DE1456235A1

DE1456235A1 - Schwimmender Lagerbehaelter

Info

Publication number: DE1456235A1
Application number: DE1965S0097313
Authority: DE
Inventors: Busking Bob Erik
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1964-05-28
Filing date: 1965-05-26
Publication date: 1969-10-23
Also published as: JPS5125607B1; FR1434804A; DE1456235B2; GB1036678A; NL6405951A; US3360810A; SE307770B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schwimmenden Behälter der Verdrängungsbauart zum Lagern von Flüssigkeiten, insbesondere zum Lagern von Petroleum- bzw. Erdölerzeugnissen, der z.B. dazu dienen kann, die Produktion eines unter der Meeresoberfläche liegenden ölfeldes zu lagern.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Behälter der genannten Art vorzusehen, der leicht an seinen Bestimmungsort transportiert werden kann, der sich leicht und sicher verankern läßt, der gegen die Wirkung der Wellenbewegung des Wassers wenig empfindlich ist, und der leicht und schnell mit Hilfe von Tankschiffen entleert oder von einem Ölfeld oder einem Tankschiff aus gefüllt werden kann.

Zu dem genannten Zweck wird der erfindungsgemäße Behälter im wesentlichen durch ein langgestrecktes G-efäß gebildet, dae mit Verankerungsmitteln versehen ist, wobei mindestens ein Flüssigkeitskanal an einem Ende des Gefäßes odeiTin dessen Höhe mündet, wobei mindestens eine Ballastkaasmer im anderen

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des Gefäßes oder in dessen Nähe angeordnet ist, und wobei die Gewichtsverteilung und die Abmessungen des Behälters so gewählt sind, daß der Behälter während des normalen Betriebs in der ihn tragenden Flüssigkeit schwimmt, und zwar derart, daß sich die Längsachse des Behälters in einer im wesentlichen senkrechten Richtung erstreckt.

Um den Einfluß der ϊ/ellen, die auf der Oberfläche der den Behälter tragenden Flüssigkeit vorhanden sind, zu begrenzen, werden die Abmessungen und die Gewichtsverteilung bei einer zweckmäßigen Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Behälters so gewählt, daß das langgestreckte Gefäß während des normalen Gebrauchs und bei allen möglichen Füll— zuständen des Gefäßes vollständig in die es tragende Flüssigkeit eintaucht. Vorzugsweise sind sowohl das langgestreckte Gefäß als auch die BaI last kammern in diesem Falle mit relativ dünnen Hohren versehen, wobei ein Teil jedes dieser .Rohre während des normalen Gebrauchs stets über die Oberfläche der den Behälter tragenden Flüssigkeit hinausragt·

Um ein schnelles Füllen und Entleeren des Behälters zu ermöglichen, ist mindestens ein drehbares Organ auf der Oberseite des Behälters angeordnet; dieses Organ oder Element umfaßt Mittel zum Befestigen des Halteseils eines ochiffs. Mindestens eines der drehbaren Elemente ist mit mindestens einer Leitung versehen, die über eine bewegliche Kupplung mit einer Leitung verbunden ist, welche an dem Behälter befestigt ist und in Verbindung mit dem langgestreckten Gefäß steht.

Erfindung wird im folgenden as Hand schematischer Zeichnungen aa einejB io^sjiihrungsbeispiel näher erläutert.

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Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines in einer tragenden Flüssigkeit se wimmenden erfindungs^emäßen Behälters mit Mitteln, um ein Tankschiff an dem Behälter zu verankern, sowie mit Mitteln, um den Behälter nach Bedarf zu entlea?en oder zu füllen.

Fig. 2 und J zeigen den erfindunys:;emäßen Behälter Jeweils in eii-ern senkrechten Schnitt im leeren bzw. im gefüllten zustand.

Fig. 4 ist eine scneiaatische Seitenansicht eines erfindun£s_o-emä£en Behälters, der mit abgeänderten Littein versehen ist, um ein Tankschiff an dem Behälter zu verankern und um den Behälter nach Bedarf zu leeren oder füllen.

Fit;. 5 zeigt die aus Fig. 4 ersichtlichen Mittel im Grundriß, wobei ein Tankschiff an dem Behälter verankert ist.

