DE3833488A1

DE3833488A1 - Schlauchspeichertrommel, insbesondere fuer unterwasser-oeluebernahme-systeme

Info

Publication number: DE3833488A1
Application number: DE19883833488
Authority: DE
Inventors: Conrad Fasse; Ewald Bleeker
Original assignee: Thyssen Nordseewerke GmbH
Current assignee: Thyssen Nordseewerke GmbH
Priority date: 1988-10-01
Filing date: 1988-10-01
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3833488C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchspeichertrommel, ins besondere für Unterwasser-Ölübernahme-Systeme, mit senk rechter Trommelachse zum spiralförmigen Auftrommeln von Schläuchen mit großen Nennweiten.

Bei einem Unterwasser-Ölübernahme-System wird von einer Winde an Bord des Tankers ein Schlauch mit einem Innendurch messer von 20 bis 50 cm auf eine Meerestiefe von bis zu 400 m abgewickelt. Ein solcher Schlauch mit einem Innen durchmesser von ca. 50 cm besitzt im gefüllten Zustand in Luft ein Gewicht von ca. 340 kg/m. Am Ende des Schlauches befindet sich ein sogenannter Vorreiter. Von einem hydro akustischen Meßsystem (einer Art Echolot) überwacht, wird der Vorreiter an ein Bodenelement gekoppelt. Die Positio nierung des Vorreiters vertikal erfolgt von der Schlauch winde und horizontal über Azimut-Düsen. Der komplette An koppelvorgang erfolgt automatisch. Das Bodenelement mit einem Ventil ist im Bereich des Meeresbodens angeordnet und mit einem Ölfeld bzw. einer Bohrplattform durch eine Pipeline verbunden, oder es ist direkt auf einem Tank, der sich auf dem Meeresboden befindet, angebracht. Die Ankopp lung geschieht auch bei rauher See bis zu 10 m Wellenhöhe, wobei eine Seegangskompensation an der Winde oder an der Schlauchumlenkung vorgesehen ist, um den Vorreiter in Po sition zu halten. Nach dem Ankoppeln kann durch den Schlauch Erdöl in den Tanker fließen.

Schlauchspeichertrommeln sind bekannt. Dabei wird der Schlauch in vertikalen oder horizontalen Ebenen spiralförmig auf einer zylindrischen Trommel gespeichert. Ein Schlauch auf einer Trommel mit waagerechter Achse hat das Bestreben, im unteren Bereich der Windungen durchzuhängen. Der Durch hang der einzelnen Windungen kann unterschiedlich sein. Dadurch können Fehlfunk tionen hervorgerufen werden. Wird der Schlauch in ho rizontalen Ebenen auf eine Trommel mit senkrechter Achse aufgetrommelt, dann muß eine Windung die ande re tragen, wobei die Gefahr besteht, daß eine oder mehrere Windungen nach außen abrutschen. Außerdem baut eine solche Trommel bei längerem Schlauch sehr hoch, wodurch ein hohes Kippmoment an der Trommel ent steht. Wird ein Schlauch in einer einzigen horizonta len Ebene auf einer Scheibe spiralförmig aufgetrommelt, werden die inneren Windungen durch die äußeren ge quetscht und durch Mantelreibung stark belastet. Die ses Quetschen tritt besonders in den inneren Windungen auf, da der abgewickelte Schlauch mit seinem hohen Eigengewicht eine starke Zugkraft erzeugt und diese Kräfte sich beim Auftrommeln durch die folgenden Win dungen erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlauchspeicher trommel der eingangs beschriebenen Gattung so zu aus zubilden, daß die Windungen des aufgetrommelten Schlauches einander nicht belasten und Auftrommeln oder Abtrommeln ohne Störungen durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schlauch speichertrommel einen Mantel in Form eines Kegelstump fes mit einer spiralförmig umlaufenden Stufe als Auf lage für die Windungen des Schlauches aufweist. Ins besondere kann die Stufe aus einem spiralförmig auf dem Mantel angeordneten Profil bestehen. Bei dieser Schlauchspeichertrommel sind die einzelnen Windungen des aufgetrommelten Schlauches unabhängig voneinander auf der spiralförmigen Stufe des kegelförmigen Man tels der Schlauchspeichertrommel abgestützt. Sie kön nen einander weder in vertikaler Richtung noch in ho rizontaler Richtung belasten. Dadurch wird aber auch die Gefahr von Störungen beim Auftrommeln oder Ab trommeln wesentlich verringert oder ganz beseitigt. Hinzu kommt, daß die auf die Schlauchspeichertrommel einwirkenden Kippmomente beim Auftrommeln oder Ab trommeln gleichmäßiger sind, weil die Windungen am oberen Ende der Schlauchspeichertrommel einen gerin geren Durchmesser haben als am unteren Ende.

Besonders günstige Verhältnisse für den Betrieb die ser Schlauchspeichertrommel ergeben sich dann, wenn neben der Schlauchspeichertrommel eine vertikal be wegliche Schlauchumlenkung mit horizontalem Schlauch einlauf und vertikalem Schlauchauslauf angeordnet ist. Die Schlauchumlenkung weist vorzugsweise einen Träger mit mehreren, längs einer gekrümmten Bahn angeordne ten Rollen auf, wobei der Träger verschieblich an ei ner Führungssäule angeordnet ist und die Führungs säule einen Antrieb zum Verstellen des Trägers auf weist. Bei den Rollen kann es sich um Muldenrollen handeln, die dem Schlauchdurchmesser angepaßt sind. Die von den Rollen definierte gekrümmte Bahn ist ei nem von den Abmessungen des Schlauches bestimmten, vorgeschriebenen Radius angepaßt. Mit Hilfe des An triebs wird der Träger vertikal so verschoben, daß sein Schlaucheinlauf stets mit der Höhe der von der Schlauchspeichertrommel ablaufenden oder auf diese auflaufenden Windung übereinstimmt. Die Schlauchum lenkung kann auch mit einer automatischen Aktivkom pensation, wie sie bei Ölübernahmesystemen erforder lich ist, ausgerüstet werden.

