DE2947211A1 - Fuehrungsvorrichtung fuer eine taucherglocke - Google Patents

Description

Führungsvorrichtung für eine Taucherglocke

Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für eine Taucherglocke, die von einer Tragstruktur aus ins Wasser gelassen wird, mit einem unter die Wasseroberfläche ragenden Führungsrohr, durch das ein an der Taucherglocke befestigtes Glockentragseil hindurchführt.

Der Einsatz von Taucherglocken für Unterwasseroperationen im Meer, wie z.B. die Wartung von Pipelines und die Errichtung von Plattformen und Gestellen, hat erhebliche Bedeutung erlangt. Die für die Operation verfügbare Zeit ist häufig infolge ungünstiger Seebedingungen begrenzt. Die schwere See führt zu Schwierigkeiten beim Eintritt der Taucherglocke in das Wasser und kann beim Taucherpersonal physische Schädigungen hervorrufen, so daß die Arbeitskapazität und die Sicherheit des Personals beeinträchtigt werden und die ernste Gefahr eines Reißens des Glockentragseiles besteht. Zum Herablassen einer Taucherglocke kann ein in das Wasser ragendes Führungsrohr verwendet werden. Die genannten Schwierigkeiten werden jedoch noch verstärkt, wenn die Taucherglocke an eine Stelle gebracht werden soll, die außerhalb des Profiles der Tauchstruktur bzw. des Schwimmkörpers liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Führungsvorrichtung für eine Taucherglocke zu schaffen, die es ermöglicht, 5 die Taucherglocke nahe an der Struktur,an der Arbeiten durchgeführt werden sollen, zu positionieren, z.B. an

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einer festen Bohrinsel, während die Tragstruktur von der aus die Arbeiten durchgeführt werden, beispielsweise ein Speziel-Schwimmkörper, von dem die Taucherglocke abgesenkt wird, unter dynamischer Positionierung in einem geeigneten Abstand von der Bohrinsel gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Tragstruktur einen Ausleger aufweist, dessen äußeres Ende über den Einsatzort der Taucherglocke gebracht werden kann, daß vom Ausleger aus ein Auslegerseil herabhängt, das durch das untere Ende des Führungsrohres hindurch mit der Taucherglocke verbindbar ist, so daß durch unterschiedliches Auslassen des Glockentragseiles und des Auslegerseiles die Taucherglocke aus dem Führungsrohr herausgelassen und anschließend zwischen dem Ausleger und dem Führungsrohr seitlich versetzt wird.

Obwohl die Führungsvorrichtung insbesondere in Verbindung mit einem halbeintauchenden Schwimmkörper geeignet ist, kann sie auch in Verbindung mit anderen Arten von Traqstrukturen oder am Meeresboden befestigten Strukturen eingesetzt werden.

Vorzugsweise weist der Ausleger ein Seil auf, das an einem Senkkörper befestigt ist und unter der Wasserlinie bis zu der gewünschten Absenkstelle führt. Nach oder während des Absenkens der Taucherglocke auf ihre Arbeitstiefe, kann von dem Ausleger aus ein Gleitkragen abgesenkt werden, um das Auslegerseil und die Senkkörper-Führungsseile zu halten und eine strömungsbedingte Bewegung der Taucherglocke verhindern.

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Vorzugsweise ist an dem Auslegerkabel ein Senkgewicht angebracht, um während des Durchgangs der Taucherglocke durch das Führungsrohr das Auslegerseil unterhalb der Taucherglocke schlaff herabhängen zu lassen. Das Senkgewicht kann auch als Anschlag oder Begrenzung für die Bewegung des Gleitkragens wirken.

Die an der Taucherglocke befestigten Seile haben vorzugsweise eine passive Gewichtskompensation herkömmlicher Art, um der Relativbewegung der Absenkstruktur und der Taucherglocke infolge von Wellen oder Gezeiten entgegenzuwirken.

Das Führungsrohr weist zweckmäßigerweise einen im wesentlichen vertikalen Durchgang auf, sowie eine umgebende Wellenglättungskammer in der Nähe der Wasseroberfläche.

Die Wellenglättungskammer steht mit dem Durchgang durch einen perforierten Teil der Wand des Durchgangs in Verbindung. Die Kammer und die Perforationen haben solche Abmessungen und Verteilungen in bezug auf den Durchgang, daß eine Dämpfung der Flüssigkeitsschwingungen in dem Führungsrohr eintritt.

