DE2725879A1

DE2725879A1 - Verfahren zur handhabung von geraeten auf einem unter wasser liegenden boden, insbesondere zur betaetigung und wartung von schachtkoepfen

Info

Publication number: DE2725879A1
Application number: DE19772725879
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: EMH
Current assignee: EMH
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1977-12-22
Also published as: US4119145A; FR2354282B1; NO150450B; NL7705850A; DE2725879C3; BR7703714A; NO150450C; NO771720L; DE2725879B2; GB1581373A; JPS5319601A; FR2354282A1

Description

Patentanwalt

DlPL-IMG.

HELMUT GÖRTZ

6 Frank'u ι* I on Main 70 Schneckenhofstr. 27 - Tel. 617079

7. Juni 1977

ENTREPRISES D¹EQUIPEMENTs MECANIQUES ET HYDRAULIQUES Ε.Μ.Η._λοο>1 „„_

KJiO*t I I D

Verfahren zur Handhabung von Geräten auf einem unter Wasser liegenden Boden, insbesondere zur Betätigung und Wartung von Schachtköpfen.

Die Erfindung betrifft die Verfahren zur Handhabung von Geräten auf einem unter Wasser liegenden Boden, insbesondere für die Anbringung und die Wartung der Schachtköpfe in Potroleumanlagen (Gas usw.)·

Es sei zunächst daran erinnert, daß man ,insbesondere in derartigen Anlagen, auf dem Meeresboden ruhende Plattformen oder Säulen kennt, insbesondere Gelenksäulen der im besonderen in der französischen Patentschrift Nr. 1 519 891 der Anmelderin beschriebenen Art.

Die Erfindung bezweckt, diese Säulen für neue Anwendungen anzupassen, insbesondere für die Bedienung und die Wartung der in tiefem Wasser gebohrten Schächte.

Bekanntlich hat die Auswertung dieser Schächte die Entwicklung der Technik der Unterwasserköpfe ermöglicht, welche zur Anbringung am Kopf dieser Schächte an ihrer Mündung auf den Meeresboden bestimmt sind, wobei sie gestatten, das Petroleum zu in einiger Entfernung angeordneten Produktionsplattformen oder -säulen zu leiten.

Diese Köpfe erfordern eine Wartung, v/elche bisher von einer halbuntergetauchten Plattform aus vorgenommen wurde. Diese Lösung erforderte ein schwieriges Material, um zu diesen Köpfen von einer derartigen Plattform aus Zugang zu geben, da die Plattform erheblichen Verschiebungen entsprechend den meteorologischen

709851/0992

- Z- 0284 77 B

Bedingungen unterworfen ist, während der Schacht an dem Meeresboden eine feste Lage hat.

Erfindungsgemäß wird zur Wartung und zur Bedienung wenigstens eines Schachtkopfs oder, wie nachstehend angenommen, melxrerer Schachtköpfe, welche auf einer unter Wasser liegenden Basis liegen, an welcher mehrere, z.B. um eine zentrale Achse herum angeordnete Schächte münden, eine Plattform oder eine Säule benutzt, welche auf dieser Basis ruht, wobei sie insbesondere an diese angelenkt ist, und mit Mitteln versehen ist, welche längs dieser Säule die Führung von Hebezeugon für den Snhachtkopf oder die Schachtköpfc und beliebiger anderer, mit diesen zusammenwirkenden Organaibewirken.

Gemäß einer vorteilhaften AusfUhrungsform xieist insbesondere diese Säule Pfosten auf, bei welchen an gewiüsen Wänden Wagen oder dgl. fahren können, welche eine Verbindung zwischen dem Kopf oder dem oberen Deck der Kolonne und der unter Wasser liegenden Ba-Bia herstellen können, wobei außerdem Hebemittel vorgesehen sind, welche die Anbringung der Schachtköpfe an den Öffnungen der Schächte gestatten oder ganz allgemein beliebige Manöver vorzunehmen, welche eine hin- und hergehende Bewegung zwischen dem Deck der Kolonne und dem unter Wasser liegenden Boden oder eine Führung erfordert.

