DE2602747B2 - Schwimmende produktionsplattform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Produktionsplattform mit einem Plattformdeck und einer Antriebseinrichtung, die über Säulen mil dem Plattformdeck und über eine Ankereinrichtung mit dem Meeresboden verbunden ist.

Durch die Zeitschrift »Meerestechnik«, Nr. 6, Dezember 1975, S. 189 ist eine derartige seilverspannte Produktionsplattform bekannt. Diese weist einen scheibenförmigen Auftriebskörper auf, der über schrägverspannte Ankerseile am Meeresboden verankert ist.

Der aus Stahl oder Beton gefertigte Auftriebskörper trägt auf einer zentralen Säule oder Stütze ein herkömmliches Plattformdeck. Der Auftriebskörper dient gleichzeitig als Tank zur Speicherung von öl. Als

ίο Nachteil ist angegeben, daß die Schrägverspannung aufwendig und kostspielig ist, insbesondere auch deshalb, weil die Seile am Meeresboden zu zahlreichen Ankerpunkten geführt sind, die sich an einem dazu erforderlichen großen Basisring befinden. Für die Gewinnung und Verarbeitung von Gas ist diese Produktionsplattform nicht geeignet, da keine Speichermöglichkeiten für Flüssiggas vorgesehen sind. Außerdem können die schrägverspannten Seile durchhängen, so daß je nach den entstehenden Auftriebs- oder seitlichen Kräften der Durchhang unterschiedlich und die Schwimmruhe beeinträchtigt ist.

Durch die gleiche Zeitschrift »Meerestechnik«, Nr. 5, Oktober 1975, S. 189, ist eine schwimmende Produktionsplauform bekannt, die im wesentlichen aus einem Betonfloß aus horizontalen Betonhohlzylindern besteht, die durch Querträger miteinander verbunden sind. Von diesem Floß aus erstrecken sich Säulen bis über die Wasseroberfläche zu einem Plattformdeck. Das Floß ist über senkrechte Ankerseile an Fundamentblöcken befestigt, die aus Betonblöcken bestehen, die auf dem Meeresboden aufruhen und mit Ballast gefüllt sind. Wegen der senkrechten Anordnung der Ankerseile kann die Produktionsplattform seitliche Schwingbewegungen ausführen, die die Plattform für die Verarbeitung von Gas ungeeignet machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwimmende Produktionsplattform der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die .die Ausbeutung kleinerer Gaslagerstätten bei geringem Kostenaufwand

ω durch die Verflüssigung und/oder Weiterverarbeitung des Gases sowie eine ausreichende Zwischenspeicherung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Auftriebseinrichtung aus einer Grundplatte zur Aufnahme von Wasserballast und aus Auftriebskörpern zur Speicherung von verflüssigtem Gas besteht, die auf der Grundplatte angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Produktionsplattform ist die Auftriebseinrichtung in die Grundplatte und in die Auftriebskörper geteilt, wobei die Grundplatte die Aufgabe hat, in günstiger Weise die Auftriebskörper zu halten und zum andern gleichzeitig als Behälter für Wasserballast zu dienen, mit dem der Auftrieb der Produktionsplattform bei unterschiedlichem Speichervorrat von verflüssigtem Gas verändert wird. Die Auftriebskörper sorgen für einen gewissen Grundauftrieb, dienen jedoch gleichzeitig zur Speicherung von verflüssigtem Gas, wozu sie in der erforderlichen Weise

W) wärmeisolier; sind.

Da bei der erfindungsgemäßen Produktionsplattform alle von der Gewinnung bis zur Verarbeitung zu Flüssiggas erforderlichen Teile -."jsummcngefaßt sind, entsteht eine verhältnismäßig große Masse, die für eine

hi ruhige Schwimmlage sorgt. Hierzu irägt auch die Verankerung um Meeresboden bei, wobei die Mittel zur Verankerung verhältnismäßig schwach ausgebildet sein können, da mit dem Wasserballast in der Grundplatte

der Gesamtauftrieb und damit die Belastung der Ankereinrichtung genau einstellbar und damit auf ein notwendiges Maß beschränkbar ist. Der Nachteil einer aufwendigen Verspannung wie bei einer bekannten Produktionsplattform kann daher vermieden werden, wodurch auch die Kosten für die Verankerung bei häufiger Änderung des Standortes, wie sie bei der Ausbeutung kleinerer Gaslagerstätten erforderlich ist, verhältnismäßig gering bleiben.

Zur Isolation der Auftriebskörper ist deren Innenwandung zw-jckmäßigerweise durch PVC-Schaum wärmeisoliert.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß Zugglieder an der Grundplatte befestigt und mit Spannvorrichtungen verbunden sind, mittels derer die Produktionsplattform über am Meeresboden vorgesehene Anker bis etwa zur Mitte der Säulen eintauchbar ist. Dabei isi es zweckmäßig, daß wenigstens eines der Zugglieder ein zentral angeordnetes, fest im Meeresboden zu verankerndes Rohr ist, durch das der Meeresboden von dem Plattformdeck aus zugänglich ist. Dieses Rohr kann einen wesentlichen Anteil der Zugkräfte aufnehmen.

Eine andere, sehr zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß ein Teil der Zugglieder senkrecht und ein Teil schräg nach unten verläuft, wobei die gerade nach unten verlaufenden Zugglieder aus Stahl bestehen und die schrägverlaufenden Zugglieder Trossen sind, die aus einem Material, vorzugsweise Kunststoff, bestehen, das ein spezifisches Gewicht hat, das in der Nähe von eins liegt. Durch diese Maßnahme erfolgt eine Aufteilung der von der Ankereinrichtung aufzunehmenden Kräfte. Die vertikalen Zugglieder dienen dazu, die wesentlichen Zugkräfte aufzunehmen, um die Produktionsplattforni bis etwa zur Hälfte der Höhe der Säulen einzutauchen. Diese Kräfte entsprechen ungefähr dem Auftrieb der zur Hälfte eingetauchten Säulen. Die schrägverlaufenden Zugglieder dienen im wesentlichen nur zur Aufnahme der seitlichen Kräfte. Sie können daher entsprechend schwach ausgebildet sein und dadurch in günstiger Weise aus Kunststoff bestehen, so daß ein Durchhang vermieden ist, der bei unterschiedlichen Lasten zu seitlichen Bewegungen führen würde. Die Schwimmruhe der Produktionsplattform ist daher trotz geringem Aufwand für die Ankereinrichtung sehr groß.

Eine andere, sehr zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung, die für sich eine besondere Bedeutung hat, besteht darin, daß das Plattformdeck ein für sich schwimmfähiger, mit den Säulen verbindbarer Körper ist. Aufgrund dieser Lehre kann sich das Plattformdeck beim Versinken der Produktionsplattform aufgrund eines Gasauisbruchs von den vorzugsweise aus Beton bestehenden schweren Teilen lösen, sie bleibt daher auf der Oberfläche schimmen, wo sie sehr schnell den Gasausbruchsort verläßt, so daß die gesamte Anlage auf der Produktionsplattform und insbesondere die Personen auf dieser gerettet sind.

Um ein Abrutschen des Produktionsdecks von den Säulen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das Plattform- ho deck seitlich unbeweglich auf den Säulen zu halten. Auch ist es zweckmäßig, das Plattformdeck mit einem Doppelboden auszurüsten, um eine größere Sicherheit gegen Leckschlagen zu geben. Diese Gefahr besieht bei einem Gasausbruch während des Lösens des Plattform- i,~> decks von den Säulen, wobei die Säulen aufgrund des Seegangs gegen die Unterseite des Plattformdecks stoßen können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung befindet sich auf der Plattform eine Übergabevorrichtung zur Übergabe von Flüssiggas auf einen Tanken Bei dieser Übergabevorrichtung wirkt sich der Vorteil aus, daß die erfindungsgemäße Produktionsplatiforni besonders ruhig und sicher im Wasser liegt.

