SE459248B - Anordning foer hantering av ballastvatten vid flytande enhet - Google Patents

Description

459 248 2 För att minska vatteninflöde genom skadade avluftnings- rör vid svårt skadefall bör avluftningsrör från tankar ha begränsad area. Ballasttank som fylls genom direkt vatten- pumpning måste därför dimensioneras för visst tryck, det tryck som svarar mot ett till toppen fyllt avluft rör. utöver nings- _ Av stabilitetsskäl är antalet begränsat, varför stabilitetshänsy som kan fyllas eller tömmas samtid "fria" vätskeytor n begränsar antalet tankar igt. Avluftningsrörens begränsade area bestämmer ballastsystemets maximala rördia- metrar vid anslutning till tank. Dessa omständigheter kan begränsa även utnyttjandemöjligheten hos kapacitet pumparna. tillgänglig pump- , eller begränsar dimensioneringen av ballast- I vissa enheter får man ett stort antal avluftningsrör, och speciellt vid plattformar föreligger svårigheter att få plats för denna rördragning, exempelvis från pontontankarna. Ändamålet med föreliggande uppfining är att föreslå en anordning för hantering av ballastvatten vid plattformar o.d., som erbjuder möjlighet till reducerad skrovvikt genom att tankarna skyddas mot höjt invändigt tryck , samtidigt som klena avluftningsrör kan användas.

Ett ytterligare syfte är att nedbringa riskerna för oavsiktligt flöde mellan tankar och omgivande vatten.

För att reducera risken för sprängníng av tanken vid fyllning medelst pump krävs ibland att avluftningsrörets area är minst 125% av fyllnadsledningens area, vilket är utrymmeskrävande och innebär höjd vikt. Uppfinningen innebär att tankarna är skyddade mot övertryck från anordning, pump eller annan vars syfte är att åstadkomma vätsketransport och möjliggör utnyttjande av stor pumpkapacitet med måttliga dimensioner på avluftningsrören.

Sugledningar från tankarna kan göras stora, och medger enklare pumpoperationer genom att färre tankar töms eller fylls samtidigt, och genom att även fyllningsförfarandet förenklas. 459 248 Uppfinningen möjliggör att ballastning och intern förflyttning av ballast till en tank kan ske med full pump- kapacitet intill det att tanken är helt fylld. Vattnet kommer maximalt att stiga upp i tankens avluftningsrör till en nivå motsvarande nivån för en överloppsledning. Fortsatt pumpning resulterar endast i att överskottsvatten strömmar överbord genom överloppsledningen.

En strömningsindikator i den senare, med avläsnings- instrument i kontrollrummet för ballasthanteringen informerar ballastoperatören om att flöde nu strömmar över- bord och att tanken därmed är fylld.

Vid samtidig fyllning av flera tankar strömmar över- skottsvatten överbord genom överloppsröret när samtliga tankar fyllts.

I konventionella ballastsystem måste fyllning av en tank noga övervakas så att fyllningen avbryts innan tanken över- fylls, och vatten strömmar ut på däck genom avluftnings- ledningen, varigenom tankarna kan överbelastas. Detta innebär, praktiskt, att tankarna ofta inte fylls helt.

En anordning enligt uppfinningen omfattar åtminstone en pump ansluten till ett flertal tankar på olika nivåer och/eller på horisontellt avstånd från varandra, via ett ledningssystem innehållande en överloppsledning, och känne- tecknas därav att pumpen är direkt anslutbar till ett sjö- intag, att en till pumpens trycksida ansluten ledning är förd till en relativt tankarna förhöjd nivå, som ligger över nivån av vanligen förekommande maximala vattenstånd i för enheten omgivande vatten, samt att tankarna genom minst en förbindelseledning är förbundna med pumpens, sugsida varvid ventilorgan vid pumpens sugsida erbjuder selektiv anslutning enbart till endera sjöintag eller till förbindelseledningen.

Så länge tanken fylls strömmar inget vatten ut genom överloppsledningen. När tanken år fylld, eller något hinder uppstår i tankens avluftningsrör eller i strömningsvägen stiger trycket i anslutningspunkten, varvid flödet helt eller delvis styrs överbord via överloppsledningen. 459 248 lus- je fall små även vid maxi- och förutsätts vara så dimensionerad att strömningsför terna blir försumbara, eller i var malt flöde.

Tanken kan genom anordningen ej utsättas för högre statiskt tryck från systemets nivåskillnaden mellan tanken o punkt. pump, än vad som svarar mot ch överloppsrörets högsta Lämpligen anordnar man ett luftrör, eller motsvarande hävertbrytande organ i anslutning till den nämnda förhöjda nivån.

Fyllnadsledningen innehåller läm pligen en avstängnings- ventil, som vid stängning av densamm a möjliggör att vätska edningen. Även tryck- ngsventil, varvid stäng- kan pumpas överbord genom överloppsl ledningen kan innehålla en avstängni ning av nämnda avstängningsventil och stängning av fyllnads- ledningens avstängningsventil innebär avstängning av över- loppsledningen från det övriga rörsystemet.

Tryckledningens förhöjda nivå och/eller överloppsled- ningens högsta nivå ligger företrädesvis över nivån av vanligen förekommande maximala vattenstånd omgivande vatten.

För d i för enheten e-ballastning av ett system innehållande ett antal n minst en förbindelseledning anslutas till pumpens sugsida, varvid ventilorgan vid denna erbjuder selektiv anslutning enbart till endera s delseledningen. jöintag eller till förbin- Dessa ventilorgan kan innehålla tvåvägs- ventil, eller separata ventiler vi förbindelseledning, (interlocking) så at visst tillfälle. d sjöintag respektive vilka ventiler är sammankopplade t endast en av dem kan vara öppen vid I ändamål att möjliggöra förflyttning av ballastvatten internt i en anläggning som omfattar ett flertal tankar på olika nivåer och/eller på horisontellt avstånd från varandra med hjälp av ballastpumpen utan risk för förhöjt lokalt vattentryck ordnar man så att fyllnadsledningar till de enskilda tankarna är försedda med avstängningsventiler, och 459 248 att minst två förbindelseledningar, var och en är försedd med avstängningsventil.

Uppfinningen kommer här nedan att beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 schematiskt visar en frontvy av en del av en plattform med ballastarrangemanget antytt, Fig. 2 visar'ett principschema för anslutning mellan pump och ett antal ballasttankar, och Fig. 3 visar hur ballastpump kan samordnas med annan pump inom systemet.

Fig. 1 visar ett parti av en plattform 10 och antyder del av ballastarrangemanget i en sådan. Farkosten omfattar ett arbetsdäck 11, vilket bärs av ett antal pelare 12, vilande på två undervattenspontoner 13 (endast den ena visad i Fig. 1). På arbetsdäcket finns borrigg 14, samt bostäder för personal, förråd och verkstäder. Farkosten har även ett antal kranar 15 för ombordtagande av last och utrustning.

Operationsvattenlinjen WLo ligger normalt på pelarnas 12 halva höjd, men när plattformen skall förflyttas töms delar av ballastsystemet, så att vattenlinjen kommer ungefär i höjd med däcken på pontonerna 13.

För att möjliggöra sådan höjdlägesförändring, samt för att under drift kompensera variationer i lastfördelning inom' plattformen och för att motverka de moment som kranarna 15 utövar på plattformen under lasthantering, fordras ett omfattande ballastarrangemang. Detta skall kunna fungera även om plattformen, på grund av exempelvis kollisionsskada, skulle få påtaglig slagsida.

Av säkerhetsskäl har man ett flertal, parallellt arbetande system, vilka kan sammankopplas inbördes. Det är önskvärt att ha ballasttankar på olika nivåer i plattformen, och även med fördelning i horisontalled, speciellt i pon- tonerna.

I Fig. 1 anger beteckningar 16 och 17 tankar på olika nivåer i ett ben och 18 tank i pontonen 13. Varje sådan 459 248 beteckning kan representera ett antal tankar, att framgå av Fig. 2. vilket kommer En pump l9 är anslutbar till ett sjöintag 20, och levererar ballastvatten via en tryckledning 21 som när upp till en viss nivå 22 ovanför översta tanken 16. Från denna nivå leder fyllnadsledning 23 till de olika anslutna tan- karna 16, 17, 18.

En överloppsledning 24 är ansluten till fyllnadsled- ningens 23 avgrening, och när med ett omvänt U-format parti till en nivå 25, ovanför nivån 22. En avluftni ngsledning 26 leder från det U- formade partiet upp över däck. Overlopps- ledningen 24 mynnar i pelarens sida, till däckskonstruktionen, på pelarens utsida. nära dennas anslutning och fortsätts av ett avloppsrör 27 Overloppsledningen ansluts här vid fyllnadsledningens avgrening. I andra fall kan det vara angeläget att ansluta överloppsröret längre ned på fyllnads- ledningen, och man får då se till att trycket i anslutninge- punkten ej överstiger vad som vid normal drift fordras för att täcka strömningsmotstândet i resterande del av ström- ningsvägen.

Nivån 25 kommer att bestämma det högsta statiska tryck som kan verka i någon av tankarna 16, 17, 18, och genom det visade arrangemanget kommer pumpens tryck icke att verka på varför det inte kan bli någon strömning in eller ut från tankarna om pumpen skulle stanna. tankarna. Avluftningsröret 26 bryter hävertverkan, Nivån 22 och överbordsanslutningen vid ledningen 24 ligger ovanför den vattenlinje (WLd) som kan förväntas vid en allvarlig skada på plattformen, ovanför ballasttankarna. och Detta medför att vatten varken kan strömma in eller ut genom sjöintaget 20, loppsledningen 24, eller genom över- även om ventiler av någon anledning lämnats öppna. Härigenom höjs säkerhetsnivän avsevärt jämfört med konventionella ballastsystem, där oavsiktligt flöde mellan sjöintag eller överbordsanslutning och tankar kan leda till en farlig krängning av plattformen eller i värsta fall kantring.

Fig. 2 är ett schematiskt blockschema över ett ballast- arrangemang av det slag som antytts i.Fig. l. I en plattform 459 248 blir det fråga om stora volymer och långa rörledningar. Av säkerhetsskäl, och med hänsyn till reparation och översyn bör det finnas avstängninsventiler på många ställen i systemet, t.ex. 28 mellan pumpen 19 och sjöintaget 20, 29, 30 i tryckledningen 21, 31, 39 och 40 i fyllnadsledningen 23, m.m. ventilen 30 är lämpligen utformad som strypventil för reglering av ballastflödet. Varje ballasttankklö, 17, 18 är försedd med en avstängníngsventil 32 vid anslutningen från självtrycksledningen 23, och har ett avluftningsrör 33 som när upp över däck.

Overloppsledningen 24 saknar avstängningsanordning, och är så dimensionerad att tryckförlusterna är smà även vid maximalt flöde.

Vid de-ballastning av tankar pumpas vattnet upp i tryck- ledningen, varvid stängd ventil 31 styr vattenflödet överbord.

Ballasttankarna skall vid behov kunna tömmas, och det kan även för att motverka ändringar i trimläge bli nödvän- digt att förflytta vatten mellan olika tankar i höjdled och/eller i horisontalled.

Mellan självtrycksledningen 23 och pumpens 19 inlopp finns därför tvâ förbindelseledningar 34, 35, vardera försedd med avstängningsventil 36, 37. Vid tömning av tankarna pumpas vatten överbord via ledningen 27.

I ledningen mellan pumpen 19 och sjöintaget 20 finns en tvåvägsventil 38, som är så utformad att pumpen kan sättas i förbindelse antingen med sjöintaget 20, eller med någon av förbindelseledningarna 34, 35, men så att ingen av dessa kan sättas i förbindelse med sjöintaget. Vatten kan sålunda aldrig pressas från det omgivande vattnet till någon tank, utan måste pumpas förbi nivå 22. Detta ger en stor säkerhet gentemot oönskade vattenförflyttningar.

I Fig. 2 anger WLd vattenlínje vid stor slagsida till följd av skada på plattformen.

Enligt uppfinningen kommer ingen tank att utsättas för mer än det statiska trycket från nivå 25. Luftningsrören till tankarna kan därigenom dimensioneras enbart för luft- flöde, och får betydligt mindre tvärsnittsarea än vid kon- 459 248 ventionella system, där luftningsrören måste dimensioneras med hänsyn till dynamiska förluster vid överfyllning av tankarna. Eftersom de skott som begränsar ballasttankarna icke kommer att utsättas för de höga övertryck, som man kan befara vid direkt pumpning till en tank till följd av strömningsförlusten vid eventuell överfyllning av tanken eller till följd av igensatt avluftningsrör, reduceras påtagligt. kan stâlvikten Fig. 3 visar ett modifierat utförande av ballast- arrangemang, där samma hänvisningsbeteckningar som i Pig. 2 används i tillämpliga delar.

