NO125223B - - Google Patents

Description

Anordning ved tankskip.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer tankskip for oppbevaring og transport av flytende naturgasser ved overveiende atmosfæriske trykk og meget lave temperaturer, omfattende en dobbelt skrogkonstruksjon av forutbestemt total bredde, dybde og lengde, en rekke atskilte kofferdamballasttanker anbragt på tvers i nevnte skrog og som i nevnte skrog danner et forutbestemt antall lasterom seg imellom, en rekke lasttanker omgitt av varmeisolering i nevnte lasterom, og en rekke individuelle stabiliseringskanaler for reduk-

sjon av tankskipets rullebevegelser.

Sikker, effektiv og okonomisk oppbevaring og transport

av flytende naturgass har stilt skipskonstruktorer overfor en rekke problemer som for en stor del skyldes lastens spesielle natur. Dvs. de særdeles lave temperaturer, f.eks. omkring -l63°C for flytende metan ved overveiende atmosfærisk trykk, har nødvendiggjort at en anvender spesielle, ugjennomtrengelige isolerende beholdere for å hindre varmetap med derpå folgende fordampning av lasten og for å beskytte selve skipet mot de potensielt nedbrytende virkninger av den sterkt nedkjolte last. Konstruksjonen av en okonomisk og relativt hurtig, likevel praktisk tankbåt for transport av storre mengder flytende naturgass, f.eks. så nye som 40.000m<3>, ^ ar medf6rt tall-rike avvik fra konvensjonell tankbåtkonstruksjon som brukt for transport av olje og lignende konvensjonelle væskelaster som oppbevares ved omgivelsenes temperatur»

En har hittil ved konstruksjon av flytende naturgass (FNG)-tankbåter vanligvis brukt såkalt uavhengige "tanker", hvori separate, selvbærende spesialbeholdere av stål eller aluminium ble passert i lasterommene.til konvensjonelle tankbåter etterat rommene eller tankene selv var blitt varmeisolert. Alternativt har en brukt såkalt "integret" .tank- og isolasjonssystemer, hvorved ugjennomtrenge-lig membran samt isolerende panelkonstruksjoner bæres direkte av skroget i et forutbestemt arrangement som danner en isolert lav-temperatur-lasttank.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en tankbåt som har et integrert lasttank-system og vedrorer spesielt plassering av tverrskips forlopende stabiliseringskanaler.

Ved fartoyer av ovennevnte type for transport av flytende naturgasser, er det av betydning å tilveiebringe et fartoy som har både overveiende maksimal volumetrisk effekt (forhold mellom last - tankvolum og skrogvolum) samt korrigert positiv stabilitet (tyngdepunktet korrigert for effekt fra fri flate.ligger under skipets metasenter) under lasting og lossing av last og ballast til eller fra fartoyet. Med andre ord fartoyet har hoy lastekapasitet for flytende naturgasser og har positiv stabilitet uavhengig av de fri væske-flater i dens forskjellige væskefylte tanker. Spesielt vil fartoyet være stabilt uansett faseforhold mellom ifylling av lasttankene og tomming av ballasttankene eller omvendt.

Fordi integrerte eller membrantank-konstruksjoner er plasskrevende såvel som kostbare, strekker de ovenfor beskrevne lasttanker seg på tvers av fartoyet uten å avbrytes av langsgående skott av den type en ofte finner i oljetankere eller andre konvensjonelle fartoyer for å redusere lastens fri overflateeffekt. På grunn av den integrerte konstruksjon, er det ikke praktisk å bruke langsgående skott for å redusere den tidligere nevnte fri overflate, og slike skott ville nodvendigvis være av kofferdamtypen. Disse ville være særdeles kostbare og okonomisk uhensiktsmessige. Det vil således kunne forekomme temmelig store, fri overflater i lasttankene når disse ikke er fullstendig fylt. Et viktig trekk ved slike fartoyer er at konstruksjonen av ballasttankene og lasttankene i forhold til skipets skrog og egenvekten av den flytende naturgasslast gir positiv statisk stabilitet under alle last- og lossingsforhold av last og ballast, dvs. ved alle mulige nivåer i samtlige tankter til ethvert tidspunkt. Opprettholdelse av positiv stabilitet er av den aller storste viktighet for fartoyets sikkerhet, spesielt når last tas ombord eller losses via en lastarm som er plassert nær fartoyet, hvilket er den vanlige måte å behandle last på. Selv om de last-armer som for tiden er i bruk, nytter en rekke rorseksjoner for-bundet ved fleksible koplinger, hvilket gir armen en viss begrenset frihet for å oppta normale, minimale bevegelser av fartoyet, holdes lastarmen som et hele, i en effektivt fiksert posisjon i forhold til fartoyet. Spesielt hvis fartoyets statiske stabilitet under lasting eller lossing er blitt negativ (tyngdepunktet korrigert for fri overflateeffekt befinner seg i en posisjon over skipets metasenter), vil fartoyet innta en posisjon hvorved det krenger enten til babord eller styrbord side. Dersom krengningen er på flere grader, er fartoyet faretruende ustabilt for håndtering av flytende naturgass ettersom enhver liten forstyrrelse kan reversere krengningen. F.eks. hvis fartoyet krenger til styrbord kan en liten bolge få det til å krenge raskt til babord.

Som en vil forstå, vil en slik reversering av krengningen være særdeles farlig under lasting eller lossing av last. Rever-seringens akseleras jonskrefter som virker med forholdsvis .• lang moment-arm, og/eller storrelsen av lastmanifoldens posisjon i forhold til den fikserte ende av lastarmen, kan forårsake brudd på denne eller forårsake at lastarmen selv rives los fra fartoyet. Dette ville selv- sagt være katastrofalt ettersom den sterkt avkjølte last ville renne ut over fartoyet og derved gjore.dettes stålkonstruksjoner spro. Dessuten når den utflytende last fordamper, vil den forbinde seg med den omgivende luft og danne høyeksplosive blandinger som betyr en videre fare for fartoy og mannskap.

Betydningen av å ha positiv stabilitet til ethvert tidspunkt er spesielt stor og kan lett innses dersom håndering av lasten skal utfores i åpen sjo, hvor bolger og lignende forstyrrelser fore-kommer hyppig, og dessuten hvis det er mulighet for at last vil bli lastet og losset mens fartoyet ligger for anker.

Det er således av stor interesse å tilveiebringe et fartoy av den omtalte type for transport av flytende naturgass og som er forsynt med et arrangement av integrerte lasttanker og ballasttanker som gir maksimal volumetrisk effekt uten å sette fartoyets statiske stabilitet på spill under lasting og lossing av last og ballast til eller fra fartoyet.

Integrerte membrankonstruksjoner som nyttes i et slikt fartoy, er underkastet visse begrensninger som en ikke har ved uavhengige tankkonstruksjoner. F.eks. har membranene som er relativt tynne, nødvendigvis begrenset styrke. En må derfor ta spesielle forholds-regler for å forhindre at membrankonstruksjonen utsettes for for store påkjenninger under bruk. Av denne grunn og som et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, er det anordnet dynamiske stabiliseringsanordninger i form av stabiliseringskanaler som er bygget inn i kofferdammene for å redusere belastningen på membranen ved at fartoyets rulling i- åpen sjo nedsettes. En gunstig anordning av og plassering av stabiliseringskanalene er således oppnådd ved å bygge disse inn i flere av kofferdamtankene som danner lasttankenes tverrvegger. Herved innspares også lastvolum idet stabiliseringskanalene er anbragt i ellers ikke nyttbare rom.

Det karakteristiske ved oppfinnelsen vil forovrig fremgå

av det etterfølgende krav og en vil få en mer fullstendig forståelse av fartoyet og oppfinnelsen i forbindelse med dette av den etter-følgende beskrivelse med henvisning til tegningen hvor den eneste figur er et oppriss av en FNG-tanker som viser en utforelsesform av et fartoy ifølge de ovennevnte prinsipper og med stabiliseringskanalene anordnet i kofferdammene ifølge oppfinnelsen. FNG-tankeren 10 som vist i tegningen har dobbelt skrogkonstruksjon. Tankerens

skrog dannes av en rekke indre tverrgående og langsgående ståldeler 11,12 som bærer innvendige og utvendige skrogplater, slik at det dannes et indre og ytre skrog, ikke vist på tegningen.

Baug- og hekkpartiene 15, 16 har alminnelig konvensjonell form. Som vist på tegningen går baugpartiet 15 til den fremre kofferdam 17 og innbefatter en konvensjonell fremre topptank og fremre dyptanker (ikke vist). For okt manovrerbarhet er det bygget inn en baugpropell 9 i fartoyets baug. Hekkpartiet 16 strekker seg til den bakerste kofferdam l8 og innbefatter maskinrom 19 for kjeler, tur-biner, brennstofftanker, styringsmaskineri etc. Kjelene kan f.eks. med fordel konstrueres for drift med konvensjonell olje såvel som med en del av FNG-lasten som er fordampet. I akterpartiet er det også inkludert de vanlige fodevannstanker 20, ror 21 og propell 22. Over skrogets hoveddekk 23 er et trunkdekk 24, et kontrolldekk 25,

et brodekk 26 samt et navigasjonsbrodekk 27.

Skrogets midtpartier eller lastpartier, dvs. de partier som ligger mellom de fremre og akterste kofferdammer 17, 18 er opp-delt ved mellomliggende kofferdammer 28-32 i lasttanker 33-38 hver med en lengde mellom på hverandre folgende kofferdammer på ca. 20 m. De forreste og mellomliggende kofferdammer 17 og 28-32 har samme lengder, ca. 1,4 rn, mens den bakerste kofferdam 18 er noe lengre,

ca. 1,8 m. Således opptar lastpartiene den overveiende del (ca. 67%} av skrogets lengde.

Kofferdammenes tverrseksjon består av et rektangulært og relativt bredt parti plassert under hoveddekket 23, samt et smalere trunkparti som rager opp over hoveddekket. På vanlig måte fylles lasttankene opp til trunkpartiene med FNG-last under bruk for å redusere storrelsen av lastens fri væskeflate og holde den dermed for-bundne innstabiliserende fri overflateeffekt på et vesentlig redusert og tolererbart nivå. Lasttankenes 33-38 sidevegger dannes av den indre skrogkonstruksjon, kofferdam-konstruksjonen og en utvendig om-rammet trunkkonstruksjon 39»Lasttankenes tverrsnitt vil ha samme form som kofferdammene slik at selve tanken får et relativt bredt bunnparti og et smalere trunkparti. Skrogets lastbærende kapasitet gjores storst mulig ved at det ikke brukes langsgående skott i last-rommet, hvilket gjor det mulig for den eksempelvis viste skrogkons-truks jon å frakte optimalt 'store kvanta FNG-last i tankene 33-38. Rammekonstruksjonen 40 bærer plater som danner trunkdekket 24 og sidene 52 av trunken hvis kledning er avstivet utvendig ved langsgående avstivere (ikke vist). Trunksidene 52 virker som plate-dragere for å bære hoveddekket 23. Det vil forstås at denne trunkkonstruksjon styrker hele skrogkonstruksjonen på optimal måte sam-tidig som den danner de ovre partier av lasttankene.

Lasttankene er av integrert konstruksjon. Dvs. de konstruksjoner som danner lasttankene bærer integralt en relativ tynn isolert sperrekonstruksjon med en total tykkelse på ca. 28 cm (ca.

1% av fartoyets totale bredde i den viste utforelse) og omfatter isolerende paneler fortrinnsvis av skumplast, såsom polyuretan eller polyvinylklorid, og utenpå disse anbragte metallplater såsom aluminium eller rustfritt stål som er duktile ved meget lave temperaturer. Den integrerte konstruksjon er beregnet på å danne en dobbelt væske- og dampugjennomtrengelig lastsperre i henhold til maritime bestemmelser. Det bemerkes at enhver membrantankkonstruksjon som foranstalter de temperaturisolerende egenskaper som er nodvendig for å beskytte skipskonstruksjonen, hvorav tanken er en integrert del,

og for å holde FNG-lasten i dennes flytende tilstand ved overveiende atmosfærisk trykk, kan bygges inn i det tankfartoy som er omtalt i det foregående.

Det spesielle ved den foreliggende oppfinnelse er at belastningen fra lasten på den relativt tynne membrankonstruksjon som dannes av de ovennevnte metallplater når fartoyet er under fart, effektivt kan reduseres ved å bygge inn stabiliseringskanaler 66 i flere av kofferdamtankene som danner lasttankenes tverrvegger. Spesielt i den brede membrantankkonstruksjon som betraktes, vil fartoyets rulling betraktelig oke lastens væsketrykk mot tankens laveste hjorn-er under rullingen ettersom den effektive hoyde (forskjellen mellom hoyeste og laveste punkt av lasten) av væskesoylen i tanken oker under rulling. Dersom fartoyet slår og/eller hiver seg i sjoen i tillegg til å rulle, okes effekten av væsketrykket mot membranet ytterligere med et multiplum av væsketrykket. Ifolge den foreliggende oppfinnelse nedsettes storrelsen av væsketrykket av lasten i tankene og derved også de tilsvarende effekter av hiving og slag, ved å tilveiebringe dynamiske stabiliseringsanordninger i form av sta-biliseringstanker i forbindelse med de integrerte lasttanker. Som det vil forstås, virker det stabiliserende medium i stabilisatortankene i motsatt retning av de ustabiliserende rullekrefter fra bolgene for å redusere rullingen og derved redusere okningen i væske-

trykket i mernbrantanken.

Som vist i tegningen er stabilisatortankene 66 plassert

i kofferdammene l8, 28, 30°g 31°g de består av tverrgående kanaler hvori er plassert dyser eller åpninger, og kanalene er delvis fylt med vann. Den spesifikke storrelse av den fri overflate av vannet i kanalene og plassering og storrelse av åpningene kan lett bestem-mes ved vanlige skipskonstruksjonsmetoder. Reduksjonen av belastningen på de relativt tynne sperrepaneler (tidligere kalt sperrekonstruksjon) som oppnås ved at man inkluderer stabilisatorkonstruksjoner, utgjor en av de sikkerhetsforanstaltninger som er inkorporert i den omtalte tankfartdykonstruksjon.

Claims (1)

1. Tankskip for oppbevaring og transport av flytende naturgasser med overveiende atmosfæriske trykk og meget lave temperaturer, omfattende en dobbelt skrogkonstruksjon av forutbestemt total bredde, dybde og lengde, en rekke atskilte kofferdamballasttanker anbragt på tvers i nevnte skrog og som i nevnte skrog danner et forutbestemt antall lasterom seg imellom, en rekke lasttanker omgitt av varmeisolering i nevnte lasterom, og en rekke individuelle stabiliseringskanaler for reduksjon av tankskipets rullebevegelser,karakterisert vedat stabiliseringskanalene er plassert inne i rommet i kofferdamballasttankene, og at minst en av de nevnte kofferdamballasttanker omfatter to individuelle stabiliseringskanaler anbragt vertikalt over hverandre.