ES2272360T3 - Procedimiento y dispositivo para evitar vertidos accidentales de cargas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para contener la carga durante una rotura del casco de un barco, comprendiendo el dispositivo: una bolsa flexible impermeable (136) que incluye una abertura rebajada (102) accesible desde la cubierta del barco, donde la bolsa (136) está montada en el interior de una bodega de carga del barco y puede mantener la carga en su interior, caracterizado porque el dispositivo tiene un armazón (100) que comprende una pluralidad de elementos relativamente móviles (200, 201, 202, 401, 402), un primer extremo (104, 105, 106, 134) montado en la cubierta del barco cerca de una interfaz de estribor casco-cubierta de la bodega, y un segundo extremo (104, 105, 106, 134) montado en la cubierta del barco cerca de una interfaz de babor casco- cubierta de la bodega, en donde el armazón (100) adopta la forma de un lado de estribor, un lado de babor y un fondo de la bolsa flexible (136) y los sostiene, de manera que cuando el caso del barco presenta una deformación o rotura, el armazón (100) se deforma transmitiendo la deformación a la bolsa (136), protegiendo al mismo tiempo la bolsa (136) de todo efecto de rotura, y cualquier reducción que se produzca del volumen de la bolsa (136) obliga a la carga a ser apretada hacia la abertura de la bolsa (102).
Description
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Procedimiento y dispositivo para evitar vertidos
accidentales de cargas.
Debido a la gran cantidad de lugares en los que
se recoge petróleo de depósitos subterráneos terrestres, es
necesario transportar el crudo de un emplazamiento terrestre o
marítimo a otros muchos sitios del mundo para su refinado. Los
libros de historia recogen crónicas de vertidos masivos de crudo y
de daños ecológicos catastróficos durante la fase de transporte
debido a roturas del casco de la embarcación que transporta el
crudo. Aunque evitar derramamientos de petróleo es el principal
propósito de la invención, ésta también considera la prevención de
vertidos de varios tipos de líquidos y gases, principalmente en la
industria petroquímica.
Actualmente, se considera que sólo un
procedimiento de transporte reduce significativamente el riesgo de
daño ecológico que resulta de una rotura de la integridad del casco
de vehículos de transporte petroquímico: el Doble Casco. El Acta de
Contaminación Petrolera de 1990 (OPA '90) obliga a los buques
petroleros que se construyen hoy en día y los que se van a construir
en el futuro que usen una construcción de doble casco para reducir
el riesgo de vertidos de petróleo debido a colisiones y varadas, y
de impacto negativo resultante en el medio ambiente. Aunque el uso
del doble casco es un paso en la dirección correcta, no elimina
completamente la probabilidad de que se produzcan vertidos de
petróleo ya que el casco interno puede ser atravesado en accidentes
graves. Vertidos de petróleo graves, tales como el vertido en 1989
del buque petrolero Exxon Valdez en Bligh Reef de Prince William
Sound, Alaska, pueden tener efectos devastadores para el medio
ambiente, y los costes de la recuperación del petróleo y la
restauración del medio ambiente pueden ser extremadamente altos.
Aunque los personajes públicos y políticos consideran que el doble
casco es actualmente la solución más "políticamente correcta"
para este problema, después de una extensa revisión de las opciones
disponibles, el concepto de doble casco es defectuoso y puede aún
fallar por las mismas razones que el casco único. Incluso aunque se
destruyera toda la flota actual existente de petroleros, barcazas y
embarcaciones intermedias y se gastaran billones de dólares en
construir embarcaciones de doble casco, resulta obvio que un objeto
que se aproxime a una embarcación de doble casco puede perforarla y
aplastarla cuando la fuerza de ese objeto sobrepase la resistencia
de los cascos. Los defensores del doble casco simplemente esperan
que dos cascos sean suficientes. La historia más reciente confirma
que incluso dos cascos no son suficientes. A pesar de saber esto, en
la industria petroquímica, impulsada por el momento legislativo, por
una organización de presión muy poderosa y financieramente bien
dotada y por la aplicación voluntaria continua de las embarcaciones
de doble casco en el transporte actual, el coste de corregir el
fallo de las construcciones de embarcaciones no encuentra un mercado
receptivo. Una vez más, parece que la industria acepta el vertido de
carga petroquímica como "otro riesgo del negocio". Patentes
anteriores han luchado de manera activa únicamente para reducir el
riesgo de que se rompa el casco con el uso de varias formas de
bolsas y refuerzos. Sin embargo, cada una de estas patentes admite
que se perdería carga si se perforara la bolsa y su refuerzo en caso
de que se rompiera el casco.
La US-A-5349 914
describe un dispositivo para impedir que se derrame una carga de
líquido de un casco dañado de una embarcación que esté navegando que
consiste en una capa protectora colocada sobre una superficie
interna del casco y una envuelta flexible colocada entre la capa
protectora y la carga líquida, de manera que si se perfora el casco,
la capa protectora mantiene en su sitio la envuelta flexible y la
carga líquida. Sin embargo, cuando se rompe el casco, la deformación
del mismo hace que la capa protectora y la envuelta se retiren hacia
la cubierta con el consecuente peligro de vertido.
La US-A-3844 239
describe un petrolero de transporte de líquido que comprende una
pluralidad de depósitos individuales cerrados para recibir un
líquido, un sistema de tuberías de expulsión para conectar el cuerpo
superior de cada depósito con un espacio vacío y un forro
elastomérico impermeable hecho a medida asegurado de manera soltable
en las paredes internas de dichos depósitos. Sin embargo, no hay
armazón protector y de soporte entre el casco y la bolsa que
transmita la deformación del casco a la bolsa y que al mismo tiempo
evite que se rompa la bolsa.
La presente invención permite que la flota
actual de embarcaciones de casco único o doble, pequeñas, medianas y
grandes, que funcionan como embarcaciones de transporte petroquímico
en diferentes escalas de magnitud, y VLCC (Barcos de Transporte de
Crudo muy Grandes) con cascos únicos se transformen y se actualice
su diseño para ser ecológicamente más seguras y físicamente más
previsibles a presiones del casco inesperadas. Debido a la
naturaleza práctica de esta invención, se puede aplicar a
embarcaciones de diferentes tamaños.
Al usar embarcaciones existentes de diseño
actualizado:
1) Literalmente, se ahorran billones de dólares
que se gastarían construyendo nuevas embarcaciones sustitutivas
sustancialmente más onerosas. El dinero ahorrado se puede invertir
con un rendimiento mucho mayor reportando beneficios que se
perderían en la compra de nuevas embarcaciones antes de que las
existentes necesiten ser sustituidas debido a su destrucción o a
fallos mecánicos.
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2) El combustible adicional necesario para mover
la masa más pesada de los petroleros de doble casco se va a
conservar y se va a mantener el volumen de carga útil del crudo
transportado. Teniendo en cuenta este ahorro en cada viaje de cada
embarcación durante su vida útil hasta su sustitución obligatoria,
ello supone un ahorro medioambiental y financiero importante
haciendo que la utilización mundial de esta invención sea aún más
razonable.
3) Se evitan los restos de chatarra que se
producirían debido a la destrucción innecesaria (que normalmente
acaban en el fondo del mar) de toda la flota mundial de petroleros,
con lo cual se va a reducir el impacto medioambiental rechazado
mundialmente y la presencia de desechos con su oxidación y
liberación iónica en el mar.