Als Taucherglocke kann ein konventioneller Typ einer dickwandigen Stahlkugel verwandt werden, in der sich das Taucherpersonal und die Ausrüstung befinden. Vorzugsweise kann die Kugel auf einem Dreibein oder auf Füßen stehen,und während der Operation wird sie mit einer Winde an einem Seil durch das Führungsrohr hindurchgelassen. Die Taucherkugel ist vorzugsweise in einen rohrförmigen Führungsrahmen einsetzbar, während sie an einem Hauptkabel hängt und über Versorgungsleitungen z.B. mit Luft und Wärme versorgt wird. Vorzugsweise wird ein schwerer Führungsrahmen benutzt, um der

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Taucherglocke Gewicht hinzuzufügen und sie bei ihrem Austritt aus dem Führungsrohr und ihrem Wiedereintritt zu zentrieren und zu stabilisieren. Der Führungsrahmen wird beim Absenken der Taucherglocke am unteren Ende des Führungsrohres festgehalten und von der Taucherglocke gelöst.

Bei Anwendung der Führungsvorrichtung in Verbindung mit einem halbeintauchenden Gestell kann der Durchgang des Führungsrohres von dem oberen Deck des Gestells durch die Wellenglättungskammer oder einen Ponton hindurchführen und in der Nähe des Kieles in die See münden.

Um den Ausgang des Führungsrohres herum kann ein Toroidrohr angeordnet sein, aus dem Druckgas zur Belüftung des Wassers im Innern des Führungsrohres austritt. Vorzugsweise wird ein perforiertes Hochdruck-Luftrohr benutzt. Durch die Belüftung werden die effektive Dichte des Wassers in dem Führungsrohr und damit auch die auf die Glocke einwirkenden hydrodynamischen Kräfte verringert.

Der Ausleger ist vorzugsweise in seiner Länge verstellbar bzw. einziehbar und kann über das Hauptprofil der Tauchstruktur hinaus ausgefahren werden. Der Ausleger trägt das Auslegerseil, an dessem unteren Ende sich die Taucherglocke befindet und vorzugsweise FUhrungsseile für den Senkkörper sowie einen Gleitkragen.

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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Absenken einer Taucherglocke. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Absenken der Taucherglocke bis unter die Wasserlinie durch ein Führungsrohr mittels eines Glockentragseiles, wobei ein durch das untere Ende des Führungsrohres hindurchgehendes, mit einem Ausleger verbundenes Auslegerseil schlaff gehalten wird,

b) Anhalten des Ausfahrens des Auslegerseiles und weiteres Ausfahren des Glockentragseiles, bis das Gewicht der Taucherglocke von dem Auslegerseil übernommen wird und

c) Ausfahren oder Abspulen des Glockentragseiles und des Auslegerseiles zur Einstellung der vertikalen Höhe der Taucherglocke auf die gewünschte Absenktiefe.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines halbeintauchenden Schwimmkörpers, der eine Führungs- und Absenkvorrichtung für eine Taucherglocke trägt,

Fig. 2 die verschiedenen Stufen dos Absenkens der Taucherglocke, und

Fig. 3 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Gleitkragen, die zur Positionierung der Tauchglocke benutzt werden.

Gemäß Figuren 1 und 2 ist ein halbeintauchender Schwimmkörper 1 vorgesehen, der einnn unterhalb der Wasserlinie liegenden Ponton 2 sowie mehrere oberhalb der Wasserlinie übereinander angeordnete Decks 4, 5 und 6 aufweist. Durch die Decks hindurch verläuft ein vertikales Führungsrohr 7 mit glatter Innenwand, das durch den Ponton 2 hindurch in die See einmündet.

Am oberen Ende des Führungsrohres 7 ist ein Deck-Tauchkomplex 8 vorgesehen, der Hilfseinrichtungen aufweist, wie z.B. eine Dekompressionsschleuse 9, 10 mit einer Möglichkeit des "Casevac" für einen verletzten Taucher und für den totalen Uberdruckablaß.

Bei der Taucherglocke 10 handelt es sich um eine kugelförmige Stahlkammer, die in einem rohrförmigen Führungsrahmen 12 passend befestigt werden kann. Die Taucher-

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glocke ist an dem Glocken-Tragseil 13 befestigt und über Versorgungsleitungen 14 an Lebenserhaltungseinrichtungen angeschlossen. Um der Taucherglocke 11 zusätzliches Gewicht zu verleihen und den Durchgang durch die Luft-See-Grenzfläche gleichmäßig zu gestalten, wird der schwere Führungsrahmen 12 von der Taucherglocke 1 von der Freigabeposition der Schleuse 10 bis zum Auslaß am unteren Ende des Führungsrohres getragen. Dieser Führungsrahmen bewirkt auch eine Zentrierung der Taucherglocke, ihres angeschlossenen Glocken-Tragseiles und der Versorgungsleitungen während des Austritts und des Wiedereintritts der Taucherglocke am unteren Ende des Führungsrohres·

In Höhe der Wasserlinie ist am Führungsrohr eine Wellenglättungskammer 15 installiert, die dazu dient, die Amplitude und Geschwindigkeit der Wasserbewegung im Führungsrohr 7 zu verringern, weil andernfalls die Gefahr von Beschädigungen der Taucherglocke oder der Verletzung der in der Taucherglocke befindlichen Taucher bestehen würde. Ein Toroidrohr 16 am unteren Ende des Führungsrohres 7 sorgt für die Belüftung des Wassers in dem Führungsrohr und verringert dadurch die Massenwirkung der sich bewegenden Wassersäule.

