DE102010012306A1 - Platform i.e. swimming platform, for passing gas hydrate to buoyant barge, has coupling devices for coupling transport container with appropriate counterparts, and cover with conveyor for conveying product into transport container - Google Patents

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Prof. Dr.-Ing. Kinias Constantin
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Abstract

The platform has floating bodies (3) provided with stilts (4) and a cover (1) carried by the stilts, and coupling devices (11) for coupling a transport container with appropriate counterparts (12). The cover has a conveyor for conveying a product i.e. gas hydrate, into the transport container. The coupling devices are attached to the stilts, and the floating bodies have a drive and ballast tanks for water ballast. A vertical displaceable spring system (9) at vertical guidance systems (10) enables limitation of horizontal degrees of freedom of a buoyant barge (2). An independent claim is also included for a method for passing a product from a swimming platform to a buoyant barge.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übergeben eines Gutes von einer schwimmenden Plattform, insbesondere eines Gashydrats, an eine schwimmfähige Barge.The present invention relates to a method for transferring a good from a floating platform, in particular a gas hydrate, to a buoyant barge.

Mit der zunehmenden technologischen Entwicklung von Bohrtechnologien und neuen Abbaustrategien von fossilen Rohstoffen im maritimen Bereich sowie der globalen Ausschöpfung von landseitigen und küstennahen Erdöl- und Erdgaslagerstätten gewinnt die Entwicklung von neuartigen Offshorebauwerken und Transportkonzepten hinsichtlich der wechselnden Transportstrecken immer mehr an Bedeutung. Der in der Vergangenheit als unwirtschaftlich betrachtete Abbau und Transport von Rohstoffen über große Entfernungen in den Weltmeeren stellt große Herausforderungen hinsichtlich einer energieeffizienten und optimierten Abbau- und Transportstrategie dar und kann neben einer ausführlichen Evaluierung zu bestehenden Abbauverfahren nur durch gezielte prozessorientierte Maßnahmen zukünftig gesichert werden. Weiterhin haben Meeresforscher zutreffend beschrieben, dass große Mengen von Gashydraten im Meeresboden gebunden sind, die so viel Methangas beinhalten, dass damit der zukünftige Erdgasbedarf gedeckt werden kann. Diese Methanhydratlagerstätten befinden sich jedoch überwiegend an den Kontinentalrändern und sind großflächig in mehreren Metern dicken Schichten vorzufinden, was einen gezielten Abbau mit konventionellen Technologieentwicklungen ausschließt. Die Möglichkeit des Abbaus dieser submarinen Lagerstätten weckte in der Industrie und in der Forschung großes internationales Interesse. Abbaustrategien und -technologien in Form von Bohrinseln sind seit Jahrzehnten Stand der Technik, jedoch bringt der Abbau von Gashydraten weitaus mehr Herausforderungen mit sich. Hinzu kommt die Eigenschaft, dass sich der Gasthydrattransport im pelletierten und somit im festen Aggregatzustand gegenüber den bisher bekannten Transportmöglichkeiten hinsichtlich der thermodynamischen Lagerungsbedingungen durchaus als wirtschaftlich erweist. Das aus den natürlichen Gashydraten oder aus konventionellen Erdgaslagerstätten gewonnene Erdgas wird nach Aufbereitungsprozessen einer Plattform zugeführt, wo es mit Hilfe von geeigneten Anlagen unter besonderen chemisch-physikalischen Bedingungen in reine Gashydratpellets umgewandelt werden kann und bis zum Abtransport zwischengelagert werden muss. Eine konstruktive Gestaltung der gesamten Logistikkette mit der Gewährleistung einer kontinuierlichen Produktion und einem schiff- und hafenseitigem Umschlag des Transportgutes erfordert die Berücksichtigung sowohl von meteorologischen Einflussfaktoren als auch die Abhängigkeit der variierenden Förderraten am jeweiligen Explorationsstandort.With the increasing technological development of drilling technologies and new mining strategies for fossil resources in the maritime sector, as well as the global exploitation of offshore and offshore oil and gas deposits, the development of novel offshore structures and transport concepts with regard to changing transport routes is becoming increasingly important. The mining and transport of raw materials over long distances in the oceans, which in the past was regarded as uneconomic, poses major challenges with regard to an energy-efficient and optimized mining and transport strategy and can only be safeguarded in the future in addition to a detailed evaluation of existing mining processes through targeted process-oriented measures. Furthermore, marine researchers have rightly described that large amounts of gas hydrates are bound in the seabed, which contain so much methane gas that can be used to meet future natural gas needs. However, these methane hydrate deposits are predominantly located on the continental margins and can be found over a large area in several meters thick layers, which precludes selective degradation with conventional technological developments. The possibility of mining these submarine deposits has aroused great international interest in industry and research. Oil rig retrieval strategies and technologies have been state of the art for decades, but gas hydrate mining is far more challenging. In addition, there is the property that the transport of the wood pellets in the pelletized and therefore in the solid state of aggregation proves to be economical with respect to the hitherto known transport possibilities with respect to the thermodynamic storage conditions. The natural gas obtained from natural gas hydrates or from conventional natural gas deposits is fed to a platform after treatment processes, where it can be converted into pure gas hydrate pellets with the help of suitable equipment under special chemical-physical conditions and stored for transport. A constructive design of the entire logistics chain with the guarantee of a continuous production and a ship and port side transhipment of the cargo requires the consideration of meteorological influencing factors as well as the dependency of the varying production rates at the respective exploration location.