Das Vorhandensein dieser Kolonne stellt gleichzeitig die ständigen Verbindungen zwischen der Plattform und den verschiedenen Zubehörteilen der Schächte oder der Schachtköpfe her, insbesondere die Fernsteuerungen von Ventilen usw.

Da außerdem diese Kolonne ständig vorhanden ist, ermöglicht sie, für die Schiffahrt in der Umgegend der Anlage das Vorhandensein von Schachtköpfen am Fuß der Kolonne kenntlich zu machen, so daß Unfälle vermieden werden, insbesondere das Erfassen der Schachtköpfe durch auf dem Meeresboden geschleppte Schleppnetze.

Gemäß einem Kennzeichen der Erfindung gehen durch das Innere der hohlen Pfosten der Säule die Fernsteuerkabel der Schachtköpfe.

Es werden dann zweckmäßig Mittel vorgesehen, um mit Hilfe von an der Oberfläche durch Winden betätigbare Teile oder dgl. die Anbringung der Fernsteuerkabel bei der Anbringung der Schachtköpfe oder ihr Wiederhochziehen bei einer Auswechslung oder anderen Maß-

709851/0992

- # - 0284 77 B

nahmen an den Köpfen zu ermöglichen, wobei die Kabel an der Oberfläche mit entsprechenden Schaltachränken verbunden sind.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den oberen Teil einer erfindungsgemäßen Betrieb3säule für Petroleumschächte.

Pig. 2 zeigt in kleinerem Maßstab/Siner erfindungsgemässen Ausfuhrung den unteren Toil dieser Säule, welcher an eine Basis angelenkt ist, an welcher mehrere Schächte münden.

Fig. 3 zeigt getrennt in einem halben Querschnitt eine der Gurtungen oder lotrechten Pfeiler der Säule.

Fig. 4 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die gesamte Säule und ein Seil zum Herablassen und Wiederhochziehen eines mit einem Schachtkopf zu verbindaxlen Fernsteuerkabels .

Fig. 5 und 6 zeigen in gleicher Darstellung die gleiche Anordnung (wobei nur ein einziger Pfosten der Säule dargestellt ist) während zweier aufeinanderfolgender Arbeitsachritte beim Herablassen eines Schachtkopfs mit seinem Kabel.

Fig. 7 zeigt in gleicher Darstellung den Beginn eines Vorgangs zum Hochziehen des Kabels und wenigstens des oberen Teils des Schachtkopfs.

Fig. 8 und 9 zeigen zwei aufeinanderfolgende Arbeitsschritte dieses Hochziehens*

Bei dem dargestellten Beispiel sind mehrere Petroleumschächte 1 vorhanden, welche bündig mit einer auf dem Meeresboden ruhenden Basis 2 abschneiden und z.B. um eine zentrale Achse herum angeordnet sind (Fig. 2). Es soll die Fernsteuerung und die Wartung dieser Schächte vorgenommen werden, insbesondere mit Hilfe von Schachtköpfen 3 üblicher Bauart, welche in die Öffnungen 4 der Schächte eingeführt und dort verankert werden.

Hierfür wird eine Gelenkeäule benutzt, d.h. eine Säule, welche im wesentlichen durch lotrechte Gurtungen oder Pfosten 5 gebildet wird und oben an einem Oberbau mit einem oder mehreren Stockwerken 6, 7, 8 endigt, wobei die Säule mit der Basis 2 unten durch ein Universalgelenk oder Kardangelenk 9 (Fig. 1 und 2) verbunden ist. Die Säule ist so ausgebildet, daß sie zur mechanischen Führung

709851/0992

- Λ - 0284 77 B

von Wagen 10 oder dergleichen dienen kann, welche die Schachtköpfe 3 zwischen dem Oberbau 6, 7, 8 und der Basis 2 für ihren Einbau oder Ausbau zum Zwecke der Wartung oder Instandsetzung befördern können.

