DE69205823T2

DE69205823T2 - Öltransport.

Info

Publication number: DE69205823T2
Application number: DE69205823T
Authority: DE
Inventors: Reidar Wasenius
Original assignee: Den Norske Stats Oljeselskap AS
Current assignee: Altera Norway AS
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2012-01-18
Also published as: ATE129678T1; DK0571409T3; JPH06504507A; KR930703179A; ES2081095T3; FI933261A; AU658393B2; AU1188092A; US5398629A; FI933261A0; NO911453D0; JP2769646B2; EP0571409A1; NO179784B; NO179784C; RU2103197C1; GR3017976T3; WO1992012893A1; KR100219346B1; NO932589D0

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beladung und zur Entladung von Tankern für den Transport von Rohöl/Petroleum-Produkten, was im folgenden Öl genannt werden wird, ein Verfahren zum Öltransport in Tankern, genauso wie eine Rohr- und Ventilanordnung bei Tankern für die Anwendung dieser Verfahren.

Stand der Technik

Der Öltransport mit Tankern besteht im wesentlichen aus vier Betriebsvorgängen; Beladung des Öls in die Ladetanks an der Versorgungsstation, Transport des Öls von der Versorgungsstation ans Ziel, Entladung des Öls aus den Ladetanks des Tankers am Ziel und der Ballastfahrt, d.h. einer Fahrt, bei der der Tanker kein Öl transportiert, vom Ziel zurück zur Versorgungsstat ion.
Die heutigen Verfahren zur Beladung und zur Entladung von Öl können zu Ölverlusten und beträchtlichen Umweltbelastungen führen, die darauf zurückgehen, daß einiges Öl sich zu Gas umwandelt, welches daraufhin in die Atmosphäre ausgetrieben wird. Beim Beginn der Beladung des Öls in die Ladetanks des Tankers wird das Öl mit hohem Druck in Tanks mit niedrigem Druck eingeführt. In diesen Tanks liegen vor der Beladung üblicherweise Gase mit einem niedrigen Druck und niedrigen Kohlenwasserstoffkonzentrationen, die im folgenden CH-Konzentrationen genannt werden, vor, und das Öl wird demgemäß beginnen, Gas zu entwickeln, um eine Kombination von Druck und CH-Konzentration zu erreichen, die bei der derzeitigen Öltemperatur zur Sättigung führt.
Bei der Entladung des Öls aus den Ladetanks wird das Öl die Tanks mittels Pumpen durch am Boden der Tanks vorgesehene Rohre verlassen. Dies führt zu Ölbewegungen und weiter dazu, daß der Leerraum sich vergrößert und der Druck oberhalb des Öls kleiner wird. Entsprechend wird das Öl CH-Gas freigeben, bis der Sättigungsdruck erreicht ist. Falls der Druck unter einen bestimmten Wert fällt, werden Ventile an der Spitze der Tanks sich öffnen und Inertgas oder Luft wird zugeführt. Hiernach ist über dem Öl eine Gasmischung mit einem niedrigen Druck vorhanden. Diese Wechselwirkung zwischen Druckabfall, Entgasung des Öls und Einführung von Inertgas oder Luft setzt sich während des gesamten Entladevorgangs fort, und bei Beendigung der Entladung können vergleichsweise große Mengen CH-Gas in die Tankatmosphäre freigegeben worden sein. Die aktuelle Menge hängt von den Dampfcharakteristika des Öls und dem Sättigungsdruck des Ölgases bei der vorliegenden Temperatur ab.
Das US-Patent 4 233 922 offenbart ein Verfahren zur Beladung oder Entladung eines Tankers, welches zu einer verringerten Freigabe von Kohlenwasserstoffdämpfen an die externe Atmosphäre in bewohnten Gegenden führt. Während der Entladung werden die gerade entladenen Tanks des Tankers mit Gas gefüllt, das aus dem gerade sich füllenden Tank an Land entfernt wird. Während der Beladung wird Gas aus den Tanks des Tankers zu den Landtanks oder anderen Abteilen des Tankers gefördert. Das entfernte Gas kann einer Rückgewinnung zugeführt oder draußen auf See abgelassen werden.
Die Entgasung von Öl kann auch während der Transportfahrt ein Problem sein. Wegen der möglichen Ölexpansion während des Transports werden die Ladetanks normalerweise bis zu 98 % der Ladekapazität beladen. Während des Transports werden die Bewegungen des Tankers auf das Öl übertragen. Die kontinuierlichen Bewegungen an der Oberfläche des Öls zusammen mit Druckschwankungen im mit Gas gefüllten Leerraum führen dazu, daß das Ol konstant Gas an die Außenluft außerhalb des Tankers abgibt, was darauf zurückgeht, daß der Gasdruck größer ist als der eingestellte Druck der Druck/Saug- Ventile, die normalerweise an der Spitze der Tanks angeordnet sind.
Größere, aufgrund von Aufgrundlaufen des Tankers entstehende Ölaustritte sind ein anderes Problem bei der Transportfahrt. Vor dem Aufgrundlaufen eines vollständig beladenen Tankers wird der Druck an der Innenseite des Tankbodens größer sein als der Druck von außen her; es besteht eine hydrostatische Druckdifferenz. Beim Aufgrundlaufen wird im Tankerboden ein Riß gebildet, der dazu führt, daß Öl aus dem Tanker ausläuft, bis der Druck an der Innenseite des Bodens dem Druck an der Außenseite entspricht; dann ist am Boden ein hydrostatisches Gleichgewicht entstanden. Dieses Gleichgewicht wird entstanden sein, wenn die Oberfläche des Öls auf ein Niveau gefallen ist, welches der hydrostatischen Druckdifferenz entspricht, die vor dem Aufgrundlaufen am Tankerboden vorliegt, plus dem äußeren Druckabfall, der darauf zurückgeht, daß der Tiefgang des Tankers sich verringert, wenn Öl aus den Ladetanks ausläuft. Falls der gasgefüllte Leerraum mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird ein annäherndes Gleichgewicht über der Ladungsoberfläche vorhanden sein, wenn das hydrostatische Gleichgewicht am Boden des Tankers installiert ist, und ein maximaler Ölaustritt ist erzielt. Der Ölaustritt kann jedoch reduziert werden, indem die Verringerung des Flüssigkeitsspiegels im Tank verwendet wird, um einen Unterdruck zwischen der Oberfläche der Flüssigkeit und dem Deckel des Tanks zu schaffen. Der Unterdruck, der auf diese Art und Weise geschaffen werden kann, wird begrenzt durch die Auslegung des Tanks und die Dampfcharakteristika des Öls. Die Expansion der Mischung aus inertem Gas und CH-Gas oberhalb der Ladungsoberfläche kann aus den Zustandsgleichungen für ideale Gase berechnet werden, die voraussetzen, daß das Produkt aus Druck und Volumen konstant ist. Für diese Gasmischung wird angenommen, daß dies annähernd gültig ist.
Falls das Volumen des und der Druck in dem Leerraum als V bzw. p bezeichnet werden, ergibt sich die Volumenänderung Delta V zu Delta V = V&sub1; - V&sub0; = (P&sub0;/P&sub1;) x - V&sub0; = P&sub0;/P&sub1; - 1) x V&sub0;.
Unter der Annahme, daß das Unterdruckverfahren verwendet wird, ist ersichtlich, daß das Volumen Delta V des Öls, das aus dem Tank ausgetrieben wird, ansteigt, wenn die Größe des Gasvolumens V&sub0;, das oberhalb des Tanks vor der Entladung vorhanden ist, sich vergrößert. Mit Tankvolumina von 50 000 m³ und einem Beladungsgrad von 98 % ist das Volumen V beträchtlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Probleme in Verbindung mit der Beladung, der Entladung und dem Transport von Öl in Tankern zu lösen.

Die Erfindung

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Entladung eines Tankers für den Öltransport, wobei der Tanker Ladetanks und Rückstand/Lade-Tanks (S/C-Tanks) aufweist, wobei die Tanks jeweils eine Tankluke mit einem Steigrohr und Druck/Saug- Ventilen an der Spitze der Tanks aufweisen, wobei der Tanker des weiteren ein erstes Rohrnetz für Inertgas, welches mit den Tanks durch Ventile in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz aufweist, wobei das Öl vor der Entladung in einem oder mehreren der Tanks vorhanden ist und während der Entladung einen oder mehrere Tanks gleichzeitig an deren Boden verläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung eines ersten Tanks durchgeführt wird, während gleichzeitig eine Atmosphäre aus im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltendem Gas im Tank aufrecht erhalten wird, woraufhin ein zweiter Tank entladen wird, während das gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltende Gas aus dem ersten Tank in den zweiten Tank oberhalb des Öls gefördert wird.
Die Erfindung schafft des weiteren ein Verfahren zur Beladung eines Tankers für den Öltransport, wobei der Tanker Ladetanks und Rückstand/Lade-Tanks (S/C-Tanks) aufweist, wobei die Tanks jeweils eine Tankluke mit einem Steigrohr und Druck/Saug-Ventilen an der Spitze der Tanks aufweisen, wobei der Tanker des weiteren ein erstes Rohrnetz für Inertgas, welches durch Ventile mit den Tanks in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz aufweist, wobei das Öl während der Beladung am Boden der Ladetanks in dieselben gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung eines ersten Tanks durchgeführt wird, während gleichzeitig die Oberfläche des Öls in dem Tank in Kontakt mit einer Atmosphäre aus im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltendem Gas gehalten wird, wobei das gesattigten Kohlenwasserstoff enthaltende Gas aus dem Tank zu dem Boden eines zweiten Tanks, der danach beladen werden soll, gefördert wird.
Erfindungsgemäß werden die mit bekannten Verfahren zur Beladung und Entladung einhergehenden Nachteile vermieden, indem zu der Zeit, zu der es entladen oder beladen wird, in Kontakt mit einem im wesentlichen gesättigten CH-Gas gehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das CH-Gas, das während der Beladung oder Entladung freigegeben wird, mit dem Zweck gespeichert wird, daß es aufeinanderfolgend bei einer weiteren erfindungsgemäßen Beladung oder Entladung verwendet wird.
Die Erfindung schafft des weiteren eine Rohr- und Ventilanordnung für einen Tanker für den Öltransport, wobei der Tanker zwei Ladetanks und Rückstand/Lade-Tanks (S/C-Tanks) aufweist, wobei die Tanks jeweils einen Tankboden, ein Tankdeck und eine Tankluke mit einem Steigrohr und Druck/Saug-Ventilen an der Spitze der Tanks aufweisen, wobei der Tanker des weiteren ein erstes Rohrnetz für Inertgas, welches mit den Tanks durch Ventile in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Rohrabzweiger vorgesehen ist, der durch Rohre mit den Tanks in Verbindung steht, wobei die Rohre nahe dem Boden der Tanks enden und mit Ventilen versehen sind, daß die Steigrohre mit den Ventilen sich in den Rohrabzweiger erstrecken, und daß zusätzlich Ventile zur Steuerung einer Verbindung zwischen dem Rohrabzweiger und dem Rohrnetz für Inertgas vorgesehen sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Tanks vollständig geladen, so daß das Öl bis in die Tankluken und Steigrohre an der Spitze der Tanks eingefüllt wird. Auf diese Weise wird oberhalb der Ladung ein Gasvolumen erreicht, das vor einem möglichen Aufgrundlaufen nahezu Null beträgt, was zu dem erforderlichen Unterdruck oberhalb der Ladung führt, um ein hydrostatisches Gleichgewicht bei einem minimalen Ladungsaustritt zu installieren.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Figuren 1a und 1b stellen einen Vertikal- bzw. einen Horizontalschnitt des Tankers dar.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leitungs- und Ventilanordnung eines Tankers.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung des Inhalts in einem Abschnitt des Tankers nach einer Tanksäuberung.
Die Figuren 4a und 4b sind schematische Darstellungen des Inhalts in einem Abschnitt des Tankers in zwei unterschiedlichen Entladungsstufen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figuren 5a und 5b sind schematische Darstellungen des Inhalts in einem Abschnitt des Tankers in zwei unterschiedlichen Entladungsstufen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figuren 6a und 6b sind schematische Darstellungen des Inhalts in einem Abschnitt des Tankers in zwei unterschiedlichen Beladungsstufen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figuren 7a, 7b und 7c sind schematische Darstellungen des Inhalts in einem Abschnitt des Tankers in drei unterschiedlichen Beladungsstufen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 8 ist ein Vertikalschnitt des Tankers mit einer Rohrund Ventilanordnung gemäß der Erfindung längs der Linie I - I in Figur 1b.
Die Figuren 9a und 9b stellen einen Vertikalschnitt von Abschnitten eines alternativen Ausführungsbeispiels der Rohrund Ventilanordnung dar.

Beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Figur 1b ist ein Horizontalschnitt eines Tankers 1 mit Ladetanks 2, Ballasttanks 3 und Rückstand/Lade-Tanks (S/C-Tanks) 4. Die Ballasttanks 3 sind während der Ballastfahrten mit Ballast gefüllt und während der Transportfahrten leer. Die S/C-Tanks 4 enthalten während der Transportfahrten Ladung, und die S/C-Tanks 4 werden, falls nach der Entladung eine Tankreinigung mit Wasser durchgeführt wird, während der Ballastfahrt eine Mischung aus Öl und Wasser enthalten. Die Länge 5 zeigt die gesamte Länge der Ladesektion.
Figur 2 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Rohr- und Ventilanordnung gemäß der Erfindung, die oberhalb des Decks 25 des Tankers 1 angeordnet ist und die einen Rohrabzweiger 6 aufweist, der über ein Rohr 16 mit einem Ventil 15 an ein konventionelles Standardrohrnetz 8 für Inertgas angeschlossen ist. In Abhängigkeit von der Voreinstellung der Ventile 15 kann Gas zwischen dem Rohrabzweiger 6 und dem Rohrnetz 8 für Inertgas zwanglos strömen. Der Rohrabzweiger 6 steht durch das Rohr 7 mit einem Ventil 14 mit den Ladetanks 2a, 2b und den Rückstandtanks 4 in Verbindung; es ist klar, daß, falls sich die Ventile 14 in ihrer offenen Stellung befinden, der Rohrabzweiger 6 und die Leitungen 7 eine offene Verbindung zwischen den Ladetanks 2a, 2b und den Rückstandtanks 4 bilden.
Die Ladetanks 2a, 2b und die Rückstandtanks 4 haben jeweils ihre eigene Tankluke 10, die mittels Steigleitungen 11 mit zugeordneten Druck/Saug-Ventilen 12P, 12V bzw. dem Ventil 13 mit dem Rohrabzweiger 6 und dem Rohrnetz 8 für Inertgas in Verbindung stehen. Die Ventile 12P, 12V können entweder zwangsweise in ihre geöffnete oder geschlossene Stellung gesteuert werden, oder sie können so abgestimmt werden, daß sie bei einem bestimmten Unterdruck Gas durch das Ventil 12V in die Tanks 2a, 2b, 4 strömen lassen und bei einem bestimmten Überdruck Gas durch das Ventil 12P aus den Tanks 2a, 2b, 4 ausströmen lassen. Die erzwungene Steuerung kann entweder manuell oder automatisch sein.
Die Größe des Unter- oder Überdrucks wird durch die Lasten beschränkt, für die das Deck 25 ausgelegt ist. Das Ventil 13 kann entweder zwangsweise in Offen- oder Schließstellung gesteuert werden, oder es kann so voreingestellt werden, daß es durch den Druck in den Tanks 2a, 2b, 4 zusammen mit einem Sensor, der die Konzentration von CH-Gasen in den Tanks überwacht, gesteuert wird. Im letzteren Fall wird das Ventil öffnen, wenn der Druck in dem Tank einen vorgegebenen Wert übersteigt, vorzugsweise denselben Wert wie der Öffnungsdruck der Ventile 12P, vorausgesetzt, daß die Konzentration der CH-Gase unterhalb eines bestimmten Niveaus liegt. Falls die Konzentration des CH-Gases dieses Niveau übersteigt, wird sich das Ventil 13 schließen. Die Ventile 14, 15, 17 und 18 können zwangsweise entweder in die geöffnete oder die geschlossene Stellung gesteuert werden. Falls erforderlich, kann das CH-Gas aus den Tanks 2a, 2b, 4 über Ventile und Rohre 21 zu einer nicht dargestellten Rückgewinnungsanlage gefördert werden. Die Ventile 19 und 20 können zwangsweise in ihre geöffnete oder geschlossene Stellung gesteuert werden, und sie steuern den Gasstrom aus der Rohr- und Ventilanordnung zu den Ballasttanks 3 bzw. zur Atmosphäre. Zusätzliche Ventile 23, die eine Verbindung zu einem Rohrnetz 9, das sich hinunter in die S/C-Tanks 4 erstreckt, schaffen, sind oberhalb der Tanks angeordnet, und das Rohrnetz 9 ist mit einer Pumpe 22 in den S/C-Tanks 4 verbunden, um Öl aus den S/C- Tanks 4 zu den Ladetanks 2a, 2b zu fördern.
Die Figuren 3 bis 7 stellen den Inhalt in der Rohr- und Ventilanordnung und den Tanks 2a, 2b, 4 in Figur 2 in unterschiedlichen Entladungs- und Beladungsstufen dar. Aus Vereinfachungsgründen sind diese Figuren nicht mit Referenzzeichen versehen und müssen daher im Zusammenhang mit Figur 2 im Rest der Beschreibung betrachtet werden.
Figur 8 ist ein Vertikalschnitt des Tankers längs der Linie I - I in Figur 1. Aus Vereinfachungsgründen sind nur Teile der Rohr- und Ventilanordnung enthalten, und aus demselben Grund sind die Druck/Saug-Ventile 12P, 12V als ein Ventil 12P/V dargestellt. Die drei Ladetanks 2 haben jeweils am Oberabschnitt der Tanks ihre eigene Luke 10. Die Figur zeigt des weiteren eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohr- und Ventilanordnung, bei der der Rohrabzweiger 3 zueinander parallele Rohre hat, die in Querrichtung mittels Verbindungsrohren miteinander verbunden sind. Die Steigrohre 11 erstrecken sich in den Rohrabzweiger 6, wobei die Verbindung zwischen dem Steigrohr 11 und dem Rohrabzweiger 6 mittels der Ventile 12P, 12V gesteuert wird. Der Tiefgang 28 des Tankers, das Beladungsniveau 29 gemäß bekannter Verfahren, die Tankhöhe 30, das Beladungsniveau 31 gemäß der Erfindung und die Breite 32 des mittleren Ladetanks 2 wird in die folgenden Berechnungen einbezogen, die die Vorteile im Zusammenhang mit den Ausströmungsverminderungen darstellen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erreicht werden.
Die Figuren 9a und 9b stellen Teile eines alternativen Ausführungsbeispiels der Rohr- und Ventilanordnung dar. Hierbei sind die Ladetanks 2 mit einem Zwischendeck 34 bekannter Bauart versehen, und auf diese Weise sind die Tanks zur Ausgestaltung zweier Tanks geteilt. Somit hat jeder der Ladetanks daher zwei Steigrohre 11 mit zugeordneten Druck/Saug- Ventilen 12P, 12V; ein Steigrohr 11 erstreckt sich von der Luke 10 in den Rohrabzweiger 6, während das andere Steigrohr 11 sich aus dem unteren Teil des Tanks 2 in den Rohrabzweiger 6 erstreckt. Die Verbindung zwischen dem unteren und dem oberen Teil des Tanks 2 wird durch die Ventile 33 gesteuert. Aus Vereinfachungsgründen werden nur die von den in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verschiedenen Teile in den Figuren 9a und 9b dargestellt, und aus demselben Grund werden die Druck/Saug-Ventile 12P, 12V als ein Ventil 12P/V gezeigt.
In der folgenden Beschreibung werden die Buchstaben a, b oder c an einige der Referenzzeichen angefügt. Diese Buchstaben beziehen sich auf die Tanks 2a, 2b bzw. 4.
