DE2505721A1

DE2505721A1 - Verfahren zum speichern von oel aus untersee-bohrungen und zum ueberfuehren von diesem zu und aus tankern und eine hierbei verwendete oelspeicher- und -auslieferungseinrichtung

Info

Publication number: DE2505721A1
Application number: DE19752505721
Authority: DE
Inventors: Ewan Christian Brew Corlett; Reuben Murphy Gainsley
Original assignee: Burness Corlett & Partners Ltd; TUGBARGES INTERNATIONAL CORP L
Current assignee: Burness Corlett & Partners Ltd; TUGBARGES INTERNATIONAL CORP L
Priority date: 1974-02-12
Filing date: 1975-02-12
Publication date: 1976-01-08
Also published as: AU7800475A; DK40875A; JPS50118315A; FR2272888A1; BR7500841A; NL7501589A; NO750430L

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 12. FEB. 1975

Hk/Sv-T 2051

TUGBARGES INTERNATIONAL· CORPORATION 1O Deveaux Street, Nassau/Bahamas

und

BURNESS, GORItETT & PARTNERS LIMITED

Worting House, Basingstoke, Hampshire, England

Verfahren zum Speichern von Öl aus Untersee-Bohrungen und zum Überführen von diesem zu und aus Tankern und eine hierbei verwendete ölspeicher- und -auslieferungseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein System oder ein Verfahren zum Speichern von Öl aus Untersee-Bohrungen auf dem Meeresgrund und zum Überführen des Öles zu und anschließend aus Tankern und eine hierbei verwendete Ölspeicher- und -auslieferungseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist die Überwindung von Schwierigkeiten bekannter Verfahren und Einrichtungen und die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Speichern von Rohöl, welches bzw. welche nicht durch das Wetter beeinflußt wird, ausgenommen bei extremen Bedingungen, wenn ein Beladen auf irgendeine Weise angehalten werden muß, sofern kein Untersee-Tanker benützt wird.

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DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL. -ING. W.GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (089> 22 42 11. TELEX 5-29672 PATMF S6ELBERGSTR. 23/25. TEL.(0711)56 72 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77062-805

— P —

Erfindungggemäß wird ein Verfahren zum Überführen von öl zu oder aus einem Tanker geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Tanker an einer Stelle über einem Ölspeichertank oder einer Auslieferungs- bzw. Übergabestation auf dem Meeresgrund angeordnet und gehalten wird, daß ein Schlauch ausgeleitet wird, um eine Verbindung zwischen dem Tanker und dem Tank oder der Anschlußstation zu bilden, daß ein Kupplungsteil auf dem freien Ende des Schlauches zu einem weiteren Kopplungsteil geführt wird, welches ein automatisches Führungssystem verwendet, daß eine Verbindung zwischen den Kopplungsteilen bewirkt wird, welche es automatisch ermöglicht ., daß öl durch die Kupplung längs des Schlauches durch eine mitschiffs im Boden des Tankers gelegene geeignete öffnung strömt, und daß entweder das Öl zum Tanker aus dem Tank überführt werden kann oder das Öl aus dem Tanker durch Pumpen zur Anschlußstation überführt wird.

Vorteilhafterweise ist der Schlauch auf dem Tanker verstaut, obgleich dieser auch im Tank oder in der Anschlußstation verstaut werden könnte. Bei vorteilhaften Übertragungsbedingungen beträgt der Abstand zwischen der Oberfläche und dem Tank oder der Anschlußstation ca. 15»2 bis 61,0 m (ca. 50 bis 200 ft.), und es ist daher die zu verstauende und herauszuleitende Menge eines Schlauches, der einen sehr großen Durchmesser "aufweist, beträchtlich.

Verschiedene unterschiedliche Tanker-Verstau-Systeme sind denkbar, beispielsweise ein Verstauen auf dem Deck unter Verwendung einer Kombination eines flexiblen und eines starren Schlauches und eines Wagens, oder es wird ein vollkommen flexibler Schlauch auf einer horizontalen oder einer vertikalen Winde aufgestaut bzw. aufbewahrt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

i"ig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines ölspeichertankes auf dem Meeresgrund, wobei Öl zu einem darüber gelegenen Tanker übertragen wird,

IFig. 2 eine Teildraufsicht des Tankes der Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Tankes,

Fig. 4- einen Horizontalschnitt einer anderen Ausführungsform des Tankes,

Fig. 5 einen Vatikaischnitt längs der Linie V-V des Tankes gemäß Fig. 4,

Fig. 6 einen schematischen Aufriß längs der Mittellinie eines Tankers mit einer Schlauchaufbewahrungseinrichtung,.

Fig. 7 einen der Fig. 6 ähnliche Ansicht einer anderen Schlauchaufbewahrungseinrichtung,

Fig.8a eine teilweise aufgebrochene Detailansicht der Einrichtung gemäß Fig. 7»

Fig.8b einen Schnitt längs der Linie B-B der Fig. 8a, und Fig.8c einen Schnitt längs der Linie C-O der Fig. 8a.

