NO154261B - Innretning for transport av gass, sûrlig jordgass. - Google Patents

Abstract

En innretning for transport av jordgass i sjøen består av en eller flere kuleformede beholdere (1) av stålbetong. Disse beholdere kan sammen-fattes til en eller flere trekantformasjoner og slepes av et havgående slepefartøy (3) . Armeringen i hver beholder (1) består av tre innbyrdes i rett vinkel kryssende skarer av i parallellsirkler anordnede og i seg selv lukkede vinger av armeringselementer. Med en slik innretning kan jordgass i komprimert eller flytendegjort form transporteres i sjøen ved hjelp av enkle, statisk sett gunstig utformede og på økonomisk måte fremstiUbåre' beholdere, idet beholdervekten bæres av oppdriften.

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for transport av gass hvis volum er redusert, eksempelvis ved trykkanvendelse eller flyt-endegjøring, særlig jordgass, innbefattende en som rotasjonslegeme med i hovedsaken krummet generatrise, fortrinnsvis som hulkule av stålbetong utformet, flytendedyktig beholder.

I de senere år er i tillegg til jordolje fremforalt jordgass

blitt en viktig energibærer. Til forskjell fra jordolje, som transporteres i flytende eller sterkt flytende form i beholdere eller kan pumpes gjennom rørledninger, er en sikker og økonomisk transport av jordgass fra produksjonsstedet til forbruksstedet forbundet med store risiki.

Mens jordgass relativt trygt kan pumpes under høyt trykk gjenn-

om rørledninger over land, er sjøtransporten krevende og risiko-fyllt. Man har riktignok lykkes i å legge trykkrørledninger på havdyp ned til ca. 600 m, men rørleggingen er forbundet med meget høye investeringskostnader og man må ta store faremoment-

er ved eventuelle skader med på kjøpet.

En annen mulighet for sjøgasstransport av jordgass er å gjøre gassen flytende på produksjonsstedet, hvorved gassvolumet reduseres til ca. 1/600. En slik fremgangsmåte forutsetter i til-

legg til et flytendegjøringsanlegg på produksjonsstedet også bruk av spesialskip for transporten, spesielle lagerbeholdere for den flytende gass og et gassformingsanlegg på bruksstedet. I til-

legg til de meget høye investeringsomkostninger foreligger fremfor alt et sikkerhetsproblem, fordi man ved en lekkasje i en beholder må regne med at det danner seg en høyeksplosiv sky av gass og luft som har stor eksplosjonskraft ved antenning.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en innretning som gir mulighet for på en mest mulig sikker og samtidig økonomisk måte å kunne transportere jordgass, fremfor alt sjøveien.

Dette muliggjøres ifølge oppfinnelsen med en innretning som

nevnt innledningsvis, hvilken innretning er særpreget ved at beholderen er en armert konstruksjon hvor armeringen består av tre hverandre i rett vinkel kryssende skarer av i parallellsirkler anordnede, i seg selv lukkede ringer av armeringselementer.

Armeringen i en slik beholder består altså av tre hverandre i rett vinkel kryssende skarer av i parallellsirkler anordnede,

i seg selv lukkede ringer av armeringselementer, idet fortrinnsvis bredden til hver av skarene i det minste utgjør en fjerde-del av lengden til skarens med den største diameter utførte ring.

Hensiktsmessig er ringene til en første skare konsentrert i midtflaten til en beholdervegg, mens ringene i de to andre skarer er anordnet i ett eller flere lag utenfor henholdsvis innenfor ringene i den første skare. Diameteren til i hvert fall armeringselementene i den første skare velges hensiktsmessig slik at forbindelseselementene, som er forskjøvet i forhold til hverandre i hosliggende ringer, tjener som avstandsholdere mellom ringene.