Die tragende Flüssigkeit, bei der es sich um Salzwasser oder Süßwasser, z.B. See- oder Flußwasser, handeln kann, ist in den Figuren mit 1 bezeichnet, Die Wasseroberfläche ist mit 2 bezeichnet, während der Boden des Gewässers mit 3 bezeichnet ist. Der insgesamt mit 4 bezeichnete Behälter besteht im wesentlichen aus einem langgestreckten Gefäß 5» das mit Verankerungsmitteln versehen ist; die Verankerungsmittel umfassen an dem Gefäß 5 befestigte Ketten 6, an deren unteren Enden Anker 7 vorgesehen sind, mittels deren die Ketten am Boden 3 des Gewässers fest verankert sind. Das langgestreckte Gefäß 5 ist an einem Ende mit einem oder mehreren Flüssigkeitsdurchlässen 8 versehen, die eine Verbindung zwischen dem Inneren des Gefäßes 5 und der Flüssigkeit 1 herstellen, in der der Behälter 5 schwimmt. Das Gefäß 5 ist an seinem anderen Ende mit einer oder

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mehreren Balüastkainmern 9 versehen. Um zu gewährleisten, daß das Gefäß 5 in der Flüssigkeit 1 so schwimmt, daß seine Längsachse im wesentlichen senkrecht verläuft, kann das Gefäß in der I.ähe der Durchlässe 8 mit einem oder mehreren massiven Ballastklötzen 10 versehen sein. Rohre 11 von relativ kleinem Durchmesser stehen mit dem oberen Ende der Ballastkammern 9 in Verbindung, und mindestens ein Rohr 12 von relativ kleinem Durchmesser ist an das obere Ende des Gefäßes 5 angeschlossen.

Der Behälter 4- wird im leeren Zustand zu seinem Bestimmungsort geschleppt, wobei seine Längsachse im wesentlichen waagerecht verläuft. Dies ist möglich, da der Behälter im leeren Zustand einen ausreichenden Auftrieb besitzt, um auf der Wasseroberfläche zu schwimmen. Während des Schleppens des Behälters sind die Flüssigkeitsdurchlässe 8 geschlossen. Sobald der Behälter seinen Bestimmungsort erreicht hat, werden die Durchlässe 8 geöffnet, so daß^Wasser in das langgestreckte Gefäß 5 einströmen kann. Wegen der Gewichtsverteilung des Materials des Behälters 4 und des Vorhandenseins des massiven Ballasts.IO nimmt der Behälter 4· dann eine solche Lage ein, daß die Längsachse des Gefäßes 5 senkrecht verläuft. Hierauf wird der Behälter 4- am Boden 3 des Gewässers mit Hilfe von Ketten oder Seilen 6 und der zugehörigen Anker 7 verankert. Da das Gefäß 5 eine langgestreckte schlanke Form hat und vorzugsweise zylinfeidrisch ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Behälters z.B. 20 m und die Länge z.B. 200 m beträgt, ragt der Behälter tief in das V/asser hinunter, in dem er schwimmt; dies bietet den Vorteil, daß der Behälter in dem gelegentlich turbulenten V/asser im wesentlichen stilVsteht.

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Mit Hilfe einer Leitung 15 kann der Behälter 4 mit der zu lagernden Flüssigkeit gefüllt werden, z.B. mit Rohöl, das mehreren unter der Wasseroberfläche liegenden Ölbohrungen entnommen wird. Das öl durchströmt die Leitung 12 und gelangt dann in das langgestreckte Gefäß 5» das vollständig mit Wasser gefüllt ist. Wenn weiteres öl zugeführt wird, verdrängt das öl fortschreitend das in dem Gefäß 5 enthaltene 7/asser, das über die erwähnten Auslässe 8 entweichen kann. Das in dem Gefäß 5 "befindliche Wasser ist in deto. Zeichnungen mit 14- bezeichnet, während das darin enthaltene öl mit 15 bezeichnet ist. Da das Öl 15 ein niedrigeres spezifisches Gewicht hat als das Wasser 14 schwimmt das öl innerhalb des Gefäßes auf dem Wasser. Wegen des Unterschiedes der spezifischen Gewiehte des Öls und des Wassers ist der Behälter 4 feestrebt, sich ständig weiter nach oben zu bewegen, und zwar entsprechend der eingeleiteten ölmenge. In manchen Fällen wird es jedoch für zweckmäßig gehalten» dafür zu sorgen, daß der Behälter 4 in der ihn tragenden Flüssigkeit die gleiche Höhenlage beibehält. Um dies zu erreichen, kann man weitere Ballastflüssigkeit 16, z.B. Ballastwasser, in die Ballastkaxniaern 9 pumpen, und zwar entsprechend der Zunahme der ölmenge in dem Gefäß 5» umgekehrt kann man die Ballastflüssigkeit 16 aus den Ballastkammern 9 herauspumpen, wenn die Ölmenge in dem Gefäß 5 verringert wird, wobei sich die Wassermenge in dem u-efäß 5 vergrößert. Diese Hegelung der Menge der Ballastflüssigkeit 16 in den Ballastkammern 9 kann auch automatisch bewirkt werden, z.B. mit Hilfe,des in Fig. 2 schematisch dargestellten nachstehend beschriebenen Systems.