Sofern die Ladetanks Rohöl enthalten, wird das Entladungsverfahren normalerweise den Verfahrensschritt einer anfänglichen Durchführung einer Tankreinigung durch Verwendung des transportierten Öls als Reinigungsmittel enthalten. Diese Art der Tankreinigung, die auch Rohölwaschung genannt wird, kann für einen beispielsweise aus zwei Ladetanks je Entladung bestehenden Satz durchgeführt werden, und sie kann durchgeführt werden, wie im folgenden beschrieben:
Zuerst wird die Entladung derartiger S/C-Tanks 4 und Ladetanks 2a eingeleitet, die mittels Öl gereinigt werden sollen. Die Ladung in den Ladetanks wird teilweise entfernt, und auf diese Weise kann die Tankreinigung oben in diesen Tanks gestartet werden. Die S/C-Tanks 4 sind mit nicht dargestellten Mitteln zur Erhitzung des Öls versehen, und erhitztes Öl aus den S/C-Tanks 4 wird durch nicht dargestellte Spülungsanordnungen in die Ladetanks 2 ausgelassen. Die Aufheizung des Öls vergrößert die Reinigungswirkung. Während der Reinigung ist die Tankatmosphäre in den Ladetanks 2 mit CH-Gas zur selben Zeit gesättigt, wenn die Temperatur des Öls in den S/C-Tanks 4 ausreichend hoch gehalten wird, so daß die Gasatmosphäre in diesen Tanks einen Überdruck im Vergleich zum äußeren Atmosphärendruck aufweist. Während dieses gesamten Verfahrens wird CH-Gas gebildet, da bei der Reinigung des Tanks mittels des Öls zur gleichen Zeit das Volumen oberhalb der Ladungsoberfläche in den Tanks 2a, 4 zunimmt. Wenn die Tankreinigung beendet ist, sind die Ladetanks 2a gerade gereinigt und die S/C-Tanks 4 werden kein Öl mehr enthalten, und diese Tanks werden, zusammen mit dem Rohrabzweiger 6, mit gesättigtem CH-Gas mit einer marginalen Zumischung inerten Gases gefüllt sein, wie es in Figur 3 dargestellt ist.
Bezugnehmend auf die Tanksituation nach Reinigung der Tanks, siehe Figur 3, wird ein zweiter Satz Tanks gemäß der Erfindung zur gleichen Zeit entladen, wenn gesättigtes CH-Gas oberhalb der Ladung in diese Tanks eingebracht wird. Die Ventile 14a sind nunmehr geöffnet, so daß bei Öffnung der Ventile l2bP eine offene Verbindung zwischen den Ladetanks 2a und den Ladetanks 2b über den Rohrabzweiger 6 besteht. Die Ventile 13a sind offen, und wenn die Tanks 2b entladen werden, wird das inerte Gas, das von der Inertgasanordnung (nicht dargestellt) des Tankers über das Rohrnetz 8, die offenen Ventile 13a und die Luken 10a in die Ladetanks 2a eingeleitet wird, gesattigtes CH-Gas durch die Rohre 7a und den Rohrabzweiger 6 in den sich vergrößernden nicht von Ladung ausgefüllten Raum in den Ladetanks 2b drücken. Die Figuren 4a und 4b stellen die Situation bei gerade eingeleiteter bzw. beendeter Entladung der Tanks 2b dar. Darauffolgend werden die verbleibenden Tanksätze entsprechend dem Verfahren bei der Entladung der Ladetanks 2b aufeinanderfolgend entladen. Wenn der gesamte Tanker entladen ist, werden der Tanksatz 2, der zum Ende des Verfahrens entladen wurde, und die S/C-Tanks 4 mit gesättigtem CH-Gas mit einer marginalen Zumischung inerten Gases gefüllt sein, wohingegen die übrigen Ladetanksätze 2 mit inertem Gas mit einer marginalen Zumischung von CH-Gas gefüllt sein werden.
Bezugnehmend auf die Tanksituation nach der Reinigung der Tanks, siehe Figur 3, wird ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Entladung von Öl erläutert. Unter der Annahme, daß die Ladetanks bis zu einem Niveau geringfügig unterhalb 100 % der Tankhöhe, vorzugsweise 98 %, beladen sind, wie es in Figur 3 vorgeschlagen ist, wird vor der Entladung der verbleibenden Ladetanks eine Schicht aus einem gesättigten CH-Gas unmittelbar oberhalb der Ladungsoberfläche vorhanden sein, und oberhalb dieser Schicht wird eine nicht entzündbare Mischung aus CH-Gas und Inertgas vorhanden sein. Simultan mit der Entladung der Ladetanks 2b wird Inertgas in gesteuerter Weise aus dem Inertgasnetz (nicht dargestellt) des Tankers, die Ventile 13b, die zwangsweise in ihre geöffnete Stellung gesteuert sind, und die Luken 10b in das Volumen oberhalb der Ladungsoberfläche eingeleitet, so daß die Schicht aus reinem CH-Gas sich unmittelbar über der Ladungsoberfläche befindet, wenn das Öl aus den Tanks 2b herausgeführt wird. Während der Entladung wird die Ladung demgemäß keine oder lediglich eine minimale Menge CH-Gas freigeben, da während des gesamten Vorgangs die Öloberfläche in Kontakt mit dem CH-Gas gehalten wird. Der verbleibende Satz Ladetanks wird in gleicher Weise wie die Tanks 2b entladen, und bei Beendigung der Entladung wird am Boden der anfänglich nicht gereinigten Ladetanks eine Schicht aus gesättigtem CH-Gas vorhanden sein, wohingegen das übrige Volumen in diesen Tanks 2b im wesentlichen durch Inertgas gefüllt sein wird. Die Figuren 5a und 5b stellen den Zustand bei gerade begonnener bzw. vollendeter Entladung der Tanks 2b dar. Wie später an Hand der Beschreibung des Beladungsverfahrens deutlich werden wird, kann es zweckmäßig sein, die Tanks 2 hoch bis zu den Ventilen 12B, 12V zu beladen, d.h., die Tanks 2 werden mit einem Ladegrad von nahezu 100 % beladen. Auch in diesem Fall kann dasselbe Entladeverfahren verwendet werden, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß die Ventile eingangs in geschlossener Stellung gehalten werden, bis ein Teil der Ladung entladen ist, d.h., bis zu einem Spiegel unterhalb dieser Ventile. So wird eine Entgasung des Öls im Rohr 11b und in den Luken 10b stattfinden, bevor das Ventil 12aV geöffnet wird, und eine Schicht aus gesättigtem CH-Gas wird oberhalb der Ladung gebildet. Hiernach werden die Ventile 13b geöffnet, und die übrige Entladung wird wie vorstehend beschrieben ausgeführt.
