DE2752024A1 - Unterwasserstation - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIETRICH LEWINSKY

H-NZ-JOACHIM HU3ER

REINER PRIETSCH

MÖNCHEN 2 1 22.11.1977

GOTTHARDSTR.81 9907-v/Ni

Societe Nationale Elf Aquitaine (Production), Tour Aquitaine F - 92^00 Courbevoie (Frankreich)

"Unterwasserstation"

Priorität: 22. November 1976, 7*»3 586, V.St.A.

Es wurden bereits Einrichtungen und Unterwasserstationen für Wassertiefen entwickelt, in denen Taucher nicht mehr bequem arbeiten können. Diese Unterwasserstationen wurden mit Hilfe von automatischen Fernsteuerungseinrichtungen aufgestellt, betrieben und überwacht. Diese bekannten Unterwasserstationen wurden sowohl für ein als auch für mehrere Bohrlöcher entwickelt.

In diesen Unterwasserstationen, die in Meerestiefen aufgestellt wurden, in denen Taucher nicht mehr bequem arbeiten konnten, wurde der Betrieb von automatischen Fernsteuerungsvorrichtungen, wie ferngesteuerte Roboter, vorgenommen. In zahlreichen dieser bekannten Unterwasserstationen erfordert das Verbinden der Leitungssysteme, der Stromleitungen und von sonstigen Ausrüstungen eine horizontale Bewegung der zu verbindenden Teile. Diese horizontale Bewegung mit Hilfe von Fernsteuerungen durchzuführen, 1st schwierig, da die Teile präzise ausgerichtet und exakt zusammengefügt oder aufgestellt werden müssen. Darüber hinaus waren diese bekannten Einrichtungen unzureichend gegen die Untereeeumgebung, d.h. gegen Meeresströmungen und die damit mitgeführten Materialteile, geschützt. Die Wartung und Pflege eines Teiles der Unterwasserstation erfordert häufig auch das Abstellen _₂_

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der Betriebssysteme, die nicht direkt mit dem zu reparierenden Teil verbunden sind.

Zur Lösung einiger der erwähnten Probleme ist aus der US-PS

3 633 667 ein Mehrfachbohrkopfrahmen bekannt, der eine Bohrkopf- i einheit und eine Produktionssteuereinheit aufweist, die als [

Wartungs- und Pflegeeinheiten als Ganzes wiederverwendet werden >

können.

Aus der US-PS 3 099 316 ist ein Unterwasserarbeitsgerät bekannt, ί das auf einer Schiene um den Bohrkopf beweglich 1st. [

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterwasserstation, die leicht auf dem Meeresgrund aufzustellen ist und die eine permanente Basis besitzt, an der wiederverwertbare Einheiten zur Wartung und Reparatur lösbar befestigt werden können.

Die Erfindung bezieht sich Insbesondere auf ein System mit einer ; permanenten und starren Rahmenbasis mit vertikal daran angeordne-, ten Einheiten, bei dem horizontal gerichtete Verbindungen möglichst vermieden sind.

ί Die Erfindung bezieht sich vor allem auf eine Unterwasserstation,; die zu zahlreichen Verwendungszwecken, Insbesondere zur Unter- 1 wasserbohrung und Ausbeutung der Quellen, verwendet werden kann. Eine Unterwasserstation gemäß der Erfindung soll gleichermaßen zu Umweltbeobachtungen zu Zwecken der Ozeanografie, der industrial len Fischerei, des Umweltschutzes sowie zu militärischen und meteorologischen Zwecken geeignet sein.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem eine Rahmenbasis auf den Meeresgrund abgesenkt und dort ausgerichtet werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Unterwasserstation zu entwickeln, bei der das Zusammenfügen der verschiedenen Teile der Unterwasserstation mit dem starren.Basisrahmen mit

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Hilfe eines vertikalen Führungssystems erleichtert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Unterwasserstation zu schaffen, die auf dem Meeresgrund mit Hilfe von ferngesteuerten Arbeitsgeräten leicht zusammengesetzt werden kann.

Gleichermaßen ist ein Ziel der Erfindung darin zu sehen, eine Unterwasserstation zu entwickeln, die aus vorgefertigten und teilweise zusammengesetzten Moduleinheiten besteht, die die Ausrüstungen tragen und bei der Beförderung auf den Meeresgrund schützen.

Ein spezielles Ziel der Erfindung ist es, Moduleinheiten einer neuartigen Bauwelse zu schaffen, bei denen die von ihnen getragenen Ausrüstungsgegenstände geschützt und Isoliert sind. Diese Moduleinheiten umfassen zugeordnete Führungsvorrichtungen und andere Ausrüstungen und können leicht mit der Trägerstruktur zu Wartungs- und Instandsetzungszwecken verbunden und gelöst werden

Erfindungsgemäß soll ferner eine Unterwasserstation geschaffen werden, die eine rechteckige längliche, stabile und permanente Rahmenbasis besitzt, in der mehrere Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Moduleinheiten vorgesehen sind. Die Rahmenbasis 1st ebenfalls geeignet, längliche Seitenanbauten aufzunehmen, die mit der Rahmenbasis verbunden werden und die die Moduleinheiten und die von ihnen getragenen Rohrleitungssysteme schützen.

Ferner soll erfindungsgemäß eine Rohrleitungsschleife vorgesehen werden, die die Verbindung der Leitungssysteme mit entfernt liegenden Einrichtungen herstellt, wobei Unterschiede in der Ausdehnung und Kontraktion, die in denen mit ihnen verbundenen Leitungen stattfinden, kompensiert werden.

Die Unterwasserstation gemäß der Erfindung soll schließlich gegen die Korrosionswirkung des Meerwassers geschützt sein.

Die Lösung dieser Aufgabenist In den Patentansprüchen beschrieben.

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Die Erfindung wird Im folgenden anhand des In den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer

Unterwasserstation gemäß der Erfindung, wobei die angesetzten wiederverwertbaren Moduleinheiten Im Detail zu sehen sind

Figur 2 einen vertikalen Querschnitt zur

Veranschaulichung des Rahmenaufbaus und der darauf befestigten Seltenanbauten

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Rahmenbasis gemäß Figur 1

Figur l» eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab einer Aufnahmeöffnung, in die eine Moduleinheit eingesetzt ist

Figur 5 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab einer Moduleinheit gemäß Figur 1

Figur 6 einen Teilquerschnitt durch die Radialebene, die durch die Schnittlinie VI-VI in Figur 5 bestimmt 1st

Figur 7 eine perspektivische Ansicht der beiden

Seltenanbauten, die auch In den Figuren 1 und zu erkennen sind

Figur 8 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab einer Rohrleitungsschleife am Ende der Unterwasserstation wie in Figur 1 dargestellt

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ΛΟ

Figur 9 eine Draufsicht der Rahmenbaiis zur

Veranschaulichung der Verbindung einer auf dem Meeresgrund angeordneten Rohrleitung mit der am Ende der Unterwasserstation gemäß Figur 1 vorgesehenen Rohrleitungsschleife, wobei die Rohrleitung unter der Unterwasserstation verläuft und ein ferngesteuertes Gerät zur Leitungsverbindung gestrichelt eingezeichnet ist

Figur 10 einen Ausschnitt aus Figur 9, wobei eine Vorrichtung zum Abtrennen einer Leitung und die an einem bestimmten Punkt abgetrennte Rohrleitung erkennbar sind

Figur 11 eine Ansicht wie in Figur 9, bei der Jedoch die Vorrichtung zum Durchtrennen von Röhren zu erkennen ist, die ein zuvor zurechtgeschnittenes Röhrenstück einsetzt, um das Ende der Meeresbodenleitung mit dem freien Ende der Rohrleitungsschleife zu verbinden

Figur 12 die fertiggestellte Verbindung zwischen der Rohrleitungsschleife und der Rohrleitung

Figur 13 eine Draufsicht, die ein Bohrschiff und ein Arbeitsschiff zeigt, das eine Rahmenbasis trägt, vor der Absenkphase