Av statiske grunner er kulen den mest fordelaktige form for

en slik flytedyktig høytrykksbeholder. I kulen vil gasstrykket utøve en jevn strekkpåkjenning på beholderveggen, som ikke ut-settes for nevneverdige påkjenninger av sjøgangen. Ved utform-ingen av armeringen som i skarer anordnede, lukkede ringer av armeringselementer blir det mulig å oppta strekkpåkjenningene i beholderveggen uten at det danner seg nevneverdige riss. Ved tilsvarende valg av veggtykkelse kan man oppnå en ballaster-ing av kulen, slik at kulen får en stabil flytestilling. Av betydning er bare at en slik utformet høytrykksbeholder ikke overskrider den dypgang som står til rådighet i havnene, og samtidig har et størst mulig volum av avspent gass. Flere slike høytrykksbeholdere kan forbindes med hverandre for dannelse av en formasjon, og beholderne kan i denne formasjon slepes i sjø-en. En slik formasjon kan eksempelvis bestå av tre i et tre-

kantmønster anordnede høytrykksbeholdere som forbindes bøye-stivt med hverandre ved hjelp av stag o.l., og således danner et enhetlig flytelegeme. Forbindes innerrommene i disse beholdere med hverandre ved hjelp av rørledninger så kan samtlige beholdere fylles og tømmes i én arbeidsgang.

Forsynes beholderne med et innvendig varmeisolerende sjikt, så kan man i beholderne også transportere flytendegjort gass ved tilsvarende lave temperaturer. Sikkerhetsrisikoen ved havarier reduseres da betydelig. For det første vil en kule være vesent-lig mindre ømfintlig både for ytre påkjenninger enn et skipsskrog, og for det andre vil den eventuelt havarerte enhet bare utgjøre en brøkdel av et tankskip, fremforalt også med hensyn på lasten. Sammenlignet med et skipsskrog, byr beholder-kule-formen på den ytterligere fordel at det varmeisolerende sjikt av polyuretanskum underkastes mindre påkjenninger, nettopp som følge av kulens jevne utforming, enn ved en beholder som opp-viser hjørner og kanter.

En innretning ifølge oppfinnelsen er selvfølgelig også egnet for lagring av komprimert eller flytendegjort jordgass i nær-heten av land eller på land, og kan sågar, riktignok med tilsvarende mindre dimensjonering, egne seg til transport over land.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. la og lb viser henholdsvis sideriss og grunnriss av

en formasjon bestående av tre flytende beholdere, med tilhørende slepefartøy,

fig. 2a viser et utsnitt av et vertikalsnitt gjennom

en beholder for komprimert gass,

fig. 2b viser et tilsvarende utsnitt av et vertikalsnitt gjennom en beholder for flytendegjort gass, med antydet forbindelse,

fig. 3 viser et skjematisk perspektivriss av armerings-mønsteret for en høytrykksbeholder,

fig. 4 viser et vertikalsnitt av anordningen i fig. 3, fig. 5 viser et utsnitt av et vertikalsnitt gjennom

en beholdervegg ved ekvator,

fig. 6 viser et til fig. 5 svarende utsnitt dreiet 90°

c ~i beholderens vertikale akse Y-Y,

fig. 7 viser et utsnitt av et horisontalsnitt gjennom

en beholdervegg,

fig. 8 viser et grunnriss av en dobbel formasjon av

flytende beholdere med tilhørende slepefartøy, fig. 9a og 9b

samt

fig.10a og 10b viser henholdsvis sideriss og grunnriss av to ulike faser under fremstillinge, henholdsvis

stabelavløpet for en beholder, og

fig.Ila og 11b viser henholdsvis sideriss, grunnriss og ende-riss av en innretning for lasting og lossing av en beholderformasjon ved sjøkanten.

I fig. la og lb er det vist hvordan en formasjon bestående av tre flytende beholdere 1 av stålbetong slepes i sjøen 4 ved hjelp av et slepefartøy 3. Slepetauet er betegnet med 2. Beholderne 1 er forbundne med hverandre ved hjelp av stag 5 i høyde med ekvator.

Fig. 2a og 2b viser utsnitt av et horisontalsnitt gjennom for-bindelsen mellom to beholdere. For å forenkle tegningen er i fig. 2a vist en høytrykksbeholder 1' som egner seg for transport av komprimert gass, mens fig. 2b viser en beholder 1" som egner seg for transport av flytende gass, og de to viste beholdere er i virkeligheten naturligvis ikke forbundne med hverandre.

Veggen 6' i beholderen 1' er på begge sider forsynt med en vanntett puss 23 som gir beholderen den nødvendige vanntetthet. På innersiden er det i tillegg påført et bare ca. 1-2 mm tykt sjikt 36 av en kunstharpiks, eksempelvis PVC, som tjener til å stenge for eventuelle fine riss i betongen og således gir ekstra korrosjonsbeskyttelse for armeringen. Denne utforming gjør beholderen egnet for transport av komprimert gass.

Beholderen 1" er beregnet for transport av flytende gass og er derfor på innersiden av en vegg 6" forsynt med et damptett sjikt 37, eksempelvis et belegg av epoksyharpiks, på hvilket det er påsprøytet flere lag polyuretanskum som dannet et fugeløst varmeisolerende sjikt 38.

I veggene 6' og 6" i de to beholderne 1' henholdsvis 1" er det omtrent i ekvatorområdet satt inn ståldeler 8 i sirkelrunde utsparinger 7. Disse ståldeler forbindes med hverandre ved hjelp av et rør 9. En stengbar åpning 10 tjener til fylling henholdsvis tømming av gassen, og en likeledes stengbar åpning 11 tjener til å gi adgang til innerrommet i beholderen, for besiktigelse og vedlikehold.

De med stagene 5 bøyestivt med hverandre forbundne beholdere

1 kan i den i fig. lb viste trekantformasjon, som svarer til en statisk bestemt opplagring, følge bølgebevegelsene, slik at disse ikke gir tilleggspåkjenninger. Som antydet i fig. 8, kan et slepefartøy 13 ved hjelp av slepetau 12 henholdsvis 14

slepe to eller flere slike beholderformasjoner samtidig.

Når beholderne 1 benyttes for transport av komprimert gass er de slakkarmert med en meget høy prosentsats. Armeringen i en slik høytrykksbeholder 1 er i fig. 3 vist skjematisk. Armeringen består av tre innbyrdes i rett vinkel kryssende skarer av i parallellsirkler anordnede, lukkede ringer. En skare 15 går parallelt med de horisontale plan som inneholder XZ-aksen,

en skare 16 går parallelt med det vertikale plan som inneholder XY-aksen, og en skare 17 går parallelt med et plans som inneholder YZ-aksen og er dreiet vertikalt 90° i forhold til skaren 16. Bredden til hver skare er litt større enn 1/4 av kuleomkretsen, slik at de innbyrdes rettvinklede skarer

krysser hverandre omtrent i kulens fjerdedelspunkter, altså omtrent midt mellom ekvator og polene. På denne måten blir det mulig å få en jevn og tett innlegging i armeringsstål i hele kuleveggen.

Fig. 5 og 7 viser armeringen i til hverandre korresponderende utsnitt i et vertikalsnitt (fig. 5) og et horisontalsnitt (fig. 7) i ekvatorområdet til en beholder ifølge fig. 4. Armeringselementene i horisontalarmeringen, altså armerings-ringene i skaren 15 (fig. 3) befinner seg i form av tettpakk-ede stålstenger 18 i veggens 6 sentrale område, mens armeringselementene i vertikalarmeringen, altså skaren 17 (fig. 3), ligger som enkeltstålstenger 17 symmetrisk i forhold til horisontalarmeringen 18 i området til veggens 6 ytterside. Fig. 6

er et til fig. 15 svarende vertikalsnitt i en 9 0° om Y-aksen dreiet stilling, Figuren viser armeringselementene i den vertikale skare 16, også her i form av enkeltstålstenger 20.

Stålstengene 18 i horisontalarmeringen er sammenføyet til

ringer ved hjelp av muffer 21. Stålstengene er samlet til bunter som som sådanne ved fremstillingen av en beholder kan legges inn på stedet ved hjelp av egnet løfteutstyr.

Ved fremstillingen av en beholder ifølge oppfinnelsen anvendes en i og for seg kjent nettforskaling av et tettmasket trådnett 22 (fig. 5-7). På begge veggsider er det påført en vanntett puss 23 som omhyller nettforskalingen 22 og gir beholderen den nødvendige vanntetthet. På veggens innerside kan det på pussen påsprøytes et ca. 1-2 mm tykt sjikt av en kunstharpiks, eksempelvis PVC, som tjener til rustbeskyttelse av armeringen og til-dekking av hårfine riss.

Dette tiltak er av stor økonomisk betydning, da man istedenfor den normale stålbetongarmering av høyverdige betongstål med 2400 kp/cm 2 kan benytte høyverdige gjengestål med opptil tre-dobbel påkjenning. Høyprosent-armeringen, eksempelvis med stålstenger med en diameter på 16 mm, gir ca. 25 hår-riss/ meter med en bredde på gjennomsnitt 0,14 mm, og dette har ingen negativ innflytelse på armeringens rustbeskyttelse. Transportomkostningene senkes imidlertid ca. 60%, da man med den samme høytrykksbeholder kan transportere en i samsvar med den høyere stålspenning større gassmengde.

Fig. 9a og b og 10a og b viser to ulike tilstander ved stabel-avløpet til en beholder ifølge oppfinnelsen. Fig. 9a og 10a viser beholderen 1 på beddingen, og fig. 9b og 10b viser beholderen i sjøen.

Beholderen 1 er i fig. 9a og 10a senket ned fra en bunnstillas 24, som bare foreligger i to deler, og plassert på et sandleie 25. Beholderen 1 befinner seg i en stilling i hvilken ekvator-planet 26 står loddrett. I denne stilling holdes beholderen 1 ved hjelp av spenntau 27.

På det sted i beholderen som i beholderens flytestilling skal ligge lavest, er det anbragt ballast 28. Denne ballast kan eksempelvis være en lokal fortykkelse av beholderens 1 betong vegg.

Den ved hjelp av tauverket 2 7 mot utilsiktet avrulling sikrede beholder 1 vil etter at tauverket 27 er kappet sette seg i bevegelse praktisk talt av seg selv, som følge av ballasten 28, og vil rulle over en sandbane 29 og ned i vannet. Denne fremstillingsmetodikk krever ingen dyre innretninger, eksempelvis en byggedokk. En slik byggedokk ville være meget dyr, pga. at den vil kreve stor vanndybde. Den viste metodikk danner således grunnlaget for en billig massefremstilling som mulig-gjør oppnåelsen av de tilstrebede virkninger.

I fig. Ila, b og c er det vist hvordan en av tre beholdere

1 ifølge oppfinnelsen dannet formasjon kan lastes og losses i en bukt eller vik 30. Formasjonen av tre beholdere fortøyes ved hjelp av tau 31. Tauene kan strammes ved hjelp av vinsjer 32 slik at formasjonen holdes inntil kaien 33. For oppnåelse av en tidevannsuavhengig stilling trekkes de to fremre beholdere la an mot den skrå bunn 34 helt til de ligger an mot bunnen, men den ytre beholder lb fremdes flyter og således kan tilpasse seg vekslinger i vannflatens høydenivå. Gass-ledninger er antydet med 35.

Claims (4)

1. Innretning for transport av gass hvis volum er redusert, eksempelvis ved trykkanvendelse eller flytendegjøring, særlig jordgass, innbefattende en som rotasjonslegeme med i hovedsaken krummet generatrise, fortrinnsvis som hulkule av stålbetong utformet, flytendedyktig beholder (1), karakterisert ved at beholderen er en armert konstruksjon hvor armeringen består av tre hverandre i rett vinkel kryssende skarer (15,16,17) av i parallellsirkler anordnede, i seg selv lukkede ringer av armeringselementer.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at bredden til hver av skarene (15,16,17) minst utgjør 1/4 av lengden til den skarering som har den største diameter.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ringene i en første skare (15) er konsentrert i midtflaten til beholderens (1) vegg (6), og at ringene i de to andre skarer (16,17) er anordnet i ett eller flere lag utenfor henholdsvis innenfor ringene i den første skare (15).

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert v e d at diameteren til i hvert fall armeringselementene (18) i den første skare (15) velges slik at forbindelseselementene, som i hosliggende ringer er forskjøvet i forhold til hverandre, tjener som avstandsholdere mellom ringene.