Wenn der Einsatz von Pipelines, wie bei der technisch aufwändigen und teuren Verlegung im Meer über lange Transportstrecken unwirtschaftlich oder ist eine Umsetzung aus geologischer sowie politischer Sicht nicht möglich ist, kommen andere Technologien zum Transport mit Schiffen in Betracht.If the use of pipelines, such as in the technically complex and expensive laying in the sea over long transport routes uneconomic or is a transposition from a geological and political point of view is not possible, other technologies for transport by ship into consideration.

Eine wichtige Rolle auf dem Weltenergiemarkt spielt dabei die Verflüssigung von Erdgas, das so genannte LNG (Liquefied Natural Gas). Dabei muss das Erdgas zur Überführung in den flüssigen Aggregatzustand unter hohem Druck auf –161°C gekühlt werden, wonach es in Form von klarer Flüssigkeit vorliegt und nur noch 1/600 seines Ursprungsvolumens einnimmt. Bei dem aufwändigen Prozess der Verflüssigung werden etwa 10% bis 25% des Energiegehaltes des Gases benötigt. Das Flüssigerdgas wird bei Umgebungsdruck mittels speziell konstruierten LNG-Tankschiffen befördert und erfordert einen enormen energetischen Kühlaufwand während der gesamten Transportdauer. Dementsprechend wird der Umschlag eines flüssigen und gekühlten Mediums von einer Bohrplattform mittels flexiblen Rohr- bzw. Schlauchleitungen realisiert.The liquefaction of natural gas, the so-called LNG (Liquefied Natural Gas), plays an important role on the world energy market. The natural gas must be cooled under high pressure to -161 ° C for transfer to the liquid state, after which it is in the form of clear liquid and occupies only 1/600 of its original volume. In the complex process of liquefaction about 10% to 25% of the energy content of the gas is needed. The liquefied natural gas is carried at ambient pressure using specially designed LNG tankers and requires a tremendous amount of energy cooling throughout the entire transport period. Accordingly, the transfer of a liquid and cooled medium from a drilling platform is realized by means of flexible pipe or hose lines.

Bohrplattformen entsprechend der Gestaltung von halbversenkbaren mobilen Bohrschiffen bestehend aus zwei parallel angeordneten, länglichen Schwimmkörpern und einer Plattform, die über mindestens zwei vertikale Tragsäulen je Schwimmkörper miteinander verbunden sind und auf dessen Plattformdeck eine Bohreinrichtung angeordnet ist, werden in der Patenschrift EP 0 988 222 B1 offenbart. In der dort beschriebenen Erfindung sind die Tragsäulen mit Lagermittel in Form von Schächten für rohrförmige Bohrausrüstungen ausgestattet, die sich vertikal nach unten bis zu den Schwimmkörpern erstrecken und oberseitig, umgeben von einem Prellsystem zum Schutz vor durch Kollisionen hervorgerufenen mechanischen Stößen, aus den Schächten herausragen. Weiterhin sind die Schächte für den Zweck der entsprechenden Positionierung der Bohrausrüstung mit vertikalen Führungsmechanismen und für die Zugänglichkeit von Personal wasserdicht mit einer Treppenkonstruktion versehen. Die Anlagen auf der Plattform sind für den Abbau von flüssigen oder gasförmigen Rohstoffen aus dem Meeresboden vorgesehen, die durch den Einsatz von Pumpen und Rohrleitungen von der Plattform in ein vorgesehenes Transportschiff entladen werden können, ohne dabei an der Plattform anlegen zu müssen. Weder einen kontinuierlichen Verarbeitungsprozess von festen und thermodynamisch empfindlichen Stoffen, wie beispielsweise Gashydraten, noch die Andockungs- und Umschlagsmöglichkeit für Lagerungs- und Transportbehälter an die Plattform sind gegeben.Drilling platforms according to the design of halbversenkbaren mobile Bohrschiffen consisting of two parallel, elongated floats and a platform, which are connected to each other via at least two vertical support columns per float and on the platform deck a drilling device is arranged, are in the patent EP 0 988 222 B1 disclosed. In the invention described therein, the support columns are provided with bearing means in the form of shafts for tubular drilling equipment which extend vertically down to the floats and protrude from the shafts surrounded by a bouncing system for protection against collisions caused by mechanical impacts. Furthermore, for the purpose of correspondingly positioning the drilling equipment with vertical guiding mechanisms and for the accessibility of personnel, the shafts are provided with a waterproof staircase construction. The facilities on the platform are designed for the extraction of liquid or gaseous raw materials from the seabed, which can be unloaded by the use of pumps and pipelines from the platform in a designated transport ship, without having to invest in the platform. Neither a continuous processing of solid and thermodynamically sensitive substances, such as gas hydrates, nor the docking and transshipment possibility for storage and transport containers to the platform are given.

