Een quasi-statische computer simulatie betreffende het tewaterlaten van een offshore jacket van een drijvende ponton LAUNCH

EEN QUASI -STATI SCHE COMPUTER-SIMULATIE BETREFFENDE HET TEWATERLATEN VAN EEN OFFSHORE-JACKET VAN EEN DRIJVENDE

PON-TON. (LAUNCH")

Prof.ir.J.A. Korteweg Ing.A. Goeman

Rapport no. 729

November 1986

Deift University of Technology

Ship Hydromechanics Laboratory Mekelweg 2

2628 CD Deift The Netherlands Phone 015 - 78 68 82

Inhoud

Samenvatting

Inleiding

Beknopte beschrijving, werkwijze en resultaten (uitvoer) van het computerprogramma ,,LAUNCH".

Beperkingen en benaderingen van het programma

Jacketconfiguraties

Pontonposities

Invoergegevens van het programma

Uitgewerkt voorbeeld

Gebruikte symbolen

Sainenvatting

In dit rapport wordt een beschrijving gegeven van een corn-puterprogramma ,,LAUNCH" genaamd, dat het tewaterlaten van

een offshorejacket van een drijvende ponton simuleert. Daarbij worden - met behuip van een quasi-statische be-schouwingswijze - de evenwichtsstanden van ponton en jacket tijdens de tewaterlating bepaald en de optredende krachten berekend. De evenwichtsstanden worden bepaald op basis van tussenstanden van de jacket t.o.v. de ponton, waarbij elke gewenste mate van detaillering kan worden verkregen.

Tevens warden bepaald: de situatie waarbij de jacket juist het water raakt, het moment waarop het kantelen van de

jacket op de kantelarmen optreedt, de maximum diepgang van de jacket, de maximum kracht op de kantelas van de ponton en de grootste uitslaghoek van de kantelarmen tijdens het tewaterlatingsproces.

Inleiding

Gedurende de laatste decennia zijn de offshore-activiteiten op de wereldzeeën in verband met het zoeken en winnen van olie en gas aanmerkelijk toegenomen. De thans optredende stagnatie lijkt daarbij van voorbijgaande aard te zijn. Een groot aantal vaste produktieplatformen is in de afgelo-pen tijd op zee geinstalleerd, sommige in waterdiepten van 300 m en meer. Deze platformen bestaan uit een dekconstruc-tie, ondersteund door een stalen vakwerktoren, de ,,jacket". De jacket is een stijve _{constructie bestaande uit stalen}

pijpen, waarvan de hoofdkolommen op de zeebodem worden be-vestigd d.m.v. heipalen.

De jacket wordt als regel in liggende toestand aan land ge-construeerd, op een bak of ponton geschoven, naar de juiste offshorelokatie gesleept en daar te water gelaten. (zie fig. 1)

Na de tewaterlating wordt de jacket rechtopgezet met behulp van een kraan, door middel van het ballasten van de con-structie of met behulp van tijdelijk aangebrachte ballast-tanks.

Het te water laten van de jacket is een belangrijke stap in het ontwikkelen van een olie- of gasveld en daarom worden vooraf uitgebreide modelproeven uitgevoerd om een veilig verloop van de operatie te garanderen.

[l][2][3][4J[51[8][91[l0]

SIn

dit rapport wordt een eenvoudig en snel

computerprogram-ma beschreven, waarmee de tewaterlating van een jacket op pseudo-statische wijze met behulp van een tafelcomputer kan worden gesimuleerd. Dit programma is bedoeld voor een eerste beoordeling van de uitvoerbaarheid van een dergelijke operatie, voor het verkrijgen van inzicht in het evenwicht van ponton en jacket en in de optredende krachten gedurende de diverse stadia van de tewaterlating.

S

van een drijvende ponton.

2. Beknopte beschrijving, werkwijze en resultaten (uitvoer) van het computerprograinma ,,LAUNCH".

Het computerprogramma ,,LAUNCH" beschrijft _{het proces van} tewaterlating van een offshore-jacket van een drijvende ponton, vanaf het moment waarop de ponton de plaats van be-stemming heeft bereikt tot het moment waarop de jacket de ponton verlaat.

Het computerprogramma is geschreven voor een Hewlett

-Packard 9825 A Calculator, de programmeertaal _{is HPL (Hewlett} - Packard Language).

Vanuit hydrostatisch oogpunt kunnen in het tewaterlatings-proces 3 duidelijk verschillende fasen worden onderscheiden:

(zie fig.2)

Fase I: De jacket schuift of glijdt _{over de} afloopba-nen van de ponton, zonder dat de jacket water verplaatst of kantelt op de kantelarmen.

In deze fase kan de jacket worden beschouwd als een gewicht dat met kleine intervallen over de afloopbanen van de ponton wordt ver-schoven.

Het programma berekent bij elke gewenste stand van de jacket t.o.v. de ponton de grootheden die in tabel 1 (bl.7) zijn aangegeven.

Het eindpunt van deze fase wordt bereikt zodra de jacketkolommen - ten gevolge van de toene-mende trim van de ponton en/of ten gevolge van het steeds verder naar buiten schuiven van de

jacket - het wateropperviak raken. Op dat moment treedt fase II in.

Het programma bepaalt op het moment dat de ko-lommen het wateroppervlak raken de exacte stand van de jacket t.o.v. de ponton (L) en berekent daarbij de uitvoergegevens van tabel 1 , bl.7.

FASE I

FASE III

Fase II: De jacket schuift of glijdt over de afloopba-nen van de ponton en verplaatst water. Eén of meer kolommen bevindt zich gedeeltelijk onder water, zodat er een opwaartse kracht ontstaat. Kantelen van de jacket vindt in deze fase

echter (nog) niet plaats.

