DE1684912C - Unterwassertank als Lagerbehälter - Google Patents

Description

Als Folge der voraussehharen Entwicklung der Ausbeutung unterseeischer Erdöllager gewinnt das Problem der Rohölspeicherung in Nähe der Lagerstätten sehr an Bedeutung. LJm die zerstörende Wirkung des Seegangs auszuschalten, müssen die Lagerbehälter in ausreichender Tiefe getaucht angeordnet sein. Zum anderen müssen die Behälter aus wirtschaftlichen Gründen folgenden Bedingungen genügen:

1. Sie müssen auf dem Trockenen, auf einem Trockendock geringer Höhe oder in einem Becken geringer Tiefe herzustellen sein.

2. Wenn sie fertiggestellt sind, müssen sie mit ausreichender Stabilität schwimmen, damit sie sicher an ihren Verwendungsort geschleppt werden können.

3. Sie müssen auf den Meeresgrund bis in Tiefen von 50 bis 200 m versenkbar sein.

4. Unter Umständen müssen sie von einem Verwendungsort zum anderen geschafft werden können.

Die Erfindung geht aus von einnm Unterwassertank zum Speichern von Flüssigkeiten von geringerer Dichte als Wasser, insbesondere von Rohöl, der aus einer Kuppel ohne Boden besteht, welche zum Speichern auf den Grund eines Gewässers abgesetzt und ium Transport mittels eines Rohrhohlkörpers fchwimmfähig ist, wobei im obers: "n Abschnitt der Kuppel Organe zum Füllen ochr Leeren des Räume:; unter der Kuppel mit Druckluft oder ^agerflüssigkeit und im Bereich ihres Unterrandes Öffnungen für den Wasserduichtritt vorgesehen sind. Ein derartiger Behälter genügt jedoch den vorstehend genannten Forderungen noch nicht vollständig, weshalb er nach der Erfindung des weiteren dadurch vervollkommnet wird, daß der Rohrhohlkörper selbst die Seiten-Ivandung des Tanks bildet sowie die dichtend aufgesetzte Kuppel trägt und daß er in mehrere mit Luft, Wasser oder auch mit der Lagerflüssigkeit füllbare Abschnitte unterteilt ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Unterwasserlanks gegenüber den bekannten Behältern sind bei großer Stabilität während des Schleppens der geringe Tiefgang, die Möglichkeit, auch wenigstens einen Teil des Raums, den der die Schwimmfähigkeit herttellende Rohrhohlkörper einnimmt, später /um Lagern des Erdöls zu benutzen, die hohe Stabilität des Unterwassertanks auch an seinem Einsatzort auf dem Meeresboden und die Möglichkeit, ohne erneutes Befestigen sines oder mehrerer Schwimmerkörper den Behälter auf einfache Weise an einen anderen Eintatzort schleppen zu können, wenn dies gewünscht wird.

Der Unterwassertank nach der Erfindung besteht aus zwei Hauptteilen:

1. aus einem ringförmigen Schwimmerkörper aus Metall, armiertem Beton oder Spannbeton, allgemein gesprochen also aus einem Material, das einerseits hohe Drücke aushält und zum anderen genügend schwer ist. Wegen der großen Abmessungen ist es zweckmäßig, den Schwimmerkörpern, die während des Tauchens den Wasserdruck aushalten müssen, die Form eines Ringkörpers zu geben. Wenn aber ein solcher Tauchbehälter in nur geringer Tiefe in ruhigem Wasser verwendet wird, kann man dem Schwimmerkörper eine vom Kreis abweichende Querschnittsform, z. B. eine rechteckige oder dreieckige aeben, wodurch seine Herstellung verein-' facht wird. Unter denselben Bedingungen kann auch der Grundriß des ringförmigen Schwimmerkörpers von einem Kreis abweichen; er kann elliptisch, dreieckig oder gar vieleckig sein.
2. aus einer Meta'.lkuppel, die mit ihrer Kante über die gesamte Kantenlänge an dem ringförmigen Schwimmkörper befestigt ist. Wenn der Schwimmkörper einen kreisförmigen Grundriß hat, ist die Kuppel um Kugelkalotte. 1st er im ίο Grundriß elliptisch, ist die Kuppel ein

Ellipsoid. Ist schließlich der Schwimmkörper im Grundriß rechteckig, setzt sich die Kuppel aus Zylinderteilen zusammen, die besonders leicht herzustellen sind.

