DE69311720T2 - Ladungs-und entladungsboje - Google Patents

Ladungs-und entladungsboje

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DE69311720T2
DE69311720T2 DE69311720T DE69311720T DE69311720T2 DE 69311720 T2 DE69311720 T2 DE 69311720T2 DE 69311720 T DE69311720 T DE 69311720T DE 69311720 T DE69311720 T DE 69311720T DE 69311720 T2 DE69311720 T2 DE 69311720T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Boje zur Verwendung beim Laden oder Ausladen eines fließfähigen Mediums, insbesondere Öl, umfassend ein äußeres Schwimmelement, angeordnet, um in einen nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie in einem schwimmenden Schiff eingeführt und befestigt zu werden, und ein im äußeren Element drehbar montiertes zentrales Element, wobei das zentrale Element zur Verankerung am Meeresboden bestimmt und zum Durchleiten von Medium zwischen einer Transferleitung, die im Einsatz an das untere Ende des zentralen Elements gekoppelt ist, und einem Rohrsystem auf dem Schiff angeordnet ist.
  • Eine Boje des obengenannten Typs wird in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/NO92/00056 (WO 95/11033) beschrieben. Dieses Dokument zählt zum für diese Anmeldung relevanten Stand der Technik unter Artikel 54(3) EPÜ. Bei der Boje gemäß dieser vorherigen Anmeldung ist das schwimmende Schiff, wenn die Boje in den Aufnahmeraum hiervon plaziert worden ist, fest mit dem äußeren Schwimmelement der Boje verbunden und kann sich um das zentrale Element drehen, das mittels eines geeigneten Verankerungssystems mit dem Meeresboden verankert ist, und somit stellt die Boje selbst einen rotierenden Körper (Revolverkopf) dar. Beim Anschließen der Boje wird diese in den Aufnahmeraum des Schiffs heraufgezogen und zwar mittels einer Winschvorrichtung auf dem Schiff und einer damit assoziierten Aufnehmleine, welche zum Zwecke des Ziehens mit der versenkten Boje verbunden ist. Danach wird die Boje mittels eines Sperrmechanismus in dem Aufnahmeraum befestigt.
  • Diese Bojenstruktur weist gegenüber schqn bekannten Bojen- Ladesystemen eine Reihe von wesentlichen Vorteilen auf. So können das Ankoppeln und Abkoppeln von Schiff und Boje auf einfache und schnelle Weise durchgeführt werden, selbst in schlechtem Wetter mit verhältnismäßig hohen Wellen. Ferner kann die Boje mit dem Schiff in jedem Wetter verbunden bleiben, wobei ein schnelles Abkoppeln durchgeführt werden kann, sollten die Wetterbedingungen eine gewisse Grenze überschreiten.
  • Die Boje gemäß der vorherigen Anmeldung weist grob gesprochen eine flache Unterseite auf, was zur Folge hat, daß die Boje unter dem Einfluß von Wellen und Strömungskräften im Wasser mehr bewegungsempfindlich wird als nötig. Diese Bojenform hat auch zur Folge, daß die Befestigungspunkte für die Transferleitung und die Verankerungsleinen der Boje angrenzend an die flache Unterseite der Boje angeordnet sind, was sich in der Praxis als weniger günstig gezeigt hat.
  • Daher ist eine Aufgabe der Erfindung das Bereitstellen einer Boje des genannten Typs, welche verbesserte hydrodynamische und hydrostatische Eigenschaften aufweist und welche gleichzeitig so gestaltet ist, daß der Befestigungspunkt für die Transferleitung und vorzugsweise auch die Befestigungspunkte für die Verankerungsleinen in bezug auf das äußere Schwimmelement der Boje tiefer angeordnet sind.
  • Zur Erfüllung der zuvor genannten Aufgaben wird eine Boje zur Verwendung beim Laden oder Löschen eines fließfähigen Mediums, insbesondere Öl, bereitgestellt, umfassend ein äußeres Schwimmelement, angeordnet, um in einen nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie in einem schwimmenden Schiff eingeführt und befestigt zu werden, und ein im äußeren Element drehbar montiertes zentrales Element, wobei das zentrale Element zur Verankerung am Meeresboden bestimmt und zum Durchleiten von Medium zwischen einer Transferleitung, die im Einsatz an das untere Ende des zentralen Elements gekoppelt ist, und einem Rohrsystem auf dem Schiff angeordnet ist, wobei das zentrale Element mit einem unteren Verlängerungskörper, welcher am äußeren Umfang des angrenzenden Endes des äußeren Schwimmelements anliegt und ihm im wesentlichen entspricht, und mit einem unteren Teil, der sich vom Außenumfangsteil nach unten verjüngt, versehen ist.
  • Da das zentrale Element der Boje einen unteren Verlängerungskörper aufweist, welcher in der genannten Weise ausgebildet ist, wird eine hydrodynamische Form erhalten, welche weniger Bewegung der Boje im Wasser aufgrund von Wellen und Unterwasserströmungen zur Folge hat, sowohl dann, wenn die versenkte Boje sich an der untersten Stelle befindet, als auch während der Ankopplungsphase, und außerdem wird erreicht, daß die Boje beim Abkoppeln leichter herausfällt und aus dem Aufnahmeraum freigesetzt wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Boje wird eine Anzahl von Befestigungsmitteln zum Befestigen der oberen Enden von Verankerungsleinen zum Verankern der Boje in Abständen entlang dem Umfang des Außenumfangsteils des Verlängerungsteils befestigt. Dadurch, daß die Befestigungspunkte für die Verankerungsleinen an dem Außenumfang der Boje angeordnet sind, wird ein direkter Zugang von der Oberfläche erhalten, was Inspektion, Wartung und Austausch erleichtert.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform umfaßt der Verlängerungskörper wenigstens eine Bojenkammer für Auftriebs- oder Ballastmaterial, und die Bojenkammer oder -kammern ist/sind vorzugsweise so angeordnet, daß sie gefüllt oder entleert werden kann/können, so daß der Auftrieb je nach Bedarf variiert werden kann. Außerdem kann zusätzlicher Auftrieb vorgesehen werden, so daß die Boje an die Oberfläche gebracht werden kann, ohne daß eine Aufnehmleine benötigt wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigt
  • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Boje gemäß der Erfindung;
  • Fig. 2 eine Draufsicht der Boje aus Fig. 1;
  • Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt der Boje aus Fig. 1;
  • Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Lagertragelements in der Boje;
  • Fig. 5 eine teilweise als Schnitt und in größerem Maßstab gezeigte Teil-Seitenansicht des zentralen Elements der Boje; und
  • Fig. 6 eine teilweise als Schnitt gezeigte Seitenansicht, in einem noch größeren Maßstab, der Einzelheiten der Bojenstruktur gemäß Fig. 3.
  • Das Bojen-Ladesystem, bei welchem die erfindungsgemäße Boje zur Verwendung bestimmt ist, wird in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/NO92/00054 (WO93/11031) beschrieben, welche auch zum Stand der Technik in bezug auf diese Anmeldung unter Artikel 54(3) EPÜ zählt, und für eine nähere Beschreibung dieses Systems wird auf diese Anmeldung verwiesen. Die grundlegende Konstruktion und Einsatzweise der Boje entsprechen dem in der zuvor erwähnten internationalen Anmeldung Nr. PCT/NO92/00056 Offenbarten, und für eine Beschreibung der Einzelheiten in diesem Zusammenhang wird auf diese Anmeldung verwiesen. Die folgende Beschreibung wird daher weitgehend auf eine Beschreibung der Unterschiede in Bezug auf die Boje gemäß der vorherigen Anmeldung beschränkt.
  • Die in den Figuren 1 - 3 gezeigte Boje 1 umfaßt ein äußeres Schwimmelement 2 und ein zentrales Element 3, welches in einer zentralen, sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung in dem äußeren Element drehbar montiert ist. Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, weist die Boje in der gezeigten Ausführungsform eine kreisförmige Umfangsform auf und das äußere Schwimmelement 2 hat eine sich nach oben verjüngende konische Form.
  • Die Gestaltung des zentralen Elements 3 wird in der als Schnitt gezeigten Ansicht in Fig. 3 und in den vergrößerten Ansichten in den Figuren 5 und 6 mehr im Detail gezeigt. Das zentrale Element umfaßt ein hohles Schaft- oder Stangenelement 4, welches in dem äußeren Element 2 mittels eines austauschbaren Lagertragelements 5 montiert ist, welches ein unteres Radiallager 6 und ein oberes Axiallager 7 trägt. Wenn erforderlich, kann das Lagertragelement 5 zur Inspektion und zum möglichen Austausch von Teilen (siehe Fig. 4) im Prinzip auf dieselbe Weise wie dasjenige der Boje der zuvor erwähnten Anmeldung aus dem äußeren Element 2 herausgehoben werden. Ferner ist das zentrale Element mit einem unteren Verlängerungskörper 8 mit einem Außenumfangsteil 9, der am äußeren Umfang des angrenzenden Endbereichs 10 des äußeren Schwimmelements 2 anliegt und im Einklang mit diesem geformt ist, und mit einem unteren Teil 11, welcher sich von dem Außenumfangsteil 9 nach unten konisch verjüngt, versehen.
  • Eine Anzahl von Befestigungsvorrichtungen 12 zum Befestigen der oberen Enden von Verankerungsleinen 13 zum Verankern der Boje sind in gleichen Winkelabständen entlang dem Umfang des Umfangsteils 9 des Verlängerungskörpers 8 angeordnet. In dem dargestellten Fall sind acht solcher Befestigungsvorrichtungen in der Form von Nasen 12 mit Löchern zum Aufnehmen von Bolzen für die Befestigungsverbindungselemente 14 an den Enden einer entsprechenden Anzahl von Verankerungsleinen 13 gezeigt.
  • Das äußere Schwimmelement 2 sowie der Verlängerungskörper 8 sind aus Flachmaterial-Elementen oder Platten-Elementen konstruiert, wie in den Figuren 3 und 6 gezeigt. So umfaßt das äußere Element 2 in der dargestellten Ausführungsform einen inneren Plattenzylinder 15, der das Lagertragelement 5 umschließt, einen äußeren Plattenzylinder 16, der koaxial ist mit dem inneren Plattenzylinder 15, äußere kegelstumpfförmige Platten-Elemente 17,18 und sich in Querrichtung erstreckende Platten-Elemente 19, 20 und 21, welche zwischen den erstgenannten Platten-Elementen angeordnet und mit diesen durch Verschweißen verbunden sind. In seinem oberen Bereich umfaßt das äußere Element 2 ferner ein Paar kegelstumpfförmige Platten-Elemente 22, 23, welche an ihrem inneren Umfang an dem inneren Plattenzylinder 15 und an ihrem äußeren Umfang an dem oberen Endbereich des äußeren Plattenzylinders 16 befestigt sind. Eine obere ringförmige Platte 24 bildet die obere Oberfläche des äußeren Elements 2 und ein Plattenzylinder 25 definiert einen Raum zum Aufnehmen eines als solchen bekannten Kugelgelenks 26, welches oben an dem Stangenelement 4 montiert ist und einen flexiblen Übergang zu einer Schwenkvorrichtung (nicht gezeigt) bildet, zum Verbinden mit dem Rohrsystem auf dem Schiff, wenn die Boje im Einsatz angekoppelt ist, wie in der zuvor erwähnten Anmeldung beschrieben.
  • An dem oberen Bereich des Plattenzylinders 16 ist außerdem ein Ring oder ringförmiges Element 27 befestigt, welches einen Kragen mit einer nach unten weisenden Stoßkante 28 bildet, zum Eingriff mit Verriegelungselementen, welche einen Teil eines Verriegelungsmechanismus bilden, der in dem Aufnahmeraum in dem betreffenden Schiff vorgesehen ist, um das äußere Element der Boje in dem Aufnahmeraum entriegelbar in dem Aufnahmeraum festzuhalten, wie in der zuvor erwähnten Anmeldung beschrieben.
  • Mittels der beschriebenen Plattenanordnung wird das äußere Element 2 in eine Anzahl Kammern unterteilt, welche auf eine nicht weiter gezeigte Weise so angeordnet sein können, daß sie je nach Bedarf mit Auftriebsmaterial oder Ballastmaterial befüllt werden können oder dieses daraus entnommen werden kann. Es ist wohl klar, daß die beschriebene Anordnung nur ein Beispiel darstellt und daß die Konstruktion auf viele unterschiedliche Weisen verändert werden kann.
  • Der untere Bereich des äußeren Schwimmelements 2 bildet ein Kegelelement 29, welches so konstruiert ist, daß die auftretenden horizontalen Kräfte von den Verankerungsleinen 13 zum betreffenden Schiffsrumpf übertragen werden können. Zu diesem Zweck können Verstärkungselemente in der Form von beispielsweise einer Anzahl sich radial erstreckender Träger oder Platten (nicht im einzelnen gezeigt) vorgesehen sein.
  • An seinem oberen Ende ist das äußere Schwimmelement außerdem mit einem Verlängerungsteil versehen, welcher durch den obengenannten Endbereich 10 gebildet wird. Dieser Teil wird im wesentlichen aus einem Paar konzentrischer Plattenzylinder 35, 36 gebildet, welche durch Verschweißen an einer ringförmigen oberen Platte 37 und einer unteren kegelstumpfförmigen Platte 38 befestigt sind. An der zentralen Öffnung der kegelstumpfförmigen Platte 38 ist ein ringförmiger Trägerflansch 39 zum Tragen des zentralen Elements 3 angeordnet, falls erforderlich, wie im folgenden beschrieben.
