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Einrichtung zur Veränderung des Flüssigkeitsstandes in dem Tankraum
von Tankstabilisierungsanlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur schnellen
Veränderung des Flüssigkeitsstandes in dem Tankraum von Tankstabilisierungsanlagen
auf Schiffen mit Hilfe von unter Druck stehendem Gas, durch dessen Einströmen durch
mindestens eine Eintrittsöffnung in den Tankraum die Flüssigkeit verdrängt wird,
wobei auf jeder Schiffsseite mindestens eine besondere verschließbare Austrittsöffnung
am Tankraum angeordnet ist, durch die die Tankflüssigkeit und/oder Luft entweichen
kann.
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Bei Schiffen mit derartigen Anlagen wird in bestimmten Fällen die
Forderung erhoben, daß das Schiff für den Leckfall nicht durch die frei schwingenden
Flüssigkeitsmassen zusätzlich gefährdet wird. Voraussetzung dafür ist, daß die Flüssigkeitsschwingung
innerhalb kürzester Zeit (20 Sekunden) gebremst und daß nach erfolgter Abbremsung
die Flüssigkeitsmenge gleichmäßig über den gesamten Tankraum verteilt ist. Eine
andere. Möglichkeit besteht darin, die Flüssigkeitsmenge innerhalb kürzester Zeit
aus der Tankanlage herauszubefördern.
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Es sind mit Druckluft aktivierte Tankstabilisierungsanlagen bekannt,
bei denen die Tankeigenfrequenz in den Schlingertanks durch ein in die die Seitentanks
verbindende Luftleitung zwischengeschaltetes Gebläse verändert wird.
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Es ist ferner bekannt, mit Hilfe von unter Druck stehendem Gas die
Wasserstandshöhe bei Stabilisierungsbehältern zu verändern, die unterhalb der Wasserlinie
Öffnungen aufweisen, durch die Meerwasser eintreten kann. Jeder dieser an Backbord
und Steuerbord angeordneten Behälter, die miteinander nicht in Verbindung stehen,
weist auf seiner oberen Seite eine Eintrittsöffnung für ein unter Druck stehendes
Gas auf und eine Austrittsöffnung, durch die das Gas entweichen kann.
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Mit Hilfe einer derartigen Anordnung ist es jedoch nicht möglich,
die oben beschriebenen Forderungen bei größeren Tankstabilisierungsanlagen zu erfüllen,
da die durch die Expansion des Gases in den Tankraum erfolgende Abkühlung es schwierig
macht, die erforderliche Gasmenge in der vorgeschriebenen Zeit einzubringen. Es
kommt zu Vereisungen, die ein Eintreten des Gases behindern oder sogar unmöglich
machen. Um dies zu vermeiden, müßte eine aufwendige Zwischenerhitzung vorgesehen
werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung vorzuschlagen,
mit der dieser Nachteil behoben wird und mit der die Schwingung der Flüssigkeit
im erforderlichen Fall innerhalb kürzester Zeit abgebremst oder aus der Tankanlage
herausbefördert werden kann, ohne daß der oben beschriebene Nachteil eintritt. Die
Erfindung besteht darin, daß die Eintrittsöffnungen für das Gas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
vorgesehen sind.
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Eine Abkühlung des Gases in unerwünschtem Maße wird durch sein Einleiten
in die Tankflüssigkeit vermieden. Beim Durchströmen des Gases durch die Tankflüssigkeit
findet ein Wärmeaustausch statt, der ausreicht, eine Vereisung mit Sicherheit zu
verhindern.
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Ein weiterer Vorschlag der Erfindung ist gekennzeichnet durch die
Verwendung an einem an sich bekannten U-förmigen Tank mit Luftausgleichskanal und
mit über dem höchsten im normalen Fahrzustand erreichbaren Tankwasserspiegel angeordneten
verschließbaren Austrittsöffnungen.
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Während das Gas in einen Seitentank einströmt, muß der Luftausgleichskanal
luftdicht abgeschlossen und die verschließbare Austrittsöffnung des gegenüberliegenden
Tanks geöffnet sein, damit die verdrängte Luft entweichen kann.
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Von Vorteil im Havariefall kann auch sein, wenn die Tankflüssigkeit
innerhalb kürzester Zeit aus dem Tankraum herausbefördert wird. Für diesen Fall
muß in der unteren Hälfte jedes Seitentanks eine Austrittsöffnung für die Tankflüssigkeit
angeordnet sein. Der Luftausgleichskanal bleibt dabei geöffnet, während die Austrittsöffnungen
zum Entweichen der
Luft in der oberen Hälfte der Seitentanks geschlossen
sind.
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Bei einer Tankstabilisierungsanlage nach dem »Flume«-Prinzip, bei
der die Tankflüssigkeit in einer ebenfalls querschiffs angeordneten, aus mehreren
Behältern verschiedenen Querschnitts bestehenden Tankanlage hin und her schwingt,
muß die Tankflüssigkeit im Havariefall aus dem Tankraum teerausbefördert werden.
Eine Möglichkeit, durch Einleiten von unter Druck stehendem Gas die Schwingung zu
dämpfen und den Flüssigkeitsstand zu verändern, besteht nicht, da sich der aufbauende
Druck gleichmäßig auf die gesamte Fläche der Tankflüssigkeit verteilt.
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Die Erfindung ist auch für andere Tankstabilisierungen, z. B. für
aktivierte Tankstabilisierungsanlagen, anwendbar.
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Von besonderer Zweckmäßigkeit ist es, wenn das unter Druck stehende
Gas in flüssigem Zustand durch die Eintrittsöffnungen geleitet wird.
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Als unter Druck stehendes Gas kommen alle Gase in Betracht, die nicht
explosiv, aggressiv oder giftig sind. Besonders günstig ist es jedoch, ein Gas zu
wählen, dessen Siedepunkt nur wenig unterhalb der Raumtemperatur liegt. Dadurch
wird eine aufwendige Speicherung des Gases umgangen. Gemäß einem weiteren Vorschlag
der Erfindung soll als verflüssigtes Gas ein fluoriertes Kohlenwasserstoffgas dienen.
Besonders vorteilhaft erweist sich hierbei Difluordichlormethan. Sein Siedepunkt
liegt bei etwa -30° C, es ist ungiftig, weder aggressiv noch explosiv und besitzt
im Wasser eine schlechte Löslichkeit.
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An Hand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
soll die Erfindung näher erläutert werden.
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F i g. 1 und 2 zeigen im Schnitt U-förmige Tankstabilisierungsanlagen;
in den F i g. 3 a und 3 b sind zwei Ansichten einer Tankstabilisierungsanlage nach
dem »Flume«-Prinzip dargestellt.
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Zwei Seitentanks 10 und 11 (F i g. 1) einer passiven Tankstabilisierungsanlage
sind durch einen Verbindungskanal 12 und eine Luftausgleichsleitung 13 miteinander
verbunden. In dem Luftausgleichskanal13 befindet sich eine durch ein Verstellorgan
14 angetriebene Klappe 15, mit der der Luftausgleichskanal 13 luftdicht abgeschlossen
werden kann. Ein Behälter 16, in dem sich unter Druck z. B. Difluordichlormethan
befindet, ist über Leitungen 17 und Drosselventile 18 und 19 mit den Seitentanks
10 und 11 verbunden. Am Luftausgleichskanal13 sind außerdem beidseitig der Klappe
15 durch Ventile 20 und 21 abschließbare Öffnungen 22 und 23 und Überdruckventile
24 und 25 angeordnet. In jedem Seitentank 10 und 11 befindet sich eine Vorrichtung
26 bzw. 27 zur Messung des Flüssigkeitsstandes. Die Öffnungen hinter den Ventilen
18 und 19 in den Seitentanks 10 und 11 für das Einleiten des
Difluordichlormethans sind mit 39 und 40 bezeichnet.
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Bei einer dauernden Krängung eines Schiffes im Leckfall sammelt sich
die meiste Tankflüssigkeit auf der der Schlagseite zugekehrten Schiffsseite und
unterstützt damit die Krängung. Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Erfindung
soll eine Krängung nach rechts angenommen werden. Nach dem Auslösen eines Alarmsignals
wird das Ventil 19 geöffnet und damit das im Behälter 16 unter Druck stehende flüssige
Difluordichlormethan durch das Ventil 19 und die Öffnung 40 in die Tankflüssigkeit
des Seitentanks 11 gedrückt. Die Klappe 15 im Luftausgleichskanal 13 ist dabei geschlossen.
Das flüssige Gas expandiert und drückt von oben auf die Flüssigkeitssäule des Seitentanks
11, so daß ein Teil der Tankflüssigkeit wieder in den anderen Seitentank 10 gelangt.
Die im Seitentank 10 verdrängte Luft entweicht über das geöffnete Ventil 20. Alle
übrigen Ventile sind geschlossen. Die Gaszufuhr wird danach bemessen, welcher Flüssigkeitsstand
in den Seitentanks 10 und 11 erforderlich ist.
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Durch das Einleiten des Gases in die Tankflüssigkeit in flüssigem
Zustand wird erreicht, daß zwischen einströmendem, expandierendem Gas und der Tankflüssigkeit
ein Wärmeaustausch stattfindet. Die vom Gas aufgenommene Wärme reicht aus, auch
bei der hier erforderlichen starken Expansion eine Vereisung zu verhindern. Würde
das Gas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Seitentank 11 eingeleitet,
so erschwert die Vereisungsgefahr ein schnelles Einströmen.
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Um die Nachteile einer Tankstabilisierungsanlage im Havariefall zu
beseitigen, kann es auch erwünscht sein, .die Tankflüssigkeit innerhalb kurzer Zeit
aus dem Tankraum herauszubringen. Dies geschieht erfindungsgemäß ebenfalls dadurch,
daß unter Druck stehendes Gas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Tankraum
eingeleitet wird. Die Tankflüssigkeit wird dabei durch eine der in F i g. 2 mit
28 und 29 bezeichneten Klappen herausgedrückt. Der Luftausgleichskanal 13 bleibt
geöffnet, und die Austrittsöffnungen zum Entweichen der Luft oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
sind geschlossen.
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In einer Tankstabilisierungsanlage 30 nach dem »Flume«-Prinzip (F
i g. 3 a und 3 b) läßt auch das Einströmen von im Behälter 31 unter Druck stehendem
Gas eine Veränderung des Flüssigkeitsstandes nicht erreichen. Daher wird mit Hilfe
des Gases, das durch eine der Leitungen 32 oder 33 über eines der Ventile 34 oder
35 und durch die Öffnungen 39 und 40 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Tankraum
einströmt, die Tankflüssigkeit durch eine der Klappen 36 oder 37 herausgedrückt.