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Schwimmk8rper zum Behandeln und
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Zwischenlagern von Fluiden Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper
aus Stahl oder Beton zum Behandeln und Zwischenlagern von Fluiden mit einer drehbaren
Einpunktbefestigung über die der Schwimmkörper verankert ist.
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Derartige Vorrichtungen dienen beispielsweise zum Erschließen von
Erdölfeldern oder zum Abfördern und Nutzbarmachen von in Schelf - und anderen maritimien
Gebieten gewonnenem Erdöl und Erdgas. Eine bekannte Vorrichtung dieser Art besitzt
einen schiffsähnlichen Schwimmkörper, auf dem die erforderlichen Einrichtungen zum
Behandeln der Fluide, z.B.
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Bohrturm, Frderanlage, Abfackelanlage und/oder Verflüssignngsanlage,
und zum Zwischenlagern der Fluide montiert sind (siehe
DT-OS 20
51 588). Als Zwischenlager dienen dabei wenige große Tanks, über denen unmittelbar
die Verflüssigungsanlage für das Erdgas installiert ist.
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Bei unruhiger See ist der schiffsähnliche schwlmmkörper einer Vorrichtung
dieser Art starken Schlinger- und Rollbewegungen unterworfen, wodurch in den Tanks
erhebliche SchwallkrEfte auftreten und weshalb die Anlagen zum Behandeln der Fluide
gegebenenfalls stillgesetzt werden mUssen. Darüberhinaus ist der Einbau großer Tanks
in Schwimmkörper zeitraubend, arbeitsintensiv und teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Behandeln
und Zwischenlagern von Fluiden zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, die
in einfacher Weise zum Jeweiligen Einsatzort transportiert und dort befestigt werden
kann und die insbesondere universell, z.B. auch in flachen Gewässern und/oder bei
rauher See einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwimmkdrper
in der Schwimmebene als ein im wesentlichen ovaler Ring ausgebildet ist, der von
einer mindestens teilweise in Abstand vom Ring angeordneten Umfangswand umgeben
ist, wobei zwischen Ring und Umfangswand vertikale Abschottungen angeordnet sind,
und der in einem mittleren Bereich des Ringes gebildete Freiraum über die Eintauchtiefe
reicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einfacher Weise zum jeweiligen
Einsatzort geschleppt werden oder gegebenenfalls mittels eigenem Antrieb dort hingelangen.
Wegen des geringen Tiefganges des Ringes kann die erfindungsgemäße Vorriohtung auch
in vergleichsweise flachen Seegebieten verwendet werden. Zusätzliche Ballasträume
zum Stabilisieren des Schwimmverhaltens oder zur Festlegung des Sehwimmkdrpers können
entfallen. Die erfindungsgemäße Gestaltung des SohwimmkUrperz als ovaler Ring verleiht
diesem ein weitgehend stabiles Sohwimmverhalten auch bei unruhiger See. Der Ring
besitzt einen gedrungenen, von der Kreisform abweichenden Körper. So kann die äußere
Kontur eines parallel zur Schwimmebene liegenden Querschnitts z.B. elipsenförmig,
eiförmig, tropfenförmig, rechteckig mit abgerundeten Kanten, dreieckig mit stark
abgerundeten Kanten oder auch trapezförmig ausgebildet sein. Die Form des Frei-,
raumes ist nahezu beliebig wählbar.
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Die Verankerung des Schwimmkörpers an der Einpunktbefestigung erfolgt
zweckmäßigerweise in der.Verlängerung einer Längsachse des Ringes, z.B. im Bereich
der schmalsten Seite eines rechteckig ausgebildeten Ringes. Dadurch soll erreicht
werden, daß der Sohwimmkörper einer aus der Richtung der Eine punktbefestigung kommenden
Strbmurg einen möglichst geringen Widerstand entgegen setzt. Die Verbindung zwischen
Einpunktbefestigung und Schwimmkörper kann dabei starr ausgebildet sein, so daß
der Sohwimmkörper um die Einpunktbefestigung nur eine
in der Sahwimmebene
liegende Drehbewegung und eine vertikale Bewegung dazu ausführen kann. Damit sorgt
die Verbindung von sich aus für einen konstanten Abstand zwischen Einpunktbefestigung
und Sohwimmkörper.