Der Patentschrift DE 602 16 266 T2 liegt ein Transferierungssystem zugrunde, das für Flüssigkeiten, insbesondere für verflüssigtes Erdgas geeignet ist und zwischen einem Transportfahrzeug und einer Empfangs- oder Lieferstation angewendet werden kann. Das Konzept sieht einen gesonderten von der Produktionsplattform entfernten säulenförmigen und aus dem Wasser ragenden Anlegeplatz für die Transportschiffe vor, der gleichzeitig eine sich in Wind- und Strömungsrichtung ausrichtende Verteilerstation in Form eines horizontalen Auslegers umfasst, der von der Lieferstation mit dem flüssigen Medium versorgt wird und mittels eines Überführungsleitungssystems das Medium an das Transportschiff überführt. Gehalten am drehbaren Anlegepunkt kann sich das Schiff je nach Strömung, Wind und Wellengang während des Beladungsprozesses ausrichten, wobei der mit einem Gegengewicht ausgestattete drehbare Ausleger mit den entsprechenden Rohrleitungen fest mit dem Rohrverteiler des Schiffs verbunden ist und somit das Gesamtsystem schwenkbar gelagert ist. Eine kontinuierliche plattformseitige Produktion und Befüllung des Transportschiffs ist mit diesem System gegeben, allerdings beschränkt sich der Umschlag ausschließlich auf flüssige Medien und den Einsatz großer Transportschiffe.The patent DE 602 16 266 T2 is based on a transfer system that is suitable for liquids, in particular for liquefied natural gas is and can be applied between a transport vehicle and a receiving or delivery station. The concept envisages a separate pillar-shaped and water-projecting berth for the transport vessels, which simultaneously comprises a wind and flow-oriented distribution station in the form of a horizontal boom, which is supplied with the liquid medium from the delivery station and transferred by means of a transfer line system, the medium to the transport ship. Held at the rotatable contact point, the ship can align itself depending on the flow, wind and waves during the loading process, which is equipped with a counterweight rotatable boom with the corresponding pipes firmly connected to the manifold of the ship and thus the entire system is pivotally mounted. A continuous platform-side production and filling of the transport ship is given with this system, however, the envelope is limited only to liquid media and the use of large transport vessels.

Der Umschlag und Transport von festen Transportgütern in Form von Containern mit einer schwimmenden, selbstfahrenden Vorrichtung und einem Verladekran werden in DE 10 2006 061 742 A1 offenbart. Dabei ist der Schwimmkörper als Ponton ausgelegt, der ausreichend Ladefläche für Container besitzt und dessen Kran ein mit der Struktur fest verbundenes Vertikalelement, eine Drehkranz sowie einen schwenkbaren Ausleger aufweist. Die Verwendung eines derartigen Umschlags- und Transportmechanismus hinsichtlich der eingangs genannten Einsatzgebiete beschränkt die Kontinuierlichkeit des Produktions- und Umschlagskonzeptes und ist in Kombination mit einer halbtauchenden Plattform aufgrund der eingeschränkten Beladungskapazität nicht realisierbar. Weiterhin ist der Containerumschlag mit einem Kran bei ungünstigen Seegangsverhältnissen nicht möglich und führt je nach Dimensionierung der Produktionsplattform zu einer plattformseitigen Gewichtsverlagerung und beeinträchtigt somit die für die Anlagentechnik erforderliche Stabilität.The transshipment and transport of solid transport goods in the form of containers with a floating, self-propelled device and a loading crane are in DE 10 2006 061 742 A1 disclosed. In this case, the float is designed as a pontoon, which has sufficient cargo space for containers and whose crane has a fixedly connected to the structure vertical element, a turntable and a pivoting boom. The use of such a handling and transport mechanism with respect to the application areas mentioned above limits the continuity of the production and handling concept and is not feasible in combination with a semi-submersible platform due to the limited loading capacity. Furthermore, the container handling a crane in unfavorable sea conditions is not possible and leads depending on the dimensions of the production platform to a platform-side weight shift and thus impairs the stability required for the equipment.

