksel 24. Trommelen 22 er anordnet høyere enn en kjettingkasse 26 hvori kjettingen 18 stues ned. En vinsjkjettingtrommel eller et kjettinghjul 28 er anordnet dreibart på en aksel 30 og fortrinnsvis i nærheten The line 16 is wound on the cylindrical circumference of a line drum 22 which is rotatably mounted on a shaft 24. The drum 22 is arranged higher than a chain box 26 in which the chain 18 is stowed. A winch chain drum or chain wheel 28 is arranged rotatably on a shaft 30 and preferably in the vicinity

av linetrommelen 22. Videre omfatter anordningen en utenfor of the line drum 22. Furthermore, the device comprises an outside

kjettinghjulet anordnet ledeskive 32 som roterer om en aksel 34 anbragt i en ytre knekt 35 beliggende på utsiden av fortøynings-tårnet 10 og nedenfor kjettinghjulet 28. the sprocket has a guide pulley 32 which rotates about a shaft 34 placed in an outer jack 35 located on the outside of the mooring tower 10 and below the sprocket 28.

I samsvar med et viktig trekk ved denne oppfinnelse er en innerskive 36 anordnet i, på toppen.av, eller nedenfor kjettingkassen 26. Skiven 36 er dreibart anbragt på en aksel 38. Skiven 36 har et spor langs omkretsen, slik at den uten avbrudd og i rekkefølge kan føre i den ene eller den andre retning.kjettingen 18, forbinderen 20 og linen 16. Det er å foretrekke å plassere skiven 36 i tilstrekkelig stor avstand nedenfor trommelen 22 for å sikre de riktige vinkler mellom skiven og linetrommelen og i tilstrekkelig avstand fra et vertikalt plan som passerer linetrommelens 22 aksel 24. En annen passering kan også brukes så lenge linen holdes i kontinuerlig kontakt med skiven 36 In accordance with an important feature of this invention, an inner disc 36 is arranged in, on top of, or below the chain case 26. The disc 36 is rotatably mounted on a shaft 38. The disc 36 has a groove along the circumference, so that it without interruption and in order can lead in one or the other direction. the chain 18, the connector 20 and the line 16. It is preferable to place the disk 36 at a sufficiently large distance below the drum 22 to ensure the correct angles between the disk and the line drum and at a sufficient distance from a vertical plane passing the shaft 24 of the line drum 22. Another pass can also be used as long as the line is kept in continuous contact with the sheave 36

når hele kjettingen befinner seg i kassen. when the entire chain is in the box.

Med uttrykket "innerskive" som brukt i denne beskrivel-se menes således en skive som er hensiktsmessig plassert i for-hold til de andre komponenter i fortøyningsanordningen 12 inklu-sive kjettingkassen 26, linetrommelen 22 og kjettinghjulet 28. Den hensiktsmessige plassering av skiven 36 kan omfatte enhver plassering som gjør det mulig at skiven kan utføre den påtenkte funksjon mellom kjettinghjulet 28 og trommelen 22. The term "inner sheave" as used in this description thus means a sheave that is appropriately placed in relation to the other components of the mooring device 12 including the chain box 26, the line drum 22 and the sprocket 28. The appropriate placement of the sheave 36 can include any location that enables the washer to perform its intended function between the sprocket 28 and the drum 22.

Det er også ønskelig å plassere linetrommelen 22 og kjettinghjulet 28 nær hverandre slik at de kan drives fra en enkelt kraftdrivenhet 40 og styres fra en styreenhet 42 som kan drive akslene 24 og 30 samtidig eller hver for seg. It is also desirable to place the line drum 22 and the sprocket 28 close to each other so that they can be driven from a single power drive unit 40 and controlled from a control unit 42 which can drive the shafts 24 and 30 simultaneously or separately.

Når fortøyningsanordningen 12 ifølge oppfinnelsen ikke er i drift,, ligger kjettingen 18 stuet opp i kjettingkassen 26 med sin fremre ende lagt over kjettinghjulet 28 og under ledeski-ven 32 (fig. 1). Vaierlinen 16 er da helt oppviklet på trommelen 22. When the mooring device 12 according to the invention is not in operation, the chain 18 is stowed in the chain box 26 with its front end laid over the sprocket 28 and under the guide disc 32 (Fig. 1). The cable line 16 is then completely wound on the drum 22.

