DE69217244T2

DE69217244T2 - Verfahren und vorrichtung zum festmachen einer ladeboje an einem schwimmenden schiff

Info

Publication number: DE69217244T2
Application number: DE69217244T
Authority: DE
Inventors: Kare N-4120 Tau Breivik; Harald N-4340 Bryne Kleppest; Arne N-4818 Faervik Smedal
Original assignee: Den Norske Stats Oljeselskap AS
Current assignee: Equinor ASA
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2012-03-31
Also published as: FI942414A0; RU94027292A; US5564957A; PL169221B1; AU670240B2; JPH07501289A; GB9410603D0; EP0613440B1; ES2134216T3; EP0613440A1; EP0613438B1; AU1771692A; NO175423B1; RU94026903A; US5468166A; GB2277500B; NO923816L; FI942412A0; JPH07501286A; ATE158241T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das Schiff über einer untergetauchten Be-/Entladeboje positioniert wird, die am Meeresboden verankert und an mindestens eine Transferleitung für das Medium angeschlossen ist, und wobei ein Hochziehmittel auf dem Schiff mit der Boje verbunden wird, die danach hochgezogen und in einen nach unten offenen untergetauchten Aufnahmeraum im Schiff eingebracht wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, umfassend eine untergetauchte Be-/Entladeboje, die am Meeresboden über Kettenvertäuungsleinen verankert und mit zumindest einer Transferleitung für ein Medium verbunden ist, einen nach unten offenen, untergetauchten Aufnahmeraum, der zum Aufnehmen der Boje auf dem Schiff angeordnet ist, und ein Hochziehmittel, das auf dem Schiff zum Anschluß an und zum Hochziehen der Boje angeordnet ist, so daß sie in den Aufnahmeraum eingebracht wird.
Ein Verfahren und ein System der oben genannten Art sind beispielsweise aus der US-Patentschrift Nr. 4 604 961 (entspricht der norwegischen Patentschrift Nr. 167 906) bekannt. Dieses bekannte System basiert auf einem Schiff, das in einem Mittelbereich des Schiffs eine durchgehende Decköffnung aufweist, wobei der untere Teil der durchgehenden Öffnung den unter der Wasserlinie liegenden Aufnahmeraum für ein Vertäuungselement in Form einer untergetauchten Boje bildet. Im Aufnahmeraum ist ein Drehkörper (Turm) angeordnet, der im Schiffsrumpf drehbar befestigt und zur Aufnahme und Anbringung des Vertäuungselementes ausgestaltet ist, wobei das letztere mit einem hydraulisch betätigten Verriegelungsmechanismus zum Anbringen des Drehkörpers versehen ist. Des weiteren ist das Schiff mit einem Derrickkran zum Absenken einer Rückhohlleine versehen, die an ihrem unteren Ende zum Anschluß mit dem Vertäuungselement einen Rückhohlanschluß aufweist, so daß dieses hochgezogen und in den Aufnahmeraum gezogen werden kann. Die Verbindung ist dadurch erzielt, daß das Vertäuungselement mit einem konischen Zentrierungsbehälter versehen ist, der einen am Boden angeordneten Aufnahmeraum aufweist, in den der Rückhohlanschluß aufgenommen und gesichert werden kann, beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses. Das untere Ende der Rückhohlleine ist vorzugsweise mit Sonar- und TV- Ausrüstungen versehen, um das Positionieren des Rückhohlanschlusses im zentrierungsbehälter sicherzustellen.
Das bekannte System weist einige Nachteile auf, die nachfolgend diskutiert werden.
Wie erwähnt, basiert das Schiff des bekannten Systems auf einer durchgehenden Decksöffnung, die die Festigkeit des Schiffs vermindert und es erforderlich macht, zusätzliche Verstärkungen im Boden und auf dem Deck des Schiffs vorzusehen. Die Erfahrung hat auch gezeigt, daß Schiffe, die eine durchgehende Decköffnung aufweisen, einer Rumpfermüdung unterworfen sind.
Da der Drehkörper am Schiff unter Wasser angebracht ist, sind zur Inspektion und für kleinere Wartungsarbeiten Taucher notwendig. Große Wartungsarbeiten erfordern das Eindocken des Schiffs. Dadurch, daß der Drehkärper am Schiff angebracht ist, entstehen große Reibungskräfte, die mittels Drehmomenten von den Vertäuungselementen zu überwinden sind. Diese Drehmomente sind aufgrund des großen Außendurchmessers des Drehkärpers relativ groß und dies führt zu entsprechend großen Lasten. Des weiteren kann es zu unkontrollierter Drehung des Systems führen, so daß es notwendig wird, ein Bremssystem zum Halten des Drehkörpers vorzusehen. Im Fall einer Drehung wird dann das Bremssystem gelöst und der Drehkörper wird in kontrollierter Weise mittels eines aktiven Antriebs gedreht.
Das bekannte System ist nur begrenzt fähig, durch die horizontalen Vertäuungskräfte bewirkte Momente aufzunehmen, was zu einer beträchtlichen Gefahr hinsichtlich einer Verklemmung in der Befestigungsanordnung führt.
Der hydraulisch betätigte Verriegelungsmechanismus, der auf den Vertäuungselementen angeordnet ist, macht Taucher zum Ankoppeln der Kontrollhydraulik notwendig. Verrichtungen von Tauchern in Verbindung mit dem Anschließen und Abkoppeln machen es unmöglich, das System als Transportsystem zu verwenden, wenn Shuttle-Tanker verwendet werden. Des weiteren besteht ein großes Risiko, daß es im Fall einer unkontrollierten Abkopplung zu Fehlern und Beschädigungen kommt. Beim Bremsen des Hydrauliksystems besteht keine Möglichkeit des Anschlusses einer Back-up- oder Hilfseinrichtung.
Wie erwähnt, erfolgt der Anschluß-/Abkopplungsvorgang mittels einer mit Hilfe eines Derrickkrans betätigten Leine, die ein spezielles Rückhohlmittel aufweist. Beim Anschließen sind hierbei kleine relative Bewegungen zwischen dem Schiff und dem Vertäuungselement/Boje notwendig, so daß ein sicherer Anschlußvorgang nur bei relativ ruhigen Wetterbedingungen ausgeführt werden kann. Diese Umstände machen das System ebenso als Transportsystem bei Shuttle-Tankern unbrauchbar. Des weiteren wird für den Anschlußvorgang wie auch für den Kopplungsvorgang eine relativ lange Zeitspanne benötigt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Anschließen einer Be-/Entladeboje an ein schwimmendes Schiff zu schaffen, bei dem das Anschließen in einer einfachen und schnellen Weise sogar bei schlechtem Wetter ausgeführt werden kann.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Verfahrensweise und ein System zu schaffen, die es möglicht macht, daß die Boje bei allen Wetterbedingungen mit dem Schiff verbunden bleiben kann, wobei eine schnelle Abkopplung ausführbar ist, wenn eine durch das Wetter bedingte Grenze überschritten werden sollte.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung hinsichtlich eines Aspektes ein Verfahren zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das Schiff über einer untergetauchten Be-/Entladeboje positioniert wird, die am Meeresboden verankert und an mindestens eine Transferleitung für das Medium angeschlossen ist, wobei die Boje hochgezogen und in einem nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie im Schiff aufgenommen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Herunterlassen einer Lotleine vom Schiff durch den Aufnahmeraum, wobei an der Lotleine ein Gewicht und mindestens eine zum Gewicht beabstandete Hilfsboje angebracht ist und sie die Hilfsboje an die Oberfläche kommen läßt, Fangen der Lotleine vom Schiff aus, Aufnehmen einer Aufnehmeleine, die mit der untergetauchten Boje verbunden ist und an der mindestens ein Markierungsmittel angebracht ist, vom Schiff aus, Verbinden der Aufnehmeleine und der Lotleine und über Bord werfen der Leinen, Positionieren des Schiffs über der untergetauchten Boje und danach Hochziehen von Lot- und Aufnehmeleine durch den Aufnahmeraum, so daß die Boje hochgezogen und in eine Einrastposition hierin bewegt wird, und Einrasten der Boje im Aufnahmeraum.
Gemäß einem anderen Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das Schiff über einer untergetauchten Be/Entladeboje positioniert wird, die am Meeresboden verankert und an mindestens eine Transferleitung für das Medium angeschlossen ist, wobei die Boje hochgezogen und in einem nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie im Schiff aufgenommen wird, gekennzeichnet durch die Schritte: Herunterlassen einer Lotleine mit einer daran angebrachten Fangeinrichtung vom Schiff aus durch den Aufnahmeraum, Fangen einer mit der untergetauchten Boje und mindestens einem Markierungsmittel verbundenen Aufnehmeleine mit Hilfe der Fangeinrichtung, wobei die Aufnehmeleine mit mindestens einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Teil in untergetauchtem Zustand im Meer befindet, Positionieren des Schiffs über der untergetauchten Boje und danach Hochziehen von Lot- und Aufnehmeleine durch den Aufnahmeraum, so daß die Boje hochgezogen und in einer Einrastposition hierin bewegt wird, und Einrasten der Boje im Aufnehmeraum.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein System zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff geschaffen, wobei das System eine untergetauchte Be/Entladeboje umfaßt, die am Meeresboden verankert und an mindestens eine Transferleitung für das Medium angeschlossen ist, wobei das Schiff einen nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie zur Aufnahme der Boje und ein Hochziehmittel auf dem Schiff zum Verbinden mit der Boje zu Ihrem Hochziehen in den Aufnahmeraum umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochziehmittel angeordnet ist, um eine Lotleitung, an welcher ein Gewicht und mindestens eine Hilfsboje angebracht ist, durch den Aufnahmeraum herunterzulassen, daß die Boje mit einer Aufnehmeleine zum Verbinden mit der Lotleine verbunden ist und daran mindestens ein Markierungsmittel angebracht ist, daß das Schiff mit einer Positionierungseinrichtung zum Positionieren des Schiffs über der Boje versehen ist, so daß die Boje mit dem Hochziehmittel in den Aufnahmeraum hochgezogen werden kann, und daß eine Einrichtung zum Einrasten der Boje im Aufnahmeraum vorgesehen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff geschaffen, wobei das System eine untergetauchte Be-/Entladeboje umfaßt, die am Meeresboden verankert und an mindestens eine Transferleitung für das Medium angeschlossen ist, wobei das Schiff einen nach unten offenen Aufnahmeraum unter der Wasserlinie zur Aufnahme der Boje und ein Hochziehmittel auf dem Schiff zum Verbinden mit der Boje und zu ihrem Hochziehen in den Aufnahmeraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochziehmittel angeordnet ist, um eine Lotleine, an welcher eine Fangeinrichtung angebracht ist, durch den Aufnahmeraum herunterzulassen, daß die Boje mit einer Aufnehmeleine verbunden ist, an der mindestens ein Markierungsmittel angebracht ist, wobei sich mindestens ein Teil der Aufnehmeleine im wesentlichen horizontal in untergetauchtem Zustand im Meer erstreckt, um von der Fangeinrichtung gefangen zu werden, daß das Schiff mit einer Positionierungseinrichtung zum Positionieren des Schiffs über der Boje versehen ist, so daß die Boje durch das Hochziehmittel in den Aufnahmeraum hochgezogen werden kann, und daß eine Einrichtung zum Einrasten der Boje im Aufnahmeraum vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nun nachfolgend in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme zu den Zeichnungen weiter beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Ansicht eines Schiffs und einer verankerten Boje zeigt, in der die Boje in einer untergetauchten Gleichgewichtsposition wie auch angeschlossen gezeigt ist;
Fig. 2A - 2C stellen Anfangsschritte dar, wenn eine untergetauchte Boje gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren an einem Schiff angeschlossen wird;
Fig. 3 stellt eine Variante des Verfahrens dar;
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils des Schiffes, das gemäß dem erfindungsgemäßen System ausgestaltet ist;
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Boje im erfindungsgemäßen System;
Fig. 6 und 7 zeigen Seitenansichten einer Boje, die gerade in einen Aufnahmeraum im Schiff hineingezogen wird;
Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Aufnahmeraums in einem Schiff und eine Boje, die an den Aufnahmeraum angepaßt ist; und
Fig. 9 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Aufnahmeraums von Fig. 8 in einem rechten Winkel zur Querschnittsebene in Fig. 8.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind einander entsprechende Teile und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bevor das Verfahren zum Anschließen der Boje beschrieben wird, werden zuerst Hauptelemente des Systems gemäß der Erfindung umrissen.
Wie aus den Fig. 1 - 4 hervorgeht, beinhaltet das System ein schwimmendes Schiff 1 und eine Boje 2, die in einem im Schiff angeordneten, unter der Wasserlinie liegenden Aufnahmeraum 3 an dem Schiff angeschlossen wird. Das Schiff ist ein Tanker, beispielsweise ein sogenannter 'shuttle'-Tanker, und die Boje ist eine Be-/Entlade-Boje für den Transfer eines fließfähigen Mediums von oder zu Tanks (nicht gezeigt) an Bord eines Schiffs. Für gewöhnlich wird das fließfähige Medium Kohlenwasserstoff (Öl oder Gas) sein, aber hier muß der Ausdruck "fließfähiges Medium" im weitesten Sinne ausgelegt werden, da auch andere fließfähige Materialien auch in Pulver- oder Partikelform in Frage kommen.
Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, ist die Boje 2 am Meeresboden 4 mittels einer geeigneten Anzahl von Vertäuungsleinen verankert, die sich als Kettenleinen zwischen der Boje 2 und geeigneten Verankerungspunkten am Meeresgrund 4 erstrecken. Jede Vertäuungsleine kann aus nur einer Kette bestehen, insbesondere bei geringen Wassertiefen. Im allgemeinen ist es jedoch günstig, daß jede Vertäuungsleine aus einer Kette (teilweise auf dem Meeresboden liegend) besteht, die mit einem oberen Kabel, einer elastischen Trosse oder dergleichen, mit oder ohne Auftriebsbojen (nicht gezeigt) kombiniert ist, die beispielsweise an der Verbindungsstelle zwischen der Kette und dem Kabel plaziert werden kann, so daß für das Verankerungssystem eine geeignete Steifigkeit erhalten wird, die dem in Rede stehenden Schiff und der Wassertiefe angepaßt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Boje in einer Standardausführung unabhängig von der Wassertiefe ausgeführt werden kann. Wenn die Boje 2 in der unteren Position in Fig. 1 im Meer treibt, wird deren Auftrieb mit den Kräften vom Verankerungssystem im Gleichgewicht stehen, so daß die Boje in einer vorbestimmten gewünschten Tiefe unter der Wasseroberfläche treibt, wo sie nicht beschädigt wird oder für den Schiffahrtsverkehr irgendeine Gefahr darstellen kann. Das Gewicht der Boje wird normalerweise im Bereich von 30 - 50 Tonnen liegen.
Die Boje 2 wird an eine Transferleitung 6 in Form einer flexiblen Steigleitung angeschlossen, die zwischen der Boje und einer am Meeresgrund angedeuteten Station 7 sich erstreckend gezeigt ist. Diese Station kann beispielsweise eine Einrichtung für die zuführung oder Lagerung von Öl sein, symbolisiert jedoch allgemein einen Ort, der mit der Boje 2 in Verbindung steht, um ein fließfähiges Medium zur Boje zu liefern oder von der Boje aufzunehmen. Im Zusammenhang mit beispielsweise der Offshore-Öl- und Gasproduktion wird die Station 7 für gewöhnlich am Meeresgrund plaziert sein. Bei anderen Anwendungen jedoch kann sie an anderer Stelle plaziert sein, beispielsweise in geschützten Gewässern oder auf dem Land. In solch einem Fall kann die Boje möglicherweise nur mittels der flexiblen Transferleitung "verankert" sein. Möglicherweise kann mehr als eine Transferleitung an die Boje angeschlossen sein. Es ist ebenso denkbar, daß die oder mehrere Transferleitungen an eine "Station" in Form einer entsprechend untergetauchten Boje angeschlossen sind.