Bij elke gewenste stand van de jacket t.o.v. de ponton worden de grootheden aangegeven in

tabel 1, bz.7 berekend en uitgevoerd.

Het programma controleert in deze fase boven-dien of er gevaar bestaat dat de jacket door de toenemende opwaartse kracht van de af

loop-banen wordt gelicht. Zodra dit

ongewenstever-schijnsel optreedt wordt het signaal gegeven: ALARMI JACKET DRIJFT OP!

Het eindpunt van deze fase wordt bereikt zodra de jacket gaat kantelen. Als kantelen wordt gesignaleerd berekent het prograrnma de exacte stand van de jacket t.o.v. de ponton (L) waar-bij kantelen optreedt en berekent daarwaar-bij de uitvoergegevens van tabel 2, bl.8.

Fase III: In deze fase glijdt de jacket in gekantelde

toestand langs de kantelarmen met een

van-ërende hoek ten opzichte van het wateropper-viak en een toenemende opwaartse kracht. Het evenwicht van ponton en jacket wordt in belangrijke mate bepaald door de vertikale kracht op hart-as kantelarmen en de hoogte van de kantelas boven het wateroppervlak. De jacket is a.h.w. verend ondersteund, zodat het evenwicht van jacket en ponton als ,1sta-tisch onbepaald" moet worden behandeld.

Bij elke stand van de jacket t.o.v. de ponton - aangegeven door de af stand L - worden de

grootheden vermeld in Tabel 3, bl.9 _berekend en uitgevoerd.

Het eindpunt van deze fase wordt bereikt _als het boveneinde van de kolommen van de jacket hart-as kantelarmen van de ponton heeft be-reikt of L = 0.

Maximale waarden tijdens de tewaterlating.

Ten slotte worden door het programma nag een drie-tal bere-keningen uitgevoerd betreffende:

de maximum diepgang van de jacket tijdens de

tewaterla-ting :

H8]max.

Deze is van belang am schade aan de jacket door _{staten op} de zeebodem te voorkomen.

Deze maximum diepgang wardt berekend op basis van hydrosta-tisch evenwicht. Met ,,doorschieten" _{van de jacket naar} gro-tere diepte wardt geen rekening gehouden.

de maximum kracht op de kantelas van de pantan tijdens de tewaterlating : P[5] _max

Deze is van belang voor de sterktecontrôlLe _{van de} kantel-armen, de kantelas en de langsscheepse sterkte _{van depantan.}

de maximum uitslaghoek van de kantelarmen van de panton tijdens de tewaterlating : _'max

Deze is van belang am te beaordelen of huip-kantelarmen moeten warden toegepast.

De hierbaven genaemde maximale waarden warden door het com-puter programma ,,LAUNCH" berekend en uitgevaerd valgens Tabel 4, bl.10.

Tabei 1. Berekeningsresuitaten van Fase I en Fase II (uit-voer).

UITVOER VAN HET PROGRAMMA (PER L - WAARDE)

SYM-BOOL

OPMERKINGEN

Af stand hoekpunt Q van de jacket tot hart-as kantelarmen van de ponton

PONTON: ponton positie No.

L ----e T [i] T [2] L[8] V [2] H [3] H [4] H [5] H [6] H [7] P [6] P [7] P [8] EV% M% I t/m IV zie fig. 5 w -H N trimhoek diepgang achter diepgang voor

iengte v.h. viak onder water opwaartse kracht

af stand kantelas boven water

JACKET: af stand Q boven water af stand Z boven water af stand W boven water af stand U boven water

opwaartse kracht kolommen vi.I opwaartse kracht koiornmen vi.II opw. kr. koiommen hor. symm. vi. hoek hor. symm. vi. met wateropp.

CONTROLE EVENWICHT PONTON/JACKET-COMBIN:

proc. afwijking vert. evenwicht proc. afwijking momenten

evenw-8

Tabei 2. Berekeningsresuitaten bij kantelen (uitvoer). UITVOER VAN HET PROGRAMNA

(Op het moment van kantelen v.d. jacket)

SYM-BOOL

OPMERKINGEN

Jacket kanteit bij:

Af stand hoekpunt Q v.d. jacket tot hart kantelarmen v.d. ponton bij kanteien.

PONTON: ponton positie No.

L ----e T [1] T [2] L [8] V [2] H [3] p [5] H [4] H [5] H [6] H [7] p [6] P[7] P[8] A[20]

It/mlVzie

fig. 5 w r1 N trimhoek diepgang achter diepgang voor

iengte v.h. viak onder water opwaartse kracht

af stand kantelas boven water vert. kracht op kanteias

JACKET: af stand Q boven water af stand Z boven water af stand W boven water af stand U boven water

opwaartse kracht kolommen vi.I

opwaartse kracht koiommenvi.II

opw. kr. kolommen hor. symm. vi. hoek hor. symm. vi. met wateropp. CONTROLE EVENWICHT PONTON/JACKET-COMBIN:

proc. afw. vert. evenwicht proc. afw. momenten evenw. arm kanteimoment

9

Tabel 3: Berekeningsresuitaten van Fase III (uitvoer). UITVOER VAN HET PROGRAMMA

(PER L - WAARDE)

SYM-1300L

OPMERKINGEN

Af stand hoekpunt Q v.d. jacket tot hart-as kantelarmen v.d. ponton

PONTON: ponton positie No.

