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Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsumladesystem,
umfassend eine flüssigkeitleitende flexible Rohrleitung
mit einem ersten und einem zweiten Anschlußende, die sich
während des Gebrauchs zwischen einem ersten und einem
zweiten Aufhängepunkt über einen Wasserbereich erstreckt,
vorzugsweise vollständig oder teilweise in das Wasser
getaucht ist und, wenn sie nicht in Gebrauch ist, nahe
des ersten Aufhängepunktes aufbewahrt wird, eine in die
Vertikalebene gebogene Rampe zum Stützen der flexiben
Rohrleitung während deren Überführung von der
Aufbewahrungsposition zu der Gebrauchsposition und
umgekehrt, und ein Mitbel, z.B. ein Hebekabel zum
Auslegen/Einholen der flexiblen Rohrleitung über die
gebogene Rampe, deren unteres freies Ende in einem
Abstand von dem angrenzenden ersten Aufhängepunkt liegt.
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Die Erfindung wurde primär in Zusammenhang mit dem
Bedürfnis nach einem Flüssigkeitsumladesystem zwischen
einer schwimmenden, in der See liegenden
Ölspeichereinrichtung, zum Beispiel einer großen Barge
mit Ölspeicherkapazität, und einem sogenannten Pendel
Tanker entwickelt. Die Öltankbarge wird an dem
Ölproduktionsfeld verankert oder dynamisch positioniert
und dient als Zwischenspeichermittel für das geförderte
Öl. Von dieser Barge wird das Öl in Tanker umgeladen, die
bei Ankunft an dem Feld mit der Barge durch geeignete
Vertäumittel verbunden werden, wonach zwischen der Barge
und dem Tanker eine flüssigkeitleitende Rohrverbindung
hergerichtet wird. Die flüssigkeitleitende Rohrverbindung
wird durch eine flüssigkeitleitende Rohrleitung gebildet,
die, wenn nicht im Gebrauch, auf der Barge gelagert wird.
Wenn diese flexible flüssigkeitleitende Rohrleitung für
einen Flüssigkeitsumschlag zwischen der Barge und dem
Tanker einzusetzen ist, wird die flexible Rohrleitung von
der Barge über eine nach unten in der vertikalen Ebene
gekrümmten Rampe hinunter ins Wasser gelassen, welche die
flexible Rohrleitung in der Anfangsphase der Verbindung
trägt. Sobald eine ausreichende Länge der flexiblen
Rohrleitung ausgelegt wurde und von der Barge hinunter in
das Wasser hängt, wird das andere Ende der Rohrleitung an
Bord des Tankers gezogen und dort an einem Verteiler oder
dergleichen aufgehängt. Das flexible Rohrleitungsende an
der Barge wird ebenfalls an einem geeigneten
Aufhängepunkt auf der Barge angeschlossen, wonach der
Flüssigkeitsumschlag beginnen kann. Während des
Flüssigkeitsumschlags ist die flexible Rohrleitung
zwischen der Barge und dem Tanker mehr oder weniger unter
Wasser getaucht oder falls erwünscht, freihängend über
der Wasseroberfläche aufgehängt.
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Nachdem der Flüssigkeitsumschlag abgeschlossen ist, wird
die flexible Rohrleitung auf der Tankerseite abgekuppelt
und hinunter ins Wasser geworfen, wonach sie auf der
Bargenseite abgekuppelt und dann über die vorerwähnte
Rampe eingeholt wird, um auf der Barge gelagert zu
werden, bis sie wieder einzusetzen ist.
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Das Aufhängen auf der Bargenseite kann zu Schwierigkeiten
führen aufgrund der Tatsache, daß das Auslegen der
relativ langen flexiblen flüssigkeitleitenden Rohrleitung
eine Rampe erfordert, die einen bestimmten minimalen
Krümmungsgrad aufweisen muß, um dadurch schädigende
Biegespannungen in der Rohrleitung zu vermeiden. Dies
bedeutet, daß sich die Rampe in einigen Abstand von der
Barge erstrecken muß, gewöhnlich von einem ihrer Enden.
Der Aufhängepunkt auf der Barge ist jedoch vorzugsweise
sehr nah am, fast in dem tatsächlichen Ende der Barge
gelegen, was bedeutet, daß ein beträchtlicher Abstand
zwischen dem Dargenkupplungsende der Rohrleitung und dem
Aufhängepunkt auf der Barge besteht -- ein Abstand, der
es schwieriger gestaltet, das Rohrleitungskupplungsende
an dem Aufhängepunkt auf der Barge anzuschließen. Zweck
der Erfindung ist es, ein Flüssigkeitsumladesystem
bereitzustellen, in dem insbesondere dieses
Verbindungsproblem in einer einfachen und zuverlässigen
Weise gelöst wird; und erfindungsgemäß wird deshalb
vorgeschlagen, daß in einem Flüssigkeitsumladesystem der
oben beschriebenen Art die Rampe zur Bewegung von einer
Position zum Auslegen/Einholen der Rohrleitung zu einer
näheren und so in bezug auf den angrenzenden
Aufhängepunkt ausgerichteten Position bewegbar montiert
ist, daß das erste Anschlußende in eine zumindest
angenähert axial ausgerichtete Kupplungsposition
gegenüber dem angrenzenden Aufhängepunkt gebracht werden
kann. Erfindungsgemäß wird die Rampe daher als Mittel zur
Bewegung der flexiblen Rohrleitung verwendet, so daß sie
relativ einfach an dem angrenzenden Aufhängepunkt
angeschlossen werden kann.
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Die Rampe kann horizontal, vertikal oder in
dazwischenliegenden diagonalen Richtungen bewegt werden,
alles abhängig von der Positionierung und Ausrichtung des
Rampenendes und des Aufhängepunktes in Bezug zueinander.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Rampe so
konstruiert, daß sie sich über den Aufhängepunkt hinaus
nach außen erstreckt; sie ist auf diese Weise schwenkbar
in der Vertikalebene montiert. Bs ist besonders
vorteilhaft für die Schwenkbewegung einen Parallelogramm-
Gelenkmechanismus zu verwenden.
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Es
ist vorteilhaft, an dem freien Ende der Rampe eine
Steuervorrichtung zum Manövrieren der flexiblen
Rohrleitung vorzusehen, so daß sie angehoben oder gesenkt
werden kann, d.h.,
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einwärts und weggerichtet von der Stützfläche der Rampe,
und auf diese Weise die Ausführung einer geführten und
gesteuerten Bewegung des ersten Anschlußendes der
flexiblen Rohrleitung abseits und auf der Rampe
ermöglicht.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen
näher beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht einer
Öltankbarge und eines Tankers in der Situation darstellt,
die beim Beginn des Anschlusses der Rohrleitung besteht,
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Fig. 2 eine Ansicht der Barge und des
angekoppelten Tankers darstellt, z.B. wurde ein
Flüssigkeitsumladesystem errichtet,
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Fig. 3 eine Schnittansicht eines
Bargenendes mit einer erfindungsgemäßen Rampe in einer
Position darstellt, in der ein flexibler Rohrstrang
ausgelegt oder eingeholt wird,
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Fig. 4 eine Schnittansicht wie in Fig.
3, jedoch mit der Rampe in Aufhängeposition, in der die
flexible Rohrleitung relativ zu dem Aufhängepunkt der
Barge axial ausgerichtet ist, und
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Figuren 5-10 eine Folge verschiedener
Rampenstellungen zeigen; Fig. 5 ist eine Ansicht der
Rampe in einer typischen Auslegestellung, während Fig. 10
eine Ansicht der Rampe in einer nach oben geschwungenen
Endstellung darstellt, wo das zugehörige Rohrleitungsende
in bezug auf den Aufhängepunkt gut ausgerichtet und zum
abschließenden Anschluß bereit ist.
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In den Figuren 1 und 2 sind ein Schnitt einer Barge 1 und
ein Schnitt eines Tankers 2 gezeigt. Die Barge 1 dient
als temporäre Speichereinrichtung für öl. Der Tanker 2
ist ein Tankschiff, das Öl von der Barge 1 ansaugt und es
zu einem Terminal an der Küste bringt.