Wie aus den Fig. 1 - 4 hervorgeht, ist der untergetauchte Aufnahmeraum im unteren Teil der Bugs des Schiffs 1 angeordnet gezeigt. Dies ist aus mehreren Gründen zweckdienlich. Der Aufnahmeraum ist dann in einem Bereich angeordnet, der zuvor zum Aufnehmen großer Ladungen ausgestaltet wird. Des weiteren kommt es zu keiner gegenseitigen Behinderung von dem Schiffsaufbau mit einer durchgehenden Decköffnung, was die Schiffsfestigkeit reduzieren würde. Außerdem ist die Plazierung zum Ausführen des Anschlußverfahrens gemäß der Erfindung vorteilhaft.
Der Aufnahmeraum 3 ist mit dem Schiffsdeck 8 über einen Zugangs- oder Wartungsschacht 9 verbunden. Des weiteren ist im Aufnahmeraum 3 ein Verschluß 10 zum Verschließen des Wartungsschachtes 9 und des oberen Teils des Aufnahmeraums gegenüber dem Meer angeordnet, wenn der Aufnahmeraum nicht in Benutzung ist, d.h. wenn er keine Boje 2 aufnimmt. Unter anderem schafft dies die Möglichkeit zur Installation von im Schacht und im oberen Teil des Aufnahmeraums eingebauten Ausrüstungsgegenständen.
Im Deckbereich des Schiffs ist ein Mittel zum Hochziehen angeordnet, beispielsweise in Form einer Winde 11, die eine geeignete Leine aufweist, die durch den Schacht 9 und den Aufnahmeraum 3 hindurch abgesenkt und mit der Boje 2 verbunden werden kann, so daß diese hochgezogen und in den Aufnahmeraum 3 bewegt werden kann.
Damit ein Schiff die untergetauchte Boje auffinden kann, wird diese mit einem geeigneten Markierungsmittel versehen, beispielsweise einer Aufnehmeleine, die mit der Boje verbunden ist und mittels zumindest einem Markierungsmittel, beispielsweise einer Anzahl Markierungsbojen 13, die, wie es in der Fig. 2C gezeigt ist, auf der Wasserfläche treiben. Außerdem kann die Boje mit einem geeigneten Signalsender, beispielsweise einem Transponder, versehen sein, der auf die Signale von einem Transceiver auf dem Schiff ansprechen wird.
Das Verfahren zum Anschließen einer Boje gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme zu den Fg. 1 und 2 weiter beschrieben.
Wenn ein Schiff 1, beispielsweise ein Shuttle-Tanker, den Ankerplatz, an dem eine untergetauchte Boje 2 verankert ist, erreicht, wird es sich der an einer Seite der Markierungsbojen 13 heruntergelassenen Boje nähern. Um eine schnelle und sichere Positionierung zu gewähren, wird das Schiff, zusätzlich zu der normalen Sternschraube mit einer Fositionierungseinrichtung versehen sein, das zusätzlich zu einem dynamischen Positionierungs system Bugstrahl ruder beinhalten kann. Wenn sich das Schiff in einer geeignete Position befindet, wird der Verschluß 10 im Aufnahmeraum 3 geöffnet, so daß das Wasser in den Schacht 9 hochsteigt. Eine Lotleine 16, die eine an einem Ende angebrachtes Gewicht 17 aufweist, wird hiernach mittels der Winde 11 durch den Schacht 9 und den Aufnahmeraum 3 in das Meer abgesenkt, wie es in der Fig. 2A gezeigt ist. Ein Paar Hilfsbojen 18 sind in einem Abstand voneinander an einer zusätzlichen Leine 19 befestigt, die an dem Ende der Lotleine 16 befestigt ist. Es ist klar, daß die Lotleine 16 und die zusätzliche Leine 19 durch ein und dieselbe Leine gebildet werden können, wobei das Gewicht oder Blei 17 in einem geeigneten Abstand vom Ende der Lotleine befestigbar ist, wobei die zwei Hilfsbojen 18 am Leinenende plaziert sind. Die Lotleine wird soweit heruntergelassen, daß die Hilfsbojen unter das Schiff kommen, wobei das Schiff während dieses Vorgangs langsam achtern läuft, so daß die Hilfsbojen vom Schiffsrumpf wegbleiben und die Lotleine in geeigneter Weise hochziehend zur Oberfläche treiben. Die Hilfsbojen 18 und die Leinen 16 und 19 werden hiernach vom Schiff aus ergriffen, beispielweise mittels einer Fangleine 20, die an einem Ende einen Haken (nicht gezeigt) aufweist, und sie werden auf das Oberdeck 8 des Schiffs gebracht, wie es in -den Fig. 2B und 2C angedeutet ist. Die Aufnehmeleine 12, die mit der Boje 2 verbunden ist, wird hiernach aus dem Meer aufgenommen und zum Schiff 1 überführt und mit der Lotleine 16 verbunden. Danach werden diese Leinen über Bord gelassen, wobei die Hilfsbojen 18 und die zusätzliche Leine 19 vorzugsweise entfernt wurden.
Wenn ein Begleitschiff (nicht gezeigt) vorhanden ist, kann die Aufnehmeleine 12 mittels des Begleitschiffs aufgenommen und zum Schiff 1 überführt werden, wobei die Aufnehmeleine dann gewöhnlicherweise mittels eines Luftgewehrs oder dergleichen zum Schiff 1 geschossen wird. Wenn ein Begleitschiff nicht vorhanden ist, wird die Aufnehmeleine 12 mittels einer Fangleine 21 aufgenommen, die über die Aufnehmeleine 12 mittels eines Luftgewehrs oder dergleichen auf das Schiff 1 geschossen, und hiernach zusammen mit der Aufnehmeleine an Bord des Schiffes eingeholt wird. Ein Luftgewehr 22 für diesen zweck ist in Fig. 4 gezeigt.
Es ist zweckmäßig, daß die Aufnehmeleine 12 mit der Lotleine 16 verbunden ist, während sich das Schiff in einem guten Abstand von der Boje 2 befindet, und daß die Leine mittels der Winde 11 hochgezogen wird, bis eine Straffung erzielt ist, bevor das Schiff 1 über der untergetauchten Boje positioniert wird. Hierdurch vermeidet man die Gefahr, daß sich die Leinen verwickeln, oder daß die Leinen in die Strahlrudertunnel gezogen werden, wenn die Bugstrahlruder 15 benutzt werden.
Das Schiff wird hiernach über der untergetauchten Boje positioniert, wobei das Positioniersystem des Schiffs und eine mögliche Signalverbindung zwischen dem Schiff und dem Signalsender der Boje verwendet werden. Danach werden die Lotleine 16 (die nun als eine Hochziehleine funktioniert) zusammen mit der Aufnehmeleine 12 durch den Aufnahmeraum 3 und den Schacht 9 hochgezogen, so daß die Boje 2 in eine Einraststellung im Aufnahmeraum hochgezogen und bewegt wird, und danach wird die Boje im Aufnahmeraum in einer Weise verriegelt, die unten weiter beschrieben werden wird.
Eine andere Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Fig. 3 gezeigt. In diesem Fall ist die untergetauchte Boje 2 mit einer Aufnehmeleine 25 verbunden, die sich im wesentlichen horizontal über einen bestimmten Abstand im untergetauchten Zustand im Meer erstreckt, wie es als Beispiel in Fig. 3 gezeigt ist. Hier weist die Aufnehmeleine 25 eine im wesentlichen horizontale Erstreckung zwischen einem über der Boje befindlichen Auftriebskörper 26 und einem Sinkkörper 27, der an einer Leine 28 unter einer im Wasser treibenden Markierungsboje 29 hängt. Der Sinkkörper 27 kann beispielsweise ein Schleppanker sein, und möglicherweise können an der Aufnehmeleine 25, die im Wasser hängt, mehrere Schleppanker angeordnet sein. In der Figur ist nur eine Markierungsboje 29 gezeigt, aber es ist klar, daß mehrere Markierungsbojen angeordnet werden können, beispielsweise in einer entsprechenden Weise, zu der, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Mit einer derartigen Anordnung wird eine etwas vereinfachte Anschlußprozedur erzielt, verglichen mit dem oben beschriebenen Verfahren, da man eine reine Ziehtechnik zum Anschluß an die Aufnehmeleine der Boje verwenden kann. Somit wird, wenn das Schiff 1 in eine geeignete Position bezüglich der Aufnehmeleine 25 bewegt wurde, eine Lotleine, die ein Fangmittel 31 aufweist, beispielsweise einen Dreganker, der an dem Ende angebracht ist, durch den Schacht 9 und den Aufnahmeraum 3 mittels der Winde 11 abgesenkt. Das Fangmittel 31 wird in eine geeignete Tiefe relativ zur Aufnehmeleine 25 abgesenkt und mittels geeigneter Manövrierung des Schiffs wird die Aufnehmeleine 25 mittels des Fangmittels ergriffen. Danach wird das Schiff 1 unter Verwendung des Positionierungssystems des Schiffs und mittels der Signale vom Signalsender 14 der Boje über der Boje 2 positioniert, und danach werden die Leinen mittels der Winde 11 hochgezogen und die Boje 2 wird in den Aufnahmeraum 3 hochgezogen und hereinbewegt und hierin in einer Weise, die der oben beschriebenen entspricht, verriegelt und wie sie nachfolgend weiter beschrieben wird.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Merkmalen beinhaltet das vorliegende System eine Anzahl zusätzlicher Merkmale, die beim Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft und wichtig sind, und die nachfolgend beschrieben werden.
Wie in der Fig. 4 gezeigt ist, weisen die Boje 2 und der untere Teil des Aufnahmeraums 3 eine zueinander passende konische Form auf, die das Einführen und Plazieren der Boje im Aufnahmeraum erleichtert. Ein Beispiel der Gestaltung des Äußeren der Boje ist in Fig. 5 schematisch gezeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Boje 2 aus einem oberen und einem unteren Kegelelement 35 bzw. 36, und das obere Kegelelement 35 umfaßt einen Kragen 37, der einen abwärts zeigenden ringförmigen Anlagerand 38 zum in Eingriff gelangen mit Verriegelungselementen aufweist, die Teil des zuvor erwähnten Verriegelungsmittels zum Verriegeln der Boje im Aufnahmeraum bilden. Des weiteren ist die Boje mit einem sogenannten Hebezeug 39 ('lifting bridle') versehen, das am oberen Element 35 der Boje befestigt ist und aus zwei oder mehr Leinen 40 besteht (im dargestellten Fall drei Leinen, wobei zwei Leinen in der Figur linksseitig zusammentreffen), die eine konische Kontur bilden, die als eine obere Fortsetzung der Außenkonusform der Boje fungiert und bewirkt, daß die Boje in der anfänglichen Einführungsphase in einer sicheren und korrekten Weise im Aufnahmeraum 3 im Schiff einzuführen ist.
Diese anfängliche Einführungsphase ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt, die schematisch Segmente des Aufnahmeraums 3 bei rollender Bewegung des Schiffs (Fig. 6) und bei schräger Einführung der Boje 2 in den Aufnahmeraum 3 (Fig. 7) zeigt. Zur zusätzlichen Führung der Boje während des Einführvorgangs können zu diesem zweck im oberen Teil des Aufnahmeraums 3 Führungsrollen angeordnet sein. So sind ein Paar Führungsrollen 41 in Fig. 6 angedeutet, während eine Führungsrolle 42, die zu den Rollen 41 im rechten Winkel angeordnet ist, in Fig. 7 angedeutet ist. Die Rolle 42 kann beispielsweise am freien Ende des zuvor erwähnten geschlossenen Verschlusses 10 (Fig. 4) angebracht sein, wobei der Verschluß während des Einführvorgangs in einer geeigneten Position plazierbar ist, die gemäß den Anforderungen verändert werden kann, um die Führungsrolle 42 in der gewünschten Führungsposition zu plazieren.
Die Konstruktion der Boje 2 ist in mehr Einzelheiten im Längsquerschnitt der Fig. 8 gezeigt. Die Boje besteht wie gezeigt aus einem äußeren Auftriebselement 45 und einem Mittelelement 46, das im äußeren Element drehbar angebracht ist und einen hindurchgehenden Durchgang für ein durch die Boje hindurch zu transportierendes Medium aufweist. Wenn es notwendig ist, kann das Mittelelement mehrere solche Durchgänge umfassen. Das äußere Element 45 ist in mehrere wasserdichte Auftriebskammern 47 unterteilt und umfaßt ferner ein mittleres austauschbares Lagertragglied 48, das ein unteres Radiallager 39 und ein oberes Axiallager 50 für das Mittelelement 46 aufweist. Das Mittelelement ist mit einem unteren verstärkten Abschnitt 51 zum Anbringen der Vertäuungsleinen der Boje 2 (in Fig. 8 nicht dargestellt) versehen.
Im oberen Teil des Aufnahmeraums 3 ist eine Kopplungseinheit 52 angeordnet, die mit einem auf dem Schiff angeordneten Rohrsystem 53 (siehe Fig. 4) zum Überführen eines Mediums in Verbindung steht. Die Kopplungseinheit umfaßt ein Kupplungsrohr 54, das mit Hilfe einer Hydraulik zwischen einer eingezogenen Position und einer Anschlußposition (beide Positionen sind in Fig. 8 gezeigt) verschwenkbar ist, wobei ein Endstück des Rohrs mit einem Kupplungskopf 55 zum Anschließen des oberen Endes des Mittelelementes 46 der Boje versehen ist, wenn sich die Boje im Aufnahmeraum befindet. Dieser Anschluß erfolgt über ein Drehmittel 56, das in der dargestellten Ausführungsform mit dem Mittelelement 46 über eine Kugelverbindung 57 gekoppelt ist. Ebenso umfaßt der Kupplungskopf 55 eine Kugelverbindung 58. Die dargestellte Ausführungsform beinhaltet auch eine dritte Kugelverbindung 59, die zwischen dem unteren Ende des Mittelelementes und der Transferleitung 6 der Boje angeordnet ist. Die Kugelverbindung 57 und 58 sind insbesondere zur Aufnahme von Abmessungstoleranzen vorgesehen, wenn die Boje an unterschiedliche Schiffe angeschlossen wird, wohingegen die Kugelverbindung 59 eine momentenfreie Kraftübertragung von der Transferleitung 6 zur Boje schafft, und die außerdem die Positionierung der Boje relativ zum Aufnahmeraum 3 erleichtert, so daß die Boje leicht in den Aufnahmeraum 3 hineinrutscht. Anstatt von Kugelverbindungen könnten andere Arten flexibler Verbindungen verwendet werden.
Eine Vorrichtung zum lösbaren Verriegeln der Boje, wenn sich diese im Aufnahmeraum 3 befindet, ist in Fig. 9 schematisch gezeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einem Paar hydraulisch betatigter Verriegelungsklauen, die um horizontale Achsen 61 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeraums 3 drehbar sind, um in eine vertikale Ebene zwischen den Verriegelungs- und Losepositionen zu verschwenken. Die hydraulischen Betätigungsmittel zur Betätigung der Verriegelungsklauen sind in der Figur weggelassen. Die Verriegelungsklauen schaffen eine feste Verriegelung des äußeren Elementes 45 der Boje im Aufnahmeraum, und dann ist es dem Schiff 1 erlaubt, sich um das Mittelelement 46 zu drehen, das im äußeren Element drehbar befestigt ist, wobei die Drehmittel 56 eine derartige Drehung erlauben, nachdem das Kupplungsrohr 54 an die Boje angeschlossen wurde.
Wenn die Boje 2 im Aufnahmeraum 3 verriegelt ist, wird eine obere Anlagefläche 62 am äußeren Element 45 der Boje in eine dichte Anlage gegen einen Dichtungsflansch 63 zwischen den oberen und unteren Teilen des Aufnahmeraums 3 gebracht, so daß der obere Teil des Aufnahmeraums und der Wartungsschacht 9 vom Meer abgetrennt werden. Der Aufnahmeraum und der Schacht können dannn geleert werden, beispielsweise zu Inspektions- und Wartungszwecken, wobei der Aufnahmeraum zu diesem Zweck mit einer Ableitung verbunden wird. Ein derartiges Ableitungsmittel 64 ist in der Fig. 4 gezeigt. In der Fig. 4 ist der Schacht 9 auch mit einer Leitung 65 verbunden gezeigt, die zum Inertgas und Ventilationssystem des Schiffs führt. Des weiteren ist ein Verschluß 66 zum Verschließen des Schachtes an dessen oberen Ende geschaffen. Hierdurch können der Schacht und der Aufnahmeraum mit einem interten Gas (nach der Entfernung des Wassers) als Sicherheitsvorkehrung gefüllt werden, bevor die Überführung eines entzündlichen oder entzündbaren Mediums begonnen wird.
In der Praxis werden der Aufnahmeraum 3 und der Wartungsschacht 9 mit geeigneten Sensoren und TV-Kameras zu Überwachungs- und Kontrollzwecken ausgestattet werden. Ebenso wird eine Pumpeinrichtung für Ableitungszwecke etc. angeordnet werden.
Das oben beschriebene Verfahren zum Anschließen einer Boje gemäß der Erfindung kann in einer sicheren Weise bei relativ rauher See ausgeführt werden und es ist ins Auge gefaßt, daß die gesamte Anschlußprozedur in ungefähr 30 Minuten bei einer Wellenhöhe von ungefähr 3,5 - 4 m ausgeführt werden kann. Ferner kann die Boje in sehr kurzer zeit und unter jeglichen Wetterbedingungen gelöst werden, da die Boje aufgrund ihres Eigengewichtes und der Vertäuungskräfte nach unten und aus dem Aufnahmeraum herausfallen wird, sobald der Kupplungskopf vom Mittelelement der Boje gelöst wird und die Verriegelungsklauen der Verriegelungsvorrichtung vom äußeren Element der Boje gelöst werden. Auf diese Weise kann der gesamte Lösevorgang in wenigen Minuten ausgeführt werden.

Claims

1. Verfahren zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das Schiff (1) über einer untergetauchten Be-/Entlade-Boje (2) positioniert wird, die am Meeresboden (4) verankert und an mindestens eine Transferleitung (6) für das Medium angeschlossen ist, wobei die Boje hochgezogen und in einem nach unten offenen Aufnahmeraum (3) unter der Wasserlinie im Schiff aufgenommen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Herunterlassen einer Lotleine (16) vom Schiff (1) durch den Aufnahmeraum (3), wobei an der Lotleine ein Gewicht (17) und mindestens eine zum Gewicht beabstandete Hilfsboje (18) angebracht ist und sie die Hilfsboje an die Oberfläche kommen läßt, Fangen der Lotleine (16) vom Schiff (1), Aufnehmen einer Aufnehmeleine (12), die mit der untergetauchten Boje (2) verbunden ist und an der mindestens ein Markierungsmittel (13) angebracht ist, vom Schiff aus, Verbinden der Aufnehmeleine und der Lotleine (16) und Werfen der Leinen über Bord, Positionieren des Schiffs (1) über der untergetauchten Boje (2) und danach Hochziehen von Lot- und Aufnehmeleine (16, 12) durch den Aufnahmeraum (3), so daß die Boje (2) hochgezogen und in eine Einrastposition darinnen bewegt wird, und Einrasten der Boje im Aufnahmeraum.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aufmehmeleine (12) mit Hilfe eines Hilfswasserfahrzeugs aufgenommen und auf das Schiff (1) übernommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aufnehmeleine (12) mit Hilfe einer Fangleine (21) aufgenommen wird, die über der Aufnehmeleine vom Schiff (1) ausgeworfen und danach zusammen mit der Aufnehmeleine an Bord des Schiffs gezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Aufnehmeleine (12) mit der Lotleine (16) verbunden wird, während sich das Schiff (1) in einem wesentlichen Abstand von der Boje (2) befindet, wobei die Leinen (16, 12) gestrafft werden, bevor das Schiff über der untergetauchten Boje (12) positioniert wird.

5. Verfahren zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das Schiff (1) über einer untergetauchten Be-/Entlade-Boje (2) positioniert wird, die am Meeresboden (4) verankert und an mindestens eine Transferleitung (6) für das Medium angeschlossen ist, wobei die Boje hochgezogen und in einem nach unten offenen Aufnahmeraum (3) unter der Wasserlinie im Schiff (1) aufgenommen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Herunterlassen einer Lotleine (30) mit einer daran angebrachten Fangeinrichtung (31) vom Schiff (1) durch den Aufnahmeraum (3), Fangen einer mit der untergetauchten Boje (2) und mindestens einem Markierungsmittel (29) verbundenen Aufnehmeleine (25) mit Hilfe der Fangeinrichtung (31), wobei die Aufnehmeleine mindestens einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Teil in untergetauchtem Zustand im Meer hat, Positionieren des Schiffs (1) über der untergetauchten Boje (2) und danach Hochziehen von Lot- und Aufnehmeleine (30, 25) durch den Aufnahmeraum (3), so daß die Boje (2) hochgezogen und in eine Einrastposition darinnen bewegt wird, und Einrasten der Boje im Aufnahmeraum.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Boje (2) durch ein äußeres Element (45) der Boje (2) im Aufnahmeraum (3) eingerastet wird, wobei sich das Schiff (1) um ein mittleres Element (26) der Boje drehen kann, welches drehbar im äußeren Element gehaltert ist.

7. System zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das System eine untergetauchte Be/Entladeboje (2) umfaßt, die am Meeresboden (4) verankert und an mindestens eine Transferleitung (6) für das Medium angeschlossen ist, wobei das Schiff einen nach unten offenen Aufnahmeraum (3) unter der Wasserlinie zur Aufnahme der Boje (2) und eine Hubeinrichtung (11) auf dem Schiff zum Verbinden mit der Boje (2) und zu ihrem Hochziehen in den Aufnahmeraum umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (11) angeordnet ist, um eine Lotleine (16), an welcher ein Gewicht (17) und mindestens eine Hilfsboje (18) angebracht ist, durch den Aufnahmeraum (3) herunterzulassen, daß die Boje (2) mit einer Aufnehmeleine (12) zum Verbinden mit der Lotleine (16) verbunden ist und daran mindestens ein Markierungsmittel (13) angebracht ist, daß das Schiff (1) mit einer Positionierungseinrichtung zum Positionieren des Schiffs über der Boje (2) versehen ist, so daß die Boje mit der Hubeinrichtung (11) in den Aufnahmeraum (3) hochgezogen werden kann, und daß eine Einrichtung (60) zum Einrasten der Boje (2) im Aufnahmeraum (3) vorgesehen ist.

8. System nach Anspruch 7, wobei das Schiff (1) mit einer Einrichtung (20) zum Fangen der mindestens einen schwimmenden Hilfsboje (18) und Hochziehen dieser an Bord des Schiffs (1) versehen ist.

9. System nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Schiff (1) mit einer Einrichtung (22) zum Auswerfen einer Fangleine (21) über der Aufnehmeleine (12) der Boje (2) versehen ist, um die Leine (12) an Bord des Schiffs zu ziehen.

10. System zum Anschließen einer Boje an ein schwimmendes Schiff zum Umladen eines fließfähigen Mediums aus dem oder in das Schiff, wobei das System eine untergetauchte Be/Entladeboje (2) umfaßt, die am Meeresboden (4) verankert und an mindestens eine Transferleitung (6) für das Medium angeschlossen ist, wobei das Schiff (1) einen nach unten offenen Aufnahmeraum (3) unter der Wasserlinie zur Aufnahme der Boje (2) und eine Hubeinrichtung (11) auf dem Schiff zum Verbinden mit der Boje (2) und zu ihrem Hochziehen in den Anfnahmeraum (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (11) angeordnet ist, um eine Lotleine (30), an welcher eine Fangeinrichtung (31) angebracht ist, durch den Aufnahmeraum (3) herunterzulassen, daß die Boje (2) mit einer Aufnehmeleine (25) verbunden ist, an der mindestens ein Markierungsmittel (29) angebracht ist, wobei sich mindestens ein Teil der Aufnehmeleine im wesentlichen horizontal in untergetauchtem Zustand im Meer erstreckt, um von der Fangeinrichtung (31) gefangen zu werden, daß das Schiff (1) mit einer Positionierungseinrichtung zum Positionieren des Schiffs über der Boje (2) versehen ist, so daß die Boje mit der Hubeinrichtung (11) in den Aufnahmeraum (3) hochgewunden werden kann, und daß eine Einrichtung (60) zum Einrasten der Boje (2) im Aufnahmeraum (3) vorgesehen ist.

11. System nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Boje (2) und der Aufnahmeraum (3) mindestens teilweise zueinander passende, nach oben sich verjüngende konische Formen haben, um die Bewegung der Boje in die eingerastete Position im Aufnahmeraum (3) zu ermöglichen, wobei die Boje (2) mit Hebeleinen (39) bestehend aus zwei oder mehr Leinen (40) versehen ist, die eine obere Fortsetzung der äußeren komischen Form der Boje (2) bilden, um die Bewegung der Boje in den Aufnahmeraum (3) weiter zu ermöglichen.

12. System nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Einrasteinrichtung (60) zum lösbaren Einrasten eines äußeren Elements (45) der Boje (2) im Aufnahmeraum (3) angeordnet ist, wobei sich das Schiff (1) um ein mittleres Element (46) der Boje drehen kann, welches drehbar im äußeren Element gehaltert ist.

13. System nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei sich dar Aufnahmeraum (3) im unteren Teil des Bugs des Schiffes (1) befindet.

14. System nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der Aufnahmeraum (3) durch einen Bedienungsschacht (9) mit dem Deck (8) des Schiffs (1) verbunden ist, der an seinem unteren Ende einen Verschluß (10) zum Verschließen des Schachtes zum Meer hin hat, wenn der Aufnahmeraum (3) nicht benutzt wird.