Fyllnadsledningen 23 grenas av från tryckledningen 21 från pumpen vid en förhållandevis låg nivå, men överlopps- ledningen 24 är förd upp till nivå 25. Aven här gäller att tryckförlusterna i fyllnadsledningen 23 fram till de olika tankarna, skall vara mindre än vad som fordras för att pressa vatten upp till nivå 25.

I stället för tvâvägsventilen 38 finns här en ventil 47 i förbindelse med sjöintaget, och en ventil 48 vid förbin- - delseledningarna 34, 35. Ventilerna 47 och 48 är hopkopplade på mekanisk, hydraulisk eller elektrisk väg, så att endast en av dem kan vara öppen vid något tillfälle. Fig. även kombinationen mellan en ballastpump 19, pump 45 och en reservpump 46. 3 visar en kylvatten- Kylvattenpumpen 45 har eget sjöintag 49, och reserv- pumpen 46 är dímensionerad att användas i stället för bal- lastpumpen, eller kylvattenpumpen.

Tvärgâende ledningar 50, 5l anslutna till ballastpumpens sug- respektive trycksída är försedda med tvàvägsventil 52, respektive avstängníngsventiler 53, 54. Ventilerna 52, 53 och 54 är på lämpligt sätt sammankopplade med ventilen 47 i ballastpumpens 19 sjöintagsledning, så att de förstnämnda endast kan träda i funktion i samband med ballastsystemet, när ventilen 47 är stängd.

Styrorgan för interlocking-arrangemang vid ventilerna 47, 48 är betecknat 100, och_mellan nämnda ventiler och ventil-erna 52, sa, 54 är bef-.Äcknat 101. ~ Alla ventiler är lämpligen fjärrmanövrerade. Minst ett 459 248 ballastarrangemang av här beskrivet slag finns í vartdera av plattformens pelare samt angränsande parti av pontoner.

Arrangemangen i de olika pelarna kan lämpligen förbindas, långskepps och tvärskepps genom cross-overledningar, i Fig. 1 antydd med 55, och i Fig. 2 antydd med 56.

Tryckledning 21 øch fyllnadsledning 23 kan vid nivå 22 vara förenade via en behållare med bräddavlopp 25 och avluftningsledning 26.

Claims (4)

459 248 .fo PATENTKRAV

1. Anordning för hantering av ballastvatten vid flytande arbetsenhet och omfattande åtminstone en pump (19) ansluten till ett flertal tankar (16, 17, 18) på olika nivåer och/eller på horisontellt avstånd från varandra, via ett ledningssystem innehållande en överloppsledning (24), k ä n n e t e c k n a d därav, att pumpen (19) är direkt anslutbar till ett sjöintag (20), att en till pumpens (19) trycksida ansluten ledning (21) är förd till en relativt tankarna (16, 17, 18) förhöjd nivå, som ligger över nivån av vanligen förekommande maximala vattenstånd (WLd) i för enheten omgivande vatten, samt att tankarna (16, 17, 18) genom minst en förbindelseledning (34, 35) är förbundna med pumpens (19), sugsida varvid ventilorgan (38, 47, 48) vid pumpens sugsida erbjuder selektiv anslutning enbart till endera sjöintag (20) eller till förbindelseledningen (34, 35).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ett luftrör (26) eller motsvarande hävertbrytande organ är anslutet till överloppsledningen (24) ovanför den förhöjda nivån.

3. Anordning enligt något av patentkraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att tvåvägsventil (38).

4 . ventilorganen innehåller Anordning enligt något av patentkraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att ventilorganen innehåller separata ventiler (47, 48) vid sjöintag respektive förbind- elseledning (34, 35), vilka ventiler är sammankopplade (interlocking) så att endast en av dem kan vara öppen vid visst tillfälle. 459 248 -Q S. Anordning enligt något av föregående patentkrav k ä n n e t e c k n a d därav, att tryckledningens (21) förgreningar till de enskilda tankarna (16, 17, 18) är försedda med avstängningsventiler (32), och att det finns minet tvâ förbindelseledningar (34, 35), var och en försedd med avstängningsventil (36, 37).