In der Fig. 1 ist das System im Betrieb dargestellt, in der ein besonders eingerichteter Tanker 1 über einem auf dem Meeresgrund angeordneten Tank 3 gezeigt ist, wobei Rohöl aus dem Tank 3 zum Tanker Λ durch einen flexiblen Schlauch 5 übertragen wird. Der

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— Zj. —

Tank wird mit öl direkt von einem oder mehreren Bohrungs-Kopf teilen durch eine Einlaßleitung 7 beliefert. Für den Tank können viele Formen benützt werden.

Der vorteilhafterweise aus Stahl ausgebildete Tank 3 gemäß Fig. 1 und 2 ist im allgemeinen zylindrisch und in eine Anzahl von Abteilen 9 durch Trennwände 11 aufgeteilt, welche sich von einem zentralen Kern 13 radial erstrecken, wobei jedes der Abteile einen Gasabzug 12 oben aufweist. Der Durchmesser und die Höhe des Tankes für eine Kapazität von 1 Million Tonnen würde ca. 152 m (500 ft.) bzw. 61 m (200 ft.) betragen. Allgemein gesagt weist der Tank zweckmäßigerweise eine Höhe von 40 % des Durchmessers auf, und es hat der Kern 13 einen Durchmesser von ca. 15»2 m (50 ft.). Ein äußerer Rand 15 ist als eine Verlängerung des Bodens 17 angepaßt, um Ballast 18 für Verankerungszwecke aufzunehmen.

Die zentrale Bohrung 13 erstreckt sich vom Tank in einen Abstand von näherungsweise 45,7 bis 61,0 m (150-200 ft.) unter dem Wasserspiegel nach oben, um einen öl-Auslieferungsturm 19 zu schaffen. 61 m (200 ft.) beträgt die Maximaltiefe, bei welcher eine wirksame und billige Taucherinspektion und -wartung erzielt werden können.

Der Öleinlaß 7 weist vorteilhafterweise eine Verlängerung 21 auf, welche zum Oberteil eines Abteiles 9 führt, und die Oberteile und/oder Bodenteile der radialen Trennwände 11 können perforiert oder gegenseitig verbunden sein, oder es können in alternativer Weise die Trennwände insgesamt durchlöchert sein, um zu ermöglichen, daß das öl Wasser aus jedem radialen Segment zum nächsten durch diese Durchlöcherungen verdrängt. Alternativ kann jedes Abteil mit seinem benachbarten Abteil durch L-förmige Leitungen 23 verbunden werden, welche sich vom Boden eines Tankes zur Oberseite des nächsten erstrecken und dadurch ein Minimum einer Öl/Wasser-Vermischung bewirkt wird. Schließlich wird überschüssiges Wasser wieder durch eine Bodenröhre 24 ausgestoßen.

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Befindet sich der Tank auf dem Meeresgrund, ist der einzige nennenswert belastete Teil des Tankes dessen obere Seite. Bei einem Absenken des Tankes mit geöffneter Bodenöffnung auf den Meeresgrund wird das Gewicht des Tankes durch einen Luftdruck im oberen Bereich des Tankes getragen » und ist dieser auf dem Meeresgrund mit öl aufgefüllt, wird die von den unterschiedlichen Dichten herrührende Auftriebskraft wieder durch den oberen Blatten -Bereich getragen. Demzufolge wird eine.-Membran-Be-. anspruchungs-Konstruktionsausführung verwendet, bei welcher die Oberteile der radialen ^egmente auf eine vorgeformte Kettenlinien- bzw. Korbbogenform 25 gewaltig gekrümmt werden.und somit Konussegmente bilden. Dies ermöglicht, daß die Belastung auf den Belag bzw. die Plattierung als eine Membran-Spannungsbeanspruchung getragen bzw. aufgenommen wird, was ein einfacher und wirtschaftlicher Weg ist, die Belastung zu tragen bzw. aufzunehmen.

Tanks aus vorgespanntem Beton - und möglicherweise aus verstärktem Beton sind ebenfalls sehr zweckmäßig, und in diesem Falle ist zwecks maximaler Wirtschaftlichkeit eine doppelt gekrümmte Konstruktion gemäß Fig. 4- und 5 am besten, da die Menge des eingesparten Materials mehr als ausreichend ist, die geringfügig höheren Einheitskosten der zusätzlichen Krümmung auszugleichen. Im Betrieb ist der Tank einem Außendruck ausgesetzt, welcher von Null im oberen Teil auf ein Maximum am Boden zunimmt, und es ist daher ein wesentliches Erfordernis, daß der Krümmungsradius mit zunehmender Tißfe verringert werden sollte. Wie in der Stahlkon-

sausfuhrung
struktion/xst der Tank durch Ra&alwande 11a versteift, welche sich von einem zentralen Kern 13 .wegerstrecken, und es könnte, wie vorstehend ausgeführt, das einströmende Öl in aufeinanderfolgende Atteile des Tankes geleitet werden. Vorteilhafterweise jedoch sind sämtliche Abteile 9a gegenseitig verbunden, wodurch Seitendrücke auf die radialen Trennwände 11a und unausgeglichene Auftriebswirkungen, Schwankungsspitzen bzw. NiveauSchwankungen während des Pumpens und beträchtliche innere Leitungen vermieden sind. Auch wenn die Abteile gegenseitig durch Öffnungen ver-

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bunden sind, können wesentliche Bereiche der Radialwände weggelassen werden, ohne die Festigkeit nennenswert zu vermindern .