Die Säule kann außerdem zur Führung beliebiger anderer Handhabungsgeräte oder Werkzeuge oder elektrischer, mechanischer oder hydraulischer Verbinder usw. dienen.

Auf der Zeichnung ist angenommen, daß acht Gurtungen 5 (siehe Fig. 3) vorhanden sind, welche so in Kombination mit entsprechenden Streben 11 eine gewisse Zahl von Seiten abgrenzen, längo welcher oder wenigstens längs gewisser derselben die lotrechte Führung der Wagen oder dgl. erfolgen kann, welche so ausgebildet sind, daß die Schachtköpfe 3 oder andere von ihnen zu tragende Lasten über die entsprechenden Schächte kommen.

Bei der dargestellten Ausführung, uelche z.B. einer Säulenhöhe von größenordnungsmäßig 100 bis 150 m entspricht, beträgt die Innenabmessung D (Fig. 3) der Säule größenordnungsmäßig 10 m, während die Dicke des Querschnitts der rohrförmigen Pfosten größenordnungsmäßig 1 m beträgt. Es können daher in dem Querschnitt dieser Pfosten bequem Führungsmittel für die Wagen 10 ausgebildet werden.

Diese Führungsmittel werden bei der dargestellten Ausführungsform durch Aufnahmeräume 12 gebildet, welche in den Zwischenräumen zwischen den Pfosten ausgebildet sind und die Bewegung von fest mit diesen Wagen verbundenen Fahrgestellen 13 ermöglichen _t deren Räder 14 bei ihrer Fahrt durch Schienen bildende, fest mit den Pfosten verbundene Randleisten 15, 16 (Fig. 3) geführt werden.

Die Säule ist natürlich mit wenigstens einem Hauptschwimmer 17 (Fig. 2) versehen, welcher einen lotrechten Auftrieb bewirkt, welcher die Säule praktisch lotrecht hält, wobei dieser Schwimmer ebenco wie etwaige Hilfsschwimmer innerhalb des von den Pfosten begrenzten Raums eingeschlossen ist, so daß er die Führung der Wagen nicht stört. Die Säule weist ferner in ihrer Mitte einen lotrechten Schacht 18 auf, welcher als Fahrstuhlschacht für eine Taucherglocke für periodische Besichtigungen und die Wartung durch die Taucher dient.

Oben ist unter dem einen Hubschrauberlandeplatz bildenden Deck 6 ein Laufkran 19 mit Handhabungsgeräten 20 vorgesehen, um

709851/0992

-^- 0284 77 B

Frachtstücke an an der Säule anlegenden Hilfobooten aufnehmen zu können.

Unter dem Hubschrauberlandeplatz ist ein Aufenthaltsraum 21 vorgesehen. Die beiden Plattformen 7 und 8 sind mit buliebigen Handhabungsgeräten versehen und weisen die Energiequellen auf.

Mit einer derartigen Anordnung kann man bequem den Einbau und den Ausbau ran Schachtköpfen 3 oder von beliebigen anderen Geräten (Betätigungen von Ventilen oder V/erkzeugen) vornehmen, indem man sie lösbar an Wagen 10 befestigt und diese durch Piaschenzüge oder andere Hebezeuge 22 (Fig. 1) betätigt. Wenn z.B» ein Schachtkopf 3 heruntergelassen werden soll, befestigt man diesen durch lösbare Verriegelungsmittel an einem Wagen 10, welcher an der entsprechenden Seite der Säule mittels des Fahrgestells 13 gleitet, und senkt ihn allmählich zu dem entsprechenden Schacht 1 mit Hilfe des Flaschenzuges 22 ab.

Nach Maßgabe dieser Abwärtsbewegung läßt man wie üblich einen Satz von hohlen Stangen 23 (Fig. 2) herunter, welche mit dem Zopf 3 zusammenwirken sollen. Diese Stangen werden z.B. durch Rohrabschnitte von 10 m Länge gebildet, welche nach Maßgabe der Abwärtsbewegung übereinandergesetzt und miteinander vereinigt werden, wobei diese ebenfalls mit Hilfe anderer Wagen 10 geführt werden, wie in Fig. 2 dargestellt.