Figur 14 eine Seitenansicht, die die Verbindung der Bohrstange mit der Rahmenbasis auf dem Arbeitsschiff sowie eine Winde zum Absenken der Rahmenbasis vom Heck des Arbeltsschiffes zeigt

Figur 15 eine Darstellung ähnlich der Figur 14, bei der die Rahmenbaiis um einen Winkel

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geneigt 1st und über das Heck des Schiffee abgelassen wird

Figur 16 eine Darstellung ähnlich der der

Figuren 14 und 15, bei der die Rahmenbasis bereits das Schiffsheck verlassen hat und eine vertikale Lage einnimmt

Figur 17 eine Darstellung ähnlich der der

Figuren 14, 15 und l6, die zeigt, wie die Rahmenbasis in horizontaler Lage auf den Meeresgrund abgesenkt wird

Figur 18 einen Schnitt entlang der Schnittlinie

XVIII-XVIII der Figur 17 in vergrößertem Maßstab, wobei eine Vorrichtung zum Einstellen des Richtungswinkels der Rahmenbasis zu erkennen ist

Figur 19 das Bohrschiff von hinten, wobei die

Rahmenbasis mit Hilfe der Bohrstange bis zum Meeresgrund abgesenkt wird.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäß ausgestattete Unterwasserstation mit 20 bezeichnet. Die Unterwasserstation besitzt im allgemeinen einen Basisrahmen 21, der stabil ausgebildet 1st und der mehrere Offnungen 22 aufweist. Wiederverwendbare Moduleinheiten 23 und 24 sind in die AufnahmeSffnungen 22 eingesetzt und lösbar mit dem Basisrahmen 21 verbunden. Diese Einheiten können Ausrüstungsgegenstfinde aufnehmen, die zur Durchführung von bestimmten Arbeiten und zum Betrieb der Unterwasserstation geeignet sind.

In dem betrachteten Beispiel wird die Unterwasserstation zur Gewinnung und Konditionierung von flüssigen Kohlenwasserstoffen,

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, I

die aus einer oder mehreren Meeresbodenbohrlöchern kommen, verwendet. Wie das noch genauer erläutert werden wird, können die Moduleinheiten auch mit Geräten für andere Zwecke ausgerüstet werden.

Ein wiederverwendbarer Seitenanbau 25 von länglicher Form ist auf jeder Längsseite des Basisrahmens 21 und auf den gegenüberliegenden Seiten der Moduleinheiten 23 und 2k befestigt. Der längliche Seltenanbau 25 trägt Stromleitungen, Leitungen für Flüssigkeiten und Gase und eine Schiene. Die Stromleitungen und Rohrleitungen jedes Seitenanbaus 25 können lösbar mit den Stromleitungen und Rohrleitungen der Moduleinheiten 23 und 2k verbunden werden, wie das im folgenden erläutert wird.

An einem Ende des Basisrahmens 21 ist eine querliegende Rohrleitungsschleife 26 vorgesehen, die benachbarte Enden der Seitenanbauten 25 miteinander verbindet und die lösbar an dem Basisrahmen befestigt ist. Am gegenüberliegenden Ende des Basisrahmens 21 ist ein Rohrleitungsanschluß 27 vorgesehen, der die Verbindung mit den Rohrleitungen der Seitenanbauten 25 darstellt.

Am gleichen Ende des Basisrahmens 21 ist ein elektrischer Anschluß 28 vorgesehen, über den Strom in die Moduleinheiten und die anderen elektrischen Geräte der Station 20 geleitet wird. Die Stromquelle kann auf einem Schiff, einer Plattform oder auf dem Festland sein. Die Stromquelle kann auch gleichermaßen eine nukleare oder andere autonome Quelle sein, die auf der Unterwasserstation angeordnet ist. Die beschriebene Unterwasserstation 20 ist eine autonome Einrichtung, die zum Verbleib auf dem Meeresgrund vorgesehen ist. Sie weist Jedoch Einheiten auf, die anderweitig weiterverwendet werden können, ohne daß der Betrieb von anderen Einheiten Im Zusammenhang mit einer Inspektion, einer Pflegeeinheit oder gar der Demontage der Einrichtung, mit Ausnahme des Baslsrahmens 21, unterbrochen werden müßte.

Dieser Basisrahmen 21 (Figur 3) besitzt eine längliche rechteckige

!trachteten Belsp

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starre Form. In dem betrachteten Beispiel umfaßt der Basisrahmen

21 seitliche Rohrelemente 30, die vertikal in gegenseitigem Ab- ; stand zueinander parallel verlaufen und die gegenseitig auf Jederj Seite mit senkrechten, in gewissen Abständen vorgesehenen Stützen; 31 verbunden sind. Die oberen der Rohrelemente 30 sind durch Rohrtraversen 32 verbunden, die zusammen mit den Rohrelementen 30 die Aufnahmeöffnungen 22 definieren. In dem betrachteten Beispiel umfaßt Jede Aufnahmeöffnung 22 einen Rohrstutzen 33, der fest an den Rohrelementen 30 durch Traversen 34 und fest an den Rohrtra- , versen 32 mit Hilfe von zentralen Holmen 35 befestigt ist, die : sich an den Rohrtraversen 32 durch vertikale Streben 36 abstüt- ; zen. Desgleichen können an dem Basisrahmen 21 parallele Rohrele- \ mente 37 vorgesehen sein, die sich in Längsrichtung erstrecken ' und die Traversen 34 untereinander verbinden. An den Elementen ; 37 sind in gegenseitigem Abstand zueinander rings um die öffnung

22 ösen 38 vorgesehen, an denen mehrere von einem Trägerschiff ausgehende Führungskabel befestigt werden können. Die Traversen 31 und die Holme 35 können mit Stütz- und Befestigungsansätzen 39 versehen sein, die zum Befestigen an Ausrüstungsgegenständen, wie im folgenden noch erläutert werden wird, dienen.

Die oberen Rohrelemente 30 tragen Pührungsstangen 4l, die an den ' Längsseiten verteilt sind und die lösbar an den Rohrelementen 30 befestigt sind, derart, daß die Seltenanbauten, wie im folgenden , beschrieben wird, durch diese vertikal geführt werden.

An einem Ende des Basisrahmens 21 nehmen vertikale Pührungsstangen 12 beim Zusammensetzen die Rohrleitungsschleife 26 auf. Am gegenüberliegenden Ende des Basisrahmens 21 können vertikale Führungsstangen 43 in der Nähe einer Ecke des Rahmens vorgesehen sein. Diese stellen Führungsmittel beim Zusammenfügen der Rohrleitungen dar, wie das welter unten beschrieben wird. An der Querseite können ebenfalls vertikale Führungsstangen 44 vorgesehen sein, die ! die Führung für eine elektrische Leitung darstellen, wie dies ', ebenfalls noch beschrieben werden soll.

Entlang beiden Seiten des Basisrahmens 21 sind in gewissem gegenseitigem Abstand Trägerarme 45 für eine Leitung vorgesehen,

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die um eine vertikale Achse 46 drehbar sind und entlang dem Basisrahmen 21 eine Rohrleitung aufnehmen. Während des Zusammenbaus können die Trägerarme um ihre Achse 46 geschwenkt werden, so daß sie sich in die durch die oberen und unteren Rohrelemente 30 definierte Ebene bewegen. Die Trägerarme 45 können um 90° geschwenkt werden, um sie von der Rahmenbasis nach außen zu richten, nachdem diese auf dem Meeresgrund aufgestellt ist.

Weitere Trägeransätze, weitere vertikale Führungsstangen und weitere ösen oder Zapfen können auf dem Basisrahmen angeordnet werden, um weitere Ausrüstungsteile aufzunehmen. Der Basisrahmen kann aus jedem geeigneten Strukturelement bestehen, wobei Röhrenelemente wegen ihres Widerstandes, wegen ihrer Schwimmeigenschaften und wegen der Möglichkeit, sie ggf. mit Ballast zu beladen, zu bevorzugen sind. Die Oberflächen der Rohrelemente werden vor- ! teilhafterweise mit einem Korrosionsschutz überzogen. \

ι Der Rohrstutzen 33 im Zentrum der Aufnahmeöffnungen 22 weist eine

sich nach oben trichterförmig erweiternde Abstützfläche auf und ί dient zur Zentrierung und Führung einer Moduleinheit in der Auf- ' nahmeöffnung 22, die zum Bohren eines Bohrloches verwendet wird, j

! ί

Die Rohrstutzen 33 sind so angeordnet, daß die Moduleinheiten oder! andere Ausrüstungen, die in den Aufnahmeöffnungen befestigt sind, . vertikal ausgerichtet werden können, auch dann wenn der Meeresgrund leicht geneigt ist. |

ι ι Für Jede öffnung 22, die eine Moduleinheit, wie 23 oder 24, aufnehmen muß, ist ein Führungssockel 50 vorgesehen.(Figur 4). Jeder j Führungssockel 50 besteht aus einem quadratischen oder polygonale^ Rahmen 51, der aus I-Profilen besteht. Im Zentrum des Rahmens 51 j ist ein zylindrischer Flansch 52 befestigt, der koaxial mit einem. Rohrstutzen 33 ausgerichtet werden muß. Der Flansch 52 wird von | !Diagonalstreben 53 getragen. Von dem Rahmen 51 nach unten gerlch- [ tete Trägerplatten 54 stützen sich auf die Befestigungsansätze 39 ' des Basisrahmens 21. Die Trägerplatten 54 können an eine

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Gegenplatte 55 angeschweißt sein, die eine nach unten gerichtete halbkreisförmige Aussparung 56 zur Aufnahme der Rohrelemente J>k j und 35 aufweist. !

In Jeder Ecke des Sockels 50 ist ein Zylinderloch 58 mit einem ' vertikalen Längsschlitz 59 vorgesehen, welcher Längsschlitz in , bezug auf den Sockel auf dessen Diagonale nach außen gerichtet J ist. Das Loch 58 nimmt das untere Ende einer Führungsstange 60 j auf, die ebenfalls mit einem Längsschlitz versehen ist, der auf : den Längsschlitz 59 des Zylinderloches 58 ausgerichtet wird. Die j Führungsstange 60 nimmt ein Kabel 62 auf, das an dem Rohrelement j 37 mit Hilfe einer öse 38 befestigt ist. Dieses Führungskabel 62 wird im Innern der FUhrungsstange 60 durch ein oberes Verriegelungsglied 63 sowie durch ein weiteres Verriegelungsglied 6¹I, das auf dem Zylinderloch 58 sitzt, gehalten.

Folglich kann der Führungssockel 50 entlang den vier Führungskabeln abgesenkt werden, um korrekt in die Aufnahmeöffnung und den in dieser angeordneten Rohrstutzen 33 eingefügt zu werden. Die Führungskabel können entfernt werden, indem sie von den ösen in den Rohrelementen abgetrennt, die Verriegelungsglieder 63 in den Führungsstangen geöffnet und danach die Führungskabel seitlich durch die vertikalen Schlitze 69 und 6l nach außen bewegt werden, um sie von dem Führungssockel 50 zu trennen.

Es 1st offensichtlich, daß in manchen Fällen der FUhrungssockel 50 in der Aufnahmeöffnung befestigt werden kann, bevor der Basisrahmen 21 abgesenkt ist und seine endgültige Position auf dem Meeresboden eingenommen hat. Dank seines speziellen Aufbaues kann der FUhrungssockel 50 abgesenkt und an den Basisrahmen 21 angekoppelt werden für den Fall, daß in eine andere Aufnahmeöffnung 22 eine andere Moduleinheit eingesetzt werden soll.

Die Moduleinheiten 23 und 2k werden an Land hergestellt und zusammengesetzt, so daß sie die gewünschten Funktionen erfüllen können

Im betrachteten Beispiel enthält die Moduleinheit 23 (einfache

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Einheit) eine Produktionssteuereinheit, während die Moduleinheit 24 (Doppeleinheit) eine Ausrüstung für einen Bohrkopf enthält. Da beide Einheiten gleiche Strukturelemente enthalten und da die Ausrüstungen jeder Einheit unterschiedlich sein können, entsprechend den unterschiedlichen Verwendungszwecken und Aufgaben der Moduleinheit,wird im folgenden nur ein einziges Ausführungsbeispiel einer Moduleinheit im Detail beschrieben.

Die Moduleinheit 24 (Figuren 1, 5 und 6) besitzt eine kreisförmige Wand 70, an der außenumfSnglich ein nach unten gerichtetes Mantelstück 71 mit umfänglich verteilten Verstärkungsrippen angesetzt, ^saas einen horizontalen unteren Ringflansch 73 trägt.

Eine nach unten gerichtete Aussparung 73a wird durch die obere Wand 70 und durch das nach unten gerichtete Mantelstück 71 begrenzt, um Schmutzstoffe, die leichter als Wasser sind, zu sammeln. Diese Schmutzstoffe sammeln sich unterhalb der oberen Wand 70 an und werden durch ein geeignetes Gerfit 73b nachgewiesen. Nachdem diese nachgewiesen sind, können sie mit geeigneten MIttel· abgesaugt werden.

Unterhalb der oberen Wand 70 ist eine Trägereinheit 74 angeordnet. Mehrere umfänglich verteilte Säulen 75 sind mit der Trägereinheit 74 und der oberen Wand 70 verbunden. Die Säulen 75 bilden einen offenen Käfig, der die Ausrüstungsgegenstände in seinem Innern gegen Beschädigungen durch Felsstücke oder andere sich auf dem Meeresgrund bewegende Gegenstände schützt.

Die Trägereinheit 74 umfaßt im betrachteten Beispiel seitliche Rohrelemente 76 und Diagonalstreben 77, die nach oben versetzt verlaufen und mit vertikalen Führungemuffen 82 verbunden sind, um ein zweiteiliges zylindrisches Gehäuse zu tragen, das dazu dient, ein AnschlußstUck 79 oder einen anderen Ausrüstungsgegenetand ent sprechend der Achse des Führungssockels 50 und des Rohrstutzens 33 in dem Basisrahmen 21 auszurichten. Zwischen der oberen Wand 70 und der Trägereinheit 74 können weitere mit dem Anschlußstück

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79 verbundene Ausrüstungsteile angeordnet werden, die axial aus- i gerichtet sind und einen zentralen Kern, der mit 8l bezeichnet 1st, bilden. Diese dienen als Stütze zwischen der oberen Wand 70 und der Trägereinheit 74. über der oberen Wand 70 ist axial eine Drehspindelhülse 80 angeordnet. Diese dient zur Verbindung zwi- I sehen der Moduleinheit 24 und abgesenktem Gerät, das mit dieser zusammenwirken soll. Sie 1st durch eine Schutzkappe abgedeckt. ;

Die Moduleinheit 24 wird durch vertikal angeordnete zylindrische ! Muffen 82 geführt, die an jeder Seite des Rahmens 76 vorgesehen ! sind. Diese sind so bemessen, daß sie die Führungsstangen 60 auf-j nehmen und auf diesen geführt werden. Die Führungsstangen 60 sind auf einem zweiten Teil 74' vorgesehen, der eine mechanische Sicherheitsvorrichtung mit Hilfe der Trägereinheit 74 trägt. Die Sicherheitseinrichtung wirkt auf die Bohrausrüstung und die Produktion und kann automatisch oder aus der Ferne gesteuert werden. Jede Muffe 82 1st mit einem Längsschlitz 83 versehen, der durch eine Verschlußklappe 84 geschlossen 1st, durch welchen Längsschlitz das Einsetzen und Herausnehmen der beim Aufstellen der Anlage benutzten FUhrungskabel erleichtert wird.

Das Modulteil 74* weist Strukturelemente 73' auf, die unter sich an ihren Enden mit Hilfe von Diagonalstreben 77' und mit Hilfe von vertikalen Führungsmuffen 82' verbunden sind, die die Füheungsstangen 60 aufnehmen. Die Streben 77 tragen Verbindungsorgane 79', die einen Teil des Kerns 81 darstellen. Das Modulteil 74' stellt die Verbindung mit dem Führungssockel 50 her und ermöglicht, daß das obere Modulteil 74, das die automatische und die Fernsteuerung trägt, als getrenntes Modulteil zurückgewonnen und weiterverwendet werden kann.

Die Moduleinheit 24 umfaßt gleichermaßen Führungsmittel, die ober jhalb der Moduleinheit vertikal angeordnet sind. In dem betrachteten Beispiel 1st die obere Wand 70 mit dreieckförmigen nach oben | gerichteten, radial angeordneten Eckplatten ausgerüstet, deren j nach innen gerichtete Kanten 87 derart geneigt sind, daß sie eine| konische Führungsfläche definieren. Obere zylindrische -13- <

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Führungselemente 88, die zwischen einigen der Winkelstücke 86 liegen, besitzen obere Kanten 89, die in radialer Richtung ausgehend vom Zentrum der oberen Wand schräg nach unten verlaufen und zwar etwa unter dem gleichen Winkel wie die geneigten Kanten 87 der Platten 86. Eine Vorrichtung, die abgesenkt wird, um mit der Moduleinheit 2h an der oberen Wand 70 verbunden zu werden, und die ein konisches, der durch die geneigten Kanten 87 definierten konischen Fläche entsprechendes Ende aufweist, werder exakt geführt, bis sie relativ zu der Moduleinheit axial ausgerichtet sind.

Die Moduleinheit 24 besitzt auf der oberen Wand 70 ein weiteres Führungsmittel, das aus einer vertikalen, einfahrbaren Stütze 91 besteht, die unter Verwendung eines einzigen Führungskabels die Führung einer Anschlußvorrichtung zur Moduleinheit 24 erleichtert.

Anfangs wird die Moduleinheit bis in ihre endgültige Position durch vier Führungskabel geführt, die mit dem Basisrahmen 21 verbunden sind und den Führungssockel 50 sowie die auf der Trägereinheit 74, 7¹J' vorgesehenen Zylinderelemente 82, 82' durchqueren. Wie aus Figur 1 ersichtlich, laufen die Führungskabel am Außenumfang der oberen Wand 70 vorbei. Die Struktur, die die zentrale Stütze oder den zentralen Kern 8l der Moduleinheit bildet ,und die zylindrische Wand bilden eine Vorrichtung zur Aufnahme von mechanischen hydraulischen, elektrischen oder anderen Ausrüstungsteilen:, die sich in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse befinden, das seinerseits unterhalb der oberen Wand befestigt oder mit dem zentralen Kern verbunden ist. Die Ausrüstung, die sich unterhalb der oberen Wand 70 befindet, ist so angeordnet daß kein Teil aus dem durch das Mantelstück 71 begrenzten Zylinder und auch nicht über die Säulen 75 hinausragt.

Eine als Bohrkopf zu verwendende Moduleinheit ist entsprechend ausgerüstet und kann ein von der Trägereinheit getragenes Bohrzapfenlager aufweisen, das mit einem entsprechenden Verbindungszapfen, der von dem Basisrahmen 21 getragen wird, zusammenwirkt. Darüber hinaus können mehrere Gehäuse zur Aufnahme von -iJ|-

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hydraulischen, elektrischen und elektronischen Elementen unterhalb der oberen Wand 70 vorgesehen werden. Außerdem 1st ein oberes Zylinderelement 88 vorhanden, das ein Untermodul, mehrere Druckbehälter für Flüssigkeiten oder Gase verteilt um den zentralen Kern der Moduleinheit und verschiedene andere Werkzeuge und Instrumente zur mechanischen, automatischen oder zur Fernbedienung aufnimmt. Ein oberes Zylinderelement 88' nimmt ein Untermodul zur Herstellung von elektrischen und hydraulischen Steuerverbindungen auf.

Die obere Wand 70 besitzt eine ebene ringförmige nach oben gerichtete Fläche 90, die die dreleckförmigen Führungsstücke 86 umschließt. Die ringförmige Fläche 90 dient als Sitz für ein Unterseefahrzeug oder eine vertikal auf der Moduleinheit 24 geführte Kapsel. Eine derartige Kapsel besitzt eine Ringdichtung, die zusammen mit der Fläche 90 die Abdichtung zwischen Wasser und Luft bewirkt. Die Kapsel kann eine automatische Arbeltsvorrichtung enthalten, die auf ein von der Moduleinheit 24 mitgeführtes Gerät über ein Zylinderelement 88 einwirkt. Die Kapsel kann ein Druckfahrzeug sein, das es dem Bedienungspersonal ermöglicht,Wartungs-, Inspektlons- und Revisionsarbeiten an dem Modul 24 auszuführen.

Eine andere Moduleinheit kann ausgerüstet sein, um eine Steuerungszentrale für eine oder mehrere mit dem Basisrahmen 21 verbundene Moduleinheiten darzustellen. Eine derartige Steuereinheit kann von finer entfernt liegenden elektrischen Stromquelle versorgt werden und kann mit elektrischen Gleichstrom- oder Wechselstromgeräten, einen an die Stromversorgung angeschlossenen Hjrdrau likdruckgenerator, Akkumulatoren, Speicherbehältern, Verteilungssystem« und Vorrichtungen zur Aufnahme von Steuersignalen und zur Weiterleitung derselben an entsprechende Geräte ausgerüstet sein.

Die länglichen Seltenanbauten 25, die in Figur 7 dargestellt sind stellen beide eine vorgefertigte und lösbar mit dem Rahmen verbun dene autonome Einheit dar, die die nötigen Ausrüstungstelle enthält, um eine Funktloneverblndung zwischen den Moduleinheiten 23, 24, dem Fluidleitungssystem, den Stromzufuhrkabeln, einer _₁₅_

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Schiene für ein Unterseefahrzeug und den Anschlußstücken für die querliegende Rohrleitungsschleife herzustellen.

Vorzugsweise besteht Jederder Seitenanbauten 25 aus Rohrelementen, an denen unter Umständen Behälter für Ballastmaterial vorgesehen sein können.

Jederder Seitenanbauten umfaßt mehrere Innenelemente 95» 96 und 97, die parallel und in gegenseitigem vertikalem Abstand angeordnet sind, sowie mehrere Außenelemente 98, 99 und 100, die ebenfalls In gegenseitigem vertikalem Abstand und in horizontalem Abstand zu den ersten Elementen liegen. Die Innen- und Außenelemente sind unter sich durch mehrere Traversen 101 und 102 und mehrere Diagonalstreben 103 verbunden, falls dies erforderlich ist. Die Innenelemente und die Außenelemente 97, 100, die im oberen Teil liegen, bilden mit den Traversen 102 einen Kanal, der sich längs erstreckt und der ein nach oben gerichtetes U-Profil 104 aufnimmt und trögt. Die Profile 104 weisen entlang ihrer Innenwand 105 öffnungen 106 auf, die sich in gegenseitigem Abstand befinden und in bezug auf die Aufnahmeöffnung 22 so gelegt sind, daß es möglich ist, eine Rohrleitung oder eine elektrische Leitung in Richtung auf eine in der Aufnahmeöffnung 22 angeordnete Moduleinheit zu biegen. In dem in Figur 4 dargestellten Beispiel nimmt eine derartige öffnung 106 einen Teil einer vertikal verlaufenden Fluidsteuerungsleitung 107 auf, die zum Zwecke der Verbindung mit den Moduleinheiten mit Ventilen 108 ausgerüstet sein kann. Die Fluidleitung 107 kann um ihre Längsachse gedreht sein, die parallel zu dem Profil 104 liegt, um eine bequeme Positionierung der Leitung 107, die sich quer oder längs erstreckt, zu erhalten.