Zwischen den perforierten Trennwänden 11a nimmt die Krümmung der Tankoberflächen 27 zu, wodurch ein zusätzliches Volumen gewonnen und auch die Beanspruchung noch weiter herabgesetzt wird.

Ein Tank mit einer der Stahlausführung ähnlichen Kapazität weist eine Höhe von ca. 96 m (315 ft.) und einen Maximaldurchmesser von ca. 172 m (565 ft.) auf, und um die Belastungsbedingungen zu erfüllen, kann erfahrungsgemäß eine Beton-Gesamtdicke von ca. 45,7 cm (18 ins.) gewählt werden. Ballast 18a in Form von schweren Massen bzw. Stoffen wird um den Umkreis bzw. Umfang vorgesehen, um die Auftriebswirkung zu überwinden.

Blatt-Pfeiler-Ringwände 29» 31» 33 werden unter der Basis 17a vorgesehen, um zu gewährleisten, daß der Tank Scheuer- und Scherwirkungen sich widersetzen kann und um erforderlichenfalls Sand oder eine andere Einspritzung bzw. Einführung unter die Basis vorzusehen.

Das öl wird in die Oberseite des Tankes eingespeist, um ein Vermischen von Öl mit dem Wasser zu minimieren, und um auch eine günstige Druckbelastung durch einen Einlaß 7a und eine Verlängerung 21a zu schaffen.

In Verbindung mit dem Tank 3 kann eine beliebige Größe eines Tankers verwendet werden, es sind jedoch Schiffe mittlerer Größe (ca. 60 000 Tonnen) am zweckmäßigsten, welche auf erwartete Seezustände wenig reagieren und Kapazitäten aufweisen, welche groß genug sind, um wirtschaftlich zu sein, ohne daß ein Auffüllen ungebührlich viel Zeit in Anspruch nimmt. Wegen des eventuell auftretenden V/indes jedoch muß der Tanker normalerweise mit Ballast beladen werden, um sicherzustellen,

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daß die Ablenkung durch den Wind auf einen vernünftigen Pegel gehalten wird und die Positionierungsschieber bzw. -Schubeinrichtungen ein- bzw. untergetaucht sind.

Der Schlauch 5 zum Verbinden des Tankers 1 mit dem Speichertank 3 ist ein von der Firma Goodrich entwickelter kontinuierlicher Gummischlauch, der mit dem Speichertank 3 durch eine automatische Kupplung verbunden ist, welche Gegenstand einer britischen Patentanmeldung von Plight Refuelling Ltd. ist. Der Schlauch 5 ist auf dem Tanker aufgenommen und muß ca. 53»3 (175 ft.) herabgelassen werden und den Tankerhub aufnehmen können und genügend groß sein, um eine ausreichende Strömungsrate zu liefern.

Bei der Erfindung sind die Schläuche nur der Seeumgebung ausgesetzt, während diese tatsächlich im Betrieb sind, und sie werden nicht an der Oberfläche benützt, und, allgemein gesagt, es sind diese nicht einer Wellenwirkung unterworfen und können in einem Hafen inspiziert oder ausgewechselt werden. Der Schlauch ist in einer kontinuierlichen Länge hergestellt und kann entweder auf einer Schlauchwinde oder auf dem Tankerdeck aufbewahrt werden.

Gemäß E¹Xg. 6 ist ersichtlich, daß eine Aussparung 35 im Boden des Tankers ist, um ein Kupplungsteil 36 auf dem Ende des Schlauches 5 aufzunehmen, über welchem eine Schlauchwinde 37 mit einem Durchmesser angeordnet ist, der die Arbeitslänge des Schlauches innerhalb von ca. drei Windungen aufnimmt. Vom oberen Bereich der Aussparung 35 verläuft eine vertikale Leitung 38 nach oben und führt zur Winde auf dem Deck des Tankers. Die Winde 37 kann teilweise in einer Deckbohrung 39 befestigt sein, so daß die Achse über dem Deckpegel und der Antriebsmotor auf dem Deck für einen bequemen Zutritt und eine bequeme Wartung gelegen sind. Der Antrieb ist zweckmäßigerweise hydraulisch, und es ist ein Arretiersystem erforderlich. Die Oberfläche der Trommel ist ausgespart bzw. mit Nuten versehen, um eine Abstützung für den Schlauch zu schaffen,

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und im Hinblick der geringen Anzahl der Windungen auf der Trommel ist es denkbar, daß kein Pegel-Winden- bzw. -Kurbel-System vorhanden ist. In einer alternativen Ausführungsform ist die Drehachse der Winde vertikal gelegen.