Nach Ankunft des den Kopf 3 tragenden Wagens 10 an dem unteren Teil der Säule wird er an einem Anschlag festgehalten. Der Kopf 3 wird dann entriegelt, gegebenenfalls automatisch durch die Wirkung des Anschlags, so daß er seine Abwärtsbewegung fortsetzen und in die Öffnung 4 des entsprechenden Schachtes 1 eintreten kann, wo er durch beliebige bekannte Mittel befestigt wird.

Die gleichen Vorgänge sind für die Entfernung eines Kopfs und sein Hochziehen zu der Plattform vorzusehen.

Jeder Schachtkopf ist wie üblich einem Fernsteuerkabel 24 (Fig· 4 bis 9) zugeordnet, welches gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung zweckmäßig durch das Innere eines der benachbarten Pfosten 5 auf seinem Weg zwischen dem Schaltschrank 25 (Fig. 6) und dem Schachtkopf 3 verläuft, was einen guten Schutz des Kabels ergibt.

Ferner werden zweckmäßig Mittel vorgesehen, um mittels 709851/0992

-/€ - 0284 77 B

eines Seils 26 ο.dgl. die Abwärtsbewegung oder die Aufwärtsbewegung dieses Kabels entsprechend den Arbeitsgängen zur Anbringung oder zum Herausziehen des Kopfs 3 vorzunehmen.

Bei Vorhandensein eines Fernsteuerkabels 24 und eines; Seils 26, welche auf entsprechende Winden 27 bzw. 28 aufgewickelt oder von diesen abgewickelt werden können, geht man z.B. folgendermaßen vor.

Es sei angenommen, daß es sich zuerst darum handelt, einen Kopf 3 unter Benutzung des Seils 26 anzusetzen, welches von seiner Winde 28 kommt und außen bis zu einer am Fuß der Säule angebrachten Seilscheibe 29 verläuft, um innerhalb des benachbarten hohlen Pfostens 5 aufwärtszugehen und das Fernsteuerkabel 24 bei seinem Austritt aus seiner Winde 27 (Fig. 4) zu holen.

Durch Betätigung der beiden Winden 27, 28 in den entsprechenden Richtungen zieht man das Kabel 24 in das Innere des Pfostens 5» um es dann wieder in Richtung auf den oben auf der Plattform befindlichen Kopf 3 aufwärtszuführen. Man stellt die Verbindungen zwischen dem Kabel 24 und dem Kopf 3 her, worauf man das Seil 26 freimacht (Fig. 5).

Hierauf muß der Kopf mit seinem Kabel herabgelassen werden, dessen anderes Ende man durch den Pfosten 5 durch Betätigung der Winde 27 heraufzieht. Wenn alles beendet ist, schließt man das Kabel 24 an den Fernsteuerschrank 25 durch beliebige geeignete Verbindungsmittel an.

Bei dem umgekehrten Vorgang, d.h. beim Heraufziehen des Schachtkopfs für seine Wartung oder einen beliebigen anderen Vorgang, oder wenigstens das Heraufziehen des oberen lösbaren Teils 3* (Fig. 7 bis 9) des Kopfs, geht man in umgekehrter Weise vor, wie dies deutlich aus Fig. 7 bis 9 hervorgeht.

In Fig. 7 wird das Seil 26 von neuem an dem Kabel 24 befestigt, und die Winden werden in Gang gesetzt, um das Kabel mit dem Kopf 3 oder 3« (Fig. 8) hochzuziehen, wobei der Schaltschrank 25 abgeschaltet ist. Wenn der Kopf an der Plattform angekommen ist (Fig. 8), bleibt noch ein Kabelstück 24 übrig, welches hochgezogen werden muß. Hierfür wird das von der Winde 27 bei 30 kommende Kabelstück mit dem Hauptstück verbunden, und nach Lösung des Ganzen von dem Kopf 3₁ bewirkt die Winde 27 die vollständige Aufwicklung des Kabels 24· Gleichzeitig hat natürlich die Winde 28 das Seil

709851/0992

- Τ- 0284 77 B

abgewickelt, welches außerhalb des Pfostens 5 aufwärtsgeht, um vorübergehend bei 31 befestigt zu werden (Fig. 9).

