-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tanker zum Befördern
eines flüssigen Massengutes bzw. einer Bulkladung, wie etwa (Roh-) Öl und
dergleichen oder zum Befördern unterschiedlicher flüssiger Produkte.
-
Bei heutigen Tankerkonstruktionen werden Schotte gegen das Überschwappen
oder Überlaufen bzw. Schlingerschotte in Tanks für flüssige Bulkladungen
eingebaut, um strukturelle Schäden zu verringern, die durch
Wellenbewegungen innerhalb eines Ladungstanks verursacht werden, insbesondere in
teilweise gefülltem Zustand ("Überlaufen" bedeutet: Überschwappen, Aufwallen,
Wirbeln, Nachfließen).
-
Allgemein wird ein Schlingerschott ungefähr in der Hälfte der Länge (Breite)
eines Ladungstanks angebracht und erlaubt ein "Durchfließen" der Ladung
und verhindert somit eine hydrostatische Belastung.
-
Je nach der Vielfalt unterschiedlicher Ladungsfüllungen und Tankformen wird
eine der folgenden Schottarten verwendet:
-
a) ein Vollschott (Voll-Schlingerschott), das vom Deck bis zum Boden
reicht, wobei eine Anzahl von Löchern über den gesamten
Oberflächenbereich verteilt ist;
-
b) ein oberes Teilschott vom Deck abwärts über einen Teil der Höhe,
wobei der untere Teil offen ist; und
-
c) ein unteres Teilschott vom Boden aufwärts über einen Teil der Höhe,
wobei der obere Teil offen ist.
-
Fachleuten ist geläufig, daß ein herkömmliches Voll-Schlingerschott
(Vollschlingertyp) (große) Löcher aufweist, die über die gesamte Fläche verteilt
sind, wobei jedoch mindestens ein einzelnes (Sod-) Loch in der Nähe des
oberen Endes, und mindestens ein einzelnes (Sod-) Loch in der Nähe des
unteren Endes angeordnet ist, um ein unbeabsichtigtes hydrostatisches
Belasten (im Falle von Betriebsfehlern oder Störungen) zu verhindern und/oder
um zu Drainagezwecken (Boden) zu dienen.
-
Schlingerschotte arbeiten: a) durch Dämpfen der
Oberflächen-(Wellen)-Bewegungen der Ladung während der Bewegungen des Schiffes im Zustand des
Fahrbetriebs (dies wird durch Erzeugen von Turbulenz in der Strömung mit
Hilfe scharfer Kanten oder Löcher erzielt), und b) durch Verhindern der
Wellenresonanz der Ladung durch Ändern des (kritischen)
Tanklängen- und/oder Breitenverhältnisses (dies wird durch das Reflektieren der Wellen
mit Hilfe einer geschlossenen Oberfläche erzielt).
-
Bekannte Voll-Schlingerschotte enthalten eine große Anzahl von Löchern, die
über die gesamte Schottfläche verteilt sind, um die Fluidbewegungen im
Tank zu dämpfen und eine richtige Strömung während der normalen
Ladungsoperationen zu ermöglichen. Die Schottstruktur ist relativ leicht (dünne
Platten und Versteifer), weil keine hydrostatische Belastung auftritt.
-
Im allgemeinen verhält sich diese Konstruktion einwandfrei. Wegen der
Katastrophenfälle mit (Roh-) Öltransportern und ihrer großen
Umweltverschmutzungswirkung wird jedoch eine weltweite Anstrengung unternommen,
um die Sicherheit von Tankern zu verbessern. Weiter besteht heute eine
zunehmende Notwendigkeit, Tanker in der Weise zu bauen, daß bei
Schiffbruch
oder anderen Seekatastrophen eine Leckage der Ladung und somit
eine Umweltverschmutzung vermieden oder minimal gehalten wird.
