DE2843299A1

DE2843299A1 - Ortsfest in grossen und mittleren tiefen angebrachter unterwasservorratsbehaelter fuer rohoel, sowie verfahren zu dessen verlegung

Info

Publication number: DE2843299A1
Application number: DE19782843299
Authority: DE
Inventors: Gian Mario Bozzo; Domenico Faso; Antonio Della Greca; Vincenzo Di Tella
Original assignee: Tecnomare SpA
Current assignee: Tecnomare SpA
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DK440478A; GB2005329A; FR2405196A1; JPS5461312A; NO782785L; IT1094495B; NL7809987A

Description

Ortsfest in großen und mittleren Tiefen angebrachter Unterwasservorratsbehälter für Rohöl, sowie Verfahren

zu dessen Verlegung

Die Erfindung betrifft einen in mittleren oder großen Meerestiefen ortsfest angebrachten Unterwasservorratsbehälter, der große Rohölmengen aufnehmen kann, sowie ein Verfahren zum Aufstellen bzw. Verlegen eines derartigen Vorratsbehälters.

Die Praktikabilität einer rationellen Ausbeute von Unterwasseröllagern hängt mit mehreren extrem wichtigen Aspekten zusammen, wobei die Beförderungsart und die Lagerung des ausgeförderten Rohöls gewißlich nicht eines der unbedeutendsten Probleme darstellt.

Bisher wird meist das ausgeförderte Rohöl über Unterwasserleitungen zu Vorratsbehältern transportiert, die an der Küste liegen und von dort wird das öl zu Tankerbeladungsstellen gefördert.

Das Auffinden von öllagern in immer größeren Meerestiefen und in immer größeren Abständen von der Küste bereitet bei der Beförderung des Rohöls über Unterwasserleitungen immer größere Schwierigkeiten, so daß es äußerst zweckmäßig ist, eine Möglichkeit der Lagerung des Rohöls an der Stelle seiner Ausförderung zu schaffen.

Die heutzutage vorhandenen Vorratsbehälter sind schwimmfähig und sie sind zu kostonintensiv bei tiefem Meeresgrund. Wenn die Vorratsbehälter versenkbar sind, so ist ihre tatsächliche Verwendung auf mittlere Tiefen

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von! ungefähr· 1150 m beschränkt*

Der ortsfest angebrachte Interwasservorratsbehälter nach, der Erfindung überwindet Jedoch diese Schwierigkeiten^ seine ¥erlegung ist einfach und unkompliziert und ein derartiger ¥orratsbehälter ist insbesondere dazu geeignet _t daß er- als Ergänzung einen einzigen Schwimmkörper mit Gelenkbein hat, der zur Beladung für Tankschiffe bestimmt ist.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einem ortsfest verlegten Unterwasservorratsbehälter zum Lagern von Kohöl,, das aus ITnterwasseröllagern ausge— fordert wird.. In diesem ¥orratsbehälter sind einzelne Sammelkammern vorgesehen, die in Reihe an Dock oder in Schiffswerften zusammengesetzt werden. Diese Anordnung wird dann zur ¥erlegungsstelle geschleppt und dort abgesenkt* Her Innenraum· jeder Kammer besitzt eine flexible wasserdichte Separationsmembrane, die als trennung von Eohöl und Meereswasser dient. Der untere Abschnitt des ¥orratsbehälters ist in direkter ¥erbindung mit .dem Heer. Die Abschnitte des ¥orratsbehälters lassen sieh leicht heben und bergen, indem man in äen ¥Q>rratsbehältei* Druckluft einpumpt.

Der ortsfest angebrachte ünterwasservorratsbehälter kann auch als ¥erankerungselement eines schwimmenden Verankerungskorpers für Tankschiffe dienen. Ein Ausführungsbeisp-iel einer derartigen Anlage ist in Figur 5 beispielhaft gezeigt. Der einzige Schwimmkörper, der in der Gesamtanlage unlösbar angebracht ist, ist in der DE-PS 2 131 200 beschrieben.

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Bie Beine sind sowohl mit dem Schwimmkörper als auch mit dem Vorratsbehälter über Uhlversalgelenkverbindungen verbunden, so daß sich der Schwimmkörper unter der ¥irkung der Meeresströmungen und der Meereswellen horizontal oder aufgrund der Zugwirkung eines verankerten Tankschiffes auch In dieser Richtung bewegen kann.