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Ein Schwimmer 1?, der auf der Wasseroberfläche 2 schwimmt, ist mit Hilfe geeigneter Kittel, z.B. einer hydraulischen oder elektrischen oder pneumatischen Verbindung oder durch ein Seil 18, mit einem Registriergerät 19 verbunden. Auf diese «eise ist es möglich, die Lage des Behälters 4- gegenüber der Wasser— oberfläche 2 zu ermitteln. Das Registriergerät 19 ist z.B. elektrisch oder pneumatisch oder hydraulisch mit einer Regelvorrichtung 2C verbunden. Eine Leitung 21 zum Zuführen von Ballastflüssigkeit zu den Ballastkammern 9 ist an die Ballastkammern angeschlossen. In die Zuführungsleitung 21 ist ein Regelventil 22 eingeschaltet; das mit der Regelvorrichtung 20 so verbunden ist, daß dem Ventil Signale zugeführt werden können. Eine Pumpe 24- mit einer Saugleitung 25 und einer Förderleitung 26 ist in einer Pumpenkanmer 23 innerhalb der Ballastkammer 9 angeordnet. Die Saujleltung 25 Ist mit der Ballastkammer 9 verbunden. In die Förderleitung 26 ist ein Regelventil 27 eingeschaltet. Dieses Regelventil ist init der Regelvorrichtung 2C so verbunden, daß ihm von der Regelvorrichtung aus Signale zugeführt werden können.

Die Anordnung arbeitet In der nachstehend beschriebenen Weise. Es sei angenommen, daß das Gefäß 5 im wesentlichen Vollständig mit V/asser 14- gefüllt ist, und daß oberhalb des Wassers 14- eine kleine ölmenge 15 vorhanden Ist, wie es aus FIg. 2 hervorgeht. Wird das Gefäß 5 Jetzt allmählich über die Leitung 13 mit öl gefüllt, wird das Wasser 14- allmählich über die Auslässe aus dem Gefäß 5 verdrängt. Da das spezifische Gewicht des JIs 13» welch.es das Wasser 14- verdrängt, niedriger ist als das spezl— fische Gewicht des Wassers 14- wird der Behälter 4- bestrebt sein,

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sich allmähJüih senkrecht nach oben zu bewegen. Diese Aufwärtsbewegung des Behälters 4 wird augenblicklich durch den Schwimmer 17 und das .Registriergerät 19 registriert, woraufhin der Regelvorrichtung 20 ein Signal zugeführt wird. Die Regelvorrichtung 20 führt dann den Re^elventilen' 22 und 27 Signale zu. Infolgedessen wird das Regelventil 22 weiter geöffnet, während das Regelventil 27 weiter geschlossen wird. Daher wird den Ballastkainmern 9 mehr Ballastflüssigkeit zugeführt, als über die Leitun en 21 und 26 abgezo en wird. Mit anderen Worten, die Menge der Ballastflüsoigkeit 16 in den Ballastkammern 9 nimmt in der Weise zu, daß - obwohl die Ölmenge in dem Behälter 4 größer wird - der Behälter 4 stets im wesentlichen die gleiche Lage gegenüber der Wasseroberfläche 2 beibehält. Mit anderen Worten, das beschriebene System gewährleistet, daß der Behälter 4 stündig automatisch auf der gleichen-Tauchtiefe in dem Wasser 1 gehalten wird, und zwar ohne Rücksicht auf den Füllungsgrad des Gefäßes 5· Wird Cl aus dem Gefäß 5 abgezogen, arbeitet das beschriebene System im wesentlichen in der gleichen Weise.

Eine !Leitung 28 dient dazu, Cl 15 aus dem Behälter 4 abzuziehen. In die Leitungen 13 und 28 können gegebenenfalls Regelventile 29 und 30 eingeschaltet sein.

Sobald der Behälter 4 vollständig mit Öl gefüllt worden ist, kann es erwünscht sein, das öl z.B_e mit Hilfe eines Tankschiff s abzutransportieren. Dies kann auf sehr einfache "Weise durchgeführt werden, wenn der Behälter 4 mit der nachstehend beschriebenen Vorrichtung ausgerüstet ist.