-
Eine Lösung dieses Problems erfordert eine komplette Doppelhülle für
Öltanker (vgl. beispielsweise die Druckschrift DE-A-2 158 020), und für diesen
Zweck sind in der Vergangenheit Tanker gebaut worden, die Doppelböden
und doppelte Seitenwände besitzen, was jedoch ins Gewicht fallende
Steigerungen der Preise von Tankern mit sich gebracht hat.
-
Weiter haben Doppelbodenkonstruktionen den Nachteil, daß ein
Auftriebsverlust beim Auflaufen auf Grund auftreten kann, und daß im Falle, daß der
Boden eines Ladungstanks durch Korrosion und/oder Erosion durchlässig
wird, Ladung in den Doppelboden ausfließen und eine gefährliche Mischung
aus Luft und Kohlenwasserstoffdämpfen bilden kann, sofern die Ladung aus
Öl besteht. Abgesehen von der potentiellen Explosionsgefahr besteht die
Forderung nach einer Gasdetektion und sorgfältigen Belüftung des
Doppelbodens vor dem Einstieg für routinemäßige Bauteilinspektionen.
-
Außerdem verursacht der Zugang zu einem Doppelboden ein Problem. Er
muß durch einen senkrechten Schacht oder eine Doppelseite erfolgen, die
senkrecht nach oben bis zum Deck geführt ist. Andere Aspekte umfassen die
Wartung der Stahlstruktur im Doppelboden, insbesondere die Konservierung
der großen beschichteten Fläche, die zur Verhinderung von Korrosion
erforderlich ist. Weiter gewähren Doppelhüllenstrukturen einen adäquaten
Schutz nur im Falle von Kollisionen geringer Stärke.
-
Viele Organisationen stellen daher die Doppelhülle als beste Lösung für die
Verhinderung von Umweltschäden in Frage, so daß es einen Bedarf nach
Alternativen gibt, vorausgesetzt, daß sie das gleiche Niveau an Schutz gegen
das Ausfließen der Ladung bieten, wie der Doppelhüllentanker.
-
Ein anderer Schlingerschott-Typ ist in der Druckschrift US-A-3 164 120
offenbart, die die Basis für den Oberbegriff des Anspruches 1 bildet. Der
Ort, die Form und die Größe der Öffnungen im Schott werden nur unter
Berücksichtigung der (Roll-) Stabilisierung und der strukturellen Steifigkeit
des Schiffes bestimmt.
-
Aus der Druckschrift FR-A-2 135 936 sind Schotte bekannt, die vollständig
fluiddicht sind. Während der normalen Operationen werden die Öffnungen
in der Nähe des Bodens durch Ventile geschlossen, was ein Ausfließen im
Schadensfalle verhindert. Die Ventile werden nur während des
Ladens/Entladens sowie dann geöffnet, wenn die Tanks mit Wasserballast gefüllt
werden.
-
Es sind auch andere Systeme mit aktiven Ventilen bekannt, beispielsweise
aus den Druckschriften WO-A-9 205 069 und WO-A-9 208 640, bei denen
die Ventile Verbindungen zwischen den Ladungstanks und leeren
Rettungs- oder Evakuierungstanks herbeiführen, um sich hier auf die notwendigen
Aktionen zu konzentrieren. Die Ventile werden direkt nach dem
Schadensauftritt geöffnet.
-
Der Stand der Technik illustriert das beständige Bestreben der Schiffsbauer,
Tanker so zu bauen, daß im Schadensfalle das Ausströmen der flüssigen
Ladung verhindert oder mindestens auf ein Minimum verringert werden
kann, wie es die Rechtsvorschriften oder die Versicherungsgesellschaften
fordern. Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Zweck dadurch
erreicht, daß bei einem Tanker mit Ladungstanks, welche mit mindestens
einem einzelnen Schlingerschott versehen sind, Umweltverschmutzungen im
Falle eines Schiffbruchs oder einer anderen Seekatastrophe eine
Umweltverschmutzung vermieden oder minimiert wird, und zwar bei einem Minimum
an Kostensteigerung, und wobei das Maß an Schutz gegen das Ausfließen
der Ladung im Schadensfalle (insbesondere bei Seitenschaden) verbessert
worden ist.