L ----e T [1] T [2] L[8] V [2] H [3] P [5] H [4] H [5] H [6] H [7] P[6] P[7] P[8] [H] P [i] I t/m IV zie fig.5 1) W trimhoek diepgang achter diepgang voor

iengte v.h. viak onder water opwaartse kracht

afst. kanteias boven het wateropp vert. kracht op kantelas

proc.afw. vert. evenwicht proc. afw. momenten evenwicht

JACKET: af stand Q boven water afstand Z boven water af stand W boven water af stand U boven water

opwaartse kracht koiornmenvl.I

opwaartse kracht koiommenvl.II

opw. kr. kolommen hor. symm. vi. hoek hor. symm. vi. met wateropp. afst. steunp. Sbovenhetwateropp. ondersteunende kracht kanteias proc. afw. vert. evenwicht proc. afw. momenten evenwicht

CONTROLE EVENWICHT PONTON/JACKET-COMBIN:

proc. afw. H/H [3]

10

-Tabel 4. Maximum waarden tijdens de tewaterlating (uitvoer). UITVOER VAN HET PROGRAMMA

Betreffende max. diepgang, max. kracht op de kantelas en max. uitslaghoek kantelarmen

OPMERKINGEN

Max. tijdens tewaterlating:

Max. diepgang: _{zie Fig. 8}

L = m. _{H[8]max =} m.

Max. kracht kantelas: _{zie Fig. 8}

L = m. _{[5]max = kN.}

Max. uitslag kantelarmen: _{zie Fig. 8}

T - - _ifi.

--

0

3. Beperkingen en benaderingen van het programma.

Ponton en jacket zijn beschouwd als één systeem, waar-bij de jacket kan schuiven over de afloopbanen van de ponton, resp. kan kantelen door middel van de kantel-armen aan de achterzijde van de ponton ( 2

vrijheids-graden).

Het evenwicht van de ponton/jacket-combinatie wordt beschouwd in het langsscheepse symmetrievlak op basis van hydrostatische overwegingen.

De dwarsscheepse stabiliteit van de combinatie wordt niet onderzocht, noch de eventueel optredende slagzij.

De ponton heeft een rechthoekige vorm. Een willekeurige hoeveelheid waterballast kan worden aangebracht met bijbehorend massa zwaartepunt in hoogte en lengte. De invloed van eventuele vrije vloeistofoppervlakken in de ballasttanks is buiten beschouwing gelaten.

In het programma is rekening gehouden met kantelarmen aan de achterzijde van de ponton, zonder beperking van de uitslaghoek van de kantelarmen.

Zgn. hulpkantelarmen zijn niet voorzien.

Wrijving in de lagers van de kantelarmen is verwaar-loosd.

De kracht op de kantelas tijdens Fase I en II wordt niet bepaald.

Met de stijfheid en sterkte van de ponton, de afloop-banen of de kantelarmen is geen rekening gehouden.

Aangenomen wordt dat de jacket op de gebruikelijke wijze te water wordt gelaten n.l. met het bovenviak het eerst te water.

De opdrijvende kracht van de jacket is berekend op ba-sis van de lengte en de diameter van de ondergedompel-de hoofdkolommen, ondergedompel-de secundaire kolommen en ondergedompel-de kolom-men in het horizontale symmetrieviak (zie Fig. 4). De diameter van de kolommen is constant aangenomen

12

-over het gehele ondergedompelde deel.

De opdrijvende krachten van het vakwerk, de diagonalen enz. zijn buiten beschouwing gelaten. De jacket is sym-metrisch ten opzichte van het langsscheeps- en

hori-zontaal syrnmetrievlak.

6. De opwaartse kracht van het ondergedompeld deel _van een kolom is berekend volgens onderstaande schets

(Fig. 3).

Het drukkingspunt is aangenomen op het midden van de lengte L[ ], in de hartlijn van de kolom.

[6

8]

Fig.3. Vereenvoudigde aannamen drukkingspunt kolom.

Het evenwicht en de stabiliteit van een vrij-drijvende jacket - nadat de tewaterlating heeft plaats gevonden -worden in het programma ,,LAUNCH" niet onderzocht.

13 -4. Jacket- conf iguraties.

Met het doel voor ogen dat het programma ,,LAUNCH" bruikbaar moet zijn voor jackets van uiteenlopende _{cant iguratie is in}

Fig. 4 _{een veel voorkomende uitvoering van een jacket} ge-schetst met enige varianten.

Tevens zijn in deze figuur enige termen en uitdrukkingen aangegeven die in dit rapport herhaaldelijk zullen worden gebruikt.

IA- aTIwwAS sdoqossbueq C H H

-

14 -)(JA- T1Ou1wAS

sdsbuuq

----//

'V

/

T \cL

/'/ //\

_I/lij

Ti t'PUo

-o

Fig.4. Jacket configuraties en maatvoering.

i:g

15 -5. Ponton-posities

Bij de uitwerking van de evenwichtsvergelijkingen wordt er rekening mee gehouden dat de ponton een aantal uiteenlopen-de posities kan aannemen.

Deze zijn in Fig. 5 _{voorgesteld met vermelding van de} be-langrijkste grootheden, die bij het evenwicht van de ponton een rol spelen en de bijbehorende maatvoering.

Elke pontonpositie kan in principe optreden gedurende Fase I, II of III.

Bij het evenwicht van ponton en jacket in Fase II kan nog een variant optreden van de pontonposities III en IV, n.1. de situatie waarbij het hoekpunt Q van de jacket zich

on-der water bevindt, d.w.z. H[4]<O. De desbetreffende

situ-aties zijn genoemd ponton/jacket positie V resp. VI; in de uitvoer zijn zij aangeduid met ponton pos.V, resp. VI. Elke pontonpositie geeft aanleiding tot een apart stel evenwichtsvergelijkingen.