Es kann natürlich auch auf andere Weise vorgegangen werden.

Jedenfalls sieht man, daß die Vorgänge für den Hin- und Hergang des Fernsteuerkabels ohne Eingreifen von Tauchern vorgenommen werden können.

Das Arbeiten der erfindungsgemäßen Bedienungssäule geht ohne weiteres aus den obigen Ausführungen hervor, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu verden braucht. Die erfindungsgemäße Ausbildung weist gegenüber den bereits bekannten derartigen Anordnungen zahlreiche Vorteile auf, insbesondere folgende:

- sie ermöglicht die bequeme Wartung und Überwachung der Schachtköpfe und aller mit diesen zusammenwirkenden Organen;

- sie ermöglicht die Vornahme der Bedienungs- und Wartungsvorgänge unabhängig von den meteorologischen Bedingungen;

- sie ermöglicht einen guten Schutz der Fernsteuerkabel;

- sie ermöglicht ihre Handhabung ohne Handarbeiten am Meeresboden.

709851/0992

'JO -Leerseite

Claims

2725873 0284 77 B PATENTANSPRÜCHE

1. Säule, insbesondere Gelenksäule, deren Basis über einer gewissen Zahl von Bohrschächten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch verschiedene Gurtungen oder Pfosten (5) gebildet wird, deren Seitenwände Führungsschienen (15, 16) für Vagen (10) bilden können, welche Schachtköpfe (3) oder andere zum Zusammenwirken mit den Schachtöffnungen bestimmte Vorrichtungen tragen können.

2. Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagen (10) so ausgebildet sind, daß die Schachtköpfe (3) in der unteren Stellung der Magen über die entoprechenden Öffnungen (4) der Schächte kommen.

3. Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfosten (5) hohl sind und für den Durchtritt von Fernsteuerkabeln (24) für die Schachtköpfe (3) benutzt werden.

4. Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Pfosten (5) Aufnahmeräume aufweisen, in welchen die Führung von mit Rädern oder Rollen (14) versehenen, fest mit den Betätigungswagen (10) versehenen Fahrgestellen erfolgen kann.

5. Säule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung zwischen jedem Schachtkopf (3) undseinem Wagen (10) lösbar ist, und daß Mittel vorgesehen sind, welche beim Herunterlassen, wenn der Wagen in seiner unteren Stellung an einem Anschlag der Öffnung (4) des entsprechenden Schachts gegenüber ankommt, die Entriegelung des Kopfs und die Fortsetzung seiner Abwärtsbewegung bis in seine normale Stellung zur Befestigung an dem Eingang des Schachts ermöglichen.

6. Säule nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Handhabung eines jeden Fernsteuerkabels der Schachtköpfe einerseits eine erste Winde (27), von welcher sich ein derartiges Zabel abwickeln kann, und andererseits eine zweite V/inde (28) aufweist, von welcher sich ein Seil (26) abwickeln kann, welches an einem Ende des Kabels befestigt werden kann, wobei die Betätigung dieser Winden je nach ihrer Betäti^ungsrichtung die Abwärtsbewegung oder die Aufwärtsbewegung des Kabels bewirkt, wobei dieses vorzugsweise innerhalb des entsprechenden hohlen Pfostens (5) verläuft, wobei das Ganze mit einem Fernsteuerschrak (25) kombiniert

709851/0992 ORIGINAL INSPECTED

- 4 - 0284 77 B

ist, an welchen das Kabel nach Belieben angeschlossen oder abgetrennt werden kann (Fig. 4 bis 9)·

709851/0992