DE2619788A1 - Verfahren und vorrichtung zum absenken eines massiven gegenstandes auf den meeresboden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum absenken eines massiven gegenstandes auf den meeresboden

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Michel Leurcq
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    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4406—Articulated towers, i.e. substantially floating structures comprising a slender tower-like hull anchored relative to the marine bed by means of a single articulation, e.g. using an articulated bearing
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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  • Earth Drilling (AREA)

Description

Pcöenias
totoe. Wilhelm Belehrt
DipL-Ing. Wollgang Beichei
6 Frankfurt a. M. I
Parkstraße 13
ENTERPRISE DE RECHERCHES ET D·ACTIVITES PETROLIERES E.R.A.P., Paris, Frankreich
Verfahren und Vorrichtung zum Absenken eines massiven Gegenstandes auf den Meeresboden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absenken eines massiven Gegenstandes auf den Meeresboden und sie betrifft die zur Durchführung des Verfahrens -verwendete Absenkvorrichtung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, mittels dessen sich ein massiver Gegenstand so auf den Meeresboden absenken läßt, daß dieser Gegenstand auf dem Meeresgrund lagert, wobei während des gesamten Absenkvorganges eine genaue Führung des Gegenstandes gewährleistet ist.
Der massive Gegenstand kann insbesondere aus einem Vorratsbehälter für Kohlenwasserstoffe bestehen.
Es ist bekannt, daß das Absenken von Lagerbehältern für Kohlenwasserstoffe insbesondere dann große Schwierigkeiten mit sich bringt, sofern diese Behälter ein großes und wesentliches Volumen besitzen. Insbesondere ist es erforderlich, eine gute und genaue Führung des Lagerbehälters während des Absenkvorganges zu gewährleisten, damit das Absetzen des Lagerbehälters auf dem Meeresboden genau an der gewünschten Stelle und ständig kontrolliert
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erfolgen kann. Außerdem bestehen vielerlei Gefahren, daß der Lagerbehälter insbesondere bei großem Volumen an die Oberfläche zurückkehrt.
Außerdem ist es erforderlich, den Absenk- oder Aufholvorgang des Lagerbehälters jederzeit unterbrechen zu können, um allen unvorhergesehenen Ereignissen vorbeugen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absenken eines massiven Gegenstands anzugeben, wobei der massive Gegenstand insbesondere aus einem Lagerbehälter für Kohlenwasserstoffe bestehen soll und die Mängel bekannter Verfahren vermieden werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Absenken eines massiven Gegenstandes auf den Meeresboden gelöst, das folgende Verfahrensschritte enthält: Das Hinführen des massiven Gegenstands an die üb senkstelle, wobei der massive Gegenstand mit mehreren Schwimmkörpern versehen ist, die Ballastkörper darstellen, das Einwirken auf die Ballastkörper, um den massiven Gegenstand so weit einzutauchen, bis dessen oberer Teilbereich sich im Bereich der Wasseroberfläche befindet, das Anbringen einer ersten steifen Säule mit ihrem unteren Ende an dem massiven Gegenstand, wobei die Säule mit Schwimmkörpern versehen ist, die als Ballastkörper dienen, das Einwirken auf die Ballastkörper des massiven Gegenstands und/oder der Säule, um ein Versenken des Gegenstandes und eine Schwenkbewegung der Säule in eine vertikale Lage hervorzurufen, in der sich das obere Ende der Säule im Bereich der Wasseroberfläche befindet, und das aufeinanderfolgende Befestigen von immer weiteren Säulen am oberen Ende der ersten Säule, bis der massive Gegenstand den Meeresboden erreicht.
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Die erste Säule wird bevorzugt an dem massiven Gegenstand befestigt, und die weiteren Säulen werden untereinander mit Organen verbunden, die ein freies Schwenken des einen Elements um das an diesem befestigten Element gestatten.
Die steifen Säulen bestehen bevorzugt aus metallischen Gittermasten.