Bei einer anderen alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird der Schlauch 5 von der Aussparung 35 durch eine Rinne 41 mit einem großen Radius zum Deck des Tankers geführt, wo der Schlauch 5 mit einem starren Rohr 43 verbunden ist, dessen Ende durch einen Wagen 45 abgestützt ist. Das andere Ende des Rohres 4-3 läuft, wie aus der Fig. 8c ersichtlich ist, teleskopisch in ein anderes Rohr 47, welches eine teleskopische Längsbewegung des Rohres gestattet. Die Rohre 43 und 47 laufen vorteilhafterweise nach vorne und nach hinten, wobei zwischen den beiden Rohren zwei Dichtungen 49 vorgesehen sind, und es bewegt sich wie aus der Fig. 8c ersichtlich, der Wagen 45 auf Rädern 46, welche auf waagerechten Abstützungsflanschen 48 auf jeder Seite des Rohres 47 abgestützt sind. Der Antrieb zum Motor-Wagen wid durch eine vertikale Welle 50 und eine Zahnstangen-Zahnrad-Einrichtung 52 erzielt. Das von den Dichtungen 49 entfernte Ende des Rohres 47 führt zu den Tanks des Tankers.

Wo der Schlauch 5 in der Rinne 41 getragen ist, um diesen ohne Knicken zu krümmen, wird ein Halterungssystem wie z.B. das in der britischen Patentanmeldung Nr. 39575/74 beschriebene verwendet. Diese Rinne 41 weist einen Radius auf, welcher etwas kleiner ist als der Außenradius des Schlauches im Querschnitt, so daß der Schlauch ruhig in der Nähe seines Horizontaldurchmessers in jedem Schnitt bzw. Abschnitt, welcher eine Dichtung mit der Rinne bildet, gehaltert ist. In diese Rinne wird Wasser an Stellen 51 unter einem mäßigen Druck eingeleitet, wobei dieses Wasser sowohl in Längsrichtung entlang der Rinne nach oben und nach unten als auch nach außen in Umfangsrichtung um den Umfang des Schlauches 5 herum entweicht. Der verwendete Druck reicht aus, den Schlauch vollkommen frei von der Rinne bzw. dem Kanal um den gesamten Radius herum zu schwimmen, und einfache

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Labyrinthdichtungen im oberen und unteren Bereich verhindern, daß das Wasser in Längsrichtung entweicht. Der erforderliche · Druck ist nicht hoch und liegt in der Kapazität von normalen Ballastpumpen.

Ist der Schlauch zwischen dem Tanker 1 und dem Turm 19 verbunden, ändert sich die vertikale Hohe, welche durch den Schlauch 5 zurückgelegt wird, während eines Betriebes infolge eines Hubes, einer Schiffsversetzung und,der Gezeiten. Um für die Verschiedenheiten bei einer dynamischen Positionierung Sorge zu tragen, muß eine zusätzliche Schlauchlänge gefiert werden, mit dem Ergebnis, daß insgesamt ein Fieren bzw. Losgehen eines Schlauches von 15,2 m (50 ft.) möglich ist. Um zu verhindern, daß sich durch ein Fieren der Schlauch auf dem Boden des Tankers oder an der Spitze des Turmes ansammelt, was ein ernstliches Scheuern zur Folge haben würde, ist es wesentlich, daß eine Spannungs-Winden-Einrichtung in der Deckanordnung eingebaut ist, um einen im wesentlichen geraden Schlauch zwischen dem Tanker und dem Turm zu halten. Es ist unwahrscheinlich, daß der erforderliche Tanker—Leitungshalterungswinkel 15 überschreitet, und es sollte das untere Ende des Schlauches in einer Universalverbindung mit einem Frei-Halbwinkel von 30 endigen.

Das Kupplungsteil 36 auf dem Ende des Schlauches ist so angeordnet, daß es automatisch mit einem zusammenpassenden bzw. in Eingriff bringbaren Teil 53 (siehe Fig. 1) oben auf dem Tank verbunden werden kann. Die Kupplung selbst benötigt keine ergänzenden Steuerungen und ist im Grunde eine einfache mechanische Einrichtung. Beide Teile weisen selbstdichtende Ventile auf, und der Raum zwischen den Ventilen, welcher ein Verschütten bewirken . würde, ist auf einem Minimum gehalten. Die Kupplung selbst bildet keinen Teil dieser Erfindung (sie ist Gegenstand einer britischen Patentanmeldung), obgleich eine Kupplung für den Betrieb der Erfindung wesentlich ist. Um ein Verbinden der zwei Teile zu unterstützen, ist ein nach oben weisender Trichter 35> vorgesehen,

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welcher das Kupplungsteil 53 umschließt. Um den Kupplungsvorgang au unterstützen, liefert eine gekrümmte Trichterwand das beste Ergebnis, wobei der Winkel am
der Mitte senkrecht verläuft.

