DE2633540A1 - Pumpleitungsanordnung fuer ballasttanks von tankern - Google Patents

Description

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8OOO München 22 D-48OO Bielefeld

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Case 38 26. Juli 1976

Patents and Developments A/S 5332 Helldal / Norwegen

Pumpleitungsanordnung für Ballasttanks von Tankern

Gegenstand der Erfindung ist eine Pumplceitungsanordnung , die als ständige Einrichtung eines Ballasttanks bei Tankschiffen vorgesehen ist, die eine Mehrzahl von Einzeltanks aufweisen.

Wegen der in neuerer Zeit stark zunehmenden Verschmutzung von Hafen- und Küstenbereichen aber auch bestimmten Meereszonen, insbesondere mit ölsumpf, Ablaßöl und dergleichen, besteht ein zunehmender Bedarf, Lecks und Abfälle dieser Art von Schiffen wirksamer zu überwachen und schärfer zu beschränken. Insbesondere bei Tankschiffen kann diesem Problem durch getrennte Ballasttanks

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begegnet werden, um dadurch eine Verschmutzung des Ballastwassers mit öl oder anderem Abfallgut zu verhindern. Dabei sollte aber sichergestellt werden können, daß die besonderen Ballast- ; tanks auch tatsächlich nur für den vorgesehenen Zweck verwendet werden, um zu gewährleisten, daß das aus diesen i

Ballasttanks abgepumpte Ballastwasser frei ist von verschmutzenden Zusätzen, insbesondere frei ist von öl.

Bei einem bekannten Ballastwasser-Fördersystem, bei dem die Pumpe im Ballasttank versenkt angeordnet ist, wird ein relativ kompliziertes Leitungssystem mit insgesamt fünf getrennten Ventilen benötigt. Ein erster ventilsteuerbarer Leitungszweig ist über einen Seewassertank mit der Außenbordseite verbunden; ein zweiter ventilsteuerbarer und mit dem Ballasttank verbundener Leitungszweig dient zur Einspeisung von Ballastwasser in den Tank; ein dritter ventilsteuerbarer Leitungszweig ist mit dem Ballasttank verbunden und dient zur Abführung von Ballastwasser aus dem Tank und schließlich ist eine ventilsteuerbare Umlaufleitung vorhanden, über die sich unabhängig von der Pumpe Ballastwasser von der Außenbordseite nach innen und umgekehrt fördern läßt. Abgesehen davon, daß diese bekannte Leitungsanordnung mit vielen einzelnen Baueinheiten relativ kompliziert ist und sich damit inhärent technische Fehler einschleichen und auch Bedienungsfehler leichter möglich sind, bietet das bekannte System auch keine ausreichende Gewähr für eine überwachung des Ballastwassers beim Entleeren. Bei der bekannten Anordnung ist es nur möglich, das Ballastwasser von der Außenbordseite über den als "Seabox" bezeichneten Seewasservortank ein- und wieder auszupumpen. Beim Entleeren des Ballastwassers über die Seabox besteht jedoch keine ausreichende Möglichkeit der Kontrolle des Ballastwassers. Bei der bekannten Anordnung ist daher eine zusätzlich Leitung mit einem zugeordneten Ventil erforderlich, durch die sich das Ballastwasser zur^Sichtkontrolle nach oben bis auf Höhe des Decks fördern läßt. Eine solche zusätzliche Leitung kompliziert das bekannte System noch weiter.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine einfachere ■

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ι Lösung für eine Pumpleitungsanordnung der eingangs genannten ! Art zu schaffen, für die lediglich eine kleine Anzahl von Ven-' tilen und nur vergleichsweise wenig Leitungszweige benötigt werden.

Die Erfindung ist bei einer Pumpleitungsanordnung für Ballasttanks von Tankern, die eine Mehrzahl von Einzeltanks aufweisen, gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen .

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Erfindungsgedankens sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und/oder durch Unteransprüche gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung des aufgezeigten Problems ist es also möglich, mit nur drei Leitungszweigen und zwei Ventilen auszukommen und gleichzeitig die aus praktischen Gründen erwünschte Möglichkeit zur Überwachung des Ballastabflußes zu haben. Zusätzlich ist die einfache Bedienbarkeit des Systems in verschiedenen Arbeitsbedingungen gewährleistet. Die konstruktive und betriebliche Vereinfachung aufgrund der Erfindung ergibt sich in erster Linie aus der Verwendung einer Pumpleitungsanordnung, durch die sich Ballastwasser über einen einzigen Förderweg in dem Leitungssystem in zwei entgegengesetzten Richtungen pumpen läßt. In der Praxis läßt sich dieser Erfindungsgedanke in sehr . unterschiedlicher Weise verwirklichen:

Eine erste Möglichkeit ergibt sich aus der Verwendung einer • Pumpe, bei deren Antriebsmotor sich die Antriebsrichtung je nach Bedarf umkehren läßt. Beispielsweise kann ein hydraulischer Antriebsmotor vorgesehen sein, bei dem die Strömungsrichtung ei-' nes Antriebs- oder Druckmediums in den zugeordneten Druckleitungen umgekehrt werden kann, so daß diese wahlweise als Druckmittelspeiseleitung oder -abführleitung arbeiten.