Bezugnehmend auf den Tankzustand nach der Beendigung eines der vorstehend geschilderten Verfahren zur Entladung der S/C-Tanks 4 und der Ladetanks 2, wie er in den Figuren 4b oder 5b dargestellt ist, wird nunmehr eingehend ein Verfahren zur Beladung des Tankers 1 beschrieben. Die Beladung wird eingeleitet, indem zunächst die Tanks beladen werden, die am Ende des Entladungsvorgangs entladen wurden. Nunmehr bezugnehmend auf Figur 4b und unter der Annahme, daß die Tanks 2b zum Ende des Entladungsvorgangs entladen wurden, wird die Beladung parallel am Boden der Tanks 2b begonnen. Das hereinkommende Öl trifft auf eine Atmosphäre gesättigten CH- Gases, siehe Figur 6a, und eine Entgasung von Öl wird vermieden/begrenzt. Das Öl wird das CH-Gas in den Tanks 2b aufwärts drücken, und weiter über die Luke 10b und das Ventil 12bP in den Rohrabzweiger 6, wenn der Druck oberhalb der einkommenden Ladung den vorgegebenen Öffnungsdruck des Ventils 12bP übersteigt. Wie aus Figur 6a ersichtlich ist, wird das gesättigte CH-Gas nun aus dem Rohrabzweiger 6 über das geöffnete Ventil 14a und das Rohr 7a in die Tanks 2a strömen und weiter zu den Böden derselben, und das CH-Gas wird das Inertgas über die Luken 10a und die Ventile 13a, die nun in einer geöffneten Stellung gehalten werden, aus den Tanks 2a drücken, und von da aus weiter in das Rohrnetz 8 für Inertgas. Figur 6b stellt den Zustand bei Beendigung der Beladung des Tanksatzes 2b dar. Die Tanks 2a werden nun mit gesattigtem CH-Gas mit einer marginalen Zumischung von Inertgas gefüllt sein, und diese Tanks bilden nun den nächsten zu beladenden Tanksatz. Die Ladetanks 2b sind in diesem Fall bis zu einem Grad knapp unterhalb 100 %, vorzugsweise 98 %, der vollständigen Ladekapazität der Tanks beladen, um ein Expansionsvolumen für das Öl während der Transportfahrt zu sichern. Die Beladung dieses und der verbleibenden Tanksätze werden gemäß dem gleichen Verfahren wie für die Tanks 2b durchgeführt.
Zur selben Zeit, zu der der letzte Tanksatz 2 beladen wird, kann das gesättigte CH-Gas, falls dies erwünscht ist, aus diesen Tanks über das Rohrnetz 21 zu einer Rückgewinnungsanlage (nicht dargestellt) für CH-Gas geführt werden, die sich entweder auf dem Tanker 1 selbst oder an Land befindet. Falls die Anlage sich an Land befindet, kann das gesättigte CH-Gas zeitweilig gelagert werden, bevor es zur Rückgewinnung behandelt wird. Im entgegengesetzten Fall muß das CH- Gas kontinuierlich behandelt werden, wenn es aus dem Tank herausgedrückt wird. Ökonomische Gesichtspunkte legen nahe, daß die Beladung so schnell als möglich ausgeführt wird, und hieraus könnten sich unvernünftige Anforderungen an die Kapazität einer derartigen Rückgewinnungsanlage ergeben.
Ein alternatives Verfahren zur Beladung des Tankers 1 wird im folgenden eingehender beschrieben. Der Zweck diese Verfahrens ist es, eine spürbare Erhöhung der zur Behandlung des CH- Gases, welches nach der Entladung in den Tanks vorhanden ist, zur Verfügung zu stellen, da das Verfahren zur selben Zeit in einer Rückgewinnungsanlage auf dem Tanker stattfindet, wobei die vollständige Entladezeit im wesentlichen so kurz wie die Entladezeit bei dem Beladungsverfahren gehalten wird, das vorstehend beschrieben wurde.
Bezugnehmend auf den Tankzustand nach einer Entladung gemäß dem Entladeverfahren, das zuerst beschrieben wurde, wie es in Figur 4b dargestellt ist, wird die Beladung durch Beladung von Öl in die S/C-Tanks 4 eingeleitet. Der Druck des CH-Gases in den S/C-Tanks 4 wird ansteigen, und das Ventil l2cP öffnet sich, so daß das CH-Gas in den Rohrabzweiger 6 strömt. Die Ventile 18 und 14a werden in geöffneter Stellung gehalten, so daß das CH-Gas im Rohrabzweiger 6 durch die Rohre 7a in die Ladetanks 2a geführt wird. Das CH-Gas fließt an deren Boden in die Ladetanks, und da das CH-Gas wesentlich schwerer als Inertgas ist, wird es sich in Form einer Schicht am Boden der Ladetanks 2a stabilisieren, siehe Figur 7a. Der nächste Schritt bei der Beladung ist, die Ladetanks 2a zu beladen. Das Öl wird in normaler Weise an deren Boden in die Tanks 2a eingeleitet und trifft auf eine Atmosphäre gesättigten CH-Gases, siehe Figur 7b. Wenn die Beladung in den Tanks 2a ansteigt, werden die Gase oberhalb der Ladung zusammengedrückt. Bei Beginn der Beladung ist die Konzentration von CH-Gas an der Luke 10a sehr niedrig, und die Inertgasventile 13a öffnen bei dem vorgegebenen Druckwert, vorzugsweise bei + 2,5 mwc, und das Inertgas wird in das Rohrnetz 8 für Inertgas eingeleitet. Wenn die Schicht CH-Gas sich der Luke nähert, siehe Figur 7c, steigt die Konzentration des CH-Gases an, und wenn diese Konzentration einen bestimmten Wert übersteigt, werden die Ventile 13a schließen, und die Ventile 12aP, die bis dahin zwangsweise geschlossen waren, werden sich öffnen. Das CH- Gas wird nun in den Rohrabzweiger 6 und weiter über die Ventile 14 und die Rohre 7 in den nächsten zu beladenen Tanksatz (nicht dargestellt) eingeleitet, siehe Figur 7c, indem sich das CH-Gas in der gleichen Weise am Boden dieser Tanks stabilisieren wird, wie es bei den Tanks 2a geschehen ist. Die verbleibenden Ladetanks, mit Ausnahme des Tanksatzes 2b, der nach der Tankreinigung mit gesättigtem CH- Gas beladen ist, werden nacheinander beladen, wobei dasselbe Verfahren wie zur Beladung der Tanks 2a verwendet wird.
Während des gesamten Zeitraums der Beladung dieser Ladetanks 2a, die vor der Beladung nicht mit gesättigtem CH- Gas gefüllt waren, wird langsam Öl in die Ladetanks 2b und die S/C-Tanks 4, die vor der Beladung mit gesättigtem CH-Gas gefüllt sind, eingeleitet. Das gesättigte CH-Gas wird so langsam aus den Tanks 2b und 4 und weiter über Rohre und Ventile 21 in eine mögliche Rückgewinnungsanlage (nicht dargestellt) getrieben. Die Ladekapazität zweier dieser Ladetanks 2b wird bei einem herkömmlichen Tanker 1 etwa 10 % der gesamten Ladekapazität des Tankers ausmachen. Die gesamte Entladungszeit wird als T bezeichnet, was heißt, daß bei dem zuerst beschriebenen Entladungsverfahren die Rückgewinnungsanlage das CH-Gas während eines Zeitraums T/10 zu behandeln hat, wohingegen dieselbe Behandlungszeit beim zuletzt beschriebenen Verfahren sich auf T erhöht hat.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beladungsverfahren für den Tanker 1 wurde angenommen, daß der Tankzustand derselbe war, wie er nach einer Entladung gemäß dem ersten beschriebenen Entladungsverfahren vorgefunden wurde, siehe Figur 4b, und es sollte daher bemerkt werden, daß dieses Beladungsverfahren vorteilhaft auch verwendet werden kann, wenn das später beschriebene Entladungsverfahren verwendet wird, siehe Figur 5b. In diesem Fall kann die Beladung derjenigen Tanks 2, die vorher mit CH-Gas gefüllt sind, unmittelbar gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren eingeleitet werden, da dort bereits eine Schicht aus CH-Gas am Boden dieser Tanks vorhanden ist, siehe Figur 5b.