I-4 I _afloophaari Poritonpositie I: OT[1]<D[11 ; _O<T[21<D[1] Pontonpositie II; O<T [1) (D 11) ; T [2] < 0 Pontonpositie III; T [1]) D [1) _{; T (2)<O}

-E

pontonpositie IV; T[1]>DE1] ; 0<T[21<D[1]

Fig.5. PontonpositieS en maatvoeriflq. 16

-k an t e 1 a_rm

17

-6. Invoergegevens van het

prograinma.

Voor het programma dienen de volgende gegevens te worden ingevoerd (voor verdere omschrijving zie 8. _Gebruikte sym-bolen).

JACKET: _{halve breedte van de jacket gemeten op} het grondvlak tussen de hartlijnen van de hoofdkolommen (m);

halve breedte van de jacket gemeten op het bovenvlak tussen de hartlijnen van de hoofdkolommen (m);

aantal hoofdkolommen van de jacket in vlak I, resp. in vlak II;

aantal secundaire kolommen van de jacket in viak I, resp. in viak II;

aantal kolommen in het horizontale sym-rnetrievlak van de jacket;

D [2] buitendiameter van de hoofdkolommen van

de jacket (m);

buitendiameter van de secundaire kolom-men van de jacket (m);

buitendiameter van de kolommen in het horizontale symmetrieviak van de jacket (m);

H [i] hoogte van de jacket (m);

H [2] af stand van het massazwaartepunt van de

jacket boven het grondvlak (m);

P _{gewicht van de jacket (kN).}

PONTON: B _{breedte van de ponton volgens de mal (m);}

C [4] _{coëfficiënt voor de waterverplaatsing van}

de ponton mci. huid en aanhangseis (t.o.v. de waterverpiaatsing voigens de mal;

PONTON/JACKET COMBINATIE EN ALGEMEEN:

18

-D[1] holte van de ponton volgens de mal (m);

af stand van de kantelas S boven malkant dek van de ponton (m);

afstand massazwaartepunt van de ponton boven de basislijn Cm);

D [9] afstand massazwaartepunt van het

bal-lastwater in de ponton boven de basis-lijn (m);

lengte van de ponton tussen de eind-schotten volgens de mal Cm);

at stand van de kantelas S vóór het ach-terschot van de ponton Cmalkant) Cm);

L [14] afstand massazwaartepunt ponton achter

het kielpunt K Cm);

L [151 at stand massazwaartepunt van het

bal-lastwater in de ponton achter het kiel-punt K Cm);

P[2] gewicht van de ponton CkN);

P [9] _{gewicht van het ballastwater in de}

pan-ton CkN).

D _{atstand van hart kolommen van vlak I van} de jacket boven de kantelas S van de ponton Cm);

N[1] atstand hoekpunt Q van de jacket tot hart-as kantelarmen van de ponton Cm);

versnelling van de zwaartekracht Cm/s2);

dichtheid van het water Ct/rn3);

G[6] maximum toelaatbaar foutpercentage bij de evenwichtsberekeningen C%).

19 -7. Uitgewerkt voorbeeld.

Als voorbeeld van het computer programma ,,LAUNCH" is de te-waterlating onderzocht van een jacket met de volgende

gege-punt boven het grondvlak

-gewicht van de jacket P = 220 235 kN.

De _{jacket wordt tewatergelaten vanaf een ponton met de} volgende gegevens:

PONTON: -breedte van de ponton B = 47.00 m. -coëfficiënt huid en aanhangsels C[4] = 1.001 -holte van de ponton D[1] = 11.50 m.

*)Voor uitvoerige beschrijving van de gebruikte symbolen zie 8. bi. 29 e.v.

vens:

JACKET: -halve breedte op het grondvlak B[1] = 37.00 m. -halve breedte op het bovenviak B[2] = 15.00 m.

aantal hoofdkolommen viak I resp. viak II

C [1] = 2

-aantal secundaire kolommen in viak I resp. vlak II

C [2] = 2

-aantal kolommen in het horizon-taal symmetrieviak

C [3] = 2

-buitendiameter van de hoof d-kolomrnen

D [2] = 7.00 m.

-buitendiameter van de secun-daire kolommen

D[7] = 4.00 m.

-buitendiameter van de kolom-men in het hor. symmetrieviak

D [8] = 5.00

-hoogte van de jacket H[1] = 171.00 m.

20

-centage in de berekening.

De simulatie is gestart bij de uitgangspositie L = 170 m. en met stappen van 17 m. voortgezet tot L = 0 m.

Op de volgende pagina's (zie Fig. 6 A-C) zijn de bereke-ningsresultaten verzameld welke door de Hewlett - Packard

-afstand kantelas boven dek D[3] = 0.50 rn.

-afstand massazwaartepunt bo-yen de basislijn

D[4] = 6.00 m.

-afstand massazwaartepunt bal-lastwater boven de basislijn

D[9] = 6.00 m.

-lengte van de ponton tussen de eindschotten

L[21 = 183.00 m.

-afstand kantelas voor achter-schot

L[3] = 0.50 m.

-afstand massazwaartepunt pon-ton achter het kielpunt

L[14] = 0.00 m.

-afstand massazwaartepunt bal-lastwater achter het kielpunt

L[15] = 10.00 m.

-gewicht van de ponton P[2] = 284 490 kN. -gewicht van het ballastwater P[9] = 3 434kN.

PONTON/JACKET COMB. & ALGEMEEN:

-af stand van hart kolomrnen van viak I van de jacket boven de kantelas van de ponton

D = 3.00 m.

