DE2417908B2 - Auf den Meeresboden absenkbarer stationärer Unterwassertank für Erdöl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen auf den Meeresboden absenkbaren stationären Unterwassertank für Erdöl, bestehend aus einer flüssigkeitsdichten Melallkuppel und einem am Rand der Metallkuppel befestigten, dichten, ringförmigen Auftriebskörper.

Ein derartiger Aufbau eines Unterwassertanks ist aus der GB-PS 10 74 725 bekannt, wobei der lediglich aus Metallkuppel und ringförmigem Auftriebskörper bestehende Tank auf Stützen am Meeresboden aufliegt und auf der Unterseite völlig offen ist. Der ringförmige Auftriebskörper muß dabei so schwer ausgebildet werden, daß der Tank die erforderliche Stabilität erhält.

Der unten offene Aufbau des Tanks kann zu leicht zur Verschmutzung des Meerwassers durch öl führen, insbesondere bei starker Strömung.

Aus der DE-OS 22 43 369 ist ein Unterwassertank mit Ί einem auf dem Meeresboden aufliegenden Ringkörper aus Beton und einer am Ringkörper befestigten Membran bekannt, wobei über dieser Anordnung ein Metalldach angebracht ist. Diese Membran ergibt eine dichte Trennung zwischen Meerwasser und Ölfüllung ίο des Tanks. Allerdings kann sich die flexible Membran nur im beschränkten Umfang beim Füllen des Tanks nach unten ausdehnen. Bei Erhöhung des Drucks der Tankfüllung besteht die Gefahr einer Deformation des Tanks oder einer Beschädigung der Membran.
Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die US-PS 35 18 836 ein im Querschnitt halbkreisförmiges starres Unterteil und eine daran befestigte Membran vor, die sich bis auf Halbkreisquerschnitt nach oben aufwölben kann. Als Schutz für diese Membran wird eine nicht notwendigerweise wasserdichte Abdeckung vorgesehen. Diese ebenfalls flexible Abdeckung dürfte vor allem in flachen Gewässern keinen ausreichenden Schutz für die Membran bieten. Der an Land vorgefertigte Tank ist schwierig an Ort und Stelle zu bringen, wobei eine relativ aufwendige Abstützung für den halbkugelförmigen Unterteil vorgesehen werden muß, der zudem mit der zum Tank führenden Leitung versehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterwassertank der eingangs angegebenen Art so jo auszubilden, daß er leicht abgesenkt werden kann, keine aufwendige Vorbereitung des Meeresbodens erfordert und einen gegen Beschädigung und Leckage sicheren Aufbau hat.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mctallkuppel zur Bildung eines geschlossenen Speicherraumes in abgesenktem Zustand mit einer Fundamentplattc verbindbar ist, d,iß die Fundamentpiatte mit einer entgegengesetzt zur Metallkuppel gewölbten Vertiefung versehen ist, so daß der Speicherraum zwischen der Mctallkuppel und der Fundamentplattc eine linsenförmige Gestalt besitzt, und daß an der Fundamentplattc eine elastisch verformbare Trennmembran befestigt ist, die den linsenförmigen Speicherraum in zwei Kammern unterteilt und die in der nach oben ausgelenkten Stellung die Metallkuppel und in der nach unten ausgclcnktcn Stellung die gewölbte Vertiefung der Fundamentplattc berührt.

Der zweiteilige Aufbau des Unterwassertanks ermöglicht ein leichtes Absenken, wobei für die Fundamentplatte keine besonderen Vorbereitungen am Meeresboden getroffen werden müssen. Durch die Mctallkuppel einerseits und die Fundamentpiatte andererseits ergibt sich ein gegen äußere Kräfte widerstandsfähiger Aufbau, unabhängig von dem FüllKrad des Tanks.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die F.ri'ndung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

ho Fig. I zeigt eine allgemeine perspektivische Ansicht des stationären Unterwassertank«·.

Fig. 2 zeigt einen Vcrt -'ialschmtt des Unterwassertanks und

F i g. ), 4. 5 und b zeigt die verschiedenen Zwischen/u- h^r, stiinde beim Absenken und Absetzen des stationären Unterwassertanks an der dafür vorgesehenen Stelle.

Der stationäre Unterwassertank weist drei Hauptbauteile (siehe F i g. 2) auf: Die Fundamentpiatte 1, die

Metallkuppel 2 und die Wasser-Erdöl-Trennmembran 3. Die Fundamentplatte 1 besitzt eine entgegengesetzt zur Metallkuppel 2 gewölbte Vertiefung, so daß der Speicherraum 5 zwischen der Metallkuppel 2 und der Fundamentplatte 1 eine linsenförmige Gestalt aufweist. Die Fundamentplatte 1 kann entweder aus Beton oder aus Stahl mit flutbaren Auftriebszellen 7 hergestellt sein, die den schwimmenden Transport des Unterwassertanks und das Absenken unterstützen. Die Metallkuppel 2 weist am Umfang einen dichten ringförmigen Auftriebskörper 4 auf, der dazu dient, das Gewicht der Metallkuppel im Wasser so auszugleichen, daß ein langsames Absenken derselben ermöglicht wird. Die Trennmembran 3 aus gummiertem Gewebe ist eine gewellte, mittelpunktsymmetrische Membran, die mit υ Ringen und Metallrippen verstärkt ist. Die Trennmembran 3 weist in ihrer Mitte einen Sumpf 6 aus Metall auf, der Paraffine und mögliche feste Ablagerungen aus dem Erdöl sammelt und gleichzeitig als ein Bauelement zur Verstärkung der Trennmembran 3 dient. Dh Tren.imembran 3 kann bei der Ausdehnung zwei extreme Stellungen einnehmen: eine obere Stellung, bei oer sie in Berührung mit der Metallkuppel 2 ist, und eine untere Stellung, in der sie in Berührung mit der gewölbten Vertiefung der Fundamentplatte 1 ist.

Der mit Erdöl vollgefüllte Unterwassertank hat im Wasser ein Gesamtgewicht, das so angepaßt ist, daß die Stabilität des Unterwassertanks auf dem Meeresboden selbst unter der Annahme der maximalen Last sicher gewährleistet ist (dabei müssen kräftige Unterwasser- J-strömungen berücksichtigt werden).

Der Unterwassertank wird an Land hergestellt, dann zu Wasser gebracht und anschließend schwimmend zu seiner Absenkstelle verholt (siehe Fig.3). Dort beginnt der Vorgang des Absenkens des Unterwassertanks auf J5 den Meeresboden. Fig.4 zeigt die schwimmende Metallkuppel 2 mit der an Traggliedern 9 daran hängenden F'.'ndamentplatte 1, an der die Trennmembran 3 befestigt ist. Die Fundamentplatte 1 mit der Trennmembran 3 wird nun langsam mit Hilfe der Traggliedei 9 abgelassen, die durch an der Fundamentplatte t vorgesehene Winden betätigt werden. Die Fundamentplatte I wird dabei teilweise geflutet, um ein schnelleres und gleichmäßigeres Absenken zu erzielen.

F i g. 5 zeigt die Phase, in der die Fundamentplaite 1 den Grund erreicht hat und völlig geflutet wird.

Nun wird die Metallkuppel 2 mit Hilfe der Winden nach unten gezogen, die jetzt die Tragglieder 9 wieder aufspulen. Während des Absenkens der Metallkuppel 2 wird diese unter Verwendung von geeigneten Hnilüitungsventilen 8, die an ihrem Scheitelpunkt angebracht sind, geflutet. Diese Entlüftung bzw. dieses Fluten ermöglicht eine Erleichterung und Stabilisierung des Absenkens der Metallkuppel 2. Die Entlüftungsventil und die Winden können an geeigneten Stellen gesteuert werden. Da diese Bauteile die Erfindung nicht betreffen, werden sie nicht näher ausgeführt.

Fig.6 zeigt die letzte Phase, nämlich diejenige, bei der die Metallkuppel 2 mit der Fundan.entplatte und der Trennmembran 3 fest verbunden wird.

Der Unterwassertank arbeitet wie folgt:

Die Leitung 10, die z. B. mit einem BohrbereLh an Land verbunden ist, versorgt den Unterwassertank mit Erdöl. D.eses Erdöl staut sich in der Metallkuppel 2 und drückt die Trennmembran 3 nach unten, die das Wasser zwischen der Trennmembran 3 und der Fundamentplatte 1 durch eine Ausstoßeinrichtung 12 verdrängt. Wenn die Trennmembran 3 die gewölbte Vertiefung der Fundamentplatte 1 erreicht hat, wird der Zufluß an Erdöl unterbunden. Der linsenförmige Speicherraum ist vollständig mit Erdöl gefüllt.

Ein öltanker, der sich in der Umgebung des stationären Unterwassertanks aufhält, kann nun mit einem Ventil oder Ventilen 11, die zwei oder mehrere Wege aufweisen, verbunden werden. Die Ausstoßeinrichtung 12 der Fundamentplatte 1 dient ebenfalls dazu, die Kammer zwischen der gewölbten Vertiefung der Fundamentplatte 1 und der Trennmembran 3 zu fluten, so d?ß der Oltanker beladen werden kann.

Hierzu 2 Hhitt Zeichnuimcn

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Auf dem Meeresboden absenkbarer stationärer Unterwassertank für Erdöl, bestehend aus einer flüssigkeitsdichten Metallkuppel und einem am Rand der Metallkuppel befestigten, dichten ringförmigen Auftriebskörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkuppel (2) zur Bildung eines geschlossenen Speicherraumes (5) in abgesenktem Zustand mit einer Fundamentplatte (1) verbindbar ist, daß die Fundamentplatte (1) mit einer entgegengesetzt zur Metallkuppel (2) gewölbten Vertiefung versehen ist, so daß der Speicherraum (5) zwischen der Metallkuppel (2) und der Fundamentplatte (1) eine linsenförmige Gestalt besitzt, und daß an der Fundamentplatte (1) eine elastisch verformbare Trennmembran (3) befestigt ist, die den linsenförmigen Speicherraum (5) in zwei Kammern unterteilt und die η «ier nach oben ausgelenkten Stellung die rvleiaiikuppci (2) und in der nach unten angelenkten Stellung die gewölbte Vertiefung der Fundamentplatte (1) berührt.

2. Unterwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiindamentplatte (I) aus Beton oder Metall besteht.

3. Unterwassertank nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamcntplaite (I) flutbare Auftriebszellen (7) enthält.

4. Unterwassertank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadu; Si gekennzeichnet, daß die mit der Trennmembran (3) versehene Fundamentplatte (1) Winden und Fluteinrichtungen aufweist und mit der Metallkuppel (2) über auf diese Winden aufspulbare Tragglicder (9) derart verbunden ist. daß beim Absenken des schwimmend an die Absenkstelle transportierten Unterwassertanks zunächst die mit der Trennmembran (3) versehene Fundamentplatte (1) an den Traggliedern (9) unter der schwimmenden Metallkuppel (2) hängend durch Abspulen der Tragglieder (9) und gleichzeitiges Betätigen der Fluteinrichtungen absenkbar ist.

5. Unterwassertank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Metallkuppel (2) Entlüftungsventile (8) angeordnet sind.

6. Unterwassertank nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Trennmembran (3) mehrere konzentrische Wellungen aufweist.

7. Unterwassertank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittclabschnitt der elastische verformbaren Membran (3) ein Sumpf (6) angeordnet ist.