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel des Beladungsverfahrens werden die Ladetanks zu nahezu 100 % beladen, indem das Öl hoch bis zum höchsten Spiegel in den Steigleitungen 12 geladen wird, siehe Figur 8. Die S/C-Tanks 4 können, falls erforderlich, als Expansionstanks genutzt werden und werden gemeinsam mit dem Rohrabzweiger 6 als Abzugsnetz in solchen Fällen fungieren, in denen während der Transportfahrt eine mögliche Ausdehnung des Öls in den Ladetanks stattfindet, oder als Ölreservoir in solchen Fällen, in denen während der Transportfahrt eine Kontraktion stattfindet. Falls das Ölvolumen in einem oder in mehreren Ladetanks auf dem Weg expandiert, z.B. aufgrund einer Aufheizung des Öls, verläßt das Öl die Ladetanks 2 durch die Ventile 12P und wird weiter über den Rohrabzweiger 6, das Ventil 14c und das Rohr 7c zu den S/C-Tanks 4 geleitet. Falls das Öl in den Ladetanks 2 während der Fahrt einer Volumenreduzierung unterliegt, z.B. aufgrund einer Kühlung des Öls, wird Öl aus den S/C-Tanks 4 mittels der Pumpe 22 über das Rohrnetz 9 und die Ventile 23 zu den Ladetanks 2 gefördert. Hieraus geht hervor, daß der Ladegrad der S/C- Tanks 4 zwischen einer teilweisen Beladung, z.B. 50 %, und 100 % in Abhängigkeit von der Ladung und von der Transportroute schwanken kann.
Der wesentliche Zweck der 100 % vollen Beladung der Ladetanks 2 ist, das Risiko großer Ölverluste zu eliminieren oder stark zu reduzieren, die üblicherweise bei Schädigungen im Tankerboden auftreten, die aus einer möglichen Grundberührung während der Transportfahrt resultieren. Im folgenden wird dies an Hand eines Beispiels näher untersucht, bei dem angenommen wird, daß eine Grundberührung stattgefunden hat, die zu einem Riß im Boden 24 geführt hat, und daß der Riß sich entlang der gesamten mittleren Sektion des Tankers 1 erstreckt. Die folgenden Annahmen werden in bezug auf die Charakteristika des Öls und des Tankers gemacht:
Ladedichte (30 Grad 0): u&sub1; = 0,900 t/m³
Seewasserdichte: uv = 1,025
tatsächlicher Dampfdruck (30 Grad C) = 4,8 mwc
Durchmesser der Steigrohre 11: d&sub6; = 0,2 m
Höhe des Steigrohrs 11 oberhalb des Decks: h&sub6; = 1,5 m
Höhe 30 des Ladetanks 2: h&sub6; = 17,8 m
Breite 32 des mittleren Ladetanks 2: b = 16,4 m
Länge 5 der Ladesektion: l - 143 m
Tiefgang 28: hp - 12,9 m
Atmosphärendruck: Patm = 10,3 mwc
die Ventile 12V öffnen bei: P12V = Patm
- 4,50 mwc
Falls diese Ladetanks gemäß bekannter Verfahren beladen werden, d.h. mit einem Ladegrad von 0,89, errechnet sich das Ölniveau 29 in den Ladetanks 2 h 0,98 zu
h 0,98 - 0,98 x hL = 17,44 (L.1)
und die hydrostatische Druckdifferenz vor der Grundberührung, vorausgesetzt daß das Öl dasselbe ist wie im ersten Beispiel, ergibt sich konsequenterweise zu
pdiff = (patm + pn + u&sub1; x h0,98) - (patm + uv x h&sub9; (L.2)
pdiff = 2,97 mwc (L.3)
wobei pn + 0,5 mwc der erforderliche Überdruck im Inertgas oberhalb der Ladungsoberfläche ist, um zu sichern, daß keine Luft eindringt und sich mit dem Inertgas mischt.
Gemäß dem herkömmlichen Transportverfahren für Öl werden die Druck/Saug-Ventile oben in den Luken so eingestellt, daß sie bei einem Unterdruck von 0,7 mwc verglichen mit dem atmosphärischen Druck öffnen. Die folgenden Bedingungen müssen daher erfüllt werden, um ein hydrostatisches Druckgleichgewicht am Boden 24 des Tankers zu schaffen:
pinnen = paußen (L.4)
- 0,7mwc + x 0,9 = 12,9 x 1,025 (L.5)
hLn = 15,47 (L.6)
Die Reduzierung Hr im Ladungsniveau muß demgemäß sein
hr = h0,98 - hLn = 17,44 - 15,47 = 1,97 m (L.7)
Gesamtbetrag des abgelassenen Öls Maus: Maus = b x l x hr x u&sub1; = 4158 t (L.8)
Die tatsächliche Menge ausgelassenen Öls wird viel größer sein als die oben errechnete, da diese Berechnungen die Reduzierung des Tiefgangs des Tankers nicht berücksichtigen, wenn Öl anfängt, ins Meer auszufließen. Berechnungen zeigen, daß, falls dies berücksichtigt wird, die Leckagemengen etwa 7300 t betragen.
Die Austrittmenge kann mittels des eingangs geschilderten Unterdruckverfahrens erheblich reduziert werden, bei dem die Ventile 12V so voreingestellt werden, daß sie sich bei einem wesentlich höheren Unterdruck öffnen. Dieser voreingestellte Druckwert wird jedoch durch die max. Drucklasten begrenzt, für die der Tanker dimensioniert ist, und typischerweise beträgt dieser Wert 2,5 mwc. Berechnungen zeigen, daß auch in diesem Fall eine beträchtliche Ölmenge ausge&sub4;, lassen werden wird; bei Berücksichtigung der Reduzierung des Tiefgangs belaufen sich die Austrittmengen auf etwa 411 t.
Es wird nun angenommen, daß die Ladetanks bis hoch zu den Ventilen 12P, 12V mit Öl beladen sind, und demgemäß ist das Volumen des ladungsfreien Raums nahezu Null. Es wird des weiteren angenommen, daß das Gas in dem ladungsfreien Raum sich nahezu wie ein ideales Gas verhält, was heißt, daß die folgende Gleichung bei einem Druckwechsel gilt:
p&sub0;V&sub0; p&sub1;V&sub1; (L.9)
wobei p und V sich auf den Druck im bzw. das Volumen des ladungsfreien Raumes beziehen, und die Indices 0 und 1 sich auf den Zustand vor bzw. nach dem Druckwechsel beziehen.
Vor der Grundberührung ist der Druck oberhalb der Ladung etwa gleich dem atmosphärischen Druck. Am Boden 24 des Tanks 2 wird die hydrostatische Druckdifferenz pdiff sein wie folgt:
pdiff = pinnen = paußen (L.10)
pdiff = (patm + u&sub1; x hL + h&sub6;) - (patm + uv x h&sub9; (L.11)
pdiff = 4,15 mwc (L.12)
das heißt, daß der Druck oberhalb der Ladung im Steigrohr 11 4,15 mwc übersteigen muß, um am Boden 24 der Ladetanks 2 das hydrostatische Gleichgewicht zu schaffen. Wenn der Tanker 1 auf Grund geht, wird eine plötzliche Druckänderung registriert und das Ventil 12V wird sofort geschlossen. Nunmehr besteht oberhalb der Ladung im Steigrohr 11 ein geschlossenes Volumen, von dessen Rauminhalt VO angenommen wird, daß er etwa Null ist, und die vorstehend geschilderte Druckdifferenz findet mit einer entsprechenden Volumenexpansion statt, die praktisch vernachlässigbar ist, und entsprechend wird die Ölaustrittmenge aus den Ladetanks 2 entsprechend vernachlässigbar sein. Dies ergibt sich aus der Gleichung (L.9), die reformuliert angibt:
V&sub1; x (p&sub0;/p&sub1;) x V&sub0; (L.13)
V&sub1; = (10,3mwc/(10,3mwc - 4,15mwc)) x V&sub0; (L.14)
V&sub1; = 1,67 x V&sub0; (L.15)
Aus der Gleichung (L.15) ist ersichtlich, daß das Volumen V1 oberhalb des Öls nach Installierung des hydrostatischen Gleichgewichts ebenfalls nahezu Null sein wird.
Der Druck oberhalb der Ladung an den Ventilen 12P, 12V wird nunmehr sein
P&sub1; = patm - pdiff (L.16)
P&sub1; = 10,3 mwc - 4,15mwc = 6,15mwc (L.17)
Der Druck am Deck des Tankers wird sein