Når anordningen skal brukes, festes kjettingens fremre ende til et anker (ikke vist) eller en gjenstand som ønskes for-ankret. Kjettinghjulet 28 dreies i urviserens retning til "hele kjettingen 18 er ute av kjettingkassen 26. Linen danner da en bunnløkke rundt innerskiven 36 (fig. 2). Når dette skjer, tvinges både trommelen 22 og kjettinghjulet 28 til å rotere samtidig i retning med urviseren med den følge at linen 16, kjettingen 18 og forbinderen 20 beveger seg etter hverandre over de forskjelli-ge komponenter av anordningen. When the device is to be used, the front end of the chain is attached to an anchor (not shown) or an object that is desired to be anchored. The sprocket 28 is turned in a clockwise direction until the entire chain 18 is out of the chain case 26. The line then forms a bottom loop around the inner disc 36 (fig. 2). When this happens, both the drum 22 and the sprocket 28 are forced to rotate simultaneously in a clockwise direction with the result that the line 16, the chain 18 and the connector 20 move one after the other over the different components of the device.

Når fortøyningskabeien eller forankringskabelen 14 befinner seg i den på fig. 3 viste stilling, er kjettingen fullstendig nedsenket i vann mens vaierlinen strekker seg fra forankrings-tårnet 10 ned til en ønsket dybde. Linen danner da en hensiktsmessig forankringsvinkel 41 med horisontalen som er betydelig mindre enn den vinkel forankringskabelen ville ha antatt om den bare besto av kjetting. Jo mindre vinkelen 41 er, desto større er den horisontale komponent i gjenopprettingskraften tilveie-" bragt ved forankringsanordningen 12. When the mooring cable or anchoring cable 14 is in the one in fig. 3 shown position, the chain is completely submerged in water while the cable line extends from the anchoring tower 10 down to a desired depth. The line then forms an appropriate anchoring angle 41 with the horizontal which is considerably smaller than the angle the anchoring cable would have assumed if it consisted only of chain. The smaller the angle 41 is, the greater the horizontal component of the restoring force provided by the anchoring device 12.

For opptaging av forankringskabelen gjentas den omtal-te fremgangsmåte i omvendt rekkefølge, dvs. at linetrommelen 22' og kjettinghjulet 28 dreies mot urviserens retning til forbinderen 20.er kommet ned i kjettingkassen 26 og fortrinnsvis forbi innerskiven 36 (fig. 1). På dette tidspunkt stanses linetrommelen 22 og bare kjettinghjulet 28 dreies til kjettingen 18 er stuet ned i kjettingkassen 26 med bare kjettingens fremre ende forløpende forbi den ytre ledeskive 32. For taking up the anchoring cable, the mentioned procedure is repeated in reverse order, i.e. that the line drum 22' and the sprocket 28 are turned in a clockwise direction until the connector 20 has reached down into the chain case 26 and preferably past the inner sheave 36 (fig. 1). At this point the line drum 22 is stopped and only the sprocket 28 is turned until the chain 18 is stowed in the chain box 26 with only the front end of the chain running past the outer guide plate 32.

Fordelen ved utførelsen ifølge oppfinnelsen er bl.a. at det ikke er nødvendig å lage og bryte en forbindelse mellom linen 16 og kjettingen 18 hver gang forankringsledningen 14 legges ut eller tas inn. Plasseringen av innerskiven- 36 på innersiden eller i nærheten av kjettingkassen 26 tillater en ordnet overfø-ring fra kjetting til line og omvendt. Hele forankringskabelen 14 kan styres fra en enkelt styreenhet 40. The advantage of the design according to the invention is i.a. that it is not necessary to make and break a connection between the line 16 and the chain 18 every time the anchoring line 14 is laid out or taken in. The location of the inner disc 36 on the inside or near the chain case 26 allows an orderly transfer from chain to line and vice versa. The entire anchoring cable 14 can be controlled from a single control unit 40.

Claims

Device (12) for hauling in and out of mooring cable (14) for a floating structure, where the cable comprises a cable line (16), a chain (18) and an extension link (20) between the line and the chain, and where the device comprises a force-driven cable drum (22) and a force-driven chain wheel (28) as well as a chain box (26) located below the cable drum for collecting the chain, characterized in that the cable drum (22) and the chain wheel (28) have a common drive mechanism (40) for simultaneous or independent operation of the drum and the wheel and that a loose disk (36) for the cable is arranged between the drive and the bottom of the chain case (26), the cable path extending from the outside over the chain wheel (28) and down towards and around the loose disk (36) and up to the drum (22) ).