Diese Vorrichtung umfaßt ein drehbares Element 31 mit

Mitteln zum Befestigen eines Halteseils 32 für ein Tankschiff

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oder dergleichen. Die erwähnten Mittel können z.B. durch ein Spill 34 gebildet werden, das auf dem drehbarenElement 31 angeordnet ist. Sobald das Tankschiff 33 durch das Halteseil ^2 mit dem Spill 34 verbunden ist, kann sich das Tankschiff 33 wegen der Drehbarkeit des Elements 31 um die senkrechte Längsachse des Behälters 4 herum bewegen und je nach den vorhandenen Wind- und Strömungskräften eine solche Lage einnehmen, daß der Bug stets dem Behälter 4 zugewandt ist. Ist das Tankschiff 33 auf diese Weise an dem Behälter 4 festgemacht worden, kann man Öl von dem Behälter zu dem Tankschiff oder in der umgekehrten Richtung pumpen. Zu diesen Zweck wird ein Kran 35 benutzt, der fest mit dem drehbaren Element des Behälters 4 verbunden ist, so daß er sich um die senkrechte Längsachse des Behälters drehen kann; der Kran 35 umfaßt mindestens eine hier nicht gezeigte Leitung, die mit der Leitung 28 durch eine ebenfalls nicht gezeigte bewegliche Kupplung verbunden werden kann. Die auf dem Kran vorgesehene Leitung ist an einem Ende mit einem Schlauch 36 versehen, der mit der Mündung einer hier niht gezeigten Leitung auf dem Tankschiff verbunden werden kann; diese Leitung ist an die Ladebehälter des Tankschiffs angeschlossen. Das Öl kann jetzt aus dem Behälter 4 über die Leitung 28 zu den Behältern des Tankschiffs 33 strömen, und zwar über die bewegliche Kupplung, die auf dem Kran 35 vorgesehene Leitung, den Schlauch 36 und die auf dem Tankschiff^ 33 vorgesehene Leitung; ferner kann das Öl veranlaßt werden, in der entgegengesetzten Richtung zu strömen.

Es ist möglich, anstelle der vorstehend beschriebenen Anordnung die in Fig. 4 und 5 gezeigte Anordnung zu benutzen·

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Bei dieser Ausbildungsform ist der Behälter 4 an seinem oberen Ende mit einen einzigen Drehtsich 37 versehen, der von einer festen Plattform 39 aus über Hollen 38 so unterstützt wird, daß er sich um die senkrechte Längsachse des Behälters drehen kann. An dem Drehtisch 3? ist eine Rohrleitung 40 befestigt. Eine mit dem langgestreckten Gefäß 5 verbundene Leitung 41 ist an dem Behälter 4 angebracht. Sie Leitungen 40 und 41 sind durch eine bewegliehe Kupplung 42 verbünden. Ein mit Schwimmern 44 versehener Schlauch 43 ist an das freie Ende der Leitung 40 angeschlossen. Auf dem Drehtisch 37 ist ein Spill 45 angeordnet· Ein Halteseil 46 eines Tankschiffs 47 kann mit dem Spill 45 verbunden werden. Der Schlauch 43 wird durch die Schwimmer 44 auf der Wasseroberfläche schwimmend gehalten. Das andere Ende des Schlauche 43 kann mit der Mündung 48 einer auf dem Tankschiffs 47 vorgesehenen Leitung verbunden werden·

Ist das tankschiff 47 an Sea Behälter 4 festgemacht worden, wie es 3fig· 5 im Grundriß zeigt _t kann der Behälter nach Bedarf entleert oder gefüllt werden j zu diesem Zweck ist es nur erforderlich, das Öl durch die Leitung 41| die bewegliche Kupplung 42, die Leitung 40, den Schlauch. 43 und die Mündung 48 zu leiten, denn der Drehtisch 37 kann sich um die Längsachse des Behälters 4 drehen, so daß das 3&nkschiff 47 stets eine solche Lage einnehmen kann, daß sein Bug dem Behälter zugewandt ist. >/'.'. . '

.*.- Auf dem.oberen EncEe des beschriebenen Behälters kann man gegebenenfalls eine LandeplattfoEm fur Hubschrauber vorsehen»

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schwimmender Behälter in Form eines langgestreckten Gefässes, g e k e, η η ζ e lehnet durch Verankerungsmittel und mindestens*eine Baliatkammer, wobei die Gewichtsverteilung und die Abmessungen so gewählt sind, dass das Gefäss während des normalen Gebrauchs in der es tragenden Flüssigkeit in der Weise schwimmt, dass die Iängsachse des Gefässes im wesentlichen senkrecht verläuft.

