NL1028679C2 - Schip met van vervormingsopnemers voorziene vloeistoftransporttanks. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Schip met van vervormingsopnemers voorziene vloeistoftransporttanks.

5 De uitvinding heeft betrekking op een schip met één of meerdere in een scheepsromp voorziene vloeistoftransporttanks voor het vervoeren van vloeibare media.

De huidige manier van vervoer van vloeibare media, zoals chemicaliën, olie en agrarische producten, vindt in hoofdzaak plaats 10 in tankers die zijn uitgerust met rechthoekige ladingtanks die in het schip geïntegreerd zijn, zogenaamde parceltankers. De ladingtanks zijn onderdeel van de scheepsconstructie, waarbij de tankwanden gevormd worden door de scheepsromp, daarin geplaatste (geprofileerde) dwarsschotten en langsschotten en het scheepsdek.

15 Nadelig hierbij is dat er scheuren in de tankwanden kunnen ontstaan door vervormingen van het schip in zeegang en door temperatuurverschillen. Hierdoor ontstaan met name op de hoekpunten in de tanks hoge spanningconcentraties, die scheurvorming kunnen veroorzaken. Indien dit gebeurt dan kan er een opening ontstaan 20 tussen twee naast elkaar liggende tanks, waardoor ongewenste vermenging van de opgeslagen producten kan plaatsvinden. In de huidige regelgeving is voor veel producten al vastgesteld dat aangrenzende tanks niet met andere producten gevuld mogen worden, teneinde de kans op kruisvervuiling te voorkomen en een gevaarlijke 25 situatie te vermijden. Doordat er verschillende producten in de tanks vervoerd kunnen worden dienen de tanks na aflevering zorgvuldig schoongemaakt te worden om vervuiling van een daarna te vervoeren product te voorkomen. De tanks zijn echter moeilijk schoon te maken. Dit wordt mede veroorzaakt doordat de wanden deels geprofileerd zijn 30 uitgevoerd teneinde ze voldoende stijf te maken, en hoekpunten omvatten. Voor het schoonmaken van de tanks is hierdoor relatief veel spoelwater nodig, hetgeen duur is en vanuit milieuoogpunt ongewenst is doordat het spoelwater als chemisch afval afgevoerd moet worden. Daarnaast kan een kleine mate van achterblijvende contaminatie door 35 een routinecontrole niet altijd gevonden worden, hetgeen schade op 4 0 2 8 6 7 9 2 kan leveren voor de daarna te vervoeren producten. Doordat de tanks moeilijker te isoleren zijn kunnen er grotere temperatuurverschillen ontstaan in de opgeslagen producten. Ook moet er met een hogere temperatuur verwarmd worden teneinde een gewenste temperatuur in de 5 tank te kunnen behouden. Door de hogere temperaturen kan productdegradatie optreden.

In het vakgebied wordt er derhalve al geruime tijd gezocht naar alternatieven, waarbij bijvoorbeeld wordt gedacht aan het in de scheepsromp plaatsen van meerdere cilindrische opslagtanks.

10 Een schip volgens de aanhef van conclusie 1 is bekend uit NL- C-1011836. Hierin is een schip met een in de scheepsromp geplaatste cilindrische transporttank geopenbaard. De bodem van de tank steunt hierbij af op de scheepsromp en is verbonden met een cilindrische tankomtrekswand. Tussen de onderzijde van de tankomtrekswand en de 15 scheepsromp zijn veermiddelen voorzien. De veermiddelen dienen ertoe een beweging van de tankomtrekswand naar boven en beneden toe te begrenzen. Aldus steunt lading in de transporttank via de tankbodem direct af op de scheepsromp, terwijl de tankomtrekswand binnen de door de veermiddelen gevormde grenzen enigszins kan bewegen ten 20 opzichte van de scheepsromp.

Nadelig hierbij is dat de tankomtrekswand relatief dikwandig dient te zijn uitgevoerd. Verder is het nadelig dat een relatief i zwaar tankdak nodig is. Hierdoor is het totale gewicht van de transporttank relatief hoog. De mogelijkheden tot opschaling zijn 25 beperkt, terwijl de veermiddelen kwetsbaar zijn en onderhoud vergen. Dekdoorvoeren voor de tank dienen flexibel te zijn.

Het doel van de onderhavige uitvinding is een schip met één of meerdere in een scheepsromp geplaatste vloeistoftransporttanks te verschaffen waarbij de bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk 30 worden ondervangen, dan wel een bruikbaar alternatief te verschaffen.

In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een grote materiaalbesparing voor in een schip te plaatsen vloeistoftransporttanks te verschaffen, waarbij de transporttanks robuust en ongevoelig voor langdurige en grote scheepsbewegingen en 35 vervormingen zijn. Meer in het bijzonder is het een doel om opschaling mogelijk te maken en een eenvoudige constructie te verschaffen die weinig tot geen onderhoud vergt.

3 i

Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door een schip met één of meerdere in de scheepsromp geplaatste vloeistoftransporttanks volgens conclusie 1. Elke transporttank omvat een met een onderdek van de scheepsromp verbonden of daar deel van 5 uit makende tankbodem en een met een bovendek van de scheepsromp verbonden of daar deel van uit makend tankdak. De zich daartussen uitstrekkende tankomtrekswand is in het bijzonder in hoofdzaak cilindrisch uitgevoerd, maar kan ook andersvormig zijn, bijvoorbeeld ovaal, vierkant, meerlobbig met tussenschotten of veelhoekig. Tussen 10 de tankomtrekswand en de tankbodem respectievelijk het tankdak zijn vervormingsopnemers opgenomen in de tankwand die zich elk uitstrekken rondom in hoofdzaak de gehele tankomtrek. De vervormingsopnemers en de tankwand zijn zodanig vervormbaar geconstrueerd dat vervormingen, bijvoorbeeld als gevolg van vervormingen van de scheepsromp, kunnen 15 worden opgevangen door een geschikte vervorming van de opnemers zonder daarbij de tankomtrekswand te doen vervormen of al teveel te belasten.

De tankomtrekswand kan hierdoor zijn vorm behouden, en zal niet gaan plooien. Versnellingskrachten op het in de tank opgeslagen 20 vloeibare medium zullen resulteren in relatief kleine reactiekrachten aan de boven- en onderzijde van de transporttank. Een maximaal moment als gevolg van dit krachtenspel ontstaat nu in hoofdzaak halverwege de tank. Ook dit maximale moment is relatief klein. De spanningen worden goed verdeeld over de tankomtrekswand, waarbij de maximale 25 axiale spanningen in hoofdzaak ter plaatse van de halve hoogte van de tankomtrekswand optreden en de maximale schuifspanningen ter plaatse van de tankbodem en het tankdak optreden. De minimaal benodigde wanddikte van de tankomtrekswand kan hierdoor met voordeel klein gehouden worden. De omtrekswand kan als het ware membraanachtig 30 worden uitgevoerd, met name indien deze cilindrisch is.

Indien de tankbodem en het tankdak afzonderlijk zijn uitgevoerd kunnen zij zonder al te veel weerstand de vervormingen van de scheepsromp volgen, en kunnen ook de wanddikten van de tankbodem en het tankdak met voordeel klein gehouden worden. Dit alles bij 35 elkaar maakt het mogelijk dat aanzienlijke materiaalbesparingen kunnen worden bereikt. Doordat de krachten zowel aan de onder- als aan de bovenzijde op het schip worden overgebracht, ontstaat een gelijkmatige belasting van de scheepsromp. Er zijn geen extra 4 steunconstructies halverwege de scheepsromp nodig. Doorvoeren door het bovendek voor laden en lossen hoeven niet flexibel te worden verbonden met de tank. De dunne tankwand kan goed geïsoleerd worden, hetgeen een energiebesparing en een hoge productkwaliteit na 5 transport oplevert. De levensduur van de transporttank zal lang zijn, en nagenoeg geen onderhoud vergen. Bij een aanvaring zal de kans op scheuren van de tankwand kleiner zijn. De vervormingsopnemers en de tankwand kunnen een deel van de vervormingen als gevolg van de aanvaring opnemen. Tot slot zijn de vervormingsopnemers ook geschikt 10 voor het opvangen van het afhankelijk van de temperatuur van de lading uitzetten dan wel krimpen van de tankwand.

Voor het naar beneden ondersteunen van de tankomtrekswand kunnen afzonderlijke vervormbare steunelementen worden voorzien. De vervormingsopnemers kunnen dan in axiale richting in hoofdzaak vrij 15 beweegbaar, dat wil zeggen zonder al te veel weerstand, geconstrueerd worden. Het is echter ook mogelijk om de vervormingsopnemers zodanig stijf in axiale richting van de tank uit te voeren dat de beide vervormingsopnemers tezamen de tankomtrekswand gedeeltelijk of zelfs volledig kunnen ondersteunen. Bij dit laatste komt de tankomtrekswand 20 als het ware tussen de vervormingsopnemers te hangen zonder dat aanvullende steunelementen hoeven te worden voorzien.

Met voordeel zijn de vervormingsopnemers ten minste in omtreksrichting van de transporttank stijf. Dit kan worden bereikt door een geschikte verhouding tussen de vorm, wanddikte, sterkte en 25 stijfheid in de verschillende richtingen van de vervormingsopnemers. Omdat de vervormingsopnemers in omtreksrichting stijf zijn, dat wil zeggen onder belasting hun vorm in omtreksrichting in hoofdzaak behouden, houden ze de tankomtrekswand op zijn plaats.

Verdere voorkeursuitvoeringsvormen van het schip zijn 30 vastgelegd in de onderconclusies.

De uitvinding heeft verder betrekking op een transporttank voor een schip volgens de uitvinding, op een werkwijze voor het in een schip plaatsen van een dergelijke transporttank, en op een gebruik van een dergelijk schip.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: 35 5 fig. 1 een schematisch deelaanzicht is in doorsnede van een uitvoeringsvorm van een in een scheepsromp geplaatste cilindrische transporttank volgens de uitvinding; fig. 2 een schematisch aanzicht is in dwarsdoorsnede van een 5 schip met een daarin geplaatste variant van een transporttank; en fig. 3 een serie uitvoeringsvarianten toont van toe te passen vervormingsopnemers.

In fig. 1 is de transporttank in zijn geheel aangeduid met het 10 verwijzingscijfer 1. De transporttank 1 bestaat uit een tankbodem 2, een cilindrische tankomtrekswand 3 en een tankdak 4. De tankbodem 2 is vlak uitgevoerd en is onder tussenkomst van een isolatielaag 6 verbonden met een onderdek 7 van een scheepsromp van een niet nader weergegeven schip. Het tankdak 4 is onder tussenkomst van een 15 isolatielaag 8 verbonden met een bovendek 9 van de scheepsromp. De tankomtrekswand 3 is naar beneden toe voor een deel ondersteund door vervormbare steunmiddelen 12. De steunmiddelen 12 grijpen aan op het onderste deel van de tankomtrekswand 3. in de tankwand zijn vervormingsopnemers 15, 16 opgenomen. De vervormingsopnemers 15, 16 20 zijn hier uitgevoerd als kwartronde profielen die zich uitstrekken tussen de tankbodem 2 resp. het tankdak 4 en de tankomtrekswand 3. De vervormingsopnemers 15, 16 strekken zich uit rondom de gehele tank 1 en zijn in omtreksrichting van de tank 1 stijf uitgevoerd. Daarnaast zijn de opnemers 15, 16 in radiale en axiale richting van de tank 1 25 zodanig vervormbaar uitgevoerd dat, onder invloed van vervormingen van het bovendek ten opzichte van het onderdek, de vervormingsopnemers een andere vorm kunnen aannemen. Bij de getoonde uitvoeringsvorm betekent dit dat de kwartronde profielen zich kunnen strekken dan wel bollen. Door de vervormingsopnemers 15, 16 voldoende 30 juist gedimensioneerd uit te voeren, kunnen deze de te verwachten scheepsrompvervormingen volledig opvangen. Hierdoor is het met voordeel mogelijk dat vervormingen van de scheepsromp in hoofdzaak kunnen worden opgevangen door geschikte vervormingen van de vervormingsopnemers 15, 16, zonder daarbij de tankomtrekswand 3 35 noemenswaardig te belasten en/of te vervormen. De tankomtrekswand 3 kan daardoor dunwandig worden uitgevoerd, zonder dat plooivorming of scheurvorming op zal treden.

6

De tankbodem 2 en het tankdak 4 zijn met voordeel dunwandig uitgevoerd en kunnen daardoor vervormingen of bewegingen van het onder- en bovendek 7, 9 eenvoudig volgen.

De steunmiddelen 12 verschaffen een ondersteuning in opwaartse 5 richting van de tankomtrekswand 3.

De vervormingsopnemers kunnen net als de overige delen van de tankwand uit staal, in het bijzonder roestvaststaal worden vervaardigd, bijvoorbeeld Duplex 2205 of RVS 304. Ook valt te denken aan kunststof, in het bijzonder vezelversterkte kunststof.

10 Met voordeel kunnen de vervormingsopnemers tijdens montage onder voorspanning worden verbonden, bijvoorbeeld gelast, met de overige tankwanddelen. Dit kan resulteren in voordelig belaste vervormingsopnemers. Ook valt te denken aan het aanbrengen van een voorspanning en veerwegbegrenzing in de steunmiddelen. De tankbodem, 15 het tankdak en de tankomtrekswand kunnen, indien vervaardigd uit bijvoorbeeld staal of RVS, dunner dan 25 mm worden geconstrueerd, in het bijzonder ca. 5-15 mm dik worden uitgevoerd. De dikte van de vervormingsopnemers kan ca. 5-15 mm bedragen. Dit zal mede afhankelijk zijn van de hoogte-diameter verhouding en het materiaal. 20 Mede dankzij deze dunwandige uitvoering van de tankwanden kan volgens de uitvinding een materiaalbesparing voor de transporttanks worden bereikt.

In fig. 2 is een schip 20 getoond met een in een scheepsromp daarvan geplaatste transporttank 21. Aan de onderzijde is de tank 21 25 met zijn tankbodem 22 verbonden met de bodem van de scheepsromp. Aan de bovenzijde is een tankdak 23 van de tank 21 opgehangen aan een bovendek 24 van de scheepsromp. De tankwand omvat verder een cilindrische tankomtrekswand 25. In de tankwand zijn vervormingsopnemers 26 opgenomen, die hier zijn uitgevoerd als balgvormige 30 vervormingsopnemers met twee zich in radiale richting uitstrekkende plooien. De beide plooien strekken zich aan weerszijden van een denkbeeldig vlak door de tankomtrekswand 25 uit. Dit heeft als voordeel dat de vervormingsopnemer symmetrisch ten opzichte van de tankomtrekswand 25 ligt, waardoor er ter plaatse van de 35 vervormingsopnemer geen resultante van de vloeistofdruk naar beneden toe ontstaat. Afzonderlijke steunelementen zijn hier weggelaten.

Een aantal andere uitvoeringsvarianten van vervormingsopnemers zijn weergegeven in fig. 3. Voor elk van de varianten geldt dat de 7 constructeur naar wens kan spelen met een onderlinge afstemming van wanddikte en materiaalkeuze (sterkte en elasticiteitsmodulus). De onderste vijf varianten zijn voorzien van middelen voor het opnemen van op de vervormingsopnemer uitgeoefende drukkrachten van de lading.

5 Deze middelen worden hier gevormd door aan de buitenzijde van de vervormingsopnemer opgestelde samendrukbare steunorganen. Te denken valt hierbij aan voorgevormde rubberen steunblokken, veren, beperkt samendrukbaar isolatiemateriaal, een vloeistofzak, etc. De vervormingsopnemer kan hierdoor dunner worden uitgevoerd, waardoor 10 deze nog grotere vervormingen op kan nemen.

In fig. 3 is ook een variant getoond waarbij de vervormingsopnemers gevormd worden door in hoofdzaak haaks op elkaar aansluitende wanddelen van de tankomtrekswand resp. de tankbodem of het tankdak. Desgewenst kan een kleine afronding worden voorzien ter 15 plaatse van de aansluiting. Door met name het wanddeel van de tankbodem of het tankdak nabij de aansluiting zodanig uit te voeren dat deze enigszins op en neer kan bewegen, bijvoorbeeld door deze aldaar dunwandig uit te voeren, kunnen aldus ook vervormingen van de scheepsromp worden opgevangen. Nabij de aansluiting kunnen nog 20 veermiddelen worden voorzien, die in het bijzonder onder voorspanning kunnen staan, en die met name werkzaam zijn in axiale richting van de tank.

Afhankelijk van de materiaalkeuze voor de vervormingsopnemers, en afhankelijk van de te vervoeren lading, kunnen deze nog worden 25 bedekt met een chemisch resistente coating of lining, zoals een laagje RVS.

Naast de getoonde uitvoeringsvormen zijn vele varianten mogelijk. Zo kunnen bijvoorbeeld de tankbodem en het tankdak deel uitmaken van de scheepsromp. Eventueel kunnen de vervormingsopnemers 30 rechtstreeks aan een onder- of bovendek van de scheepsromp worden bevestigd. De tankbodem of het tankdak kan in plaats van vlak ook een andere vorm hebben, bijvoorbeeld koepelvormig of conusvormig.

De transporttanks volgens de uitvinding zijn bestemd voor het transporteren van vloeistoffen, en dan met name vloeistoffen die 35 onder omgevingsdruk dienen te worden vervoerd. De transporttank is in het bijzonder geconstrueerd om het vloeibare medium daarin onder maximaal in hoofdzaak 1 bar overdruk boven vloeistofniveau op te slaan. De tankbodem kan ook op steunbalken zijn afgesteund. Verder 8 kan de tankomtrekswand ook middels vervormbare steunelementen zijn opgehangen aan het bovendek van de scheepsromp.

De vervormingsopnemers kunnen uit meerdere lagen zijn opgebouwd, waarbij de meerdere lagen in het bijzonder niet met elkaar 5 verbonden zijn en derhalve ten opzichte van elkaar kunnen bewegen.

Dit verschaft de vervormingsopnemers een grote flexibiliteit.

Aldus is volgens de uitvinding een zeer voordelige constructie voor een transporttank en de ondersteuning daarvan in een scheepsromp verkregen, die dankzij het aan een bovendek ophangen van het tankdak, 10 dan wel het gebruiken van een bovendek als tankdak, gecombineerd met het toepassen van vervormingsopnemers aan de onder- en bovenzijde van de tank, zeer grote materiaalbesparingen mogelijk maakt. De vervaardigings- en transportkosten zullen hierdoor overeenkomstig laag zijn, terwijl de veiligheid en betrouwbaarheid van het 15 transport, ook in het geval van een aanvaring, groot is. De ! transporttanks kunnen met voordeel onder fabrieksomstandigheden gebouwd worden, en kunnen vervolgens al dan niet geïsoleerd met de j scheepsromp worden verbonden. Eventuele isolatiemiddelen kunnen aan 1 de buitenzijde van de tanks worden voorzien. De tanks zijn eenvoudig 20 te reinigen, hetgeen zelfs geautomatiseerd kan worden uitgevoerd.

1028679

Claims (17)

1. Schip met één of meerdere in een scheepsromp geplaatste vloeistoftransporttanks (1), elke transporttank (1) omvattende: 5. een tankbodem (2); - een tankomtrekswand (3); - een tankdak (4); waarbij de tankbodem (2) afsteunt op of deel uitmaakt van een onderdek (7) van de scheepsromp, en 10 met het kenmerk, dat het tankdak (4) afsteunt op of deel uitmaakt van een bovendek (9) van de scheepsromp, en dat vervormingsopnemers (15, 16) zijn opgenomen ter plaatse van de overgang tussen de tankomtrekswand (3) en de tankbodem (2) resp. de 15 overgang tussen de tankomtrekswand (3) en het tankdak (4), welke vervormingsopnemers (15, 16) zijn ingericht voor het opnemen van vervormingen tussen de scheepsromp en de tankomtrekswand (3).

2. Schip volgens conclusie 1, waarbij de vervormingsopnemers (15, 20 16) in omtreksrichting van de transporttank (1) stijf zijn.

3. Schip volgens conclusie 1 of 2, waarbij de vervormingsopnemers (15, 16) in axiale richting van de transporttank (1) zijn ingericht voor het ten minste gedeeltelijk afsteunen van de tankomtrekswand 25 (3).

4. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij steunmiddelen zijn voorzien voor het ten minste naar beneden ondersteunen van de tankomtrekswand (3). 30

5. Schip volgens conclusie 4, waarbij de steunmiddelen afzonderlijke vervormbare steunelementen (12) omvatten die zich uitstrekken tussen de scheepsromp en de tankomtrekswand (3). 35

6. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de vervormingsopnemers (15, 16) is uitgevoerd als in dwarsdoorsnede in hoofdzaak kwartrond profiel. 1 0 286 79

7. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de vervormingsopnemers is uitgevoerd als balgvormig vervormingsprofiel (26). 5

8. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de vervormingsopnemers (15, 16) RVS omvat.

9. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten 10 minste één van de vervormingsopnemers (15, 16) vezelversterkte kunststof omvat.

10. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de binnenzijde van de vervormingsopnemers (15, 16) voorzien is van een 15 chemisch resistente bekleding.

11. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de transporttank (1) geconstrueerd is om het vloeibare medium daarin met een overdruk boven vloeistofniveau van minder dan in hoofdzaak 1 bar 20 op te slaan.

12. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de vervormingsopnemers meerwandig is uitgevoerd.

13. Schip volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tankomtrekswand (3) in hoofdzaak cilindrisch is.

14. Vloeistoftransporttank voor een schip volgens één van de voorgaande conclusies. 30

15. Werkwijze voor het in een schip plaatsen van een vloeistoftransporttank volgens conclusie 14.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij ten minste één van de 35 vervormingsopnemers (15, 16) onder voorspanning verbonden wordt met de tankomtrekswand (3) en de tankbodem (2) of het tankdak (4). η

17. Gebruik van een schip met één of meerdere in de scheepsromp geplaatste vloeistoftransporttanks volgens één van de conclusies 1-13 voor het daarin vervoeren van vloeibare media. 1 0 2 86 7 9