Ein flexibles Transportsystem für die Beförderung eines speziellen Ladungstyps mit schwimmfähigen Ladungscontainern ist in der DE 60 2005 000 049 beschrieben und umfasst eine oder mehrere ladungstragende Einrichtungen, die mit Hilfe der unabhängigen Vortriebssysteme von Bugsierschiff-Einheiten zwischen den Zielorten befördert werden. Dabei zielt das Verfahren darauf ab, dass die Bargen mit Tanks für die Aufnahme von verflüssigtem Erdgas (LNG) und einer für den Vortrieb vorgesehenen Energieversorgungseinrichtung versehen sind, die einen Betrieb mit LNG-Flüssiggas erlauben und zur Stromgewinnung genutzt werden können. Der auf der Barge gewonnene Strom kann sowohl zur eigenen Energieversorgung für die hafenseitige Gasverdampfung bzw. zur Gaszufuhr am jeweiligen Gaszufuhrterminal als auch zur zusätzlichen Versorgung der heckseitig angekoppelten Bugsierschiff-Einheiten mit primärer Energieversorgung mittels eines elektrischen Übertragungsnetzes genutzt werden. Durch unterschiedliche Ausführungsbeispiele hinsichtlich der regelbaren Energieverteilung zwischen Barge- und Bugsierschiff-Einheit lässt sich mit dem Verfahren eine optimierte Energienutzung für wechselnde Betriebsbedingungen während der Transport- bzw. Leerfahrten realisieren. Das beschriebene Verfahren ermöglicht durch sein hohes Verwendungspotential neben einer enormen Kosteneinsparung gegenüber dem Einsatz von LNG-Tankern, die Nutzung der Barge als schwimmendes Gasterminal, wobei die Anzahl separater Einheiten nach den vorherrschenden Erfordernissen optimal und flexibel gewählt werden kann. Jedoch liefert das Verfahren keinen Lösungsansatz für den hafen- und terminalseitigen Umschlag des Transportguts und bezieht sich ausschließlich auf die Beförderung flüssiger Medien. Die Möglichkeiten des Andockens der Barge an beispielsweise eine schwimmende oder feste Produktionsplattform unter Berücksichtigung der Seegangsverhältnisse bleiben hierbei ebenfalls ungeklärt.A flexible transport system for the carriage of a special type of cargo with buoyant cargo containers is known in the DE 60 2005 000 049 and includes one or more load-bearing devices that are transported between the destinations by means of the independent propulsion systems of tug boat units. The process aims to ensure that the barges are fitted with Liquefied Natural Gas (LNG) tanks and a propulsion power plant, which allow operation with LNG liquefied petroleum gas and can be used to generate electricity. The electricity obtained on the barge can be used both for own energy supply for the harbor-side gas evaporation or for gas supply at the respective gas supply terminal as well as for the additional supply of the tail-coupled Bugsierschiff units with primary energy supply by means of an electrical transmission network. By means of different embodiments with regard to the controllable energy distribution between barge and tug-boat unit, the method makes it possible to realize an optimized use of energy for changing operating conditions during the transport or empty runs. The described method, with its high potential for use, in addition to a huge cost saving compared to the use of LNG tankers, allows the use of the barge as floating gas terminal, wherein the number of separate units can be selected optimally and flexibly according to the prevailing requirements. However, the method provides no solution for the port and terminal side envelope of the cargo and refers only to the transport of liquid media. The possibilities of docking the barge on, for example, a floating or solid production platform taking into account the conditions of the sea remain unclear.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für eine zeitlich und örtlich flexible Logistikkette für den maritimen Bereich zu schaffen, die in Zusammenhang mit mindestens einer schwimmenden Plattform die Möglichkeit einer kontinuierlichen Produktion und neben einer Reduzierung der beim Be- und Entladen anfallenden Totzeit für die Transportschiffe eine Zwischenlagerung von Transportgütern erlaubt, ohne dabei die Stabilität der Plattform zu beeinträchtigen. Aufgrund von wechselnden Transportstrecken und -bedingungen ist dabei sicherzustellen, dass ein dauerhafter energieeffizienter Betrieb sowohl während des Transportgutumschlags als auch bei einem Wechsel des Explorationsstandortes und dem Abtransport der Transportbehälter unabhängig von den Wetterbedingungen gewährleistet wird.It is therefore an object of the invention to provide a method for a temporally and locally flexible logistics chain for the maritime sector, in connection with at least one floating platform, the possibility of continuous production and in addition to a reduction in the loading and unloading resulting dead time for the Transport ships an intermediate storage of goods allowed, without affecting the stability of the platform. Due to changing transport routes and conditions, it must be ensured that a sustainable, energy-efficient operation is ensured both during the transhipment of goods and when the exploration site is changed and the transport containers are removed irrespective of the weather conditions.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Einschwimmen einer Barge zwischen auf Schwimmkörpern aufstehenden Stelzen einer Plattform, Verriegeln der Barge mit den Stelzen, Absenken der Auslassenden eines Fördersystems von einem von den Stelzen getragenen Plattformdeck auf die Barge und wasserdichtes Verbinden der Enden mit der Barge, Absenken der Barge unter die Wasserlinie durch Einbringen von Ballastwasser in die Schwimmkörper, Füllen des Transportbehälters mit dem Gut durch das Fördersystem unter gleichzeitigem Abpumpen einer entsprechenden Gewichtsmenge von Ballastwasser aus dem Schwimmkörper, und Anheben der Plattform durch weiteres Abpumpen von Ballastwasser aus den Schwimmkörpern, bis der Transportbehälter eine Höhe erreicht hat, in der dieser ohne Vertikalbelastung der Stelzen schwimmt, Entriegeln der Barge von den Stelzen, Rückziehen der Auslassenden des Fördersystems, und Ausschwimmen der Barge.According to the invention, this object is achieved by swimming in a barge between standing on floats stilts a platform, locking the barge with the stilts, lowering the outlet ends of a conveyor system of a supported by the stilts platform deck on the barge and watertight connection of the ends with the barge, lowering the Barge under the waterline by introducing ballast water into the floats, filling the transport container with the goods through the conveyor system while simultaneously pumping out a corresponding amount by weight of ballast water from the float, and lifting the platform by further pumping ballast water from the floats until the transport container Height reached in which this floats without vertical loading of the stilts, unlocking the barge from the stilts, retracting the outlet ends of the conveyor system, and floating the barge.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung an.The subclaims specify preferred embodiments of the invention.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to a drawing. Showing:

1 zeigt das System, 1 shows the system

2 das System bei Wellengang, 2 the system in waves,

3 eine Frontansicht des Systems, 3 a front view of the system,

4 eines weiter Frontansicht und 4 a further front view and

5 die beanspruchten Verfahrensschritte. 5 the claimed method steps.

In 1 wird das Gesamtsystem des Barge-Plattformkonzeptes veranschaulicht, bei dem beispielsweise ein Bugsierschiff (nicht dargestellt) eine zu befüllende Barge 2 nach dem Entladen am hafenseitigen Zielort wieder zurück zur Plattform transportiert und für den kontinuierlichen Befüllungsvorgang mit der Plattform verbindet. Die konstruktive Ausgestaltung der Plattform wird hier in seinen groben Zügen ersichtlich und umfasst das Plattformdeck 1 mit darauf befindlichen Anlagen 6, beispielsweise zur Gashydratherstellung, und eine Hilfsvorrichtung 5 in Form eines Ladekrans, der für die räumliche Anordnung der Barge 2 sowie zur Herstellung einer Verbundformation eingesetzt wird. Das Plattformdeck 1 ist dabei auf 4 Stelzen 4 abgestützt, wobei die Anzahl und Geometrie der Stelzen 4 je nach Dimensionierung der Plattform variieren kann. Jeweils 2 Stelzen 4 werden von einem länglich geformten Schwimmkörper 3 abgestützt, die den erforderlichen Auftrieb der Plattform erzeugen und in Form von flutbaren Ballasttanks ausgeführt sind. Die Schwimmkörper 3 sind zur Fortbewegung und Positionierung der Plattform am Ort der Exploration mit einem Antrieb versehen, der in Form eines elektrischen Antriebs bestehend aus einem Propeller, einer Antriebswelle und einem Elektromotors, der plattformseitig mit dem erzeugten Strom eines Generators betrieben wird (nicht in den Abbildungen dargestellt). Der Generator wird von Verbrennungsmaschinen auf der Plattform betrieben, die auch für die notwendige Stromerzeugung der Anlagen 6 zur Herstellung von Gashydraten eingesetzt werden. Aus der Abbildung wird ersichtlich, wie die Barge 2 unter der Plattform zum Be- und Entladen angeordnet wird und an den Auslassabschnitt 8 der flexiblen Fördereinrichtung 7 gekoppelt sind. Vertikale Führungssysteme 10 sind an der Innenseite jeder Stelze 4 angeordnet, die entsprechende Kupplungsglieder 11 für die Kopplung mit den seitlich an den Barge 2 angebrachten Gegenstücken 12 und Fendersysteme 9 für die horizontale Positionierung während des Einschwimmens unter die Plattform aufweisen. Die vertikal verschiebbaren Fendersysteme 9 am Führungssystem 10 ermöglichen die Einschränkung der horizontalen Freiheitsgrade der Barge 2 unter der Plattform, so dass nur noch eine Vertikalbewegung auftreten kann, die durch das Auftriebsverhalten der Barge bei Wellengang verursacht wird. Die konstruktive Ausgestaltung der Führungsmechanismen 10 kann dabei beispielsweise durch angebrachte Rollen- oder Gleitführungen sowie durch reibungsarme magnetische Führungen realisiert werden, wobei die Seetauglichkeit und damit verbundene Anforderungen berücksichtigt werden müssen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel können die einzelnen Barge 2 unterhalb des Plattformdecks 1 mit Hilfe der heckseitigen Kupplungsmechanismen 13 in einer Verbundformation gelagert werden. Die Be- und Entladung der Füllkammern bzw. der Ballasttanks 3 der Barge 2 erfolgt somit durch Unterstützung der Schwerkraft mittels des flexiblen Transferierungssystems 7, das oberhalb der Barge 2 und somit unterhalb des Plattformdecks 1 angeordnet ist und beispielsweise als ein Fallrohrsystems bestehend aus mehreren saug- und druckseitigen flexiblen Förderleitungen besteht.In 1 is the overall system of the barge platform concept illustrated, in which, for example, a Tug-boat (not shown) to be filled barge 2 transported after unloading at the port-side destination back to the platform and connects for the continuous filling process with the platform. The structural design of the platform can be seen here in its rough features and includes the platform deck 1 with attachments on it 6 for example for gas hydrate production, and an auxiliary device 5 in the form of a loading crane, responsible for the spatial arrangement of the barge 2 and for producing a composite formation. The platform deck 1 is on 4 stilts 4 supported, with the number and geometry of the stilts 4 may vary depending on the sizing of the platform. Each 2 stalk 4 be from an elongated shaped float 3 supported, which produce the necessary buoyancy of the platform and are designed in the form of floodable ballast tanks. The floats 3 are provided with a drive in the form of an electric drive consisting of a propeller, a drive shaft and an electric motor which is operated platform-side with the generated power of a generator for the movement and positioning of the platform at the place of exploration (not shown in the figures) , The generator is operated by internal combustion engines on the platform, which also provides the necessary power generation of the equipment 6 used for the production of gas hydrates. The figure shows how the barge 2 is placed under the platform for loading and unloading and to the outlet section 8th the flexible conveyor 7 are coupled. Vertical guidance systems 10 are on the inside of each stilt 4 arranged, the corresponding coupling members 11 for coupling with the side of the barge 2 attached counterparts 12 and fender systems 9 for horizontal positioning while floating under the platform. The vertically movable fender systems 9 at the management system 10 allow the restriction of the horizontal degrees of freedom of the barge 2 below the platform, so that only a vertical movement can occur, which is caused by the buoyancy behavior of the barge during swell. The structural design of the guide mechanisms 10 can be realized for example by attached roller or sliding guides and by low-friction magnetic guides, the seaworthiness and related requirements must be considered. In the present embodiment, the individual barge 2 below the platform deck 1 with the help of the rear coupling mechanisms 13 be stored in a composite formation. The loading and unloading of the filling chambers or the ballast tanks 3 the barge 2 thus takes place by supporting gravity by means of the flexible transfer system 7 that is above the barge 2 and thus below the platform deck 1 is arranged and, for example, as a downpipe system consisting of several suction and pressure side flexible conveyor lines.