  • Bei der abgebildeten Ausführungsform umfaßt der Verlängerungsteil 8 des zentralen Elements ein unteres hohles Stangenelement 45, welches eine Verlängerung des oberen Stangenelements 4 darstellt und an diesem durch ein Flanschelement 46 und ein Nabenelement 47 befestigt ist, welches damit verbunden und zum Aufnehmen des Radiallagers 6 ausgebildet ist. Zum Zweck des Zusammenbaus umfaßt das Flanschelement 46 einen Flanschring 48, welcher an dem Flanschelement durch eine Anzahl Schrauben 49 befestigt ist, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Das Flanschelement 46 ist mit dem Flanschring 48 zum Tragen und Halten des gesamten zentralen Elements 3 angeordnet, wenn das Lagertragelement 5 mit dem Lager 6 aus der Boje entfernt wird. Der Flanschring 48 wird dann von dem oben erwähnten Trägerflansch 39 getragen und der in Fig. 6 gezeigte Dichtungsring 50 verhindert, daß umgebendes Wasser in dieser Situation zwischen dem Trägerflansch und dem Flanschring eindringt.
  • Desweiteren ist der Verlängerungskörper 8 aus einem inneren Plattenzylinder 51 und einem mit diesem koaxialen äußeren Plattenzylinder 52, einem oberen kegelstumpfförmigen Platten- Element 53, das sich parallel zu dem Platten-Element 38 erstreckt, und einem unteren kegelstumpfförmigen Platten- Element 54 konstruiert, welches schließlich den sich nach unten konisch verjüngenden Teil des Verlängerungskörpers bildet. Diese Platten-Elemente sind miteinander durch Verschweißen verbunden. Ferner wird der Verlängerungskörper mittels einer Anzahl sich radial erstreckender Platten-Elemente 55 versteift, welche an einen oberen Bereich des unteren Stangenelements 45 und an das Flanschelement 46 angeschweißt sind.
  • Die beschriebene Plattenanordnung unterteilt den Verlängerungskörper 8 in mehrere wasserdichte Kammern, z.B. 56 in Fig. 3, zum Aufnehmen von Auftriebs- oder Ballastmaterial. Diese Kammern können mit geeigneten Vorrichtungen (nicht gezeigt) versehen werden, welche je nach Bedarf mit Auftriebs- oder Ballastmaterial befüllt werden können oder aus welchen dieses entnommen werden kann. Beispielsweise können geeignete Ventile oder Hähne zum Einfüllen oder Entleeren von Luft oder Wasser vorgesehen sein. Der Verlängerungskörper kann zusätzlich segmentiert sein, beispielsweise mittels sich radial und axial erstreckender Platten, zum Unterteilen in zusätzliche, voneinander getrennte Kammern, um einen gewünschten Auftrieb sicherzustellen, auch wenn ein Leck in einer oder mehreren der Kammern auftreten sollte.
  • Das untere Ende des unteren Stangenelements 45 ist zum Verbinden mit der Transferleitung 57 der Boje 1 ausgebildet, wobei diese Leitung zweckmäßigerweise mit der Boje durch eine flexible Verbindung 58, wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt, verbunden sein kann.
  • Wie in Fig. 1 am besten gezeigt ist, ist das äußere Schwimmelement 2 der Boje in seinem oberen Bereich mit einer Fendervorrichtung 59 versehen. Diese umfaßt eine Lage eines elastischen Materials, welches in dem betreffenden Bereich auf der Oberfläche des äußeren Elements aufgebracht ist. Ein geeignetes Material ist Gummi, welches mittels Vulkanisierung aufgebracht werden kann. Mittels einer solchen Fendervorrichtung wird die Boje gegen mögliche Beschädigung im Zusammenhang mit dem Einführen der Boje in den Aufnahmeraum des betreffenden Schiffs geschützt.
  • Die Fendervorrichtung kann auf verschiedene Weisen gestaltet sein und z.B. eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender Führungskantenelemente (nicht gezeigt) umfassen, welche in geeigneten Abständen entlang dem Umfang der Oberfläche des äußeren Elements angeordnet sind und welche von einem möglicherweise austauschbaren fenderbildenden Material bedeckt sind. Durch die Verwendung solcher Führungskantenelemente mit einer geeigneten Stärke kann das äußere Platten-Element 18 möglicherweise weggelassen werden, da das Auftriebsmaterial aus einem geeigneten geschäumten Kunststoff oder gegossenem Glasfasermaterial bestehen kann, welches durch die besagten Kantenelemente verstärkt ist.