In derjenigen Ausführungsform, bei der der massive Gegenstand ein Lagerbehälter ist, wird bevorzugt jede Säule mit einer im Inneren oder im Äußeren geführten Leitungskanal versehen, der sich über die gesamte Länge jeder Säule erstreckt, wobei jeder Teil des Leitungskanales an den Stellen, an denen sich die Leitungskanäle benachbarter Säulen treffen, Verbindungselemente besitzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft gleichermaßen die bei der Durchführung des Verfahrens versenkte Vorrichtung, die eine genau festgelegte und kontinuierliche Verbindung zwischen dem abgesenkten Lagerbehälter und einer auf der Wasseroberfläche vorgesehenen Versorgungsplattform herstellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen Lagerbehälter für Kohlenwasserstoffe mit Einrichtungen, um den Innendruck des Behälters im wesentlichen gleich dem in der Umgebung des Behälters herrschenden Außendruck zu halten, wobei der Lagerbehälter auf dem Meeresboden ruht, die Vorrichtung enthält außerdem mehrere, schwenkbar miteinander verbundene Säulen, wobei die tiefste Säule an dem Lagerbehälter befestigt ist und das obere Ende der obersten Säule über den Wasserspiegel ragt und mindestens eine Plattform trägt, wobei jede Säule mit Ballastkörpern versehen ist und einen Leitungskanal enthält, der an entsprechende Teilstücke des Leitungskanals anderer Säulen so anschließbar ist, daß eine durchgehende Leitungsver-
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bindung zwischen dem Lagerbehälter und der Plattform herstellbar ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Absenksäule; und
die Fig. 2 bis 6 verschiedene Zeitpunkte eines Absenkvorganges von einem Lagerbehälter und der Säulen.
In Figur 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer steifen Säule für die Durchführung des Verfahrens dargestellt. Die Säule 2 besteht aus einem zylindrischen Körper 4, der zum Beispiel aus einem Metallgitter besteht. Der Körper 4 enthält ein oberes Ende mit einem Befestigungsorgan 6 bekannter Art, z.B. einem Kugelgelenk. Außerdem enthält die Säule an ihrem unteren Snde ein weiteres Endstück mit einem Befestigungsorgan 8, das :ait dem Befestigungsorgan 6 verbindbar ist. Die Säule enthält ferner zwei Schwimmkörper 10 und 12. Diese Schwimmkörper sind an dem zylindrischen Körper der Säule befestigt und besitzen die Form eines Torus. Diese Schwimmkörper stellen Ballastkörper dar, die mit inneren, fächerbildenden Zwischenwänden versehen sein können, um Drehbewegungen der Säule während ihres Transportes zur Absenkstelle zu unterbinden. Eine mit einem Schieber versehene Leitung 14 verbindet die beiden Schwimmkörper einander. Der obere Schwimmkörper ist mit einem Einfüllrohr 16 verbunden, durch das unter Druck stehendes Gas einführbar ist, um die Wassermenge in den Schwimmkörpern zu regeln. Die Schwimmkörper sind außerdem mit verschließbaren Öffnungen 20 versehen, die die Wassermenge in den Schwimmkörpern zu regeln gestatten. Das Öffnen dieser Öffnungen wird mittels elektrischer K^bel 18 ferngesteuert. Diese elektrischen Kabel ainü gleichermaßen zum Anschluß von Apparaten zur Überwachung :Ι·5:ΐ 3Chsi£."'r;yp"'i2 Gewichts geeignet.
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In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform enthält die Säule 2 an der Stelle ihrer Achse einen Rohrleitungskanal 20 zum Transport und den Durchfluß der Kohlenwasserstoffe. Der Rohrleitungskanal 20 enthält an beiden Enden ein Verbindungsstück 22, um die Rohrleitungskanäle 20 der verschiedenen Säulen miteinander zu verbinden.
Fig. 2a stellt den Lagerbehälter 32 in der Lage dar, in der er von einem Schiff geschleppt wird.
Der Lagerbehälter besitzt z.B. eine Zylinderform mit einer vertikalen Achse. In der Wirklichkeit kann der Durchmesser des Zylinders wesentlich größer als seine Höhe sein, wie sie z.B. in der Fig. 2a dargestellt ist. Der Behälter enthält einen Boden 34, eine Seitenwand 36 und einen Deckel 38. Der Deckel enthält in der Mitte ein Befestigungsorgan 40 und eine oder mehrere Schwimmkörpersäulen 41, die eine Erhöhung der Stabilität des Behälters während dessen Ablenken gestatten. Der Behälter enthält einen Teilbereich 42, der Ballast darstellt und während des Transportes mit Wasser gefüllt ist, der Rest des Behälters ist leer.
Fig. 2b zeigt den ersten Schritt des Absenkverfahrens, der z.B. darin besteht, daß der an sich leere Teil 44 des Behälters mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die leichter ist als Wasser. Das Einfüllen dieser Flüssigkeit ermöglicht es, das scheinbare Gewicht des Behälters gleich null oder fast null zu machen.
Während der verschiedenen Etappen des Absenkens, die im folgenden beschrieben werden, läßt sich die Reduktion des scheinbaren Gewichtes auf den Wert null entweder kontinuierlich oder in aufeinanderfolgende Etappen vornehmen. Es ist zu diesem Zweck
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eine ständige Verbindung (nicht dargestellt) zwischen einem mit dieser Flüssigkeit gefüllten Vorratsbehälter auf der Meeresoberfläche 46 und dem Lagerbehälter dort vorgesehen, wo die Schwimmkörpersäulen den Lagerbehälter während der Anbringung der ersten Säule 2a stützen.
Während der verschiedenen Phasen der Absenkung wird im Innenraum des Behälters ein Druck aufrechterhalten, der dem Wasserdruck in der Umgebung des Behälters entspricht. Dies läßt sich mittels der verschließbaren Öffnungen 47 erreichen, die an der Seitenwand des Behälters befestigt sind.
Im nächsten Verfahrens schritt wird eine erste Säule 2a in die Nachbarschaft des Behälters gebracht.
Im darauffolgenden Verfahrensschritt, in Fig. 3a dargestellt, wird eine Schwenkbewegung der Säule 2a von der in Fig. 2c dargestellten horizontalen Position bis zu einer in Fig. 3b dargestellten vertikalen Position vollzogen.
Diese Schwenkbewegung wird durch gemeinsames Einwirken auf die Ballastkörper der Säule 2a und des Behälters 32 und insbesondere durch die Öffnung des Schiebers in der Leitung 14 erzielt, wodurch das im Schwimmkörper 12 enthaltene Wasser in den Schwimmkörper 10 läuft.
Ende der Schwenkbewegung, die vom Absenken des Behälters begleitet wird, ist die in Fig. 3b dargestellte Stellung erreicht, d.h. das obere Ende der Säule 2a ragt über die Wasseroberfläche heraus in der Nähe des Niveaus des oberen Ballastkörpers 12.
In dem folgenden Verfahrensschritt wird wiederum auf die Ballastkörper eingewirkt, um das obere Teil der Säule in die gestrichelt dargestellte Position 56 zu bringen.
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Danach wird eine zweite Säule 2b, die denselben Aufbau wie die Säule 2a besitzt, in die Nachbarschaft des oberen Endes der Säule 2a gebracht.
In Fig. 4 ist ein weiterer Abschnitt des Absenkvorganges des Behälters dargestellt, bei dem gerade die zweite Säule 2b an das obere Ende der ersten Säule 2a angeschlossen ist.
Die zweite." Säule enthält dieselben für Schwenkverbindungen geeignetenVerbindungsorgane wie die erste Säule. Die Säule 2b wird in derselben Weise wie die erste Säule 2a angebracht und geschwenkt.
Die Organe für die Schwenkverbindungen enthalten bevorzugt ein schwenkbares Gelenk, das an der Säule oder dem Behälter befestigt ist, wobei das freie Ende des schwenkbaren Gelenkes ein Befestigungsorgan enthält, das mit einem entsprechenden Gegenstück des Befestigungsorgans an der Säule oder dem Behälter verbindbar ist. Diese schwenkbaren Befestigungsorgane können z.B. diejenige Gestalt besitzen, die in dem am 20. 11. 1968 im Namen der Anmelder in hinterlegten französischen Zusatzanmeldung, Nr. 96.425 offenbart und dargestellt ist.
In Fig. 5 ist die Befestigung der letzten Säule 2c dargestellt, die an ihrem unteren Ende ein Befestigungsorgan besitzt. Das obere Ende dieser Säule besitzt eine spezielle Gestalt, die z.B. in Form einer Plattform 52 ausgebildet ist.
Die Plattform 52 enthält bevorzugt Einrichtungen zum Laden von Tankschiffen mit den in dem Behälter 32 enthaltenen Kohlenwasserstoffen. Diese Einrichtungen können in derjenigen ¥eise ausgebildet sein, wie sie in dem französischen Patent Nr. .
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/5 13375 der .Anmelderin beschrieben sind.
Die Plattform 52 enthält außerdem bevorzugt Einrichtungen zur Behandlung der im Behälter enthaltenen Kohlenwasserstoffe oder Wasserrückstände. Diese Behandlung kann insbesondere darin bestehen, die in den Kohlenwasserstoffen enthaltenen Wasserrückstände zu eliminieren.
Lie Säule /2c wird wie die Säule 2b in Stellung gebracht. Nach der Aufrichtbewegung befindet sich diese Säule in der Stellung gemäß Fig. 6.
Die Anzahl der erforderlichen Säulen ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in keiner Weise beschränkt, die Anzahl der Säulen ist lediglich so groß, um die Meerestiefe, bis zu der abgesenkt werden soll, zu erreichen. Diese Zahl hängt also von der Absenktiefe und andererseits auch von der Höhe der Einzelsäule ab.