Ein derartiger Unterwassertank erfüllt die gestellten Bedingungen zufriedenstellend. Infolge der im ringförmigen Schwimmkörper und zusätzlich unter der Kuppe! eingeschlossenen Luft kann der Tank das Dock mit geringem Tiefgang verlassen. Die Tatsache, ao daß der Schwimmkörper den ganzen Behälter umgibt, verleiht ihm während des Schleppens ausgezeichnete Stabilität. Schließlich genügen einige Trennwände im Schwimmkörper, daß eigene Flutkammern überflüssig werden, um auf einfache Weise den Unter- »5 Wassertank mit Winden begrenzter Tragkraft versenken zu können.

Der Unterwassertank ist mit wenigstens drei Füßen auf dem Gewässerboden abgestellt, so daß der Rauiii unter der Kuppel frei mit dem Meerwasser unter dem Tank in Verbindung steht.

Zwei Anwendungsarten können vorgesehen werden:

1. Bei der ersten wird das Erdöl zum Teil im Inneren des Schwimmkörpers, zum Teil unter der Kuppel aufbewahrt, wobei ausgenützt wird, daß das Erdöl spezifisch leichter ist als Meerwasser und sich nicht mit diesem vermischt. Das Fassungsvermögen ist begrenzt durch die Bedingungen, daß die am Tank wirkende Gesamtkraft immer nach unten gerichtet bleiben muß.

2. Um das Fassungsvermögen des Unterwassertanks zu steigern, ohne die Schwimmkörperabmessungen anwachsen zu lasten, kann der Schwimmkörperinnenraum nach einer zweiten Ausführungsform mit Ballast ausgefüllt werden; dieser Ballast kann z. B. feiner Sand sein. Das Rohöl wird dann nur unter der Kuppel gespeichert. In beiden Fällen kann die Metallkuppel sehr wirtschaftlich hergestellt werden. Die Kuppel ist stets gespannt, da der resultierende Druck des gespeicherten Erdöls und des äußeren Meerwassers stets nach außen gerichtet ist. Die Festigkeit der Kuppel ist deshalb nicht gefährdet durch Einknicken der Anordnung oder durch örtliche Blasenbildung.

Obgleich diese Unterwassertanks bis in Tiefen abgesetzt werden, in denen die zerstörerische Wirkung der Wellen sich nicht mehr auswirkt, machen sich diese doch auf der Kuppeloberfläche bemerkbar, die dünn und daher sehr leicht verformbar ist; wenn die Tanks völlig geschlossen sind, entweder durch einen Boden oder durch die Verbindung mit dem Meeresboden selbst, etwa durch Abschlußwände, die in den lockeren Boden einsinken, erzeugen solche Wellen Druckunterschiede zwischen Innen- und Außenseite

6s des Unterwassertanks, was eine kostspielige Verstärkung des Aufbaus nötig machen würde.

Um die Druckunterschiede praktisch zu Null zu machen, werden eine Reihe von Verbindungen zwi-

sehen Innen- und Außenseite des Unterwassertanks in dem Teil angebracht, der immer mit Meerwasser angefüllt ist, also unterhalb des untersten Niveaus der verschiedenen, aufbewahrten Flüssigkeiten, wenn der Tank gefüllt ist; damit wird auch bei schnell 5 wechselnden Drücken ein Ausgleich erzielt, ohne daß dadurch Flüssigkeit von innen nach außen austreten kann.

Die Verbindungen sollen wohlgemerkt in einem Abschnitt vorgesehen sein, wo sie während des Gebrauchs weder versanden noch den Sandboden aufwühlen, auf dem der Unterwassertank unter Umständen abgesetzt ist.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen des Unterwassertanks nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 einen Schnitt bzw. Grundriß eines Unterwassertanks mit ringförmigem Schwimmkörper mit Kreisquerschnitt,

F i g. 4, 5 und 6 entsprechende Ansichten von ao Tanks mit Schwimmerkörpern eckigen Querschnitts;

F i g. 7 und 8 sind Ansichten einer Variante mit einer Kuppel in der Form irgendeines Drehkörpers;

F i g. 9 zeigt einen Schnitt durch eino andere Ausführungsform.

In den F i g. 1 bis 3 ist ein Unterwassertank mit einem ringförmigen Schwimmerkörper 1 mit Kreisquerschnitt mit einer Kuppel 2 dargestellt, welche die Form einer Kugelkalotte (Fig. 2) oder eines Ellipsoids (F i g. 3) haben kann. Der Schwimmkörper ruht mit drei Stützen 3, die regelmäßig verteilt sind, auf dem Boden, so daß der Innenraum des Unterwassertanks mit dem Wasser rfer Umgebung verbunden ist. Wegen des Gewichtsunterschieds von Meerwasser und Erdöl vermengt sich das Erdöl nicht mit dem Wasser und kann den Tank bis herunter zur Höhe »/V« ausfüllen. An der Kuppel 2 sind Hak^n 4 vorgesehen zum Einhängen von Zugseilen, während ein Stutzen S das Füllen des Tanks mit Erdöl oder Druckluft ermöglicht.

Das Blech der Kuppel, das wpgen des Druckgleichgewichtes auf der Innen- und Außenseite des Unterwassertanks stets Drall gespannt ist, ist am Schwimmer tangential anliegend befestigt, so daß praktisch keine Einbeulungen im Blech auftreten.

Die F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem ringförmigen Schwimmerkörper quadratischen Querschnitt.¹· und die Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit einem Schwimmerkörper dreieckigen Querschnitts.

Die F i g. 7 und 8 zeigen einen rechteckigen Schwimmerkörper 6 quadratischen Querschnitts, bei dem die Kuppel aus zylindrischen Flächen 7 und 8 besteht, die passend zusammengefügt sind.

Der in F i g. 9 dargestellte Unterwassertank besteht aus einem ringförmigen Schwimmerkörper 9, über dem eine Kuppel 10 befestigt ist; das Ganze steht auf Füßen 11 und ist seitlich mit einer Abschlußwand 12 abgeschlossen; zwischen der Ebene 13, die durch den untersten Rand des Schwimmerkörpers 9 gebildet wird, und dem untersten Einfüllniveau, das von der gespeicherten Flüssigkeit erreicht wird, wenn der Lagerbehälter voll ist, münden die unteren Ausgänge 15 der Röhren 16, die durch den ringförmigen Schwimmer 9 hindurchreichen; diese Röhren sind von innen nach außen schräg aufwärts gerichtet und münden bei 17 auf der Oberseite des Schwimmerkörpers 9.

Die Abmessungen der Röhren 16, ihre Anzahl, ihre Form und ihre Lage sint¹, dadurch bestimmt, daß alle Beanspruchungen, die durch die Wellen auf der Unterwassertankobcrfläche auftreten könnten, vermieden werden müssen, or¹-; daß andererseits die gespeicherte Flüssigkeit dura, diese öffnungen austreten kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Unterwassertank zum Speichern von Flüssigkeiten von geringerer Dichte als Wasser, insbesondere Erdöl, bestehend aus einer Kuppel ohne Boden, welche zum Speichern auf den Grund eines Gewässers abgesetzt und zum Transport mittels eines Rohrhohlkörpers schwimmfähig ist, wobei im obersten Abschnitt der Kuppel Organe zum Füllen oder Leeren des Raumes unter der Kuppel mit Druckluft oder Lagerflüssigkeit und im Bereich ihres Unterrandes öffnungen für den Wasserdurchtritt vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhohlkörper (1) selbst die Seitenwandung des Tanks bildet sowie die dichtend aufgesetzte Kuppel (2) trägt und daß er in mehrere mit Luft, Wasser oder auch mit der Lagerflüssigkeit füllbare Abschnitte unterteilt ist.

2. Unterwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhohlkörper (1) ein Ringkörper ist, auf dessen Oberrand die als Kugelkalotte ausgebildete Kuppel (2) befestigt ist.

3. Unterwassertank nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhohlkörper (1) elliptisch und die Kuppel (2) ein Ellipsoid ist.

4. Unterwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhohlkörpör (6) einen polygonalen Umriß hat und die Kuppel (7, 8) aus zylindrischen Teilen zusammengesetzt ist.

5. Unterwassertank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang verteilt einige Verbindungskanäle (16) schräg durch den Rohrhohlkörper (9) geführt sind, die eine direkte Verbindung der Umgebung mit dem an der Unterseite der im Behälter gespeicherten Flüssigkeit befindlichen Wasser herstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen