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"Vorrichtung zur Übergabe von flüssigen Medien bei tiefen
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Betriebstemperaturen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Übergabe von flüssigen Medien bei tiefen Betriebstemperaturen von einer Einheit
an eine andere, von denen mindestens eine schwimmend ist. Auch bei scheinbar ruhiger
See kann eine solche Vorrichtung Auslenkungen in allen drei Dimensionen ausgesetzt
ein, weil sie zwei unabhängig voneinander im Raum sich bewegende Punkte miteinander
verbindet.
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Um den vorgenannten Bewegungen folgen zu können, haben bekanne Übergabevorrichtungen
für z.B. Rohöl und seine Destillationsprodukte Schläuche. Bei allen bekannten Schläuzehen
besteht Versprödungs- und Bruchgefahr, wenn flüssige Medien bei tiefen Betriebstemperaturen
gefördert werden und sie darüber hinaus Torsionsbeanspruchungen um ihre Längsachse
ausgesetzt sind.
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binär die Übergabe von flüssigen Medien bei tiefen Temperaturen sind
weiter Ladearme bekannt, die den Bewegungen von schwimmenden Einheiten bei mäßigem
Seegang folgen können.
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I>ie unvermeidbare Größe der dabei auftretenden Massen der n,adearme
und die Schwergängigkeit der Gelenke, die den zutässigen Bewegungen und vor allem
den Beschleunigungen enge Grenzen setzen, sind dabei von Nachteil.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung so auszugestalten, daß mit ihr eine betriebssichere Übergabe von
flüssigen Medien, insbesondere bei tiefen Betriebstemperaturen auch bei mittlerem
bis starkem Seegang möglich ist. Die in der Vorrichtung verwendeten Schläuche sollen
dabei so angeordnet sein,
daß Torsionsbeanspruchungen vermieden
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung
im wesentlichen besteht aus zwei Endbojen, mindestens zwei Rohrbrücken und mindestens
einem Kardangelenk, daß in der Längsachse jeder Rohrbrücke ein Hüllrohr angeordnet
ist, in welchem mindestens ein, vorzugsweise mehrere Produktrohre parallel zueinander
angeordnet und in festen Abständen in dem Hüllrohr gehalten sind.
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Die im Bereich eines jeden Kardangelenkes einander zugekehrten Enden
der Hüllrohre sind durch Hüllschläuche und die Enden der Produktrohre durch Verbindungsschläuche
miteinander verbunden. Hierfur weist die Kardanscheibe eine Öffnung auf. Außerdem
sind die Endbojen mit den entsprechenden Einrichtungen zur Übergabe und Übernahme
des flüssigen Mediums auf den Einheiten über senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung
angeordnete Schläuche verbunden.
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Dadurch, daß die bei tiefen Temperaturen und bei Torsionsbeanspruchungen
empfindlichen Schläuche nur noch im Bereich der Kardangelenke zwischen den Endbojen
und den Einheiten senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung angeordnet sind, werden
sie nur noch auf Biegung beansprucht, und zwar im Bereich der Kardangelenke in den
beiden durch das Gelenk vorgegebenen Freiheitsgraden und im Bereich der Endbojen
bei der Drehung der Vorrichtung um ihre Längsachse durch die Anordnung der Schläuche
senkrecht zu dieser Achse.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist jede Rohrbrücke
der Vorrichtung von mehreren parallel zueinander angeordneten Längsstreben gebildet
und mindestens ein Ende der Rohrbrücke ist mit einem Gelenkteil eines Kardangelenkes
fest verbunden. Das andere Ende kann mit einer Endboje entweder starr oder über
ein äußeres Kardangelenk gelenkig verbunden sein.
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Erfindungsgemäß sind die Längsstreben der Rohrbrücken gitterförmig
miteinander durch Querstreben verbunden.
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Zur Herstellung der Schwimmfähigkeit können die Längs- und Querstreben
erfindungsgemäß als Rohre ausgebildet sein.
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Der Auftrieb kann aber auch durch zusätzliche Befestigung von Schwimmkörpern
an der Rohrbrücke erhöht werden.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 und 2 die Anordnung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an den Einheiten, bei der die Rohrbrücken mit den Endbojen über äußere
Kardangelenke verbunden ist in zwei möglichen unterschiedlichen Lagen der Einheiten
zueinander, Fig. 3 und 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der An ordnung, bei der
die Rohrbrücken an den Endbojen starr befestigt sind, Fig. 5 eine teilweise Seitenansicht
auf die Vorrichtung im Bereich eines Kardangelenkes, Fig. 6 einen Querschnitt durch
das Kardangelenk gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Querschnitt durch
die Rohrbrücke gemäß der Linie VII-VII in Fig. 5, Fig. 8 eine Prinzipskizze einer
schwimmenden Einheit mit Endboje und ÜbergabeschläuchenO In den Figuren 1 bis 4
sind Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen beschrieben, bei
denen das flüssige medium von einer schwimmenden Reinheit auf eine ebenfalls schwimmende
Einheit übergeben wird. Die Übergabe-Einheit ist die Lagerbarge 1, die an einer
Einpunktboje 2 verankert ist. Die Übernahme-Einheit ist der Tanker 38' der über
eine Festmacherleine 4 mit der Lagerbarge 1 verbunden
ist. Der Antriebsmotor
des Tankers 3 hält bei langsamer Rückwärtsfahrt die Festmacherleine 4 stets gespannt.
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Dadurch ist ein konstanter Abstand zwischen der Lagerbarge 1 und dem
Tanker 3 gesichert. Seitlich ist die Vorrichtung zur Übergabe der flüssigen Medien
schwimmend angeordnet und mit den Einheiten fest vertäut. Die Vorrichtung gemäß
Fig. 1 und 2 besteht aus den beiden Endbojen 5, zwei Rohrbrücken 6, zwei äußeren
Kardangelenken 7 und einem mittleren Kardangelenk 8. Fig. 1 stellt die Normallage
des Tankers 3 gegenüber der Lagerbarge 1 bei ruhiger See dar.
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Fig. 2 zeigt eine durch Wind, Strömung, Wellen oder dgl.
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hervorgerufene versetzte Lage des Tankers gegenüber der Lagerbarge
1. Die sich dabei ergebenden Auslenkungen im Bereich der Vorrichtung werden durch
die Kardangelenke kompensiert. In rig. 3 und a ist ein anderes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung dargestellte und zwar eine vereinfachte Ausführung mit nur einem
mittleren Kardangelenk 8. Auf die äußeren Kardangelenke 7 kann in geschützten Hafegewässern
gegebenenfalls verzichtet werden, Jedes Kardagelenk 7,8 besteht aus zwei U-förmigen
Gelenkteilen 9 und einer Kardanscheibe Eo, Die Schenkel 11 der Gelenkteile 9 weisen
Bohrungen 12 und die Kardanscheibe lo vier gleichmäßig auf dem Umfang verteilte
Zapfen 13 auf.
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Die Zapfen 13 an des Kardanscheibe lo durchdringen die Bohrungen 12
in den Schenkeln 11 der Gelenkteile 9 derart, daß die Gelenkteile 9 um 90° gegeneinander
versetzt und somit um zwei senkrecht aufeinanderstehende Achsen schwenkbar sind.
An dem Steg 14 jedes Gelenkteiles 9 ist eine Rohrbrücke befestigt8 die aus vier
als Längsstreben 15 ausgebildete und konzentrisch um die Längsachse des Kardangelenkes
a,8 angeordnete Rohre e einem Hüllrohr 16 und die Längsstreben 15 und das Hüllrohr
16 verbindende Querstreben 17 besteht as Hüllorhr 16 durchdringt den Steg 14 des
Gelenkteiles 9. En dem Hüllrohr 16 sind vier Produktrohre 18 konzentrisch um die
Längsachse des Kardangelenkes
7 bzw. 8 angeordnet. Sie werden durch
in dem Hüllrohr angeordnete, in der Zeichnung nicht dargestellte Lagerstellen auf
einem konstanten Abstand gegeneinander gehalten. Der Raum zwischen dem Hüllrohr
16 und den Produktrohren 18 ist mit Isoliermasse 19 ausgefüllt. Auch die Produktrohre
18 ragen in das Kardangelenk 7,8 hinein und zwar über das Ende des Hüllrohres 16
hinaus. Die einander zugekehrten Enden der die Stege 14 der Gelenkteile 9 durchdringenden
Hüllrohre 16 sind über einen Hüllschlauch 20 und die Produktrohre 18 über Verbindungsschläuche
21 miteinander verbunden. Zur Durchführung dieser Verbindung weist die Kardanscheibe
lo eine Öffnung 22 auf. Ein Ende jeder Rohrbrücke 6 ist immer mit einem Gelenkteil
9 eines Kardangelenkes 7 bzw. 8 verbunden. Das andere Ende kann entweder, wie in
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, mit dem Gelenkteil 9 eines äußeren Kardangelenkes
7 verbunden sein, dessen anderes Gelenkteil 9 an einer Endboje 5 befestigt ist oder
das andere Ende der Rohrbrücke 6 ist direkt mit der Endboje 5 fest verbunden (Fig.
3 und 4).
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Es versteht sich, daß sich die Erfindung auf nicht nur ein mittleres
Kardangelenk 8 beschränkt. In bestimmten Bedarfsfällen kann die Anordnung von zwei
oder mehreren mittleren Kardangelenken empfehlenswert sein.
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Dadurch, daß die gegen Verdrehen empfindlichen Schläuche nur im Bereich
zwischen zwei Gelenkteilen 9 eines Kardangelenkes 7 bzw. 8 angeordnet sind, können
sie zwangsläufig nur in zwei Ebenen, die durch die beiden durch die Konstruktion
des Kardangelenkes gegebenen Freiheitsgrade bestimmt sind, auf Biegung beansprucht
werden.
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Eisbildung auf der Außenseite des Hüllschlauches 20 erreicht wegen
des nur stundenweisen Einsatzes und der Isolierwirkung der Luft im Hüllschlauch
20 keine großen Dicken. Durch die Bewegungen des Hüllschlauches zusammen mit dem
Kardangelenk 7 bzw. 8 in der vorbeschriebenen Weise
platzt anfallendes
Eis von der Außenhaut des Hüllschlauches 20 ab. Eine Torsionsbeanspruchung der Schläuche
wird also vermieden. Gleichwohl kann sich die Vorrichtung als Ganzes um Ihre Längsachse
drehen, um unterschiedliche Drehbewegungen um die Längsachsen der Lagerbarge 1 und
des Tankers 3 auszugleichen. Diese Drehbewegung wird von den Schläuchen 23 aufgenommen,
die die Verbindung zwischen den Endbojen 5 und den geeigneten Einrichtungen zur
Übergabe und Übernahme des flüssigen Mediums an der Lagerbarge 1 bzw. an dem Tanker
3 herstellen. Die Schläuche 23 sind rechtwinklig zu dem Anschluß der Rohrbrücke
6 bzw. dem äußeren Kardangelenk 7 an der Endboje 5 angeordnet. Deswegen werden auch
diese Schläuche 23 bei Bewegungen um die Längsachse der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nur auf Biegung beansprucht, so daß in dem gesamten Übe rgabe system keine Torsionsbeanspruchungen
der Schläuche auftreten.
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L e e r s e i t e