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Die zwischen Umfangswand und Ring gebildeten Räume, die gegebenenfalls
vollständig unterhalb der Eintauchtiefe liegen und nur nach unten hin offen sind,
wirken ebenso wie der Freiraum zusätzlich stabilisierend. Darüberhinaus verhindern
die vertikalen Abschottungen eine nachteilige Ring- oder Querströmung im Bereich
des Schwimmkörpers. Weiterhin kann sich der ovale Ring infolge seiner erfindungsgemäßen
Befestigung in Richtung der Resultierenden aus Wind-, Wellen- und Strömungskraft
legen und bietet so den äußeren Kräften nur geringen Widerstand.
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Als besonders günstig erweist es sich, wenn das Zwisohenlager für
die Fluide räumlich getrennt von der Anlage zum Behandeln der Fluide angeordnet
und mit einer Vielzahl von Behältern, die im Verhältnis zu ihrem Durchmesser eine
große Höhe besitzen, ausgestattet ist. Insbesondere der Einsatz einer Vielzahl von
Behältern anstelle weniger großer Tanks bietet erhebliche Vorteile. So können die
einzelnen Behälter getrennt vom übrigen Schiffskörper werkstattmäßig vorgefertigt
und danach in diesen eingebaut werden. Darüberhinaus treten bei unruhiger See in
den einzelnen Behältern erheblich niedrigere Sohwallkitte auf als in großen Tanks.
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Aus Gründen der Sicherheit, insbesondere bei starkem Seegang ist
es von Vorteil, wenn von der Einpunktbefestigung aus gesehen, auf dem Ring nacheinander
Unterkünfte für das Personal und danach das Zwischenlager oder die Anlage zum Behandeln
der Fluide räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
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Bei ruhiger See können am Schwimmkörper dann Versorgungs- und/oder
Transportschiffe anlegen, wenn der Ring an mindestens einer Seite entsprechende
Einrichtungen aufweist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ganz besonders zum Abfördern
von tiefs iedenden Gasen, z.B. Erdgas.
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Dazu ist es von Vorteil, wenn die Anlage zum Behandeln der Fluide
eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase aufweist.
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Anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausftlhrungsbeispielen
wird im folgenden die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und Figur 2 eine Draufsicht der gleichen erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In Figur 1 ist ein Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verflüssigen und Zwischenlagern von Erdgas gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
besitzt einen Schwimmkörper 1, der als ein im wesentlicher ovaler, als Hohlkörper
geformter Ring, z.B. aus kaltzähbewehrtem Beton, ausgebildet ist.
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Die äußere Kontur eines parallel zur Sohwlmmcbene liegenden Querschnitts
des Ringes besitzt zwei zu einander parallele Geraden, die durch tangential anschließende
Kreisbögen verbunden sind. Den Ring umgibt eine Umfangswand 2, wobei unterhalb der
Eintauchtiefe liegende Räume gebildet werden. Zwischen U£angowand 2 und Ring sind
in diesen Räumen vertikale Abschottungen 3 angeordnet. In der Mitte des Ringes befindet
sich ein Freiraum 4, der gegebenenfalls mindestens teilweise abgedeckt sein kann.
Ein parallel zur Schwimmebene liegender Querschnitt des Freiraumes 4 weist im vorliegenden
Fall eirle rechteckige Form auf. Der Schwimmkörper 1 ist an einer Einpunktbefestigung
5 so befestigt, daß er frei um diesen schroten kann. Im Inneren der Boje 6 der Einpunktbefestigung
5 be findet 8 ich eine Erdgaszuführungsleitung
7, die über ein
Drehgelenk 8 und eine weitere Leitung 9 zum Sohwimmkörper 1 führt. Die Boje 6 ist
am Meeresgrund verankert.
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Zwischen Boje 6 und Schwimmkörper 1 sorgt. eine im wesentlichen starr
ausgebildete Verbindung 10 für einen konstanten Abstand.
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Die Verbindung 10 ist im Bereich einer Stirneeite des Ringes angeordnet.
Auf dem Schwimmkörper 1 sind von der Einpunktbefestigung 5 aus gesehen nacheinander
Unterkünfte 11 für das Personal, danach das Zwischenlager 12 und die Anlage 13 zum
Behandeln des Erdgases angeordnet. Zu dieser Anlage 13 gehört eine Verflüssigungsanlage
für das Erdgas und ein Abfaokelturm 14. Das Zwischenlager 12 enthält'eine Vielzahl
von Behältern 15 zur Aufnahme des verflüssigten Erdgases. Es ist beispielsweise
in drei Teilladeräume unterteilt0 Zum Abtransport des verflüssigten Erdgases dient
ein Tankschiff 16, das ebenfalls mit einer Vielzahl von Behältern versehen ist,
die im Verhältnis zu ihrer Breite eine große Höhe besitzen. Die Ubergabe des verflüssigten
Erdgases erfolgt mittels der Leitung 17, z.B. einem wärmeisolierten Metallschlauch.
