SE466146B - Tankfartyg, saerskilt foer transport av olja eller andra vaetskor laettare aen vatten - Google Patents

Description

15 25 30 4166 146 2 Internationella regler för tankfartyg som transporterar farliga kemikalier föreskriver att mellanrummet mellan av de dubbla sidoväggarna skall vara minst 20 % av fartygsbredden för att uppnå en acceptabel säkerhetsnivå, även om detta innebär att ca 40 % av fartygets tankvolym ej kan utnyttjas för_last.

Ett tankfartyg är i dag uppdelat i ett relativt litet antal center- och sidotankar av minst två i huvudsak vertikala långskeppsskott samt ett flertal tvärskeppsskott. Ett sådant tankfartyg byggt enligt internationella regler för fartyg som transporterar olja har, i form av ballasttankar, ett begrän- sat inbyggt skydd mot oljespill vid kollision och grundstöt- ning.

En förbättrad variant av tankfartyg med en anordning att förhindra läckage i händelse av ett hål i botten beskrives i GB-patentet 1 302 476, där lasttankarna är försedda med minst ett horisontalt däck placerat så.att när.tankfartygetrflytervg i=Iâšßäfiftillsfåñdïäf"dëfiïsüëfiískäïtryükëflfifiäšfväfSEäflWf”dë“ä undre tankarna mindre än det statiska trycket hos det omgi- vande havsvattnet. Vid grundstötning läcker olja inte ut genom hålet som uppkommit. Inget eller mycket få tankfartyg med ett inbyggt horisontalt däck, som delar lasttankarna i övre och undre tankar för att förhindra läckage vid grund- stötning, har någonsin byggts p.g.a. tekniska och funktio- nella svårigheter. Man har t.ex. ej nöjaktigt löst frågan om tillträde till de undre tankarna och hur man skall arrangera tankrörsystemet. En väsentlig nackdel med denna typ av tank- fartyg är att skydd mot oljespill vid kollision saknas, dvs. ett hål i sidan kan skada flera övre och undre sidotanker så att havsvatten strömar in och pressar ut all olja som inte rinner ut av sig själv p.g.a. högre statiskt tryck.

I enlighet med föreliggande uppfinning föreslås en ny lösning på problemet att förhindra eller i väsentlig grad minska risken för oljeutsläpp från ett tankfartyg av det slag som fÄ 10 15 201 25 30 466 146 3 anges i patentkravets 1 ingress, om ett sådant tankfartyg skulle kollidera med ett annat fartyg eller föremål eller skada i sidan på skrovet skulle uppstå på annat sätt.

Skadan i sidan antages uppstå när den kinetiska energin hos tankfartyget och/eller det andra fartyget eller föremålet - kollisionsenergin - absorberas av tankfartygets sidoväggplåt, spant och tvärskeppswebber, som därvid slits itu.

Oljespill kan antas uppstå när olja i en övre sidotank p.g.a. högre statiskt tryck rinner ut genom hålet i sidan.

Oljespill kan också antas uppstå när den potentiella kine- tiska energin hos det inströmmande vattnet absorberas av oljan i den undre sidotanken, vars enda möjlighet att läcka ut är genom hålet i sidan.

Uppfinningen bygger på idén att vid ett tankfartyg av det i ingressen i patentkravet l nämnda kända slaget utgör de övre- - sidotanksektíonernauvattenballasttankaæïfimdanšdeflundrefisidb-W ' tanksektionerna utgör oljelasttankar, vilka upptill är an- slutna till uppåtriktade oljestigschakt, som via en backven- tilförsedd rörförbindelse är ansluten till en oljeevaku- eringstank. Vidare är de undre sidotankarna försedda med en kofferdam som i sin tur är försedd med ett foder av för- stärkt, elastiskt plastmaterial. Tack vare denna lösning elimineras eller minskar risken för oljeutsläpp vid kollision enligt följande: A.) Kollisionsenergin absorberas i huvudsak av sidoplåtar, spant och tvärskeppswebbar i den utåtlutande sidoväggen på den övre sidotanken, som först komer i kontakt med det andra fartyget eller föremålet, och som kan slitas itu. Havsvatten tillåts strömma in i den övre sidotanken som är en ballast- tank och ingen olja kommer därvid att rinna ut. Det är också osannolikt att det vertikala långskeppsskottet, som normalt 10 15 25 30 466 146 4 är placerat mer än 20 % av bredden från den yttre sidoväggen, skadas.

B.) Kollisionsenergin absorberas också av sidoplåten och kofferdamen i sidoväggen på den undre sidotanken, när de kommer i kontakt med det andra fartyget eller föremålet, och de tillåts också att slitas itu. Vatten tillåts alltså också att strömma in i den undre sidotanken, som är en oljelast- tank.

C.) Fodret av förstärkt, elastiskt plastmaterial förväntas att antingen förhindra att havsvatten strömmar in eller att minska inflödet av havsvatten.

D.) Om havsvatten flödar in i den undre sidotanken, som är en lastoljetank, sjunker vattnet till botten på sidotanken och pressar upp oljan eller den flytande vätskan mot det horison- tella däcket och upp i oljestigschaktet. Oljan kan då för- svinna genom rörförbindelsen med backventil till en mottagq,-1 '--ningsfiank,¿dvs;@dámupotentféïlafoph*kïnet¶ska@eflergin'fidsädëmš. inströmande vattnet absorberas av oljan dels som tryckenergi i oljan själv, dels som kinetisk energi i oljan som försvin- ner genom rörförbindelsen. Oljan evakueras från den skadade undre sidotanken på det sätt som ger minst motstånd dvs. genom luft i rörförbindelsen i oljestigschaktet till en mottagningstank. Mycket lite olja förväntas läcka ut genom hålet i den skadade sidan, emedan oljan då måste flöda emot det inströmande havsvattnet.

E.) Ovanstående arrangemang för att förhindra oljespill vid kollision kräver inget aktivt ingripande av besättningen när kollisionen sker.

F.) Ovanstående arrangemang för att förhindra oljespill vid kollision innebär ett ekonomiskt utnyttjande av fartygets lastvolym där enbart de övre sidotankarna är reserverade för ballast. 10 L5 25 30 35 466 146 G.) Ovanstående arrangemang för att förhindra oljespill vid kollision fungerar så länge som energin i det inströmmande havsvattnet kan absorberas som tryckenergi i lastoljan eller vätskan och som kinetisk energi i den olja som evakueras till mottagningstanken. Denna energi kan beräknas genom t.ex.

Bernoullis teorem. Om hålet i sidan är mycket stort blir energiflödet mycket stort och då kan det hända att det ej kan absorberas i form av tryckenergi och kinetisk energi i oljan utan att oljespill uppträder. Men uppfinningen tar hänsyn till detta. Det gäller att begränsa hålets storlek i den undre sidotanken. Vid 900-kollision trycks sidoplåt, spant och webbar inåt och slits itu, men då förväntas det för- stärkta, elastiska plastfodret att vara effektivt och be- gränsa nettoytan på hålet orsakat av skadan. En kollision vid t.ex. 450 vinkel är värre, eftersom då sidoplåten och fodret kan skalas av och lämna en stor öppning, men då förväntas den utåtlutande sidan i den övre sidotanken att vara effektiv, dvs. det är den som skalas av först och absorberar den.mesta. lkclIisíonenergifis~ H.) Mottagningstanken kan vara en särskild lastoljetank eller en övre sidotank avsedd för ballast, då rörsystemet arran- geras så att sidotanken ej förväntas skadas när relevanta undre sidotankar vattenfylls.

I.) Arrangemanget bygger på det fysiska fenomentet att oljan är lättare än vattnet och ej blandas med detsamma. När vatt- net flödar in i den undre sidotanken bildar oljan en (stor) "bubbla" som flyter i vattnet och hålls på plats av oskadade delar av tanken och det inströmmande vattnet. Viskösa krafter i oljan och krafter i gränsskiktet mellan olja och vatten håller ihop bubblan medan den töms till mottagningstanken.

Det är ingen större statisk tryckskillnad i gränsskiktet mellan olja och vatten vid det horisontella däcket, varför oljan inte läcker ut genom hålet i sidan. Det föreligger emellertid en tryckskillnad i gränsskiktet mellan olja och 10 15 25 30 35 466 146 6 vatten i bubblans nedre del, men bubblan kan absorbera detta tryck i form av tryckenergi utan att gränsskiktet skadas.

För bättre förståelse av uppfinningen och för att visa hur den fungerar och kan utföras hänvisas till bifogad ritning, på vilken visas en midskeppssektion av ett tankfartyg enligt föreliggande uppfinning.

Fartyget är uppbyggt av ett enkelt skrov med en bottenplåt 10, undre sidovägg 12, övre sidovägg 14 och ett övre däck 16.

Skrovet är försett med två vertikala och oljetäta långskepps- skott 18 samt ett horisontellt mellandäck 22 i sidotanken på ungefär halva höjden av skrovet.

Vidare har skrovet ett flertal icke visade vertikala tvär- skeppsskott, vilka tillsammans med långskeppsskotten 18, bottnen 10, sidorna 12 och 14, det övre däcket 16 och mellan- däcket 22 begränsar ett flertal tanksektioner..nämligenwnndrei sidotanksektíöner%24}%övreflsidöfianksektiönerf26 ocH“centërfi** tanksektioner 28.

De undre sidotanksektionerna 24 är upptill anslutna till ett eller flera oljestigschakt 30, som är åtkomliga från det övre däcket 16 och har exempelvis en horisontell area av 5-10 m2 och en total volym motsvarande ca 1-3 % av volymen hos den samhörande tanken. Oljestigschaktet utnyttjas också som utrymme för tillträde till tanken.

Den övre sidoväggen 14 är utåtlutande så att dess övre hörn är ca 2 meter utanför den undre sidoväggen 12. En kofferdam 32 är arrangerad i den undre sidoväggen 12. Ett foder 34 av förstärkt, elastiskt plastmaterial är installerat på tank- sidan av kofferdamen 32.

En rörförbindelse 36 med en backventil 38 sträcker sig från oljestigschaktet 30 och mynnar i en icke visad mottagnings- .i 10 15 mn 25 30 35 466 146 7 tank eller i en övre sidotanksektion, som är belägen på avstånd från stigschaktets samhörande tank.

Vid en kollision kan det andra fartyget eller annat föremål skada först den övre, utåtlutande sidan 14 och samhörande plåt, spant och tvärskeppswebbar. Den övre sidotanksektionen 26, som är en ballasttank, vattenfylls utan oljespill.

Den undre sidoväggen 12 kan också skadas inkluderande koffer- damen 32 och fodret 34, men de senare förväntas reducera vatteninflödet i den undre sidotanksektionen 24. Den undre sidotanksektionen 24 vattenfylls genom hålet i sidan, varvid vattnet rinner till botten av tanken 24 och oljan pressas upp mot det horisontala däcket 22 och upp i oljestigschaktet 30.

Från oljestigschaktet evakueras oljan genom rörförbindelsen 36 och backventilen 38 till mottagningstanken.

Vid kollision och vatteninflöde i en undre sidotanksektion 24 bildar oljan en bubbla som flyter i vattnet och hålls på platsfav;tankenswoskadadeadelar"och:detwfinströmandeøvattneë&m«@ självt. Oljebubblan hålls ihop av ytspänningen i gränsskiktet mellan olja och vatten och av viskösa krafter i oljan, och så länge som vatteninflödet i tanken och kraften på bubblan är moderat, så är oljebubblan intakt medan den töms genom rör- förbindelsen 36, varför den inte rinner ut genom hålet i sidan mot det inströmmande vattnet.

Inrättningen enligt uppfinningen kan helt eller delvis in- stalleras i existerande tankfartyg för att förbättra dess kollisionsskydd. Ett mellandäck installeras då i en existe- rande sidotank, varvid samtidigt en kofferdam byggs i sidan på den undre sidotanken. Ett eller flera stigschakt byggs för att förbinda den undre sidotanken med det övre däcket. Ett foder installeras på tanksidan av kofferdammen. Det kan vara svårt att bygga om den övre sidoväggen att bli utåtlutande men fortfarande är ca halva fartygssidan helt skyddad vid kollision med mindre fartyg som har begränsat djupgående som 466 146 s ej når ned till den undre sidotanken. Det är också ett faktum att den utfallande stäven på många fartyg enbart skadar det andra fartygets övre sida.

Claims (5)

10 15 20 25 30 466 146 9 Patentkrav

1. l. Tankfartyg, särskilt för transport av olja eller andra miljöfarliga vätskor lättare än vatten, innefattande ett skrov med en botten (10), två motstående sidoväggar (12, 14), ett övre däck (16), minst två i huvudsak vertikala lång- skeppsskott (18) och ett flertal tvärskeppsskott, vilka tillsammans begränsar ett flertal centertanksektioner (28) och sidotanksektioner (24, 26), varvid ett i huvudsak hori- sontellt mellandäck (22), beläget väsentligt under fartygets lastvattenlinje, uppdelar åtminstone sidotanksektionerna i övre och undre sidotanksektioner (26 resp. 24), k ä n n e - t e c k n a t av att de övre sidotanksektionerna (26) utgör vattenballasttankar, medan de undre sidotanksektionerna (24) utgör oljelasttankar, vilka upptill är anslutna till uppåt- riktade oljestigschakt (30), som via en backventilförsedd rörförbindelse (36) är ansluten till en oljeevakueringstank.

2. Tankfartyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de* s=idatanks7ie1øfiïonémau< dam (32) vid åtminstone den övre delen av deras yttre sido- vägg (12).

3. Tankfartyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att ett foder (34) av förstärkt, elastiskt plastmaterial är anbragt på tanksidan av kofferdamen (32).

4. Tankfartyg enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a t av att volymen av oljestigschakten (30) utgör ca 1-3 % av volymen av samhörande undre sidotanksektion (24).

5. Tankfartyg enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k- n a t av att den yttre sidoväggen (14) hos de övre sidotank- sektionerna (26) lutar uppåt utåt från den väsentligen verti- kala ytterväggen (12) hos de undre sidotanksektionerna (24).