4) Y, la industria se habrá encargado finalmente
de los asuntos de contención de transporte petroquímico actuales en
vez de solamente reducir al máximo el riesgo aunque admitiendo
posibilidad de fallo de otras invenciones de contención. El posible
daño al medioambiente y el desembolso financiero que supone limpiar
o reparar biológicamente el producto vertido son demasiado grandes
para arriesgarse a no resolver el problema actual inminente.
Existen muchas razones positivas para utilizar
petroleros de casco único con diseño actualizado según la presente
invención:
1) Mejora de embarcaciones existentes para
resolver problemas inesperados relacionados con la integridad del
casco.
2) Prevención de desastres ecológicos debidos a
vertidos petroquímicos.
3) Recomposición de la integridad de la célula
de transporte de la embarcación después de la rotura del casco
cuando entra el agua del mar en la embarcación.
4) Precontención del crudo descargado.
5) Sistema de retenida múltiple para descargas
de contenidos de un compartimiento con sobrepresión.
6) Instalación de la invención en un tiempo
mínimo en una embarcación fuera de servicio.
7) Reducción de los costes de mantenimiento de
la embarcación.
8) Posibilidad de cambiar el tipo de carga de
manera más segura y fácil sin que se produzca contaminación.
9) Más seguridad para el personal de limpieza de
las células de transporte.
10) Posibilidad de evitar que se dañe el
producto descargado.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un dispositivo para mejorar un barco de carga.
Según una realización de la invención, se
proporciona un dispositivo para contener la carga durante una rotura
del casco de un barco, comprendiendo el dispositivo:
una bolsa flexible impermeable que incluye una
abertura rebajada accesible desde la cubierta del barco, donde la
bolsa está montada en el interior de una bodega de carga del barco y
puede mantener la carga en su interior,
un armazón que comprende una pluralidad de
elementos relativamente móviles, un primer extremo montado en la
cubierta del barco cerca de una interfaz de estribor
casco-cubierta de la bodega, y un segundo extremo
montado en la cubierta del barco cerca de una interfaz de babor
casco-cubierta de la bodega, en donde el armazón
adopta la forma de un lado de estribor, un lado de babor y un fondo
de la bolsa flexible y los sostiene,
de manera que cuando el caso del barco presenta
una deformación o rotura, el armazón se deforma transmitiendo la
deformación a la bolsa, protegiendo al mismo tiempo la bolsa de todo
efecto de rotura, y cualquier reducción resultante de volumen de la
bolsa va a obligar a la carga a ser apretada hacia la abertura de la
bolsa.
Según otra realización de la invención, se
proporciona una embarcación que comprende:
una pluralidad de bodegas de carga; y
una pluralidad de dispositivos de contención de
carga de la invención, una modificación del dispositivo según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde dicho
dispositivo es para contener la carga durante la rotura de una pared
externa de un contenedor de carga de un medio de transporte que no
sea un barco.
Según otra realización de la invención, se
proporciona un procedimiento para proteger una carga de un barco y
la carga durante la rotura del casco de un barco, que comprende los
pasos siguientes:
instalar un dispositivo de la invención en cada
bodega del barco; y
llenar cada bolsa de cada bodega del barco con
una carga líquida, evacuando carga de una o más bolsas en respuesta
a una rotura del casco.
La invención puede proporcionar incluso las
siguientes ventajas:
(i) un medio para contener una carga de
hidrocarburos, y otro tipo de carga, incluso después de que se haya
roto el casco único o doble de un barco.
(ii) prevención de vertido de
hidrocarburos, o de otros tipos de carga, en caso de que se rompa el
casco de un
barco.
barco.
En la realización preferida de la invención, se
proporcionan un procedimiento y un dispositivo para contener la
carga que se transporta en un medio de transporte que comprende una
bolsa flexible impermeable montada dentro del medio de transporte en
la que se coloca la carga y tiene un orificio de salida que contiene
una o más válvulas de retención que permiten que la carga
transportada salga por una o más de estas válvulas en caso de que la
bolsa se ponga en contacto con uno o más objetos que harían que la
bolsa reventase y derramase el contenido.
En una realización, la pluralidad de elementos
relativamente móviles que forman el armazón puede comprender uniones
metálicas y/o placas metálicas. Puede haber uniones metálicas
interconectadas montadas en las placas metálicas.
Se debe tener en cuenta que lo que se describe e
ilustra aquí son procedimientos y dispositivos nuevos y mejorados
para evitar vertidos accidentales de cargas transportadas en un
petrolero. Sin embargo, la invención contempla el uso de tales
procedimientos y dispositivos para evitar vertidos de otros
materiales transportados en otros medios de transporte, por ejemplo,
en barcazas, aviones cisterna que se usan como petroleros para
repostar en vuelo, camiones cisterna que se usan para transportar
petróleo y otras cargas fluidas por carretera, y equivalentes.
La invención puede incluir un medio para admitir
líquido de la bolsa a fin de compensar un aumento repentino de
presión en la bolsa debido a una rotura del casco. En una
realización, una válvula sensible a la presión se asegura en la
bolsa flexible impermeable. Se pueden accionar una o más válvulas
sensibles a la presión para que se abran y liberen la carga en
respuesta a un aumento repentino de presión en la bolsa impermeable
debido a la rotura del casco. La válvula se puede abrir una vez
reducida la presión a un valor normal para aislar la carga restante
del interior de la bolsa flexible.
En una realización actualmente preferida, se
proporciona una pluralidad de tanques en donde cada uno de ellos
puede ser mucho más pequeño que la bolsa flexible. La válvula
sensible a la presión puede liberar después la carga en la
pluralidad de tanques para ocuparse del rebosamiento producido por
la rotura del casco. De manera preferible, cada uno de la pluralidad
de tanques es expansible de manera que el almacenaje es compacto. Se
puede proporcionar un colector para recibir la carga de la válvula
sensible a la presión en respuesta a la rotura del casco. A medida
que se llena el colector, los tanques expansibles se llenan con el
sobrante.
En operación, la presente invención proporciona
procedimientos para contener carga durante la rotura del casco de un
barco. El procedimiento puede comprender pasos tales como liberar
carga de un contenedor flexible a través de una válvula en respuesta
a un aumento de presión en el contenedor flexible producido por la
rotura del casco y guiar la carga liberada al colector del barco. El
procedimiento puede comprender otros pasos tales como llenar al
menos un tanque expansible, preferiblemente con la carga liberada en
el colector y puede comprender liberar el tanque expansible por la
borda después de haberlo llenado con la carga liberada. El
procedimiento incluye preferiblemente sujetar el contenedor
flexible con una pluralidad de elementos de soporte interconectados
de manera flexible
entre sí.
entre sí.
Dicho de otro modo, se proporciona un
dispositivo para contener carga durante la rotura del casco de un
barco que comprende preferiblemente elementos tales como una bolsa
impermeable montada dentro del barco en la que se coloca la carga,
una estructura de soporte flexible que rodea la bolsa impermeable y
está en contacto con la misma y una válvula asegurada en la bolsa.
Se prefiere poder accionar la válvula para abrirla y liberar la
carga a través de la misma al detectar una rotura en el casco. La
estructura de soporte flexible puede adoptar diferentes formas tales
como una pluralidad de elementos móviles que se pueden unir entre
si. En una realización preferida, se puede proporcionar como mínimo
un tanque expansible que se coloca en comunicación con la válvula
para llenarse en respuesta a la rotura del casco. En una realización
de la invención, la válvula se abre en respuesta a un aumento de
presión producida por la rotura del casco. Un tubo colector se
asegura en la válvula para recibir la carga y guiarla, si es
necesario, hasta una pluralidad de tanques expansibles que se
aseguran en el colector para recibir la carga desde allí.
\newpage
La figura 1 es una vista en sección del casco de
un barco que contiene el dispositivo según la presente
invención.
La figura 2 es una vista en planta de un barco
sin la cubierta que muestra el dispositivo para colgar el casco de
cubierta y la estructura del mesoarmazón según la presente
invención.
La figura 3 es una vista de la estructura del
mesoarmazón de la presente invención instalada en un barco y vista
desde un extremo (vista de popa) del barco.
La figura 4 es una vista en perspectiva del
mesoarmazón según la presente invención instalado en el casco de un
barco.
La figura 5 es una vista de lado de un barco que
muestra la bolsa según la presente invención en el barco.
La figura 6 es una vista en perspectiva del
sistema de contención en el casco de un barco con la bolsa y el
mesoarmazón instalados.
La figura 7 es una vista de frente de un barco
que muestra la bolsa y el mesoarmazón instalados en el barco con el
producto que se transporta en el interior de la bolsa.
La figura 8 es una vista lateral de una
realización de un sistema de descarga según la presente
invención.
La figura 9 es una vista en planta de una
realización según la presente invención de un sistema de descarga
sobre una bodega de barco determinada.
La figura 10 es otra realización según la
presente invención de un sistema de descarga.
La figura 11 es una vista de frente del barco
con una realización según la presente invención del sistema de
descarga instalado en el barco.
La figura 1A es una vista lateral de la unidad
de mesoarmazón básica según la presente invención.
La figura 1B contiene dos vistas del dispositivo
con articulación de rótula según la presente invención que une el
mesoarmazón entre sí.
La figura 12A es un petrolero de doble casco al
que se puede proporcionar un dispositivo según la presente
invención.
La figura 12B es una vista en planta superior
del petrolero que se ilustra en la figura 12A.
Las figuras 13, 14 y 15 ilustran una vista en
planta, una sección transversal y una vista interior,
respectivamente, del petrolero que se ilustra en las figuras 12A y
12B, con el dispositivo según la presente invención instalado dentro
de los tanques de carga que se ilustran en las figuras 12A y
12B.
La figura 16 ilustra un refuerzo usado para
formar una estructura dentro del dispositivo según la presente
invención.
Las figuras 17A a 17E ilustran una configuración
de mesoarmazón de placas de acero y eslabones de cadena de acero que
proporcionan una parte de la realización preferida de la presente
invención.
Las figuras 18A y 18B muestran también el barco
que se ilustra en las figuras 12A y 12B e incluyen el dispositivo
según la presente invención instalado dentro.
La figura 19 ilustra en forma de diagrama el
efecto de varada de un barco en el fondo del agua por la que está
navegando.
La figura 20, y última, ilustra el efecto de una
colisión lateral entre el petrolero que se ilustra en las figuras
12A y 12B y otra embarcación que navega por el mar.
Para describir esta invención se utilizan las
siguientes definiciones:
Mesoarmazón: es la infraestructura protectora,
deliberadamente deformable que se ha desarrollado para que quede
colocada sobre el casco de los barcos en la bodega. El mesoarmazón
ocupa un espacio mínimo en la bodega y sin embargo proporciona una
función protectora de distribución de fuerzas significativa en el
momento en el que se rompe el casco del barco.
Elementos del mesoarmazón: (se incluyen como en
la figura 1A formando un triángulo con las juntas articuladas),
tienen elementos tubulares 200 con juntas de los elementos del
mesoarmazón, un elemento condilar articulado 201, y también juntas
articuladas 202. Además, los elementos tubulares tienen manguitos
204 sobre los elementos tubulares.
Juntas de los elementos del mesoarmazón 202: se
les da forma de rótula que permiten que los tres elementos esféricos
en contacto de los elementos adyacentes del mesoarmazón tengan un
amplio rango de movimientos en varios ejes.
Bandas del armazón (no se muestran): se crean
usando un manguito de conexión (no se muestra) que en una
realización preferida puede asegurarse sobre los elementos tubulares
200 para conectar dos elementos tubulares entre sí creando el
mesoarmazón 100 usando conectores de manguito 205, de otra manera,
las juntas articuladas/de los elementos del mesoarmazón unen los
elementos básicos entre si.
La figura 2 muestra el dispositivo de colgar el
casco de cubierta 103 con una barra 105, como mínimo una placa 104,
aunque preferiblemente una pluralidad de placas. Hay remaches
intermedios 106 que unen la placa con el casco de cubierta y
sostienen la estructura.
Los mamparos 101 de los barcos sirven como
interruptores de celúlas en unidades de funcionamiento.
La figura 3 muestra el dispositivo de colgar el
casco de cubierta 103 con al menos dos contretes de apoyo 132 y
134.
La figura 4 muestra el orificio de entrada 102
para la bolsa que está unida al casco de cubierta.
Las figuras 5 y 6 muestran la bolsa 136 colocada
en la bodega de un barco.
El cuello 138 de la bolsa está colocado para
extenderse por el interior del orificio 102.
La figura 7 muestra el medio de soporte 140 de
la bolsa. También se muestra la válvula sensible a la presión
142.
La figura 1A muestra los triángulos equiláteros
que se usan para crear el mesoarmazón. Éstos contienen elementos
tubulares 200, un manguito tubular 204 y medio de conexión
deslizable 200, 201 y 202.
El dispositivo de descarga se muestra en las
figuras 8 a 11. En concreto en la figura 8, se muestran las cápsulas
comprimidas 144 para recibir el producto. Un dispositivo de descarga
de cinco vías se muestra en la figura 9 y un dispositivo de descarga
paralelo se muestra en las figuras 8 y 10. Los canales de descarga
110 que transportan las cápsulas cargadas 144 para almacenarlas o
utilizarlas se muestran las figuras 8 y 10.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y dispositivo para un sistema de contención de roturas
del casco de un barco.
A continuación se hace una descripción detallada
de la invención.
Refiriéndonos ahora con más detalle a la figura
1A, los elementos del mesoarmazón son dispositivos según una
realización de la invención, con forma de triángulos equiláteros,
preferiblemente construidos a partir de tres elementos tubulares 200
con un elemento condilar articulado 201 en cada extremo de los
elementos tubulares 200. En esta realización, cada elemento tubular
tiene un diámetro que oscila entre 0,5 y 1,5 pulgadas (12,7 y 38,1
mm) y preferiblemente 0,75 pulgadas (19,05 mm). En la realización
más preferida, los elementos tubulares pueden ser sólidos. Cada
elemento tubular tiene una junta o articulación de rótula 202 (ver
figura 1B) que puede unir uno o más elementos tubulares que producen
movimiento en tres planos. El elemento principal de la realización
preferida está en tres ejes con un posible movimiento de hasta 180
grados.
Los triángulos equiláteros son preferiblemente
de acero inoxidable y sólidos, sin embargo, se pueden usar elementos
huecos fuertes o reforzados en esta invención. Los triángulos se
pueden hacer con patas tubulares, rectangulares u octogonales. En la
presente invención, se pueden usar otras formas siempre que puedan
unirse entre sí con las juntas tubulares individuales.
En la realización preferida, el tamaño preferido
de los elementos del mesoarmazón es una pata con una longitud de un
pie (30,48 cm), aunque el tamaño puede variar para medir un mínimo
de 6 pulgadas (15,24 cm) y un máximo de 18 pulgadas (45,72 cm) o se
pueden usar patas más cortas. Sin embargo, para patas más largas es
necesario construirlas con un compuesto de grafito o materiales
ultrafuertes para que el elemento del mesoarmazón (figura 1B) no se
deforme cuando se aplique presión sobre el mismo como una unidad de
funcionamiento.