-beginaf stand van hoekpunt Q van de jacket tot de kantelas van de ponton

N[1] = 170.00 m.

-versnelling van de zwaarte-kracht

G[3] = 9.81m/s2

-dichtheid van het water _G[41 = 1.026 t/m3 -maximum toelaatbaar foutper- G[6] = 1.0%

21

-tafelcomputer in de vorm van één lange papierstrook _worden verschaft.

Ten slotte is in Fig. 7 _{een schets gegeven van de standen} die jacket en ponton tijdens de tewaterlating kunnen aan-nemen.

I \' 0 E F: ' E C E '' E 3 I o. c. k E t. B [1] Cr) :37.00 B[2] Cr) 15.00 C:[1] 2 2 C: [:3] 2 OR] Cri) 7.00 o [7 Cii) 4.00 DES] '::' 5.00

':i)

171.00

':)

90.00 FC I.::H :' 2202:35 F ci r t. ci n E:Ci'i) 47.00 C: [4] 1.001 O [1] ': 11 .50

li:

ii.

c:'

-, 1411 0 [9] Cr .1 11 1.1 Cri: 1 :33 . 00 C it) ci. L[14] i:ri) jj 1.1 14 L [15] Cr:' 10. 30 F [2] C 284490 F [9] C kH 3434 C': ) :3 . 0 Cl H [1] ':r:' 170. 0,3

'[3] :r'/.-2:'

9.81 C[4] ,:t..::::, 1.026 C[6] V.) 1.0

Fig.6.A. Resultaten computerprogramma ,JLAUNCH".

F: S u it. o. t. F c n t. ci I. pc's. I.' 0.82 T[1J Cr:' 7.17

T[2] ':r:'

4.55 LEO] Cr) 18:3.00 I [2] ': kH.' 508159 H[:3] Cr) 4.3:3 -L Cre)_ 170.00 -L

'.r:'-15:3.00 F c' ri t. ci ri ,: pc

. i:

8Cr)

1.74 T [1] C ri) :3. 5 5 T[2] cr:' :3.0:3 LEO] c:' 18:3.00

'/[2] u:J:

508159 H[:3] C1) :3.37 -L Cii:'-1:36.00 -L Cr:'-119.00 F c' n t. ci ri ,. c . . i ) .rJ T [1] C ri :' 11 . 58 T[2] Cri:' 0.15 L [:3] Cri:' 183.00 [2] C kH) 508224 H [3] C ri) 0. 45

Ii,.

._l,J.c.kEt. ._I,J.C. fit. 11 ..

-[4]''

11 i

k[4]

11 .1

H[4]''

1i

H[],,

ii H]'ii'

-Hr'],1

1

Hr']'ii

,i 11 HES] Cii) 22.65 HES] Cr:' 20.59

H[6] 'ri)

17.99 H[6] Cri.' 14.84

FL]

' 7

rE']

i'

4l

FE'] i,

''-H[] ii'

..-'

F [] 'H'

1

F [] 'H'

F [

'kr)'

F [] 'H'

i F[7]CkH:' 0 F[7]CkH) 0 F[7]CkH) 0 F[7]CkH) 0 F[8]CkH:' 0 F[:3]C1::H:, 0 F[o]:j.n 0 PEs]CkH:' 0 :3.15

.i.-'

9.07

c:

9.99

io.i

,:::-t. r . E'...''Erii.i . C:,:-t. r. ,:::rL-E'...'enrj . ::t. t. E'...'Eri . 14. Ii ii 0.00 0.00

-0.01

-0.00

-0.00

MC) 0.00

-0.06

F n t. ci C pc's. i

B':r)

C 10.11 Cri:' 1 . 6 1 L [8] Cr:' 1::::::. uj V [2] 508 1 59 I.-[ :: ] ': 1.91

-L

ci'i:-102.00

-L

u:'-102.00

.jJ.c.kEt.. L11.kt. FEt. ci. t. ,-L' i .i 10.9.3 ':.':,r-t. r. Ec'EriJ. C':''L-' -Ci. 17

0.62

-+-+-+-+-+-+-F' r- t. C' cF-CE..

Iii:

o c -:1 .3 . 7 7 T [1] (r :' ii . 6 5

T[2] ::'

-0.40

L

[8] ci:'

174.99

"1 [2]

1 fI

488479 H [:3] '::' 0 : E t. H[4J ci:' 10.07 H [5] (ri)

-

1 . 2 5 HES] cii:' 1:3.45 H[7] cci:'

28.18

FEE] ci:

1971:3 F' [7] ': :' 0 F' [8] ( kH) 0 11.10 r . E'...'rj

-0.01

-0.00

-+-+-+-+-+-+-+--L

ciii-F' C' t. C' F-C'S. III: :3.9.3 cc' :' ii . 5 5

c:'

-0.90

LES] (ri)

155.84

""[2]

cu

458720 H [:3] c :' B . :3 C. (f t. ': ii 5. 1 5 ': ii

-2. 52

H [5] 12. 09 H [7] cii:'

26.81

F' [6 ] :' 39277 F' [7] ( F' [ S ] c I.: H Ii ' r 11.24 r . E'...'Eri,.. ,::,:,r'iL-, 0. 0:3 0.05

-+-+-+-+-+-+-+-Fig.6.B. Resultaten computerprogramma

,LAUNCH".

68.00

-L ui:-

F' ':' ri t. ':' .J,J.CJ::Et. k,irit.i'1t... . . . . IF-C'S. i:

biJ

0ir.I

2.30

TEl] Iii)

8.22

T[2]

Ii:'

0.85

L

lii)

82.71

LES] (ci) 18:3.00

"[2] 'kH.'

