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Umbau von Schiffen, insbesondere Tankern und
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Bulkcarriern zu Arbeitsplattformen auf See
Die Reichtümer
der See gewinnen stetig an Bedeutung für die Weltwirtschaft. Dadurch erklärt sich
der große Aufschwung, der in den letzten Jahren in der Meerestechnik (Offshore)
stattgefunden hat. Für die Offshore-Industrie werden spezielle stationäre oder fahrbare
Arbeitsplattformen, Rohrleger, Schwimmkräne usw. benötigt.
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Das große Entwurfsproblem im allgemeinen ist das Seegangsverhalten
von Offshore-Fahrzeugen unter ungünstigen Wetterbedingungen, wie sie z.B. in der
Nordsee häufig vorkommen. Die Bewegungen, die die Arbeitsplattformen unter Einwirkung
von Seegang und Wind ausführen, müssen so gering wie möglich sein, um die Arbeiten
von Mensch und Maschine an Bord nicht zu behindern. Der Arbeitsausfall an bestimmten
Tagen, die sogenannte "downtime", muß auf ein Minimum beschränkt sein.
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Dieser Forderung ist man bekanntlich durch die Anwendung von Halbtauchern
weitgehend entgegengekommen. Bei ihnen ist das Plattformdeck auf Säulen angeordnet,
die sich auf Unterwasser-Auftriebskörpern abstützen.
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Hier greift nun die Erfindung ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
normale Handelsschiffe, insbesondere Tanker und Bulkcarrier, die keine Arbeit finden,
in der Offshore-Industrie
einzusetzen. Nach einer durch die Erfindung
vorgesehenen Umbauweise sollen Seeschiffe ein dem Halbtaucher vergleichbares Seegangsverhalten
erreichen und als Plattformen auf See, gleich für welche Zwecke, dienen.
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Dadurch werden teure Investitionen, die der Bau von neuen ialb tauchern
bereitet, vermieden und für die arbeitslosen Schiffe wird eine Verwendung gefunden.
Bekanntlich herrscht in den letzten Jahren eine noch nicht da gewesene Reze-ssion
in der bl- und Massengutschiffahrt. Nach längerer Zeit sind aufgelegte Schiffe kaum
noch verwendbar. Ihr Verkaufswert liegt nicht weit über dem Schrottwert. Es hat
also durchaus Sinn, soIche Schiffe für andere Zwecke- umzurüsten. Ohne Umbau können
sie jedoch nicht erfolgreich als Arbeitsplattformen eingesetzt werden, weil Schwingungsperioden
von 10 - 12 Sekunden, wie sie bei solchen Schiffen z.B. bei Tauchbewegungen vorkommen,
dafür zu kurz sind. Es sind tatsächlich einige Tanker und Bulkcarrier auf konventionelle
Weise - meistens als Kranschiffe - umgebaut worden, doch ist das erzielte Seegangsverhalten
bzw. das Verhältnis Arbeits- zu downtime-Tagen unbefriedigend. -Die Lösung der vorstehend
genannten Aufgabe besteht nun ausgehend von einem Umbau von Schiffen, insbesondere
Tankern und Bulkcarriern, zu Arbeitsplattformen auf See darin, daß zur Erzieiung
einer Halbtaucher-Eigenschaften aufweisenden Arbeitsplattform mit einer oder mehreren
Reihen von Säulen zwischen dem Plattformdeck und einem Unterwasser-Auftriebskörper
die Säulen von Teilen der Außenhaut sowie der Längs- und Querschotte
gebildet
werden und zwischen den Säulen durchflutete Abteilungen vorgesehen sind.
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Der Unterwasser-Auftriebskörper kann entweder zweiteilig von außen
an den Schiffskörper angebaut sein, oder in weiterer Ausbildung der Erfindung.einteilig
von einem bei Bulkcarriern vorhandenen Doppelboden, bei Tankern von einem mittels
einer neu einzuziehenden Tankdecke geschaffenen Doppelboden gebildet werden.
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Nach den ItlCO-Vorschriften brauchen Rohöl-Tanker keinen Doppelboden
zu haben. Erfindungsgemäß ist ein Doppelboden indessen erforderlich, der den Unterwasser-Auftriebskörper
bildet und im übrigen Ballastwasser oder Brennstoff für Eigen- oder Fremdbedarf
aufnehmen kann, um die Arbeitsplattform auf den gewünschten Tiefgang zu bringen
und gleichzeitig eine ausreichende Reserve-Schwimmfähigkeit zu sichern. Auf diese
Weise wird eine größtmögliche Verdrängung bei einer kleinstmöglichen Oberfläche
der Wasserlinie, ähnlich tief gelegen wie bei einem Halbtaucher, erzielt. Der eingebaute
Doppelboden wird je nach Bedarf mit Längs- und Querverbänden versteift und dient
so auch der Wiederherstellung der ursprünglichen Längsfestigkeit des Schiffes.
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Um die Festigkeit nicht zu gefährden, wird alternativ eine Sruppe
von Tanks in Querrichtung durchlocht (bei Bulkcarriern sind es Laderäume, evt. mit
Schotten weiter unterteilt), während eine Gruppe unversehrt bleibt (Fig. 1-4). Auch
zwei
Gruppen von Tanks hintereinander können durchflutet sein (Fig.
