WO2017163110A1 - Sistema de transporte marítimo de petróleo y sus derivados - Google Patents

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Carlos Alberto Ojeda
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    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Definitions

  • the present invention relates to a "Maritime transport system of oil and its derivatives", and relates to the maritime, river and other similar branch of oil and its by-products such as asphalt, fuel oil, gasoline, etc.
  • Particularly oil tankers transport cargoes that are divided into heavy or dirty (crude, asphalt, fuel oil) and light or clean as naphtha and other liquid fuels products of cracking and distillate.
  • These ships transport these previously mentioned cargoes in cargo or fuel tanks that are inside the ship and must have a double hull. For this they need large engines with high fuel consumption because the hulls of these ships must cut the water to move on it and the water that passes by rubbing all the live work of the ship (the one under the water) generates resistance to breakthrough that should be overcome by applying power to the propellers thereof through different types of engines.
  • Friction is eliminated along a certain fixed area (the ship's live work) that is replaced by the friction of water on an autonomous, spherical flat-based body, which rotates while the tractor boat moves forward drastically reducing the friction that must be overcome to move linearly the load carried by the spheroid containers.
  • Fig. 1 a schematic view of the transport system of the invention to be protected is illustrated.
  • FIG 3 a front sectional view of the main container involved in the transport system is illustrated.
  • FIG 4 a side view of the main container that intervenes in the transport system with its directions of rotation and advance is illustrated.
  • FIG 5 a top view of the main container that intervenes in the transport system with its directions of rotation and advance is illustrated.
  • FIG 6 a top view according to a medial cross-sectional view of the spherical conveyor feed line is illustrated.
  • Fig. 7 a side view according to a medial section parallel to the spherical conveyor feed line is illustrated.
  • the container transport system comprising a tractor unit (T) with traction means (2) of at least one autonomous main container (1), of spheroidal volume where said spheroid body operates rotating which is in contact with the water and when advancing in a straight line, drawn by said tractor unit, the frictional force of the water on the sphere generates its rotation.
  • said main container (1) has two hemispherical caps, one upper and one lower (3,4), with a closed bottom and another open end, at the bottom of which each contains a flat surface (5.6); both caps meet at their open ends and are joined at their circular perimeter by fixing means (29) and sealing gasket (8), both being integral with each other, forming a spheroidal volume.
  • a lower self-supporting structure (14) of units, individual tank type (18) of cargo to be transported is observed, where it contains in its interior an upper and lower structure (25,14) in solidarity with connection beams (26) in its assembly, defining a cage hub with emergent rotating means (15) and self-supporting with multiple individual housing cells of at least one tank (18) of fluid to be transported.
  • the self-supporting structure includes a damping mechanism (27) associated with said rotating means (15).
  • the traction on the spherical container (1) is exerted on the fixed part of a set of bearings (9,10 and 13) passing through two umbilical cord type link devices (1 1) in each of them a drag chain by a hole through which the chain passes.
  • the mobile part of the bearing (9) that is integral with the spherical container (1) by means of the clamping nuts allows its rotation.
  • the self-supporting structure (14,25) is loaded into the cap (4) that is in contact with the water, on the flat surface (5) and then the other cap (3) is attached, adjusting both by means of a belt of insert (20,21) with fixing means (29) and sealing (7,8) and now forming the two caps a single spheroid container (1). (See figure 5).
  • said at least one fluid tank has a gripping or clamping device (19) for handling.
  • said at least one fluid tank has a filling / emptying conduit (23) of said fluid, a heating conduit (24), and an inert gas conduit (22). (See figures 6 and 7).
  • said at least one floating and rotating spherical container (1) is associated with each other, with other containers of similar characteristic, by means of traction and bonding forming a consecutive row thereof.
  • the external spheroidal container structure rolls by the passage of water under its submerged part, while the individual tank cage in its shelter site remains fixed and stable.
  • the external spheroidal structure simulates the behavior of a tire on the surface on which it rolls, in this case the water, instead of being a rigid tire that has to be forced to move along the same crawling surface. This circular movement reduces friction.