3sl allen Absenkoperationen wird das scheinbare Gewicht kontrolliert; es wird das Einfüllen und das Abführen von ¥asser in den Ballastkörpern von einem Bedienungsboot gesteuert.
Die in den Säulen enthaltenen Rohrleitungsstücke sind bevorzugt über die gesamte Säulenlänge geführt, diese Rohrleitungsstücke enthalten an jeder Verbindungsstelle Verbindungsglieder, durch deren Verbindung eine durchgehende Rohrleitung zwischen dem Lagerbehälter 32 und der Plattform 52 erhalten wird.
Die Säulen enthalten bevorzugt alle erforderlichen Kabel, die zum Messen oder Steuern des Niveaus der im Behälter enthaltenen Kohlenwasserstoffe oder für beliebige andere Funktionen erforderlich sind.
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Claims (10)

  1. 26
    Patentansprüche
    Verfahren zum Absenken eines massiven Gegenstandes auf den Meeresboden,
    gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    das Hinführen des massiven Gegenstands an die Absenkstelle, wobei der massive Gegenstand mit mehreren Schwimmkörpern versehen ist, die als Ballastkörper dienen,
    das Einwirken auf die Ballastkörper, um den massiven Gegenstand so weit einzutauchen, bis dessen oberer Bereich sich im Bereich der Wasseroberfläche befindet, das Anbringen einer ersten steifen Säule mit ihrem unteren Ende an dem massiven Gegenstand, wobei die Säule mit Schwimmkörpern versehen ist, die als Ballastkörper dienen,
    - das Einwirken auf die Ballastkörper des massiven Gegenstands und/oder der Säule, um ein Versenken des Gegenstands und eine Schwenkbewegung der Säule in eine vertikale Lage hervorzurufen, in der sich das obere Ende der Säule im Bereich der Meeresoberfläche befindet, und
    das aufeinanderfolgende Befestigen mehrerer Säulen as» oberen Ende der ersten Säule, solange bis der massive Gegenstand den Meeresboden erreicht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste Säule an dem massiven Gegenstand befestigt wird, und daß die Säulen untereinander mittels Befesti« gungsorgane Terbunden werden, die eine freie Schwenk-
    609847/Q343
    2Bi,7,
    bewegung zwischen einem der Elemente und dem an diesem befestigten Element ermöglichen.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steifen Säulen aus Metallgitter ausgebildet sind.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Gegenstand ein Lagerbehälter für Kohlenwasserstoffe darstellt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede Säule ein Rohrleitungsstück enthält, das sich über die gesamte Säulenlänge erstreckt, wobei jedes Rohrleitungsstück Verbindungselemente enthält, mittels derer die Rohrleitungsstücke mit den Rohrleitungsstücken der benachbarten Säulen verbunden werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Lagerbehälters ein Druck aufrechterhalten wird, der im wesentlichen gleich dem Druck im Außenraum des Behälters ist.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß während des Absenkvorganges das scheinbare Gewicht des Lagerbehälters im wesentlichen gleich null gehalten wird.
    B υ 9Ö47/0343
    ORIGINAL INSPECTED
  8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerbehälter (32) zur Lagerung von Kohlenwasserstoffen vorgesehen ist, der Einrichtungen enthält, um den Druck im Innenraum des Behälters (32) im wesentlichen gleich dem Außendruck des Behälters einzustellen, daß der Behälter (32) auf dem Meeresboden lagerbar ist, daß mehrere, gelenkig untereinander verbundene steife Säulen (2a, 2b, 2c) vorgesehen sind, daß die tiefste Säule (2a) am Behälter (32) befestigbar ist, daß das obere Ende der obersten Säule (2c) über die Wasseroberfläche ragt und mindestens eine Plattform (52) besitzt, daß jede der Säulen (2a, 2b, 2c) Ballastkörper (10, 12) und ein Rohrleitungsstück (20) enthält, wobei diese Rohrleitungsstücke (20) untereinander verbindbar sind und eine durchgehende Leitung zwischen dem Behälter (32) und der Plattform (52) herstellen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Plattform (52) Einrichtungen zum Laden/Entladen von Tankschiffen enthält.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Plattform (52) Einrichtungen zur Behandlung und Bearbeitung der im Behälter (32) gelagerten Kohlenwasserstoffe oder der Wasserrückstände enthält.
    ReRb/Pi.
    609847/0343
    L e
    e r s e i t e
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