DE1684606C3

DE1684606C3 - Floodable tank system for the storage of crude oil near the coast

Info

Publication number: DE1684606C3
Application number: DE19661684606
Authority: DE
Inventors: Robert S. Western Springs; Stafford Donald C Hinsdale; Mc Donald Charles A. Palos Heights 111. Chamberlin (V-StA.)
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1965-04-19
Filing date: 1966-04-06
Publication date: 1976-09-23

Description

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Die Erfindung betrifft eine flutbare Tankanlage zur küstennahen Lagerung von Erdöl mit einem ersten flutbaren, auf dem Meeresboden aufliegenden Lagertank, der mit einem oberhalb der Wasseroberfläche angeordneien Behälter über eine Rohrleitung verbunden ist.The invention relates to a floodable tank system for the storage of crude oil near the coast with a first floodable, Storage tank lying on the seabed, which is arranged with one above the water surface Container is connected by a pipeline.

Aus der US-PS 31 46 458 sowie der GB-PS 9 04 126 sind Tankanlagen mit diesen Merkmalen bekannt, die ohne Verankerung auf dem Meeresboden aufliegen und bei denen der flutbare Lagertank mit senkrecht nach oben ragenden Tanksäulen versehen ist, deren obere Endteile im gefluteten Zustand der Anlage auf dem Wasser herausragen. Das Einbunkern des Erdöls erfolgt über den Behälter, der in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß die statische Druckhöhe des spezifisch leichteren Erdöls ausreicht, das Seewasser aus dem gefluteten ersten Lagertank zu verdrängen. Da die Tankanlage auf dem Meeresboden nicht verankert wird, muß sie genügend Ballastgewicht aufweisen, um die durch die Erdölfüllung hervorgerufenen Auftriebskrilfte auszugleichen. Dieser Gesetzmäßigkeit steht die Forderung nach einer leichten Bauweise entgegen, die unter anderem für die Beweglichkeit derartiger Tankanlagen von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die Forderung nach einer leichten Bauweise findet jedoch wiederum dort ihre Grenzen, wo die Lagerkapazität der Tankanlage für die Beurteilung ihrer Wirtschaftlichkeit entscheidend ist.From US-PS 31 46 458 and GB-PS 9 04 126 tank systems with these features are known which rest on the seabed without anchoring and in which the floodable storage tank is vertical above protruding tank pumps is provided, the upper end parts in the flooded state of the system on the Water stick out. The bunkering of the crude oil takes place via the container, which is arranged at such a height is that the static pressure head of the specifically lighter petroleum is sufficient to remove the seawater from the flooded one displace first storage tank. Since the tank system is not anchored on the seabed, it must have enough ballast weight to withstand the lifting forces caused by the petroleum filling balance. This legality is opposed to the demand for a lightweight construction, which is of decisive importance for the mobility of such tank systems, among other things. The requirement after a lightweight construction, however, again finds its limits where the storage capacity of the Tank system is decisive for assessing its profitability.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tankanlage der eingangs genannten Art in einfacher, und zweckmäßiger Weise so auszubilden, daß bei maximaler Lagerkapazität ein möglichst geringes Eigengewicht erzielt wird.The present invention is therefore based on the object of providing a tank system of the type mentioned at the beginning to be designed in a simple and expedient manner in such a way that, with maximum storage capacity, as little as possible Dead weight is achieved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäS dadurch gelöst, daß der Behälter als zweiter Lagertank ausgebildet ist, der in der Schwerpunktachse des ersten Lagertanks angeordnet und mit diesem über ein Traggerüst verbunden ist, das aus als Fllssigkeitsleitungen dienenden Rohren besteht. Auf diese Weise bildet der zweite Lagertank zusammen mit seinem Inhalt und dem Traggerüst das erforderliche Ballastgewicht, ohne daß durch die vergrößerte Lagerkapazität der Anlage die bereits vorhandenen Auftriebskräfte weiter erhöht werden. Unter Berücksichtigung des Materialeigengewichts kann das Volumen des zweiten Lagertanks im Verhältnis zu dem des ersten Lagertanks verhältnismäßig niedrig gehalten werden, so daß der oberhalb der Wasserfläche liegende Teil der Tankanlage auf Grund seiner geringen Abmessungen auch den einwirkenden Windkräften wenig Angriffsfläche bietet.The object is achieved according to the invention in that the container is designed as a second storage tank, which is arranged in the center of gravity axis of the first storage tank and connected to it via a support frame which consists of pipes serving as liquid lines. In this way the second forms Storage tank, together with its contents and the supporting structure, the necessary ballast weight without through the increased storage capacity of the system increases the already existing buoyancy forces. Taking into account the weight of the material, the volume of the second storage tank can be in proportion to that of the first storage tank are kept relatively low, so that the above the water surface lying part of the tank system due to its small dimensions also the acting wind forces offers little target.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind durch weitere Patentansprüche gekennzeichnet.Expedient refinements of the invention are characterized by further patent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F 1 g. 1 eine schaubildliche Darstellung der auf den Meeresboden abgesenkten Tankanlage gemäß der Erfindung zusammen mit einer Bohranlage,F 1 g. 1 is a diagrammatic representation of the on the Seabed lowered tank system according to the invention together with a drilling rig,

F i g. 2 die Tankanlage nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,F i g. 2 the tank system according to FIG. 1 in an enlarged view,

F i g. ä einen Schnitt entlang der Linie 3-3 nach F i g. 2,F i g. ä a section along the line 3-3 according to FIG. 2,

F i g. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie 4-4 nach F i g. 2,F i g. 4 shows a partial section along the line 4-4 according to FIG. 2,

F i g. 5 eine weitere Ausgestaltung der Stabilisierungseinrichtung der Tankanlage in einer Darstellung gemäß F i g. 4,F i g. 5 shows a further embodiment of the stabilization device the tank system in a representation according to FIG. 4,

F i g. 6 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 nach F1 g. 2 einer weiteren λ sführungsform des unterhalb der Wasserfläche angeordneten Lagertanks,F i g. 6 is a sectional view along the line 6-6 according to F1 g. 2 of another λ sführungform below storage tanks arranged on the surface of the water,

Fig.? einen Schnitt entlang der Linie 7-7 nach F i g. 6,Fig.? a section along the line 7-7 according to F i g. 6,

F i g. 8 eine weitere Ausführungsform des Lagertanks nach F i g. 6 undF i g. 8 shows a further embodiment of the storage tank according to FIG. 6 and

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 nach F i g. 8.F i g. 9 shows a section along the line 9-9 according to FIG. 8th.

Die in der Zeichnung dargestellte Tankanlage ist auf dem Meeresboden 23 in unmittelbarer Nähe einer Förderplattform 25 abgesenkt (vgl. Fig. 1), mit der sie über eine Rohrleitung 36 in Verbindung steht. Die Tankanlage besteht im wesentlichen aus einem flutbaren ersten Lagertank 11, der ohne Verankerung auf dem Meeresboden aufliegt, und einem oberhalb der Wasserfläche 24 angeordneten zweiten Lagertank 13. Beide Lagertanks können verschiedene Formen und Größen haben, wobei bevorzugterweise der erste Lagertank 11 eine hexagonale Grundfläche und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und der zweite Lagertank 13 kugelförmig ist. Die beiden Lagertanks, die im abgesenkten Zustand der Anlage ständig mit Seewasser und/oder Erdöl gefüllt sind, werden über die Leitung 36 mit Rohöl gespeist und über einen Ladebaum 43 entladen. Die Einbunkerung des Rohöls erfolgt nach dem Verdrängungsprinzip, d. h. eine Volumenänderung des einen Mediums wird durch eine entsprechende Volumenänderung des anderen Mediums ausgeglichen. Dabei wird zunächst der zweite Lager-The tank system shown in the drawing is on the seabed 23 in the immediate vicinity of a production platform 25 lowered (cf. FIG. 1), with which it is connected via a pipe 36. the The tank system consists essentially of a floodable first storage tank 11, which has no anchoring rests on the sea floor, and a second storage tank 13 arranged above the water surface 24. Both storage tanks can be of different shapes and sizes, the first being preferred Storage tank 11 has a hexagonal base and a circular cross-section and the second Storage tank 13 is spherical. The two storage tanks, which are constantly with the system when it is lowered Sea water and / or petroleum are filled, are fed with crude oil via line 36 and via a loading boom 43 unloaded. The bunkering of the crude oil takes place according to the displacement principle, i.e. H. a change in volume of one medium is caused by a corresponding change in volume of the other medium balanced. First the second warehouse

tank 13 mit Rohöl bis zu einem Niveau aufgefüllt, bis zu dem das Seewasser noch auf Grund seiner eigenen Druckhöhe abfließen kann. Danach reicht die statische Druckhöhe des spezifisch leichteren Rohöls aus, um das restliche Seewasser aus den Tanks zu verdrängen.tank 13 filled with crude oil to a level up to which the lake water can still flow off due to its own pressure level. Then the static is enough Pressure head of the specifically lighter crude oil in order to displace the remaining seawater from the tanks.

Die beiden Lagertanks 11, 13 sind durch ein Traggerüst miteinander verbunden, das aus Rohren 15 besteht, die im Abstand von 120° auf dem hexagonalen Körper des ersten Lagertanks 11 angeordnet sind, so daß sich der zweite Lagertank 13 in der Schwerpunktachse des ersten Lagertanks 11 befindet. Die Rohre 15, die gleichzeitig als Flüssigkeitsleitungen ausgebildet sind, sind durch waagrecht angeordnete Streben 19 in Dreiecksform untereinander verbunden und werden zusätzlich durch seitliche Stützstreben 21 ausgesteift. Die seitlichen Stützstreben 21 können entweder oberhalb oder unterhalb der waagrechten Streben 19 angeordnet sein.The two storage tanks 11, 13 are supported by a supporting frame connected to each other, which consists of tubes 15 spaced 120 ° on the hexagonal body of the first storage tank 11 are arranged so that the second storage tank 13 is in the center of gravity of the first storage tank 11 is located. The tubes 15, which are designed as liquid lines at the same time, are connected to one another in a triangular shape by horizontally arranged struts 19 and are additionally stiffened by lateral support struts 21. The side struts 21 can either above or be arranged below the horizontal struts 19.

Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, ist der e.ste Lagertank 11 ringförmig ausgebildet und setzt sich aus mehreren einzelnen Kammern 40 zusammen, die untereinander verbunden sein können. Der gezeigte Lagertank ist auf diese Weise in 6 Kammern unterteilt, die mit dem oberhalb der Wasserfläche angeordneten Lagertank 13 verbunden sind. Diese Unterteilung ermöglicht in jedem Zustand eine ausgeglichene Gewichtsstabilität der gesamten Anlage. Bei der Festigkeitsberechnung des Lagertanks 11 müssen neben dem Wasserdruck von außen auch der unter Umständen wesentlich höhere Innendruck berücksichtigt werden, der durch die Flüssigkeitssäule des zweiten Lagertanks hervorgerufen wird.As shown in FIG. 3 can be seen, the first storage tank 11 is ring-shaped and consists of several individual chambers 40 together, which can be connected to one another. The storage tank shown is open in this way divided into 6 chambers, which are connected to the storage tank 13 arranged above the water surface are. This subdivision enables a balanced weight stability of the whole in every condition Factory. When calculating the strength of the storage tank 11, in addition to the water pressure of on the outside, the possibly much higher internal pressure caused by the liquid column must also be taken into account of the second storage tank is caused.

In F i g. 2 sowie in der Schnittdarstellung des ersten Lagertanks gemäß F i g. 4 ist zu erkennen, daß die Unterseite des Lagertanks mit einem Flansch 81 versehen ist, der sich in lotrechter Richtung nach unten längs jeder Kammer 40 erstreckt ,jnd im abgesenkten Zustand der Anlage in den Meeresboden eingreift, wodurch die Lage der gesamten Tankanlage weiter stabilisiert wird. An Stelle des Flansches können auch einzelne Stempel 83 (vgl. F i g. 5) vorgesehen sein, die bei einer bestimmten Beschaffenheit des Meeresbodens vorzuziehen sind.In Fig. 2 as well as in the sectional view of the first Storage tanks according to FIG. 4 it can be seen that the underside of the storage tank is provided with a flange 81 extending vertically downwardly along each chamber 40 when lowered of the system engages in the seabed, which further stabilizes the position of the entire tank system will. Instead of the flange, individual punches 83 (see FIG. 5) can also be provided are preferable to a certain type of seabed.

Gemäß F i g. 6 kann der erste Lagertank 11 auch als Ringwulst 85 ausgebildet sein, der sich aus einer Mehrzahl von Plattensegmenten 87 mit kreisförmigem Querschnitt (vgl. F i g. 7) zusammensetzt. Die Unterseite des so ausgebildeten Lagertanks 11 ist mit einer Mehrzahl von zylinderartigen Ansätzen 91 versehen, die aus sich lotrecht nach unten erstreckenden Seitenteilen 93 gebildet und unten offen sind. Die Form dieser Stabilisierungselemente verhindern das Auftreten von Scherkräften, die bei den beiden zuvor erwähnten Ausführungsformen zu berücksichtigen sind.According to FIG. 6, the first storage tank 11 can also be designed as an annular bead 85, which is made up of a plurality composed of plate segments 87 with a circular cross-section (see FIG. 7). The bottom of the Storage tank 11 formed in this way is provided with a plurality of cylinder-like projections 91, which consist of perpendicularly downwardly extending side parts 93 are formed and are open at the bottom. The shape of these stabilizing elements prevent the occurrence of shear forces that occur in the two aforementioned embodiments must be taken into account.

Die F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des ersten Lagertanks 11, der diesmal konsolenförmig ausgebildet ist und aus mehreren konzentrischen Ringen 95, 95', 95" mit Trennwänden 97, 98, 99, 100 besteht (vgl. F i g. 9). Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere der zuvor beschriebenen Lagertanks jeweils zu einer Einheit zusammenzufassen. Das Einbunkern und Entladen des Rohöls kann bei allen Ausführungsformen stets auf die gleiche Art und Weise ausgeführt werden.The F i g. 8 shows a further embodiment of the first storage tank 11, which this time is console-shaped and consists of several concentric rings 95, 95 ', 95 "with partitions 97, 98, 99, 100 (see Fig. 9). Of course, it is also possible to use several of the storage tanks described above to be combined into one unit. The bunkering and unloading of the crude oil can always be carried out in the same way in all embodiments will.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

ft patent claims:

1. Floodable tank system for the near-shore storage of petroleum with a first floodable on the Storage tank lying on the seabed with a container arranged above the water surface is connected via a pipeline, thereby characterized in that the container is designed as a second storage tank (13) which is in the The center of gravity axis of the first storage tank (11) is arranged and is connected to this via a supporting structure that serves as liquid lines Pipes (15) consists.

2. Tank system according to claim 1, characterized in that that the volume of the first storage tank (11) is greater than the volume of the second storage tank ^).

3. Tankaniage me claim 1 or 2. thereby characterized in that the first storage tank (11) is divided into several chambers (40).

4. Tank system according to one of the claims! to 3, characterized in that the first storage tank (1!) Has a hexagonal base.

5. Tank system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first storage tank (11) is ring-shaped and one circular Has cross section.

b. Tank system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the underside of the first Storage tanks (11) are provided with stabilizing elements extending vertically downwards is.

7. Tank system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pipes (15) of the Support frame are evenly distributed over the circumference of the first storage tank (11).