Ergebnis, wobei der Winkel am Rand 4-5 beträgt und die Wand in

Im Betrieb wirkt eine sphärische bzw. kugelförmige äußere Oberfläche eines Senkkörpers 56, welcher das Kupplungsteil 36 umschließt, mit der Oberfläche des im Oberteil des Untersee-Turmes ausgebildeten Trichters zusammen, während der Senkkörper herabgelassen wird, wobei die zusammenpassenden Teile der Kupplung in eine Linie gebracht bzw. ausgerichtet werden und ein anschließendes automatisches Verbinden der zwei Teile ermöglicht wird. Anschließend kann Öl durch die Kupplung strömen, welches durch den Meeres_druck verdrängt wird, der auf die Ölzwischenflache im Speichertank 3 wirkt. Während das Öl strömt, ist der Druck in der Kupplung größer als das statische Druckgefälle des Öles zwischen der Kupplung und dem Tanker, wobei der überschüssige Druck als Reibungsverluste in der Kupplung, dem Schlauch und der Tankereinrichtung verteilt bzw. aufgebraucht wird. Die Kupplung ist so konstruiert, daß bei Außerachtlassung der Reibung die zum Anheben des Kupplungsteiles 36 und zum Trennen erforderliche Schlauchspannung gleich dem Senkkörpergewicht ohne Rücksicht auf den Druckpegel in der Kupplung ist. Es ist demzufolge lediglich erforderlich, das Senkkörpergewicht in der Schlauchspannung zu überschreiten, um ein Trennen zu erzielen. Die Geometrie der Kupplung insgesamt ist so ausgeführt, daß eine zuverlässige Verbindung unter dem Einfluß des Senkkörpergewichtes und ein Trennen infolge der Schlauchspannung innerhalb eines realistischen Bereiches von Schlauchwinkeln bei der Kugelverbindung gegeben ist.

Damit der Tanker den Tank orten bzw. ausfindig machen und seinen Schlauch mit diesem verbinden kann, ist der Tanker mit einer dynamischen Positionier-Einrichtung ausgerüstet, welche in der Lage ist, den Wind und die Strömung zu kompensieren. Diese Einrichtung

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ist auf dem Markt erhältlichind weist hinten einen steuerbaren Pleuger-Schrauben-Antrieb (in den Boden einziehbar), vorne eine steuerbare Kanalantriebseinrichtung und ein aktives Ruder auf. Ein modifiziertes, im Handel erhältliches akustisches Steuersystem kann Verwendung finden, um diese Einrichtung zu steuern. Honeywell Marine Systems Division stellt ein geeignetes System her. Das System ist selbstverständlich speziell zugeschnitten und weist einen einfachen Computer und ein Minimum einer peripheren Einrichtung auf und kann nicht nur die Tankerposition steuern, sondern auch den Schlauch-Kopplungsvorgang.

Einen Teil des Systems bilden zwei langlebige (ein Jahr) akustische Orientierungshilfen oder Baken mit unterschiedlichen Frequenzen, welche auf dem Rand des Turmtrichters 55 angeordnet sind und eine vollkommene Redundanz in der Untersee-Akustik schaffen. Eine austauschbare Bake mit einer dritten unterschiedlichen Frequenz ist am ölschlauch befestigt, und Unterwasser-Horchgeräte 5? sind auf dem Tanker vorgesehen. Das akustische System kann bis zu vier unterschiedliche Bakenfrequenzen auswählen und auf zwei beliebigen gleichzeitig arbeiten. Im Betrieb wird das Schiff zur Stelle des Tankes durch eine bekannte Einrichtung wie beispielsweise Decca "Hifix" gesteuert. Das System erwirkt bzw. empfängt das akustische Signal innerhalb eines Minimalradius von 100 % des Vertikalabständes zwischen der Bake und der akustischen Anordnung. Wenn eine konventionelle Navigation ein leichtes Orten des Tankes innerhalb von + 45,7 "bis 61,0 m (150-200 ft.) nicht möglich ist, kann eine vierte langlebige Bake in der Nähe des Tankes bei voller Wassertiefe entfaltet bzw. aufgestellt werden, wodurch sich der Radius des Empfangskreises auf 152-183 m (500-600 ft.) erhöht.

Nach einem Empfang bringt das System automatisch den Tanker in eine Position über dem Tank und hält diese Position so lange, bis die Schub- oder Antriebseinrichtungen ausreichend sind, den vorherrschenden Umgebungszuständen zu widerstehen.

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Während das Schiff automatisch über dem Tank gehalten wird, wird der Schlauch entfaltet bzw. ausgefahren und das der Schlauchkupplung zugeordnete Positions-Bezugs-System stellt die Position des Schlauchendes relativ zur Trichtermitte dar. Das Schiff kann anschließend mit dem Positionierungssystem manöveriert werden, bis das Kupplungsteil 36 auf dem Schlauchende verbunden ist, und es kann das Schiff automatisch über dem Tank mit seinem Bug in der vorherrschenden Umgebung während des gesamten ÖlübertragungsVorganges gehalten werden.

Um dies in dieser Weise durchzuführen, ist es wichtig, daß die Unterwasser-Horchgeräte auf dem Tanker näherungsweise über der erwarteten Stellung des Schlauchendes angeordnet werden.

Ist der Schlauch vom Schiff herabgelassen, können das Senkkörpergewicht und das Kupplungsteil 36 außerhalb der Mitte des Turmtrichters 55 infolge eines Tankerstellungsfehlers und/oder infolge der Wirkung der Gezeiten-Strömung auf den Schlauch sein. Antriebseinrichtungen in dem Senkkörpergewicht können eingeschlossen sein, sind jedoch nicht zweckmäßig und stattdessen könnte irgendein Fehler durch Verschieben der Schiffs-Bezugs-Stellung nach vorne über eine errechnete Entfernung oder alternativ durch Schaffung einer akustischen Bake mit einer unterschiedlichen Kodierung gegenüber denjenigen auf dem Turm kompensiert werden.

Wenn nicht ein sehr schweres Senkkörpergewicht verwendet wird, muß der Schlauch wegen seines Auftriebes immer mit Öl oder Wasser gefüllt sein, und es muß folglich eine Vorkehrung auf dem Tanker getroffen sein, um den Schlauch zu laden bzw. vorzubereiten, bevor dieser abgesenkt wird. Bei einem Normalbetrieb kann angenommen werden, daß der Schlauch immer mit Öl gefüllt ist, und es dürfte nicht schwierig sein, einen Schlauch mit Öl anzufüllen, wenn dieser zuerst am Schiff befestigt wird.

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Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Schlauch statt auf dem Tanker im Tank aufbewahrt, wobei in diesem Falle die-_ ser vom Tank beispielsväse mit Hilfe eines Flotations- bzw. Schwimmkragens hinauf in einen Eingriff mit einem Kopplungsteil mitschiffs auf der Unterseite des Tankers angehoben werden muß und ein automatisches Steuersystem verwendet wird, welches dem vorstehend beschriebenen ähnlich ist. In diesem Falle könnte der Tanker ein Steuerteil und Aufenthaltsräume für die Besatzung und geeignete Winden aufweisen, um den Schlauch zu handhaben.

Wenn zu Führungszwecken eine akustische Einrichtung nicht verwendet wird, ist die Benutzung einer Fernsehkamera denkbar.

Wenn ein Mannschaftsabteil vorgesehen ist, kann der Schwimmkragen so ausgebildet sein, daß eine Übertragungskammer geschaffen wird, welche mit einer Luftschleuse bzw. einer Luft-Druckkammer auf dem Turm des Tanks und auf der Unterseite des Tankers in Eingriff bringbar ist.

In den Schlauchkupplungsteilen sind normalerweise automatische Ventile eingebaut, welche unmittelbar öffnen und ein Verkuppeln bewirken und umgekehrt. Es sei Jedoch bemerkt, daß diese mit Hilfe eines vom Tanker den Schlauch hinab sich erstreckenden Energieanschlusses auf ein Signal betätigt werden könnten, welches gegeben wird, um anzuzeigen, daß das Verkuppeln bewirkt worden ist.

Die Erfindung weist gegenüber bekannten Systemen viele Vorteile auf. Diese sind:

1. Es kann immer öl im Tank unabhängig von der Wetterlage über der Wasseroberfläche gespeichert werden.

2. Da Pipelines nicht verwendet werden, kann öl.zu jedem gewünschten Bestimmungsort angeliefert werden.

3. Es kann das Öl zu und aus den Tankern bei einer wesentlich schlechteren Wetterlage als bei anderen bekannten Systemen übertragen werden.

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4. Der Tank und die Anschlußstation sind eine passive Anordnung, welche deutlich unter Sturmpegeln liegt und kein Risiko für die Schiffahrt darstellt.

5· Der Schlauch und die besonderen mechanischen Einrichtungen sind im Tanker vorgesehen, wodurch Bedienung und Wartung vereinfacht sind.

6. Die Übertragung von Öl zum Tanker kann ohne Pumpen infolge seiner Verdrängung durch das Meerwasser erreicht werden.

7· Das System kann bei einer beträchtlichen Tiefe betrieben werden und gewinnt an Bedeutung, je größer die Wassertiefe ist und je weiter das Ölfeld von der nächsten Küstenbasis entfernt ist. Wenn beispielsweise das Meer 3>O5 m (1OOO ft.) tief ist, kann der Tank gemäß Fig. 1 oder 4 benützt werden und es muß lediglich an diesen die Länge des Turmes angefügt werden, um die Turmspitze auf ca. 61 m (200 ft.) von der Wasseroberfläche entfernt zu bringen. Soll tatsächlich der Tank in seine Stellung geschleppt bzw. bugsiert und gesenkt werden, wird eine Hilfsschwimmverlängerung mit der Spitze des Turmes verbunden, um das Senksteuern des Tankes zu unterstützen.

8. Es besteht eine minimale Verunreinigungsgefahr, da die Einrichtung so konstruiert ist, daß ein Verschütten von Öl verhindert ist. Offensichtlich hat das Wasser bei der Tiefe der verbundenen Kupplung einen geringen Einfluß und da der Schlauch durch den Boden des Tankers verläuft, ist dieser keinem Welleneinfluß ausgesetzt. In jedem Fall sind die etwaigen verschütteten Mengen sehr klein, weit vom Land entfernt.

Das System kann selbst in Polargebieten verwendet werden, wobei entweder Untersee-Tanker oder Eisbrecher-Tanker benützt werden. Die Tanker selbst sind für andere Zwecke verwendbar, müssen jedoch für eine Verwendung mit dem System besonders geeignet sein.

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Ein letztes und höchst attraktives Merkmal des Verfahrens oder des Systems ist, daß der Tanker seine Ladung bei Auslieferungsstationen an der Küste in weiten Flußmündungen bzw. Meeresarmen etc. löschen kann. Einfache in der Nähe von Raffinerien oder Tankanlagen gelegene Untersee-Anschlußstationen machen Piere, Schlepper zum Manöverieren der Tanker etc. entbehrlich. Der Tanker könnte ohne Unterstützung einer Verwendung seines automatischen Iführungssystems und -gerätes die Anschlußstation leicht finden und mit dieser verbunden werden. Hierdurch werden viele Vorteile erzielt.