Bei öllagern mit vergleichsweise geringer Ausbeute kann die Oberseite des Schwimmkörpers konstruktiv derart ausgelegt sein» daß eine kleine Eohölbehandlungsanlage untergebracht werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung· Dabei zeigt:

Figuren 1,_; 1a und 2 eine Gesamtansicht, eine Quer-

• schnlttsanslcht und eine Vertikalschnlttanslcht eines ortsfest angebrachten Unter— wasservorratsbehälters nach der Erfindung,

Figur 5 eine Integrierte Anlage für mittlere Meerestiefen, die einen ortsfest angebrachten ünterwasservorratsbehälter nach der Erfindung und einen Schwimmkörper mit Gelenkbein umfaßt,

Figur Ja eine Querschnittsansicht dieser Anlage, und

Figuren 4-,. 5» 6 und 7 verschiedene Stufen beim Absenken und Positionieren des ortsfest eingebrachten irnterwasservorratsb ehälters an seinem Be-

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ßtimmungs ort, sowi e
Figur 7a eine Querschnittsansicht.

Der ortsfest verlegte Unterwasservorratsbehalter nach der Erfindung wird im wesentlichen von einer Stahlkonstruktion mit länglicher Gestalt gebildet, deren Länge' größer als die Tiefe des Meeresgrundes ist, auf dem der Vorratsbehälter verlegt werden soll.

Der Vorratsbehälter umfaßt Vorratsräume bzw. Vorratszellen mit einer zylindrischen oder prismatischen Querschnittskontur. Diese sind in einer oder mehreren Reihen auf einem kastenförmigen Pundamentblock mit doppeltem Boden ausgerichtet. Die Versteifungsrippen der Zellehaußenwände liegen alle außerhalb der Zellen, so daß die Zelleninnenflächen vollständig glatt sind.

Der Pundamentblock A und die Trennräume B für die Zellen dienen als Ballastmasse. Jede Vorratszelle ist durch eine Membrane aus einem Kautschuk enthaltenden textlien Material in zwei Kammern unterteilt, wobei die Membrane als Separationsmembrane von Rohöl und Meerwasser dient. Die Separationsmembrane kann in ihrem Mittelteil ein metallisches Sammelbecken haben, in dem sich Peststoffablagerungen ansammeln, die in dem Rohöl enthalten sein können. Eine derartigen Separationsmembrane ist in der DE-PS 2 417 908 .beschrieben.

Der ortsfest verlegte Unterwasservorratsbehalter nach der Erfindung wird entweder in einer Werft oder auf einem Dock aus baukastenähnlichen, vorgefertigen Einzelteilen zusammengebaut.

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Nach dem Zusammenbau wird der Vorratsbehälter gewassert und dann zu dem Bestimmungsort geschleppt, wie dies schematisch in Figur 4- angedeutet ist.

Dann wird der Vorratsbehälter mit einem konischen Schwimmkörper verankert, der mit dem Meeresgrund in einem bestimmten Abstand von der Verlegungsstelle verankert ist. Daraufhin kann der Vorratsbehälter abgesenkt und an Ort und Stelle gebracht werden.

Um den Vorratsbehälter während dem Absenken auf dem Meeresgrund genau positionieren zu können, übt das Verlegungsschiff auf die Konstruktion eine Zugkraft mit einer derartigen Stärke aus, daß das Ende der Konstruktion, das mit dem konischen Schwimmkörper verbunden ist, während dem Absenken einen Kreisbogen beschreibt.

Das Absenken erfolgt dadurch, daß die Vorratskammern mit Meerwasser und einer Flüssigkeit mit einem kleineren spezifischen Gewicht aufgefüllt werden, wobei beim Auffüllen zuerst die Kammern in der Nähe der Verankerung mit dem konischen Schwimmkörper bedient werden.

Meereswasser kann man nur dann verwenden, wenn man den Innenraum einiger Kammern mit Druckluft auffüllen kann, oder wenn die Kammern konstruktionsmäßig derart ausgelegt sind, daß sie dem Druck auf ihre Außenflächen standhalten können, der dem Wasserdruck an der Verlegungsstell's entspricht.

