DE60012730T2

DE60012730T2 - Chemikalien-tankschiff mit komposittanks

Info

Publication number: DE60012730T2
Application number: DE60012730T
Authority: DE
Inventors: Donald J. Keehan
Original assignee: ASCUS TECHNOLOGIES Ltd; Ascus Technologies Ltd Cleveland
Current assignee: ASCUS TECHNOLOGIES Ltd; Ascus Technologies Ltd Cleveland
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: WO2000073134A1; EP1181188B1; DK1181188T3; AU5134700A; ATE272526T1; EP1181188A1; ES2225147T3; US6267069B1; DE60012730D1; EP1181188A4; US6167827B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Techniken für Verbundtanks. Sie findet insbesondere Anwendung in Verbindung mit Seetankern für Chemikalien, die Verbundspeichertanks zum Transportieren und Speichern von flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien haben, und wird mit besonderem Bezug hierzu beschrieben. Die vorliegende Erfindung findet auch Anwendung in Verbindung mit Iso-Tankbehältern aus Verbundwerkstoffen zum Transport und Speichern von flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien auf See-Containerschiffen, Eisenbahnwaggons und Straßen-Zugmaschinen.
Der Handel mit flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien auf dem Seewege hat innerhalb der letzten Dekade erheblich zugenommen. Dieser Zuwachs geht mit stets gegenwärtigen Gefahren eines massiven ökologischen Schadens einher, sollten aus einem der vorhandenen Tankschiffe Chemikalien auslaufen, und zwar aufgrund einer Kollision mit einem anderen Schiff oder einer Zerstörung des Schiffes aufgrund von interner Korrosion und/oder rauher See.
Mit dem wachsenden Bedarf nach einem Transport von gefährlichen Chemikalien über See sind neue Konstruktionen, Sicherheitsausrüstungen und Containment-Verfahren entwickelt worden. Eine solche Konstruktion sind vollständig mit einer doppelten Hülle versehene Schiffe, wobei auf der Backbord- und Steuerbordseite nur weniger gefährliche Ladungen transportiert werden. Da zudem zur Verfügung stehende Beschichtungen nur mangelhaft den korrodierenden Effekten von aggressiveren Ladungen widerstehen, werden mehr und mehr Ladetanks von Tankern von Chemikalien aus rostfreiem Stahl gebaut. Jedoch können die Kosten für die Tanks aus rostfreiem Stahl bei größeren Tankern für Chemikalien soviel wie für den Rest des Schiffes einschließlich der stählernen Hülle, der Ausrüstung für den Maschinenraum und der Ausstattung getragen.
Ein bedeutendes Problem, dem sich die Schiffsbesatzung und die Eigner von Seetankern für Chemikalien gegenübersehen, ist die Liegezeit im Hafen, die sehr lang in Relation zu der Zeit auf See ist. Eigner und Schiffsbesatzung von Tankern für Chemikalien rechnen mit einer Liegezeit im Hafen ihrer gesamten Flotte von Tiefseetankern von ungefähr 40%. Dies verursacht einen erheblichen Verlust bei den Chartereinkünften. Diese Liegezeit im Hafen wird teilweise verursacht durch die Notwendigkeit, die Ladetanks zu waschen und zu reinigen, bevor die nächste Ladung aufgenommen werden kann. Bei vorhandenen Konstruktionen für Tanker, die integrale rechteckige Ladetanks aus rostfreiem Stahl beinhalten, müssen schwer zu erreichende Oberflächen mit Chemikalien abgewaschen werden, um Reste der vorherigen Ladung zu entfernen. Dieses erfordert eine lange Zeitdauer, zusätzlich fallen große Mengen von gefährlichem Abfallwasser an, die üblicherweise als Spülwasser oder „Slops" bezeichnet werden. Slops müssen behandelt und neutralisiert werden, bevor sie über Bord gepumpt werden, oder müssen zur Behandlung an Land gepumpt werden. In jedem Falle ist das Waschen von bekannten rechteckigen Ladetanks aus rostfreiem Stahl ein sehr kostenaufwändiger und zeitverbrauchender Prozess.
Es wurde vorgeschlagen, zylindrische Tanks aus rostfreiem Stahl zu bauen, die leichter zu reinigen sind. Die Verwendung von zylindrischen Ladetanks aus rostfreiem Stahl reduziert den Anfall von Slops bei der notwendigen Reinigung der Ladetanks, reduziert die Liegezeit im Hafen beim Reinigen der Tanks und reduziert die Kosten in Zusammenhang mit der Neutralisierung der anfallenden Slops. Jedoch ist es teurer, zylindrische Ladetanks aus rostfreiem Stahl herzustellen. Somit erhöht die Verwendung von zylindrischen Ladetanks aus rostfreiem Stahl die Herstellungskosten, reduziert die Ladekapazität der Ladetanks aufgrund des Flächenverlustes eines Zylinders gegenüber einem Rechteck und erhöht das Gewicht und die Länge des Schiffes, um das gleiche Ladevolumen wie ein Schiff mit rechteckigen Ladetanks zu transportieren.
Auch birgt der Transport von flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien mit der Bahn oder auf der Straße zahlreiche Gefahren für Menschen und Tiere und die Umgebung.
Dementsprechend wurde es als wünschenswert betrachtet, einen neuen und verbesserten Speichertank aus Verbundwerkstoffen für den Transport und das Speichern von flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien zu entwickeln, der die oben genannten Forderungen erfüllt und die vorhergehenden und weiteren Schwierigkeiten überkommt, wobei gleichzeitig bessere und vorteilhaftere Ergebnisse geliefert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Seeschiff beschrieben. Das Seeschiff weist einen Schiffsrumpf und zumindest einen Ladetank auf, der dem Schiffsrumpf zugeordnet ist und eine mehrschichtige Seitenwandkonstruktion aufweist. Die Seitenwandkonstruktion weist eine erste Schicht auf, die eine Korrosionsbarriere für den Ladetank bildet, eine zweite Schicht, die dem Ladetank Strukturfestigkeit verleiht, eine dritte Schicht, die für den Ladetank Energieabsorption bei einem Aufprall und Schwimmfähigkeit liefert, und eine vierte Schicht, die dem Ladetank feuerresistente Eigenschaften verleiht.