Auch ist es denkbar, statt Öl ein anderes Fluid zu benützen«

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

erfahren zum Übertragen von öl zu oder aus einem Tanker,

durch gekennzeichnet , daß der Tanker (1) an eine Stelle über einem ölspeichertank (3) oder einer Auslieferungsstation auf dem Meeresgrund gebracht wird, daß der Tanker (1) an dieser Stelle gehalten wird, daß ein Schlauch (5) ausgefahren wird, um eine Verbindung zwischen dem Tanker (1) und dem Tank (3) oder der Auslieferungsstation zu schaffen, daß ein Kopplungsteil (36) unter Verwendung eines automatischen Führungssystems auf dem freien Ende des Schlauches zu einem weiteren Kopplungsteil geführt wird, daß eine Verbindung zwischen den Kopplungsteilen bewirkt wird, weiche es automatisch ermöglichen, daß öl durch die Kupplung längs des Schlauches (5) durch eine mitschiffe im Boden des Tankers (1) gelegene geeignete öffnung (35) fließt, und daß entweder das öl zum Tanker (1) aus dem Tank (3) überführt werden kann oder das öl aus dem Tanker (1) durch Pumpen zur Auslieferungsstation transportiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (5) auf dem Tanker (1) verstaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (5) auf einer Winde (37) auf dem Deck des Tankers (1) verstaut wird, und daß sich ein Durchlaß (38) von der Winde (37) durch den Körper des Tankers (1) und durch eine öffnung (35) im Boden des Tankers (1) aus dieser heraus erstreckt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch auf dem Deck des Tankers (1) verstaut und mit einer Teleskopröhre (47,49) auf dem Deck verbunden wird.

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5- Verfahren zum Speichern von öl in vom Lande entfernten Zonen und zum Übertragen des Öls zu einem (Tanker, dadurch ge-, kennzeichnet, daß ein ölspeichertank (3) auf den Meeresgrund gesenkt wird, daß der Tank (3) mit Wasser durch eine an seinen Boden angrenzende öffnung gefüllt werden kann, daß der Tank genügend mit Ballast beladen wird, um diesen auf dem Meeresgrund zu halten, daß öl aus einem oder mehreren Unterwasser-Bohrungs-Kopfteilen in den Tank (1) geleitet wird, wodurch Wasser aus dem Tank (3) verdrängt wird, daß ein Tanker (1) über dem Tank (3) angeordnet und an dieser Stelle gehalten wird, daß ein flexibler Schlauch (5) mit einem darauf angeordneten Kopplungsteil (36) nach unten zu einem weiteren auf dem obersten Teil des Tankes (3) vorgesehenen Kopplungsteil durch eine mitschiffs im Boden des Tankers (1) gelegene geeignete öffnung (35) herabgelassen wird, daß das Kopplungsteil (36) auf dem Schlauch (5) automatisch zu dem weiteren Kopplungsteil geführt wird, daß bewirkt wird, daß die zwei Kopplungsteile miteinander verbunden werden, und daß das öl automatisch in den Tanker (1) durch den flexiblen Schlauch (5) gepumpt werden kann.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlauch (5) mit einem geeigneten Anschluß (53) am obersten Teil eines Turmes (19) verbunden wird, welcher von der Oberseite des Tankes (3) vorsteht.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Führen des Tankers (1) dadurch erreicht wird, daß ein akustisches System (57 etc.) und eine automatische Führungseinrichtung auf dem Tanker (1) verwendet werden.

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8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Verkuppeln des Schlauches (5) dadurch erzielt wird, daß ein akustisches System und eine automatische Einrichtung auf dem Tanker (1) verwendet werden.

9, ölspeichertank zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ölspeichertank (3) zum Meeresgrund versenkbar ist, daß ein Ballast-Betä-ter (15) auf dem Tank (3) angeordnet ist, um den Tank auf dem Meeresgrund zu halten, daß eine öleinlaßleitung (7) Öl in den Tank (3) aus einem oder mehreren Unterwasser-Bohrungs-Kopfteilen speist, daß zumindest ein Wasserauslaß (24·) an den Boden (17) des Tanks

(3) angrenzt, um eine Verbindung zwischen dem Innern des Tanks und dem Meer zu schaffen, daß der Tank durch radiale Trennwände (11 oder 11a) in eine Vielzahl von gegenseitig verbundenen Abteilen (9 oder 9a) aufgeteilt ist, deren Oberseiten eine im allgemeinen gewölbte Oberfläche (25) aufweisen, daß sich ein zentraler Auslieferungsturm (19 oder 19a) nach oben von der Spitze des Tanks erstreckt, daß die Spitze des Turmes in einem Trichter (55) endigt, in welchem ein Kupplungsaufnahmeteil (53) gelegen ist, um ein Kopplungsteil (36) auf dem Ende eines von einem Tanker (1) herabzusenkenden Schlauches (5) aufzunehmen, und daß geeignete H¹Uhrungseinrichtungen auf dem Tank vorgesehen sind, um zu ermöglichen, daß der Tanker (1) diesen ortet, und um ein Führen des Kopplungsteiles (36) zwecks Verbinden mit dem Kupplungsaufnahmeteil (53) zu unterstützen.

10. Tank nach Anspruch 9, wobei der Tank aus Stahl hergestellt ist und eine im wesentlichen zylindrische Konstruktion mit einem flachen Basisteil aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Oberfläche (25) des Tanks (3) mit einer Vielzahl von konischen Flügeln versehen ist, welche sich zwischen den vertikalen Trennwänden (11) er-

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strecken, wobei die inneren Trennwände (11) sich zwischen einer einen zentralen Kern (13) schaffenden Verlängerung (13) des Auslieferungsturmes (19) nach unten und der peripheren Wand erstrecken.

11. Tank nach Anspruch 9» wobei der Tank aus Beton hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche mit einer Vielzahl von gewölbten Bereichen (27) zwischen den vertikalen Trennwänden (11a) versehen ist, daß die Trennwände (Ha) sich von einem zentralen als Verlängerung des Turmes (i9a) ausgebildeten Kern (13) und der peripher en Wand erstrecken und daß die periphere Wand zwischen benachbarten Trennwänden gewölbt ausgebildet ist.

12. Tank nach Anspruch 9» 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich nach außen erstreckender Rand (15 oder 15a) an der Basis des Tankes vorgesehen ist, welcher eine aufrechtstehende Seitenwand aufweist, um einen ringförmigen Trog für Ballast (18) zu bestimmen.

13· Tank nach einem der Ansprüche 9 bis \2_y dadurch ge ken n ζ eichnet , daß sich eine Leitung (21,23) vom Boden

Teiles

des einen Abteiles (9) io. die Nähe, des obersten / exnes benachbarten Abteiles (9) erstreckt.

14·. Tank nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (11,11a) perforiert sind,

15· Tank nach einem der Ansprüche 9 bis 14·, dadurch g e k e η η zeichnet, daß jedes Abteil (9) oben einen Auslaß (12) hat. .

16. Tank nach Äinem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch g e k e η η zeichn-et, daß akustische Signalgeber auf dem Tank befestigt sind. ■ · *

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· Tanker zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 und/oder zur Verwendung mit dem Tank nach einem der Ansprüche 9 bis 16, welcher einen Schlauch mit einem großen Durchmesser aufweist, der mit seinen Tanks verbunden und zwischen einer zurückgezogenen Verstaustellung und einer verlängerten Betriebsstellung bewegbar ist, dadurch g ekennzeichnet, daß der Schlauch (5) auf seinem freien Ende ein Kopplungsteil (36) aufweist, durch welches dieser in seiner verlängerten Betriebsstellung automatisch mit einem weiteren Kopplungsteil (53) auf einem Unterwasser-Speichertank (3) oder einer Auslieferungsstation verbunden werden kann, daß eine öffnung (35) mitschiffs im Boden des Tankers vorgesehen ist, durch welche sich der Schlauch (5) erstreckt, wenn dieser sich in seiner verlängerten Betriebsstellung befindet, und daß eine automatische Tank- oder •Anschlußstation-Ortungseinrichtung (57) und eine Tanker-Führungseinrichtung vorgesehen sind, durch welche der Tanker (1) den Tank (1) oder die Anschlußstation orten, an seiner Stelle über diesen bleiben und den Schlauch (5) mit diesen verbinden kann.

18. Tanker nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (5) auf einer Schlauchwinde (37) in oder auf dem Tanker verstaut ist, die ..Winde (37) um eine horizontale Achse drehbar ist, und daß das Ende des Schlauches auf der Winde mit einem Tanker-Tank verbunden ist.

19· Tanker nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aussparung (35) im Boden des Tankers vorgesehen ist, und daß eine vertikale leitung (38) von der Aussparung (35) zum Deck des Tankers (i) führt.

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20. Tanker nach. Anspruch. 19, in Verbindung mit Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß das oberste' Teil der Leitung (38) um 90° gekrümmt ist und parallel zum Deck über diesem ausläuft·

21. Tanker nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluid-Suspensions-System (4-1,51) vorgesehen ist, um den Schlauch (5) in der Leitung (38) abzustützen.

22. Tanker nach Anspruch 20 oder 21., dadurch gekennzeichnet , daß der Schlauch (5) an einer starren teleskopischen Röhre (4-3 »4-7) befestigt ist, deren bewegbarer Teil (4-3) durch einen Motor-Wagen (4-5) abgestützt ist, welcher auf Führungen (48) längs einer jeden Seite des befestigten Teiles (4-7) der Röhre läuft.

23· Tanker nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η ζ e ic h net, daß der Wagen auf Rädern (4-6) läuft und längs der Röhre (47) mit Hilfe von Zahnrädern (52) bewegt wird, welche mit sich parallel zur Röhre (47) erstreckenden Zahnstangen kämmen.

24. Tanker nach Anspruch 22 oder 23, dadurch g e k en η zeichnet, daß eine Abdichtung (49) zwischen den bewegbaren und befestigten Teilen (43,47) der teleskopischen Röhre vorgesehen ist, wobei das eine Ende der befestigten Röhre (47) zu einem Tanker-Tank führt.

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