NL1035148C2 - Werkwijze en systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig. - Google Patents

Description

TITEL. Werkwijze en systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en systeem voor het beperken van de 5 afname van het drijfvermogen van een vaartuig.

Wanneer vaartuigen lek raken, bijvoorbeeld door een botsing met een ander vaartuig of met een drijvend voorwerp zoals een boei of een stuk wrakhout, zal er veelal een gat ontstaan in de romp van het vaartuig, waardoor - afhankelijk van de grootte van het lek of gat en de positie ervan boven of onder de waterlijn - er water 10 in het ruim van het vaartuig zal stromen. Als gevolg van het lekwater in het ruim van het vaartuig zal - volgens de wet van Archimedes - het drijvend vermogen van het vaartuig verminderen door de toename van het gewicht van het vaartuig of door de afname van de verplaatste hoeveelheid water door de vaartuigromp. Door de vermindering van het drijfvermogen van het vaartuig, oftewel de opwaartse kracht, 15 zal het vaartuig, allereerst met de romp, dieper in het water komen te liggen. Hierdoor wordt een onomkeerbaar zelfversterkend proces in werking gezet, omdat door het dieper in het water bewegen van het lek of gat in de romp er - vanwege de hydrostatische wetten en de wet van de communicerende vaten - meer water in de romp zal stromen, waardoor het drijfvermogen van het vaartuig verder zal afnemen. 20 Als gevolg van het lek in de romp is het vaartuig instabiel geworden voor wat zijn drijfvermogen betreft en zal het vaartuig, afhankelijk van de grootte van het lek, onherroepelijk zinken wanneer de gemiddelde dichtheid van al het materiaal van het vaartuig hoger is dan de dichtheid van het water.

Om snel zinken van een vaartuig bij een lek in de romp te voorkomen zijn 25 reeds vele oplossingen verzonnen. Een bekende oplossing is om met behulp van een (lens)pomp lekwater uit het ruim van het schip te pompen. Wanneer het debiet van de (lens)pomp hoger is dan het lekwaterinstroomdebiet zal zinken van het schip kunnen worden voorkomen. Een andere oplossing is gelegen in het beperken of stoppen van de instabiliteit van het drijfvermogen van een vaartuig bij een lek in de romp door de 30 romp te segmenteren en het rompsegment waarin zich het lek bevindt vloeistofdicht af te sluiten, zodat het zinkproces wordt onderbroken. De meeste vaartuigen zijn tegenwoordig voorzien van een (lens)pomp voor het uit het ruim verwijderen van lekwater; echter bij uitval van deze pomp bijvoorbeeld door brandstofgebrek of een mechanische storing zal het onomkeerbare zinkproces van het vaartuig weer een 35 aanvang nemen, wanneer in de tussentijd het gat in de romp niet is gedicht. Daarom is er behoefte aan een systeem waarmee snel en betrouwbaar tegen lage kosten, met een minimale kans op storing, de afname van het drijfvermogen van een vaartuig kan 1035148 2 worden beperkt in geval van een lek in de romp; waarmee snel zinken van het vaartuig kan worden voorkomen en er kostbare tijd kan worden gewonnen om bijvoorbeeld varend een haven te bereiken of om op het water het lek te dichten.

5 De uitvinding beoogt daarom een werkwijze en systeem te verschaffen waarmee in geval van een plotseling lek in de romp het minimumdrijfvermogen van een vaartuig kan worden behouden en/of de afname van het drijfvermogen kan worden beperkt door snel een ruimte/het ruim van een vaartuig te vullen, waarbij het systeem goedkoop moet zijn, snel (door leken) moet kunnen worden geactiveerd, en 10 bovendien betrouwbaar moet zijn in noodgevallen wanneer energiefuncties zoals stroomvoorziening aan boord of de vaartuigmotor gestoord zijn en waarbij de kans op ongevallen voor opvarenden zo klein mogelijk is.

Hiertoe voorziet de uitvinding in het opblazen van tenminste één opblaasbaar 15 element in het ruim van het vaartuig door het toevoeren van opblaasgas in het opblaasbaar element, zodat het opblaasbaar element in de gebruiksstand in opgeblazen positie van zodanige afmetingen is voorzien, dat binnenstromen van water in het ruim van het vaartuig wordt beperkt of zelfs voorkomen ingeval van een lek in de romp van het vaartuig.

20 Met bovengenoemde maatregelen wordt een met opblaasgas gevuld element in het ruim van het schip gevormd, welke voorkomt dat het lekwater verder in het ruim van het vaartuig kan stromen, waardoor zinken van het vaartuig wordt voorkomen.

Alternatieve werkwijzen worden omschreven in de conclusies 2-7. Door deze 25 maatregelen wordt een verbeterde werking verkregen of de betrouwbaarheid wordt vergroot; de (horizontale) stabiliteit van vaartuig wordt verbeterd; eenvoudige en betrouwbare middelen wordt verschaft of het risico op letsel voor de opvarenden wordt verminderd.

30 Tevens heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig, zoals omschreven in conclusies 8 - 13. Deze maatregelen verbeteren de werking en/of de betrouwbaarheid en voorkomen falen van het systeem ingeval van het lek raken van één of meer opblaasbare elementen 35 3

Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een opblaasbaar element voor gebruik in de werkwijze of in het systeem volgens de uitvinding, zoals omschreven in conclusies 14 en 15.

De uitvinding betreft ook een vaartuig voorzien van een systeem omvattende een 5 opblaasbaar element volgens de uitvinding.

De uitvinding zal hierna met behulp van de tekening met enkele uitvoeringsvoorbeelden van de werkwijze, het systeem en het opblaasbaar element, nader worden toegelicht, waarbij kenmerken en andere voordelen naar voren zullen 10 treden.

Figuur 1 toont in bovenaanzicht een vaartuig ingericht voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding,

Figuur 2A toont in zijaanzicht het vaartuig van figuur 1, 15 Figuur 2B toont in detail een opblaasbaar element voor toepassing in de werkwijze volgens de uitvinding,

Figuur 3 toont schematisch opblaasmiddelen van het systeem voor gebruik in een vaartuig.

20 Figuur 1 toont in bovenaanzicht een vaartuig 1 voorzien van opblaasbare elementen 9 voor het beperken van de afname van het drijfvermogen in geval van een lek in de vaartuigromp 3. In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn er een aantal opblaasbare elementen 9 of airbags aangebracht in het bovendek 6 van een zeilboot 1.

Figuur 2 toont in zijaanzicht en schematisch het vaartuig 1 van figuur 1 voorzien van 25 opblaasbare elementen 9 in het bovendek 6 en in het benedendek 16. In geval van een gat of scheur 8 in de romp 3 van het vaartuig 1 kunnen de opblaasbare elementen 9 worden opgeblazen door opblaasgas in de opblaasbare elementen 9 te brengen zodanig dat de opblaasbare elementen 9 worden uitgevouwen en een groot volume innemen in het ruim van het vaartuig 1. Doordat in de ruimte ingenomen door het 30 opgeblazen opblaasbaar element geen water binnen kan stromen zal de afname van het drijfvermogen van het vaartuig worden beperkt of zelfs gestopt als gevolg van het binnenstromende water. De opblaasbare elementen 9 kunnen worden opgeblazen met behulp van een opblaasmiddelen zoals een ringleiding 12 vanuit gasreservoirs 10 of met behulp van een gascompressor of luchtpomp 11, welke bijvoorkeur nabij de 35 vaartuigmotor en -schroef 7 is geïnstalleerd en er optioneel mee is gekoppeld en/of er door wordt aangedreven. Met een gat of scheur 8 aanwezig ter plaatse van de machinekamer in de romp 3 is er een gerede kans dat door het binnenstromend water 4 de vaartuigmotor 7 zal uitvallen, waardoor ook de compressor of pomp niet meer in staat zal zijn om opblaasiucht te leveren aan de opblaasbare elementen 9. Daarom wordt bij voorkeur het systeem uitgevoerd onder toepassing van een combinatie van een lucht-compressor of -pomp 11 en gasreservoirs 10 zodat in alle gevallen snel de 5 opblaasbare elementen 9 kunnen worden opgeblazen en het zinken van het vaartuig 1 kan worden gestopt. Een voordelige keuze voor het systeem is een lage druk luchtpomp 11, welke een geringe opvoerhoogte koppelt aan een hoog luchtdebiet. Figuur 3 toont in detail een opblaasbaar element 9 aangebracht in het benedendek 16 van het vaartuig 1. Het opblaasbaar element 9 kan zowel naar boven in deelruim 4 10 worden opgeblazen als in het (kiel)ruim 2.

De opblaasbare elementen 9 worden bij voorkeur zo aangebracht en over het ruim 2 verdeeld dat bij een gat of scheur 8 in de romp 3 het vaartuig 1 in hoofdzaak in horizontale positie blijft drijven. Wanneer namelijk een vaartuig 1 slagzij gaat maken of met de punt of boeg in het water zinkt, kan binnenstromend water door de 15 bovenzijde van de vaartuig onbestuurbaarheid ervan tot gevolg hebben waardoor het niet meer op eigen kracht de veilige haven of een droogdok kan bereiken.

Bij voorkeur is het systeem volgens de uitvinding daarom voorzien van een bedieningsmodule 13 waarmee op afstand, zoals vanaf de stuurplaats 5 of het stuurhuis, de opblaasbare elementen 9 met behulp van de opblaasmiddelen, zoals de 20 gasreservoirs 10 en/of gascompressor 11 en/of de ringleiding 12, van opblaasgas kunnen worden voorzien.

De opblaasbare elementen 9 worden bij voorkeur op een druk gebracht welke ligt tussen 0,1 en 15 bar, maar de uitvinding is hiertoe niet beperkt. Om eventueel in een 25 deelruim 4 aanwezige personen niet te verwonden, te beknellen of zelfs te doen stikken, worden de opblaasbare elementen 9 in deze ruimten in een eerste stap op een lage druk opgeblazen, zodat personen, aanwezig in een deelruim 4, nog de mogelijkheid wordt geboden om het deelruim 4 te verlaten en zichzelf in veiligheid te brengen. In deze eerste fase kan desgewenst ook een audio/visueel 30 alarmeringssysteem zijn voorzien dat wordt geactiveerd ter alarmering van de opvarenden op het vaartuig voorafgaande, tegelijk of vlak na het activeren van het opblaasproces. Wanneer alle passagiers en/of bemanningsleden van het vaartuig 1 in veiligheid zijn gesteld en het ruim 2 hebben verlaten, kunnen één of meer opblaasbare elementen 9 op een hogere inwendige druk worden gebracht bijvoorbeeld met behulp 35 van voornoemde centrale bedieningsmodule 13. Bij voorkeur wordt een druk gekozen welke 0,1 tot 10 bar hoger ligt dan de eerste opblaasstap. Door de hogere inwendige druk in het opblaasbaar element 9 zal het deelruim 4 beter worden gevuld en wordt er 5 door het opblaasbaar element een grotere tegendruk geboden tegen de hydrostatische druk van het binnengestroomde water. De opblaasbare elementen 9 worden bij voorkeur aangebracht in een ruim 2 of een andere afgesloten ruimte om verplaatsen en/of ontsnappen van het opgeblazen element 9 te voorkomen zodat de 5 instandhouding van het drijfvermogen niet verloren gaat.

Het opblaasbaar element 9 wordt bijvoorkeur van een dun materiaal vervaardigd, zodat de elementen in opgevouwen positie weinig ruimte innemen en ook licht van gewicht zijn. Ook zullen personen, aanwezig in de ruimte waarin het opblaasbaar element wordt opgeblazen, niet snel bekneld of ingesloten raken, wanneer dun 10 materiaal wordt toegepast. Door het toepassen van dun materiaal wordt wel de kans vergroot op scheuren of lek raken van het opblaasbaar element bijvoorbeeld door personen of voorwerpen aanwezig in de ruimte. Daarom wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm het opblaasbaar element 9 uitgevoerd met twee of meer deelelementen en/of twee of meer compartimenten. In een eenvoudige 15 uitvoeringsvorm, voor eenmalig gebruik, zijn de opblaasbare element 9 en de eventuele compartimenten voorzien van terugslagventielen, zodat de airbags 9 kunnen leeglopen en uit het ruim 2 worden verwijderd door de wanden ervan stuk te snijden.

In figuur 3 wordt een uitvoeringsvorm getoond van de opblaasmiddelen van het 20 systeem volgens de uitvinding. Het systeem bestaat uit ten minste één of meer opblaasbare elementen 9, welke middels een terugslagklep 3 of een open-dicht afsluiter 5 verbonden zijn met ringleiding 12. Deze ringleiding wordt handmatig, door het indrukken van een bedieningsknop 8 bijvoorbeeld in de centrale bedleningsmodule 13, van lucht en luchtdruk voorzien. Deze lucht en druk wordt verzorgd door een 25 luchtcompressor of luchtpomp 11 of door een hoge druk voorraad vat of gasreservoir 10, of een combinatie daarvan. De bedieningsknop 8 kan zowel direct de lucht toevoer naar de ringleiding openen als de luchtcompressor of luchtpomp 11 starten. De terugslagklep 33 zorgt ervoor dat lucht die één keer in de zak gestroomd is, er niet meer kan uit stromen. In een alternatieve uitvoeringsvorm is een open-dicht afsluiter 30 35 voorzien die normaal geopend en sluit wanneer het opblaasbaar element 9 door lekkage geen druk opbouwt of een te hoge lucht stroom veroorzaakt hetgeen door een meetinstrument 37 zoals een drukmeter, flowmeter of een combinatie van beide geregistreerd wordt. Dit meetinstrument 37 activeert de open-dicht afsluiter. Het opblaasbaar element 9 kan ook - in een tweede alternatieve uitvoeringsvorm- via een 35 combinatie van terugslagklep 33 en open-dicht afsluiter 35 en een meetinstrument 37 met de ringleiding verbonden zijn. Elementen 33 en 35 dienen er vooral voor te zorgen dat het systeem blijft functioneren wanneer één of meer zakken of elementen 6 9 lek zijn of lek raken tijdens de toepassing. De meet- en regelapparatuur 33, 35, 37 kunnen lokaal zijn aangebracht en werken, maar zij kunnen ook worden aangestuurd door de centrale bedieningsmodule 13, bijvoorbeeld voor het instellen van verschillende setpoints van de drukregelaars 37 voor de regelkringen bestaande uit 5 een regelklep 35 en meetinstrument 37.

CONCLUSIES

1 03 5 1 48

Claims (16)

1. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een 5 vaartuig (1), omvattende de volgende stap: opblazen van tenminste één opblaasbaar element (9) in het ruim (2) van het vaartuig (1) door het toevoeren van opblaasgas in het opblaasbaar element (9), zodat het opblaasbaar element (9) in de gebruiksstand in opgeblazen positie van zodanige afmetingen is voorzien, dat binnenstromen van water in 10 het ruim (2) van het vaartuig (10) wordt beperkt of zelfs voorkomen ingeval van een lek (8) in de romp (3) van het vaartuig.

2. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat twee of meer opblaasbare elementen in het 15 ruim (2) van het vaartuig (1) worden opgeblazen, waarbij de opblaasbare elementen zodanig over het ruim (2) van het vaartuig (1) zijn verdeeld dat bij een lek in de romp (3) het vaartuig (1) in hoofdzaak in horizontale positie blijft drijven.

3. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens een 20 der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat voor het opgeblazen van het opblaasbaar element (9) wordt gekozen uit: opblazen met behulp van onder druk opgeslagen opblaasgas in een gasreservoir (10); opblazen met behulp van opblaasgas op druk gebracht in een gascompressor of luchtpomp (11) of een combinatie van beide voornoemde maatregelen. 25

4. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens een der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het opblaasbaar element (9) in de gebruiksstand in opgeblazen positie van een overdruk is voorzien welke ligt tussen 0,1 en 15 bar. 30

5. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens een der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het opblaasbaar element (9) in een eerste stap wordt opgeblazen tot de gebruiksstand met een overdruk tussen 0 en 3 bar, waarna in een tweede stap het opblaasbaar element wordt 35 opgeblazen tot een hogere druk welke 0,1 - 10 bar hoger ligt dan de overdruk in de eerste stap. 1035148 δ

6. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens een der voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het opblaasbare element (9) is voorzien in een deelruimte (4) in het ruim (2) van het vaartuig (1) waardoor verplaatsen of ontsnappen van het opblaasbare element (9) uit het ruim (2) van 5 het vaartuig (1) - bijvoorbeeld door binnenlekkend water - wordt voorkomen.

7. Werkwijze voor het beperken van de afname van het drijfvermogen volgens een de voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat voorafgaande aan, tegelijk met of vlak na de eerste opblaasstap een audio- en/of visueel-alarm wordt 10 gegenereerd ter waarschuwing van de opvarenden van het vaartuig (1).

8. Systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig (1) omvattende tenminste één opblaasbaar element (9) in het ruim (2) van het vaartuig (1) welke door het toevoeren van opblaasgas in opgeblazen 15 gebruiksstand kan worden gebracht waarbij het opblaasbaar element (9) van zodanige afmetingen is voorzien, dat binnenstromen van water in het ruim (2) van het vaartuig (1) wordt beperkt of zelfs voorkomen ingeval van een lek (8) in de romp (3) van het vaartuig (1).

9. Systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het systeem van twee of meer opblaasbare elementen (9) is voorzien.

10. Systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een 25 vaartuig volgens een der conclusies conclusie 8-9, met het kenmerk, dat het systeem is voorzien opblaasmiddelen, welke bijvoorkeur worden gekozen uit: een (ring)leiding (12) en/of één of meer gasreservoirs (10) en/of één of meer compressors of luchpompen (11) voor het aan het opblaasbaar element (9) toevoeren van opblaaslucht. 30

11. Systeem voor het beperken van de afname van het drijfvermogen van een vaartuig volgens een der conclusies conclusie 8 - 10, met het kenmerk, dat het systeem van een centrale bedieningsmodule (13) is voorzien, waarmee op afstand - bijvoorbeeld vanuit de stuurplaats of -huis (5) - de opblaasbare elementen (9) 35 met behulp van de opblaasmiddelen (10, 11, 12) van opblaasgas kunnen worden voorzien.

12. Systeem vollgens een der conclusies 8 - 11, met het kenmerk, dat de opblaasmiddelen (10, 11, 12) zijn voorzien van meet- en regelapparatuur (33, 35, 37, 38) voor het beheersen en controleren van het opblaasproces.

13. Systeem volgens conclusie 12, met het kenmerk, voor de meet- en regelapparatuur kan worden gekozen uit: een terugslagklep (33); een regelklep (35) met meetinstrument (37) zoals een drukmeter, flowmeter of een cobinatie van beiden; een conbinatie van terugslagklep (33) en een regelkring (35, 37).

14. Opblaasbaar element voor toepassing in de werkwijze volgens een der conclusies 1 - 7 of in het systeem volgens een der voorgaande conclusies 8 - 13, met het kenmerk, dat het opblaasbaar element (9) van een dun materiaal is vervaardigd, zodat het opblaasbaar element (9) in ineenvouwen positie een gering volume inneemt en het opblaasbaar element in de gebruiksstand in opgeblazen positie zich 15 flexibel rondom zich in het ruim (2) of deelruim (4) bevindende voorwerpen kan uitzetten.

15. Opblaasbaar element volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het 20 opblaasbaar element (9) wordt gevormd door tenminste twee deelelementen en/of is voorzien van ten minste twee compartimenten.

16. Vaartuig voorzien van een systeem volgens een der conclusies 8-13 omvattende een opblaasbaar element (9) volgens een der voorgaande conclusies 14 - 15. 25 1035148