Gemäss einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Iso-Tank beschrieben. Der Iso-Tank hat eine mehrschichtige Seitenwandkonstruktion mit einer ersten Schicht, die eine Korrosionsbarriere für den Iso-Tank bildet, einer zweiten Schicht, die dem Iso-Tank Strukturfestigkeit verleiht, einer dritten Schicht, die für den Iso-Tank Energieabsorption bei einem Aufprall und Schwimmfähigkeit liefert, einer vierten Schicht, die dem Iso-Tank feuerresistente Eigenschaften verleiht und einer schützenden Überbaustruktur, die den Iso-Tank umgibt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ein Tanker für Chemikalien mit geringerer Tonnage, der mehrschichtige Ladetanks aus Verbundwerkstoffen aufweist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Tanker für Chemikalien schneller ist und mehr Ladung bei gleichem Tiefgang in einem kleineren Schiff relativ zu Schiffen mit Tanks zu rostfreiem Stahl transportieren kann.
Noch ein weiterer Vorteil gemäss der vorliegenden Erfindung ist, dass die Liegezeit für einen Tanker für Chemikalien 50% geringer ist als bei Schiffen aus Tanks aus rostfreiem Stahl.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für einen Durchschnittsfachmann in diesem Bereich der Technik beim Lesen und Verstehen der fol genden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung kann in verschiedenen Komponenten und Anordnungen von Komponenten, in verschiedenen Schritten und Anordnungen der Schritte ausgebildet werden. Die Zeichnung dient lediglich zur Darstellung eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele und ist als nicht die Erfindung beschränkend zu verstehen.
1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Seetankers für Chemikalien, der einen oder mehrere Speichertanks aus Verbundwerkstoff gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 ist ein Längsschnitt des Tankers für Chemikalien gemäss 1 längs der Linie 2-2 in 3;
3 ist eine Aufsicht auf den Tanker für Chemikalien gemäss 1;
4 ist ein Querschnitt des Tankers für Chemikalien gemäss 1 längs der Linie 4-4 in 3;
5 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Speichertanks aus Verbundwerkstoff gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Rumpfbereiches des Speichertanks aus Verbundwerkstoff gemäss 5;
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Seitenwand eines Speichertanks aus Verbundwerkstoff in 5;
8 ist eine Seitenansicht eines Speichertanks aus Verbundwerkstoff gemäss einem zweiten Ausführungsbeipiel der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Seitenwand des Speichertanks aus Verbundwerkstoff in 8; und
10 ist eine Tabelle, die die Eigenschaften von unterschiedlichen Waben-Sandwich-Seitenwandkonstruktionen zeigt, die eine unterschiedliche Dicke der Waben- und/oder hochdichten Schaumschichten haben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜH-RUNGSBEISPIELE
In bezug zu den 1 bis 4 weist ein exemplarischer Seetanker 10 für Chemikalien einen Rumpf 12 auf, der mindestens einen oder mehrere Speichertanks 14 aus Verbundwerkstoff aufnimmt. 3 zeigt eine exemplarische Darstellung für die Speichertanks 14 aus Verbundwerkstoff innerhalb des Rumpfes 12 des Chemikalientankers 10. Die Speichertanks 14 aus Verbundwerkstoff haben eine im Wesentlichen zylindrische Form und verschiedene Kapazitätsklassen zum Speichern von korrodierenden und nicht korrodierenden flüssigen organischen und anorganischen Chemikalien, wie z.B. Rohöl, flüssiges Erdgas (LNG), flüssiges Propangas (LPG) etc. Flüssige organische und anorganische Chemikalien können in die Speichertanks 14 aus Verbundmaterial über ein Verteilerrohrsystem 16 und Zuführleitungen 18 benachbart zu einem Deck 20 des Chemikalientankers 10 eingepumpt und aus diesem herausgepumpt werden.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt das Volumen jedes der Speichertanks T1 aus Verbundwerkstoff annähernd 574 Kubikmeter (m³); das Volumen jedes der Speichertanks T2 ist ungefähr 500 Kubikmeter (m³); das Volumen jedes der Speichertanks T3 aus Verbundwerkstoff ist etwa 400 Kubikmeter (m³); das Volumen jedes der Speichertanks T4 aus Verbundwerkstoff ist ungefähr 380 Kubikmeter (m³); das Volumen jedes der Speichertanks T5 aus Verbundwerkstoff ist ungefähr 367 Kubikmeter (m³); und das Volumen jedes der Speichertanks T6 aus Verbundwerkstoff ist ungefähr 241 Kubikmeter (m³). Als Ergebnis kann der Chemikalientanker 10 eine totale Ladungskapazität von ungefähr 13.432,50 Kubikmeter (m³) haben.
Die Speichertanks 14 aus Verbundwerkstoff sind einzeln mit dem Rumpf 12 des Chemikalientankers 10 in geeigneter und bekannter Art sicher befestigt. Die Verbundtanks sind somit unabhängig und nicht Teil der Struktur des Chemikalientankers, wodurch eine potentielle Beschädigung der Tanks 14 im Falle, dass der Chemikalientanker beschädigt wird, reduziert wird. Zudem können die Tanks 14 entfernt und auf einem neuen Tanker erneut verwendet werden, nachdem der originale Tanker seine endgültige Lebensdauer erreicht hat.
In den 5 und 6 ist ein exemplarischer Speichertank 14 aus Verbundwerkstoff gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Verbundspeichertank 14 weist einen einteiligen oberen Dombereich 22, einen aufrechten zylindrischen Seitenwandbereich 24 und einen unteren Dombereich 26 auf, die insgesamt einen inneren Hohlraum oder eine innere Kammer 28 begrenzen. Von dem oberen Dom 22 ragt ein Halsbereich 30 hervor, der eine Öffnung oder einen Einstieg 32 in den Tank 14 begrenzt. Ein ringförmiger Flansch 34 erstreckt sich um einen oberen Rand des Halsbereiches 30 und liefert eine Dichtfläche zur Aufnahme eines Deckels oder eine Kappe 36. In dem untersten Bereich des unteren Domes 26 liegt ein Sumpf 38. Von einer äußeren Oberfläche des unteren Domes 36 ragt ein Rand 40 weg, auf dem der Verbundtank 14 innerhalb des Rumpfes 12 des Chemikalientankers 10 abgestützt ist.