Die Verlegung des Vorratsbehälter erfolgt in folgenden Stufen:

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Stufe a) - Indem flüssiger Ballast in die Kammern eingeleitet wird, senkt sich der Vorratsbehälter während einer Neigungsbewegung in Längsrichtung ab, wobei zuerst die Kammern mit flüssigem Ballast beschickt werden, die in der Mähe des konischen Schwimmkörpers liegen. Sobald das Vorderteil der Konstruktion, das mit dem konischen Schwimmkörper verbunden ist, den Meeresgrund erreicht, ist diese Stufe beendet (Figur 5)·

Stufe b) - Bei zunehmender Ballastmenge - sinkt der Vorratsbehälter weiter oder möglicherweise kann der Schwerkraftmittelpunkt des Ballaststoffes, der bereits eingefüllt worden ist, die Konstruktion von dem Bereich der anfänglichen Berührung mit dem Meeresgrund durch Wasserverdrängung und durch Verdrängung des Fluids mit kleinem spezifischem Gewicht örtlich verschieben (Figur 6). Der Neigungswinkel der Konstruktion wird immer kleiner, bis die Konstruktion in ihrer gesamten Länge auf dem Meeresgrund aufliegt. Hierbei ist die von dem Verlegungsschiff ausgeübte Zugkraft dazu bestimmt, den Vorratsbehälter relativ zum Meeresgrund wie gewünscht auszurichten und gleichzeitig dient die Zugkraft als Sicherung beim Absenken*

Wenn man eine integrierte mit einem ortsfest verlegten Unterwasservorratsbehälter und einem Schwimmkörper mit Gelenkbein verwendet, sind die Beine des Schwimmkörpers direkt an dem Vorratsbehälter angebracht. Da jedes Bein einen ihm zugeordneten Schubkörper hat, nehmen die Beine des Schwimmkörpers am Ende des Absenkens eine vertikale Stellung ein und können somit den Schwimmkörper aufnehmen.

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Stufe c) - Wenn der Vorratsbehälter auf dem Meeresgrund verlegt ist, wird er durch Auffüllen mit Vergußmaterial oder Sand oder irgendeinem anderen Material mit einem größeren spezifischen Gewicht als Wasser weiter mit Ballast versehen, so daß die speziell vorgesehenen Kammern dem Vorratsbehälter im Wasser ein Gewicht verleihen, das zum stabilen Verharren auf dem Meeresgrund auch bei äußerst extremen Meeresbedingungen ausreicht (Eigur 7)· -

Der ortsfest verlegte Unterwasservorratsbehälter nach der Erfindung bildet einen Teil einer zuvor beschriebenen integrierten Anlage, aber auf jeden Pail umfaßt die Gesamtanlage eine Gewinnungsplattform und einen Schwimmkörper zur Tankerbeladung.

Im folgenden wird die Arbeitsweise näher beschrieben.

Das die Trennanlage verlassende Rohöl, die, wie zuvor beschrieben, auf einer getrennten Plattform oder auf dem zuvor beschriebenen schwimmfähigen Körper vorgesehen ist, tritt in die Vorratskammern ein und drückt die Membranen derart nach unten, daß das zwischen der Membrane und den Bodenwandungen der Kammern vorhandene Wasser verdrängt wird, was aufgrund der direkten Verbindung des Vorratsbehälters mit dem Meer möglich ist. Der Rohölstrow wird diskontinuierlich, sobald die Membranen auf den Basisflächen der einzelnen Kammern anliegen. Wenn ein Tankschiff an dem Schwimmkörper zur Tankerbeladung verankert ist, wird der Vorratsbehälter aufgrund des Schwerkraftunterschiedes entleert, indem das Grundprinzip der Wasserverdrängung ausgenützt wird.

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Das Rohöl fließt durch die speziell vorgesehenen Leitungen, die bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform beispielsweise im Innenraum der Gelenkbeine des schwimmfähigen Körpers verlegt sein können, und es wird über Schwimmleitungen von dem schwimmfähigen Körper zu dem Tankschiff transportiert.

Der ortsfest verlegte Unterwasservorratsbehälter nach der Erfindung kann nach Beendigung des Ausförderns des öllagers geborgen werden. Die Bergung erfolgt auf nachstehende Art und Weise:

- In einige der Kammern des Vorratsbehälters wird eine Leitung eingeführt, die ein geeichtes Drosselventil enthält, wobei die Drosselung derart gewählt ist, daß der Innendruck den Außendruck nicht um einen Wert überschreitet, der größer als ein vorgegebener Differenzwert ist. Dieser Differenzwert wird aufgrund der Widerstandsfähigkeit der Konstruktion des Vorratsbehälters bestimmt.