:'17

F'':nt.':'n H [:3] u:' :3.79

III:'

F'[S] ikH.' 10569:3 :3.95

TEl] c:'

11.65

''c)

0.00

T[2] u:'

-0.57

2M(.'

0.00

L C 8] u :' 1 68 . 9 4

"[2] 'kH:

45617:3 .J'J.c.kEt. HE:3] u:'

0.88

HE4] ui:' :31.75 F'[S] ':kH:' 178245 HES] i::'

-.32.05

HES] u:'

-18.94

HE?] ,:ci:I

-5.8:3

H [4] ir

F [] I

HI 1,. I HES] c:'

-2.80

FE?] ckH:' 10102 HEE] cr':'

iisi

F'[S] (kH) 15420 HE?] liii

26.62

4i.r:i

29.05 F'[S] (kHJ 41872 H1i'iI .3.75 FE?] kH' B F'El] (kH) 10565:3

F'[S] uN,

0

11.28

-0.00 -0.05

,::,:,r-t.. r . E'...''Erlci . 0.02 ,:::-t.. r . EJEr.J . 0.04 -0.0.3 A[20] cii: 0.00

IF'()

0.00

-+--+-+-+-+-

-+-+-+-+-+-+-+-L

i::'

F n t. C' F-' C' S . 117.91 i ","

EiIr)

:3.50 TEl] cc':'

11.52

1 [2]

u:'

0. 12 LES] I::' 18:3.Bi

"[2]

kH' 508682 H [:3] i :' 0. 4 1 C. f t.

H[4u'i:'

10.80

HE5] ui:'

-0.02

H [ 5] ( ci 1 1 4 . 7 1 HE7] u:

29.44

F'[5] lkHI

:35

F' [7 ] ( : H ' B F'[S] IkHI B

-L

i:-5i.00

F' ci r t. i eiHr:i 1.74 T [1] : 7. 02

T[2]

Ii

1.45 L[8] I:i'J 18:3.00 ""[2'] I:kH) :357574 H [ :3]': f :' 4 . 9 9 F' [5] ( :' 2 t1 H H i: k ' t. 25.47

Iii)

-:35.7:3 H C 6 ] 'ii :' -2.3 . 59

H[7] i::

-11:1.45 ikHi 102961 (kH: 19193 uN:' 19:330

f'rJ

28.:4

H 4.99

F'[lJ uii:'

7975i 0.00 U.Li' ,::,:,-t. r . 0.00

-L

ir:-:34.00 F' ci n t. ': F-'C'. . i: 1.:31 TEl] 6.11

T [2] u:

1.92

L[8] '::

18:3.00

"[2] IkN:'

.348132.1 H [3] 1') 5. 913 F' [5] 1 :NI ci'7 11 - II I.1 : t. 11) lii.' ti'.' F' C 6]': :: N F' [7] ': kN F' [8] ( kN r H I i' F' [1] ': kN 20.40 11 6 1 77 22047 2 1 9 1 5 27.44 -, H H '- 7 -11 H -c. m LL,FIt. r. E'...''Er.. .

-0.05

2F'u) 0.00 -L

(i')-17.00 F' c' n t.. ci . . . r-'oE. . I:' 0.97 TEl] ': 5.39

T[2]

:' 2.28

L[8] i:,

183.00

"[2]

kN' ::2:2:,1 H [.3] J 6 . 6 2 F' [5] ': kN' 444:37 Ii II - 11 11 f. : ':

ti'.

H CE] 'i'.' H [7] F' [6] ': kN F' [7] N F' [8] ': r 1 H F' [1] ':

Fig.6.C. Resultaten computerprogramma

,,LAUNCH". 14.81 -39.4.3 -12. 39 25. 67 '. ' 444:37 - H H 11 c' A? ,:.,:,-t. r . E'...'iEI.,.. ,::,:,'L-, 0.01 0.00

-+-+-+-+--+-+-+--L

ii'.-0.00 F' ':' r t. ':' ROE.. i :1 0.69

TEl] Iii

4.79

T [2] '::

2.58 L [8] :' 183.

''[2] ikN)

:1'94,2 H [:3] :' 7 . 2 1 F'[5] IifN) :31538 0.00

-0.00

ii C. t. ti'.' HE?] ':1.' F' C 6 ] ': k N F' [7] F' [8] q r H i: F' [1] 10. 03 -.-'-.H'-4 - 11 . 6 7' 1 40 :E: 22 23121 24754 2 :3. '91 1 53 8 H 11 - A. A? ,::i:irt.. r . I:,-,r'iL-,

-0.06

0.00 Mo::::. di ER''J.r L-'jJ

L t:'

17.01 H C 8] i' 0. :::: 42. 75 M,.::::.

biJ L.'

:32.71 F' [5] 10.:::: -kH 1 7824,3

bi.i Lt)

59.50 ,.1',j.>::. ,:r:, 19.83 K L AR F:

25

26 -8. Gebruikte symbolen.