5-8), wenn die örtliche Festigkeit von Deck und Boden es zulassen oder entsprechende
Verstärkungen angebracht werden (Unterzüge, Stringer). Zur Sicherung der Längsfestigkeit
weisen die durchfluteten Abteilungen in der Außenhaut und den Schotten Ausschn.itte
im Bereich der neutralen Faser auf. Andererseits werden, wie weiter gezeigt wird,
Schiffsboden und Hauptdeck aus mehreren Gründen verstärkt.
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Die wasserdichte Unterteilung von modernen Tankern wird nach den 1973
von der IMCO (Intergovernmental Maritime Consultative Organization) erlassenen und
1974, 1978 revidierten Vorschriften gegen die Meeresverschmutzung durch öl vorgenommen.
Diese Vorschriften bestimmen den maximalen Inhalt und die Abmessungen der Lade-
und Ballasttanks. Sollte nach dem Umbau die wasserdichte Unterteilung der nicht
durchfluteten Tanks nicht den IMCO-Yorschriften entsprechen, können - soweit für
die Querschnittsfläche der Säulen für den Trägheitsmoment der Wasserlinie erforderlich
- zwischen derr Außenhaut und den Längsschotten zusätzliche Querschotte eingebaut
sein. Um die gewünschte Querschnittsfläche der Säulen oder deren Abstand voneinander
zu erhalten, kann es vorkommen, daß nicht nur Außenhaut und Längsschotte, sondern
auch Querschotte durchlocht werden müssen.
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Ferner kann das Plattformdeck von einem mit dem vorhandenen Hauptdeck
durch Längs- und Querträger verbundenen zweiten Hauptdeck gebildet werden.
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Dadurch kann die Längs- und örtliche Festigkeit zurückgewonnen werden,
und die Gefahr des Ubernehmens von Wasser oder Spritzwasser auf das Plattformdeck
wird verringert.
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Sowohl die Eigenperiode als auch die durch den Seegang erzwungenen
Bewegungsperioden werden nach dem Umbau größer und dadurch in Bezug auf das Seegangsverhalten
günstiger.
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Für die Tauchbewegung kann z.B. die Eigenperiode 18 - 20 Sekunden
betragen. Speziell als Schwimmkräne oder Arbeitsschiffe gebaute Halbtaucher weisen
etwa Tauchperioden der gleichen Größenordnung auf.
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Die nach der Erfindung vorgeschlagene Arbeitsplattform kann während
des Arbeitsprozesses mit dem Bug gegen die kommende See gerichtet werden. In diesem
Falle kann rechnerisch erwartet werden, daß die Bewegungen im Seegang günstiger
als bei den üblichen, im Offshore gebrauchten Halbtauchern ausfallen werden.
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Schließlich kann die Antriebs- und Steueranlage des Ursprungsschiffes
unverändert beibehalten und die Antriebsleistung als Kraftzentrale für den Arbeitsprozeß
genutzt werden. Die Arbeitsplattform kann sich also ohne Schlepperhilfe an den Arb-eitsplatz
begeben und manövrieren.
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Die Erfindung ist anhand von Beispielen in der Zeichnung veranschaulicht.
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Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Seiten-Längsschnitt durch einen
umgebauten Tanker nach der Linie I-I der Fig. 2 mi-t zwei Reihen zu je 4 Säulen
zwischen dem Plattformdeck und dem Unterwasser-Auftriebskörper, Fig. 2 einen horizontalen
Schnitt durch den Schiffsrumpf- des Tankers gemäß Fig. 1 in Höherer Schwimmwasserlinie
des Tankers, Fig. 3 und 4 Querschnitts durch den Schiffsrumpf des umgebauten Tankers
nach den Linien III-III und IV-IV der Fig. 2 und Fig. 5 bis 8 die entsprechenden
Schnitte durch den Schiffsrumpf eines umgebauten Tankers gemäß Fig. 1, jedoch mit
zwei Reihen zu je 3 Säulen zwischen dem Plattformdeck und dem Unterwasser-Auftriebskörper.
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In Fig 1 bis 4 bedeutet 1 die Arbeitsplattform nach dem Umbau. Die
Arbeitsplattform 1 besteht aus dem Unterwasser-Auftriebskörper 4, der mittels Säulen
2 mit dem Plattformdeck 3 verbunden ist, das sich mit Längs- und Querträgern 12
auf dem vorhandenen Hauptdeck 11 des Tankers abstützt. Ein einteiliger Unterwasser-Auftriebskörper
4 entsteht bei Tankern durch eine neu einzuziehende Doppelboden-Tankdecke 4'. Mit
5 sind die Außenhaut bzw. Bordwand des Tankers, mit 6 seine Längsschotte und mit
7 seine Querschotte kenntlich gemacht.
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Mit 8 sind die aufgrund der Ausschnitte 9 in der Außenhaut 5, den
Längsschotten 6 und den Querschotten 7 vom Seewasser durchfluteten
Abteilungen
bezeichnet, während bei 10 zusätzlich einzuziehende, wasserdichte Querschotte einzubauen
sind.
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Die Antriebs- und Steueranlagen des Tankers, die mit 13 bezeichnet
sind, bleiben beim Umbau unverändert. Dagegen können zusätzlich Plattformen 14 und
15 an den Enden des Tankers als Hubschrauberlandeplatz bzw. für eine Krananlage
vorgesehen werden.
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Die vorstehend genannten Bezugszeichen haben in den Fig. 5 bis 8 dieselbe
Bedeutung. Darüberhinaus veranschaulichen die Pfeile F in Fig. 8 die frei bewegliche
Wasserströmung in den durchfluteten Abteilungen 8.
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