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Los elementos tubulares del mesoarmazón pueden
cubrirse también con un manguito tubular 204, preferiblemente con
una plancha metálica enrollada del mismo material que los elementos
tubulares, o con un manguito revestido, tal como un material de
acero en polvo revestido, o un material revestido de silicona,
elastomérico o polimérico que evite la corrosión de los elementos
tubulares y permita que los elementos tubulares se enrollen más en
la combinación de bolsa individual sin que se desgarre el elemento
tubular y reduciendo la posibilidad de que el elemento tubular se
pegue a la bolsa.
De manera opcional, los elementos del
mesoarmazón se pueden construir con materiales triangulares sólidos
o por otro lado con materiales con lados de soporte fuertes. Los
elementos sólidos pueden ser un tejido que cubra los elementos
estructurales laterales y proporcione más amortiguación a la bolsa.
El revestimiento para la bolsa puede, por ejemplo, fabricarse con
piel, tela, plástico y otros materiales flexibles. Como ejemplo
específico, el revestimiento puede fabricarse con KEVLAR fabricado
por o en nombre de I.E. duPont de Nemours and Company de Wilmington,
Delaware. KEVLAR es la marca registrada de Dupont. El material
KEVLAR es una fibra sintética flexible con una gran resistencia a la
tracción que se ha usado para hacer chalecos antibalas entre otras
cosas. Basta con decir en este punto que la función que realiza el
revestimiento formado por los elementos del mesoarmazón de la
presente invención también la pueden realizar otros materiales
diferentes para permitir que otros objetos que se introduzcan tales
como otro casco de barco, empujen el revestimiento y por tanto la
bolsa para cumplir objetivos de la presente invención.
Las patas de los triángulos se conectan entre sí
con juntas giratorias 202, similares a una junta de tipo rótula, que
permiten una rotación multiaxial de las tres conexiones además de
una traslación de fuerza desde cada pata a través de la junta.
Los elementos del mesoarmazón se unen
previamente formando bandas de armazón. En la realización preferida,
las bandas se crean con una anchura de uno, dos, tres o más
elementos del mesoarmazón (como en la figura 4) y una longitud desde
5 hasta 150 elementos o más. Las bandas se unen por un extremo al
dispositivo para colgar el casco de cubierta (figuras 1, 2, 3, 4, 5,
7, 8, 9, 10 y 11) y después se conectan entre sí las bandas mediante
soldadura por puntos 134, y se aseguran en un lado del interior del
casco.
Las bandas del mesoarmazón se pueden conectar
entre sí colocando un manguito de conexión 205 (figura 1B) alrededor
del elemento tubular con manguito de las bandas adyacentes del
armazón acomodando así dos elementos tubulares con manguitos en un
solo manguito de conexión. El manguito de conexión puede ser un
dispositivo articulado capaz de retener los manguitos para
instalarlos fácilmente en su sitio.
El dispositivo para colgar el casco de cubierta
comprende una serie de placas rectangulares planas 104 que se
extienden desde la proa del barco hasta la popa, y cada placa se
extiende específicamente desde el borde de un mamparo de la bodega
del barco hasta el borde del siguiente mamparo de la bodega del
barco. Las placas se colocan lo más cerca posible del borde de la
interfaz casco-cubierta del barco. Las placas se
extienden de proa a popa por cada lado del barco, tanto por babor
como por estribor. Queda contemplado incluso que este dispositivo se
puede usar para extenderse también por la popa del barco y
proporcionar protección a todas las partes expuestas de la
embarcación. Es posible que las placas se corten antes de
encontrarse en la proa, ya que el compartimiento de la proa no tiene
normalmente carga tal como petróleo o materiales similares.
Las placas se atornillan, remachan o sueldan en
la superestructura de la cubierta, de manera que el dispositivo para
colgar el casco de cubierta maximiza el soporte de las placas
mientras está conectado al mesoarmazón. Una barra de soporte
principal colgada 105 se coloca debajo de cubierta en la bodega,
alineada con las placas que están en cubierta. La barra se conecta
con cada placa mediante un tornillo que se extiende desde la barra a
través de la cubierta y la placa y se atornilla, suelda o remacha en
las placas. Si las placas no se extienden por toda la longitud del
barco, la presente invención considera que se pueden usar dos barras
en cada compartimiento de carga de la bodega. Se pretende que las
placas de cubierta que sostienen la barra de soporte colgada
proporcionen transferencia de pesos o transferencia de cargas en el
plano vertical.
Un contrete de apoyo 134 (figuras 2, 3, 4 y 11)
para conectar la barra con el casco interno del barco se utiliza en
la realización preferida para proporcionar transferencia de pesos o
transferencia de cargas laterales que chocan contra la barra debido
a presiones el mesoarmazón. Dependiendo del peso del mesoarmazón,
puede no usarse el contrete de apoyo y usar únicamente las placas de
cubierta para sostener la barra que sujeta el mesoarmazón. Se
contemplan al menos dos contretes de apoyo por barra, aunque se
pueden usar más contretes de apoyo dependiendo del tamaño de la
bodega del barco. De manera preferible, cada vez que se conecta la
barra con la cubierta, se debe usar un contrete de apoyo en el casco
interno de la embarcación.
El contrete de apoyo se puede soldar al casco,
remachar o conectar al casco interno del barco.
Un medio de conexión deslizable 205 (figura 1B),
tal como un bucle de acero inoxidable, un bucle de metal revestido o
mecanismo deslizable similar se puede utilizar para sujetar el
mesoarmazón en la barra. El medio de conexión deslizable se une al
mesoarmazón ajustando el manguito tubular del elemento del
mesoarmazón paralelo a la barra.
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Una bolsa (figura 5) con un cuello y al menos un
medio de soporte de bolsa se usa con esta invención. La bolsa se
hace preferiblemente con un material fuerte, tal como caucho,
KEVLAR, PEEK, PFTE o material de tejido flexible superfuerte
similar. En la presente invención se puede usar nailon revestido con
Teflón y otros materiales poliméricos revestidos si son fuertes y
resistentes al agua salada, a la degradación por hidrocarburos y a
otros tipos de corrosión química. En la presente invenció, se pueden
usar materiales tejidos y no tejidos.
Es costumbre diseñar la bolsa con un tamaño que
coincida con las dimensiones de la bodega del barco en la que va a
colocarse. La bolsa se diseña para acomodarla lateral e
interiormente en la estructura del mesoarmazón. La bolsa se coloca
haciendo que descienda por babor a la bodega y después se infla
parcialmente para que quede extendida en el mesoarmazón que se ha
insertado previamente en el casco del barco. Cargas tales como
petróleo, agua, fertilizantes, grano y otros fluidos, incluidos vino
o cerveza, pueden cargarse en la bolsa a través de un orificio de
carga y descarga convencional, colocado preferiblemente en la
superficie superior de la bolsa. Después se evacua el aire restante
de la bolsa para que sólo contenga carga. Finalmente, la bolsa se
cierra herméticamente, con una válvula sensible a la presión 142 que
puede monitorizar y mantener la presión de la carga en un parámetro
determinado.
La bolsa tiene preferiblemente una forma muy
parecida a un globo. El grosor del material de la bolsa oscila
preferiblemente entre 0,25 pulgadas (6,35 mm) y aproximadamente 1
pulgada (25,4 mm). Es necesario que los materiales de la bolsa sean
flexibles y puedan soportar resistencias a la tensión altas que se
pueden producir en una situación de rotura del casco.