Die Produktionsplattform führt bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre praktisch keine Relativbewegungen zum Meeresboden aus, dadurch ergeben sich Vorteile bei der Verbindung der Gasquelle mit der Produktionsplattform. Darüber hinaus verringert sich jedoch auch die Gefahr von Kollisionen zwischen der Produktionsplattform und einem festgemachten Tanker. Diese Gefahr besteht insbesondere beim Umkippen des Gezeitenstromes. Um der Richtung des Gezeitenstromes bzw. des Windes folgen zu können, ist es zweckmäßig, daß sich die Übergabevorrichtung und ein Festmacher für einen Tanker an einem Wagen befinden, der rund um die runde Plattform bewegbar ist. Dadurch können Übergabevorrichtung und Festmacher immer der Richtung des Stromes folgen. Solche Übergabevorrichtungen sind an sich bekannt, siehe US-PS 28 94 268. Zusätzlich kann auch der festgemachte Tanker mit rückwärtslaufender Maschine Abstand halten.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Produktionsplattform in Betrieb, wobei Teile geschnitten dargestellt sind;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig.l;

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung eines Pfeiles IIlinFig.l.

Die in Fig.l in der Seitenansicht dargestellte Produktionsplattform besteht im wesentlichen aus fünf Auftriebskörpern 1, die auf einer Grundplatte 2 angeordnet sind und von denen aus sich Säulen 3 nach oben erstrecken, die auf ihren oberen Enden 4 ein Plattformdeck 5 tragen. Auf dem Plattformdec\ 5 befinden sich eine Einrichtung 6 zur Verflüssigung von Gas sowie die nötigen Energieversorgungs- und Betriebsanlagen.

Am äußeren Rand der Grundplatte 2 sind vertikale Zugglieder 7 und schräg nach unten verlaufende Zugglieder 8 und 9 angebracht, die an Pfählen 10 befestigt sind, die fest im Meeresboden angeordnet sind. Die vertikalen Zugglieder 7 bestehen aus Slahlketten oder -seilen, während die schrägen Zugglieder 8 und 9 aus Kunststofftrossen bestehen. Die schrägen Zugglieder 9 sind an einer Ankerplatte 11 befestigt, die durch Ankerrohrtonnen 12 gehalten ist.

Von der Ankerplatte 11 am Meeresboden erstrecken sich Hochdruckgasleitungen 13 zu der Grundplatte 2, von der das Gas über nicht dargestellte Leitungen zu der Anlage 6 auf dem Plattformdeck 5 gelangt.

Das Plattformdeck weist im Bodenbereich mehrere abgeschlossene Kammern 14 auf, die die Schwimmfähigkeit des Plattformdecks auch hei Beschädigung des Bodens, insbesondere durch die oberen Enden 4 der Säulen 3, im Gefahrenfalle sicherstellen.

Die Auftriebskörper 1 sowie die Grundplatte 2 und die Säulen 3 bestehen aus Beton. Einer tier Auftriebskörper 1 ist geschnitten dargestellt. Er ist hohl und weist Wandungen aus Spannbeton auf. clic innen durch eine Isolierschicht 15 aus PVC-Schaum isoliert sind. Die so in den Auftriebskörpern 1 gebildeten Kammern 16 können damit zur Lagerung von flüssigem das dienen. (Ims eine

Temperatur von - I62°C bei atmosphärischem Druck hat. Zur Entleerung der Kammern 16 dient eine Pumpe 17 und eine durch die Säulen 3 nach oben führende Leitung 18. Die Leitung 18 führt über eine Säule 19 und einen Träger 20 zu einer Übergabevorrichtung 21, mittels derer das flüssige Gas auf einen Tanker 22 verladbar ist. Die Wasseroberfläche ist mit 23 bezeichnet.

Der Festmacher 24 befindet sich an einem Wagen 25, der auch die Übergabevorrichtung 21 trägt und rund um das runde Plattformdeck verfahrbar ist.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie H-Il in Fi g. 1 und macht deutlich, daß die Auftriebskörper 1 in einem regelmäßigen Fünfeck auf dem Plattformdeck 5 angeordnet sind. Im Zentrum befindet sich ein Durchgang 26.

F i g. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles III in Fig. I. Sie verdeutlicht die runde Form des Plattformdecks 5, die eine Verfahrbarkeit des Wagens 25 rund um das Plattformdeck 5 ermöglicht, um so den Ort des Wagens und damit des Festmachers 24 und der Übergabevorrichtung 21 in Richtung auf den mit der Strömung weisenden Tanker 22 auszurichten.

Die vertikalen Zugglieder 7 nehmen den größten Teil der Zugkräfte auf, die die Produktionsplattform so im halbgetauchten Zustand halten, daß die Säulen 3 ir wesentlichen zur Hälfte eingetaucht sind. Die Länge de Säulen 3 entspricht im wesentlichen der größten ζ erwartenden Amplitude einer Welle. Der Auftrieb de Auftriebskörper 1 ist so groß, daß unter alle Betriebsbedingungen die Zugglieder 7, 8 und 9 unte Spannung stehen. Dadurch wird die Produktionsplat form nicht nur sicher gegen seitlichen Versatz gchaltc sondern auch zusätzlich zu der Eigenstabilität de Produktionsplattform gegen Kipp-, Neigungs- un Rollbewegungen gesichert. Die Schwimmruhe de Produktionsplattform ist so groß, daß der Betrieb de Einrichtung 6 zur Verflüssigung von Gas auch
stärkerem Seegang und Sturm ununterbrochen arbeite kann.

Da die Verladung des flüssigen Gases unmittelbar vo der Produktionsplattform auf den Tanker erfolgen kant sind keine zusätzlichen Leitungen, insbesondere kein Rohrleitungen auf dem Meeresboden erforderlich. Aue sind keine Zwischenspeicher erforderlich. Die Produk tionsplattform kann daher nach Erschöpfung eine Erdgasfeldes geringerer Ergiebigkeit ohne Schwierig keiten nach einer anderen Lokation verholt und doi verankert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schwimmende Produktionsplattform mit einem Plattformdeck und einer Auftriebseinrichtung, die über Säulen mit dem Plattformdeck und über eine Ankereinrichtung mit dem Meeresboden verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebseinrichtung aus einer Grundplatte (2) zur Aufnahme von Wasserballast und aus Auftriebskörpern (1) zur Speicherung von verflüssigtem Gas besteht, die auf der Grundplatte (2) angeordnet sind.

2. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Auftriebskörper (1) durch PVC-Schaum wärmeisoliert ist.

3. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Zugglieder (7, 8, 9) an der Grundplatte (2) befestigt und mit Spannvorrichtungen verbunden sind, mittels derer die Produktionsplattform über am Meeresboden vorgesehene Anker bis etwa zur Mitte der Säulen (3) eintauchbar ist.

4. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Zugglieder ein zentral angeordnetes, fest im Meeresboden zu verankerndes Rohr ist, durch das der Meeresboden von dem Plattformdeck aus zugänglich ist.

5. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Zugglieder (7) senkrecht und ein Teil (8, 9) schräg nach unten verläuft, wobei die gerade nach unten verlaufenden Zugglieder (7) aus Stahl bestehen und die schräg verlaufenden Zugglieder (8, 9) Trossen sind, die aus einem Material, vorzugsweise Kunststoff, bestehen, das ein spezifisches Gewicht hat, das in der Nähe von 1 liegt.

6. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattformdeck ein für sich schwimmfähiger, mit den Säulen (3) verbindbarer Körper ist.

7. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattformdeck (5) lose und seitlich beweglich auf den Säulen (3) aufruht.

8. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattformdeck einen Doppelboden aufweist.

9. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem Plattformdeck eine Übergabevorrichtung (21) zur Übergabe von Flüssiggas auf einen Tanker (22) befindet.

10. Schwimmende Produktionsplattform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Übergabevorrichtung (21) und ein Festmacher (24) für den Tanker (22) an einem Wagen (25) befinden, der rund um das Plattformdeck (5) bewegbar ist.