NO337849B1 - Ventil for ventilering av tank - Google Patents

Description

Ventil for ventilering av tank

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ventileringsventil til ventilering av en tank inneholdende en væske der væskespeilet fluktuerer over tid, samtidig som ventileringsventilen hindrer ekstern væske å trenge inn i tanken gjennom ventileringsventilen, der ventileringsventilen omfatter et strukturelt hovedhus som rommer en ventilenhet og respektive ventileringskanaler som skaper åpen kommunikasjon mellom tanken og atmosfæren, og der ventilenheten omfatter et bevegelig flytelegeme som forhindrer væskeinntrengning til tanken gjennom denne ventileringsventil.

Ventileringsventiler av denne typen relaterer seg til en ventil for sikker ventilering av servicetanker om bord på skip. Et skip som er i drift har behov for et antall servicetanker til bruk for å drive skipet. Det være seg smøreolje, ballast, diesel, drikkevann osv. Ventilasjon av slike tanker er nødvendig av flere årsaker. Først er det behov for å sørge for at luft vandrer fritt når man fyller på eller tapper av innhold i tanken. En manglende trykkutligning av disse tankene kan føre til strukturelle skader på tanker og skipsskott. Videre er det viktig at man sørger for en viss omrøring i luften over væskenivået da dette vil gjøre at man unngår uheldige konsentrasjoner av ulike gasser på tankene.

Det må presiseres at disse ventilene ikke benyttes til ventilering av brannfarlige og eller giftige laster, da dette tilhører en annen og mye høyere sikkerhetsklasse.

Ventileringen av servicetanker sikres ved at det fra tanken og opp og ut på dekksnivå går et ventilasjonsrør som terminerer i en sikkerhetsventil. Denne sørger for åpen ventilering helt til skipet beveger seg på en slik måte at dekksnivået kommer i kontakt med sjønivået.

I praksis vil dette bety at når skipet trenger dypere ned i sjøen kan en oppleve at sjøen kommer inn over dekk og truer med å oversvømme ventilasjonsrørene som kommer opp fra tanken nede i båten. Sikkerhetsventilen sørger i dette tilfellet for å stenge sjøen ute fra tanken når de ulike nivåer krysser hverandre.

Eksempler på ventileringsventiler av denne type er vist i EP 1130298 og WO 2013/120987.

Noe av utfordringene med slike ventiler er at vedlikeholdet ofte blir neglisjert da det i praksis medfører mange timers arbeid å sjekke alle ventilene som er på skipet. I tillegg kan man teste kun om selve flottøren flyter og ikke dens evne til å holde stengt mot pakning, da denne er fast i ventilen. Alternativet er at man demonterer hele ventilen og bringer den til et vannbad der funksjonen i sin helhet kan bli testet. Behovet for testing av både flottør og pakning har sin bakgrunn i at flottørene over tid vil miste sin oppdrift samt at pakningene mister sin evne til å tette mot flottøren, når denne flyter opp. Resultatet kan være at tankene, som ventilen skal holde fri for kontaminerende sjøvann, gradvis fylles med nettopp sjøvann og på en fatal måte påvirke stabiliteten til skipet. Man kan også risikere at drivstofftanker kontamineres og, med de vidtrekkende konsekvenser det medfører, får skipets motor til å stanse.

For å tilveiebringe en ventileringsventil som skal ta hånd om nevnte utfordringer, det vil si er lett å inspisere og vedlikeholde, har man kommet opp med en ny løsning.

Denne løsning er en ventileringsventil av den innledningsvis nevnte art, som spesielt kjennetegnes ved at ventilenheten er i form av en utskiftbar ventilmodul som omfatter flytelegemet som i sin tur er opptatt i et ventilhus, at det strukturelle hovedhuset omfatter en sokkel-del og en fra sokkel-delen frigjørbar deksel-del for å skape adkomst til den utskiftbare ventilmodulen, at de respektive ventileringskanaler mot atmosfæren blir etablert mellom ventilmodulen og deksel-delen når deksel-delen er anordnet på sokkel-delen i sin driftstilstand, og at ventileringskanalen mot atmosfæren forløper gjennom bunnen av ventilmodulen, idet eksternt vann som måtte komme inn gjennom samme ventileringskanal løfter flytelegemet til tetning mot ventilhuset og hindrer innstrømning til tanken.

Med andre ord kan man si at ventilen i hovedsak deles i tre; to ytre strukturer og en indre del, som kan karakteriseres som «hjernen» i ventilen og som blir klemt fast mellom de to hovedstrukturene. I motsetning til andre tilsvarende ventiler som har faste kanaler, kan den indre del her tas ut for nærmere inspeksjon. Man vil da, om ønskelig, kunne skifte ut «ventilhjernen» i sin helhet og på den måten få en helt oppgradert ventil bare ved å bytte ut én komponent.

Ved at den indre delen og den korresponderende nedre strukturen har sin åpning fra undersiden, vil luftstrømmen og mulig utstrømmende væske fra tanken ha sin orientering mot skipsdekket. Dette i motsetning til eksisterende design som vil måtte tilføre ledeskjermer for å kunne rette utstrømningen ned mot dekket av skipet. I noen land er lovgivningen meget streng i forhold til utslipp av de fleste væsker som kommer fra skipet.

I en utførelse kan deksel-delen være frigjørbar via et hengselorgan svingbart anordnet til sokkel-delen. Alternativt kan dekselet ganske enkelt løftes av.

Med fordel kan deksel-delen via et låseorgan være låsbart anordnet til sokkel-delen.

Ventillegemet kan være i form av en flottørventil og kan foreta styrt bevegelse i ventilhuset, for eksempel via en akseltapp eller annen form for føring eller styring.

Deksel-delen og sokkel-delen kan med fordel omfatte flater beregnet på å ligge komplementært inntil hverandre når delene blir låst til hverandre, idet flatene mottar en pakning som blir klemt mellom dem. Det er også mulig å benytte pakningsstoff, alt etter forholdene.

Ventilmodulen kan foreksempel være tilvirket av et egnet plastmateriale, så som polyuretan, polyetylen og slagfast polystyren.

Deksel-delen og sokkel-delen kan i sin tur være tilvirket av et egnet metallisk materiale, så som syrefast stål, Inconel, aluminium eller støpejern.

Ventileringskanalene mot atmosfæren kan forløpe i hovedsak 90 grader vertikalt mot et skipsdekk.

Som et eksempel, kan låseorganet være håndbetjent ved enkelt fingergrep.

I en utførelse kan ventilhuset ha en ringformet åpning i sin toppflate og flottørventilen kan ha en løkform med en omkretsflate beregnet på innvendig tetning mot den ringformede åpning i toppflaten.

Med tanke på ballastvannhåndtering der man eksempelvis skifter ut kystnært ballastvann med havbasert ballastvann, er det vanlig å pumpe inn det nye ballastvannet fra undersiden av tanken og presser det gamle ballastvannet ut fra toppen av tanken. En må i et slikt tilfelle pumpe ut det uønskede ballastvannet via lufterørene og ut på dekk. For å kunne håndtere en slik stor pumpekapasitet blir som oftest lufterørsventilene i sin helhet demontert fra lufterøret slik at trykkfallet blir minst mulig. Dette på grunn av at trykkfallet i tradisjonelle ventiler er for stort til at ballastvannspumpene kan kjøres med tilstrekkelig stor kapasitet. Løsningen blir da å fjerne hele ventilen eller, i noen tilfeller, å anordne en separat drenering under ventilen, i form av en luke eller lignende. For den ventilen som her er beskrevet, vil en slik fremgangsmåte ikke være påkrevet. Ved å dele de to hovedstrukturene, dvs. løfte overdelen som er hengslet til underdelen, og fjerne «ventilhjernen» som er klemt mellom de to strukturene, vil man da ta bort restriksjonen som skaper trykkfallet. Ved at ventilen nå står åpen kan ballastvannet som skal drives ut av tanken, fritt strømme ut på dekk uten trykkrestriksjoner i ventilen.

Et annet moment med oppfinnelsen er at den i kraft av sin utforming, tillater hurtigsjekk av tilstanden til ventilen. Som nevnt lider dagens design av at vedlikeholdet er veldig tidskrevende og arbeidet blir da ofte neglisjert. Med det nye designet vil en, ved minimal innsats åpne og skille de to nevnte strukturene fra hverandre og med letthet kunne inspisere og eventuelt bytte ut komponenter for å drive vedlikehold.

Ventilens utforming gjør også at den indre og aktive delen av ventilen kan skiftes ut til et materiale som er mer tilpasset det miljøet ventilen opererer i. Det være seg plast eller ulike metaller. Ved å endre på den indre konfigurasjonen kan også ventilens karakteristikk, jfr. trykkfall, endres til en mer passende konfigurasjon.

Andre og ytterlige formål, særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnittsriss gjennom ventileringsventilen ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom ventileringsventilen ifølge oppfinnelsen 90 grader på snittet vist i fig. 1, Fig. 3A viser et tverrsnittsriss gjennom ventileringsventilen langs linjen B - B i fig. 3B i en andre posisjon,

Fig. 3B viser hvor snittet B - B går gjennom ventilen,

Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom ventileringsventilen langs linjen A - A i fig. 4B og 90 grader på snittet vist i fig. 3A, og

Fig. 4B viser hvor snittet A-A gjennom ventilen.

Med henvisning til fig. 1, vil nå ventileringsventilen 100 bli beskrevet i nærmere detalj. Som nevnt blir slike ventileringsventiler primært brukt til ventilering av en tank (ikke vist) som inneholder en væske og blir brukt fordi væskespeilet i tanken fluktuerer over tid. Samtidig må ventileringsventilen 100 være i stand til å hindre at ekstern væske, typisk sjøvann, trenger inn i tanken gjennom ventileringsventilen 100. Ventileringsbanene ut/inn er indikert med diverse piler

P.

Ventileringsventilen 100 er satt sammen av et strukturelt hovedhus 1, 2 som danner en omslutning rundt en ventilenhet satt sammen av et ventilhus 3, et bevegelig flytelegeme 4, også kalt en flottør, og et tetningselement 5 i toppen som flottøren kan løfte seg opp mot og skape en tetning. Tetningen forhindrer dermed væskeinntrengning til tanken gjennom ventileringsventilen 100.

Videre omfatter ventileringsventilen respektive ventileringskanaler 6, 7, 9, 10, 13, 14, 16 som skaper åpen kommunikasjon mellom tanken og atmosfæren.

Ventileringsventilen 100 er med forsett konstruert slik at ventilenheten er i form av en utskiftbar ventilmodul. Som nevnt omfatter denne flytelegemet 4 og ventilhuset 3 som den er opptatt i

Det strukturelle hovedhuset 1, 2 omfatter en sokkel-del 2 og en fra sokkel-delen 2 frigjørbar deksel-del 1. Den er frigjørbar for å skape adkomst til den utskiftbare ventilmodulen 3, 4, 5. Det skal spesielt legges merke til at de respektive ventileringskanaler 6, 7, 9, 10, 13,14,16 mot atmosfæren blir etablert mellom ventilmodulen 3, 4, 5 og deksel-delen 1 når deksel-delen 1 er anordnet på sokkel-delen 2 i sin driftstilstand.

Videre skal det legges merke til at ventileringskanalen 13 mot atmosfæren forløper gjennom bunnen av ventilmodulen 3, 4, 5. Dermed vil eksternt vann (sjøvann i høy sjø) som måtte komme inn gjennom samme ventileringskanal 13 løfte flytelegemet 4 til tetning mot ventilhuset 3 og hindre videre innstrømning til selve lagertanken. Denne situasjon er illustrert i Fig. 3A og 4A. Den perifere toppflaten av flytelegemet 4 tetter mot tetningselementet 5.

Deksel-delen 1 er vist på figuren frigjørbart anordnet via et hengselorgan 11 som er svingbart anordnet til sokkel-delen 2. Deksel-delen 1 er via et låseorgan 12 låsbart anordnet til sokkel-delen 2. Låseorganet 12 kan med fordel være håndbetjent ved enkelt fingergrep, skjønt andre alternativer er fullt mulig. Ventillegemet 4 er her vist i form av en flottørventil som kan foreta styrt bevegelse i ventilhuset 3 via en sentralt beliggende akseltapp 8, eller styretapp. Denne kunne også ha vært styrt utvendig.

Deksel-delen 1 og sokkel-delen 2 har spesielt utformede flater som er beregnet på å ligge komplementært inntil hverandre når delene 1, 2 er låst til hverandre. Flatene har da en pakning 15 som blir klemt mellom dem for å skape nevnte ventileringskanaler uten lekkasjer i noen retning.

Ventilmodulen 3, 4, 5 er hensiktsmessig tilvirket av et egnet plastmateriale, så som polyetylen, slagfast polystyren eller polyuretan.

Deksel-delen 1 og sokkel-delen 2 kan i sin tur være tilvirket av et egnet metallisk materiale, så som syrefast stål, Inconel, aluminium eller støpejern.

Rent praktisk vil det være hensiktsmessig at ventileringskanalene 13, 14 mot atmosfæren forløper i hovedsak 90 grader vertikalt mot et skipsdekk.

Ventilhuset 3 har typisk en ringformet åpning 7 i sin toppflate og flottørventilen 4 har typisk en løkform med en omkretsflate beregnet på innvendig tetning mot den ringformede åpning 7 i toppflaten. Det skal forstås av fagmannen at andre design på flottørventilen og tetningen er fullt mulig.

Claims (10)

1. Ventileringsventil (100) til ventilering av en tank (ikke vist) inneholdende en væske der væskespeilet fluktuerer over tid, samtidig som ventileringsventilen (100) hindrer ekstern væske å trenge inn i tanken gjennom ventileringsventilen, hvilken ventileringsventil (100) omfatter et strukturelt hovedhus (1, 2) som rommer en ventilenhet (3, 4, 5), samt respektive ventileringskanaler (6, 7, 9, 10, 13, 14, 16) som skaper åpen kommunikasjon mellom tanken og atmosfæren, hvilken ventilenhet omfatter et bevegelig flytelegeme (4) som forhindrer væskeinntrengning til tanken gjennom nevnte ventileringsventil (100),karakterisert vedat ventilenheten er i form av en utskiftbar ventilmodul som omfatter flytelegemet (4) som er opptatt i et ventilhus (3), at det strukturelle hovedhuset (1, 2) omfatter en sokkel-del (2) og en fra sokkel-delen (2) frigjørbar deksel-del (1) for å skape adkomst til den utskiftbare ventilmodulen (3, 4, 5), at de respektive ventileringskanaler (6, 7, 9, 10, 13, 14, 16) mot atmosfæren blir etablert mellom ventilmodulen (3, 4, 5) og deksel-delen (1) når deksel-delen (1) er anordnet på sokkel-delen (2) i sin driftstilstand, og at ventileringskanalen (13) mot atmosfæren forløper gjennom bunnen av ventilmodulen (3, 4, 5), idet eksternt vann som måtte komme inn gjennom samme ventileringskanal (13) løfter flytelegemet (4) til tetning mot ventilhuset (3) og hindrer innstrømning til tanken.

2. Ventileringsventil som angitt i krav 1,karakterisert vedat deksel-delen (1) er frigjørbar via et hengselorgan (11) svingbart anordnet til sokkel-delen (2).

3. Ventileringsventil som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat deksel-delen (1) er via et låseorgan (12) låsbart anordnet til sokkel-delen (2).

4. Ventileringsventil som angitt i krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat ventillegemet (4) er i form av en flottørventil og foretar styrt bevegelse i ventilhuset (3) via en akseltapp (8).

5. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 1-4,karakterisert vedat deksel-delen (1) og sokkel-delen (2) omfatter flater beregnet på å ligge komplementært inntil hverandre når delene (1, 2) er låst til hverandre, idet flatene omfatter en pakning (15) som blir klemt mellom dem.

6. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 1-5,karakterisert vedat ventilmodulen (3, 4, 5) er tilvirket av et egnet plastmateriale, så som polyetylen, slagfast polystyren eller polyuretan.

7. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 1-6,karakterisert vedat deksel-delen (1) og sokkel-delen (2) er tilvirket av et egnet metallisk materiale, så som syrefast stål, Inconel, aluminium eller støpejern.

8. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 1-7,karakterisert vedat ventileringskanalene (13, 14) mot atmosfæren forløper i hovedsak 90 grader vertikalt mot et skipsdekk.

9. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 3-8,karakterisert vedat låseorganet (12) er håndbetjent ved enkelt fingergrep.

10. Ventileringsventil som angitt i ett av kravene 1-9,karakterisert vedat ventilhuset (3) har en ringformet åpning (7) i sin toppflate og flottørventilen (4) har en løkform med en omkretsflate beregnet på innvendig tetning mot nevnte ringformede åpning (7) i toppflaten.