Eine andere Möglichkeit ergibt sich durch veränderbare Pumpenflügel, deren Winkelstellung einstellbar ist, so daß das gepumpte

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Medium - etwa bei einem Elektromotor als Pumpenantrieb - wahlweise in entgegengesetzte Richtungen transportiert wird.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, einen Antriebsmotor vorzusehen, der wahlweise mit zwei unterschiedlichen Pumpenrotoren mit entgegengesetzter Neigung oder Winkelstellung gekuppelt werden kann, wobei dann beispielsweise der jeweils andere Pumpenrotor frei mitläuft.

Es ist auch eine Reihe von anderen aufwendigeren technischen Lösungen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich, die jedoch hier außerhalb der Diskussion bleiben können.

Vorzugsweise ist zwischen dem Ballasttank und der Ballastpumpe nur ein einziger Leitungszweig ohne Ventil vorgesehen. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, daß die Pumpe beim Transport von Ballastwasser in der einen Förderrichtung das Wasser aus dem Tank pumpt und über den gleichen Förderweg bei Umkehr der Pumprichtung notwendigerweise Ballastwasser zum Tank fördert. Damit ist es auf einfache Weise mittels einer Ventilsteuerung möglich, das Ballastwasser je nach Bedarf entweder direkt nach außenbord in das Meer oder über eine Sichtstrecke in freiem Strahl ins Meer zu pumpen. Eine einfache Steuerung ergibt sich dadurch, daß die Ballastwasserspeisung nur vom Ballasttank aus erfolgt.

Eine besonders einfache konstruktive Lösung läßt sich dadurch verwirklichen, daß der dritte Leitungszweig an einem Punkt der Pumpleitungsanordnung ansetzt, die zwischen der Pumpe und dem ersten Ventil liegt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 die schematische Prinzipdarstellung einer bekannten Pumpleitungsanordnung für Ballasttanks von Tankschiffen;

Fig. 2 die schematische Prinzipdarstellung einer Pumpleitungsanordnung mit erfindungsgemäßen Merkmalen;

Fig. 3 die Teilschnitt-Seitenansicht einer Pumpleitungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4 die Teilschnitt-Seitenansicht einer Pumpleitungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. -1 zeigt einen Ballasttank 10a mit einer Seabox 11 und einer zugeordneten, fest installierten Pumpleitungsanordnung 12a, die im Inneren des Ballasttanks und in diesem in das Ballastwasser eintauchend angeordnet ist. Der Bezugshinweis 13a zeigt den Spiegel des Ballastwassers in dem Tank, während der Bezugshinweis 14a den Wasserspiegel außerhalb des Schiffs angibt. Von der Seabox 11 führt eine Hauptleitung 15 mit zugeordneter Ballastpumpe 16 in das Innere des Tanks. In dieser Hauptleitung 15 liegt ein erstes Ventil 17 und ein zweites Ventil 18 zwischen der Seabox 11 und der Pumpe 16, während ein drittes Ventil 19 zwischen der Pumpe 16 und dem Tank angeordnet ist. Die Pumpleitungsanordnung umfaßt zusätzlich eine Ansaugleitung 20 mit einem in der Ansaugstrecke liegenden vierten Ventil 21, die zur Förderung von Ballastwasser vom Tank zur Pumpe dient; diese Ansaugleitung 20 ist zwischen dem zweiten Ventil 18 und der Pumpe 16 an die Hauptleitung angeschlossen. Darüber hinaus ist eine Umlaufleitung 22 vorhanden, in der zur Förderung von Ballastwasser von der Pumpe zur Seabox 11 ein fünftes Ventil 23 liegt. Diese Umlaufleitung 22^erstreckt sich von einem ersten, zwischen der Pumpe 16 und dem dritten Ventil 19 liegenden ersten Anschlußpunkt zu einem zweiten Anschlußpunkt der Hauptleitung, der zwischen dem ersten Ventil 17 und dem zweiten Ventil 18 liegt. Mittels dieser fünf Ventile lassen sich die erforderlichen Steueroperationen zur Förderung von Ballastwasser in den Tank und aus

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dem Tank durchführen. Sind beispielsweise die ersten drei Venti-Ie 17, 18ind 19 geöffnet und die Ventile 21 und 23 geschlossen, so kann Ballastwasser direkt von der Unterwasser-Außenbordseite ; in den Tank gefördert werden, während eine direkte Förderung ', in die umgekehrte Richtung erfolgen kann, wenn das erste, das vierte und das fünfte Ventil 17, 21 bzw. 23 geöffnet sind, während die Ventile 18 und 19 geschlossen sind. Dieses anhand der Fig. 1 beschriebene Pumpleitungssystem gehört zum Stand der Technik und bildet den Ausgangspunkt der Erfindung.

Anhand der Fig. 2 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, das sich durch wesentliche Vereinfachung und Einsparung, gleichwohl aber durch erweiterte Steuermöglichkeiten auszeichnet: Mit Bezugshinweis 10b ist ein Ballasttank bezeichnet, dem ebenfalls ein ständig installiertes Pumpleitungssystem 12b zugeordnet ist, das bei geflutetem Tank im Ballasttank versenkt angeordnet ist. Hinweiszeichen 13b gibt den Wasserspiegel im Ballasttank an, während das Hinweiszeichen 14b den Seewasserspiegel außerhalb des Schiffs andeutet.

Eine Pumpleitungsverbindung zweigt von einem ersten Verteilerpunkt 25 ab. Ein erster Leitungszweig 26 erstreckt sich vom Punkt 25 über ein erstes Ventil 27 direkt zu einer unter Wasser liegenden Außenbordstelle, während ein zweiter Leitungszweig 28, in dem eine Ballastpumpe 2 9 liegt, vom Punkt 25 in den Ballasttank reicht. Ein dritter Leitungszweig 30 mit einem zugeordneten Ventil 31 reicht vom Punkt 25 zu einem auf Deck liegenden Punkt 32, wobei mit dem Ausdruck "auf Deck" gemeint ist, daß der Mündungspunkt 32 mindestens oberhalb der höchsten Ladungsmarkierung liegen soll.

Mit der dargestellten Pumpleitungsanordnung läßt sich Ballastwasser über einen.einzigen Förderweg über die Pumpe in zwei entgegengesetzten Richtungen fördern. In der Praxis läßt sich dies auf verschiedene Weise verwirklichen und im folgenden werden zwei für die Praxis speziell interessante Lösungen in Einzelheiten beschrieben.

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Bei der ersten konkreten Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Pumpenrotor 32 vorhanden, der von einem hydraulischen Antriebsmotor 34 aus über eine Antriebswelle 33 angetrieben wird. Der Antriebsmotor ist an zwei parallele Druckleitungen 35 und 36 angeschlossen, die ein Antriebs- oder Druckmedium führen. Diese Druckleitungen können mittels eines Kupplungsventils 37 umgeschaltet werden, so daß jeweils eine Druckleitung in einem Fall als Druckmittelzuführleitung und die andere als Rückführleitung bzw. vice versa arbeitet. Die Druckleitungen 35, 36 sind durch einen Schutzmantel 38 umgeben, der in einen weiteren, den Antriebsmotor 34 umgebenden Schutzmantel 39 übergeht. Die Schutzmäntel 38, 39 dienen als Sicherheitsmaßnahme gegen ein mögliches Leck im Druckantriebsystem, um zu verhindern, daß das Druckmedium mit Ballastwasser vermischt wird. Hinsichtlich der Lösung dieses Problems im einzelnen kann beispielsweise auf die NO-PS 123 115 hingewiesen werden.

Durch Umkehr der Strömungsrichtung des Druckmediums in den Druckleitungen läßt sich also die Drehrichtung des Antriebsmotors umkehren und mithin kann auch die Strömungsrichtung durch die Pumpe auf einfache Weise wirksam umgeschaltet werden. Ein besonderer Vorteil bei dieser Lösung ist der, daß die Umkehr der Drehrichtung des Antriebsmotors der Pumpe sich mittels eines einfachen, auf Deck liegenden Ventils umsteuern läßt.

Die Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der der hydraulische Antriebsmotor durch einen Elektromotor 40 ersetzt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform läuft der Motor mit gleichbleibender Drehrichtung um und die Umkehrung der Pumprichtung wird mittels einer Steuervorrichtung 41 bewirkt, durch die sich die Neigung oder Schrägstellung der Flügel 43 eines Pumpenflügelrads 42 verändern lassen.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 sind im ersten und zweiten Leitungszweig nur relativ kurze Rohrstücke erforderlich. Der erste horizontal liegende Leitungszweig 26 ist mit der Seitenwand des Schiffs über ein relativ kurzes horizontales

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Rohrstück 26a verbunden, das mit der unter Wasser liegenden Außen-» bordseite des Schiffs über einen Durchlaß 26b kommuniziert, der direkt in der Außenhaut des Schiffs ausgeschnitten ist. Das Ventil 27 ist mit einer Seite direkt an das gegenüberliegende Ende des Rohrstücks 26a angeschlossen, während die andere Seite mit einem kurzen Leitungsabschnitt 26c verbunden ist, der bis zum Verteilungspunkt 25 reicht. Vom Punkt 25 aus verläuft der zweite Leitungszweig 28 zunächst horizontal und geht über einen gekrümmten Abschnitt 28a in einen Rohrleitungsabschnitt 28b über, der vertikal nach unten steht und dessen unterer Auslaßabschnitt 28c in einem bestimmten Abstand über dem Grund des Tanks 10b endet. Mit Bezugshinweis 44 sind Stützträger bezeichnet, die die Pumpeneinheit mit den zugeordneten Leitungsverbindungen gegen den Grund des Ballasttanks abstützen. Vom Punkt 25 aus erstreckt sich der dritte Leitungszweig 30 vertikal nach oben gegen das Deck des Schiffs und geht beispielsweise wie dargestellt in das zugeordnete Ventil 31 über. Ersichtlicherweise liegt der Pumpenrotor bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 im unteren Bereich des zweiten Leitungszweigs 28 unmittelbar über dem Auslaßabschnitt. Es ist jedoch ebenso möglich, den Rotor weiter oben im Leitungszweig 28 anzuordnen.

Durch die Anordnung des Pumpenrotors im ventilfreien Leitungszweig 28 der Pumpleitungsanordnung an einer möglichst tiefen Stelle läßt sich gewährleisten, daß der Rotor stets in das Ballastwasser eintaucht, in jedem Fall aber sehr leicht und sehr schnell unter Ballastwasserspiegel durch öffnen des Ventils 27 im ersten Leitungszweig 26 während des Füllens des Tanks mit Ballastwasser gebracht werden kann, so daß der Tank beim Abpumpen von Ballastwasser fast vollständig leer gepumpt werden kann. Es ist dabei auch wünschenswert, eine relativ kurze Leitungsverbindung zwischen dem Grund des Tanks und der Außenbordseite vorzusehen.

Die Bedienung einer erfindungsgemäßen Pumpleitungsanordnung ist besonders einfach, da beim Füllen oder entleeren des Ballasttanks jeweils nur ein einziges Ventil zu steuern, bzw. umzusteuern

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\ ist, so daß insbesondere die Gefahr von Fehlbedienungen praktisch vollständig beseitigt ist. Außerdem besteht eine einfache und schnelle Möglichkeit, den Inhalt des Tanks zu überwachen.

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Claims (6)

1. j Patents and Developments A/S

   'Case 38

   Patentansprüche

   ΓΛ Λ Pumpleitungsanordnung zur Festinstallation für Ballasttanks von Tankern, die eine Mehrzahl von Einzeltanks aufweisen, gekennzeichnet durch eine in die Leitungsanordnung (12b) eingeschaltete Pumpe (29) zur Förderung von Ballastwasser in entgegengesetzte Richtungen durch einen einzigen Förderweg, wobei eine Förderrichtung von der unter Wasser liegenden Außenbordseite über ein erstes Ventil (27) , einen ersten Leitungszweig(26) und einen zweiten Leitungszweig (28) zum Grund des Ballasttanks(1Ob) führt und die andere Förderrichtung vom Ballasttank (10b) zur Außenbordseite entweder im Direktweg über den zweiten und ersten Leitungszweig (28, 26) und das erste Ventil (27) oder über einen indirekten Weg verläuft, der den zweiten Leitungszweig (28) sowie einen dritten Leitungszweig (30) umfaßt und über ein zweites im dritten Leitungszweig liegendes Ventil (31) zur

   ; Außenatmosphäre oberhalb des Seewasserspiegels (14b) mündet.
2. 2. Pumpleitungsanordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Pumpe (29) ein Antriebsmotor (34) für zwei Drehrichtungen zugeordnet ist.
3. 3. Pumpleitungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß der Pumpenantriebsmotor (34) · ein Hydraulikmotor ist, der an Druckleitungen (35, 36) angeschlossen ist, die durch Umsteuerung der Druckmittelströmungsrichtung zur Änderung der Motordrehrichtung abwechselnd als Druckmittelspeise- bzw. Druckmittelabführleitung schaltbar sind.

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4. 4. Pumpleitungsano-rdnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem Pumpenflügelrad (42) versehen ist, dessen Flügel (43) fernverstellbar sind.
5. 5. Pumpleitungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Pumpe (29) und dem Ballasttank (10b) liegende zweite
   Leitungszweig (28) kein Ventil aufweist.
6. 6. Pumpleitungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leitungszweig (30) an einem Punkt (2 5) der Leitungsanordnung abzweigt, der zwischen der Pumpe (29) und dem ersten Ventil

   (27) liegt.

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