Um das Verbinden der Fluidleitung 107 mit der Moduleinheit .zu erleichtern, besteht das im oberen Teil gelegene innere Rohrelement 97 aus mehreren Abschnitten 97a, an deren Enden Trägerdorne oder Verbindungsstücke 109 vorgesehen sind. Jedes Verbindungsstück besteht aus einem Zylinder mit stählernen Endkernen. Benachbarte Rohrabschnitte und die Zylinder besitzen horizontale Uberlappver-

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blndungen. Diese Überlappverbindungsstücke können entfernt werden, so daß die Leitung 107 gebogen werden und in die mit 110 bezeichnete Position gebracht werden kann. Jedes Ende der Rohrabschnitte 97a wird von Vertikalstützen 111 getragen. Das Verbindungsstück 109 gibt den Zugang zu dem Raum zwischen den benachbarten Stützen 111 der Rohrabschnitte 97a frei.

Entlang den äußeren Elementen 98, 99 und 100 sind mit entsprechenden Längsabständen vertikale Führungsmuffen 114 vorgesehen, die mit den an dem Basisrahmen befestigten Führungsstangen Il zusammenwirken. Die Seitenanbauten 25 sind so groß, daß die äußeren Rohrelemente 98, 99 und 100 über die Seitenelemente 30 des Basisrahmens 21 hinausragen, wenn die Seltenanbauten an diesem befestigt sind. Folglich schützen die Seltenanbauten 25 den Basisrahmen 21. Da die Seltenanbauten 25 vom Basisrahmen 21 lösbar sind, 1st es möglich,slBJtai Falle von schweren Beschädigungen der Seitenanbauten 25 zum Zwecke der Reparatur an die Oberfläche zu heben und sie danach mit dem Basisrahmen 21 wieder zusammenzusetzen.

An einem Ende der beiden Seltenanbauten 25 sind die äußeren Rohrelemente 98 und 99 unterbrochen, um eine Öffnung 116 freizugeben. Das oben gelegene Rohrelement 100 wird an dem über der Öffnung

116 liegenden Abschnitt durch zwei Arme 118 gestützt, die in einem Drehgelenk 119 gelagert sind, das in einem zentralen Element des Seitenanbaus befestigt 1st. Der Schwenkarm des Rohrabschnittet

117 ermöglicht es, diesen Rohrabschnitt 117 nach oben zu schwenken derart, daß er sich von der Achse der Außenleitung 120 (Fig.l) entfernt. Durch die Öffnung 116 und die schwenkbare Anordnung des Rohrabschnittes 117 wird das Einrichten einer Verbindung zwischen einer dem Meeresboden verlaufenden Leitung und der Unterwasser station erleichtert, wie dies im folgenden beschrieben wird.

Die Seltenanbauten 25 sind mit Befestigungsmitteln, nämlich U-Haken 122, ausgestattet, mit deren Hilfe die Seltenanbauten 25 mit einem Querrohr 32 des Basisrahmens 21 verbunden werden.

Am Ende der Einrichtung, wo die Offnungen 116 in dem Seitenanbau 25 vorgesehen sind, ist eine Rohrleitungsschleife 26 -17-

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vorgesehen, die in bezug auf das Ende des Basisrahmens 21 längs oder quer liegt. Diese Rohrleitungsschleife 26 stellt ein Anschlußglied für das Fluidleitungssystem der Seitenanbauten 25 mit Meeresbodenleitungen dar. Das Verbindungsglied ist dreidimensional und läßt sich zusammenziehen und ausdehnen. Wie in Figur 8 gezeigt, besitzt die Rohrleitungsschleife 26 einen Trägerrahmen 125, der mit zwei parallelen vertikalen, quer verlaufenden, sich in gegenseitigem Abstand befindlichen Rohrelementen ausgestattet ist, die an gegenüberliegenden Enden eine von Konsolen 128 getragene Zylindermuffe 127 aufweisen, die sich nach unten in Form eines Konus 129 trichterförmig erweitert, um die auf dem Basisrahmen 21 befestigten, nach oben gerichteten Führungsstangen 42 aufzunehmen und zu führen. Der Rahmen 125 trägt zwei in gegenseitigem Abstand befindliche nach oben gerichtete U-Profile 130,die an ihrer Unterseite von zwei Holmen 131 getragen werden, wobei je zwei in gewissem Abstand übereinanderliegende Holme einen sich längs erstreckenden Führungsschlitz 132 bilden.

Die Rohrleitungsschleife 26 besteht aus einem Fluidleitungsrohr 135, das mit einem auf dem Meeresgrund verlaufenden Leitungssystem! an einer Seite des Rahmens 21 verbunden ist, sowie aus einem Rohrfanschluß 136, der für die Verbindung mit einer Meeresbodenleitungj auf der anderen Seite des Rahmens bestimmt ist. Die Leitung 136 i ist gekrümmt, so daß sie aus einem quer verlaufenden Teil 137 be-j steht, der ungefähr in der gleichen Ebene wie das Ende des Rohres 135 in der Anschlußzone liegt, und der durch die Führungsschlitze 132 verläuft. Auf der gegenüberliegenden Seite des Basisrahmens ist der Teil 137 der Leitung in einer vertikalen Ebene nach oben gekrümmt und bildet einen U-förmigen Teil 138, der durch ein entsprechendes Anschlußstück 139 mit einer T-Verzweigung I¹IO verbunden ist. Dieser stellt die Fluidverbindung über ein automatisch gesteuertes Verbindungsglied l4l mit der Leitung 112 des Seitenanbaus 25 her. An der anderen Seite der T-Verzweigung 140 ist ein von Hand zu betätigendes Ventil 1^2 vorgesehen, das mit einem sich quer zwischen den vertikalen Elementen 13Ο erstreckenden Teil

der Leitung verbunden ist, welcher Leitungsteil zu einem mit Hilfej eines Motores ferngesteuerten Ventil \kk führt, das auf der _$8-

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gegenüberliegenden Seite der Rohrleitungsschleife 26 liegt.

Die Leitung 136 weist einen ähnlichen schleifenbildenden Verlauf auf. Die Leitung 136 ist so gebogen, daß sie einen quer verlau- ! fenden Teil 146 besitzt, der durch die Führungsschlitze 132 ge- ! führt 1st. Im Anschluß hieran ist die Leitung unter Bildung eines U-förmigen Teils 147 in einer vertikalen Ebene nach oben gebogen und durch ein Verbindungsstück 148 mit einer T-Verzweigung 149 , verbunden, über ein automatisches Ventil l4l ist die Verbindung j zu einer von dem Basisrahmen 25 getragenen Pluidleltung 150 j (Figur 1) hergestellt.

Mit dem aus den Rohrschleifen 135> 137, 138 und den Rohrschleifen 136, 146, 147 gebildeten System werden Dehnungen und Kontraktiona der Leitungen In drei Dimensionen aufgefangen, d.h. seitliche, vertikale und longitudlnale Abstandsänderungen bezogen auf das Ende der Unterwasserstatlon. Die In den Leitungen 135 und 136 { fließenden oder strömenden Fluide können gänzlich unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann das in der Leitung 135 strömende Fluid ein Kohlenwasserstoff unter hohem Druck mit einer gewissen Temperatur sein. Das In der Leitung 136 strömende Fluid kann ein Gas sein, das eine gänzlich andere Tempera- ί tür aufweist. Aus diesem Gründe 1st die Rohrleitungsschleife 26 ' symmetrisch, wodurch die Möglichkeit gegeben 1st, Fluide mit unterschledllchen Eigenschaften durch die Rohre strömen zu lassen und durch die dreidimensionale Flexibilität Ausdehnungen und Kontraktionen der Leitung zu kompensieren.

