DE2632813C3

DE2632813C3 - Schwimmkörper zur Lagerung von Gütern mit einer Einrichtung zur Verminderung des Stampfens, Rollens oder Tauchens

Info

Publication number: DE2632813C3
Application number: DE2632813A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1976-07-21
Filing date: 1976-07-21
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2632813A1; FR2359023B1; NO147591B; NO147591C; DE2632813B2; NO772571L; FR2359023A1; US4155323A; JPS5326097A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper zur LagLI UlIg VlSIl VJUlCl II, UC^I VLIaIIIVVIl 131 UIIU WlIIV.

Einrichtung zur Verminderung des Stampfens, Rollens oder Tauchens aufweist, welche aus einem unten offenen, durch seitliche Wände und den Schwimmkörperboden begrenzten wassergefüllten Raum besteht.

Für den Einsatz von Schwimmkörpern zur Lagerung von Gütern im offenen Meer, insbesondere bei der Erschließung und Ausbeutung von Erdölfeldern in Offshore-Gebieten, ist eine ruhige Schwimmlage Grundvoraussetzung. An der Wasseroberfläche ίο schwimmende Schwimmkörper sind den schwingungserregenden Kräften des Wellengangs voll ausgesetzt; »ie werden dadurch ihrerseits zu Schwingungen angeregt, welche für die auf der Plattform angebrachten Anlagen ungünstig sind. Besondere Nachteile entstehen dann, wenn die Frequenz der erregenden Schwingungen in der Größenordnung der Eigenfrequenz des Schwimmkörpers liegt, so daß Resonanzerscheinungen auftreten können.

Ein Schwimmkörper der eingangs genannten Art, der zur Lagerung von Rohöl, Flüssiggas oder dgl. dient, ist aus der DE-OS 24 61 462 bekannt. Er besteht aus einem wulstartigen Rotationskörper aus Stahlbeton oder Spannbeton mit vertikaler Achse, der eine flache, kreisringförmige Schale aufweist, die mit einer im wesentlichen ebenen Deckplatte zu einer monolithisch wirkenden Einheit verbunden ist. Auf der Oberfläche diese Schwimmkörpers können verschiedene Aufbauten und Betriebseinrichtungen, z. B. zur Ausbeutung von Erdgaslagern vorgesehen sein.

Von einem Badefloß ist es bekannt, zur Verminderung der Krängung bei einseitiger Belastung und Verminderung der Rückstoßbewegung beim Abspringen von Schwimmern an der Unterseite des Floßkörpers durch eine umlaufende Schürze eine nach unten offene ω Kammer zu bilden (US-PS 28 58 790). Diese Kammer steht über eine zentrale Bohrung mit der Außenluft in Verbindung, so daß sie stets mit Wasser gefüllt ist. Bei einseitiger Belastung des Floßes wirkt das Gewicht der infolge eintretender Krängung an der gegenüberliegenden Seite über den Wasserspiegel hinausgehobenen Wassermenge als Gegengewicht, so daß die Krängung entsprechend geringer ist als bei einem Floß ohne diese Kammer.

Schließlich ist noch ein schwimmender Stützpunkt für Flugzeuge und Schiffe in der Mitte des Ozeans bekannt (US-PS 13 41 677). Dieser Stützpunkt besteht aus einem kreisrunden Schwimmkörper aus Stahlbeton, der an der Unterseite ebenfalls eine aus einer vertikalen umlaufenden Schürze gebildete, nach unten offene Kammer aufweist, die mit Wasser gefüllt ist Die eingeschlossene Wassermenge soll das Gewicht des Schwimmkörpers vergrößern und dessen Bewegungen in Wind und Wellengang vermindern.