Ein Hauptsaugrohr 42 ragt durch die Öffnung 32 in die Kammer 28. Eine Saugglocke 44 ragt von dem unteren freien Ende des Hauptsaugrohres 42 weg. Die Saugglocke 44 ist innerhalb des Sumpfes 38 positioniert, um Flüssigkeiten, die in dem Tank 14 gespeichert sind, durch das Hauptsaugrohr 42 nach oben zu fördern und aus der Öffnung 32 heraus zu dem Verteiler 16. Zumindest ein und vorzugsweise zwei Reinigungsrohre 46 erstrecken sich von der Öffnung 32 längs des Hauptsaugrohres 42 bis in die Saugglocke 44 innerhalb des Sumpfes 38. Die Reinigungsrohre 46 fördern Spülwasser, das sich in dem Sumpf 38 während des Waschens und Reinigen des Tanks 14 ansammelt, nach außen durch die Öffnung 32. Von der Öffnung 32 erstreckt sich eine Leiter 48 längs des Hauptsaugrohres 42 und der Reinigungsrohre 46 bis zum unteren Dom 26. Entlang der Leiter 48 können eine oder mehrere Arbeitsplattformen 50 angeordnet sein, um einem Arbeiter es zu ermöglichen, in den Tank während der Reinigung und/oder einer Inspektion einzusteigen. Die Leiter 48 und die Plattform bzw. die Plattformen 50 können aus Verbundmaterialien oder inerten Materialien bestehen, um chemische Reaktionen mit den flüssigen Chemikalien zu vermeiden, die in dem Tank 14 gespeichert und/oder transportiert werden. Die Flüssigkeiten können aus dem Tank in jeder bekannten Art gepumpt werden. Zum Beispiel kann ein inertes Gas wie Stickstoff (N₂) in den Tank 14 durch ein Zuführrohr 51 mit einem Pressdruck von ungefähr 50,650 Pa (0,5 Atmosphären) gepumpt werden, um die Flüssigkeit aus dem Tank zu drücken.
In 7 ist ein Querschnitt einer mehrschichtigen Seitenwand 52 gezeigt, die den Speichertank 14 aus Verbundwerkstoff begrenzt. Die Seitenwand 52 weist eine erste oder innerste Schicht als Korrosionsbarriere oder korrosionsfeste Schicht auf. Die Korrosionsbarriere 54 ist aus mindestens einem Kunstharzmaterial gebildet, so z.B. organischen/anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und einem Verstärkungsmaterial, so wie Kohlenstofffasern, Teflon, Polyester etc. in Form zumindest einer dünnen Folie oder eines Blattes, das das Kunstharzmaterial am Platz hält. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kunstharzmaterial ein organisches/anorganisches Polymer, wie z.B. Siloxiran, und das Verstärkungsmaterial sind Kohlenstofffasern. In vorteilhafter Weise erleichtert Verstärkungsmaterial aus Kohlenstofffasern das Entladen von statischer Elektrizität, die sich auf der inneren Oberfläche des Tanks 14 aufgrund des Fluidflusses innerhalb des Tankes aufbaut oder erzeugt wird.
Die Dicke der Korrosionsbarriere 54 hängt von der speziellen Kapazitätsklasse des Tankes 14 ab. Z.B. ist die Dicke der Korrosionsbarriere 54 für die größeren Ladetanks T1 im Bereich von ungefähr 1,524mm (0,060) bis ungefähr 3,302 mm (0,130 inches) und vorzugsweise ungefähr 2,54mm (0,100 inches) und umfasst ungefähr drei Schichten bzw. Wicklungen von Verstärkungsmaterial. Die Dicke der Korrosionsbarriere 54 für die kleineren Ladetanks T6 liegt im Bereich von ungefähr 1,289mm (0,048) bis ungefähr 3,302mm (0,130 Inches) und bevorzugt um 0,254mm (0,0100 Inches) und umfasst etwa drei Schichten oder Wicklungen von Verstärkungsmaterial.
Alternativ könnte die Korrosionsbarriere 54 eine fluorierte thermoplastische dünne Zwischenlage mit niedriger Oberflächenenergie aufweisen, so z.B. eine 5 bis 10 mil (0,127mm bis 0,254mm) (0,005 bis 0,010 inches) dicke Polyvinylidenfluorid-(PVDF)-Folie, die eine niedrige Permeabilitätsrate hat und korrosionsresistent gegenüber den meisten Chemikalien ist. Die niedrige Oberflächenenergie von PVDF liegt bei ungefähr 2 bis 2,3 Pa (20 bis 23 dynes per centimeter) im Vergleich zu rostfreiem Stahl, bei dem sie über 30 Pa (300 dynes per centimeter) beträgt.
Die niedrige Oberflächenenergie von PVDF oder anderen fluorierten thermoplastischen Materialien verhindert, dass sich Ladungen an der inneren Seitenwand des Tanks anlagern, wodurch die meisten Flüssigkeiten bis auf den Boden des Tanks zum leichten Aufpumpen absinken können. Auf diese Weise ist lediglich eine kleine Menge von heißem Wasser notwendig, um die Tanks für die nächste Ladung zu reinigen. Dieses reduziert die Liegezeit im Hafen und die Menge von erzeugtem Spülwasser. Es wird erwartet, dass ein Verbundtank mit einer Fluorpolymer-Lage in ungefähr 5 bis 8 Minuten gereinigt werden kann, was eine Zeitersparnis von ungefähr 90% im Vergleich zu der Zeit ist, die erforderlich ist, einen etwa gleich großen Tank aus rostfreiem Stahl zu reinigen. Die Reduzierung von gefährlichem Schmutzwasser oder „Slops" ist ebenfalls etwa 90%.
Eine Innenwand 56 umgibt die Korrosionsbarriere 54. Die Innenwand 56 ist aus zumindest einem Kunstharzmaterial gebildet, so z.B. organischen/anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und aus einem Verstärkungsmaterial, wie Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern, organischen Fasern etc. Die innere Wand 56 verleiht dem Tank 14 Strukturfestigkeit. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kunstharzmaterial ein organisches/anorganisches Polymer, z.B. ein Siloxiran, und das Verstärkungsmaterial sind Glasfasern.
Die Dicke der inneren Wand 56 hängt von der speziellen Kapazitätsklasse des Tankes 14 ab. Zum Beispiel kann die Dicke der inneren Wand 56 für die größeren Ladetanks T1 im Bereich von ungefähr 3,175mm (0,125) bis etwa 7,62mm (0,300 inches) und vorzugsweise um 6,35mm (0,250 inches) liegen und schließt ungefähr acht Schichten bzw. Wicklungen aus Verstärkungsmaterial ein. Die Dicke der inneren Wand 56 für die kleineren Ladetanks T6 ist im Bereich von ungefähr 2,54mm (0,100) bis ungefähr 5,08mm (0,200 inches) und vorzugsweise ungefähr 3,81mm (0,150 inches) und schließt etwa sechs Schichten oder Wicklungen aus Verstärkungsmaterial ein.