Ptd = p&sub1; + u&sub1; x h&sub6; (L.18)
Ptd = 6,15mwc + 0,9 t/m³ x 1,5m = 7,5mwc (L.19)
Hieraus ist ersichtlich, daß der Öldruck in den Bereichen, in denen das Öl wahrscheinlich mit der Entgasung beginnen kann, d.h. an den Ventilen 12P, 12V und unterhalb des Decks 25 des Tankers, deutlich oberhalb des tatsächlichen Dampfdrucks liegt, und entsprechend wird es dort mit einem entsprechenden Druckanstieg von der Ladungsoberfläche her keine weitere Entgasung geben. Der tatsächliche Dampfdruck des Öls steigt an, wenn die Dichte des Öls abnimmt. An Hand eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nunmehr dargestellt, wie dies bei der Erfindung berücksichtigt wird:
Ladungsdichte: u&sub1; = 0,860 t/m³
tatsächlicher Dampfdruck: ptv = 7,9mwc
Bei Anwendung desselben Verfahrens wie vorstehend findet man heraus, daß:
pdiff = 3,34mwc
p&sub1; = 6,96 mwc
ptd = 8,25mwc
Hieraus ist ersichtlich, daß der Druck an den Ventilen 12P, 12V unterhalb des tatsächlichen Dampfdrucks liegt, und das Öl wird mit der Entgasung oben im Steigrohr 11 beginnen. Diese Entgasung wird fortgesetzt, bis der Sättigungsdruck ptv erreicht ist, und einiges Öl wird ausgedrückt werden. Erfindungsgemäß werden die Ventile in diesem Fall so eingestellt, daß sie sich beim Sättigungsdruck ptv des Öls für einströmendes Gas öffnen, d.h. bei 7,9mwc, und die Entgasung wird verhindert. Das heißt jedoch, daß der Druck p1 über der Ladung nicht ausreichend fällt, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu installieren, und daß eine kleinere Ölmenge austreten muß, um diesen Druckanstieg oberhalb des Öls zu kompensieren. Die Verminderung hr im Steigrohr 11 wird wie folgt berrechnet:
hr x u&sub1; = ptv - p&sub1;
hr = (ptv - p&sub1;)/u&sub1;
hr = (7,9mwc - 6,96mwc/0,86t/m³ = 1,09m
Die Reduzierung des Ladungsniveaus ist daher viel kleiner als die Gesamthöhe der Tankluke 10 und des Steigrohrs 11, und die Austrittmenge wird demgemäß vernachlässigbar sein.
Eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß die Ölleckagemenge so gering ist, wie vorstehend errechnet, ist die Annahme, daß das Gasvolumen oberhalb des Öls zum Zeitpunkt des Aufgrundgehens und der folgende Druckabfall nahezu gleich Null ist. Vorstehend wurde beschrieben, wie das Öl in den S/C- Tanks 4 zur Auffüllung der Ladetanks 2 benutzt werden kann, indem das Beladungsniveau reduziert wird. Demgemäß ist es vernünftig anzunehmen, daß die Ladetanks bis zu den Ventilen 12P, 12V aufgefüllt sind, wenn der Tanker 1 auf Grund läuft. Des weiteren wird durch das Aufgrundgehen der Boden 24 einwärts gedrückt, und daraus folgend wird das Öl weiter aufwärts gedrückt. Wenn der Druckabfall auftritt, wird das Öl demgemäß nahe an seinen Begrenzungsflächen an den Ventilen 12P, 12V und am Tankdeck 25 sein. Etwaig vorhandene Gastaschen zwischen dem Öl und dem Tankdeck können durch das Rohr 26 und das Ventil 27 in den Rohrabzweiger 6 ausgetrieben werden, siehe Figur 2.
Es ist klar, daß das Prinzip der Aufrechterhaltung eines Ladungsniveaus während der Transportfahrt, das bis in das Steigrohr 11 reicht, auch unter solchen Umständen genutzt werden kann, in denen der Tanker entsprechend aus dem Stand der Technik bekannter Verfahren beladen wurde.
Die Figuren 9a und 9b zeigen Teile eines alternativen Ausführungsbeispiels der Rohr- und Ventilanordnung in zwei unterschiedlichen Schnitten. Der Ladetank 2 ist in bekannter Weise mittels eines Zwischendecks 34 in zwei Teile aufgeteilt, und die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Ladetanks 2 läuft durch Ventile 33, die entweder in ihre geöffnete oder in ihre geschlossene Stellung gezwungen werden können. Während der Beladung müssen die Ventile 33 geöffnet sein, wohingegen sie während der Transportfahrt geschlossen sind. Die Rohr- und Ventilanordnung gemäß der Erfindung wird an diese Tankbauart angepaßt, indem jeder Ladetank zwei Steigrohre 11 mit zugehörigen Ventilen 12P, 12V hat. Eines der Steigrohre wird sich von der Tankluke 10 in den Rohrabzweiger 6 erstrecken, wohingegen das andere Steigrohr 11 sich vom unteren Teil des Tanks 2 in den Rohrabzweiger 6 erstreckt.
Es ist verständlich, daß das erfindungsgemäße Beladungsverfahren in einfacher Weise auch für eine Ladetankbauart gemäß den Figuren 9a und 9b angewendet werden kann. Dadurch, daß die Ventile 30 in offener Stellung gehalten werden, bis das Öl den speziellen Füllungsgrad im oberen und im unteren Tank erreicht hat, z.B. 98 % oder bis ganz oben zu den Ventilen 12P, 12V oben im Steigrohr 11, wird das Beladungsverfahren im wesentlichen identisch zu dem vorstehend beschriebenen sein.
Bei einer Ladetankbauart, wie sie in den Figuren 9a und 9b dargestellt ist, ist das Zwischendeck 34 so angeordnet, daß der äußere Druck gegen den Boden 24 größer ist als der Ölinnendruck im unteren Ladetank 2. Dies hat den Zweck, daß anstelle des Auftretens einer Ölleckage beim Aufgrundlaufen äußeres Seewasser das Öl im Tank 2 nach oben drücken wird. Falls der untere Tank 2 mit einem geringeren Füllungsgrad als 100 % beladen wird, muß das Zwischendeck das Gewicht der Ladung im oberen Tank 2 halten, wodurch das Zwischendeck 34 beträchtlich belastet wird, insbesondere in den vorderen und den hinteren Ladetanks. Bei schwerer See werden die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte sehr stark sein.
Bei einem Füllungsgrad von etwa 100 % wird ein hydrostatisches Gleichgewicht zwischen den Kräften auf beiden Seiten des Zwischendecks 34 erreicht, und die sich ergebenden Beanspruchungen werden nahezu eliminiert.
Falls Risse im Zwischendeck 34 auftreten oder eines oder mehrere der Ventile 33 entweder defekt oder unbeabsichtigt offengelassen worden sind, würde die Ölleckage dennoch nahezu elimiert oder erheblich reduziert, wie vorstehend beschrieben, falls erfindungsgemäß das Öl bis in die Steigrohre 11 aufwärts in Richtung auf die Ventile 12P, 12V geladen wird. So wirkt die Beladung bis zu einem Füllungsgrad von nahezu 100 % als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme gegen Ölleckagen beim Aufgrundlaufen.
Die vorstehend beschriebene Unterdruckwirkung oberhalb der Ladung wirkt auch bei jeder Kollision, die ein Loch in der Seite des Schiffs erzeugt, positiv. Der sich sofort einstellende Unterdruck oberhalb der Ladung wird die Austrittsgeschwindigkeit und die Austrittsmenge reduzieren.

