DE2942620A1

DE2942620A1 - Doppelschaliger umwandelbarer tanker

Info

Publication number: DE2942620A1
Application number: DE19792942620
Authority: DE
Inventors: Igor Dipl Ing Belamaric
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-10-22
Publication date: 1980-10-30
Also published as: NL7904643A; DD144525A5; ES482077A1; JPS55140687A; FI791578A; FR2454402A1; IT7950229A0; DK326379A; SE7904444L; PL216680A1; BR7903876A; GB2047187A; BE878396A; IT1120566B; NO791616L

Description

Patentanwälte
LeNivahor & Zimmermann

r.C8.J.-.tl.al 7 / II. Auig.
D - 8000 München 2

Z/II

22. Oktober 1979

Dipl. Ing. BELAMARlC IGOR Split, Jugoslawien

Doppelschaliger umwandelbarer Tanker

Bei den derzeit bestehenden Tankern, insbesondere solchen mit mehr als 20.000 dwt, wie z.B. Produkttransporter, Rohöltransporter, sehr große Rohöltransporter und übergroße Transporter, ist der Laderaum durch zwei in Längsrichtung verlaufende und durch mehrere in Querrichtung verlaufende öl- und wasserdichte Schotten unterteilt. Längsschotten sind eingesetzt, um den Schiffsraum in Querschiffsrichtung ungefähr in drei gleiche Teile zu unterteilen, oder um einen mittleren Bereich zu bilden, der 1/3 bis 1/2 und maximal 3/5 der Breite des Schiffes beträgt. Der Abstand zwischen den Längsschotten beträgt regelmäßig 1/10 der Länge des Schiffes oder weniger. Wenn der Abstand größer als 1/10 der Länge des Schiffes beträgt, wobei 2/10 der höchste zulässige Wert ist« dann werden wasserdurchlässige Querschotten, sogenannte Schlingerplatten, in die Mitte der Länge des Tanks eingesetzt, um die

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dynamischen Massenkräfte der in dem Tank befindlichen Flüssigkeit zu verringern. Die sich ergebende Gesamtzahl aus mittleren und seitlichen Tanks beträgt 10,20 oder mehr. Die Längsschotten und die Querschotten sind so ausgebildet, daß sie den ständigen statischen und dynamischen Kräften standhalten können. Primäre und sekundäre Profilteile sind in den seitlichen Tanks gleichmäßig konzentriert, damit die mittleren Tanks von hinderlichen Bauteilen möglichst frei sind, um sie leichter waschen, säubern und warten zu können. Die festen und tiefen Bauteile am Boden der mittleren Tanks können jedoch nicht vermieden werden, wodurch eine große Anzahl von Zellen verbleibt, aus denen Flüssigkeiten, Schlamm usw. praktisch nicht entfernt werden kann. Wegen der zahlreichen tiefen Stege und Versteifungsbauteile in den seitlichen Tanks besteht dort eine noch geringere Möglichkeit zum Waschen und Reinigen. Dort verbleiben Lufttaschen, Gase usw.

Die IMCO (Inter-governmental Maritime Consultative Organization) hat Mindesttiefgänge für Tanker im Ballastzustand festgelegt. Im Hinblick auf die Verhinderung von durch Schiffe verursachten Vergiftungen hat sie ferner festgelegt, daß spezielle Tanks, in denen Seewasser gebunkert werden kann, von den Tanks für flüssige Fracht getrennt sein müssen. In der MARPOL 73 (Internationale Übereinkunft über die Verhinderung von durch Schiffe verursachten Vergiftungen, 1973) ist festgelegt, daß bei Schwerwetterbedingungen einige der leeren Frachttanks ausnahmsweise mit Seewasser gefüllt werden dürfen. In der IMCO TSPP 78 (IMCO Konferenz über die Sicherheit von Tankern und die Verhinderung von Vergiftungen, London 1978) ist ferner die geschützte Anordnung von abgetrennten Ballasttanks festgelegt.

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Die vorstehenden Ausführungen betreffen Rohöltransporter mit mehr als 20.000 dwt und Produkttransporter mit mehr als 30.000 dwt. Die derzeit bestehenden Tanker entsprechen nicht den vorstehenden Anforderungen und man ist bestrebt« sie auf Kosten einer verringerten Ladekapazität anzupassen.