In 2 ist die Plattform-Einheit mit der Anordnung der Barge 2 während des Betriebs bei Wellengang ersichtlich, wobei die zu berücksichtigende Höhe (h) des Plattformdecks zur Vermeidung einer Kollision der Barge 2 mit dem Plattformdeck 1 verdeutlicht wird. Die Anpassung der notwendigen Höhe ist von den Seegangsverhältnissen am jeweiligen Explorationsstandort abhängig und kann durch entsprechende Flutung der Schwimmkörper 3 erzielt werden. Seitliche auf die Plattform wirkende Belastungen werden durch die Angriffsfläche der Bargen übertragen und müssen von der Verankerungsvorrichtung der Plattform aufgenommen werden (nicht in der Abbildung dargestellt). Vorzugsweise ermöglicht der vertikale Führungsmechanismus 10 mit den entsprechenden Kupplungsgliedern 11 und Fendersystemen 9, dass das Auftriebsverhalten und somit die Stabilität der Plattform nur geringfügig beeinträchtigt wird. Die Kompensierung von Relativbewegungen zwischen Plattform und Barge 2 kann mittels des flexiblen Transferierungssystems 7 erreicht werden, da diese beispielsweise als teleskopartige Fallrohrmechanismen mit einer innenseitigen Spindelkonstruktion versehen sind und somit den kontinuierlichen Umschlag des Transportgutes unabhängig vom Seegang gewährleisten.In 2 is the platform unit with the arrangement of the barge 2 during operation in the event of waves, the height (h) of the platform deck to be taken into account in order to avoid a collision of the barge 2 with the platform deck 1 is clarified. The adjustment of the necessary height depends on the conditions of the sea at the respective exploration location and can be achieved by appropriate flooding of the floats 3 be achieved. Lateral loads acting on the platform are transmitted through the barge's face and must be picked up by the anchorage device of the platform (not shown in the figure). Preferably, the vertical guide mechanism allows 10 with the corresponding coupling links 11 and fender systems 9 in that the buoyancy and thus the stability of the platform is only slightly impaired. The compensation of relative movements between platform and barge 2 can by means of the flexible transfer system 7 be achieved because they are provided for example as a telescopic downpipe mechanisms with an inside spindle construction and thus ensure the continuous handling of the cargo regardless of the sea state.

Die 3 zeigt die Vorderansicht der schwimmenden Plattform mit einer vertikal geführten Barge 2 nach dem bisher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die seitlich durch den Wellengang hervorgerufenen Kräfte aufgrund der Angriffsfläche der Barge 2 auf die gesamte Plattform wirken.The 3 shows the front view of the floating platform with a vertically guided barge 2 according to the previously described first embodiment, in which the laterally caused by the waves forces due to Attack area of the barge 2 act on the entire platform.