2. Behälter nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Bebälter der Verdrängungsbauart zum Lagern von Flüssigkeiten handelt, dass an einem Ende de3 Gefässes oder in dessen Fähe mindestens ein Flüssigkeitsdurchlass vorgesehen ist, und dass mindestens eine Ballastkammer im anderen Ende des Gefässes oder in dessen Nahe angeordnet ist·

3. Behälter nach Anspruch 1 oäer 2, dadurch g e k e ά η -zeichnet, dass das Gefäss an dem Plüssigkeitsdurchlass bzw. den. Flüssigkeitsdurchlässen oder in deren Sähe mit mindestens einem Klotz aus einem massiven Ballastmaterial versehen ist.

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4. Behälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch, g β k e n-.n zeichnet, dass Hittel vorgesehen sind, um Ballastflüssigkeit der oder' den Ballastkammern zuzuführen bzw. sie daraus abzuziehen«

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5. Behälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen und die Gewichtsverteilung des Behälters so gewählt sind, dass das langgestreckte Gefäss während des normalen Gebrauchs bei allen möglichen Füllzuständen des Gefässes vollständig in die den Behälter tragende Flüssigkeit eingetaucht ist.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, das sowohl das langgestreckte Gefäss als auch die Balifestkammern mit Rohrleitungen von relativ kleinem Durchmesser versehen 3ind, wobei ein Teil jeder dieser Rohrleitungen während des normalen Gebrauchs des Behälters ständig über die Oberfläche der den Behälter tragenden Flüssigkeit hinausragt.

7· Behälter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsmittel durch Ketten oder Seile gebildet werden, die mit Ankern versehen sind.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch geke nnze i ch net , dass die Ankerketten oder Ankerseile an dem langgestreckten Gefäss befestigt sind.

9. Behälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass das langgestreckte Gefäss eine zylindrische Form hat, und dass das Verhältnis zwischen der länge und dem Durchmesser des Gefässes gleich 1o:1 oder grosser ist.

10. Behälter nach Anspruch 1 bis S, dadurch g e k e η η ze ichnet, dass der Behälter mit einer Messvorrichtung zum Messen der senkrechten Bewegungen des Behälters gegenüber der Oberfläche der den Behälter tragenden Flüssigkeit ausgerüstet ist.

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11. Behälter nach. Anspruch 1o, dadurch gekennzeich net, da88 die Messvorrichtung mit einer Regelvorrichtung verbunden ist_r die mit Regelventilen in den Zuführungs- und Entnahmeleitungen für die Ballaatkammer oder Ballastkammern derart verbunden ist, dass dann, wenn der Behälter weiter absinkt, das Regelventil in der Zuführungsleitung weiter geschlossen und das Regelventil in der Entnahmeleitung weiter geöffnet wird, während dann, wenn sich der Behälter nach oben bewegt, eine entgegengesetzte Wirkung hervorgerufen wird, so dass der Behälter ohne Rücksicht auf den Füllungsgrad des langgestreckten Gefässes stets im wesentlichen die gleiche Lage gegenüber der Oberfläche der den Behälter tragenden Flüssigkeit beibehält.

12. Behälter nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens ein drehbares Element mit Mitteln zum Befestigen des Halteseils eines Schiffs auf dem oberen Ende des Behälters angeordnet ist.

13· Behälter nach Anspruch 12, dadurch, gekennzeich net, dass mindestens eines der drehbaren Elemente mit min- ! destens einer Leitung versehen ist, die durch eine bewegliche Kupplung mit einer Leitung verbunden ist, welche an dem Behälter befestigt ist und mit dem langgestreckten G-efäse in Verbindung steht.

14. Behälter nach Anspruch 13, dadurch, g e k e η η ζ e i c h net, dass eines der drehbaren Elemente mit einem Kran bzw. Ausleger versehen ist, längs dessen sich mindestens eine Leitung erstreckt, die mit einer der Leitungen des drehbaren Elementes verbunden ist.

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15. Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet! dass ein Schlauch, der mit den FUIl- oder Entleerungsleitungen eines Schiffs verbunden werden kann, an mindestens eine der Leitungen des Krane oder Auslegers angeschlossen ist.

16. Behälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Sohwimmermitteln versehener Schlauch, der '' mit den PUIl- oder Entleerungsleitungen eines Schiffs verbunden werden kann, an die Leitung auf dem drehbaren Element angeschlossen ist.

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