Je größer diese Kammern unterhalb der Schwimmkörper werden, desto größer wird auch die Gefahr, daß die darin eingeschlossenen Wassermassen ihrerseits Bewegungen ausführen und die beabsichtigte Wirkung verloren geht

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um etwaige Bewegungen der eingeschlossenen Wassermassen in den Kammern des Schwimmkörpers zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Raum aus einer Vielzahl von Kammern besteht die durch die äußere seitliche Wand, radiale Zwischenwände und eine parallel zur äußeren Wand angeordnete innere Wand LsCgrcnzi siuu.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung wird im wesentlichen darin gesehen, daß durch die Aufteilung des wassergefüllten Raumes in eine Vielzahl von Kammern, die in erster Linie im äußeren Bereich des Schwimmkörpers angeordnet sind, eine Ausgleichsbewegung der eingeschlossenen Wassermassen mit Sicherheit vermieden wird. Zugleich ergibt sich durch die Wände, welche diese Kammern bilden, nämlich durch an deren Kanten entstehende Wirbel, ein vorzüglicher Dämpfungseffekt, und zwar sowohl für die Roll- und Stampfschwingungen, als auch für die Tauchschwingungen.

Neben dem günstigen Einfluß auf das Verhalten des Schwimmkörpers gegenüber Schwingungen ergeben sich auch Vorteile für seine Herstellung. Die im Betriebszustand mit Wasser gefüllten Kammern können für den Bauzustand mit Luft gefüllt werden, so daß diese Bereiche voll als Auftriebskörper verwendet werden können. Dadurch erfährt der Schwimmkörper einen deutlich verringerten Tiefgang, so daß seine Herstellung auch in Ufernähe, also bei geringen Wassertiefen, möglich ist. Durch späteres öffnen der verschließbaren öffnungen der einzelnen Kammern können diese für den Betriebszustand geflutet werden.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Schwimmkörper in Form eines geschlossenen Rohrrings,

F i g. 2 eine Ansicht des Schwimmkörpers gemäß F i g. 1 von unten,

F i g. 3 eine Ansicht eines im Grundriß rechteckigen Schwimmkörpers von unten,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3 und

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 3.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schwimmkörper in Form eines aus Stahlbeton oder Spannbeton bestehenden .Behälters dargestellt Der Behälter kann zur Lagerung von Rohöl, Flüssiggas oder dgL verwendet werden. Er ist durch Ankerseile lO an Blöcken U verankert, die auf den Meeresgrund 12 abgesenkt sind. Eine Rohrleitung 13 führt z. B. zu Bohrungen im Meeresboden.

Der Schwimmkörper 1 selbst stellt einen als Rohrring ausgebildeten Rotationskörper mit vertikaler Achse dar. Er besteht aus einer schalenartigen, vorzugsweise nach einer Hafoellipse gekrümmten Bodenplatte 2 und einer entgegengesetzt gekrümmten Deckplatte 3. Die zentrale Öffnung des Rohrrings ist durch eine Kuppel 4 überdeckt. Radiale Rippen 5 dienen der Aussteifung und ggf. der Auflagerung einer — nicht dargestellten — ebenen Deckplatte, wenn der Schwimmkörper 1 gleichzeitig als Plattform für eine Bohrinsel oder zum Aufbau einer Verflüssigungsanlage verwendet werden solL

Der Rohrring 1 ist von einer äußeren zylindrischen Wand 6 umgeben, die über den Wasserspiegel hinaus und unter den Wasserspiegel hinunter reicht Unterhalb des Bodens 2 sind durch radiale Zwischenwände 7, die von der zylindrischen Wand 6 ausgehen und bis zum unteren Scheitelpunkt der Bodenschale 2 reichen, Kammern 8 gebildet, die, wie auch die Kammer 9 im zentralen Bereich des Rohrrings 1 mit Wasser gefüllt sind. Die Tiefe der äußeren Wand 6 kann auf die zu aktivierenden Massenkräfte abgestimmt werden. Wenn sie bis unter den unteren Scheitelpunkt der Bodenschale 2 herunter reicht, ist eine weitere ringförmige inner?. Wand 14 erforderlich, um die Kammern 8 und 9 voneinander abzugrenzen.