Symbool Omschrijving

Een-held

Zie Fig.No

A[4] af stand van opwaartse kracht P[6] van de jacket achter de kantelas

m. 8

S van de ponton;

A [5] af stand van opwaartse kracht p [7]

van de jacket achter de kantelas

m. 8

S van de ponton;

A[7] afstand van opwaartse kracht P[8] van de jacket achter de kantelas

m. 8

S van de ponton;

A[8] horizontale af stand van hoekpunt m. 8 Q van de jacket achter het

kiel-punt K van de ponton;

A11] af stand van het jacketgewlcht P achter het kielpunt K van de pan ton;

m. 8

A [12] af stand van de opwaartse kracht m. 8

P[6] van de jacket achter het klelpunt K van de ponton;

A [13] af stand van de opwaartse kracht rn. 8

P[7] van de jacket achter het kielpunt K van de ponton;

A[14] af stand van opwaartse kracht P[8]

van de jacket achter het kiel-punt K van de ponton;

- 27

-Symbool Omschrijving

Een-held

Zie Flg.No

A [15] _{horlzontale af stand van de}

kan-telas S achter het kielpunt K van de ponton;

m. 8

A [16] _{af stand van opwaartse kracht V [2]}

van de ponton achter het kIel-punt K van de ponton;

m. 8

A [17] af stand van pontongewlcht p [2]

achter het kielpunt K van de ponton;

in. 8

A [18] af stand van ballastgewlcht p [9]

achter het klelpunt K van de ponton;

m. 8

A [19] af stand van jacketgewicht P

ach-ter de kantelas S van de ponton;

m. 8

A [20] arm van het kantelmoment van de

jacket om de kantelas S van de ponton;

in. 8

B _{breedte van de ponton volgens de} mal;

in.

-B [i] halve breedte van de jacket,

ge-meten op het grondvlak tussen de hartlijnen van de hoofdkolommen;

m. 4

B [2] _{halve breedte van de jacket,}

ge-meten op het bovenviak tussen de hartlijnen van de hoofdkolommen;

m. 4

C [1] _{aantaj. hoofdkolommen van de}

jacket in viak I, resp. In viakil

- 4

- 28

-Symbool Omschrijving

Een-heid

Zie Fiq.No

C [2] _{aantal secundaire kolommen van}

de jacket in viak I, resp. in viak II (diameter D [7]

- 4

(lEn Fig. 4 : c[21 = 3);

C [3 aantal kolommen in het horizon-taal symmetrieviak van de jacket

- 4

(diameter D [8]

(In Fig. 4 : C[3] = 2);

C [4] coëfficiënt voor de

waterver-plaatsing van de ponton mci.

huid en aanhangsels (t.o.v. de waterverplaatsing volgens de ma 1);

-

-D af stand van hart koiommen van viak I van de jacket boven de kantelas S van de ponton;

m. 8

D [1] hoite van de ponton volgens de

mal;

m. 8

D [2] _{buitendiameter van de}

hoofdko-lommen van de jacket;

m. 4

D [3] _{af stand van de kantelas S boven}

maikant dek van de ponton;

m. 8

D [4] _{afstand massazwaartepunt ponton}

boven de basisiijn;

m. 8

D [5] af stand drukkingspunt ponton

bo-yen de basisiijn;

m. 8

D [7] _{buitendiameter van de secundaire}

kolommen van de jacket;

- 29

-Symbool _{Ornschrijving}

Een-held

Zie Fig.No

D[8] bultendiarneter van de kolommen m. 4 In het horizontaal

symmetrle-viak van de jacket;

D [9] _{afstand massazwaartepunt van} L

het ballastwater In de ponton boven de baslslljn;

m. 8

G[3] versnelling van de zwaartekracht; rn/s2

-G [4] _{dlchtheld van het water; t/m3}

-G [6] _{maximum toelaatbaar}

foutpercenta-ge blj de evenwichtsberekeninfoutpercenta-gen;

%

-H af stand steunpunt S boven het wateropperviak (jacket);

rn. 8

H [i] hoogte van de jacket; m. 4

n [2] afstand van het

rnassazwaarte-punt van de jacket boven het grondvlak;

rn. 4

H [3] af stand kantelas S boven het

Wa-teropperviak (ponton);

rn. 8

H [4] _{af stand hoekpunt Q van de jacket}

boven het wateropperviak;

rn. 8

H [5] af stand hoekpunt Z van de jacket

boven het wateropperviak;

rn. 8

H [6] af stand hoekpunt W van de jacket

boven het wateropperviak;

30

-Symbool Omschrijving

Een-heid

Zie Fig.No

H[7j _{af stand hoekpunt U van de jacket} boven het wateropperviak;

m. 8

H[8] diepgang van de jacket; _m. 8

H[8imax maximum diepgang van de jacket optredend tijdens de tewater-lating;

m. 8

L _{af stand hoekpunt Q van de jacket} tot de kantelas S van de ponton

m. 8

(gemeten langs de kolom);

L[1] _{lengte van de kolommen in viak I} en II van de jacket;

m. 8

L [2] lengte van de ponton tussen de

eindschotten volgens de mal;

m. 8

L [i afstand van de kantelas S vóór het achterschot van de ponton

m. 8

(malkant) (gemeten evenwijdig aan het dek van de ponton);

L [4] _{lengte van het ondergedompelde}

deel van de kolommen van viak I van de jacket;

m. 8

L [5] lengte van het ondergedompelde

deel van de kolommen van viak II van de jacket;

m. 8

L [7] lengte van het ondergedompelde

deel van de kolommen van het horizontaal symmetrieviak van de jacket;

31

-Symbool _Omschrijving

Een-heid

Zie Fig.No

L[8] lengte van het viak van de pon-ton onder water, gemeten ILangs het viak (bij pontonsituatie II en III);

m. 5

L[1O] _{af stand van punt Q van de jacket}

achter het kielpunt K van de ponton (gemeten evenwijdig aan het dek van de ponton);

m. 8

L [14] af stand massazwaartepunt ponton

achter het kielpunt K;

m. 8

(gemeten evenwijdig aan het dek van de ponton)

L [15] _{afstand massazwaartepunt van}

het ballastwater in de ponton

achter het kielpunt K;

m. 8

(gemeten evenwijdig aan het dek van de ponton)

L [16] af stand drukkingspunt van de

ponton achter het kielpunt K;

m. 8

(gemeten evenwijdig aan het dek van de ponton)

N [i] begin waarde van L; m.

