NO180577B - Ballasttankinnretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en ballasttankinnretning innbefattende en tank for opptak av væske og med en i tanken munnende tømmeåpning for væsken.

Oppfinnelsen er utviklet i forbindelse med et problem man har ved ballasttanker, men kan naturligvis også anvendes i andre tanker hvor man har tilsvarende problemer med et kontamineringssjikt.

Ballasttanker ombord i skip er særlig sterkt utsatt for korrosjon, da væskenivået i ballasttankene veksler ofte og stålflatene i tankene derfor ofte veksler mellom eksponert og væskedekket tilstand. For å beskytte ballasttanker mot korrosjon er det kjent å benytte korrosjonsbeskyttende væske som ligger på ballastvæsken, vanligvis vann. Denne korrosjonsbeskyttende væske vil følge med vannivået som et sjikt i væskeflaten og legger seg som et beskyttende lag på de omgivende tankvegger.

Ved deballastering, med utpumping eller utslipping av ballastvannet, er det et problem at det korrosjonsbeskyttende væskesjikt, som miljømessig utgjør et kontamineringssjikt, ikke må tillates å gå ut i det omgivende miljø.

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en enkel og pålitelig innretning som uten overvåking av væskenivåer, forurensningsmengder osv., hindrer at et kontaminerende sjikt i væskeflaten pumpes ut.

Dette oppnår man ifølge oppfinnelsen ved at det treffes tiltak som sørger for at det etableres en barriere som gjelder for væskespeilet, dvs. det derpå liggende sjikt eller belegg, i hvert fall under den avsluttende tømmefase.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en ballasttankinnretning innbefattende en tank for opptak av væske og med en i tanken munnende tømmeåpning, kjennetegnet ved midler for automatisk etablering av en barriere for et forventet/- beregnet kontamineringssjikt i væskeflaten rundt tømme-åpningen.

Ifølge oppfinnelsen kan i en praktisk utførelsesform dette realiseres ved at det i tanken anordnes en i væsken svømmende flottør som danner en barriere i væskeflaten, i en høydeut-strekning minst svarende til det i væskeflaten kontaminerte sjikt, og ved at det i tanken er anordnet styremidler som styrer flottøren til anlegg rundt tømmeåpningen, i en stilling hvor flottøren vil danne en barriere rundt tømme-åpningen .

Oppfinnelsen kan anvendes for alle mulige tømmeåpninger, også for slike som munner i en vertikal eller skrå vegg.

For tømmeåpningen som munner vertikalt kan oppfinnelsen fordelaktig realiseres ved at flottøren danner en ringbarriere i væskeflaten, stor nok til å omslutte tømme-åpningen. En slik flottør danner altså en ramme, hvis ring-eller rammeform kan være eller ikke være tilpasset tømmeåpn-ingens form. "Ring" betyr her altså ikke nødvendigvis en sirkel, men kan eksempelvis også være kvadratisk eller rektangulær o.a.

Er tømmeåpningen en bunnåpning, kan det fordelaktig være en ringkant rundt åpningen, som en ekstra sikring mot utstrømm-ing av forurensning i væskeflaten.

Over uttagningsnivået kan det i tanken med fordel være anbragt en stopper for flottøren, da det ikke er noe krav at flottøren ligger i væskeflaten unntatt når denne nærmer seg tømmeåpningen.

Styremidlene kan realiseres på mange måter. Således kan de innbefatte styreliner som styrer flottøren. Fra en bunnåpning kan det eksempelvis gå opp en forlengelse av tømmerøret, idet ringflottøren strekker seg rundt dette.

Ofte er en ballasttank forsynt med et neddykket pumpehus eller pumperør med sugeåpning, Oppfinnelsen kan i slike tilfeller realiseres ved at det rundt pumpehuset eller pumperøret er anordnet en i væskeflaten svømmende ringformet flottør, og at det under sugeåpningen er anordnet et anslag for flottøren.. Flottøren forutsettes å ha en vertikal dimensjon under væskeflaten svarende til sugeåpningens avstand over det underliggende anslag og er utformet som en ringbarriere i væskeflaten i sin svømmende tilstand, i en høydeutstrekning av den neddykkede del minst svarende til det i væskeflaten kontaminerte sjikt.

En slik flottør vil følge væskenivået i hvert fall i den avsluttende utpumpingsfase og vil når den går mot anslaget legge seg som en ringbarriere rundt pumpehuset eller pumpe-røret og hindre at det kontaminerte sjikt suges inn i sugeåpningen, idet pumpen vil suge luft og miste sin pumpevirk-ning før det kontaminerte sjikt utsettes for pumpens sugevirkning. I det ringområde som begrenses av flottøren rundt pumpehuset eller pumperøret vil et eventuelt forurensende sjikt suges med av pumpen, men det dreier seg i tilfellet om en ubetydelig forurensningsandel.

Vanligvis vil det nevnte anslag dannes av en bunn i tanken. I noen tilfeller vil sugeåpningen ha en vesentlig avstand over tankens nedre bunnpart, f.eks. når det dreier seg om en pumpe i en akterpigg ombord i et skip hvor det er ønskelig ikke å kunne tømme tanken, da man av hensyn til propellhylsen her ønsker å bibeholde vann for kjøling av propellhylsen. I slike tilfeller kan ifølge oppfinnelsen det nevnte anslag for flottøren dannes av et anslag fastholdt i en avstand under sugeåpningen. Dette anslag kan fortrinnsvis være i form av et plateformet legeme.

Flottøren behøver ikke svømme, dvs. flyte i væskeflaten i hele den vertikale utstrekning av tanken. Det essensielle er at flottørens barrierevirkning kommer til virkning når flottøren flyter i væskeflaten og væskeflaten eller væskenivået nærmer seg sugeåpningen.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 og 2 rent skjematisk viser oppfinnelsen og

dens prinsipp,

fig. 3 viser et perspektivriss av en mulig

utførelse ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 viser utførelsen i fig. 3 i begynn-elsen av virkningsfasen, og hvor

flottøren er gjennomskåret,

fig. 5 viser en mulig utførelsesform, rent

skjematisk, med gjennomskåret flottør, fig. 6 viser rent skjematisk en ballasttankinnretning ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 viser en annen mulig utførelse av en ballasttankinnretning ifølge oppfinnelsen ,

fig. 8 viser nok en mulig utførelse av en ballasttankinnretning ifølge oppfinnelsen, og

fig. 9-11 viser ytterligere, skjematiske

utførelseseksempler.

Oppfinnelsens prinsippielle idé skal først forklares under henvisning til fig. 1 og 2. I fig. 1 er en tankbunn betegnet med 1. En vannmasse i tanken er betegnet med 2. På denne vannmasse flyter det et korrosjonshindrende belegg 3.

Et pumpehus 4 rager ned i vannmassen 2 og har en nedre sugeåpning 5. I en avstand over tankens bunn 1 er det anordnet anslag 6 beregnet for anslagssamvirke med en i væskeflaten svømmende flottørring 7. Denne flottørring 7 strekker seg rundt pumpehuset 4 og danner en væsketett barriere 8 rundt pumpehuset 4, i hvert fall i en høydeutstrekning som minst tilsvarer tykkelsen til kontamineringssjiktet 3. I fig. 1 og 2 er den derved dannede ringbarrieres høyde antydet med skravering. Ringbarrieren kan naturligvis strekke seg over hele flottørens 8 høydeutstrekning.

Når ballastvannet 2 pumpes ut gjennom sugeåpningen 5 vil væskenivået, her symbolisert ved kontamineringssjiktet 3, synke og flottøren 7 vil følge med nedover. Til slutt vil flottøren 7 legge seg an mot anslaget 6, som vist i fig. 2. Ved egnet dimensjonering av flottørens 7 høyde vil dette skje i det øyeblikk kontamineringssjiktet eller væskeflaten befinner seg i høyde med sugeåpningen, som vist i fig. 2. Ved fortsatt utpumping vil væskenivået synke ytterligere, helt til pumpeåpningen 5 tar inn luft. Dette skjer uten at kontamineringssjiktet 3 suges inn i pumpeåpningen 5. Den del av kontamineringssjiktet som befinner seg i ringrommet mellom den ringformede flottør 7 og pumpehuset 4, vil suges med i den avsluttende pumpefase, men det dreier seg som man vil forstå om en ubetydelig mengde forurensning.

Den hittil beskrevne ballasttankinnretning forutsetter at det er truffet tiltak for å hindre at det pumpes ut for mye ballastvann, idet man altså ønsker en viss mengde ballastvann igjen i tanken, f.eks. i en akterpigg som foran nevnt, og derfor er det anordnet anslag 6 i en avstand under sugeåpningen 5. Disse anslag 6 stopper flottøren 7 som vist i fig. 2. Man kan naturligvis benytte tankbunnen 1 som anslag. En slik utførelse er vist rent skjematisk i fig. 6.

I fig. 3 og 4 er det vist perspektivriss av en mulig utførelse ifølge oppfinnelsen. I fig. 3 og 4 gjenfinner man pumpehuset 4 med dets sugeåpning 5. Rundt pumpehuset 4 flyter en flottør 7.

"Under sugeåpningen 5 er det anordnet et anslag 6, her i form av et platelegeme tiåret av stag 9. Etter som væskenivået 3 synker vil flottøren gå til anslag mot platen 6, som vist i

fig. 4, hvor flottøren 7 er gj ennomskåret. Ved fortsatt utpumping vil pumpen trekke luft. Dette vil skje før kontamin-er ingssj iktet 3 kan påvirkes av pumpesuget.

Den ringformede flottør kan naturligvis ha mange ulike utforminger, idet det som er vesentlig er at den skal danne en ringbarriere av seg selv når den går mot et underliggende anslag. En annen mulig flottørutførelse er således vist rent skjematisk i fig. 5 hvor man gjenfinner pumpehuset 4 med sugeåpning 5 og en tankbunn 1. Flottøren 10 har her et ringlegeme med tilnærmet sirkelformet tverrsnitt, med et nedragende skjørt 11, som går til anslag mot tankbunnen 1, hvorved det dannes en barriere som hindrer at kontaminerings-sj iktet suges inn i pumpeåpningen 5 før pumpen mister suge-virkningen som følge av luftinntrengning.

En vanlig utførelse av en ballasttankinnretning kan se ut i prinsippet som vist i fig. 6, hvor man i en ballasttank med en tankbunn 1 har en vannmengde 2. Et pumpehus 4 rager ned i tanken og ender med sin munning 5 i en ønsket liten avstand, f.eks. 5 cm, over tankbunnen 1. Rundt pumpehuset 4 flyter det en flottør 7. Denne flottør følger det synkende væskenivå under utpumpingen og vil legge seg som en barriere rundt sugeåpningen 5, slik det er forklart foran i forbindelse med fig. 1-5.

Det er i og for seg ingen betingelse at flottøren hele tiden flyter i væskeflaten. Viktig er bare at den flyter i væskeflaten under en avsluttende pumping, slik at den kan danne en barriere da. Således er i fig. 7 vist en mulig utførelse hvor pumpehuset 4' har et horisontalt strekk og et vertikalstrekk 4'', hvor flottøren 7 befinner seg. Flottøren 7 vil således først flyte i væskeflaten når væskenivået har sunket ned som vist.

I fig. 8 er det vist en "utførelse svarende til utførelsen i fig. 3 og 4, altså med et anslag 6 fastholdt av pumpehuset 4 under sugeåpningen 5. Væskenivået i tanken i fig. 8 vil ikke synke under det antydede nivå 12.

Ringflottørens 7 utstrekning i ringplanet bestemmes ut i fra blant annet maksimal forventet krengningsvinkel under pumping, og det samme gjelder for dimensjoneringen av flottørens høyde over væskeflaten. Fig. 9-11 viser skjematisk ytterligere mulige utførelses-former. Således er i fig. 9 pumpehuset eller røret 4 forsynt med en kraveformet stopper 13 som stopper flottørens 7 beveg-else oppover. Forøvrig virker anordningen i fig. 9 som anordningen i fig. 6. Fig. 10 viser en tank med en bunn 1 med en uttaksåpning 14 i bunnen 1. Uttaksåpningen danner en innretning i tanken for en tømmeledning 15 under utnyttelse av tyngdekraften. En ring-flottør 7 (vist gjennomskåret) er plassert i tanken, styrt av et antall f.eks. 3-4 liner 16 oppspent i tanken. Styringen bevirker at ringf lottøren 7 vil synke ned til den viste barriere-stilling rundt uttaksåpningen 14.

I fig. 11 er det vist en tank med en bunn 1 hvor det er plassert et tømmerør 17. Tømmerøret 17 rager et stykke opp og inn i tanken. Ved bunnen 1 har tømmerøret veggåpninger 18 for utstrømming av væske fra tanken. Øverst er tømmerøret 17 forsynt med en plate 19 som danner en stopper for den ringformede flottør 7 (vist gjennomskåret). Når flottøren 7 synker ned sammen med væskespeilet vil den danne en barriere rundt den av åpningene 18 dannede tømmeåpning. Som ekstra sikring er åpningene plassert med sine underkanter i en avstand a over bunnen.

For de utførelser som baserer seg på gravitasjonstømming er det selvsagt anordnet stengeventiler (ikke vist) i tømme-rørene. De viste eksempler er ikke utfyllende eller begrens-ende .

Claims (9)

1. Ballasttankinnretning innbefattende en tank for opptak av væske og med en i tanken munnende tømmeåpning for væsken, karakterisert ved at det i tanken er anordnet en i væsken svømmende flottør som danner en barriere i væskeflaten, i en høydeutstrekning minst svarende til det i væskeflaten kontaminerte sjikt, og ved at det i tanken er anordnet styremidler som styrer flottøren til anlegg rundt tømmeåpningen, i en stilling hvor flottøren vil danne en barriere rundt tømmeåpningen.

2 Ballasttankinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at flottøren er en ringflottør som vil danne en ringbarriere i væskeflaten.

3. Ballasttankinnretning ifølge krav 1-2, karakterisert ved en stopper for flottøren over uttagningsnivået til tømmeåpningen.

4. Ballasttankinnretning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at styremidlene innbefatter styreliner.

5 . Ballasttankinnretning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at styremidlene innbefatter et tømme/- sugerør.

6. Ballasttankinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at flottøren (7) er anordnet som en ring rundt et pumpehusrør (4) og at det under sugeåpningen (5) er anordnet et anslag (1;6) for flottøren, idet flottøren (7) har en vertikal dimensjon under væskeflaten svarende til sugeåpningens (5) avstand over det nevnte underliggende anslag (1; 6 ).

7. Ballasttankinnretning ifølge krav 6, karakterisert ved at det nevnte anslag dannes av en bunn (1) i tanken.

8. Ballasttankinnretning ifølge krav 6, karakterisert ved at det nevnte anslag dannes av et legeme (6) fastholdt i en avstand under sugeåpningen (5).

9. Ballasttankinnretning ifølge krav 8, karakterisert ved at anslaget dannes av et plateformet legeme (6).