- Druckluft tritt in den Innenraum der Kammern ein, bis der Innendruck den vorgegebenen Druckwert erreicht. Hierdurch werden die Kammern entleert und das Eigengewicht des Vorratsbehälters wird gleichzeitig verringert, so daß der Vorratsbehälter geborgen werden kann, indem man die Vorgehensweise zu seiner Verlegung umkehrt. Hierzu wird zuerst das Gewicht der Endseite des Vorratsbehälters verringert, das dem Ende entspricht, das bei der Verlegung zuletzt aufgefüllt worden ist. Selbstverständlich muß das Volumen des Rohöls und/oder des zu verdrängenden Wassers so groß sein, daß auch das Gewicht des Bailaststoffes ins Gleichgewicht gebracht wird. Beim

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Auffüllen des Vorratsbehälter mit Rohöl dient der Ballast dazu, dem Vorratsbehälter ein zum lageunveranderliclxen Verharren auf dem Meeresgrund ausreichendes Gewicht zu verleihen.

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Ab

Leerseite

Claims

Dr- F. Zündstein sen. - Pr E- Awsm-»rtrt - Dr. R. Koenigsberger Dtpi.-Phys.-R. Holzbauer - Dip! -Ing P. Kling >eiren - Dr. F. Zumstein jtm.

a3Qa München a - BriKihausstiraBe 4 · Telefon SmtneMMe 22534t · Tetearamime Zurnpat · Telex 529973

Oase

S.p-A., San Marco 2091 Italien

PateBtaaspriielie

|1.' Ortsfest in großen und mittleren Meerestiefen angebrachter Fnterwasservorratsbehälter für Kohöl, der im wesentliclien aus Stahlmaterial iLergestellt ist» dadurch- gekennzeichnet» daß er in Yorratskammern (B) unterteilt ist» die nach dem Prinzip der Wasserverdrängung arbeiten und jeweils eine Separationsntembrane besitzen, die das Rohöl vom Meerwasser trennt» die aus mit Kautschuk versehenem» textilem Material besteht und umweltfreundlich ist» sowie Masserverschmutzungen vermeidet.
2. Ortsfester IFnterwasservorratsbehälter nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß er gleichmäßig und im Gleichgewicht durch Überfluten der Vorratskammern (B) als Gesamtes absenkbar ist» ohne daß man starke Wasserfahrzeugs benotigt, wobei nur zum Positionieren des Yorratsbehälters ein Wasserfahrzeug erforderlich ist.

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3. Ortsfester Uhterwasservorratsbehälter nach, einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß er dadurch verlegt wird, daß er mit Flüssigkeiten aufgefüllt wird, die ein geringes spezifisches Gewicht haben.
4. Ortsfest verlegter Vorratsbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, üaB die Verlegung in zwei Stufen erfolgt, wobei in der ersten Stufe der Vorratsbehälter von einer nahezu horizontalen Lage in eine nahezu vertikale Lage gebracht wird, in der eine Kante des Vorratsbehälters auf dem Meeresgrund aufliegt, und in der zweiten Stufe der Vorratsbehälter um diese Kante verdreht wird, bis der Vorratsbehälter auf dem Heeresgrund eine horizontale Lage einnimmt, und daß bei der Verlegung der Vorratsbehälter mehrere Gleichgewichtslagen durchläuft, die durch Auffüllen mit Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischen Gewicht erzielt werden,und die Flüssigkeit von einer zur anderen Kammer verdrängt wird.
5- Ortsfest verlegter Uhterwasservorratsbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß er einzelne Kammern umfaßt, die nach dem Absenken Kit Vergußmaterial und Sand oder irgendeinem anderen Material aufgefüllt werden, das ein größeres spezifisches Gewicht als das Meerwasser hat, so daß der Vorratsbehälter auf dem Meeresgrund lage— unveränderlich und stab.il ist.
6· Ortsfester Dhterwasservorratsbehalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in

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eine Anlage integrierbar ist, die einen Schwimmkörper mit Gelenkbein zum Verankern und Beladen von Tankschiffen umfaßt, und daß in der Anlage Einrichtungen untergebracht sind, die zum Verarbeiten, Behandeln und Auspumpen des Rohöls erforderlich sind.
7· Ortsfester Unterwasservorratsbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, ' daß der schwimmfähige Körper, der einen Teil der Gesamtanlage bildet, gleichzeitig mit dem Vorratsbehälter verlegt werden kann, wodurch sich die Verlegungszeit - und -kosten vermindern.
8. Ortsfester Unterwasservorratsbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Einleiten von Druckluft in die Vorratskammern (B) geborgen werden kann.

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