Neue Tanker werden entsprechend den IMCO Bestimmungen konstruiert und gebaut. Die Ausbildung der Ladefläche blieb aber bis jetzt im wesentlichen unverändert. Das bedeutet, daß die Ladefläche in Querschnittsrichtung durch zwei Längsschotten in drei Teile unterteilt ist. Diese Längsschotten sind hauptsächlich aus Stabilitätsgründen erforderlich.

Diese Konstruktion hat folgende Nachteile:

a) Versteifungsteile am Boden, den Seiten, am Deck und an den Schotten machen das Waschen und Reinigen des Raums schwierig oder sogar unmöglich und das vollständige Ausladen der Fracht und das Abstreifen der Bodenzellen schwierig oder unmöglich,

b) das Fehlen der Schutzanordnung der abgetrennten Ballasttanks längs der gesamten Ladefläche,

c) das Fehlen eines Doppelbodens macht die vollständige Entladung der Fracht und das Reinigen schwierig oder unmöglich und ist auch im Falle einer Grundberührung und Beschädigung schlecht,

d) ungefähr 65% der gesamten Beplankung der Ladefläche steht entweder mit Seewasser oder Luft in unmittelbarer Berührung. Dies bedingt eine große Wärmeaustauschfläche, größere Heizschlangen und einen vermehrten Energieverbrauch ,

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e) fehlende Flexibilität der Konstruktion, d.h. das Schiff ist ausschließlich als Tanker gebaut, und bei einer Beschäftigungslosigkeit für Schweröltransporter und Produkttransporter ist es schwierig oder sogar unmöglich, ein solches Schiff für andere Zwecke umzuwandeln.

Die vorstehend genannten Anorderungen und Probleme im Betrieb wie auch die Schwierigkeiten bei der Konstruktion werden mit einem doppelschaligen umwandelbaren Tanker folgendermaßen gelöst:

a) als Schiff mit Doppelschale, die um die gesamte Ladefläche verläuft, besteht die Möglichkeit, flüssigen Ballast zu laden. Die Anforderungen nach MARPOL 73 werden daher vollständig erfüllt. Die Anforderungen nach TSPP 78 werden gleichfalls maximal erfüllt.

b) Die den Laderaum begrenzenden Wände sind in höchstem Maße glatt und eben, so daß sie leicht gewaschen und gereinigt werden können. Horizontale Flächen werden* falls überhaupt welche vorhanden sind« auf ein Mindestmaß verringert, wodurch zurückbleibende Reste von Ladung und Schmutz vermieden werden. Der innere Boden kann entweder horizontal oder geneigt sein, und flüssige Fracht fließt und kann über eingesetzte Tauchrohre vollständig abgestreift werden.

c) im Bedarfsfall kann der Decksbereich zwischen den Querspanten ausgeschnitten werden, und es können Lukendekkel angeordnet werden, um das Schiff in einen Massenguttransporter oder in einen Öl-Massengut-Erz-Transporter umzuwandeln.

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d) lediglich 17% der gesamten Mantelfläche der Frachttanks sind ohne Doppelschale. Dies betrifft den Decksstreifen längs der Schiffsmittellinie. Der Wärmeaustausch wird daher wesentlich verringert, was eine Einsparung an Energie und Heizinstallationen bedeutet«

e) wie dies unter c) erwähnt wurde, und wenn der Schiffseigner dies wünscht, dann kann der doppelschalige umwandelbare Tanker von Anfang an mit Luken ausgeführt werden. Die Luken können eine übliche und geeignete Größe haben und mit einem Süllbord und einer öl- und wasserdichten Abdeckplatte versehen sein, die mit dem oberen Rand des Süllbords verschweißt und ordnungsgemäß versteift ist. wenn der doppelschalige umwandelbare Tanker in einen Massengut- oder einen Öl-Massengut-Erz-Transporter umgebaut wird, dann wird die Abdeckplatte innerhalb des Süllbords ausgeschnitten. Ein doppelschaliger umwandelbarer Tanker, der von Anfang an in dieser Weise ausgebildet ist, hat eine größere Ladekapazität.

Aufgrund der vorstehenden Erläuterungen und der Erfüllung aller einschlägigen IMCO Bestimmungen ist erkennbar, daß der doppelschalige umwandelbare Tanker im Vergleich mit Tankern mit herkömmlich ausgebildetem Laderaum wesentliche Vorteile besitzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 «inen Querschnitt durch den Tank eines doppelscha- ' !igen umwandelbaren Tankers,

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Fig. 2a einen Längsschnitt durch einen doppelschaligen umwandelbaren Tanker, beispielsweise einen Aframaxtanker mit 79.999 dwt,

Fig. 2b eine Aufsicht auf das Hauptdeck, und

Fig. 2c einen horizontalen Schnitt hauptsächlich durch den Laderaum.

Die Bezugszeichen sind folgenden Bauteilen zugeordnet:

1-Laderaum. Die Länge jedes einzelnen Raums oder Tanks ist durch die IMCO Bestimmungen und/oder durch besondere vom Schiffseigner festgelegte Anforderungen begrenzt.

2-Doppelboden. Der Doppelboden dient für flüssigen Ballast. Die Höhe des Doppelbodens ist durch die IMCO Bestimmungen festgelegt, und sie braucht in der Regel zwei Meter nicht zu übersteigen.

3-Seitenraum. Der zwischen der Außenbeplankung und der Innenschale gebildete Seitenraum dient zur Aufnahme von flüssigem Ballast. Der Seitenraum 3 kann mit benachbarten Räumen und 4 unmittelbar verbunden sein, um einen Ballasttank zu bilden. Wenn der Seitenraum 3 als abgetrennter Raum ausgebildet ist, dann bringt dies neben den Vorteilen etwas teurere Rohrleitungen und Anschlüsse mit sich. Die Ballasträume 2, 3 und erstrecken sich wie erwähnt über die gesamte Länge der Ladefläche. Gleichwohl entspricht ihre jeweilige Länge aber der Länge der benachbarten Tanks, häufiger ist sie aber noch länger und erstreckt sich über zwei oder drei Tanks 1. Gemäß den Bestimmungen nach IMCO TSPP 78 sollte die Breite des Seitenraums mindestens zwei Meter betragen.

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4-Oberer Tank. Der obere Tank wird durch einen Teil der Außenbeplankung 11, das Deck 19« eine geneigte Fläche 8 und die Querspanten 9 begrenzt. Größe und Form des oberen Tanks 4 sind für die Stabilität und für die Größe des abgetrennten Ballasttanks und des Laderaums bei einem doppelschaligen umwandelbaren Tanker und der Massenguttransporter/Öl-Massengut-Erz-Transporterversion von Bedeutung.

5-Innerer Boden. Der innere Boden bildet den Boden des Tanks bzw. Laderaums. Der innere Boden kann horizontal oder von den Seitenwänden zur Mittschiffslinie hin geneigt sein. In konstruktiver Hinsicht ist ein horizontaler Boden vorteilhafter.

6-Randplatte des inneren Bodens. Die Randplatte ist im allgemeinen unter 45° geneigt und ihre Erzeugenden sind geradlinig. Im Hinblick auf die modernen technologischen Möglichkeiten kann die Randplatte aber auch Teil eines Zylinders sein« was eine größere Konstruktionsfestigkeit ergibt.

7-Innenschale. Die Innenschale bildet die Seitenwand der Tanks bzw. der Laderäume.

8-Geneigte Unterseite des oberen Tanks 4 bzw. geneigte Decke des Tanks oder Laderaums. Die Fläche 8 ist im allgemeinen gegenüber der Horizontalen um 30° geneigt« was dem natürlichen Böschungswinkel von Schüttgut entspricht. Die Erzeugenden dieser Fläche sind üblicherweise geradlinig« sie könnten aber auch gekrümmt sein« in welchem Fall die Verbindung 17 mit der Außenschale tiefer liegen würde. Größe und Form der Fläche 8 hängen auch von der Höhe des Deckträgers 9 und des Raums zwischen den Querspanten ab im Hinblick auf die zulässige Größe des Einflusses freier Oberflächen auf die Stabilität« und sie

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hängen von dem erforderlichen Ballastraum und von technologischen Konstruktionsbedingungen ab.

9-Deckträger. Der Deckträger erstreckt sich über die gesamte Länge des Frachtraums. Seine Höhe beträgt 600-1200 mm und hängt von der Größe des Schiffs ab. In außergewöhnlichen Fällen kann der Deckträger höher als 1200 mm sein» wogegen eine geringere Höhe als 600 mm hauptsächlich aus technologischen Gründen nicht empfehlenswert ist. Der Abstand zwischen den Decksträgern beträgt allgemein 1/2 der Breite des Schiffs. Wenn dieser Abstand verringert wird, dann wird auch der Effekt der freien Oberflächen verringert und umgekehrt. Durch die Vergrößerung dieses Abstandes wird der Laderaum 1 vergrößert, und der obere Tank 4 wird dementsprechend verkleinert. Im Falle der Umwandlung des Schiffs in einen Massenguttransporter würde die Breite der Luke ebenfalls vom Abstand der Decksträger abhängen. Bei breiteren Schiffen und solchen mit einem größeren Verhältnis zwischen Breite und Höhe kann der Abstand der Decksträger sowohl absolut als auch relativ größer sein. In jedem Einzelfall wird der Konstrukteur in Zusammenarbeit mit dem Schiffseigner den optimalen Abstand wählen.

10-Deck bzw. Decke des Tanks oder Laderaums. Das Deck kann als vollständig ebene Fläche ausgebildet werden, was dem Trend der konstruktiven Technologie entspricht. Das Deck kann aber auch mit Wölbung und Sprung, entweder geradlinig oder gekrümmt ausgebildet sein. In Abhängigkeit von der Größe des Schiffs in Bezug zwischen seinen Hauptabmessungen und dem Abstand der Decksträger kann die primäre und sekundäre Versteifungskonstruktion des Decks entweder auf längsgerichteten oder quergerichteten Konstruktionssystemen beruhen. Ein Bxtrembeispiel eines doppelschaligen umwandelbaren Tankers wäre ein sol-

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eher mit doppeltem Deck. Das innere Deck würde dann den Abstand zwischen den Decksträgern 9 überbrücken. Der Abstand zwischen dem äußeren und dem inneren Deck sollte in diesem Fall aus Gründen der Konstruktion« Wartung und Zugänglichkeit nicht kleiner als 900 mm sein. Durch Einfügen von doppelten Querspanten würde man ein Schiff erhalten« dessen Tanks bzw. Laderäume ausschließlich glatte Wände hätten« was für die Reinigung und Wartung ideal wäre. Neben den betrieblichen Vorteilen würde aber die Konstruktion teurer werden und einen gewissen Verlust an Ladekapazität nach sich ziehen. Gleichwohl hängt die Brauchbarkeit solcher Ausbildungen von der Bauart des Tankers und der Art der Fracht ab. Auch hier braucht nicht gesagt zu werden« daß die gesamte Versteifungskonstruktion zwischen den Schalen« d.h. in den so geschaffenen Kastendämmen angeordnet werden sollte« wie dies insbesondere in den Räumen 2, 3 und 4 gemacht wurde.

11-Außenbeplankung.

12-Schiffsboden.

13-übergang vom Boden zur Seitenwand.

14-Verbindung zwischen der Seitenwand und dem Deck (Gunwale Verbindung). Diese Verbindung kann winkelig oder abgerundet sein.

15-zentraler Träger bzw. Kielschwein. Es können auch zwei oder mehr solche Träger vorgesehen sein« wodurch Tunnels für Rohre usw. gebildet werden.

16-Verbindung zwischen der Randplatte 6 und den benachbarten Platten 5 und 7. Diese verbindung kann winkelig oder abgerundet ausgebildet sein.

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17-verbindung zwischen der Fläche 8 und der Innenschale 7. Diese Verbindung kann winkelig oder abgerundet ausgebildet sein.

18-verbindung zwischen dem Decksträger 9 und der Fläche 8. Diese Verbindung kann winkelig oder abgerundet ausgebildet sein« und sie kann geschweißt sein. Der Decksträger 9 kann auch mit einem mehr oder weniger stark abgerundeten Flansch versehen sein, der sich in die Fläche 8 hinein erstreckt. Die Fläche 8 kann sich auch geradlinig bis zum Deck erstrecken, wodurch der Decksträger 9 vermieden wird. In diesem Fall sollte die Neigung der Fläche 8 gegenüber der Horizontalen aus technologischen Gründen größer als 30 sein.

19-Randbereich des Decks über dem Tank 4.

Wie dies aus den Fig. 2a bis 2c hervorgeht, ist das Schiff von hinten nach vorne in folgende Räume unterteilt:

- Heck, abgetrennter Ballasttank

- Maschinenraum

- Deckshaus

- Tank· oder Laderäume

- Doppelboden, abgetrennter Ballasttank unter den Laderäumen

- Tieftank für schweres Heizöl, der auch als Pumpenraum ausgebildet sein kann

- Bug, abgetrennter Ballasttank

Der in Fig. 2b mit unterbrochenen Linien umgrenzte Decksbereich bedeckt den in Fig. 1 mit den Bezugszeichen 19 bezeichneten abgetrennten Ballasttank.

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In Fig. 2c ist der abgetrennte Ballasttank neben den Frachttanks deutlich zu sehen. Zwischen dem Maschinenraum und dem hintersten Frachttank kann gemäß den Suezkanalvorschriften eine Kofferwand eingesetzt werden, so daß ein abgetrennter Ballasttank und ein Hauptmaschinenraum gebildet wird. Der Hauptpumpenraum ist dann vorgesehen, wenn keine Tauchpumpen verwendet werden. Da sich lediglich ein Tank anstelle von drei herkömmlichen Tanks quer über das Schiff erstreckt, werden auch Rohrleitungen und Pumpen usw. eingespart,

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Claims

- ar - Patentansprüche

1. Doppelschaliger unwandelbarer Tanker mit abgetrennten Ballasttanks und geschützt angeordneten abgetrennten Ballasttanks über die gesamte Länge des Laderaums gemäß den Bestimmungen nach IMCO MARPOL 73 und TSPP 78, der gegen eine Beschädigung und das Ausfließen der Ladung im Falle eines seitlichen Lecks oder einer Grundberührung vollständig geschützt ist, mit Tanks, die weitgehend glatte Wände haben, die sich leicht reinigen und warten lassen, der infolge des verringerten Wärmeverlustes in geringstmöglichem Ausmaß Wärmeschlangen hat, der bei einer vorgegebenen Kapazität des Schiffes eine geringstmögliche Anzahl von Tanks und demzufolge eine geringstmögliche Anzahl von Pumpenrohrleitungen und Anschlüssen hat, gekennzeichnet durch einen Doppelboden (2), Seitenräume (3) und darüber angeordneten oberen Tanks (4), deren Unterseite (8) um ungefähr 30° gegenüber der Horizontalen geneigt ist und an die sich der Decksträger (9) anschließt, wobei der Decksträger mit dem Deck (10) verbunden ist, das eben sein kann oder eine Wölbung oder einen Sprung aufweisen kann.

2. Tanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di· Unterseite (8) des oberen Tanks (4) um mehr als 30° gegenüber der Horizontalen geneigt und unmittelbar mit dem Deck (10) verbunden ist und daß der Decksträger (9) entfällt.

3. Tanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (8) des oberen Tanks (4) im Endbereich an der Verbindung mit der Innenschale (7) und dem Deck (10) angerundet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Tanker nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein doppelwandiges Deck (10) mit Innenausbau.

5. Tanker nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen oder mehrere doppelwandige Querspanten mit innerem Versteifungsauebau« wodurch auch in Querrichtung glatte Tankfläche erhalten werden, im Bedarfsfall das Ausmaß der abgetrennten Ballasttanks vergrößert oder im Bedarfsfall das Biegemoment im beladenen Zustand (Durchsacken) oder im Ballastzustand (Durchwölben) verringert werden kann.

6. Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5« dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Bereichs des Decks (10) eine öl- und wasserdichte Luke mit geschweißtem Süll und Deckel eingesetzt ist, entweder in Form von einzelnen Luken für jeden Tank oder mit einer durchgehenden Hauptluke, um den Inhalt des Laderaums im Bedarfsfall zu vergrößern oder um eine schnellere Umwandlung des Tankers in einen Massengutfrachter zu erleichtern.

7. Tanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch unter Deck angeordnete Tanks (Satteltanks) anstelle von Querschotten, die entweder einen rechteckigen, trapezförmigen oder konkaven Querschnitt haben und für den Ballast verwendet werden, und ähnliche Tanks am inneren Boden, wobei diese beiden Tanks auch die Spannweite der Schotten verringern und demzufolge deren Konstruktion vereinfachen und gleichzeitig den Tankraum für eine Inspektion, zum Reinigen und Warten leichter zugänglich machen und die für die Massenguttranaporterversion geeignet sind, weil sie das Problem der Trimmung und der freien Oberflächen des Schüttgutes lösen.

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8. Tanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche! dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung glatterer Oberflächen die Versteifungsteile an der Außenseite des Decks (10) angeordnet sind und daß die Teile nach den Ansprüchen 1 bis 10 an der Unterseite des Decks (10) angeordnet sind, oder daß an der Unterseite des Decks die in Längsrichtung verlaufenden Teile und an der Oberseite die in Querrichtung verlaufenden Teile oder umgekehrt angeordnet sind.

9. Tanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen unter dem Deck (10) in den oberen Tank (4) angeordneten Tunnel für Rohrleitungen und Kabel.

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