Dazu ist der Schwimmkörper 1.mittels Befestigungsseile 18 mit dem Tankschiff 16
verbunden. Über der Unterkunft 11 für das Personal ist ein Hubscbrauberlandeplatz
19 vorgesehen.
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Figur 2 zeigt eine Draurslcht der gleichen erz in dungsgemäßen Vorrichtung.
Dabei ist die beispielsweise U-förmige Ausbildung des Zwischenlagers 12 zu sehen.
Der Schwimmkörper 1 besitzt im Bereich einer Längsseite Einrichtungen 20 zum Anlegen
eines
Tanksohiffes 21, das gestrichelt dargestellt iat. Diese Einrichtungen 20 werden
insbesondere bei ruhiger See benützt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient im vorliegenden Fall zum Abfördern
und Nutzbarmachen von Erdgas. Dazu wird das Erdgas mit Umgebungstemperatur durch
die Erdgaszuführungsleitung 7, das Drehgelenk 8 und die weitere Leitung 9 der Anlage
zum Behandeln des Erdgases zugeführt. Die Anlage 13 zum Behandeln des ErdgUes besitzt
eine Erdgasverflüssigungsanlage, mittels der das Erdgas verflüssigt wird. Das verflüssigte
Erdgas wird in die Behälter 15 des Zwischenlagers 12 geleitet. Aus den Behaltern
15 des Zwisohenlagers 12 kann das verflüssigte Erdgas zum Abtransport auf ein Tankschiff
gefördert werden.
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Der Schwimmkörper 1 besitzt infolge seiner erfindungsgemäßen Gestaltung
ein optimales Schwimmverhalten, so daß sein Einsatz auch bei rauher See möglich
ist. Dies wird im wesentlichen durch den Freiraum 4 in der Mitte des Ringes sowie
die Umfangswand 2, die eine Höhe von bis zu 30 m aufweisen kann und den Ring unmittelbar
oder in Abstand umgibt, und die vertikalen Abschottungen 3 erreicht. Das Schwimmverhalten
des Sahwimmkßrpen 1 wird durch die Einpunktbefestigung 5 noch begUnstigt, da er
frei um diese sohwoien kann und sich somit in Richtung der Resultierenden aus Wind-,
Wellen- und Strömungskraft legen kann.
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Gleichzeitig wird von der Einpunktbefestigung 5 aus gesehen hinter
dem Schwi=kt5rper 1 ine Zone ruhigen Wassers erzeugt, in der sich das Tankschiff
16 befindet. Durch die Verwendung
einer Vielzahl von Behältern
zur Zwischenlagerung und den rransport des Erdgas ist eine Beladung auch bei relativ
rauher See ermöglicht, da die Schwerpunktslage des Schwimmkörpern und des Tankschiffs
jeweils nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Außerdem sind die Schwallkräfte innerhalb
der Behälter niedrig gehalten.
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Durch die Ausrichtung des Schwimmkörpers 1 annUhernd in Windrichtung
sowie durch die entsprechende Anordnung: Unterfünfte 11, Zwischenlager 12 und Anlage
13, wobei das Zwischenlager 12 und die Anlage 13 auch umgekehrt angeordnet sein
können, werden bei eventuellen Gasausbrüchen die Unterkünfte 11 sowie de Hubschrauberlandeplatz
18 nicht gefährdet.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann kostengünstig erstellt werden,
da wesentliche Teile werkstattmäßig vorgefertigt und danach im Schwimmkörper 1 montiert
werden können. Sie kann in einfacher Weise zum jeweiligen Einsatzort geschleppt
oder mittels eigenem Antrieb dort hin gelangen.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich darüber hinaus auch
zum Erschließen von Erddlfeldern oder andern, insbesondere gasförmigen Rohstoffen,
Dazu ist es lediglich notwenig, entsprechende Anlagen zum Behandeln der Fluide vorzusehen.
Im Bedarfsfalle können diese Anlagen beispielsweise Methanol-, Xthylen-, LP5-, Ammoniak-,
UREA-, Meerwasserentzalzungs- und/oder Raffinerieanlagen enthalten.