-N [2] _{eind waarde van L; m.}

32

-Symbool Omschrijving

Een-heid

Zie Fig.No

P _{gewicht van de jacket; kN 8}

P [1] _{vertikale ondersteunende kracht}

van de jacket t.p.v. de kantel-as S van de ponton;

kN 8

(naar boven gericht: positief)

p [2] gewicht van de ponton; kN 8

p [5] vertikale neerwaartse kracht op

de kantelas S van de ponton t.g.v. de jacket;

kN 8

(naar beneden gericht: positief)

[5]max maximum kracht p [s] optredend

tijdens de tewaterlating;

kN

-p [6] opwaartse kracht van de kolommen

van viak I van de jacket;

kN 8

p [7] _{opwaartse kracht van de kolommen}

van viak II van de jacket;

kN 8

p [8] _{opwaartse kracht van de kolommen}

van de jacket in het horizontaal symmetrieviak;

kN 8

p [9] gewicht van het ballastwater in

de ponton;

kN 8

T[1] diepgang van de ponton achter; m. 8 (kantelas = achter)

T[2] diepgang van de ponton vóór; m. 8

33

-Symbool Omschrijving

Een-heid

Zie Fig.No

V [1] _{waterverplaatsing van de ponton}

volgens de mal;

m3

-V [2] _{opwaartse kracht van de ponton; kN 8}

a hoek tussen viak I, resp. viak II en het horizontaal symmetrieviak van de jacket;

gr. 4

uitslaghoek kantelarmen t.o.v. de ponton;

gr. 8

( = - a- e)

max maximum uitslaghoek van de kan-telarmen, optredend tijdens de tewaterlating;

gr.

-hoek tussen het horizontaal sym-metrieviak van de jacket en het wateropperviak;

gr. 8

[1] hoek tussen het horizontaal

sym-metrieviak van de jacket en het wateropperviak, waarbij de ko-lommen van viak I het waterop-perviak net raken (hart kolom);

gr.

-[2] hoek tussen het horizontaal sym-metrie-viak van de jacket en het wateropperviak, waarbij de

ko-lommen van viak II het waterop-perviak net raken (hart kolom);

34

-Symbool Omschrijving

Een-held

Zie Fig.No

[3]

e

hoek tussen het horizontaal sym-metrieviak van de jacket en het

wateropperviak, waarbij de ko-lomiLlen van het symmetrieviak het wateropperviak net raken (hart kolorn);

trimhoek van de ponton

procentuele afwijking tussen H

en H [3] _{bij het evenwicht van}

de ponton/jacket - combinatie bij een gegeven L-waarde (Fase III);

procentuele afwijking van de voorwaarde van momentenevenwicht om K, resp. S;

procentuele afwijking tussen P[IL]

en P[5] _{bij het evenwicht van de}

ponton/jacket - combinatie bij een gegeven L-waarde (Fase III);

procentuele aFwijking van de voorwaarde voor verticaal even-wicht bij een gegeven L-waarde.

gr. gr. % % % % 8 8

PON TON A t8C L(2) K L Yt2C P19) A 1) A115) AC 12j

Fig.8. Ponton en jacket tijdens de tewaterlating.

A17)

A5)

AC1)

36 -9. Literatuuropgave.

[i] _{S.G. Tan en W.C. de Boom: ,,Het instaleren van jacket} platforms't,

Publikatie No.626 NSMB. (1979), ,,Natuur en Techniek" 1979 No.5.

[2] W.C. de Boom: ,,Launching and upending", The installation of jacket platforms,

West European Graduate Education Marine Technology (WEGEMT), March 15, 1979.

[31

R. Szajnberg, W. Greiner, H.H.T. Chen and P. Rawstron: ,,Practical design approaches for the analysis of barge performance in offshore transportation and launching operations",

SNAME 1980 p. 195-223.

[4] _{R.G. Guy and W.R.H. Clifford: ,,Loadout to installation} of the Muchison jacket",

Offshore Technology Conference, Houston 1980, paper No. OTC 3837.

[s] _{K. Sekita, M. Sakai and T. Kimura: ,,Model tests on}

various launching methods for large offshore structures", Offshore Technology Conference, Houston 1980,

Paper No. OTC 3836.

[61 L. Hambro: ,,Jacket launching simulation by differenti-ation of constraints",

Applied Ocean Research 1982, Vol.4, No.3, _{p. 151-159.}

[7] Christian Aage, Poul Erik Christiansen and Jakob M1ler: ,,A jacket launch computer program compared with two full scale launches",

Proceeding of the 4th International Conference on Behaviour of Offshore Structures",

(BOSS '85) Deift, The Netherlands, July 1-5, 1985, p. 325-336.

- 37

-Subroto Kumar Bhattacharyya and V.G. Idichandy: ,,On experimental investigation of load-out, launching and upending of offshore steel jackets",

Applied Ocean Research 1985, Vol.7, No.1, _{p. 24-34.} A. Crowle: ,,The launching of steel jackets",

RINA International Symposium on Offshore Transportation and Installation, London 26/27 March 1985, Paper No.6.

W.C. de Boom: ,,Model testing of large jacket platform installations",

RINA International Symposium on Offshore Transportation and Installation, London 26/27 March 1985, Paper No.7.