Claims

1. Verfahren zur Entladung eines Tankers (1) für den Öltransport, wobei der Tanker (1) Ladetanks (2) und Rückstand/Ladetanks (S/C-Tanks) (4) aufweist, wobei die Tanks (2, 4) jeweils eine Tankluke (10) mit einem Steigrohr (11) und Druck/Saug-Ventilen (12P, 12V) an der Spitze der Tanks (2, 4) aufweisen, wobei der Tanker (1) des weiteren ein erstes Rohrnetz (8) für Inertgas, das mit den Tanks (2, 4) durch Ventile (13) in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz (9) aufweist, wobei das Öl vor der Entladung in einem oder mehreren der Tanks (2, 4) vorhanden ist und während der Entladung einen oder mehrere Tanks (2, 4) gleichzeitig an deren Boden (24) verläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung eines ersten Tanks (2a) unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer Atmosphäre aus im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltendem Gas im Tank durchgeführt wird, woraufhin ein zweiter Tank (2b) unter gleichzeitiger Förderung des gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases aus dem ersten Tank (2a) in den zweiten Tank (2b) oberhalb des Öls entladen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entladung des zweiten Tanks (2b) ein zweites Gas oberhalb des Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases in den ersten Tank (2a) gefördert wird, wobei das zweite Gas leichter als das Kohlenwasserstoff enthaltende Gas ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gas ein inertes Gas ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Tanks (2) in gleicher Weise wie der zweite Tank entladen werden.

5. Verfahren zur Beladung eines Tankers (1) zum Öltransport, wobei der Tanker (1) Ladetanks (2) und Rückstand/Ladetanks (S/C-Tanks) (4) aufweist, wobei die Tanks (2, 4) jeweils eine Tankluke (10) mit einem Steigrohr (11) und Druck/Saug-Ventilen (12P, 12V) an der Spitze der Tanks (2, 4) aufweisen, wobei der Tanker (1) des weiteren ein erstes Rohrnetz (8) für Inertgas, das durch Ventile (13) mit den Tanks (2, 4) in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz (9) aufweist, wobei das Öl während der Beladung an den Böden (24) der Ladetanks (2) in diese gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung eines ersten Tanks (2b) durchgeführt wird, während gleichzeitig die Oberfläche des Öls in dem Tank in Kontakt mit einer Atmosphäre aus einem im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltenden Gas gehalten wird, wobei das gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltende Gas, das aus dem Tank entfernt wird, zum Boden eines zweiten Tanks (2a), der darauffolgend beladen werden soll, gefördert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, während der erste Tank (2b) mit Öl beladen wird, wenn die Konzentration von Kohlenwasserstoffen in dem Gas an der Spitze des Tanks unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, aus dem Tank (2b) in das Rohrnetz (8) für Inertgas gefördert wird, und daß das Gas, wenn diese Konzentration einen vorgegebenen Wert übersteigt, in den zweiten Tank (2a) gefördert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tank (2b) vor der Beladung eine höhere Konzentration des Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases als der zweite Tank (2a) hat.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Beladung der Ladetanks (2) die Tanks (2) geschlossen gehalten werden, bis der Druck in den Tanks einen vorgegebenen Wert übersteigt.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung in zwei Tanks gleichzeitig durchgeführt wird, wobei einer der Tanks langsamer beladen wird als der andere, während das Gas, das aus dem Tank entfernt wird, zu einer Rückgewinnungsanlage für Kohlenwasserstoffe geleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der langsamer beladene Tank eine höhere Konzentration von Kohlenwasserstoff enthaltendem Gas hat als der andere.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tanks (2) bis herauf in die Steigrohre (11) beladen werden, vorzugsweise bis ganz oben zu den Druck/Saug-Ventilen (12P, 12V).

12. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölmenge in den Ladetanks (2) beim Beladen und während des Transports gesteuert wird, so daß die Ölladung sich bis in die Steigrohre (11) und vorzugsweise bis ganz oben zu den Druck/Saug-Ventilen (12P, 12V) erstreckt.

13. Rohr- und Ventilanordnung für einen Tanker (1) zum Öltransport, wobei der Tanker (1) Ladetanks (2) und Rückstand/Ladetanks (S/C-Tanks) (4) aufweist, wobei die Tanks (2, 4) jeweils einen Tankboden (24), ein Tankdeck (25) und eine Tankluke (10) mit einem Steigrohr (11) und Druck/Saug-Ventilen (12P, 12V) an der Spitze der Tanks (2, 4) aufweisen, wobei der Tanker (1) des weiteren ein erstes Rohrnetz (8) für Inertgas, das durch Ventile (13) mit den Tanks (2, 4) in Verbindung steht, und ein zweites Rohrnetz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Rohrabzweiger (6) vorgesehen ist, der durch Rohre (7) mit den Tanks (2, 4) in Verbindung steht, wobei die Rohre (7) nahe dem Boden (24) der Tanks (2, 4) enden und mit Ventilen (14) versehen sind, daß die Steigrohre (11) mit den Ventilen (12P, 12V) sich bis in den Rohrabzweiger (6) erstrecken, und daß zusätzlich Ventile (15) zur Steuerung einer Verbindung zwischen dem Rohrabzweiger (6) und dem Rohrnetz (8) für Inertgas vorgesehen sind.

14. Rohr- und Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spitze zumindest eines der Tanks (2, 4) ein Detektor zur Messung der Kohlenwasserstoffkonzentration in jedem in dem zumindest einen Tank enthaltenem Gas vorgesehen ist.

15. Rohr- und Ventilanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (13) zur Verbindung des ersten Rohmetzes (8) mit den Tanks (2, 4) durch den Druck in den Tanks (2, 4) und die Konzentration des Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases in den Tanks (2, 4) gesteuert werden.

16. Rohr- und Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck/Saug-Ventile (12P, 12) durch den Druck in den Tanks (2, 4) und die Stellung der Inertgasventile (13) gesteuert werden.

17. Rohr- und Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren Rohre (26) vorgesehen sind, die den Rohrabzweiger (6) und die Tanks (2, 4> mittels weiterer Ventile (27) aneinander anschließen.

18. Rohr- und Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für einen oder mehrere Tanks (2, 4) ein weiteres Steigrohr (11) mit Ventilen (12P, 12V) vorgesehen ist, wobei das weitere Steigrohr sich in den Rohrabzweiger (6) erstreckt und hinunter in die Tanks (2, 4) bis zu einer Stelle, die nicht in der Tankluke (10) angeordnet ist, verläuft.