NO337778B1 - Fartøy med deformasjonsopptagende væsketransporttanker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et skip med én eller flere væsketransporttanker anordnet i et skipsskrog for transport av væskeformede media.

Dagens transport av væskeformede media, så som kjemikalier, olje og landbruksprodukter, skjer i hovedsaken i tankskip som er utstyrt med rektangulære lasttanker utformet i ett med skipet, såkalte parselltankere. Lastetankene utgjør en del av skipsstrukturen, idet tankveggene dannes av skipsskroget, med profilerte tverrskott og lengdeskott, og av skipets dekk.

En ulempe her er at det kan oppstå sprekker i tankveggene som følge av skipsdeformasjoner i tung sjø og som følge av temperaturforskjeller. De nevnte deformasjoner medfører store spenningskonsentrasjoner i tankene, særlig i hjørnene, hvilket kan medføre sprekkdannelser. Dersom dette skjer, så kan det utvikle seg en åpning mellom to hosliggende tanker, med det resultat at det kan forekomme en uønsket blanding av de lagrede produkter. I dagens regelverk er det allerede for mange produkter stipulert at hosliggende tanker ikke må fylles med ulike produkter. Dette er for å redusere faren for tverrkontaminering og for å unngå farlige situasjoner. Som følge av det faktum at ulike produkter kan transporteres i tankene, må tankene rengjøres nøye etter levering, for derved å sikre at et etterfølgende produkt i tanken ikke kontamineres. Tankene er imidlertid vanskelige å rengjøre. Dette skyldes delvis at veggene har en spesiell profilering slik at veggene blir tilstrekkelig stive, og at tankene har hjørner. Dette betyr at det er nødvendig med en relativt stor mengde spylevann for rengjøring av tankene. Dette er dyrt og er også uønsket ut fra et miljøsynspunkt, fordi spylevannet ofte må betraktes som kjemisk avfall. I tillegg vil en liten kontamineringsfare som forblir i tanken, ikke alltid kunne oppdages ved de rutineundersøkelser som foretas. Dette kan resultere i skader på de etterfølgende transporterte produkter. Som følge av at tankene er vanskelige å isolere, kan det forekomme store temperaturforskjeller i de lagrede produkter. Det vil også være nødvendig å varme opp til en høyere temperatur for holding av en ønsket temperatur i tanken. Slike høyere temperaturer kan medføre skader på produktet.

I en leting etter brukbare alternativer har én ide eksempelvis vært å plassere flere sylindriske lagertanker i skipsskroget. Se eksempelvis US 6 167 827 eller DE-U-93 09 433.

Et skip som angitt i innledningen i patentkrav 1, er kjent fra NL-C-1011836. Denne publikasjonen beskriver et skip hvor en sylindrisk transporttank er plassert i skipsskroget. Bunnen i tanken er opplagret i skipsskroget og er forbundet med en sylindrisk tankomkretsvegg. Det er anordnet fjæringsmidler mellom den nedre siden av tankomkretsveggen og skipsskroget. Disse fjærmidlene tjener til å begrense en bevegelse av tankens omkretsvegg oppover og nedover. Dette betyr at lasten i transporttanken bæres direkte av skipsskroget, via tankbunnen, mens tankomkretsveggen kan bevege seg litt i forhold til skipsskroget, innenfor grenser som er gitt av fjæringsmidlene.

Det er en ulempe her at tankomkretsveggen må være relativt tykk. Videre er det en ulempe at det er nødvendig med en relativt kraftig tanktopp. Som følge herav blir transporttankens totale vekt relativt høy. Mulighetene for oppskalering er begrensede, fordi fjæringsmidlene er skjøre og krever vedlikehold. Dekksgjennomføringer for tanken må være fleksible.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et skip med én eller flere væsketransporttanker anordnet i et skipsskrog, i hvilket skip man i det minste delvis vil kunne overkomme de forannevnte ulemper, eller å tilveiebringe et brukbart alternativ. En særlig hensikt med oppfinnelsen er å muliggjøre større materialinnsparinger for væsketransporttanker som skal plasseres i et skip, samtidig som transporttankene skal være kraftige og skal kunne tåle større skipsbevegelser og -deformeringer. Mer særskilt er det en hensikt å muliggjøre en oppskalering og å tilveiebringe en enkel konstruksjon som krever lite eller intet vedlikehold.

Denne hensikt oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse med et skip med én eller flere væsketransporttanker anordnet i skipsskroget, som angitt i patentkrav 1. Hver transporttank har en tanktopp og en tankbunn, idet sistnevnte er opplagret på et nedre dekk i skipsskroget eller er utformet i ett med dette. Tankomkretsveggen som strekker seg mellom de to nevnte tankdeler, har særlig en i hovedsaken sylindrisk form, men det kan også tenkes andre former, eksempelvis oval, firkantform, multi-lappet med skillevegger, eller en polygonal form. Tankomkretsveggen er ved sin nedre ende forbundet med en første deformasjonsabsorberer, som i sin tur er direkte eller indirekte forbundet med et nedre dekk i skipsskroget. Videre er tankomkretsveggen ved sin øvre ende forbundet med en andre deformasjonsabsorberer, som i sin tur er direkte eller indirekte forbundet med et øvre dekk i skipsskroget. Tankomkretsveggen bæres således ved sine øvre og nedre ender av deformasjonsabsorberere mellom et øvre og nedre dekk i skipsskroget. Deformasjonsabsorbererne er utformet på en slik deformerbar måte at deformasjoner, for eksempel som et resultat av deformasjoner av skipsskroget, kan absorberes med en egnet deformering av absorbererne uten at dette gir en deformasjon av eller resulterer i en uønsket stor belastning på tankomkretsveggen. Den nedre deformasjonsabsorbereren strekker seg i omkretsretningen rundt hele omkretsen til tankomkretsveggen, utgjør del av tankveggen, og utgjør også en kontinuerlig tetningsforbindelse mellom tankomkretsveggen og tankens bunn.

Ifølge oppfinnelsen er én av hovedfunksjonene til deformasjonsabsorbererne å redusere aksiale spenninger i tankomkretsveggen. En redusering av aksielle trykkspenninger i tankomkretsveggen vil redusere faren for bukling av tankomkretsveggen. Den aksiale stivheten i deformasjonsabsorbererne kan velges slik at tankomkretsveggen fordelaktig ikke gis noen ekstra stivhet for hindring av aksial bukling. Den nødvendige veggtykkelsen til tankomkretsveggen kan derfor fordelaktig holdes liten. Den nødvendige veggtykkelsen vil i hovedsaken bestemmes av det indre trykket til den lagrede væsken, aksiale buklingsspenninger som følge av bøyemomenter, skjærspenninger og produserbarhet.

Horisontale laster overføres til skipet ved tankomkretsveggens nedre og øvre side ved hjelp av deformasjonsabsorbererne, idet disse i hovedsaken tar skjærkrefter. Dette kan oppnås ved at deformasjonsabsorbererne gis en relativt stor stivhet i omkretsretningen til tankomkretsveggen. Deformasjonsabsorbererne vil da holde tankomkretsveggen i omkretsretningen. Deformasjonsabsorbererne kan også ha en i hovedsaken stiv utforming i den nevnte omkretsretningen, og vil da være godt egnet for overføring av horisontale laster til skipet og for holding av tankomkretsveggen i stilling.

I samsvar med oppfinnelsen vil tankomkretsveggen bibeholde sin form og ikke bukle. Akselerasjonskrefter som virker på væsken i tanken, vil medføre relativt små reaksjonskrefter ved transporttankens øvre og nedre side. Et maksimalt moment som følge av dette kreftespillet, vil man få i hovedsaken halvveis opp i tanken. Dette maksimumsmomentet vil også være relativt lite. Spenningene vil være godt fordelt over tankomkretsveggen, de maksimale aksiale spenninger vil i hovedsaken oppstå halvveis nede i tanken i tankomkretsveggen, og de maksimale skjærspenninger vil forekomme der hvor forbindelsen med deformasjonsabsorbererne er. Den minste veggtykkelsen til tankomkretsveggen kan således holdes fordelaktig liten. Omkretsveggen kan eventuelt ha en membranlignende utførelse, særlig når veggen er sylindrisk.

Stivhetene i deformasjonsabsorbererne i aksialretningen og i omkretsretningen kan påvirkes ved å variere formen og veggtykkelsen til deformasjonsabsorbererne.

Som følge av at de horisontale krefter fra transporttanken overføres til skipet både på den nedre siden og på den øvre siden, vil skipsskroget utsettes for en jevn belastning. Det er derfor ikke nødvendig med ekstra avstøttingsstrukturer halvveis langs skipsskroget. Åpninger i det øvre dekket, for lasting og lossing, behøver ingen fleksibel forbindelse med tanken. Den tynne tankveggen kan isoleres godt, hvilket gir energibesparelser og en høy produktkvalitet etter transporten. Levetiden til transporttanken vil være lang, og transporttanken krever så godt som intet vedlikehold. Faren for tankveggoppsprekking i tilfelle av en kollisjon, blir redusert. Deformasjonsabsorbererne og tankveggen kan absorbere noe av den deformasjonen som skyldes en kollisjon. Avslutningsvis, deformasjonsabsorbererne egner seg også for absorbering av den ekspansjonen eller sammentrekkingen som foregår i tankveggen i avhengighet av lastens temperatur.

Som følge av at tankomkretsveggen er opphengt mellom to fjærer (deformasjonsabsorbererne), vil tankomkretsveggen bare synke litt under påvirkning av tyngdekraften. Graden av slik synking eller bevegelse bestemmes av fjærstivheten i deformasjonsabsorbererne i aksialretningen og av massen til tankomkretsveggen. En begrensning av fjærstivheten til deformasjonsabsorbererne i en retning oppover vil medføre at tankomkretsveggen vil synke betydelig etter at den er plassert mellom deformasjonsabsorbererne, hvorved disse komprimeres eller forlenges. Foretrukne utførelseseksempler for slik synking eller bevegelse, er beskrevet i patentkravene 2-7.

I en fordelaktig utførelse av deformasjonsabsorbererne er disse i tankomkretsveggens omkretsretning utformet med en stivhet som er større enn eller lik en tredjedel av stivheten til en referansevegg som er rett hele veien, er fremstilt av det samme materialet, og har samme veggtykkelseskurve som tankomkretsveggen med deformasjonsabsorbererne.

I en annen fordelaktig utførelse er deformasjonsabsorbererne utformet slik i tankomkretsveggens aksiale retning at forholdet mellom fjærstivheten i aksialretningen til en referansevegg som er rett hele veien, er av det samme materialet, og har samme veggtykkelseskurve som tankomkretsveggen sammen med deformasjonsabsorbererne, er større enn 2 i forhold til tankomkretsveggen sammen med deformasjonsabsorbererne.

Det er fordelaktig dersom begge de foran nevnte betingelser for fjærstivheten tilfredsstilles. På denne måten kan tankomkretsveggen være opphengt mellom de to deformasjonsabsorbererne i skipsskroget.

Tanktoppen kan utgjøre en integrert del av et øvre dekk i skipsskroget.

Dersom imidlertid tankbunnen og/eller tanktoppen er utformet separat, så kan de følge deformasjonene til skipskroget uten større motstand, og veggtykkelsen i tankbunnen og i tanktoppen kan derfor fordelaktig holdes liten. Samlet muliggjør dette en betydelig materialbesparelse.

Særlig kan den øvre deformasjonsabsorbereren strekke seg over i hovedsaken hele omkretsen til tankomkretsveggen. En slik kontinuerlig forbindelse sikrer at man kan unngå lokale spenningskonsentrasjoner.

Mer særskilt kan den øvre deformasjonsabsorbereren utgjøre en del av tankveggen og være anordnet ved overgangen mellom tankomkretsveggen og tanktoppen. Deformasjonsabsorbereren danner en kontinuerlig tetningsforbindelse mellom omkretsveggen og tanktoppen.

Det kan være anordnet separate deformerbare bæreelementer for bæring av tankomkretsveggen i aksialretningen og/eller for delvis absorbering av væsketrykket. Deformasjonsabsorbererne kan være utformet slik at de kan bevege seg i hovedsaken fritt i aksialretningen, med andre ord uten spesiell motstand. Det vil imidlertid også være mulig å gjøre deformasjonsabsorbererne så stive i tankens aksialretning at de to deformasjonsabsorbererne sammen helt eller delvis kan bære tankomkretsveggen. I det sistnevnte tilfellet kan tankomkretsveggen eventuelt være opphengt mellom deformasjonsabsorbererne uten ekstra bæreelementer.

Deformasjonsabsorbererne er fordelaktig stive, i det minste i transporttankens omkretsretning. Dette kan oppnås med et egnet forhold mellom formen, veggtykkelsen, styrken og stivheten i de ulike retningene til deformasjonsabsorbererne. Fordi deformasjonsabsorbererne er stive i omkretsretningen, med andre ord at de under belastning vil holde sin form i omkretsretningen, vil de holde tankomkretsveggen på plass.

Ytterligere foretrukne utførelser av skipet er beskrevet i de uselvstendige patentkravene.

Oppfinnelsen vedrører også en transporttank for et skip ifølge oppfinnelsen, en fremgangsmåte for plassering av en slik transporttank i et skip, og bruken av et slikt skip.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 skjematisk viser et snitt gjennom en utførelse av en sylindrisk transporttank ifølge oppfinnelsen, plassert i et skipsskrog, Fig. 2 viser skjematisk et snitt gjennom et skip med en variant av en transporttank plassert i skipet, Fig. 3 viser varianter av utførelser av deformasjonsabsorberere som kan benyttes,

Fig. 4 er et oppriss av en variant av fig. 2,

Fig. 5 viser varianten på fig. 4 i en deformert tilstand,

Fig. 6 viser et utsnitt fra fig. 4,

Fig. 7 viser et gjennomskåret perspektivriss av et skipsskrog med flere transporttanker ifølge fig. 4,

Fig. 8-14 viser varianter av fig. 6,

Fig. 15 viser en variant med en hellende tankbunn,

Fig. 16-18 viser varianter med en øvre deformasjonsabsorberer som er anordnet helt eller delvis utenfor tankveggen,

Fig. 19 og 20 viser varianter med en ekstra skjørtkonstruksjon, og

Fig. 21 viser skjematisk varianten i fig. 6, med inntegnede parametere.

På fig. 1 er det vist en transporttank 1. Transporttanken 1 har en tankbunn 2, en sylindrisk tankomkretsvegg 3 og en tanktopp 4. Tankbunnen 2 er flat og er med et isolerende lag 6 plassert på det nedre dekket 7 i et skipsskrog, som for øvrig ikke er vist nærmere. Tanktoppen 4 er forbundet med et øvre dekk 9 i skipsskroget, også her med et mellomliggende isolerende lag 8. Tankomkretsveggen 3 er delvis understøttet i bunnen ved hjelp av deformerbare støttemidler 12. Støttemidlene 12 virker mot den nedre delen av tankomkretsveggen 3. I tankveggen er det anordnet deformasjonsabsorberere 15, 16. Deformasjonsabsorbererne 15, 16 er her utformet som kvadrantformede avsnitt (som en kvart sirkel) i tverrsnittet, og de strekker seg mellom henholdsvis takbunnen 2 eller tanktoppen 4 og tankomkretsveggen 3. Deformasjonsabsorbererne 15, 16 strekker seg rundt hele tanken 1 og har en utforming som er stiv i tankens 1 omkretsretning. I tillegg er absorbererne 15, 16 utformet slik at de er deformerbare i tankens 1 radielle og aksielle retning, på en slik måte at påvirket av deformasjoner av det øvre dekk i forhold til det nedre dekk, kan deformasjonsabsorbererne innta ulike former. I den viste utførelsen betyr dette at de kvadrantformede avsnittene kan strekke seg eller bukles. Ved å dimensjonere deformasjonsabsorbererne 15, 16 tilstrekkelig nøyaktig, kan man sikre at deformasjonsabsorbererne fullt ut kan absorbere de forventede skipsskrogdeformasjoner. Dette betyr at det er fordelaktig mulig for skipsskrogdeformasjoner i hovedsaken kan absorberes med egnede deformeringer av deformasjonsabsorbererne 15, 16, uten at derved tankomkretsveggen 3 settes under en betydelig belastning og/eller blir deformert. Tankomkretsveggen 3 kan således være tynnvegget, uten fare for bukling eller sprekking.

Tankbunnen 2 og tanktoppen 4 er fordelaktig også tynnvegget, slik at de lett kan følge deformasjoner eller bevegelser av det nedre og øvre dekket 7, 9.

Bæremidlene 12 gir bæring i tankomkretsveggens 3 aksialretning.

Deformasjonsabsorbererne kan, på samme måte som andre deler av tankveggen, være av stål, særlig rustfritt stål, eksempelvis Duplex 2205 eller rustfritt stål 304. Plast, særlig fiberarmert plast, kan også benyttes.

Under monteringen kan deformasjonsabsorbererne fordelaktig settes under forspenning, idet de eksempelvis sveises til andre tankveggdeler. Dette vil kunne gi en fordelaktig belastning på deformasjonsabsorbererne. Det kan også være mulig å legge inn en forspennings- og fjærbeleggingsbegrensning i bæremidlene.

Tankbunnen, tanktoppen og tankomkretsveggen kan eksempelvis være av vanlig stål eller rustfritt stål og ha en tykkelse mindre enn en generell tykkelse på 25 mm, idet veggtykkelsen særlig kan være ca. 5-15 mm. Tykkelsen til deformasjonsabsorbererne kan være ca. 5-15 mm. Dette vil delvis være avhengig av høyde-diameter-forholdet og av materialet. Takket være denne tynnveggede utførelsen av tankveggene kan det oppnås en materialbesparelse for transporttanker ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et skip 20 med en transporttank 21 plassert i skipsskroget. På tankens 21 nedre side er tankbunnen 22 forbundet med bunnen i skipsskroget. På den øvre siden er tanktoppen 23 opphengt i et øvre dekk 24 i skipsskroget. Tankveggen innbefatter videre en sylindrisk tankomkretsvegg 25. I tankveggen er det anordnet deformasjonsabsorberere 26, her utformet som belgformede deformasjonsabsorberere, med to folder i aksialretningen. Foldene strekker seg på hver side av et imaginært plan gjennom tankomkretsveggen 25. Dette medfører den fordelen at deformasjonsabsorbereren vil ligge symmetrisk i forhold til tankomkretsveggen 25, slik at det på stedet for deformasjonsabsorbereren ikke virker noen resultant av væsketrykket i retning nedover. Separate bæreelementer er utelatt her.

Mulige varianter av utførelser av deformasjonsabsorbererne er vist på fig. 3. For hver av disse variantene kan konstruktøren etter behov foreta en koordinering av veggtykkelse og materialvalg (styrke og elastisitetsmodul). De fem variantene i bunnen er utført med midler for absorbering av trykkrefter fra lasten som virker på deformasjonsabsorbereren. Disse midlene består her av komprimerbare bæreelementer som er anordnet på utsiden av deformasjonsabsorbereren. Eksempler her er preformede gummibæreblokker, fjærer, isolasjonsmateriale med begrenset komprimerbarhet, en væskesekk, etc. Deformasjonsabsorbereren kan være tynnere som følge av dette, slik at den kan ta eller absorbere selv større deformasjoner. Fig. 3 viser også en variant hvor deformasjonsabsorbererne er dannet av veggdeler av tankomkretsveggen eller tankbunnen eller tanktoppen, hvilke veggdeler går i hovedsaken inn i innbyrdes rett vinkel. Om så ønskes kan det være anordnet en lett avrunding i forbindelsen. Deformasjoner av skipsskroget kan også absorberes særlig ved å utforme veggdelen av deformasjonsabsorbereren nær forbindelsen med tankbunnen eller tanktoppen på en slik måte at veggdelen kan bevege seg opp og ned litt, eksempelvis ved at veggdelen er tynnvegget på dette stedet. Nær forbindelsen kan det også være anordnet fjæringsmidler, hvilke fjæringsmidler særlig kan være forspent, og særlig være beregnet til å komme til virkning i tankens aksialretning. Fig. 4-6 viser hvordan en tankomkretsvegg 40 er opphengt direkte ved hjelp av to deformasjonsabsorberere 41, 42 i det øvre dekket 43 og det nedre dekket 44 i et skipsskrog 45. Tankbunnen og tanktoppen er her utformet som integrerte deler av henholdsvis det nedre og det øvre dekket 44, 43. Deformasjonsabsorbererne 41, 42 har begge belgform og strekker seg i omkretsretningen langs hele tankomkretsveggen 40. De danner en kontinuerlig tetningsforbindelse mellom tankomkretsveggen 40 og henholdsvis tankbunnen og tanktoppen. Tankomkretsveggen 40 er her sylindrisk. Fig. 5 viser en deformeringstilstand for et skipsskrog 45, her en kombinasjon av en vridning og en bøyepåkjenning av det nedre dekk, sidene og det øvre dekk i skipet. Denne deformasjonen opptas helt av deformasjonsabsorbererne 41, 42. Deformasjonsabsorbererne komprimeres eller utvides lokalt i aksialretningen, med andre ord, parallelt med senterlinjen 47 til tankomkretsveggen 40. Tankomkretsveggen 40 utsettes for liten eller ingen ekstra belastning og kan derfor i hovedsaken bibeholde sin opprinnelige form. Fig. 7 viser flere transporttanker ifølge oppfinnelsen anordnet i et skipsskrog 71. Tankene 70 har ulike dimensjoner og kan derfor fullt utnytte det frie rommet i skipsskroget 71.1 tillegg er tankene 70 plassert med sine omkretsvegger nær hverandre og nær skipsskroget. Man ser tydelig at deformasjonsabsorbererne 72 strekker seg rundt hele tanken og utgjør en integrert del av tankveggen.

I de etterfølgende figurer er identiske og lignende deler gitt de samme henvisningstall, så langt dette er mulig. Fig. 8 viser en variant av fig. 6, hvor tankbunnen 80 og tanktoppen 81 er utformet som separate deler. Begge er fullt ut opplagret mot henholdsvis nedre og øvre dekk 44 og 43. Deformasjonsabsorbererne 42, 41 er permanent forbundne med henholdsvis tankbunnen 80 og tanktoppen 81 og/eller nedre og øvre dekk 44, 43. Fig. 9 viser en variant av fig. 8, hvor tankbunnen 80 er båret av lett komprimerbare lag 90, eksempelvis et kortlag eller et sandwichlag, som ligger på det nedre dekket 44. Den nedre deformasjonsabsorbereren 42 er forbundet både med tankbunnen 80 og med det nedre dekket 44. Tanktoppen 81 er tilknyttet det øvre dekket 43 ved hjelp av seksjoner eller avsnitt 91. Den øvre deformasjonsabsorbereren 41 er her forbundet både med tanktoppen 81 og med det øvre dekket 83. Fig. 10 viser en variant av fig. 9, hvor tankbunnen 80 nå hviler på det nedre dekket 54 ved hjelp av seksjoner 100. Tanktoppen er forbundet med det øvre dekket 43 ved hjelp av et lett komprimerbart lag 101. Fig. 11 viser en variant, hvor både tankbunnen 80 og tanktoppen 81 er tilordnet komprimerbare lag 110. Deformasjonsabsorbererne 111 er her utformet som doble halvsirkulære deformasj onsavsnitt. Fig. 12 viser en variant, hvor en tankomkretsvegg 102 er anordnet mellom øvre og nedre halvsirkulære deformasj onsavsnitt 121. I tillegg er ytterligere deformasjonsabsorberere 122 utformet i ett med tankomkretsveggen 120. Disse deformasjonsabsorbererne har samme form her som deformasjonsavsnittene 121. Fig. 13 viser en variant, hvor de nedre og øvre deformasjonsabsorbererne 130 innbefatter halvsirkulære avsnittsdeler 131 som går over i rette avsnittsdeler 132 i retning mot henholdsvis nedre og øvre dekk. Fig. 14 viser en variant, hvor hele tankomkretsveggen 140 består av innbyrdes forbundne belgformede avsnittsdeler. Øvre og nedre avsnittsdeler danner her deformasjonsabsorberere 141, 142, mellom hvilke tankomkretsveggen 140 er båret. Fig. 15 viser en variant av fig. 10, hvor en tankbunn 150 skrår nedover mot sentrum og understøttes av seksjoner 151 mot det nedre dekket 44. Tankbunnen 150 har her en skråvinkel på eksempelvis 5° i forhold til det nedre dekket 44. Fordelen med dette er at tanken blir lettere å tømme og rengjøre. Fig. 16 viser en variant av fig. 9, hvor en stiv tanktopp 160 bæres av tankomkretsveggen 40. Tankomkretsveggen 40 og tanktoppen 160 henger i det øvre dekket 43 ved hjelp av en deformasjonsabsorberer 161. Denne deformasjonsabsorbereren 161 utgjør således ingen del av den tankveggen som omgir væsken i tanken. Videre kan det være anordnet ett eller flere separate bæreelementer 162, hvormed en bevegelse av tankomkretsveggen 40 oppover kan begrenses. Denne oppadrettede bevegelsen kan eksempelvis skyldes et væsketrykk mot tanktoppen 160. Fig. 17 viser en variant av fig. 16, hvor tanktoppen er i form av en domformet topp 170 som hviler direkte på tankomkretsveggen 40. Den nedre deformasjonsabsorbereren 171 er her utformet som et kvadrantformet avsnitt. Bæreelementene 162 er utelatt her. Den nedre enden til tankomkretsveggen er imidlertid forbundet med bæreelementer 172. Bæreelementene 172 innbefatter fordelaktig strekk- og kompresjonsfjærer for derved å hindre en komprimering av deformasjonsabsorbereren 171 som følge av et på denne virkende væsketrykk, og for å kunne minimere bevegelser av tankomkretsveggen 40 oppover som følge av væsketrykk mot tanktoppen 170. Fig. 18 viser en variant hvor tanktoppen 81 er tilknyttet det øvre dekket 43 ved hjelp av seksjoner 180. Tankomkretsveggen 40 er her opphengt mellom den nedre deformasjonsabsorbereren 171 og en øvre deformasjonsabsorberer 181. Den øvre deformasjonsabsorbereren 181 er delvis utformet i ett med tankveggen og strekker seg delvis forbi denne, mellom tanken og det øvre dekket 43. Den integrerte delen innbefatter et kvadrantformet deformasj onsavsnitt 183 og en horisontal del 184. Den delen som ligger utenfor tankveggen, innbefatter et halvsirkulært deformasj onsavsnitt 185. Bæreelementet 172 er her utformet som gummiblokker eller som en kontinuerlig gummiforbindelse 186. Fig. 19 viser en variant, hvor deformasjonsabsorbererne 190, 191 hver har et dobbelt halvsirkulært deformasj onsavsnitt 192, 193 og en rett veggdel 194, 195. Begge utgjør deler av tankveggen. I tillegg er det anordnet veggskjørt 196, 197. Veggskjørtene er forbundet med deformasjonsabsorbererne 190 og 191 og er festet til henholdsvis nedre og øvre dekk, slik at en ekspansjon i tankveggens radielle retning som følge av temperaturforskjeller, kan absorberes. Dette er nødvendig her fordi tankbunnen og tanktoppen bæres i aksialretningen med seksjoner 198, 199, som kan gli i horisontalretningen i forhold til henholdsvis nedre og øvre dekk. Tilsvarende er de nedre og øvre sidene til deformasjonsabsorberne 190 henholdsvis 191 ikke forbundet med henholdsvis nedre og øvre dekk på en fast måte, men på en glidbar måte. I tankens horisontale retning er den i denne varianten bare understøttet av veggskjørtene 196, 197. Veggskjørtene 196, 197 strekker seg fordelaktig rundt hele tankomkretsen. Fig. 20 viser en variant av fig. 19, hvor veggskjørtene 201, 202 er utformet på en slik måte at de kan absorbere deformasjoner i så vel radiell som aksial retning og kan bære tankveggen i aksialretingen. Med riktig dimensjonering av stivheten i aksialretningen, er det ikke nødvendig med ekstra bæremidler. I omkretsretningen er veggskjørtene 201, 202 relativt stive, slik at de kan holde tanken på plass. Deformasjonsabsorbererne er her utformet som kvadrantavsnitt 203, 204 som inngår i tankveggen. Som i fig. 19 er her tankbunnen og tanktoppen opplagret slik at de er glidbare i horisontalretningen langs henholdsvis nedre og øvre dekk.

I det nedenfor gitte talleksemplet, med henvisning til fig. 21, skal det antas en sylindrisk tank av rustfritt stål og med de følgende data:

De to deformasjonsabsorbererne har samme form og har de følgende dimensjoner:

De følgende karakteristika for en enkelt deformasjonsabsorberer er bestemt ved hjelp av en FEM-beregning:

Deformasjonskapasitet: Dpmax=12,1 mm

Aksial stivhet:

Den teoretiske synkingen for tankveggen halvveis oppe, når man ikke tar hensyn til stivheten i selve tankveggen, er:

hvor:

Gtw= vekt av tankomkr ets vegg i N/mm omkrets

Cp = stivhet for én deformasjonsabsorberer i N/mm/mm

Den minste synkingen for tankveggen i samsvar med formelen i krav 2 er:

Tankveggen synker derfor mer enn 15 ganger yterligere enn den minste verdien som er angitt i krav 2.

Fordi stivheten i deformasjonsabsorbererens aksialretning er den samme, vil disse deformasjonsabsorbererne absorbere samme deformasjon når det foregår en bevegelse av det øvre dekk i forhold til det nedre dekk. Deformasjonskapasiteten til hele veggen, når man ser bort fra deformasj onskapasiteten til tankomkretsveggen, vil da være:

Tankomkretsveggen med deformasjonsabsorberere i samsvar med krav 5, skal da kunne tåle en bevegelse av det øvre dekket i forhold til det nedre dekket på minst: Y<*>h/1000 = 1<*>7000/1000 = 7 mm. Tankomkretsveggen sammen med deformasjonsabsorbererne kan derfor absorbere i det minste 3,4 ganger mer deformasjon enn den minsteverdi som er gitt i krav 5.

Den aksiale stivheten til tankomkretsveggen sammen med

deformasjonsabsorbererne, er nedenfor sammenlignet med den for en referansevegg. Referanseveggen er:

- rett hele veien ned,

- er av det samme materialet som i tankens omkretsvegg og i

deformasj onsabsorbererne,

- har samme veggtykkelseskurve som tankens omkretsvegg og som deformasj onsabsorbererne.

Generelt kan den aksiale stivheten til referanseveggen bestemmes som følger:

Hvor:

Cw= stivheten til referanseveggen i aksialretningen, uttrykt i Newton pr. millimeter kompresjon pr. millimeter omkrets [N/mm<2>]

N = kantlast uttrykt i Newton pr. mm omkrets [N/mm]

Sw= Kompresjon av referanseveggen ved en spesiell kantlast og uttrykt i millimeter [mm].

Dersom tankomkretsveggen og deformasjonsavsnittene er av et enhetlig materiale og alle har lik og jevn veggtykkelse, så vil stivheten til referanseveggen være:

Hvor:

Cw= stivheten til referanseveggen i aksialretningen [N/mm<2>]

E = elastisitetsmodul uttrykt i [N/mm<2>]

tw= tykkelsen til den (jevne) referanseveggen i [mm]

hw= høyden til referanseveggen i [mm] = tankhøyden.

Dersom tankomkretsveggen og deformasj onsavsnittene har forskjellige veggtykkelser og er av ulike materialer, så gjelder følgende med hensyn til referanseveggens aksiale stivhet:

Denne referanseveggen deles i N sylindriske veggdeler. Hver har en egen veggtykkelse, en egen høyde og en egen elastisitetsmodul. Dette betyr at man kan bestemme referanseveggens stivhet med det nedenfor gitte talleksempel:

Stivheten til tankomkretsveggen med deformasjonsabsorberere er Cwp. Denne stivheten defineres som følger:

Stivheten kan beregnes som følger:

Forholdet mellom den aksiale fjærstivheten til referanseveggen og til tankomkretsveggen med deformasjonsabsorberere blir da:

Den minste verdien for dette forholdet ifølge krav 8 er større eller lik 2, slik at stivhetsforholdet i dette eksemplet vil være mer enn 100 ganger større.

Ifølge krav 16 er stivheten til i det minste én av deformasjonsabsorbererne mindre enn eller lik 20 N/mm/mm. Stivheten til begge deformasjonsabsorbererne er 1,22 N/mm/mm her, og er derfor mindre enn 20.

Ifølge krav 19 bør veggtykkelsen til tankomkretsveggen være mindre enn X. For X gjelder:

Veggtykkelsen til tankomkretsveggen er 5 mm og er derfor mindre enn 23,6 mm.

Avhengig av hvilket materiale som velges i deformasjonsabsorbererne, avhengig av hvorvidt de utgjør en integrert del av tankveggen, og avhengig av hvilken last som transporteres, kan absorbererne være belagt med et kjemikaliemotstandsdyktig belegg eller en foring, så som et lag av rustfritt stål.

Det kan tenkes mange mulige modifikasjoner av de foran gitte eksempler. Eksempelvis kan ulike aspekter fra figurene kombineres med hverandre tankbunnen eller tanktoppen kan ha en annen form enn den flate, og kan eksempelvis være domformet eller konisk. Man kan også tenke seg andre utførelsesformer for deformasjonsabsorbererne, så lenge de bare tilfredsstiller de krav som stilles til deformerbarheten i henholdsvis aksialretningen og omkretsretningen, og på den måten fordelaktig kan avlaste tankomkretsveggen. Bæreelementene kan også være i en mer kontrollerbar form og kan eksempelvis være i form av et antall hydrauliske stempel-sylinder-systemer som er fordelt rundt omkretsen. Her kan det særlig benyttes målesensorer, for påvirkning av bæreelementene i samsvar med de målte verdiene.

Transporttanker ifølge oppfinnelsen er beregnet for transport av væsker, særlig væsker som transporteres under omgivelsestrykk. Transporttanken er særlig utformet for lagring av et væskeformet medium med maksimalt overtrykk på 1 bar over væskenivået.

Deformasjonsabsorbererne kan ha flere lag, og bruk av slike flere lag kan være slik at lagene ikke er forbundet med hverandre, slik at de altså kan bevege seg innbyrdes. Dette gir større fleksibilitet for deformasjonsabsorbererne.

Således tilveiebringer oppfinnelsen en meget fordelaktig konstruksjon for en transporttank og dens anordning i et skipsskrog, hvilket muliggjør store materialbesparelser som følge av at en tankomkretsvegg er opphengt mellom et øvre og et nedre dekk, i kombinasjon med bruken av deformasjonsabsorbrere på undersiden og oversiden av tankomkretsveggen. Fremstillings- og transportkostnader vil bli tilsvarende lave, samtidig som man vil være sikret et høyt sikkerhets- og pålitelighetsnivå under transporten, også i tilfelle av en kollisjon. Transporttankene kan fordelaktig bygges på fabrikk og kan så i en isolert tilstand eller på annen måte tilordnes skipsskroget. Isolasjon, dersom slik forefinnes, kan være anordnet på utsiden av tankene. Tankene er lette å rengjøre, og rengjøringen kan også automatiseres.

Claims (44)

1. Skip med én eller flere væsketransporttanker (1) anordnet i en oppreist stilling i et skipsskrog, hvilke transporttanker har en aksial retning og en omkretsretning, idet hver transporttank har en tankbunn (2), en tankomkretsvegg (3), en tanktopp (4), hvor tankbunnen bæres av eller utgjør en del av et nedre dekk (7) i skipsskroget, karakterisert vedat tankomkretsveggen (3) er opphengt mellom sine nedre og øvre ender med deformerbare deformasjonsabsorberere (12) mellom det nedre dekket (7) og et øvre dekk (9) i skipsskroget, hvilke deformasjonsaborberere (12) er utformet for absorbering av deformasjoner mellom skipsskroget og tankomkretsveggen (3), i det minste i den nevnte aksialretningen, at i det minste den nedre deformasjonsabsorbereren (12) strekker seg i omkretsretningen rundt i hovedsaken hele omkretsen til tankomkretsveggen (3), og at i det minste den nedre deformasjonsabsorbereren (12) utgjør en del av tankveggen og er anordnet ved overgangen mellom tankomkretsveggen (3) og tankbunnen (2) for dermed å danne en kontinuerlig tetningsforbindelse mellom disse.

2. Skip ifølge krav 1, karakterisert vedat etter opphengingen mellom deformasjonsabsorbererne vil tankveggen synke i den nevnte aksialretningen under påvirkning av tyngdekraften, med samtidig deformering av deformasjonsabsorbererne, idet deformasjonsabsorbererne har en slik stivhet at den nedenfor gitte ligningen vil gjelde for synkingen i den nevnte aksialretningen til tankomkretsveggen, hvilken synking er målt på et sted halvveis opp langs tankomkretsveggen: synking i millimeter > Ch y/ r hvor: C >= le"<7>, h = tankhøyde i millimeter, og r = gjennomsnittelig radius for tankomkretsveggen i millimeter.

3. Skip ifølge krav 2, karakterisert vedatC>= 2e"7.

4. Skip ifølge krav 3, karakterisert vedatC>=lOe"<7>.

5. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankomkretsveggen sammen med deformasjonsabsorbererne kan absorbere en bevegelse av det øvre dekket i forhold til det nedre dekket i aksialretningen på minst Y<*>h/1000, hvor Y >= 1, og h = tankhøyde i millimeter, uten at derved deformasjonsabsorbererne og/eller tankomkretsveggen deformeres plastisk, uten at den tillatte elastisiteten i deformasjonsabsorbererne og/eller i tankomkretsveggen overskrides, og/eller uten at tankomkretsveggen bukles.

6. Skip ifølge krav 5, karakterisert vedatY>=2.

7. Skip ifølge krav 5, karakterisert vedatY>=4.

8. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat for forholdet mellom fjærstivheten Cwp i den nevnte aksialretningen til tankomkretsveggen sammen med deformasjonsabsorbererne og fjærstivheten Cw i den nevnte aksialretningen til en referansevegg som er rett hele veien opp, og er av det samme materialet og har samme veggtykkelseskurve, er: Cw/Cwp >= 2.

9. Skip ifølge krav 8, karakterisert vedat Cw/Cwp >= 25.

10. Skip ifølge krav 9, karakterisert vedat Cw/Cwp >= 50.

11. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat minst én av deformasjonsabsorbererne har en stivhet i den nevnte omkretsretningen som er større enn eller lik 1/3 av stivheten i den nevnte omkretsretningen for en referansevegg som er rett hele veien opp, er av det samme materialet og har samme veggtykkelseskurve som tankomkretsveggen med deformasj onsabsorbererne.

12. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat deformasjonsabsorbererne er anordnet slik at de er elastisk deformerbare og slik at de i det minste i den nevnte aksialretningen kan absorbere deformasjoner mellom skipsskroget og tankomkretsveggen ved hjelp av en vesentlig elastisk deformasjon.

13. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den øvre deformasjonsabsorbereren strekker seg i omkretsretningen, rundt i hovedsaken hele omkretsen til tankomkretsveggen.

14. Skip ifølge krav 13, karakterisert vedat tanktoppen avstøttes mot eller utgjør en del av et øvre dekk i skipsskroget, og at den øvre deformasjonsabsorbereren utgjør en del av tankveggen og er anordnet ved overgangen mellom tankomkretsveggen og tanktoppen, for derved å danne en kontinuerlig tetningsforbindelse mellom disse.

15. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste én av deformasjonsabsorbererne strekker seg delvis i aksialretningen og delvis i radiellretning.

16. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat fjærstivheten til i det minste én av deformasjonsabsorbererne i den nevnte aksialretningen er mindre enn eller lik 20 Newton/mm kompresjon pr. mm omkrets.

17. Skip ifølge krav 16, karakterisert vedat den nevnte fjærstivheten i den nevnte retningen er mindre enn eller lik 15 Newton/mm kompresjon pr. mm omkrets.

18. Skip ifølge krav 17, karakterisert vedat den nevnte fjærstivheten i den nevnte retningen er mindre enn eller lik 10 Newton pr. mm kompresjon pr. mm omkrets.

19. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat det følgende gjelder for veggtykkelsen til tankomkretsveggen: veggtykkelse i millimeter <= X, og hvor det følgende gjelder for X: X - maksimum av:

hvor: K >= 0,15, Z >= 10, atoe= den tillatte strekkspenningen i tankomkretsveggen i N/mm<2>, h = tankhøyden i mm, og D = diameteren til tankomkretsveggen i mm.

20. Skip ifølge krav 19, karakterisert vedat K >= 0,13 og Z >= 9.

21. Skip ifølge krav 19, karakterisert vedatK>=0,llogZ>=8.

22. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankbunnen er opplagret på det nedre dekket og har en maksimal hellingsvinkel på 5° i forhold til det nedre dekket.

23. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tanktoppen hviler på tankomkretsveggen, og at den øvre deformasjonsabsorbereren strekker seg mellom tankomkretsveggens øvre ende og skipsskroget.

24. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste én av deformasjonsabsorbererne er stiv i transporttankens omkretsretning.

25. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste én av deformasjonsabsorbererne i transporttankens aksialretning er utformet for i det minste delvis bæring av tankomkretsveggen.

26. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat det er anordnet bæremidler for bæring av tankomkretsveggen i det minste i aksialretningen.

27. Skip ifølge krav 26, karakterisert vedat bæremidlene innbefatter separate og deformerbare bæreelementer som strekker seg mellom skipsskroget og tankomkretsveggen.

28. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste én av deformasjonsabsorbererne er utformet som et avsnitt som i tverrsnitt har en i hovedsaken kvadrantform.

29. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste én av deformasjonsabsorbererne er utformet som et belgformet deformeringsavsnitt.

30. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat minst én av deformasjonsabsorbererne innbefatter rustfritt stål.

31. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat minst én av deformasjonsabsorbererne innbefatter fiberarmert plast.

32. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat innsiden til deformasjonsabsorbererne er forsynt med en kjemisk motstandsdyktig foring.

33. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankbunnen og/eller tanktoppen er opplagret mot det nedre henholdsvis det øvre dekket ved hjelp av et isolerende lag.

34. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat deformasjonsabsorbereren delvis innbefatter en rett vegg som strekker seg i aksialretningen.

35. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankomkretsveggen er forbundet med skipet ved hjelp av skjørtkonstruksjon på den øvre og/eller den nedre siden.

36. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat transporttanken er utformet for lagring av det væskeformede medium med et overtrykk over væskenivået på mindre enn i hovedsaken 1 bar.

37. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat minst én av deformasjonsabsorbererne er utformet med flere vegger.

38. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankomkretsveggen er i hovedsaken sylindrisk.

39. Skip ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat tankomkretsveggen innbefatter én eller flere deformasjonsabsorberere mellom sin nedre og øvre ende.

40. Skip ifølge krav 39, karakterisert vedat den eller de i tankomkretsveggen anordnede deformasjonsabsorberere er utformet slik at de har i hovedsaken samme form som deformasjonsabsorbererne hvormed tankomkretsveggen er båret av det nedre dekk og det øvre dekk i skipsskroget ved tankomkretsveggens nedre og/eller øvre ende.

41. Væsketransporttank for et skip ifølge et av de foregående krav.

42. Fremgangsmåte for plassering av en væsketransporttank som angitt i krav 41 i et skip.

43. Fremgangsmåte ifølge krav 42, karakterisert vedat minst én av deformasjonsabsorbererne forbindes med forspenning med tankomkretsveggen, tankbunnen, tanktoppen og/eller skipsskroget.

44. Bruk av et skip med én eller flere væsketransporttanker ifølge et av kravene 1-40 og plassert i skipsskroget for transport av flytende media.