Eine dritte Schicht 58 umgibt die innere Wand 56. Die dritte Schicht 58 kann aus einem Wabenmaterial, einem hochdichten Schaummaterial oder einer Kombination aus Wabenmaterial und hochdichten Schaummaterialien etc. gebildet werden. Wie in 10 gezeigt, resultiert die Verwendung von Wabenund/oder hochdichten Schaummaterialien für die dritte Schicht 58 in einer Sandwich-Seitenwandkonstruktion, die hohe Festigkeit bei leichtem Gewicht liefert. Zudem absorbiert die dritte Schicht 58 Energie mit einer konstanten Rate. Die Energieabsorption hängt ab von der Belastung, die bis zu einem Spitzenwert (reine Druckfestigkeit) ansteigt, bevor ein Bruch bei gleichförmiger Last (ungefähr 50% der Spitzenbelastung) einsetzt, bis ein Null-Wert erreicht wird (kann nicht länger brechen).
Auf diese Weise schützt die Eigenschaft der Energieabsorption der dritten Schicht 58 gegen Auslaufen im Falle, dass der Chemikalientanker 10 mit einem anderen Schiff zusammenstößt oder auf Grund läuft. Die dritte Schicht 58 ver leiht dem Tank 14 nicht nur strukturelle Festigkeit, sondern verleiht dem Tank 14 auch Schwimmfähigkeit, sodass der Tank 14, selbst wenn er voll ist, schwimmt, sollte der Chemikalientanker 10 selbst sinken.
Die Speichertanks 14 aus Verbundwerkstoff können im Rumpf 12 mit Scherstiften oder Bolzen 61 (5) befestigt werden, sodass die Tanks von dem Deck 20 im Falle eines starken Aufpralles losbrechen können. Dies erlaubt es, den Tanks 14, wie Bowlingkegel zu reagieren und gegeneinander sich anzulehnen, um die Ladung zu schützen. Die Tanks 14 werden dann oval oder elliptisch, wenn eine genügend hohe externe Belastung vorliegt. Diese elliptische Verformung macht gemeinsam mit den inhärenten Eigenschaften der Energieabsorption der dritten Schicht 58 die Ladetanks 14 aus Verbundwerkstoff fast unzerbrechlich. Außerdem erlauben es die Scherbolzen, dass die Ladetanks 14 von dem Deck sich abtrennen und frei von dem Rumpf 12 schwimmen, sodass ein Auslaufen im Falle verhindert wird, dass der Chemikalientanker aufgrund einer katastrophalen Beschädigung zu sinken beginnt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die dritte Schicht 58 aus einem festen Phenolharzschaummaterial mit einer Dichte von etwa 227,28 bis 430,92 Pa (6 – 9 lbs/sq. ft) gebildet. Die Dicke der Schicht 58 hängt von der speziellen Kapazitäts- und Schwimmfähigkeitsklasse des Tankes 14 ab. Z.B. ist die Dicke der Schicht 58 für die größeren Ladetanks T1 im Bereich von ungefähr 25,4mm (1,00) bis etwa 76,2mm (3,00 inches) und bevorzugt ungefähr 38,1mm (1,50 inches). Die Dicke der Schicht 58 für die kleineren Ladetanks 76 ist im Bereich von ungefähr 6,25mm (0,25) bis etwa 50,8mm (2,00 inches) und vorzugsweise ungefähr 9,652mm (0,38 inches).
Eine äußere Wand 60 umgibt die dritte Schicht 58. Die äußere Wand 60 ist aus zumindest einem Kunstharzmaterial, wie z.B. organischen/anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und einem Verstärkungsmaterial gebildet, so z.B. Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern, organischen Fasern etc. Gemäss der bevorzugten Ausführung ist das Kunstharzmaterial ein Phenolharz und das Verstärkungsmaterial Glasfaser. Die Verwendung von Phenolharzen in der äußeren Wand 60 liefert nicht nur zusätzlich strukturelle Festigkeit für den Tank 14, sondern verleiht dem Tank auch feuerresistente Eigenschaften.
Feuerschutz von Verbundtanks mit doppelten Wänden (innere Wand 56 und äußere Wand 60) kann auch durch eine Anzahl von anderen Mitteln erhalten werden, so z.B., jedoch nicht beschränkt auf 1. aufschäumende Beschichtungen, die einen keramikartiken isolierenden Teer bei schnellen Temperaturanstiegen mit bis zu 1.093°C (2.000°F) in fünf Minuten liefern, 2. feuerverzögernde Matrizen, 3. anorganische Beschichtungszusammensetzungen mit Stahlmaschendraht, um lokale Hitze abzuleiten, oder andere ähnliche Mittel, etc.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein potentielles Feuerrisiko mit einwändigen Tankkonstruktionen aus Verbundstoff existiert, da eine einzige Schichtstoffwand zunächst strukturelle Festigkeit für einen Tank und nicht unbedingt eine Feuerfestigkeit liefert. Es sollte ebenfalls bemerkt werden, dass eine Tankkonstruktion mit einer einzigen Wandschicht typischerweise schwerer ist als eine ähnlich große mehrschichtige Schichtkonstruktion eines Tanks, da sie keine Schicht aus Wabenmaterial und/oder hochdichtem Schaummaterial wie die dritte Schicht 58 aufweist, die ein hohes Verhältnis von Festigkeit und Gewicht hat.
Die Dicke der äußeren Wand 60 hängt von der speziellen Kapazität- und Feuerwiderstandsklasse der Tanks 14 ab. Z.B. ist die Dicke der äußeren Wand 60 für die größeren Ladetanks T1 im Bereich von 2,5mm (0,100) bis ungefähr 7,62mm (0,300 inches) und bevorzugt etwa ungefähr 4,572mm (0,180 inches) und weist ungefähr neun Schichten oder Wicklungen aus Beschichtungsmaterial auf. Die Dicke der äußeren Wand 60 für die kleineren Ladetanks T6 ist im Bereich von ungefähr 1,905mm (0,0759 bis ungefähr 5,08mm (0,200 inches) und bevorzugt ungefähr 3,175mm (0,125 inches) und weist bevorzugt ungefähr fünf Schichtungen oder Wicklungen aus Vestärkungsmaterial auf.
Eine Anzahl von Sensoreinrichtungen oder Monitoreinrichtungen 62, wie Dehnungsmessstreifen, Lastzellen, Flüssigkeitsniveaumessern, Temperaturmesseinrichtungen, Thermopaaren etc. können zwischen jede der vielen Schichten eingebettet werden, die die Seitenwände 52 des Speichertanks bilden, vorzugsweise während der Herstellung, um verschiedene Parameter der Tanks und/oder der flüssigen Ladung zu überwachen. Bei der beschriebenen Ausführung sind die Sensoreinrichtungen 62 zwischen der inneren Wand 56 und der dritten Schicht 58 montiert. Die Sensoreinrichtungen können mit der Überwachungsausrüstung (nicht dargestellt) an Bord des Schiffes mit Hilfe von Drähten und/oder durch Telemetrieantennen gekoppelt sein.
Durch Einbringen von Dehnungsmessstreifen oder Lastzellen in die Seitenwand des unteren Dombereiches 26 kann die aktuelle Menge der Ladung in dem Tank akkurat überwacht werden. Wenn das Leergewicht des mehrschichtigen Speichertankes bekannt ist, ferner das Gewicht des beladenen mehrschichtigen Speichertankes und das spezifische Gewicht der Ladung in dem mehrschichtigen Speichertank, dann kann die aktuelle Ladungsmenge in bekannter Weise bestimmt werden.
Im Gegensatz hierzu erfordert ein bekanntes Verfahren zur Bestimmung der Ladungsmenge in einem Speichertank eines Seeschiffes eine sehr teure und relativ ungenaue Einrichtung mit einem Mikorwellenfühler, der die Menge des in einem Seetank gespeicherten Ladung approximiert, indem ein Mikrowellensignal in den Tank gesendet und die Zeitdauer gemessen wird, bis es nach Reflexion an der Oberfläche der in dem Tank gespeicherten Ladung zu dem Sensor zurückkehrt.
Ebenso können in den Seitenwänden 52 des Speichertankes 14 Glasfaserdrähte eingebettet werden, um für eine Beleuchtung innerhalb des Tankes zu sorgen. Eine Videoanalyse des Innenraumes des Tankes erhöht die Sicherheit für die Schiffsbesatzung, da es für eine Person nicht nötig ist, in einen Tank einzusteigen, der giftige Gase enthalten könnte.
Um das geringere Ladevolumen bei der Verwendung von zylindrischen Seetanks aus rostfreiem Stahl im Vergleich zu rechteckigen Seetanks aus rostfreiem Stahl zu kompensieren, wie zuvor erwähnt, muss die Größe (d.h. Länge und/oder der Anlegeplatz) des Chemikalientankers erhöht werden. Jedoch ist das Gewicht von zylindrischen Seetanks 14 aus Verbundmaterial niedriger als das von zylindrischen Tanks aus rostfreiem Stahl mit ähnlicher Größe. Vergleichsweise wiegt ein mehrschichtiger Tank T1 gemäss der vorliegenden Erfindung ungefähr 11.350kg (25.000 lbs), während ein Tank aus rostfreiem Stahl mit im Wesentlichen ähnlicher Kapazität ungefähr 49.940kg (110.000 lbs) wiegt. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Höhe von zylindrischen Seetanks 14 aus Schichtmaterial erhöht werden kann, um das niedrigere Ladevolumen zu kompensieren, ohne dass die Größe des Chemikalientankers erhöht werden muss.
Somit können durch die Verwendung von Schichtmaterialien zylindrische, ovale oder anders elliptisch geformte Speichertanks für Seeschiffe verwendet werden, um das Gewicht eines Chemikalientankers zu reduzieren, wobei gleichzeitig eine erhöhte Transportkapazität möglich ist. Zudem verringert die Verwendung von Schichtmaterialien die anfänglichen Kosten, die Betriebskosten und die Erhaltungskosten eines Chemikalientankers, teilweise, weil Tanks aus Schichtmaterial weniger als Tanks aus rostfreiem Stahl kosten und ein übliches Hochgeschwindigkeits-Containerschiff oder ein Massengutschiff verwendet werden kann.
Indem ein konventioneller Chemikalientanker mit einem doppelten Rumpf und Speichertanks 14 aus Schichtmaterial mit einer doppelten Wand, d.h. der inneren Wand 56 und der äußeren Wand 60 gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wird eine Vierfachstruktur oder ein Vierfachrumpf gebildet. Eine Vierfachstruktur oder ein Vierfachrumpf liefert den doppelten Schutz gegenüber einem herkömmlichen Chemikalientanker, der mit Ladetanks aus rostfreiem Stahl ausgerüstet ist. Durch die Ausbildung von Chemikalien-Seetankern mit doppelwandigen Tanks 14 aus Schichtmaterial können die Tanks 14 individuell entfernt und durch andere Tanks ersetzt werden, die z.B. konstruiert sind, um Ladungen unter Druck zu handhaben, Ladungen mit niedrigen oder hohen Temperaturen, oder um existierende Tanks zu reparieren oder aufzurüsten. Aufgrund der Isolationsqualitäten der doppelwandigen Tanks 14 kann ein Tank mit einer heißen Ladung (100°C) direkt neben einem Tank mit einer kalten Ladung (–28°C) positioniert werden. Dieses kann mit herkömmlichen Tankschiffen mit Tanks aus rostfreiem Stahl nicht erreicht werden.
Zusammengefasst resultiert die Verwendung von doppelwandigen Seespeichertanks aus Schichtmaterial in einem Chemikalientanker mit geringerem Gewicht, der mehr Ladung bei gleichem Tiefgang in einem kleineren Schiff transportieren kann, welches mit höherer Geschwindigkeit operiert, wobei die Liegezeit im Hafen um 50% gegenüber Tankschiffen mit Tanks aus rostfreiem Stahl reduziert und 90% weniger Spülwasser (Slop) erzeugt wird.
Außerdem können Speichertanks für Seeschiffe aus Schichtmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung alle von der Internationalen Meeresorganisation (IMO) zugelassenen Ladungen ohne Korrosion transportieren. Im Unterschied zu Speichertanks aus Schichtmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung müssen die äußeren Oberflächen von Tanks für Seeschiffe aus rostfreiem Stahl beschichtet werden, um der Korrosion bzw. den Eindringen von Salzwasser zu widerstehen, welches durch Chlor verursachte Stressbrüche des rostfreien Stahles verursacht.
In 4 ist ein Speichertank oder ISO-Tank 70 aus Schichtmaterial gezeigt. Der ISO-Tank 70 weist einen horizontal ausgerichteten zylindrischen Bereich 72 und zwei domförmige Bereiche 74,76 an den Enden auf, die mit den entsprechenden Enden des zylindrischen Bereiches 72 einstückig ausgebildet sind. Ein im Wesentlichen rechteckiger Rahmen oder eine Überstruktur 78 umgibt den ISO-Tank 70. Die Überstruktur 78 schützt den ISO-Tank 70 vor Beschädigung und erlaubt es, den ISO-Tank 70 über Land durch Sattelschlepper oder durch Eisenbahnzüge zu transportieren. Außerdem erlaubt es die Überstruktur 78, eine Vielzahl von ISO-Tanks 70 für den Transport auf konventionellen Container-Seeschiffen zu stapeln.
Ein Halsbereich 80 erstreckt sich aufwärts von dem zylindrischen Bereich 72 und bildet eine Öffnung 82 in dem ISO-Tank 70. Ein ringförmiger Flansch 84 läuft um den oberen Bereich des Halsbereiches 80, um eine Dichtfläche vorzusehen, die einen Deckel oder eine Kappe (nicht gezeigt), aufnimmt.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Tank 70 aus Schichtmaterial eine wesentlich geringere Ladekapazität aufweist als der Speichertank 14 für ein Seeschiff. So ist im Allgemeinen das Volumen des ISO-Tanks 70 aus Schichtmaterial ungefähr 50 Kubikmeter (m³). Da der ISO-Tank 70 transportabel ist, ist es wünschenswert, die Strukturfestigkeit der Seitenwand 86 im Hinblick auf die Seetanks 14 aus Schichtmaterial gemäß 5 zu erhöhen.
In 9 ist ein Querschnitt der mehrschichtigen Seitenwand 86 gezeigt, die den ISO-Tank 70 aus Schichtmaterial begrenzt. Wie die Seitenwand 52 weist die Konstruktion der Seitenwand 86 eine erste oder innerste Korrosionsbarriere 88 auf. Die Korrosionsbarriere 88 wird durch mindestens ein Kunstharzmaterial gebildet, so z.B. ein organisches/anorganisches Polymer, Fluorpolymer etc. und durch ein Verstärkungsmaterial, so z.B. Kohlenstofffasern, Teflon, Polyester etc. in Form zumindest eines dünnen Blattes oder einer Folie, die das Kunstharzmaterial am Platz hält. Bei der bevorzugten Ausführung ist das Kunstharzmaterial ein organisch/anorganisches Polymer, wie Siloxiran, und das Verstärkungsmaterial sind Kohlenstofffasern. Es sei darauf hingewiesen, dass Verstärkungsmaterial aus Kohlenstofffasern vorteilhaft das Entladen von statischer Elektrizität erleichtert, die an der inneren Oberfläche des Tanks aufgrund des Flusses von Fluiden in den Tank und aus dem Tank heraus verursacht wird.
Die Dicke der Korrosionsbarriere 88 hängt von der speziellen Kapazitätsklasse des Tanks 70 ab. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Dicke der Korrosionsbarriere 88 im Bereich von ungefähr 1,067mm (0,042) bis etwa 2,54mm (0,100 inches) und vorzugsweise etwa 1,524mm (0,060 inches) einschließlich etwa zweier oder dreier Schichten oder Wicklungen von Verstärkungsmaterial.
Alternativ könnte die Korrosionsbarriere 88 eine fluorierte dünne thermoplastische Blattfolie aufweisen, so z.B. eine zwischen 0,127mm bis 0,254mm (5 bis 10 mil) (0,005 bis 0,010 inches) dicke Polyvinyliden (PVDF)-Folie, die eine niedrige Permeabilitätsrate aufweist und korrosionsresistent gegenüber den meisten Chemikalien ist. Die niedrige Oberflächenenergie von PVDF ist etwa 2 bis 2,3 Pa (20 bis 23 dynes per centimeter), wohingegen im Vergleich rostfreier Stahl bei über 30 Pa (300 dynes per centimeter) liegt. Die niedrige Oberflächenenergie von PVDF oder anderer fluorierter thermoplastischer Materialien verhindert, dass die Ladung an der inneren Seitenwand des Tanks anhaftet, sodass die meisten Ladungen leicht auf den Boden des Tanks absinken, was leichtes Pumpen und Reinigen ermöglicht.
Eine innere Wand 90 umgibt die Korrosionsbarriere 88. Die innere Wand 90 wird aus zumindest einem Kunstharzmaterial gebildet, so z.B. organisch/anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und aus einem Verstärkungsmaterial, so z.B. Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern, organischen Fasern etc. Die innere Wand 90 liefert für den Tank eine Strukturfestigkeit. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kunstharzmaterial ein organisch/anorganisches Polymer, so z.B. ein Siloxiran, und das Verstärkungsmaterial sind Glasfasern.
Die Dicke der inneren Wand 90 hängt von der speziellen Kapazitätsklasse des Tankes 70 und der Dicke der anderen Strukturschichten der Seitenwand 86 ab, wie weiter unten beschrieben. Bei der beschriebenen Ausführung ist die Dicke der inneren Wand 90 im Bereich von ungefähr 0,726mm (0,030) bis etwa 2,54mm (0,100 inches) und vorzugsweise etwa 1,524mm (0,060 inches) einschließlich etwa vier Schichten oder Wicklungen des Verstärkungsmaterials.
Eine erste Schicht 92 aus energieabsorbierendem Material umgibt die innere Wand 90. Das energieabsorbierende Material 92 kann aus einem Wabenmaterial, einem hochdichten Schaummaterial oder einer Kombination aus Wabenmaterial und hochdichten Schaummaterialien etc. gebildet werden. Die Verwendung von Waben- und/oder hochdichten Schaummaterialien für die Schicht 92 resultiert in einer Sandwich-Konstruktion für die Seitenwand, die hohe Festigkeit mit niedrigem Gewicht liefert. Ferner absorbiert das energieabsorbierende Material 92 Energie mit konstanter Rate. Die Energieabsorption hängt von der Belastung ab, die zu einem Spitzenwert (reine Kompressionskräfte) ansteigt, bevor ein Bruch bei einer gleichförmigen Belastung beginnt (etwa 50%) der Spitzenbelastung) bis es auf den Wert Null abfällt (kein weiterer Bruch kann erfolgen).
Die Eigenschaften zur Energieabsorption der Schicht 92 schützt auch gegen ein Auslaufen im Falle, dass der Tank 70 beschädigt worden ist. Der Tank 70 wird oval oder elliptisch, wenn eine ausreichend hohe externe Belastung vorhanden ist. Diese elliptische Verformung macht gemeinsam mit den inhärenten Eigenschaft der Energieabsorption wenigstens der Schicht 92 den Ladetank 70 aus Schichtmaterial fast unzerbrechlich. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Schicht 92 aus einer Kombination von Waben- und hochdichten Schaummaterialien mit einer Rate von 217,28 bis 430,92 Pa (6 bis 9 lbs/sq. ft) gebildet. Das Wabenmaterial kann jede geeignete Zellkonstruktion aufweisen, so z.B. Rechtecke, Pentagramme, Fünfecke und vorzugsweise Sechsecke oder Acht ecke. Die Dicke der Schicht 92 hängt von dem gewünschten Grad der Strukturfestigkeit für den Tank 70 ab. Z.B. ist die Dicke der Schicht 92 im Bereich von etwa 6,35mm (0,25) bis etwa 12,7mm (0,50 inches) und vorzugsweise etwa 9,623mm (0,38 inches).
Eine mittlere Wand 94 umgibt die Schicht 92 aus energieabsorbierendem Material. Wie bei der inneren Wand 90 ist die mittlere Wand 94 aus zumindest einem Kunstharzmaterial gebildet, so z.B. aus organisch/anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und aus einem Verstärkungsmaterial, so z.B. Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern, organischen Fasern etc. Die mittlere Wand 94 verleiht dem Tank 70 ebenso strukturelle Festigkeit. Bei der bevorzugten Ausführung ist das Kunstharzmaterial ein organisch/anorganisches Polymer, so z.B. ein Siloxiran und das Verstärkungsmaterial Glasfaser.
Die Dicke der mittleren Wand 94 hängt von der speziellen Kapazitätsklasse des Tankes 70 und der Dicke der anderen Strukturschichten der Seitenwand 86 ab. Bei der beschriebenen Ausführung ist die Dicke der mittleren Wand 94 im Bereich von etwa 1,016mm (0,040) bis etwa 3,81mm (0,150) und vorzugsweise etwa 2,032mm (0,080) und umfasst etwa fünf Schichten oder Wicklungen des Verstärkungsmaterials.
Eine zweite Schicht 96 aus energieabsorbierendem Material umgibt die mittlere Wand 94. Wie bei der zweiten Schicht 92 kann die Schicht 96 ebenfalls aus einem Wabenmaterial, einem hochdichten Schaummaterial oder einer Kombination aus Wabenmaterial und hochdichtem Schaummaterial etc. gebildet werden. Die Verwendung von Wabenmaterial und/oder hochdichten Schaummaterialien für die Schicht 96 resultiert in einer Seitenwandkonstruktion mit doppeltem Sandwich, die eine höhere Festigkeit bei leichterem Gewicht im Vergleich zu einer einfachen Sandwich-Seitenwandkonstruktion gemäss 4 liefert. Jedoch soll angemerkt werden, dass im Wesentlichen das gleiche Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht für die Seitenwand 86 erreicht werden kann, wenn die charakteristischen Eigenschaften einer oder mehrerer Schichten, die die Seitenwand 52 bilden, variiert werden, so z.B. durch Veränderung der Dicke einer oder mehrerer der Schichten 56 bis 60, die Materialzusammensetzung der Schichten 56 bis 60 etc.
Die Eigenschaft der Energieabsorption der Schicht 96 erhöht den Schutz gegen ein Auslaufen im Falle, dass der Tank 70 beschädigt wurde. Bei der bevorzugten Ausführung wird die Schicht 96 aus einem festen Phenolschaummaterial mit einer Dichte von ungefähr 217,28 bis 430,92 Pa (6 – 9 lbs/sq. ft) gebildet. Die Dicke der Schicht 96 hängt von dem gewünschten Grad der Strukturfestigkeit für den Tank 70 ab. Z.B. ist die Dicke der Schicht 96 im Bereich von ungefähr 6,35mm (0,25) bis etwa 2,54mm (0,100 inches) und vorzugsweise etwa 9,525mm (0,38 inches).
Eine äußere Wand 98 umgibt die Schicht 96. Die äußere Wand 98 wird aus zumindest einem Kunstharzmaterial wie etwa organisch anorganischen Polymeren, Fluorpolymeren etc. und einem Verstärkungsmaterial gebildet, so z.B. Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern, organischen Fasern etc. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kunstharzmaterial ein Phenolkunstharz und das Verstärkungsmaterial Glasfaser. Die Verwendung von Phenolkunstharz in der äußeren Wand 98 trägt nicht nur zu der strukturellen Festigkeit des Tanks 70 bei, sondern verleiht dem Tank 70 auch feuerresistente Eigenschaften.
Der Feuerschutz für den Tank 70 aus Schichtmaterial mit der dreifachen Wand (innere Wand 90, mittlere Wand 94 und äußere Wand 98) kann ebenfalls durch eine Anzahl von anderen Mitteln erreicht werden, so z.B., jedoch nicht beschränkend, durch: 1. aufblähende Beschichtungen, die einen keramikartigen isolierenden Teer bei raschen Temperaturanstiegen bis zu 1093°C (2000° F) in fünf Minuten erzeugen, 2. feuerretardierende Matrizen, 3. anorganische oberflächige Schichtmaterialien mit Stahlmaschendraht, um lokale Hitze zu zerstreuen oder durch andere geeignete Mittel, etc.
Die Dicke der äußeren Wand 98 hängt von dem gewünschten Grad der Strukturfestigkeit und dem gewünschten Grad der Feuerresistenz für den Tank 70 ab. Bei der bevorzugten Ausführung ist die Dicke der äußeren Wand 98 im Bereich von etwa 1,27mm (0,050) bis etwa 6,35mm (0,250 inches) und vorzugsweise etwa 3,175mm (0,125 inches) einschließlich ungefähr neun Schichten oder Wicklungen aus Verstärkungsmaterial.
Eine Anzahl von Sensoreinrichtungen oder Überwachungseinrichtungen 100, so z.B. Dehnungsmessstreifen, Lastzellen, Flüssigkeitsniveaumessern, Temperaturmesseinrichtungen, Thermopaaren etc. kann zwischen den Schichten, die die Seitenwände 86 des Speichertankes 70 bilden, eingebettet werden, und zwar vorzugsweise während der Herstellung, um verschiedene Parameter des Tanks und/oder der flüssigen Ladung zu überwachen. Bei der beschriebenen Ausführung sind die Sensoreinrichtungen 100 zwischen der inneren Wand 90 und der ersten energieabsorbierenden Schicht 92 montiert. Die Sensoreinrichtungen können mit einer externen Überwachungsausrüstung (nicht gezeigt) mit Hilfe von Drähten oder durch Telemetrieantennen verbunden werden.
Durch Anordnen von Dehnungsmessstreifen oder Lastzellen in dem unteren Bereich des Tanks 70, so z.B. dem zentralen zylindrischen Bereich 72, kann die aktuelle Ladungsmenge in dem Tank genau überwacht werden. Wenn man das Leergewicht des Speichertanks aus Schichtmaterial, das Gewicht des Speichertanks aus Schichtmaterial mit Beladung und das spezifische Gewicht der Ladung in dem Speichertank aus Schichtmaterial kennt, kann die aktuelle Menge der Ladung in bekannter Weise bestimmt werden.
Ebenso können optische Glasfaserdrähte in den Seitenwänden 86 des Speichertanks 70 eingebettet werden, um das Innere des Tanks zu beleuchten. Eine Videoanalyse des Innenraumes des Tanks erhöht die Sicherheit für die Schiffsbesatzung, da die Notwendigkeit vermieden wird, dass eine Person in einen Tank einsteigt, der giftige Gase enthalten könnte.
Die Erfindung wurde in bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es ist offensichtlich, dass Modifikationen und Abwandlungen für einen Fachmann beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung möglich sind. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung alle solche Modifikationen und Abänderungen umfasst, insofern als sie innerhalb des Zieles der anhängenden Ansprüche oder Äquivalenten hiervon liegen.
Zum Beispiel können die Speichertanks aus Schichtmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung nicht nur an Bord von Schiffen angeordnet sein, die den Ozean befahren, sondern auch z.B. in Flussschleppern und anderen Arten von auf See benutzten Strukturen.
Zudem umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung von verschiedenen anderen mehrschichtigen Konstruktionen für Seitenwände für Speichertanks aus Schichtmaterial, die zusätzliche oder weniger Strukturschichten, zusätzliche oder weniger Energie absorbierende Schichten sowie zusätzliche oder weniger Korrosionsbarrieren und/oder feuerresistente Schichten etc. aufweisen. Die Konstruktionen für eine Seitenwand in den 7 und 9 dienen lediglich zur Darstellung und sind nicht als beschränkend für die vorliegende Erfindung anzusehen.

Claims

Seeschiff (10) mit: einem Schiffsrumpf (12); und mit zumindest einem Ladetank (14), der dem Schiffsrumpf zugeordnet ist und eine mehrschichtige Seitenwandkonstruktion (52) aufweist, mit einer ersten Schicht (54), die eine Korrosionsbarriere für den Ladetank bildet, mit einer zweiten Schicht (56), die dem Ladetank Strukturfestigkeit verleiht, einer dritten Schicht (58), die für den Ladetank Energieabsorption bei einem Aufprall und Schwimmfähigkeit liefert, und mit einer vierten Schicht (60), die dem Ladetank feuerresistente Eigenschaften verleiht.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht (54) eine Innenschicht des Ladetankes definiert, die zweite Schicht (46) die erste Schicht umgibt, die dritte Schicht (58) die zweite Schicht umgibt und die vierte Schicht (60) die dritte Schicht umgibt und eine Außenschicht des Ladetankes bildet.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste korrosionsresistente Schicht (54) aus einem Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste korrosionsresistente Schicht (54) aus einem Siloxiran-Kunststoffmaterial und einem Verstärkungsmaterial mit Kohlefasern gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste korrosionsresistente Schicht (54) ein fluoriertes thermoplastisches Material aufweist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste korrosionsresistente Schicht (54) ein Folienmaterial aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) aufweist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (56) aus einem Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (56) aus einem Siloxiran-Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern und organischen Fasern gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die dritte Schicht (58) aus zumindest einem Wabenmaterial oder einem hochdichten Schaummaterial gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die dritte Schicht (58) aus einem festen Phenolharzschaummaterial mit einer Dichte von etwa 287,28 bis 430,92 pa (6,0 bis etwa 9,0 pounds per square foot) gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die vierte Schicht (60) aus einem Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die vierte Schicht (60) aus einem Phenolharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern und organischen Fasern gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei der Ladetank (14) mit dem Schiffrumpf (12) über eine Vielzahl von Scherstiften (61) verbunden ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei ferner eine Überstruktur (78) vorgesehen ist, die den Ladetank (14) umgibt, um den Transport des Ladetankes auf ein Deck des Schiffsrumpfes (12) zu erleichtern.
Schiff nach Anspruch 1, wobei ferner eine Parameter-Sensoreinrichtung (62) vorgesehen ist, die in der Seitenwand (52) des Ladetankes eingebettet ist.
Schiff nach Anspruch 1, wobei die erste korrosionsresistente Schicht (54) aus einem Siloxiran-Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial mit Kohlefasern gebildet ist; die zweite Schicht (56) aus einem Siloxiran-Kunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Aramid-Kohlefasern und organischen Fasern gebildet ist; die dritte Schicht (58) aus einem festen Phenolharzschaummaterial mit einer Dichte von ungefähr 287,28 bis 430,32 pa (6,0 bis ungefähr 9,0 pounds per square foot) gebildet ist; und die vierte Schicht (60) aus einem Phenolkunstharzmaterial und einem Verstärkungsmaterial aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Aramid-Kohlenstofffasern, Graphitfasern und organischen Fasern gebildet ist.
Schiff nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht (54) eine Innenschicht des Ladetankes bildet, die zweite Schicht (56) die erste Schicht umgibt, die dritte Schicht (58) die zweite Schicht umgibt und die vierte Schicht (60) die dritte Schicht umgibt und eine Außenschicht des Ladetankes bildet.
Schiff nach Anspruch 17, wobei ferner zumindest eine Parameter-Sensoreinrichtung (62) vorgesehen ist, die zwischen der ersten Schicht (54) und der zweiten Schicht (56) eingebettet ist.
Schiff nach Anspruch 18, wobei der Ladetank (14) mit dem Schiffsrumpf (12) durch eine Vielzahl von Scherstiften (61) verbunden ist.
Schiff nach Anspruch 18, wobei ferner eine Überstruktur (78) vorgesehen ist, die den Ladetank umgibt, um den Transport des Ladetankes auf ein Deck des Schiffsrumpfes zu erleichtern.