Zweckmäßig ist es, den Antrieb der Schlauchspeicher trommel mit einer Konstantzugregelung auszurüsten, die unabhängig von der jeweils auflaufenden oder ab laufenden Windung für eine konstante Zugkraft im Schlauch sorgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläu tert; die einzige Figur zeigt in schematischer Dar stellung eine Schlauchspeichertrommel mit Schlauch umlenkung, teilweise geschnitten.

Die dargestellte Anordnung wird beispielsweise auf einem Tanker angebracht, der von einer im Bereich des Meeresbodens angeordneten Übergabestation Erdöl über nehmen soll.

Auf einem feststehenden Rahmen 1 ist eine um eine senkrechte Achse 2 drehbare Schlauchspeichertrommel 3 gelagert, deren Antrieb nicht dargestellt ist. Von der Schlauchspeichertrommel 3 führt eine Leitung 4 zu den nicht dargestellten Tanks des Tankers. Die Leitung 4 steht in Verbindung mit einem auf die Schlauchspeichertrommel 3 aufwickelbaren Schlauch 5. Der Schlauch 5 besitzt einen Innendurchmesser von 20 bis 50 cm und kann auf eine Meerestiefe von bis zu 400 m abgewickelt werden.

Die Schlauchspeichertrommel 3 besitzt einen Mantel 6 in Form eines Kegelstumpfes, dessen größere Grundflä che sich unten befindet und dessen kleinere Grundflä che sich oben befindet. Auf dem Mantel 6 ist spiral förmig ein Profil 7 verlegt, welches eine spiralför mig umlaufende Stufe als Auflage für die Windungen des Schlauches bildet. In vertikaler Richtung sind die Windungen des Schlauches auf den horizontalen Abschnit ten des Profils abgestützt, in horizontaler Richtung sind die Windungen des Schlauches gegen den Kegelman tel an den vertikalen Abschnitten des Profils 7 abge stützt.

Neben der Schlauchspeichertrommel 3 oder in einigem Abstand davon befindet sich eine Schlauchumlenkung 8, zu der eine Führungssäule 9 gehört, an der ein Träger 10 mit Hilfe eines Antriebs 11 vertikal, also im wesent lichen parallel zur Achse 2 verschiebbar ist. Am Träger 10 sind längs einer gekrümmten Bahn mehrere Rollen 12 angeordnet, die bei der dargestellten Aus führung als Muldenrollen ausgeführt sind. Die von den Rollen 12 definierte gekrümmte Bahn entspricht einem vorgegebenen Biegeradius des Schlauches 5. Der Schlauch einlauf 13 (beim Abtrommeln) ist im wesentlichen ho rizontal, der Schlauchauslauf 14 ist im wesentlichen vertikal. Mit Hilfe des Antriebs 11 wird der Träger 10 so in vertikaler Richtung verschoben, daß sein Schlauch einlauf 13 beim Auftrommeln oder beim Abtrommeln mit der Höhe der jeweils auf die Schlauchspeichertrommel 3 auflaufenden oder von dieser ablaufenden Windung über einstimmt. Die Schlauchumlenkung kann auch so gesteu ert werden, daß sie als automatische Aktivkompensation arbeitet. Nicht dargestellt ist, daß das Antriebssystem der Schlauchspeichertrommel 3 so ausgelegt ist, daß un abhängig von der Windung und damit unabhängig vom je weiligen Wickeldurchmesser die Zugkraft konstant bleibt.

Bezugszeichenliste

1 Rahmen
2 Achse
3 Schlauchspeichertrommel
4 Leitung
5 Schlauch
6 Mantel
7 Profil
8 Schlauchumlenkung
9 Führungssäule
10 Träger
11 Antrieb
12 Rollen
13 Schlaucheinlauf
14 Schlauchauslauf

Claims

1. Schlauchspeichertrommel, insbesondere für Unterwasser- Ölübernahme-Systeme, mit senkrechter Trommelachse zum spiralförmigen Auftrommeln von Schläuchen mit großen Nennweiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauch speichertrommel (3) einen Mantel (6) in Form eines Ke gelstumpfes mit spiralförmig umlaufender Stufe als Auf lage für die Windungen des Schlauches (5) aufweist.

2. Schlauchspeichertrommel nach Anspruch l, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stufe aus einem spiralförmig auf dem Mantel (6) angeordneten Profil (7) besteht.

3. Schlauchspeichertrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Schlauchspeichertrommel (3) eine vertikal bewegliche Schlauchumlenkung (8) mit horizontalem Schlaucheinlauf (13) und vertikalem Schlauch auslauf (14) angeordnet ist.

4. Schlauchspeichertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchumlenkung (8) einen Träger (10) mit mehreren, längs einer gekrümmten Bahn angeordneten Rollen (12) aufweist, daß der Träger (10) verschieblich an einer Führungssäule (9) angeordnet ist und daß die Führungssäule (9) einen Antrieb (11) zum Verstellen des Trägers (10) aufweist.

5. Schlauchspeichertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Schlauch speichertrommel (3) eine Konstantzugregelung aufweist.