Es preferible que el material de la bolsa no sea
inflamable o al menos sea incombustible.
La bolsa se diseña preferiblemente con un medio
de soporte 140 que pueda usarse para meter y sacar la bolsa del
casco del barco. El medio de soporte se coloca al menos en un lado
de la bolsa y es lo suficientemente fuerte para sujetar una bolsa
vacía durante su instalación o retirada.
Una válvula sensible a la presión 142,
preferiblemente una válvula de retención de paso único convencional
que solo permite que salga fluido de la bolsa, colocada en el
orificio que permite que salga carga de la bolsa a través del cuello
de la misma. Se considera que esta válvula sensible a la presión es
un dispositivo de monitorización y detección de presión para
monitorizar la presión de la carga que está en la bolsa y puede
abrirse automáticamente si la presión de la carga alcanza un valor
establecido determinado o puede manipularse manualmente, dependiendo
de las necesidades de la tripulación del barco. Esta válvula
sensible a la presión está directamente conectada con el dispositivo
de descarga.
En la realización más preferida, se considera
que la válvula sensible a la presión estaría diseñada para funcionar
en un modo "libre de fallos", y que podría abrirse para
descargar la carga en el dispositivo de descarga si la tripulación
no pudiese o no estuviese dispuesta a abrir la válvula cuando la
presión en la carga de la bolsa alcanzase límites críticos
determinados.
En la presente invención, si se instala la
estructura del mesoarmazón, la bolsa está en su sitio y la carga o
producto se coloca en la bolsa y si el casco del barco se rompe, se
realizan los siguientes pasos según la presente invención para
evitar que la carga contamine el agua del mar que rodea el barco. En
primer lugar, la rotura hace que el casco se deforme hacia dentro.
El mesoarmazón se mueve aplicando una presión uniformemente sobre la
bolsa. El sensor que está en el cuello de la bolsa detecta un cambio
de presión en el contenido de la bolsa y abre la válvula. La carga
se mueve a través de la válvula y se distribuye hacia el interior de
al menos un tubo de descarga. En la realización preferida, se
contemplan cinco tubos de descarga para usar con cada bodega de barco que está comprendida entre mamparos.
contemplan cinco tubos de descarga para usar con cada bodega de barco que está comprendida entre mamparos.
En cada tubo de descarga hay cápsulas
comprimidas que tienen en un extremo una válvula de mariposa para
recibir carga. La carga se mueve hacia el interior de las cápsulas,
las cápsulas se expanden para llenarse y o bien se almacenan en la
cubierta del barco o se lanzan al agua en un dispositivo de
contención atado, tal como una red de pescador sujeta con boyas, u
otros dispositivos de flotación que mantendrían la carga a flote.
Suponiendo que el petróleo u otra carga que se transporte tiene un
peso específico inferior al del agua, la carga flotaría sobre el
agua en sus cápsulas. El dispositivo de contención atado se puede
amarrar al barco, o atar a su vez a un vehículo que se puede
controlar a distancia para alejar la carga, ahora en el interior de
las cápsulas expandidas, del barco, a fin de evitar que el propio
barco o lo que produjo la rotura del casco dañe los dispositivos de
contención.
En una realización, el sistema de descarga puede
comprender uno o más canales diseñados para recibir y transportar
las cápsulas comprimidas. Las cápsulas, una vez llenas, continúan
por el sistema de canales hasta una plataforma que se lanza a la
superficie del agua. La plataforma lanzada puede atarse al barco o,
mediante control remoto, alejarse del mismo o del área que puede
resultar peligrosa para el material que se encuentra en las
cápsulas. Una vez que se ha descargado carga suficiente para igualar
la presión de la bodega, la válvula sensible a la presión se cierra
y de ese modo restablece la contención de la carga restante de la
bolsa que está en la bodega. Si entra agua en la bodega debido a una
rotura del casco, esa agua puede entrar en la bodega sin contaminar
la carga de la bolsa para permitir que el barco se estabilice más o
menos por ese compartimiento.
Aunque la invención se ilustra con referencia a
una realización específica, se pueden realizar modificaciones de la
realización, por ejemplo según la siguiente realización que es
incluso más preferida.
La realización de las figuras 12 a 20 comprende
los siguientes componentes:
(a) Bolsas adaptadas que se instalan en cada
tanque de petróleo. Se forman para ajustarse en la estructura
interna del tanque y son lo bastante flexibles para deformarse sin
romperse en caso de varada o colisión.
(b) Sistema de mesoarmazón que rodea y sostiene
de manera pasiva e independiente las bolsas en cada tanque de carga,
protege las bolsas de roturas y se deforma superficialmente con las
bolsas. El mesoarmazón envuelve la estructura interna del tanque
según se necesite, aunque sólo se coloca en la cubierta
principal.
(c) Sistema de contención de rebosamiento de
petróleo utilizado en la cubierta del petrolero que va a contener el
petróleo que se salga de las bolsas en caso de que se deforme el
angular de contorno del tanque de carga debido a varada o
colisión.
Se pretende que el sistema según la invención
funcione en caso de accidente de la siguiente manera: durante una
colisión o varada de gran magnitud, se rompe el doble casco o doble
fondo del petrolero. Como resultado de esta rotura del casco, la
bolsa y el mesoarmazón se deforman lo necesario, proporcionando el
mesoarmazón una barrera protectora flexible más protectora aún que
evita que se dañe la propia bolsa. El volumen de petróleo que se
desplaza debido a esta rotura no se sale por tanto por la rotura del
casco, sino que es apretado para que salga de la bolsa a través de
un cuello que hay en la parte superior del tanque y entre en un tubo
colector del cuello principal. Si se produce un daño similar en
otros tanques de carga, se empuja más petróleo de bolsas
correspondientes para que vaya al tubo colector. Si el volumen
resultante de petróleo desplazado sobrepasa el volumen del mismo
tubo colector, se llenan, según se necesite, una serie de bolsas
expansibles que están colocadas en el tubo colector. Una vez llenas,
estas bolsas se pueden lanzar por la borda hasta que se puedan
recuperar de forma segura.
A continuación, se proporciona la descripción de
cada componente del sistema.
El barco de referencia 300 que se usa para
describir el sistema es un petrolero de doble casco típico 125.000
DWT. En las figuras 12(A) y (B) se muestra un croquis de este
petrolero. El barco 300 tiene dos tanques de carga 302 y 304
transversales y una construcción de doble casco según OPA '90. La
anchura entre cascos es de 6' y 8'' (2,03 m), mientras que el doble
fondo 306 tiene una altura de 9' y 10'' (3,09 m). Este barco 300 se
ha seleccionado para esta instalación del sistema según la presente
invención ya que representa los tanques que comercian entre Alaska y
California.
Esta ruta comercial discurre por una de las zonas costeras más comprometidas ecológicamente de Estados Unidos.
Esta ruta comercial discurre por una de las zonas costeras más comprometidas ecológicamente de Estados Unidos.
El petrolero 300 utilizado para describir el
sistema es un petrolero de armazón longitudinal convencional. Los
tanques de carga están rodeados de proa a popa por mamparos
transversales 308 y 310 y por los lados por el mamparo longitudinal
diametral 312 (interior) y el doble casco 314 del barco (fuera
borda). Unas bulárcamas transversales 316 están separadas 15' (4,57
m). El mamparo fueraborda, después del mamparo, y el fondo del
tanque son básicamente placas lisas (reforzadas por su parte
externa) para cada tanque. Las figuras 13, 14 y 15 proporcionan una
vista en planta, una sección transversal y una vista interior del
petrolero, respectivamente, con la bolsa y el mesoarmazón dentro de
cada tanque de carga representados con las líneas gruesas en cada
croquis.
La bolsa y el sistema de mesoarmazón envuelven
los refuerzos grandes (es decir, las bulárcamas y los trancaniles
horizontales 138) como se muestra en las figuras 13, 14 y 15, aunque
no los refuerzos más pequeños y numerosos, como se muestra en la
figura 16, debido a cuestiones prácticas. En la figura 16, el
refuerzo de mamparo 500 en forma de L se usa en combinación con el
fondo interno 502 y el mamparo diametral 312 para proporcionar
estabilidad al mesoarmazón 137 y a la bolsa 136. La figura 18
muestra la disposición del sistema de contención de rebosamiento de
petróleo según la presente invención.
La finalidad del sistema de bolsa es contener el
petróleo procedente de cada tanque en caso de que se perfore el
contorno debido a varada o colisión. Cada bolsa se hace con un
material flexible, preferiblemente caucho, u otro material
elastomérico, o plástico o fibra o combinaciones de estos, y puede
diseñarse por encargo para que se ajuste y adapte a los contornos
internos de cada tanque. La intercambiabilidad de las bolsas permite
su sustitución dependiendo de los cambios de los tipos de carga.
Cada bolsa puede tener uno o más cuellos en la parte superior del
tanque para permitir que el petróleo salga de la bolsa y entre
rápidamente en el tubo colector en caso de accidente. La mayor
parte del agua del mar que entra en el tanque a través de una rotura
del casco permanece aislada del petróleo restante gracias a la
bolsa.
Es necesario que la bolsa:
- 1.
- Sea deformable.
- 2.
- Sea muy grande (con una capacidad aproximadamente igual a la del mismo tanque) y pueda adaptarse a los contornos del tanque.
- 3.
- Esté provista de una o más aberturas rebajadas en la parte superior.
- 4.
- Sea resistente al agua salada, a la degradación por hidrocarburos y a otros tipos de corrosión química.
- 5.
- Pueda soportar una presión de carga de, por ejemplo, 30 psi.
- 6.
- Pueda instalarse y retirarse a través de un acceso articulado de la cubierta principal.
- 7.
- Sea duradera.
La finalidad del mesoarmazón 137, se ilustra en
detalle en la figura 17, consiste en proporcionar a las bolsas de un
petrolero la protección necesaria en caso de que se produzcan
diferentes tipos de colisiones posibles. Para cualquier tanque dado,
el mesoarmazón proporciona protección a todo el perímetro de cuatro
mamparos del tanque y al fondo interno del tanque. Unos soportes
estructurales instalados cerca del nivel de la cubierta principal,
sostienen las partes del mesoarmazón a lo largo de cada mamparo.
Es necesario que el mesoarmazón:
- 8.
- Sea deformable.
- 9.
- Pueda evitar que se dañe la bolsa.
- 10.
- Pueda soportar la presión de la bolsa en condiciones normales y en caso de colisión.
- 11.
- Sea resistente al agua salada y a otros tipos de corrosión química.
- 12.
- Sea lo más ligero posible.
- 13.
- Pueda sujetarse por los lados de la cubierta principal. Deben existir soportes similares en cada lado de los mamparos transversales.
Se investigaron varias configuraciones de
mesoarmazón que usaban eslabones de cadena y una combinación de
eslabones de cadena y placas redondas pequeñas. Se investigaron los
eslabones de cadena ya que pueden girar en tres direcciones, lo que
es necesario para ayudar al mesoarmazón a deformarse fácilmente y
evitar que se rompa la bolsa. La configuración preferida se describe
aquí después.
La finalidad del sistema de contención de
rebosamiento de petróleo consiste en recoger el petróleo que se
evacua del sistema de bolsa después de deformarse hacia fuera el
casco interno del petrolero debido a varada o colisión. Los
principales componentes de este sistema incluyen:
- 1.
- Tubos de rebosamiento conectados a los cuellos de las bolsas 140 por un extremo y al tubo colector por el otro extremo.
- 2.
- Un tubo colector con un diámetro mayor 330 colocado en la cubierta principal del petrolero.
- 3.
- Múltiples bolsas expansibles iridiscentes 332 colocadas por el tubo colector 330 con un radiofaro/baliza luminosa (no se ilustra) unido a cada una para localizarlas fácilmente. El petróleo evacuado de la bolsa o bolsas en caso de accidente, quedará recogido en las bolsas 332 que, a su vez, pueden mantenerse en el petrolero, o lanzarse al agua para recuperarlas más tarde.
En la figura 18 se muestra un croquis del
sistema de contención de rebosamiento de petróleo. Se proporcionan
1, 2 ó 3 tubos de rebosamiento 335 por tanque, dependiendo del
tamaño del mismo y de la velocidad prevista de evacuación de
petróleo. Los tubos de rebosamiento se proporcionan con válvulas de
retención para evitar corrimientos de carga entre los tanques en
mares agitados. Las bolsas expansibles 332 están provistas de
válvulas de compuerta 334 y dispositivos de desconexión rápida de
manera que pueden autodesconectarse cuando estén llenas. Una de
tales bolsas 333 se ilustra en la figura 18B llena.
En el desafortunado supuesto de que un petrolero
quede varado o colisione con otro barco, el sistema tiene la
finalidad de evitar que se derrame petróleo en el agua incluso
aunque se haya roto el contorno de un tanque de doble casco. Durante
tal circunstancia, se supone que el fondo interno del tanque o uno
de sus mamparos se va a deformar hacia dentro y va a comprimir el
mesoarmazón del tanque y la bolsa. El mesoarmazón tiene la finalidad
de proporcionar un efecto protector a la bolsa que va a impedir que
se rompa aunque se comprima. Esta compresión en el momento del
accidente hace que salga una cantidad de petróleo de la bolsa
afectada a través de las aberturas de la parte superior del tanque.
La cantidad de petróleo desplazado es proporcional a la extensión de
la perforación del casco interno. El petróleo que sale del sistema
de bolsa lo recoge después el sistema de contención de rebosamiento
de petróleo.
La configuración de mesoarmazón más propicia de
las investigadas se muestra en la figura 17. Es la más ligera de
peso y aún así proporciona la resistencia necesaria para aguantar
las presiones de carga previstas. Consiste en una serie de placas de
acero redondas 400 que se unen entre si con eslabones de cadena
separables 402. Esta configuración permite que el mesoarmazón se
deforme cuando sea necesario durante una colisión, y se forme a si
mismo de manera conveniente alrededor de los elementos de refuerzo
estructurales principales del tanque (a saber, bulárcamas y
trancaniles horizontales 138).
Se hicieron cálculos preliminares para medir los
componentes del sistema de mesoarmazón a fin de analizar el sistema.
En el análisis se tuvieron en cuenta dos casos básicos:
- Determinación de la capacidad del mesoarmazón
para soportar la presión hidrostática de funcionamiento normal de la
bolsa empujando el mesoarmazón entre los refuerzos de mamparo del
fondo del tanque.
- Determinación de la capacidad del mesoarmazón
para sostener la bolsa en caso de varada o colisión que deja una
abertura grande en la estructura del fondo interno que debe salvar
el mesoarmazón.
Suponiendo que se use acero inoxidable (aleación
CRES 316) para que sea resistente a la corrosión (se puede usar
acero suave galvanizado siempre que su límite elástico sea igual o
superior a 32 Ksi de CRES 316), se encontró que se necesitaban
eslabones de cadena 402 de al menos ½'' (0,52'' de diámetro) [al
menos 12,07 mm (13,2 mm de diámetro)] para cumplir ambos supuestos.
Ver figura 17 para observar los detalles de los eslabones y las
placas.
Se investigaron las respuestas del sistema de
contención de rebosamiento de petróleo a dos tipos de accidente
diferentes: (1) varada; y (2) colisión lateral. Estos dos tipos
diferentes de accidentes de petrolero se ilustran en las figuras 19
y 20, respectivamente. Las respuestas del sistema de contención de
rebosamiento de petróleo a estos dos accidentes se describen aquí
más adelante.
Se supone que la punta de una roca (600) que
atraviese 20' (6 m) de un barco por la parte inferior de la quilla
va a dañar todos los tanques de un lado del petrolero, ya sea babor
o estribor. Según avanza el barco, esta roca va desgarrando tanques
consecutivos. Esto representa un caso de varada grave que, si no lo
recupera el sistema, haría que se derramase sustancialmente el
petróleo. Se hicieron las siguientes hipótesis:
- Un 5 por ciento del contenido de todos los
tanques de un lado del barco se expulsó del mesoarmazón y del
sistema de bolsa. A continuación, este petróleo se desplaza hacia
arriba y se hace que circule a través de los tubos de rebosamiento
hasta el tubo colector y después hasta las bolsas expansibles que se
ilustran en la figura 18.
- -
- La velocidad inicial del barco era de 15 nudos (27,78 Km/hora).
- -
- El barco está completamente cargado en asiento cero.
- -
- El barco se detiene aproximadamente a 1.500 pies (aproximadamente 4 51,8 metros) tras chocar contra la roca.
- -
- A medida que disminuye uniformemente la velocidad del barco durante el impacto, se calcula el tiempo de impacto de cada tanque afectado. La punta de la roca choca contra cada tanque consecutivo durante tiempos más largos a medida que el barco reduce la marcha.
Lo que viene a continuación es un resumen del
análisis:
- 1)
- El diámetro del tubo colector va a ser de aproximadamente 9 pies (aproximadamente 2,74 metros)
- 2)
- El diámetro del tubo de rebosamiento va a ser de aproximadamente 6 pies (aproximadamente 1,83 metros)
- 3)
- La mayor parte de los tanques va a necesitar múltiples tubos de rebosamiento debido al corto tiempo de impacto.
- 4)
- Se van a necesitar cien bolsas expansibles, cada una con una longitud de aproximadamente 17 pies (aproximadamente 15,18 metros) y un peso de aproximadamente 8 toneladas (aproximadamente 8.000 kg) cuando estén llenas, o
- 5)
- Se van a necesitar veintiocho bolsas expansibles, cada una con una longitud de aproximadamente 73 pies (aproximadamente 22,25 metros) y un peso de aproximadamente 30 toneladas (30.000 kg) cuando estén llenas, para recuperar el petróleo que se salga de las bolsas.
- 6)
- Cada bolsa expansible se va a llenar a través de un tubo de 1 pie de diámetro (304,8 mm).
Las bolsas expansibles se pueden tirar por la
borda después de llenarlas. Estas bolsas van a flotar debido a que
el peso específico del petróleo es menor que el del agua del mar.
Luego, una barcaza las va a recoger del mar con una grúa o una red y
un remolcador las va a llevar a tierra.
Este tipo de accidente es el que más pone a
prueba al sistema de contención de rebosamiento de petróleo. La
figura 20 muestra el tipo de colisión lateral que se ha investigado.
Esta figura muestra un barco 700 con más o menos el mismo tamaño que
el del petrolero de referencia chocando y atravesando el casco
interno de un tanque 302. Esto representa el tipo más grave de
colisión lateral en lo que se refiere a la velocidad de evacuación
de petróleo del tanque. Debido a la velocidad del impacto contra el
tanque afectado, se tiene que transferir una gran cantidad de
petróleo desde el tanque al sistema de contención de rebosamiento de
petróleo en un periodo de tiempo muy corto. Al intentar tratar las
colisiones más graves posibles, la cantidad de petróleo que sale de
la bolsa llega a ser más o menos alta para retenerla. Por tanto, se
calculó la mayor gravedad aceptable de una colisión con impacto
lateral, dado el sistema que aguanta un accidente producido por
varada. Los cálculos secundarios indican que el sistema puede
aguantar una colisión lateral en la que rebose un 7 por ciento de
petróleo de un tanque, como se muestra en la figura 20, con un
tiempo de impacto de 6 segundos. Las colisiones laterales que
producen mayores rebosamientos o tiempos de impacto menores
necesitan que la bolsa tenga más tubos de rebosamiento para recibir
la gran cantidad de petróleo que sale de la bolsa. La colisión
lateral que puede soportar el sistema de rebosamiento de petróleo
(7% de rebosamiento en 6 segundos) es no obstante una colisión
grave. Si se perfora más de un tanque debido a que el barco choca
contra el petrolero en un ángulo diferente, en vez de perpendicular
al barco, o si choca contra el petrolero por un lado longitudinal
diferente, el rebosamiento de petróleo por tanque sería menor y el
sistema podría controlar el rebosamiento.
La incorporación del sistema según la invención
en petroleros de doble casco ya existentes afecta de diferentes
modos al diseño y al funcionamiento de estos barcos. Las
repercusiones más importantes son las siguientes:
- Sistema de Tuberías del Petrolero de Carga: Va
a ser necesario modificar los sistemas de llenado de carga, de
descarga y de destilación primaria para que la rutina de llenado y
retirada de carga pueda realizarse con el sistema de bolsa
instalado. Para ser compatible con el concepto de bolsa flotante
libre/armazón, es preferible que estos sistemas no atraviesen la
bolsa excepto por arriba. Los elementos rígidos que avanzan hasta el
fondo del tanque también invalidan el sistema ya que pueden perforar
la bolsa durante un accidente.
- Costes: Es probable que la fabricación e
instalación de los diferentes componentes del sistema resulten muy
caras. En concreto, el conjunto del mesoarmazón va a resultar muy
laborioso y probablemente caro. Otras repercusiones en el
presupuesto resultan de las modificaciones estructurales de la
cubierta principal para instalar las puertas de acceso abisagradas,
del periodo de revisión adicional necesario para instalar el sistema
y de cualquier otra modificación o retirada del conjunto de tuberías
de la estructura de los barcos que pueda ser también necesaria para
facilitar la instalación del sistema.
- Capacidad de Transporte con Carga Reducida:
Debido al hecho de que el sistema de bolsa y mesoarmazón no van a
rodear el mamparo más pequeño ni los refuerzos de cubierta, y debido
al peso real de la misma bolsa y el mesoarmazón, lo más probable es
que no tenga que utilizarse un porcentaje del volumen del tanque de
carga para petróleo. Para el petrolero de referencia de esta
descripción, toda su capacidad se reduce aproximadamente un 6%. Este
número varía para petroleros con diferentes tamaños y
configuraciones.
- Pérdida de Espacio de Cubierta Disponible: El
espacio disponible de la cubierta principal se va a reducir
significativamente con la presencia del tubo colector del sistema de
contención de rebosamiento de petróleo y el espacio libre necesario
para que las bolsas de contención adheridas se expandan y
transfieran por el lado del barco.
- Mantenimiento del Tanque: Con el sistema de
bolsa en su sitio, la estructura interna del tanque ya no va a estar
en contacto directo con el petróleo, sino que va a quedar expuesta a
la atmósfera húmeda, salada y corrosiva. Va a ser necesario aplicar
revestimientos preservadores en los espacios del tanque. Estos
revestimientos hay que sustituirlos frecuentemente debido al
contacto entre metales del mesoarmazón contra la estructura del
tanque que puede dañar los revestimientos.
- Acceso a la Cubierta: Se van a tener que
proporcionar escotillas en la cubierta principal, por encima del
tanque de carga, para facilitar la instalación inicial del
mesoarmazón y la instalación y retirada de las bolsas del sistema de
contención.
\newpage
- Sistema de Gas Inerte: El sistema de gas
inerte existente para los tanques tiene que modificarse para
proporcionar gas inerte dentro y fuera de las bolsas. Aunque el
sistema de bolsa aísla normalmente la carga de la estructura interna
del tanque, y por tanto reduce la posibilidad de que se produzca una
explosión durante un accidente, es probable que con el tiempo se
acumulen pequeñas cantidades de combustible o vapor, que se originan
en la zona de unión de la bolsa con los tubos de rebosamiento, en la
atmósfera que está fuera de la bolsa aunque dentro del tanque. Tales
vapores pueden prenderse con una chispa que se genere del contacto
entre metales del mesoarmazón contra la estructura del tanque.
- Sistema de Limpieza del Tanque: Puede ser
posible retirar el sistema de limpieza de tanque si es viable
cambiar las bolsas fácil y económicamente.
- Seguridad en la Inspección: La posibilidad de
retirar las bolsas mientras el barco está en el puerto reduciría el
peligro experimentado recientemente por el personal de inspección
expuesto a disolventes peligrosos en un área cerrada. Sin embargo,
el tiempo necesario para realizar las inspecciones va a aumentar
debido a que la presencia del mesoarmazón hace que la inspección de
la estructura del tanque sea más difícil de realizar (imposible sin
mover a un lado el mesoarmazón).
- Desplazamiento del Barco con Carga Máxima
Reducida: Aunque la bolsa y el mesoarmazón añaden peso al barco,
esta adición se contrarresta de sobra con la reducción de peso que
resulta de reducir la cantidad de petróleo que se transporta. El
desplazamiento del barco a plena carga resultante va a ser de
aproximadamente 4400 LT menos que un petrolero similar que no esté
equipado con el sistema. Esta cantidad va a variar siempre para
petroleros de diferentes tamaños y configuraciones. Este
desplazamiento del barco con carga máxima reducida puede hacer que
el petrolero consuma menos combustible.
- Se debe proporcionar un sistema de
calentamiento de carga convencional para la bolsa con miras a
facilitar la retirada de petróleo.
Claims (17)
1. Dispositivo para contener la carga durante
una rotura del casco de un barco, comprendiendo el dispositivo:
una bolsa flexible impermeable (136) que incluye
una abertura rebajada (102) accesible desde la cubierta del barco,
donde la bolsa (136) está montada en el interior de una bodega de
carga del barco y puede mantener la carga en su interior,
caracterizado porque
el dispositivo tiene un armazón (100) que
comprende una pluralidad de elementos relativamente móviles (200,
201, 202, 401, 402), un primer extremo (104, 105, 106, 134) montado
en la cubierta del barco cerca de una interfaz de estribor
casco-cubierta de la bodega, y un segundo extremo
(104, 105, 106, 134) montado en la cubierta del barco cerca de una
interfaz de babor casco-cubierta de la bodega, en
donde el armazón (100) adopta la forma de un lado de estribor, un
lado de babor y un fondo de la bolsa flexible (136) y los
sostiene,
de manera que cuando el caso del barco presenta
una deformación o rotura, el armazón (100) se deforma transmitiendo
la deformación a la bolsa (136), protegiendo al mismo tiempo la
bolsa (136) de todo efecto de rotura, y cualquier reducción que se
produzca del volumen de la bolsa (136) obliga a la carga a ser
apretada hacia la abertura de la bolsa (102).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en
donde dicha pluralidad de elementos relativamente móviles comprenden
uniones metálicas (201, 202, 203, 204).
3. Dispositivo según la reivindicación 1, en
donde dicha pluralidad de elementos relativamente móviles comprenden
placas metálicas (201, 202, 203, 204).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, que
comprende también uniones de interconexión (402) montadas en dichas
placas metálicas (400) y que interconectan dichas placas (400).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende también una válvula sensible a
la presión (142) asegurada en la abertura (102) de la bolsa (136),
pudiéndose accionar dicha válvula sensible a la presión (142) para
abrirse a fin de liberar la carga que se encuentra dentro de la
bolsa (136) en respuesta a una reducción suficiente del volumen de
la bolsa (136) debido a dicha rotura.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, que
comprende además una pluralidad de tanques (144; 332) conectados a
la bolsa (136) para recibir la carga desplazada liberada de la bolsa
(136) a través de la válvula (142).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en
donde cada uno de los tanques de dicha pluralidad de tanques (144;
332) es expansible.
8. Dispositivo según la reivindicación 5, que
comprende también un colector (330) montado en la cubierta del barco
y conectado a la abertura de la bolsa (102) para recibir dicha carga
de la bolsa (136) a través de la válvula (142) en respuesta a dicha
rotura del casco.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, que
comprende también, como mínimo un tanque expansible (144; 332)
conectado al colector (330) y diseñado para recibir la carga
proveniente del colector (330) que se ha evacuado en el colector
(330) desde la bolsa (136) a través de la válvula (142).
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicho dispositivo está
destinado a contener la carga durante la rotura de una pared externa
de un contenedor de carga de un medio de transporte diferente de un
barco.
11. Embarcación en forma de barco, que
comprende:
- -
- una pluralidad de bodegas de carga, y
- -
- una pluralidad de dispositivos de contención de carga según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, uno montado en cada bodega, de manera que cuando el casco del barco presenta una deformación o rotura, el armazón (100) se deforma transmitiendo la deformación a la bolsa (136) y protegiendo al mismo tiempo la bolsa (136) de todo efecto de rotura, y cualquier reducción resultante del volumen de la bolsa (136) obliga a la carga a ser apretada hacia la abertura de la bolsa (102).
12. Embarcación según la reivindicación 11, en
la que la embarcación es un medio de transporte diferente de un
barco y dicho dispositivo de contención de carga es como el que se
reivindica en la reivindicación 10.
13. Procedimiento para proteger la carga de un
barco y la carga durante la rotura del casco de un barco, que
comprende los pasos siguientes:
- instalar un dispositivo como el que se
reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en cada
bodega del barco; y
- llenar cada bolsa (136) de cada bodega del
barco con una carga líquida,
- evacuar carga de una o más bolsas (136) en
respuesta a una rotura del casco.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
que comprende también los pasos de:
- dirigir la carga evacuada al colector (330) de
la cubierta del barco; y
- llenar al menos un tanque expansible (144;
332), que está en comunicación de fluido con el colector (330), con
una parte de la carga evacuada.
15. Procedimiento según la reivindicación 13,
que comprende también el paso de:
- dirigir la carga evacuada a al menos un tanque
expansible (144; 332) que está en comunicación de fluido con las
bolsas (136).
16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó
15, que comprende también el paso de:
- evacuar al menos un tanque expansible (144;
332) por la borda después de llenarlo hasta un volumen deseado con
dicha carga evacuada.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16, en donde el procedimiento está destinado a
proteger una carga como medio de transporte diferente a un barco y
dicho dispositivo es como el que se reivindica en la reivindicación
10.
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