Um eine Wasserfüllung der Kammern 8 bzw. 9 zu erreichen, sind in deren Wänden nicht dargestellte ventilartige Offnungen zur Luftseite hin vorgesehen, durch welche die von der Herstellung des Behälters her eingeschlossene Luft entweichen kann. Diese öffnungen sind im Betriebszustand des Schwimmkörpers geschlossen.

Im Betriebszustand des Schwimmkörpers werden bei Wellenbewegungen die in den Räumen 8 und 9 eingeschlossenen Wassermassen durch den atmosphärischen Luftdruck darin gehalten; sie gehen so voll in die Massenträgheitskräfte des Schwimmkörpers ein. Zugleich wird durch die inneren Wände 7 und 14 eine Bewegung der eingeschlossenen Wassermassen unterhalb des Schwimmkörpers behindert Wenn Bewegungen auftreten, entstehen vor allem an den Unterkanten der radialen Zwischenwände 6,7 und der inneren Wand 14 Wirbel, die diese Bewegungen wirksam dämpfen. Versuche haben ergeben, daß das Schwingungsverhalten des Schwimmkörpers demjenigen von Halbtauehern in weiten Bereichen zumindest gleichwertig ist, während die herstellungsmäßigen und betrieblichen Vorteile, z. B. hinsichtlich Schwimmstabilität und Kentersicherheit eindeutig überwiegen.

In den Fig.3 bis 5 ist ein weiterer im Grundriß

rechteckiger Schwimmkörper dargestellt der im Prinzip die gleichen vorteilhaften Wirkungen hat

Der Schwimmkörper 15 besteht aus einer Bodenplatte 16, einer Deckplatte 17, Stirnwänden 18 und Längswänden 19. Der Schwimmkörper 15 ist durch Ankerseile 10 und Blöcke 11 in gleicher Weise am Meeresboden verankert wie der Schwimmkörper nach den F i g. 1 und 2. Auch hier kann im zentralen Bereich des Schwimmkörpers 15 eine Rohrleitung 13 hochgeführt werden.

Die senkrechten äußeren Wände 18 und 19 des Schwimmkörpers 15 sind unter die Bodenplatte 16 verlängert und durch innere Wände 21 und 22 sowie radiale Zwischenwände 23 ergänzt Auf diese Weise entstehen unterhalb der Bodenplatte 16 Kammern 20 und 24, in denen die eingedrungenen Wassermassen in gleicher Weise gehalten werden wie in den Kammern 8 und 9 des Schwimmkörpers nach den F i g. 1 und 2.

Durch die äußeren Wände 18 und 19 sowie die inneren Wände 21 und 22 und die radialen Zwischenwände 23 sind im eigentlichen Behältelteil des Schwimmkörpers 15 Räume 26 begrenzt, die in beliebiger Weise genutzt werden können. Der Schwimmkörper hat eine ebene Deckfläche, auf der beispielsweise eine Verflüssigungsanlage für Erdgas oder dgl. aufgebaut sein kann. Der Schwimmkörper kann auch mit Kaianlagen versehen sein, an denen Tankschiffe anlegen können. Es können auch übliche Übergabeeinrichtungen zum Löschen einer Ladung vorgesehen sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwimmkörper zur Lagerung von Gütern, der verankert ist und eine Einrichtung zur Verminderung des Stampfens, Rollens oder Tauchens aufweist, welche aus einem unten offenen, durch seitliche Wände und den Schwimmkörperboden begrenzten wassergefüllten Raum besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum aus einer Vielzahl von Kammern besteht, die durch die äußere seitliche Wand (6 bzw. 18,19), radiale Zwischenwände (7 bzw. 23) und eine parallel zur äußeren Wand angeordnete innere Wand (14 bzw. 21,22) begrenzt sind.

2. Schwimmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kammern (8, 9 bzw. 20, 24) mindestens eine zur Luftseite hin luftdicht verschließbare öffnung aufweist

3. Schwimmkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterteilung der Kammern (8,9 bzw. 20,24) eine weitere parallel zur äußeren Wand (6 bzw. 18, 19) verlaufende innere Wand (14 bzw. 21,22) vorgesehen ist

4. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper aus Stahlbeton oder Spannbeton besteht