In das obere Deck 5 des Schwimmkörpers 1 ist ein einziehbarer Ausleger 17 eingebaut. Hierbei handelt es sich um eine Auslegerkonstruktion, die von einer Rückzugsposition aus über das Hauptprofil des Schwimmkörpers hinaus ausgefahren werden kann. Der Ausleger 17 trägt Seile, Hülsen usw. zur Bildung eines Auslegerseiles 18 für die Taucherglocke 11, eines Führungsseiles 23 für ein Senkgewicht, eines Tragseiles 19 für einen Gleitkragen sowie eines Aus-

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leger-Gleitkragens 20.

Das Auslegerseil 18 dient als Haupttragseil zum Anheben und Absenken der Taucherglocke. In das Seil 18 ist in der Nähe der Taucherglocke 1 ein kleines Senkgewicht 21 eingebaut.

Um das Auslegerseil 18 in der Nähe der Senkkörperseile 23 zu halten und die Taucherglocke bei Gezeitenströmungen an ihrem Platz zu halten, umschließt der Gleitkragen 20 das Auslegerseil 18 und das Führungsseil 23 für den Senkkörper, wenn er auf das kleiner Senkgewicht 21 dicht oberhalb der Taucherglocke 11 abgesenkt ist. Diese Vorrichtung kann in Abhängigkeit davon, ob einzelne oder doppelte Führungsseile benutzt werden (Fig. 3),zwei oder drei Seilführungshülsen aufweisen.

Der Senkkörper 22 wird in der Nähe des oberen Endes des Führungsrohres aufbewahrt und kann erforderlichenfalls vor dem Absenken der Taucherglocke durch das Führungsrohr 7 hindurch ins Wasser gelassen werden. In der Nähe des Auslegers ist ein zweites Senkgewicht angeordnet, das vor dem Absenken der Taucherglocke von dom Ausleger aus ins Wasser gelassen werden kann (Fig. 3). Diese Möglichkeiten sind vorgesehen, damit Senkkörper und Führungsseile verwendet werden können, um die Stabilität der Taucherglocke am Einsatzort zu erhöhen. Diese Führungsseile haben Einrichtungen für die Gewichtskompensation. Die gesamte Absenkvorrichtung für die Taucherglocke kann jedoch auch ohne Senkkörper und Führungsseile auskommen, wenn die Verhältnisse dies gestatten, z.B. wenn keine Strömung vorhanden ist.

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Das Absenksystem für die Taucherglocke wird wie folgt benutzt. Das Auslegerseil 18 wird mittels eines (nicht dargestellten) an der Taucherglocke vorgesehenen Kabelringes am Hebepunkt der Taucherglocke 11 befestigt. In diesem Zustand ist das Auslegerseil 18 schlaff. Die Taucherglocke wird von der Schleuse 10 gelöst und soweit angehoben, daß sie das Gewicht des Führungsrahmens trägt (Stellung A). Dann werden die Taucherglocke 11 und der Führungsrahmen 12 bis zu einem Punkt oberhalb des Führungsrohres 7 seitlich bewegt (Stellung B).

Die Taucherglocke 11 und der Führungsrahmen 12 werden nun durch die Wellenglättungskammer 15 (Stellung C) bis zum Boden des Führungsrohres 7 herangelassen, wo das Belüftungsrohr 16 den Führungsrahmen 12 zurückhält, der seinerscits das Glockenseil 13 und die Versorgungsleitungen 14 zentriert (Stellung D). Während der beschriebenen Verfahronsabläufe ist das Auslegerseil 18 hinreichend schlaff, um die Bewegung der Taucherglocke nicht zu behindern.

Dann wird das Ausfahren des Auslegerseiles 18 angehalten, während das durch das Führungsrohr hindurchgehende Glockenseil 13 weiter ausgefahren wird, bis das Gewicht der Taucherglocke vollständig von dem Auslegerseil 18 übernommen wird. Die Taucherglocke 11 hängt dann lotrecht unter dem Ende des ausgefahrenen Auslegers 17 (Stellung F). Das Auslegerseil 18 und das Glockenseil 13 werden anschließend gemeinsam ausgefahren und unter Spannung und Gewichtskompensation gehalten. Nur das Glockenseil wird genügend schlaff gehalten, um die Taucherglocke auf dem gewünschten Weg nicht zu behindern, bis die Arbeitstiefe erreicht ist (Stellung G).