  • Wie in den Figuren 1 und 3 weiter gezeigt ist und in einer Weise, welche derjenigen in der zuvor genannten internationalen Anmeldung Nr. PCT/NO92/00056 gezeigten Weise entspricht, ist die Boje 1 mit einem sogenannten Hebegeschirr 60 versehen, welches an dem oberen Teil der Boje befestigt ist und eine Anzahl Leinen 61 umfaßt (drei Leinen im dargestellten Fall), die einen kegelförmigen Umriß bilden, der eine obere Verlängerung der konischen Gestalt der Boje bildet. An seinem oberen Ende ist das Hebegeschirr 60 durch ein Joch 62 mit einer Aufnehmleine 63 zum Hochziehen und Einführen in den Aufnahmeraum des Schiffs verbunden. Diese Anordnung trägt vorteilhafterweise zum Einführen der Boje in den Aufnahmeraum auf sichere und korrekte Weise bei.

Claims (11)

1. Eine Boje zur Verwendung beim Be- und Entladen eines fließfähigen Mediums, besonders Öl, umfassend ein äußeres Schwimmelement (2), angeordnet, um in einen nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie in einem Schiff eingeführt und befestigt zu werden, und ein im äußeren Element drehbar montiertes zentrales Element (3), wobei das zentrale Element zur Verankerung am Meeresboden bestimmt und zum Durchleiten von Medium zwischen einer Transferleitung (57), die im Einsatz an das untere Ende des zentralen Elements (3) gekoppelt ist, und einem Rohrsystem auf dem Schiff angeordnet ist, wobei das zentrale Element (3) mit einem unteren Verlängerungskörper (8) mit einem Außenumfangsteil (9), der am äußeren Umfang des angrenzenden Endes (10) des äußeren Schwimmelements (2) anliegt und ihm im wesentlichen entspricht, und einem unteren Teil (11) versehen ist, der sich vom Außenumfangsteil (9) nach unten verjüngt.
2. Boje nach Anspruch 1, wobei das äußere Schwimmelement (2) eine im wesentlichen kreisförmige Umfangsform hat und eine sich zumindest teilweise nach oben verjüngende konische Form hat und wobei der untere Teil (11) des Verlängerungskörpers (8) nach unten konisch zuläuft.
3. Boje nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Anzahl von Befestigungseinrichtungen (12) zum Befestigen der oberen Enden von Verankerungsleinen (13) zum Verankern der Boje (1) in Abständen am Umfang des Außenumfangsteils (9) des Verlängerungskörpers (8) entlang befestigt ist.
4. Boje nach Anspruch 2 oder 3, wobei das äußere Schwimmelement (2) an seinem unteren Ende einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Verlängerungsteil (10) hat, der sich zwischen einem angrenzenden konischen Teil (29) des äußeren Elements (2) und dem Außenumfangsteil (9) des Verlängerungskörpers (8) erstreckt.
5. Boje nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verlängerungskörper (8) mindestens eine Bojenkammer (56) für Auftriebs- oder Ballastmaterial aufweist.
6. Boje nach Anspruch 5, wobei die Bojenkammer (56) angeordnet ist, um nach Bedarf mit Auftriebs- oder Ballastmaterial gefüllt oder geleert werden zu können.
7. Boje nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Verlängerungskörper (8) zur Unterteilung in mehrere wasserdichte Kammern (56) segmentiert ist.
8. Boje nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das äußere Schwimmelement (2) zumindest am oberen Teil seiner Außenfläche mit einer Fendereinrichtung (59) versehen ist.
9. Boje nach Anspruch 8, wobei die Fendereinrichtung (59) aus einer Schicht eines elastischen Materials besteht, beispielsweise Gummi, die auf dem genannten Teil der Oberfläche des äußeren Elements (2) aufgebracht ist.
10. Boje nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Fendereinrichtung eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender Führungskantenelemente aufweist, die in Abständen am Umfang der Oberfläche des äußeren Elements (2) entlang angeordnet sind und von fenderbildendem Material bedeckt sind.
11. Boje nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein zentrales austauschbares Lagertragelement (5), das ein unteres Radiallager (6) und ein oberes Axiallager (7) für das zentrale Element (3) trägt, wobei das zentrale Element (3) ein oberes und ein unteres Hohlschaftelement (4 bzw. 45) aufweist, welche am Übergang zum Verlängerungskörper (8) durch ein Flanschelement (46) verbunden sind, welches zum Tragen des zentralen Elements (3) auf dem äußeren Schwimmelement (2) angeordnet ist, wenn das Lagertragelement (5) von der Boje (1) entfernt wird.
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