Abstract

Sistema de transporte marítimo de petróleo y sus derivados, en donde comprende una unidad tractora con medios de tracción de al menos un contenedor esferoidal flotante y rotativo, y en donde dicho al menos un contenedor tiene dos casquetes hemisféricos uno superior y otro inferior, con un fondo cerrado y por otro extremo abierto, en cuyo fondo contiene cada uno una superficie plana; ambos casquetes se enfrentan en su montaje por sus extremos abiertos y se unen en su perímetro circular por un cinturón de encastre con medios de fijación y junta de estanqueidad siendo ambos solidarios entre sí; en su interior se dispone una estructura superior e inferior solidarias con vigas de conexión en su montaje, definiendo un cubo de jaula con medios rotantes emergentes y auto-portante con múltiples celdas individuales de alojamientos de por lo menos un tanque de fluido a transportar.

Description

MEMORIA DESCRIPTIVA
1) CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un "Sistema de transporte marítimo de petróleo y sus derivados", y se relaciona con la rama marítima, fluvial y otra similar, de petróleo y sus subproductos como por ejemplo asfalto, fuel-oil, naftas, etc.
2) ESTADO DE LA TECNICA Y SOLUCION INNOVADORA
En general y como es sabido se conocen los barcos mercantes de transporte y dentro de ellos se encuentran los barcos de carga general, barcos graneleros, petroleros, metaneros, químiqueros, barcos porta contenedores, barcos frigoríficos, barcos cocheros que transportan vehículos y otros ( a ejemplo ilustrativo se citan las publicaciones de patentes US 3,882,809 A, US 4,095,546 A, US 6,321 ,673 B2).
Particularmente los buques petroleros transportan cargamentos que se dividen en pesados o sucios (crudo, asfalto, fuel-oil) y ligeros o limpios como naftas y otros combustibles líquidos productos del craqueo y el destilado. Estos buques transportan estas cargas anteriormente mencionadas en tanques de carga o combustible que se encuentran en el interior del barco y deben contar con doble casco. Para esto necesitan grandes motores con alto gasto de combustible debido a que los cascos de estos barcos deben cortar el agua para desplazarse sobre ella y el agua que pasa rozando toda la obra viva del barco (la que está debajo del agua) genera una resistencia al avance que debe vencerse aplicando potencia a las hélices del mismo a través de distintos tipos de motores.
A mayor eslora (largo), mayor manga (ancho) y mayor calado (profundidad que está sumergida) del barco, este rozamiento es mayor. A mayor capacidad de transporte de un barco, mayor también es el incremento de estas dimensiones y por lo tanto el área de rozamiento del barco con el agua aumenta y por ende también la potencia y el consumo de combustible, necesario para moverse a velocidades de crucero utilizadas en el comercio mundial actual. Este aumento de combustible genera mayor costo y también genera mayor producción de gases de efecto invernadero.
También debe considerarse el problema ecológico que producen los accidentes en el transporte acuático de este tipo de carga tanto marítimo como fluvial. El derrame de petróleo ocasiona daños ambientales difíciles de reparar con el consecuente aumento en las primas de seguro y posibles juicios legales y sus costas anexas, además de la pérdida de la carga. Distintas circunstancias que surgen durante el viaje desde un punto de origen hasta el punto de llegada pueden producir estos derrames, tales como temporales, eventos catastróficos, colisiones, varaduras, etc.
Todas estas dificultades e inconvenientes y como consecuencia bajos rendimientos, de parte de estos barcos, se subsanan con el nuevo sistema de transporte de la invención, que es sencillo en lo constructivo y además presenta un fácil montaje debido al reducido números de piezas y a las formas de las mismas. El problema planteado ha dado a pensar que la solución tiene que ver con evitar el rozamiento entre el agua y el objeto que transporta el petróleo o sus derivados. El sistema de transporte de la invención soluciona este problema, en donde se obtiene las siguientes ventajas:
a) Se elimina el rozamiento a lo largo de un área determinada y fija (la obra viva del barco) que es sustituida por el rozamiento del agua sobre un cuerpo autónomo, esferoidal de base plana, que gira mientras el barco tractor avanza reduciendo drásticamente el rozamiento que debe vencerse para mover linealmente la carga que llevan los contenedores esferoidales.
b) Se obtiene mayor capacidad de transporte a igualdad de potencia.
c) Se obtiene menor consumo de combustible a igualdad de distancia y toneladas de petróleo o sus derivados.
d) Mejor posibilidad de atravesar el canal de Panamá con la misma cantidad de toneladas que transportan los mayores barcos petroleros que con esloras de 300 metros o más, se ven imposibilitados de hacerlo, restringiendo sus rutas o alargándolas excesivamente.
e) Mayor amplitud de opciones en el manejo de los contenedores a la llegada a los puertos. Dado que con el uso de los contenedores transportadores esferoidales se hacen descargas parciales del total de contenedores transportados y a su vez conectar en el barco tractor nuevos transportadores esferoidales y seguir hacia otros destinos sin pérdida de tanto tiempo en la operación. f) Posibilidad de extraer los tanques que llevan el petróleo o sus derivados de los contenedores transportadores esferoidales en puerto y limpiarlos fuera del agua. g) Posibilidad de cambiar tanques sucios en los contenedores transportadores esferoidales en puerto por otros limpios. h) Reducción del tiempo de espera en el puerto lo que con lleva a una reducción de costos del flete. i) Menor posibilidad de derrame y la posibilidad de recuperar la carga transportada en caso de tormentas o catástrofes. 3) DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
En todas las figuras, los mismos números de referencia indican elementos iguales ó correspondientes, ellos son:
En la figura 1 , se ilustra una vista esquemática del sistema de transporte de la invención que se desea proteger.
En la figura 2, se muestra una vista explotada de un contenedor principal que interviene en el sistema de transporte.
En la figura 3, se ilustra una vista frontal en corte del contenedor principal que interviene en el sistema de transporte. En la figura 4, se ilustra una vista lateral del contenedor principal que interviene en el sistema de transporte con sus sentidos de giro y avance.
En la figura 5, se ilustra una vista superior del contenedor principal que interviene en el sistema de transporte con sus sentidos de giro y avance.
En la figura 6, se ilustra una vista superior según un corte medial transversal a la línea de avance del transportador esferoidal. En la figura 7, se ilustra una vista lateral según un corte medial paralelo a la línea de avance del transportador esferoidal.
4) DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
En todas las figuras los componentes del sistema de transporte son:
T= Unidad tractora.
1 ) Contenedor principal flotante de volumen esferoidal.
2) Medios de tracción.
3) Casquete hemisférico superior.
4) Casquete hemisférico inferior.
5) Superficie plana del casquete (3).
6) Superficie plana del casquete (4).
7) Cinturón de encastre.
8) Junta de estanqueidad.
9) Parte móvil del rodamiento.
10) Parte fija del rodamiento.
1 1 ) Dispositivo de enlace tipo cordón umbilical.
12) Cadena.
13) Rodamiento.
14) Estructura inferior auto-portante de tanque unitario.
15) Medios rotantes.
16) Nivel baño de lubricación.
17) Medios rotantes, emergentes y dispuestos en los vértices una estructura de tipo cubo de jaula. 18) Tanque unitario de fluido a transportar.
19) Dispositivo de agarre o amarre de tanque unitario.
20) Cinturón de encastre del casquete hemisférico superior (3).
21 ) Cinturón de encastre del casquete hemisférico inferior (4).
22) Conducto de gas inerte de tanque unitario.
23) Conducto de llenado / vaciado de tanque unitario.
24) Conducto para calentamiento de tanque unitario.
25) Estructura superior auto-portante de tanque unitario.
26) Viga conexión entre la estructura inferior (14) y la estructura superior (25). 27) Mecanismo amortiguador y de conexión entre la estructura inferior (14) y medios rotantes (15).
28) Celdas individuales para alojamientos de tanque de fluido a transportar, perteneciente a la estructura inferior (14).
29) Medios de fijación dispuestos en un cinturón de encastre formado por ambos casquetes (20 y 21 ).
Con respecto a la figura 1 , se observa el sistema de transporte de contenedores comprende una unidad tractora (T) con medios de tracción (2) de al menos un contenedor principal autónomo (1 ), de volumen esferoidal en donde funciona rotando dicho cuerpo esferoide que está en contacto con el agua y al avanzar en línea recta, traccionada por dicha unidad tractora la fuerza de rozamiento del agua sobre la esfera genera su rotación.
Con respecto la figura 2, se observa que dicho contenedor principal (1 ) tiene dos casquetes hemisféricos uno superior y otro inferior (3,4), con un fondo cerrado y por otro extremo abierto, en cuyo fondo contiene cada uno una superficie plana (5,6); ambos casquetes se enfrentan por sus extremos abiertos y se unen en su perímetro circular por medios de fijación (29) y junta de estanqueidad (8) siendo ambos solidarios entre sí, formando un volumen esferoidal.
En la figura 3, se observa una estructura auto-portante inferior (14) de unidades, tipo tanque individuales (18) de carga a transportar, en donde contiene en su interior se dispone una estructura superior e inferior (25,14) solidarias con vigas de conexión (26) en su montaje, definiendo un cubo de jaula con medios rotantes emergentes (15) y auto-portante con múltiples celdas individuales de alojamientos de por lo menos un tanque (18) de fluido a transportar.
La estructura auto-portante incluye un mecanismo amortiguador (27) asociado a dicho medios rotantes (15).
La tracción sobre el contenedor esferoidal (1 ) se ejerce sobre la parte fija de un conjunto de rodamientos (9,10 y13) pasando por dos dispositivos de enlace tipo cordón umbilical (1 1 ) en cada uno de los mismos una cadena de arrastre por un agujero por donde pasa dicha la cadena. La parte móvil del rodamiento (9) que está solidariamente unida al contenedor esferoidal (1 ) mediante las tuercas de sujeción permite su rotación.
La estructura auto-portante (14,25) se carga en el casquete (4) que está en contacto con el agua, sobre la superficie plana (5) y posteriormente se une el otro casquete (3) ajustándose ambos por intermedio de un cinturón de encastre (20,21 ) con medios de fijación (29) y estanqueidad (7,8) y formando ahora los dos casquetes un solo contenedor esferoidal (1 ). (Ver figura 5). Además dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un dispositivo de agarre o amarre (19) para su manipulación.
También dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un conducto de llenado/ vaciado (23) de dicho fluido, un conducto de calentamiento (24), y un conducto de gas inerte (22). (Ver figuras 6 y 7).
También dicho al menos un contenedor esferoidal (1 ) flotante y rotativo, se asocia entre sí, con otros contenedores de característica similar, por medio de tracción y vinculación formando una fila consecutiva de los mismos.
Básicamente la estructura de contenedor esferoidal externa rueda por acción del pasaje del agua bajo su parte sumergida, mientras la jaula de tanques individuales en su sitio de albergue permanecen fija y estable. Al moverse la estructura esferoidal externa simula el comportamiento de un neumático sobre la superficie por la que rueda, en este caso el agua, en vez de ser un neumático rígido que tiene que ser forzado a desplazarse por la misma superficie arrastrándose. Este movimiento circular disminuye el rozamiento.

Claims

REIVINDICACIONES
1 ) Sistema de transporte marítimo de petróleo y sus derivados, en donde comprende una unidad tractora con medios de tracción de al menos un contenedor esferoidal flotante y rotativo a través de un conjunto de rodamientos, caracterizado porque dicho al menos un contenedor tiene dos casquetes hemisféricos uno superior y otro inferior, con un fondo cerrado y por otro extremo abierto, en cuyo fondo contiene cada uno una superficie plana; ambos casquetes se enfrentan en su montaje por sus extremos abiertos y se unen en su perímetro circular por un cinturón de encastre con medios de fijación y junta de estanqueidad siendo ambos solidarios entre sí; en su interior se dispone una estructura superior e inferior solidarias con vigas de conexión en su montaje, definiendo un cubo de jaula con medios rotantes emergentes y auto-portante con múltiples celdas individuales de alojamientos de por lo menos un tanque de fluido a transportar.
2) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un dispositivo de agarre o amarre para su manipulación.
3) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un conducto de llenado/ vaciado de dicho fluido. 4) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un conducto de calentamiento de dicho fluido. 5) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho por lo menos un tanque de fluido tiene un conducto de gas inerte.
6) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque los medios rotantes emergentes son rodillos que se disponen en cada vértice de dicho cubo de jaula.
7) Sistema de transporte marítimo, según las reivindicación 1 , caracterizado porque dicho al menos un contenedor esferoidal flotante y rotativo, se asocia entre sí, con otros contenedores de característica similar, por dispositivos de enlace y tracción tipo cordón umbilical formando una fila consecutiva de los mismos.
8) Sistema de transporte marítimo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la estructura auto-portante incluye un mecanismo amortiguador asociado a medios rotantes.
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