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Wenn die Umstände die Verwendung eines Senkkörpers 22 und der Führungsseile 19 verbieten, werden diese vor der Glocke auf die folgende Weise hinabgelassen. Der Ausleger 17 wird etwa 4 m weit ausgefahren und der Senkkörper 22 auf den Seeboden herabgelassen. Dabei wird für eine Gewichtskompensation des Führungsseiles 23 für den Senkkörper gesorgt. Nach dem Absenken der Taucherglocke auf die gewünschte Arbeitstiefe wird der Gleitkragen 20 von dem Ausleger 17 aus abgesenkt. Durch den Gleitkraqen 20 laufen das Auslegerseil 18 und die Führunqsseile 23 für das Senkgewicht, damit sichergestellt ist, daß die Taucherglocke bei Gezeitenströmungen an ihrem Platz gehalten wird (Stellung H).

An dem Auslegerseil 18 ist in einer Entfernung von etwa 3m von dem Aufhängeschäkel der Taucherglocke ein Senkgewicht 21 befestigt. Hierdurch wird .sichergestellt, daß während des Durchgangs durch das Führungsrohr das schlaffe Auslegerseil unterhalb der Taucherglocke bleibt. Ausserdem wird das Senkgewicht 21 als Anschlag oder Begrenzer für die untere Position des Gleitkragens 20.

Zur überwachung des Eintritts der Taucherglocke in das Führungsrohr und des Austritts aus dem Führungsrohr kann ein Fernsehkamerasystem verwendet werden.

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Claims (10)

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FU VON KREISLER KELLER SELTING WERNER £9472 11 Anmelderin; The British Petroleum Company Limited, Britannic House,Moor Lane, LONDON EC2Y 9BU Großbritannien PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W, Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Setting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln Sg/my 20.September 1979 DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 KÖLN 1 ANSPRÜCHE

1. Führungsvorrichtung für eine Taucherglocke, die von einer Tragstruktur aus ins Wasser gelassen wird, mit einem unter die Wasseroberfläche ragenden Führungsrohr, durch das ein an der Taucherglocke befestigtes Glockentragseil hindurchführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tra<istruktur (1) einen Ausleger (17) aufweist, dessen äußeres Ende über den Einsatzort der Taucherglocke (11) gebracht werden kann, daß vom Ausleger (17) aus ein Auslegerseil (18) herabhängt, das durch das untere Ende des Führungsrohres (7) hindurch mit der Taucherglocke (11) verbindbar ist, so daß durch unterschiedliches Auslassen des Glockentragsexles (13) und des Auslegerseiles (18) die Taucherglocke (11) aus dem Führungsrohr herausgelassen und anschließend zwischen dom Ausleger (17) und dem Führungsrohr (7) seitlich versetzt wird.

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Telefon: |077!| 131041 - Tele«: 8887307 dopa d Telegramm: hompul-nt Köln

ORIGINAL INSPECT

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausleger (17) über mindestens ein Seil ein Senkkörper (22) befestigt ist.

3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitkragen (20) vorgesehen ist, an dem das Auslegerseil (18) und das Seil (23) für den Senkkörper (22) geführt sind.

4. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegerseil (18) ein Senkgewicht (21) trägt.

5. Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glockentragseil (18) eine passive Gewichtskompensation aufweist.

6. Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (17) einen im wesentlichen vertikalen Durchgang aufweist und in der Nähe der Wasserfläche von einer Wellenglättungskammer (15) umgeben ist, die mit dem Durchgang über eine perforierte Wand in Verbindung steht, und daß die Wellenglättungskammer und die Perforationen eine solche Größe und Verteilung in bezug auf den Durchgang haben, daß die Wasserschwingungen in dem Rohr gedämpft werden.

7. Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taucherglocke (11) während des Austritts und des Wiedereintritts in dem Führungsrohr (7) in einen ablösbaren Führungsrahmen (12) eingesetzt ist.

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8. Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16) zur Belüftung des Wassers im Innern des Führungsrohres (7).

9. Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfahrlänge des Auslegers (17) über das äußere Profil der Tragstruktur (1) hinaus kontinuierlich einstellbar ist.

10. Verfahren zum Absenken einer Taucherglocke,

gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Absenken der Taucherglocke bis unter die Wasserlinie durch ein Führungsrohr mittels eines Glockentragseiles, wobei ein durch das untere Ende des Führungsrohres hindurchgehendes, mit einem Ausleger verbundenes Auslegerseil schlaff gehalten wird,

b) Anhalten des Ausfahrens des Auslegerseiles und weiteres Ausfahren des Glockentragseiles, bis das Gewicht der Taucherglocke von dem Auslegerseil übernommen wird und

c) Ausfahren oder Abspulen des Glockentragseiles und des Auslegerseiles zur Einstellung der vertikalen Höhe der Taucherglocke auf die gewünschte Absenktiefe.

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