Die Rohrleitungsschleife 26 gewährleistet gleichzeitig die Flexibilität und Nachgiebigkeit, die beim Herstellen einer Verbindung mit der seitlich entlang dem Basierahmen und teilweise unterhalb des Seltenanbaues 25 verlaufenden ünfcerfceeresleitung zum Zwecke der Verbindung der Unterwasserstation mit einer entfernt gelegenen Station erforderlich 1st. Beim Herstellen einer derartigen Verbindung zwischen der Rohrleitungsschleife 26 und der genannten Meeresbodenleitung wird der Abschnitt 117 des oberen äußeren Seltenelements 100 durch zwei Schwenkarme II8 in eine obere Lage bewegt, in der die Öffnung II6 in ihrem, oberen Teil freigegeben _19-f

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lst, um eine Vorrichtung 152 zum Herstellen von Rohrleitungsverbindungen (Figur 9) aufzunehmen. Die Vorrichtung 152 zum Verbinden von Rohrleitungen kann abgesenkt und vertikal durch die öffnung 116 bis an eine Stelle geführt werden, die über der VerlSngerungslinie der Meeresbodenleitung liegt. Die Vorrichtung 152 zum Verbinden von Rohrleitungen ist mit einem Trennelement 153 ausgerüstet, die die Meeresbodenleitung in der Nähe der öffnung 116 durchtrennt. Nach dem Durchtrennen läßt die Vorrichtung 152 ein vorgeschnittenes Rohrstück 15¹J ab, das die Lücke zwischen dem Ende der Meeresbodenleitung und dem Ende einer Anschlußleitung wie etwa 135 oder 136 schließt, die Teile der Rohrleitungsschleife 26 sind. Nach dem Ablassen des vorgeschnittenen Röhrenstücks in die richtige Position, d.h. daß es mit der Meeresbodenleitung und der Leitung 136 fluchtet, werden durch die Vorrichtung 152 die Enden des vorgeschnittenen Röhrenstücks mit dem Ende der Meeresbodenleitung und der Leitung 136 verbunden.Beim Herste! len dieser Verbindung kann selbstverständlich die Meeresbodenleitung wegen ihrer Länge und ihrer möglichen Verbindung mit dem Meeresgrund nicht längs oder axial bewegt werden. Das Ende 136 d Leitung der Rohrleitungsschleife 26 ist jedoch in dem Schlitz 132 bewegbar und das 90°-Knie der Leitung 136 zwischen dem Schlitz 132 und seinem freien Ende kann bequem axial und longitudinal verschoben werden, um die Verbindung zwischen der Leitung 136 und dem Zwischenstück 15¹I herzustellen.

An dem der Rohrleitungsschleife 26 gegenüberliegenden Ende der Einrichtung ist ein Teil 27 dargestellt, mit dem eine Leitung mit der Unterwaseerstatlon 20 verbunden werden kann. Im allgemeinen besteht dieses Teil 27 aus einem trichterförmigen Anschluß 155, der sich in Längsrichtung erstreckt und dessen Achse horizontal ist, und der mit einer entsprechenden Verbindung 156 auf dem Querelement 32 des Basisrahmens 21 befestigt ist. In dem betrachteten Beispiel trägt der Trichter 155 am oberen Teil seines zylindrischen Teiles einen Flaschenzug 157, der das Einführen des Endet des Fluidanschlusses 158 in den Trichter erleichtert. Der Anschluß 158 kann in dem Trichter durch entsprechende Mittel befestigt werden. 20 -

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Ein lösbares Anschlußstack 159 mit getrennten Führungsrohren 160 kann senkrecht auf die an dem Basisrahmen 21 befestigten Führungs stangen 43 herabgelassen werden. Das Anschlußstück 159 weist in der Nähe seiner Unterseite eine Vorrichtung l6l auf, die für die Verbindung mit dem Anschlußstück 158 vorgesehen ist. Die Verbindung wird vertikal durchgeführt. Das Anschlußstück 158 und sein zugehöriges Kabel 162 können eine hydraulische Arbeitsflüssigkeit unter Druck oder eine andere Flüssigkeit unter mittlerem Druck von dem Element 159 bis zu den Leitungen oder Schläuchen befördern, die auf den Seitenanbauten 25 und dem Basisrahmen 21 angeordnet sind, um eine Fluldverblndung mit der durch letztere getragenen Ausrüstung und durch die von den Moduleinheiten getragene Ausrüstung 23 und 24 herzustellen. Die Seitenanbauten, die sich längs erstrecken, besitzen auch Verteiler für die Schläuche und Fluldleltungen.

In einem gewissen Abstand zu dem Fluldleitungsverblndungsstück 27 und an derselben Seite der Einrichtung kann ein elektrischer Anschluß 28 vorgesehen werden. Wie bereits beschrieben, besitzt der Basisrahmen 21 zwei senkrechte Führungsstangen 44 an diesem Ende, die einen elektrischen Steuermcdul 28 aufnehmen, der mit entsprechenden Führungsmuffen 166 zur Aufnahme der Führungsstangen 44 in vertikaler Richtung ausgerüstet 1st. Die Einheit 28 1st mit einem Kabel 165 verbunden, das zu einer entfernt liegenden Stromquelle führt. Die elektrische Steuerungseinheit 28 enthält alle notwendigen elektrischen Ausrüstungen, die dazu dienen, Wechsel- oder Gleichstrom zu liefern und diesen Strom an die Moduleinheiten 23 und 24 durch entlang den Seitenanbauten 25 oder entlang dem Basisrahmen 21 verlaufende Kabel zu verteilen.

Die Unterwasserstation 20 gemäß der Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile. Der Basisrahmen 21 stellt eine permanente Grundstruktur dar, auf der bequem verschiedene Moduleinheiten vertikal eingeführt werden und verschiedene Anbauten angebracht werden können. Die Moduleinheiten 23 und 24 sowie weitere Moduleinheiten, die zum Einsetzen In die Aufnahmefflffnungen 22 vorgesehen sind, können leicht durch ein oder mehrere Kabel bis in ihre Arbeitsposition₂₁

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auf den Basisrahmen 21 geführt werden. Die länglichen Seitenanbauten 25 werden mit dem Basisrahmen 21 vertikal verbunden, wobei die Seitenanbauten auf den Basisrahmen 21 so aufgesetzt werden, daß sie die Längsseiten des Basisrahmens überragen, um diese zu schützen. Die Seitenanbauten 25 sind so ausgebildet, daß sie einen Kanal oder eine nach oben offene Längsaussparung bilden, in der Rohrleitungen für Fluide unter Druck, elektrische Leitungen sowie andere Mittel zur Steuerung des Betriebs der von den Moduleinheiten 23 und 2k getragenen Ausrüstungsgegenstände verlegt sind. Die Seitenanbauten 25 sind so konstruiert, daß ihre oberen inneren und äußeren Schienen so gestützt werden, daß sie als Bewegungsschiene für ein Unterseefahrzeug oder eine Kapsel verwendet werden können, welches Fahrzeug sich leicht von einer Moduleinheit zur anderen oder zu einem entsprechenden Ausrüstungsteil bewegen kann; dies gilt gleichermaßen für den Fall einer ferngesteuerten Handhabung eines solchen Geräts.

Ein entscheidender Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß feste, präzise positionierte Befestigungspunkte vorhanden sind, um ein Ausrüstungsteil mit dem Basisrahmen und den Moduleinheiten zu verbinden. Insbesondere betrifft dies die Verbindungsglieder für die Fluidleitungen und die elektrischen Stromleitungen. Diese Verbindungspunkte sind vorbestimmt und auf dem Basisrahmen, den Seitenanbauten, den Rohrleitungsschleifen und den Moduleinheiten angeordnet und zwar an Stellen, die in bezug auf die zugeordneten Geräte bestimmt sind. Hierdurch wird das Zusammenfügen der Einrichtung, ihr Betrieb oder die Revision durch Arbeiter, die entweder an Ort und Stelle oder mit ferngesteuerten Geräten arbeiten, wesentlich erleichtert und verbessert

Die Stützung der Rohrleitungen entlang der Seite des starren Rahmens stellt ein bequemes Mittel dar, um die Rohrleitungen mit der Leitungsschleife 26 an dem einen Ende unter geeigneten Schutz bedingungen zu verbinden. Die Rohrleitungsschleife 26 stellt die Verbindung zusehen den beiden Selten der Unterseeinrichtung her und ermöglicht die Fluidströmung ausgehend von verschiedenen

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Moduleinheiten der Unterseestation. Wenn In dem betrachteten Ausführungsbeispiel einer der Seltenanbauten entfernt wird, nimmt der andere der beiden die Steuerungseinheiten für den Betrieb der Moduleinheiten auf. Die In der Rohrleitungsschleife vorgesehenen Anschlüsse und automatischen Verteiler ermöglichen die Isolierung und den Betrieb der Einrichtung ausgehend von einem Seitenanbau, während der andere entfernt 1st. Die elektrische Steuereinheit zum Betrieb der Moduleinheiten enthält ein Hauptsteuerungssystem und ein Hilfssystem, mit dessen Hilfe mehrere Moduleinheiten Ihren Betrieb welter ausüben können, während eine oder mehrere Einheiten abgestellt werden.

In der bisherigen Beschreibung wurde lediglich eine einzige Unter seestatlon beschrieben. Gemäß der Erfindung ist es Jedoch möglich, mehrere Unterseestationen auf dem Meeresgrund anzuordnen, wobei beispielsweise fünf Aufnahmeöffnungen 22 oder mehr über einer j linearen Gesamtheit von Bohrlöchern In mehreren Reihen oder Spalten ausgerichtet werden können oder wobei die Stationen polygonal

oder zu zweien, dreien oder mehreren nach einem bestimmten Muster: verteilt werden können, In Abhängigkeit von der Beschaffenheit und den Eigenschaften des Meeresbodens und der Lage der Untersee-' bohrlöcher. I

In den Figuren 13 bis 19 1st ein Verfahren veranschaulicht, mit dem die Einrichtung installiert und ein Basisrahmen 21 auf den Meeresgrund abgesenkt wird, wobei der Rahmen 21 ein Rahmen der vorbeschrlebeneA?Art oder auch Jeder beliebige längliche starre Basisrahmen sein kann. In Figur 13 1st ein Bohrschiff l8O zu erkennen, neben dem ein kleineres Arbeitsschiff l8l an dessen Längsseite derart liegt, daß sein Heck etwa dem Bohrturm 182 gegenüberliegt.

In den Figuren 14 bis 17 sind die aufeinanderfolgenden Phasen des Absenkens des Rahmens 21 veranschaulicht, bis dieser seine Lage auf dem Meeresboden einnimmt. In Figur 14 ist der Rahmen 21 an seiner dem Schlfflbug zugewandten Seite mit einem Organ 183 versehen, an dem ein Windenkabel 184 befestigt 1st. Dieses Kabel _₂,

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verlSuft ausgehend von dem Befestigungsorgan I83 heckwärts bis zu einer Umlenkrolle 185 am Heck des Schiffes I81. Das Kabel läuft über die Umlenkrolle und danach bugwärts bis zu einer ersten Winde I86. Auf jeder Seite des Basisrahmens 21 1st eine Anordnung aus einem Kabel 18H, einer Umlenkrolle l85 und einer Winde 186 vorgesehen.

Der Bohrturm 182 trägt eine Gruppe von Bohrrohren, von denen ein Endstück mit 188 bezeichnet ist. Das Ende dieses Bohrrohres ist mit einem Anschlußstück I89 versehen, an dem ein flexibles Kabel 190 befestigt ist, das mit den Ecken des Basisrahmens 21 verbunden ist und für diesen eine Schlinge darstellt. Wenn das Kabel 184 auf die Trommel der Winde I86 aufgewickelt wird, zieht es den Rahmen 21 In Richtung auf das Heck des Arbeitsschiffes I8I und führt diesen bis über das Heck hinaus, wie dies in Figur 15 gezeigt ist. Falls erforderlich, können dank der Röhrenstruktur des Rahmens 21 Ballastmassen angebracht werden. Zu diesem Zweck sind die Rohrelemente des Rahmens mit Fluidein- und auetrittsöffnungen und mit geeigneten Ventilen ausgerüstet, um das Ein-und Austreten des Wassers oder der Luft zu ermöglichen.

Wie in Figur 15 dargestellt, zieht die Winde 186 den Rahmen zum Heck des Schiffes, bis dieser teilweise in das Wasser eintaucht, wobei er stets mit der Schlinge 190 verbunden ist. Diese Bewegung wird von einer zweiten Winde 191 kontrolliert, deren Kabel 192 mit dem Rahmen 21 bei I83 verbunden ist.

In Figur 16 hängt der Rahmen gerade an der Achterkante des Arbeite · schiffes vertikal im Wasser. In dieser Vertikallage des Rahmens 21 kann die zweite Winde das ganze Gewicht des Rahmens übernehmen, um das Entfernen des Kabels 18¹J von dem Rahmen 21 zu gestatten. Ausgehend von dieser Vertikalposition des Basisrahmens 21 können die Kabelschlingen 190 angezogen werden, damit der Rahmen 21 eich horizontal unter der Wasseroberfläche und unterhalb der im Bohrschiff für das Bohrrohr und die Schlingen vorgesehenen Öffnung ausrichtet. Während der Rahmen vollständig durch die Kabelschlingp des Bohrrohres und durch das Bohrschiff getragen wird, kann _₂i|_

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das Haltekabel 192 von dem Verbindungsorgan 183 durch eine entsprechende automatische Vorrichtung gelöst werden. Wenn sich der Rahmen In dieser Position unterhalb des Bohrrohres und unterhalb j der Bohrturmes befindet, kann das Bohrrohr herabgelassen werden, j bis es auf den Rahmen stößt. Danach kann es In einer Kellverbindung 19¹J, die In einem Adapter 195 vorgesehen 1st, befestigt werden, welcher Adapter mit dem Rahmen 21 über das zentrale Führungsjrohr 33 verbunden 1st. Der Adapter 195 besitzt vertikale Aussparungen 196, die die vertikalen Vorsprünge 197 eines jeden Keilelementes 19^ aufnehmen.

Wenn der Rahmen 21 In das Wasser abgesenkt wird, 1st es vorteilhaft, wenn die Bohrstange mit einer biegsamen Vertikalverbindung 199 ausgestattet 1st, durch die die von dem Bohrschiff auf den

Rahmen 21 übertragenen Bewegungen reduziert werden. j Der Rahmen wird bis auf den Meeresgrund mit Hilfe des Bohrrohres j

gesenkt, wobei er durch die Kabelschlinge 190 horizontal gehalten! wird. Wenn sich der Rahmen dem Meeresgrund nähert, 1st es wünschenswert, die Längsachse des Rahmens in eine bestimmte Rlchtu zu drehen, die von der Beschaffenheit des Meeresgrundes und von der Richtung der Meeresbodenleitung abhängt, die an die Unterseestation heranführt. Das Verhalten und die Richtung des Rahmens kann mit Hilfe einer Vorrichtung 200 festgestellt werden, die die Angaben über die Position des Rahmens an das Bohrschiff übermittelt. Die winkelmäßige oder azimutale Ausrichtung des Basisrahmens kann dadurch bewerkstelligt werden, daß auf die Bohrstange mit Hilfe des auf dem Bohrschiff vorgesehenen Drehtisches ein Drehmoment ausgeübt wird, wodurch der Basisrahmen sich auf dem Meeresgrund in die gewünschte Position dreht.

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Leerseite

Claims (1)

1. r AiENTANWALTt
   DIETRICH LEWINSKY
   H NZ-JOACHIM YHJLBR
   REINlR PRiETSCH

   MÖNCHEN 21 _{PP11 1Q77}

   Γ ^THARDSTR.81 22.11.1977

   9907-V/Ni

   Soclete Nationale Elf Aquitaine (Production)

   Patent■ ansprüc he:

   1.)Unterwasserstation für praktisch Jede Meerestiefe, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Teile:

   - ein stabiler länglicher Basisrahmen (21), der permanent auf dem Meeresgrund ruhen kann und der mehrere gerahmte Aufnahmeöffnungen (22) aufweist

   - eine Führungsvorrichtung, die auf dem Basisrahmen (21) im Bereich mindestens einer Aufnahmeöffnung (22) befestigt ist

   - eine abnehmbare Moduleinheit (23«24), die mit der Führungsvorrichtung zusammenwirkt, um die Moduleinheit auszurichten und in die Aufnahmeöffnung (22) einzufügen und

   - eine von dem Basisrahmen (21) getragene Steuerungseinheit zur Steuerung der Moduleinheit (23,24), die lösbar mit dieser verbunden ist.

   2. Unterwasserstation nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Teile:

   - einen Rohrstutzen (33) im Zentrum der Aufnahmeöffnung (22), der auf dem Basisrahmen (21) befestigt ist, welcher einen länglichen,'abnehmbaren Seitenanbau (25) besitzt, der sich entlang Mindestens einer Seite des Basisrahmens (21) erst rvekt und mit diesem lösbar verbunden 1st

   809822/0730 _nrT__D

   ORIGINAL INSPECTED

   - ein oder mehrere Leitungsrohre (10?) an dem länglichen Seitenanbau (25)

   - Mittel, um die Leitungsrohre (107) des länglichen Seitenanbaus (25) mit der Moduleinheit (23,24) zu verbinden.

   3· Unterwasserstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen länglichen Seitenanbau (25) aufweist, der sich entlang beider Seiten des Basisrahmens (21) erstreckt und an diesem befestigt ist, und daß jeder Seitenanbau (25) Verbindungsglieder aufweist, die lösbar an die Moduleinheit (23,24) angeschlossen werden können, um Fluide von oder zu der Moduleinheit (23,24) zu leiten.

   4. Unterwasserstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder der länglichen Seitenanbauten (25) Leitungsrohre (107) sowie eine querliegende Rohrleitungsschleife (26) aufweist, die mit dem Basisrahmen (21) lösbar verbunden ist und an Leitungsrohre (107) auf dem länglichen Seitenanbau (25) sowie an Rohrleitungen von entfernten Stationen angeschlossen ist.

   5. Unterwasserstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ! daß die Moduleinheit (23,24) einen mit der Führungsvorrichtung! zusammenwirkenden Basissockel (50) umfaßt, der eine kreisschei-.Kenförmige obere Wand (70) und mehrere außenumfänglich angeordnete Säulen (75) in gegenseitigem Abstand aufweist, durch die der Basissockel (50) mit der oberen Wand (70) der Moduleinheit (23,24) verbunden wird, welche Säulen (75) so ausgebildet sind, daß durch die Moduleinheit (23,24) mitgeführte Gerätschaften geschützt werden.

   6. Unterwasserstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Moduleinheit (23,24) eine in gewissem Abstand über der Führungsvorrichtung angeordnete obere Wand (70) umfaßt, die mit Mitteln (71) zum Zurückhalten von Waseerverschmutzungen, die leichter als Wasser sind, ausgestattet ist, und daß Mittel (73h)

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   zum Nachwels derartiger Verschmutzungen vorhanden sind.

   7. Unterwasserstation nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Moduleinheit (23,2¹O eine kreisscheibenförmige, in gewissem Abstand zu dem Basisrahmen (21) angeordnete obere Wand (70) umfaßt und daß auf dieser oberen Wand (70) Mittel vorgesehen sind, die geeignet sind, ein Wasserfahrzeug in bezug auf die Moduleinheit (23,24) auszurichten.

   8. Unterwasserstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (70) eine außenumfanglich glatte Fläche (90) aufweist, die mit einer Dichtung des Wasserfahrzeugs zusammenwirkt.

   9. Unterwasserstation nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausrüstung vorgesehen 1st, die zu ihrem Schutz von der Moduleinheit (23,24) unterhalb der oberen Wand (70) und im Innern der Säulen (75) getragen wird.

   10.Unterwasserstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Basisrahmen (21) Mittel vorgesehen sind, um eine Rohrleitung mit den auf dem länglichen Seitenanbau (25) befindlichen Pluidleitungen (107) zu verbinden.

   11.Unterwasserstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der länglichen Seltenanbauten (25) äußere Seltenschienen aufweist, die sich in Längsrichtung erstrecken und die schwenkbare Schienenabschnitte aufweisen, ' derart, daß sie in eine nach unten gerichtete Position verschoben werden können, um die Wartungs- und Reparaturarbeiten des seitlich entlang dem Basisrahmen (21) angeordneten Leitungssystems zu erleichtern. ι

   12.Verfahren zum Aufstellen und Betreiben einer Unterwasserstation, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - auf den Meeresgrund wird ein Basisrahmen abgesenkt, der eine

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   Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen aufweist,

   - es wird eine Moduleinheit abgesenkt und auf den Basisrahmen gesetzt,

   - die Moduleinheit wird lösbar mit dem Basisrahmen verbunden,

   - es wird ein länglicher Seitenanbau abgesenkt und mit dem Basisrahmen verbunden, welcher Seitenanbau sich entlang jeder Seite des Basisrahmens erstreckt, derart, daß die Seitenanbauten an gegenüberliegenden Seiten der Moduleinheit angeordnet werden,

   - es werden Fluidleitungssysteme, die auf den Seitenanbauten vorgesehen sind, lösbar mit der Moduleinheit verbunden und

   - es werden die benachbarten Enden der länglichen Seitenanbauten mit einem Ende der Rahmenbasis verbunden.

   13.Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Absenkens der Moduleinheit bis auf die Rahmenbasis das Absenken eines Modulführungssockels umfaßt, wobei dieser in eine Aufnahmeöffnung eingefügt und auf der Rahmenbasis befestigt wird.

   I^.Verfahren zum Absenken und Aufstellen eines länglichen starrer Rahmens auf dem Meeresgrund, wobei der Rahmen von einem Arbeitsschiff getragen wird, das sich an der Seite eines Bohrschiffes befindet derart, daß das Ende des Rahmens gegenüber einem auf dem Bohrschiff angeordneten Bohrturm liegt,gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   - es werden von dem Bohrturm ausgehende Drahtseile mit den Enden des Rahmens verbunden, welche Drahtseile durch öffnun gen in dem Schiff unterhalb des Bohrturmes laufen,

   - es wird eine auf dem Arbeitsschiff angeordnete erste Winde betätigt, deren Seile auf dem nächst liegenden Ende des Rahmens über eine auf dem Arbeitsschiff in der Nähe des gegenüberliegenden Endes des Basisrahmens angeordnete Umlenkrolle verbunden sind,

   - es wird eine zweite, auf dem Arbeitsschiff angeordnete Winde betätigt, deren Seil mit dem nächstliegenden Ende des Rahmens verbunden ist, um diesen sicher zu halten,

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   - mit Hilfe der ersten Winde wird eine Spannung ausgeübt,

   um den Rahmen über das Heck des Arbeitsschiffes zu bewegen,

   - der Rahmen wird in vertikaler Lage in das Wasser abgesenkt, bis die Drahtseile des Bohrturms angespannt werden und der Rahmen im Wasser eine horizontale Lage einnimmt,

   - das Drahtseil der zweiten Winde wird von dem Rahmen gelöst und der Rahmen wird in waagerechter Lage mit Hilfe des Bohrrohres abgesenkt.

   15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelposition des Rahmens mit Hilfe des Bohrrohres eingestellt wird.

   16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Bohrrohres mit Hilfe eines auf dem Bohrrohr angeordneten Nachweisgerätes ermittelt wird.

   17. Unterwasserstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Seitenanbau (25) einen schwenkbaren Seitenabschnitt (117) aufweist, der bis in eine nach unten gerichtete Position bewegbar ist, um die Wartung einer Meeresbodenleitung zu erleichtern.

   18. Ausrüstung und Verfahren um eine Unterwasserstation aufzustellen, zu betreiben und auszunützen, im wesentlichen wie vorstehend beansprucht und beschrieben.

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