In 4 wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung beschrieben, das bei nahezu allen Seegangsverhältnissen vorteilhaft einsetzbar ist. Der Aufbau der Plattform und der Barge 2 entspricht der konstruktiven Ausgestaltung der Einrichtungen aus 1–3 mit dem Unterschied, dass hierbei keine vertikale Beweglichkeit der Barge 2 vorliegt, sondern diese mittels ihrer Kupplungsglieder 12 fest mit den Kupplungsgliedern 11 des Führungsmechanismus 10 gekoppelt bzw. verriegelt sind und unterhalb der Wasseroberfläche während des Beladungsvorgangs gelagert werden. Der Ursprungszustand, also der Zustand bevor die Barge 2 durch das Fluten der Ballasttanks 3 abgesenkt wird, entspricht der räumlichen Anordnung der Einheiten in der 3, mit der Ausnahme, dass die Kupplungselemente 11 und 12 fest verriegelt sind. Dieser Beladungszustand bietet keine Angriffsfläche für Wellen und Wind während des gesamten Umschlagsprozesses, wodurch die Stabilität der schwimmenden Plattform und des Plattformdecks 1 nicht beeinflusst wird.In 4 an embodiment will be described according to the development of the invention, which is advantageously used in almost all sea conditions. The construction of the platform and the barge 2 corresponds to the structural design of the facilities 1 - 3 with the difference that in this case no vertical mobility of the barge 2 but this by means of their coupling members 12 firmly with the coupling links 11 of the guide mechanism 10 are locked and stored below the water surface during the loading process. The original state, that is the state before the barge 2 by the flood of ballast tanks 3 is lowered, corresponds to the spatial arrangement of the units in the 3 with the exception that the coupling elements 11 and 12 are firmly locked. This loading condition does not provide a surface for waves and wind during the entire handling process, thereby increasing the stability of the floating platform and platform deck 1 is not affected.

In 5 wird der gesamte Umschlagsprozess schematisch und schrittweise unter Berücksichtigung der jeweiligen Füllstände in Abhängigkeit vom Betriebszustand veranschaulicht. Der erste Schritt beschreibt den Empfang einer leeren Barge 2 unter dem Plattformdeck 1. Die Ballasttanks 3 der Plattform sind teilweise gefüllt, um einen definierten Betriebstiefgang zu gewährleisten. Werden die Ballasttanks 3 vollständig entleert, so nimmt die Plattform den Transportzustand mit minimalem Tiefgang und schlechten Stabilitätseigenschaften ein. Der zweite Schritt beschreibt die Fixierung der Barge 2 mit den Kupplungsgliedern 12 und der seitlich an den Stelzen 4 angebrachten Führung 10 sowie deren Kupplungsgliedern 11, die für den Abtauchvorgang vollständig gesperrt werden. Der Auslassabschnitt 8 des Fördermechanismus 7 wird an den Beladungsöffnungen der Barge 2 luft- und wasserdicht angeschlossen und die Ballasttanks 3 der Plattform werden mit Meerwasser geflutet, um den Absenkvorgang zu beginnen. Im dritten Schritt sind die Ballasttanks soweit mit Meerwasser gefüllt, dass die Plattform in einer stabilen Lage gehalten wird und die leere Barge 2 mit einer großen Auftriebskraft vollständig unter der Wasseroberfläche abgetaucht ist. Der vierte Schritt beschreibt den nahezu voll beladenen Zustand der Barge 2 mit dem Transportgut. Das Gewicht des aus den Ballasttanks 3 entleerten Meerwassers entspricht dem Gewicht der in die Barge 2 gefüllten Ladung. Somit verhält sich der Gewichtsausgleich der Ballasttanks 3 proportional zum Gewicht der Ladung. Dieser Ansatz ermöglicht eine einfache Handhabung der Gewichtsballancierung und somit eine gezielte Regelung des Gesamtsystems. Im letzten Schritt befindet sich nur noch so viel Meerwasser in den Ballasttanks der Schwimmkörper 3, dass die Plattform wieder ihren Ursprungszustand mit dem definierten Betriebstiefgang wie im ersten Schritt einnimmt. Die Barge 2 wird durch ihren eigenen Auftrieb an der Wasseroberfläche gehalten, kann nun durch den Kupplungsmechanismus 11 entriegelt werden und mit anderen in Wartestellung gehaltenen Barge 2 bzw. mit einem Bugsierschiff in eine Verbundformation gekoppelt werden.In 5 the entire handling process is illustrated schematically and step by step, taking into account the respective fill levels as a function of the operating state. The first step describes the receipt of an empty barge 2 under the platform deck 1 , The ballast tanks 3 The platform is partially filled to ensure a defined operating draft. Be the ballast tanks 3 Completely emptied, the platform assumes the transportation condition with minimal draft and poor stability characteristics. The second step describes the fixation of the barge 2 with the coupling links 12 and the side of the stilts 4 attached guide 10 and their coupling members 11 , which are completely blocked for the immersion process. The outlet section 8th the conveyor mechanism 7 will be at the loading ports of the barge 2 air and watertight connected and the ballast tanks 3 The platform is flooded with seawater to begin the lowering process. In the third step, the ballast tanks are filled with seawater so far that the platform is kept in a stable position and the empty barge 2 with a large buoyancy completely submerged under the water surface. The fourth step describes the almost fully loaded condition of the barge 2 with the cargo. The weight of the ballast tank 3 emptied seawater corresponds to the weight of the barge 2 filled cargo. Thus, the weight balance of the ballast tanks behaves 3 proportional to the weight of the cargo. This approach allows easy handling of weight balancing and thus targeted regulation of the overall system. In the last step, there is only so much seawater left in the ballast tanks of the floats 3 in that the platform returns to its original state with the defined operating draft as in the first step. The barge 2 is held by its own buoyancy on the water surface, can now through the coupling mechanism 11 be unlocked and with other held barge 2 or coupled with a Tugsierschiff in a composite formation.