-
Die Erfindung schafft daher einen Tanker zum Transportieren einer flüssigen
Bulkladung oder zum Transportieren unterschiedlicher, flüssiger Produkte,
wobei der Tanker mindestens einen Tank für flüssige Ladung aufweist, der
mit mindestens einem Schlingerschott versehen ist, welches eine
Plattenstruktur besitzt, wobei das Schott mindestens eine
Flüssigkeitsverbindungsvorrichtung umfaßt, die einen betrieblichen Durchfluß im Tank während
normaler Ladungsoperationen erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schlingerschott flüssigkeitsdicht vom Deck bis zum Boden geschlossen ist, mit
Ausnahme der zumindest einen Flüssigkeitsverbindungsvorrichtung, wobei die
Flüssigkeitsverbindungsvorrichtung in der Nähe des Bodens des Tanks
angeordnet ist, und wobei die Höhe des höchsten Punktes der
Flüssigkeitsverbindungsvorrichtung so gewählt ist, daß im Schadensfalle das
schadensbedingte Ausfließen aus dem nicht beschädigten Teil des Ladungstanks durch
einen Ersatzzufluß verhindert oder auf ein gefordertes Minimum begrenzt
wird.
-
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 8 einschließlich definieren bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfäßt die
Einrichtung zum Verhindern des schadensbedingten Ausflusses sowie zum
Verhindern des Ersatzzuflusses ein Voll-Schlingerschott mit einer
Plattenstruktur, die flüssigkeitsdicht vom Deck bis zum Boden geschlossen ist, mit
Ausnahme der Öffnung der Flüssigkeitsverbindungsvorrichtung in der Nähe
des Bodens des Tanks. Vorzugsweise umfaßt die Verbindungsvorrichtung ein
einzelnes Loch oder mehrere kleinere Löcher in der Nähe des Bodens.
-
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß das Vorhandensein von ein
paar Löchern in der Nähe des Bodens des Schiffes die Lade- und
Entladeoperationen nicht wesentlich beeinträchtigt, während ein schadensbedingtes
Ausströmen aus dem nicht beschädigten Teil bei einem Unfall wesentlich
verringert wird.
-
Nachfolgend wird die Erfindung beispielshalber im einzelnen und unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Fig. 1 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines hydrostatisch
ausgeglichenen Wingtanks eines Tankers des Standes der Technik
dar, der mit einem bekannten Schlingerschott versehen ist;
-
Fig. 2 stellt schematisch einen Tank eines Tankers gemäß der Erfindung
dar; und
-
Fig. 3 stellt schematisch einen Tanker mit einem Tank gemäß der
Erfindung im Falle eines Seitenschadens dar.
-
Bezug nehmend auf Fig. 1 ist ein Ladungstank 1 eines Tankers schematisch
dargestellt, der im Inneren auf jede für den Zweck geeignete Weise mit
einem bekannten Voll-Schlingerschott 2 zum Verringern der
Wellenbewegungen im (teilweise) gefüllten Zustand versehen ist. Ein Vollschott
(Vollschlingertyp), das vom Deck 1a bis zum Boden 1b reicht, ist dargestellt, wobei
eine Anzahl von Löchern 4 über den gesamten Oberflächenbereich verteilt
ist.
-
Im Falle eines Seitenschadens durch ein kollidierendes Schiff 3 tritt ein
Ausfließen ein, so daß der gesamte Tank mit Seewasser gefüllt wird und
alles Öl ausfließt.
-
In Fig. 2 ist ein Ladungstank 1' eines Tankers schematisch dargestellt, der
im Inneren auf jede für den Zweck geeignete Weise mit einem
Voll-Schlingerschott 2' gemäß der Erfindung versehen ist. Das Schott 2' ist in den
Ladungstank mit kleinen Löchern 4' nur in der Nähe des Bodens 1b
eingebaut, um einen kontrollierten "Durchfluß der Ladung" zu erzielen.
Vorteilhafterweise ist das Schott 2' eine Querkonstruktion (Längskonstruktion)
und ungefähr in der Hälfte bzw. Mitte der Länge (Breite) des Ladungstanks
angebracht.
-
Im Falle eines Seitenschadens durch ein kollidierendes Schiff 3' gemäß Fig.
3 wird ein Teil 5 der Ladung gerettet und verbleibt in der nicht
beschädigten linken Kammer 6 des Ladungstanks 1', während die Kammer 7
vollständig mit Wasser gefüllt werden wird, nachdem die gesamte Ladung
ausgeflossen ist.
-
Die gesamte Plattenstruktur des Schotts (Voll-Schlingerschott) ist vom Deck
1a bis zum Boden 1b wasserdicht geschlossen, mit Ausnahme der kleinen
Löcher 4' in der Nähe des Bodens 1b. Dies hat die nachfolgenden Vorteile:
-
- Verhinderung eines schadensbedingten Ausfließens aus einem
benachbarten Tank (im hydrostatischen Ausgleich);
-
- leichte Standardkonstruktion bei niedrigen Kosten;
-
- zuverlässiges Funktionieren ohne Wartung;
-
- geringe Nachteile bei normalen Ladungsoperationen.
-
Das Gesamtkonzept bietet gute ökologische und ökonomische Aspekte.
-
Die kleinen Löcher 4' in der Nähe des Bodens 1'b ermöglichen den
betrieblichen Durchfluß der Ladung während des Ladens und Entladens,
verhindern aber das schadensbedingte Ausfließen, das durch den Unterschied
der Dichte des Ladungsöls und des Wassers (Seewasser) verursacht wird.
Die Größe der Löcher 4' reicht aus, um eine hydrostatische Belastung des
Schotts zu verhindern, so daß die Konstruktion relativ leicht bleibt
(wenngleich das Gewicht etwas größer als das eines herkömmlichen Schotts vom
Voll-Schlingerschott ist).
-
Das Prinzip des Schotts der Erfindung basiert auf der Verhinderung des
Ausfließens der Ladung aufgrund des Unterschiedes der Dichte der Ladung
und des Wassers (Seewasser), also dem sog. Ersatzzufluß, vorausgesetzt, daß
die Ladung die geringere Dichte besitzt. Das Schott der Erfindung
verhindert aber nicht das Ausfließen unter Druck, so daß das Schott dieser Art
bei hydrostatisch ausgeglichenen Tanks höchst wirksam ist.
-
Nachfolgend wird der Ersatzzuflußprozeß im Falle einer Beschädigung
beschrieben, um die Wirkungsweise des Schotts der Erfindung zu erläutern.
-
Der Unterschied der Dichte des Ladungsöls und des Wassers (Seewasser)
ruft einen Prozeß langsamer Strömung hervor, der nach der Seitenpenetration
eines Ladungstanks unter der Wasserlinie durch drei Phasen beschrieben
werden kann:
a) Anfangssituation:
-
Es findet kein Ausfluß unter Druck statt. Der Druck der Ladung im
Inneren und der des Wassers außerhalb sind einander gleich (sog.
"hydrostatisches Gleichgewicht").
b) Zwischensituation:
-
Durch den Unterschied zwischen der Dichte des Ladungsöls und der
des Seewassers wird ein langsamer Fließprozeß hervorgerufen. Die
leichtere Ladung fließt aus dem oberen Teil des beschädigten Bereichs
aus, und schwereres Wasser (Seewasser) strömt in den unteren Teil ein.
c) Endsituation:
-
Der langsame Fließprozeß hält solange an, bis die Ladung unterhalb des
höchsten Schadenspunktes ersetzt ist. Die verbleibende Ladung oberhalb
des höchsten Beschädigungspunktes wird gegen weiteres Ausfließen
sicher geschützt.
-
Das Schott der Erfindung ähnelt einer Ladungstankwand mit kleinen,
seitlichen Schadensöffnungen in der Nähe des Bodens. Die flüssige Ladung
unterhalb des höchsten Schadenspunktes wird ersetzt, während die
verbleibende Ladung oberhalb des höchsten Punktes am weiteren Ausfließen sicher
geschützt wird. Da die maximale Höhe dieser Löcher klein ist, bleibt auch
der gesamte Ausfluß klein.
-
Im Falle eines Bodenschadens kann insbesondere ein dynamisches Ausfließen
auftreten, was bedeutet, daß wegen der Turbulenzwirkungen mindestens ein
Teil der Ladung des nicht beschädigten Teils des Tanks aus dem Tank
ausfließt. Dies kann durch Einbauen des Schlingerschotts der Erfindung in
den fraglichen Tank verringert werden.
-
Das Ausfließen kann auf ein absolutes Minimum (kleiner als 1%) durch
Begrenzen der Höhe der Löcher eingeschränkt werden, und zwar durch
Anbringen derselben zwischen den bodenseitigen Längs-/Querplattenwand-
Versteifern sowie durch Einpassen eines primären
Quer-/Längskonstruktionselementes auf beiden Seiten der Öffnung.
-
Die Löcher in der Nähe des Bodens sollen eine ausreichende Größe
besitzen, um dynamische Belastungen während der Fahrt sowie hydrostatische
Belastungen während der Ladungsoperationen zu minimieren.
-
Bei einem sehr großen Rohöl-Transportschiff (Very Large Crude Carrier) hat
sich gezeigt, daß in der Praxis 6-9 Löcher ausreichen. Der Durchmesser der
Löcher sollte so bemessen sein, daß sie den Zutritt zu Zwecken der
Inspektion, und dergleichen ermöglichen.
-
Gewöhnlich besitzen die Löcher Abmessungen von mindestens 600 x 400
mm².
-
Im beschädigten Zustand tritt eine geringe hydrostatische Belastung im
oberen Teil des Schottes auf; doch ist diese Belastung klein im Vergleich
zu normalen Belastung durch Schwappen.
-
Fachleuten ist klar, daß das Schott gemäß der Erfindung eine gewellte
Struktur aufweisen könnte, um das Tankreinigungsvermögen zu verbessern.
-
Um eine unbeabsichtigte hydrostatische Belastung des Schotts zu verhindern,
kann auf beiden Seiten des Schotts der Erfindung ein Ausgleichsrohr
angebracht sein und in einer ausreichenden Höhe über dem hydrostatischen
Gleichgewichtspegel angeschlossen sein, um ein Überlaufen der Fracht
(Ausfließen) im beschädigten Zustand zu verhindern.
-
Natürlich kann das Schott gemäß der Erfindung in einem bestehenden
Tanker nachgerüstet werden oder in eine neue Tankerkonstruktion einbezogen
werden.
-
Fachleuten ist außerdem klar, daß die Anwendung des Schottes der
Erfindung nicht nur bei Seitenschäden von Nutzen ist, sondern auch im Falle
von Bodenschäden.
-
Für Fachleute ist die Erfindung nicht auf die Anwendung bei
Voll-Schlingerschotts beschränkt, sondern kann auch bei oberen Teilschotts angewandt
werden, bei denen der untere Teil offen ist, vorausgesetzt, daß sie die
Forderung nach Verhinderung des schadensbedingten Ausfließens aus dem
unbeschädigten Teil des Ladungstanks sowie das Verhindern des
Ersatzzuflusses im Schadensfall erfüllen, wobei sie gleichzeitig den betrieblichen
"Durchfluß" im Tank ermöglichen. Vorteilhafterweise kann eine Öffnung mit
einer Höhe von 0,5 H oder darunter angewandt werden (≥ Höhe des
Tanks).
-
Für Fachleute ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung
verschiedenartige Modifikationen der vorliegenden Erfindung. Solche Modifikationen
sollen in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen.