NO336599B1 - Ballasttank med redusert effekt av fri væskeflate - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en dempningskonstruksjon for en flytende fasilitet, i henhold til ingressen av etterfølgende krav 1.

Flytende fasiliteter, så som fartøyer for frakt av væsker, så som olje, LNG eller vann, vil under visse lastforhold kunne være mottakelige for effekten fra den frie væskeflaten, hvilket betyr at en faktisk heving av tyngdepunktet vil kunne skje, som vil føre til en negativ effekt på stabilitetskarakteristikkene. Denne effekten vil kunne oppstå når et væskevolum tillates å bevege seg fra side til side i en lukket tank. Dette vil være særlig et problem under sekvenser med innlasting / utlasting, hvor utlasting av varer blir kombinert med utlasting av ballastvann. I noen situasjoner vil selv en begrenset mengde væske kunne by på en stor endring av metasenterhøyden (GM). Denne endringen vil være avhengig av størrelsen og omfanget av det området som væsken vil kunne bevege seg i. For fartøyer som har en skipsform, vil tankene bli tømt ut ved å trimme fartøyet slik at væskene blir akkumulert i retning av sugeinnløpetfor pumpene. Dette vil vanligvis være tilfredsstillende under den operasjonen. For å kunne tømme ut den siste resterende væsken, vil skipets egne strippepumper kunne brukes. Strippepumpene har en lav kapasitet, som fører til tidkrevende operasjoner under deballastering, og effekten av en fri væskeflate vil et problem i løpet av denne tiden.

Flytende fartøyer, som enten er sirkulære eller polygone i det horisontale tverrsnittet, vil ikke ha den samme muligheten for å bli tiltet mot sugeinnløpet for hver av tankene. Dette er et særlig problem der hvor fartøyet blir delt opp i radielle tankseksjoner. En stor væskemengde vil da bli værende igjen i tankene. I tillegg vil væsken kunne bevege seg over et stort område.

Systemer med ballasttanker har vært kjent i mange år, spesielt systemer som har som målsetting å forhindre rulling av fartøyet. Eksempler på noen av disse har blitt vist i GB 408796, DE 706086 og DE 1228958. Noen av disse viser tanker som har skråstilte partier som reduserer restvannsvolumet. Imidlertid vil ingen av disse ballasteringssystemene kunne være egnet for et fartøy som har et utragende skjørt.

Fra WO 02/38438 A1 er det kjent en dempekonstruksjon for en flytende plattform omfattende en utover ragende krage nær plattformens bunn, hvor kragen danner en del av en ballasttank. Kragen går rundt hele plattformen. Denne løsningen viser imidlertid ikke at en del av kragens underside er skråstilt.

For sirkulære / polygone fartøyer som har et stort horisontalt omfang (diameter) vil hiv-bevegelser kunne by på et problem. For å bedre dette har det noen ganger blitt brukt en dempningskonstruksjon. Dempningskonstruksjonen vil kunne være i form av et skjørt som forløper sideveis ut fra fartøyet. Dempningskonstruksjonen bør ha en diameter som er vesentlig større enn fartøyets diameter langs vannlinjen. Ett slikt eksempel er vist i WO 2012104308.

En negativ faktor ved dempningskonstruksjonen er at, inni konstruksjonen, som må være hul for å kunne være tilstrekkelig lett, er det vanskelig å foreta en inspeksjon. I et første aspekt, vil oppfinnelsen derfor tilveiebringe en hul dempningskonstruksjon som danner en del av ballasttanken i et fartøy og som strekker seg hele veien fra dette til bunnen av fartøyet og at minst en vesentlig del av bunnen på skjørtet er skråstilt. Dette gir adgang til inspeksjon via tanken, og inspeksjon av dempningskonstruksjonen vil kunne utføres som en del av den uunngåelige regulære inspeksjonen av ballasttanken.

En negativ effekt ved en dempningskonstruksjon som danner en del av ballasttanken, spesielt i forbindelse med sirkulære eller polygone fartøyer, er at det vil være et potensielt stort volum og overflateareal tilgjengelig for den resterende væsken. Dermed vil det bli en stor effekt fra den frie væskeflaten. Dersom dempningskonstruksjonen ikke blir fylt opp med ballastvann, vil volumet i seg selv ha en dårlig innvirkning på stabiliteten, siden oppdriftssenteret vil bli senket. Det vil derfor være passende å kunne bruke hele dempningskonstruksjonens volum til ballastvann, for å kunne bedre stabiliteten i en ballaster! operativ tilstand. Ved å innføre et tomt volum i omkretsen på dempningskonstruksjonen, for å redusere den frie vannflaten, vil behov for overvåking, så vel som et separat lensesystem, også bli introdusert.

For å motvirke dette, vil bunnen på skjørtet være tilveiebragt med en skråstilling som reduserer det frie overflatearealet og volumet på det resterende ballastvannet i ballasttanken.

En utadrettet avsmalning av skjørtet vil sikre at bøyningsmomentet for skjørtet, ved overgangen til det hovedsakelig vertikale skroget på fartøyet, vil bli redusert.

Dersom den skråstilte bunnen på skjørtet er ett enkelt skrog, vil dette sikre lettere vedlikehold og inspeksjon.

Ved å plassere sugeinnløpet for en pumpe for ballastutslipp ved det aller laveste partiet av skjørtet, vil det bli sikret at mest mulig av det resterende vannet i ballasttanken blir sluppet ut når ballasttankene blir tømt ut.

Det har blitt funnet at vinkelen på bunnen bør være på mellom 2° og 20° i forhold til det horisontale planet. En mindre vinkel ville gjøre det vanskelig for det resterende vannet å kunne renne av den skråstilte bunnen, og en brattere vinkel ville gjøre at skjørtet blir vesentlig mindre effektivt for dempningsbevegelsen. Mer foretrukket bør vinkelen ligge på mellom 5° og 10°.

Den mest effektive dempningen av bevegelsen vil være sikret når skjørtet strekker seg rundt omkretsen av fartøyet så mye som mulig.

Oppfinnelse vil nå bli forklart mer detaljert, med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor:

Figur 1 viser skjematisk et tverrsnitt av et flytende fartøy, og

Figur 2 viser et detaljert tverrsnitt av dempningskonstruksjonen.

Det flytende fartøyet som har en dempningskonstruksjon, i henhold til oppfinnelsen, har blitt illustrert i figurer 1 og 2. Det flytende fartøyet 6 er vist i tverrsnitt. I form vil fartøyet 6 kunne være sirkulært sylindrisk eller polygon. Det vil også kunne ha en lang og en kort horisontal akse. Fartøyet 6 vil omfatte en underdekksåpning (engelsk: "moonpool") 7 og en flerhet med lagringstanker 8. Utenfor lagringstankene 8, tett opp til omkretsen til fartøyet (og havet), vil det være tanker 1 som bare skal brukes til ballast, fortrinnsvis sjøvann. Som vist i figur 1, vil ballasttanken 1 danne et dobbeltsidet skrog som forløper hele veien ned til bunnen 9 på fartøyet 6. På toppen har fartøyet en utliggende rand 10 som forstørrer dekkflaten på fartøyet 6. Denne randen 10 vil ikke ha noen betydelig rolle med hensyn til den foreliggende oppfinnelsen.

Ved bunnen av ballasttanken 1 vil tanken være utstyrt med en sideveis forlengelse 4. Denne forlengelsen forløper horisontalt over en vesentlig del av fartøyets 6 omkrets, og fortrinnsvis langsmed hele omkretsen.

Dempningsforlengelsen 4 har en avsmalende form utover fra fartøyet 6, som

tilveiebringer et mindre bøyningsmoment på overgangen til det vertikale partiet på ballasttanken 1. Forlengelsen 4 vil også bli vinklet oppover med en vinkel 3. Dette fører til en vinklet bunn 11 på ballasttanken 1. Den vinklede bunnen 11 vil redusere den frie flaten og volumet for det resterende ballastvannet i tanken 1. Vinkelen på bunnen vil praktisk være på mellom 2° og 20° i forhold til det horisontale planet, men vil mer foretrukket ligge på mellom 5° og 10°.

En av de flere sugeledningene 2 for utslipp av ballastvann er vist installert mot bunnen av tanken. Ledningsinnløpet 2a befinner seg på det laveste partiet av tanken 1. Imidlertid vil det uunngåelig være en liten høyde nedenfor sugeinnløpet til bunnen av tanken 1. Når vannivået 5, for ballastvannet, når frem til innløpet 2a, og pumpene ikke vil være i stand til å støte ut mer vann, vil vannflaten 5 bare dekke et lite parti av bunnen på tanken 1. Hoveddelen av den vinklede bunnen 11 vil være tørr. Effekten av den frie vannflaten for vannet vil dermed bli redusert i en slik grad at det vanligvis ikke vil være noe behov for stripping (det vil si fullstendig tømming) av ballasttanken. Den lille mengden med vann som blir igjen i tanken vil ikke kunne være i stand til å bevege seg i særlig grad siden fartøyet må tilte til en nokså stor vinkel for at vannet skal kunne strømme over den vinklede bunnen 11.

Fortrinnsvis burde den vinklede bunnen 11 forløpe så tett opp til sugeinnløpet 2a som mulig, for mest mulig å kunne redusere den gjenværende mengden med vann.

Claims (7)

1. En dempningskonstruksjon for en flytende fasilitet (6), som omfatter et utadragende skjørt, som i hovedsak er i nivå med bunnen til den flytende fasiliteten (6),karakterisert vedat skjørtet danner en del av en ballasttank (1), som strekker seg hele veien fra dekket til bunnen (9) av fasiliteten (6), og at minst en vesentlig del av bunnen (4) på skjørtet er skråstilt.

2. Dempningskonstruksjon i henhold til krav 1,karakterisert vedat skjørtet er avsmalnende utover fra den flytende fasiliteten (6).

3. Dempningskonstruksjon i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat den skråstilte bunnen (11) til skjørtet er et enkelskrog.

4. Dempningskonstruksjon i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat et sugeinnløp (2a) til minst én pumpe for ballastutslipp er plassert hovedsakelig på det aller laveste partiet av skjørtet.

5. Dempningskonstruksjon i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat skråstillingen for bunnen (4) har en vinkel på mellom 2° og 20° i forhold til det horisontale planet.

6. Dempningskonstruksjon i henhold til krav 5,karakterisertv e d at skråstillingen av bunnen (4) har en vinkel på mellom 5° og 10° i forhold til det horisontale planet.

7. Dempningskonstruksjon i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat skjørtet forløper langsmed en vesentlig del av fartøyets (6) omkrets.