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Wenn der Tanker 2 die Barge 1 erreicht, wird zuerst eine
Vertäuverbindung errichtet, die hier durch eine Trosse 3
zwischen der Barge und dem Tanker dargestellt ist. Dann
wird die Flüssigkeitsumladeverbindung errichtet, die hier
durch eine flexible Rohrleitung 4 dargestellt ist. Wenn
die flexible Rohrleitung 4 nicht in Gebrauch ist, wird
sie in ihrem ausgestrecktem Zustand auf dem Bargendeck 5
aufbewahrt. Wenn die flüssigkeitleitende Verbindung
herzurichten ist, wird die flexible Rohrleitung 4 von der
Barge 1 ausgelegt, so daß sie hinunter ins Wasser hängt,
wie in Fig. 1 gezeigt ist. Mit Hilfe einer Leine 6 wird
das nach unten hängende Ende zum Tanker 2 hochgezogen und
dort an dem Aufhängepinkt 7 angeschlossen, wie in Fig. 2
gezeigt ist. Das andere Ende der flexiblen Rohrleitung 4
wird an dem Aufhängepunkt 8 nahe dem Ende der Barge 1
angeschlossen. Der Anschluß am Aufhängepunkt 8 kann
erfolgen, bevor die flexible Rohrleitung 4 zurechtgemacht
und an dem Aufhängepunkt 7 angeschlossen wird, oder
nachdem die Rohrleitung 4 an dem Tankerauf hängepunkt 7
angeschlossen wurde.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung stellen die
Aufhängepunkte 8 bzw. 7 einen ersten und einen zweiten
Aufhängepunkt dar.
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Nachdem die Beladung abgeschlossen ist, wird die
Rohrleitung 4 bei 7 abgekuppelt und mit Hilfe der Leine 6
wieder in die See herabgelassen, wonach die Rohrleitung 4
hochgezogen und auf das Deck 5 der Barge 1 gelegt wird,
um dort gelagert zu werden, bis der nächste
Flüssigkeitsumschlag stattfindet.
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Der erste Aufhängepunkt 8 ist am Heckende der Barge 1
gelegen, vgl. Fig. 3. Obwohl die Rohrleitung 4 flexibel
ist, verlangt sie in bezug auf Biegungen einen bestimmten
Minimalradius. Während des Übergangs von der
Aufbewahrungsposition auf dem Deck 5 der Barge 1 zu der
hängenden Position hinunter in das Wasser, wie in Fig. 1
gezeigt, muß die flexible Rohrleitung mit einem Träger in
Form einer gleichmäßigen Krümmung mit einem akzeptablen
Krümmungsradius versehen werden; und um diesen Träger zu
sichern, wird eine in der Vertikalebene nach unten
gebogene Rampe eingesetzt. Wenn die Rohrleitung 4 auf
diese Weise in ihre vertikal abgehängte Position in das
Wasser hinunter gebracht wird, wird, wie in Fig. 3
gezeigt, das erste Anschlußende 9 der Rohrleitung 4 in
einem beträchtlichen Abstand vom Aufhängepunkt 8 liegen.
In Fig. 3 ist eine Rampenanordnung 10 gezeigt, die eine
Rampe 11 umfaßt, die zu einer Schwingbewegung in der
Vertikalebene imstande ist. Zum Schwingen/Schwenken in
der Vertikalebene ist die Rampe 11 mittels eines
Parallelogramm-Gelenkmechanismus 12 befestigt, welcher
der Rampe 11 ermöglicht, zwischen der normalen in Fig. 3
gezeigten Rampenstellung und der angehobenen, oberen
Rampenstellung in Fig. 4 bewegt zu werden.
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Die flexible Rohrleitung 4 wird mit Hilfe eines flexiblen
Bauelements ausgelegt, hier als Draht/Kabel 13 angezeigt,
und daran abgehängt, wenn die Rohrleitung von der Rampe
11 herabgelassen wird, vgl. Fig. 4. Wenn die Rampe 11 von
der Stellung in Fig. 3 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung
geschwungen wird, werden die Rohrleitung 4 und dessen
erstes Anschlußende 9 dementsprechend mitbewegt, so daß
das Rohrleitungsanschlußende 9 unter den Aufhängepunkt 8
geführt wird. Das Kabel 13 führt zu einer nicht gezeigten
Winsch, die in Fig. 4 betätigt werden kann, um das
Anschlußende 9 zum Anschluß an den Aufhängepunkt 8
hochzuziehen.
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Am untersten Teil der Rampe 11, an deren freiem Ende, ist
eine Steuervorrichtung 14 vorgesehen. Diese dient zum
Führen und Manövrieren des Rohrleitungsendes, so daß die
Rohrleitung beim Auslegen, wenn das Rohrleitungsende 9
die untere Haupttragrolle 16 passiert hat, steuerbar
einwärts bewegt wird, bis das Hebekabel 13 mit der
unteren Haupttragrolle 16 oder der Rampenstützfläche 15
oder umgekehrt in Kontakt kommt, so daß das
Rohrleitungsende auf der Rampe 11 einwärts geführt wird,
wenn die Rohrleitung einzuholen ist. Die Rampe 11 ist mit
Tragrollen 15 ausgeführt, um einen Rollenweg zur Stützung
der Rohrleitung 4 zu bilden; gleiche Tragrollen werden,
wie angedeutet, auch auf dem Rest der Rampenanordnung 10
und auch auf Deck 5 zum rollenden Stützen der Rohrleitung
verwendet. Um die vorteilhafte Funktionsweise der Rampe
weiter zu verdeutlichen, beziehen wir uns auf die Figuren
5-10, die sechs typische, aufeinanderfolgende Schritte
beim Auslegen einer Rohrleitung mit Anschluß des oberen
Rohrleitungsendes an dem Aufhängepunkt auf der Barge
zeigen. In Fig. 5 ist die Rohrleitung in einer Endphase
des tatsächlichen Auslege- oder Löschvorgangs gezeigt.
Die Rampe 11 befindet sich in ihrer normalen, nach unten
geschwungenen Stützstellung, wie in Fig. 3.
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In Fig. 6 ist die Rohrleitung 4 von der Rampe 11
abgelassen und durch ein Kabel (Drahtgabel) 13 abgehängt.
Mit Hilfe einer Schwenkanordnung 12 hat eine nach oben
gerichtete Schwenkung der Rampe 11 begonnen.
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In Fig. 7 ist die Rampe 11 etwas weiter nach oben
geschwenkt, und Fig. 8 zeigt die Rampe 11 in einem stetig
zunehmenden, nach oben gerichteten Schwenkzustand. Es ist
ersichtlich, daß sich das erste Anschlußende 9 der
Rohrleitung 4 unterhalb der Rampe
näher und näher zu dem Aufhängepunkt 8 bewegt.
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In Fig. 9 wurde die Rampe 11 praktisch ganz nach oben
geschwenkt, und das Anschlußende 9 der Rohrleitung 4
liegt nun unterhalb des Aufhängepunktes 8. In Fig. 10
wurde die Rampe 11 vollständig bis zu ihrer oberen
Endstellung geschwenkt, und die Rohrleitung 4 mit dem
Anschlußende 9 befindet sich nun in einer (axial
ausgerichteten) Bereitschaftslage unter dem
Aufhängepunkt 8. Mit Hilfe des Kabels 13, das zu einer nicht
dargestellten Winsch führt, kann das Anschlußende 9 nun
gegen den Aufhängepunkt 8 gezogen und daran angeschlossen
werden.
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Die in den Figuren 6-10 gezeichneten Kreise 12' sind
eingefügt, um das Schwing/Schwenkmuster des
Parallelogramm-Gelenkmechanismus zu veranschaulichen, der
die in den Figuren 5-10 gezeigte Bewegung der Rampe 11
ermöglicht.
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Wenn die Verbindung nach Abschluß des
Flüssigkeitsumschlags gelöst werden soll, wird das
Anschlußende 9 vom Aufhängepunkt 8 abgekuppelt, die
Rohrleitung 4 mit Hilfe des Kabels 13 leicht nach unten
zu der in Fig. 10 gezeigten Position herabgelassen und
der Vorgang dann umgekehrt.
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Die Erfindung ist vorstehend in Verbindnung mit einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben,
in dem sich die Rampe in der gleichen Vertikalebene
erstreckt wie diejenige, in welcher der Aufhängepunkt
liegt. Die Erfindungsgedanke liegt in der Tatsache, daß
die Rampe als Manövrierelement verwendet wird, um das
Anschlußende der Rohrleitung in eine Position zu bringen,
die nah genug und in bezug auf den Aufhängepunkt so
ausgerichtet ist, daß der Anschluß erfolgen kann,
vorzugsweise mit Hilfe eines Kabels, das während des
Auslegens/Einholens der Rohrleitung verwendet wird;
deshalb ist im Rahmen der Erfindung auch eine Ausführung
denkbar, in welcher der Aufhängepunkt an der Seite der
Rampe liegt, wobei die Rampe dann für eine horizontale
Schwenkbewegung ausgelegt ist, um auf diese Weise die
Rohrleitung in die richtige Aufhängeposition zu
manipulieren. Für die Schwenkbewegung der Rampe können von dem
gezeigten und beschriebenen Mechanismus abweichende
Schwenkmechanismen verwendet werden. Derartige
Schwenkanordnungen werden dem Fachmann wohl bekannt sein.