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Claims (8)

Plattform zum Übergeben eines Gutes an eine schwimmfähige Barge (2), gekennzeichnet durch wenigstens zwei Schwimmkörper (3) mit jeweils wenigstens zwei Stelzen (4) und einem von den Stelzen (4) getragenen Deck (1), wobei Kupplungseinrichtungen (11) zum Ankoppeln mindestens eines mit entsprechenden Gegenstücken (12) versehenen Transportbehälters (2) vorgesehen sind, und das Deck (1) mit mindestens einer Fördereinrichtung (7) zum Fördern des Guts in den mindestens einen Transportbehälter (2) versehen ist.Platform for transferring a good to a buoyant barge ( 2 ), characterized by at least two floats ( 3 ) each with at least two stilts ( 4 ) and one of the stilts ( 4 ) worn deck ( 1 ), coupling devices ( 11 ) for coupling at least one with corresponding counterparts ( 12 ) provided transport container ( 2 ) and the deck ( 1 ) with at least one conveyor ( 7 ) for conveying the material into the at least one transport container ( 2 ) is provided. Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtungen (11) an den Stelzen (4) angebracht sind.Platform according to claim 1, characterized in that the coupling devices ( 11 ) on the stilts ( 4 ) are mounted. Plattform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtungen (11) vertikal verschieblich ausgebildet sind und die Fördereinrichtungen (7) längenveränderlich sind.Platform according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling devices ( 11 ) are designed to be vertically displaceable and the conveyors ( 7 ) are variable in length. Plattform nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper (3) mit einem Antrieb versehen sind.Platform according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the floats ( 3 ) are provided with a drive. Plattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper (3) mit Ballasttanks versehen sind.Platform according to one of the preceding claims, characterized in that the floats ( 3 ) are provided with ballast tanks. Verfahren zum Übergeben eines Guts von einer Plattform mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Einschwimmen mindestens einer Barge (2) zwischen die auf den Schwimmkörpern (3) aufstehenden Stelzen (4) der Plattform, Führen der Kupplungseinrichtungen (11) auf die Höhe der Gegenstücke an der eingeschwommenen Barge (2), Verriegeln der Barge (2) mit der Plattform, Absenken des Auslassabschnitts (8) einer Fördereinrichtung (7) relativ zu den von den Stelzen (4) getragenen Plattformdeck (1) auf die Barge (2) und wasserdichtes Verbinden des Auslassabschnitts (8) mit der Barge (2), Absenken der Barge (2) unter die Wasserlinie unter Mitführunrung des Auslassabschnitts (8) der Fördereinrichtung (7), Füllen des Transportbehälters (2) mit dem Gut durch das Fördersystem (7) unter Bewirken eines Gewichtsausgleichs, Anheben der Plattform (1) bis der Transportbehälter (2) eine Höhe erreicht hat, in der dieser ohne Vertikalbelastung der Stelzen (4) schwimmt, Lösen und Rückziehen des Auslassabschnitts (8) der Fördereinrichtung (7) von der Barge (2), Entriegeln der Barge (2) von den Stelzen (4), und Ausschwimmen der Barge (2).Method of transferring a good from a platform having the features of one of claims 1 to 5, characterized by the fact that at least one barge (at least 2 ) between the on the floats ( 3 ) upstanding stilts ( 4 ) of the platform, guiding the coupling devices ( 11 ) to the height of the counterparts on the swung barge ( 2 ), Locking the barge ( 2 ) with the platform, lowering the outlet section ( 8th ) of a conveyor ( 7 ) relative to those of the stilts ( 4 ) supported platform deck ( 1 ) on the barge ( 2 ) and watertight connection of the outlet section ( 8th ) with the barge ( 2 ), Lowering the barge ( 2 ) under the waterline with entrainment of the outlet section ( 8th ) of the conveyor ( 7 ), Filling the transport container ( 2 ) with the goods through the conveyor system ( 7 ) effecting a counterbalance, lifting the platform ( 1 ) until the transport container ( 2 ) has reached a height in which this without vertical loading of the stilts ( 4 ) floats, loosening and retracting the outlet section ( 8th ) of the conveyor ( 7 ) from the barge ( 2 ), Unlocking the barge ( 2 ) of the stilts ( 4 ), and floats the barge ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gut um Gashydrate handelt.A method according to claim 6, characterized in that the material is gas hydrates. Verfahren nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass nach dem wasserdichten Verbinden des Fördersystems (7) mit der Barge (2) von dieser aufgenommenes Süßwasser zu dessen Nutzung als Prozesswasser unter gleichzeitigem Fördern einer entsprechenden Gewichtsmenge von des Guts auf die Plattform gepumpt wird.Method according to claim 4, 5, 6 or 7, characterized in that after the watertight joining of the conveyor system ( 7 ) with the barge ( 2 ) is pumped from this received fresh water to its use as process water while simultaneously conveying a corresponding amount by weight of the material on the platform.
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