(12) PATENT (19) NO (11) 33964 (13) B1 NORGE (1) Int Cl. B63B 11/02 (06.01) B63B 3/44 (06.01) Patentstyret (21) Søknadsnr 121371 (86) Int.inng.dag og søknadsnr (22) Inng.dag 12.11.19 (8) Videreføringsdag (24) Løpedag 12.11.19 (30) Prioritet (41) Alm.tilgj 14.0. (4) Meddelt 1.03.30 (73) Innehaver Sevan Marine ASA, Kittelsbuktveien, 4836 ARENDAL, Norge (72) Oppfinner Alf Reidar Sandstad, Treaveien 9, 4842 ARENDAL, Norge (74) Fullmektig Zacco Norway AS, Postboks 03 Vika, 012 OSLO, Norge (4) Benevnelse Tanksystem for fartøy (6) Anførte publikasjoner US 09/0126616 A1 US 11/0308444 A1 US /0288177 A1 US 04/016683 A1 (7) Sammendrag Det beskrives et tanksystem (2) for et skrog (1) i det vesentlige symmetrisk om en senterakse (111), hvor flere primærtanker (21) er anordnet mellom en senterstruktur (11, 12) og to eller flere ballasttanker (22), og hvor to nærliggende primærtanker (21) er innbyrdes adskilt av et primærskott (211) som strekker fra senterstrukturen (11, 12) og i det vesentlige i radiell retning utover mot en skrogside (13), hvor en sekundærballasttank (22b) er avgrenset mot to nærliggende primærtanker (21) og mot nærliggende primærballasttanker (22a), idet sekundærballasttankene (22b) oppviser en radiell utstrekning større enn en dimensjonerende, maksimal skadeinntrengningsutstrekning for skroget (1).
1 TANKSYSTEM FOR FARTØY 1 2 Det beskrives et tanksystem for et skrog i det vesentlige symmetrisk om en senterakse, hvor flere primærtanker er anordnet mellom en senterstruktur og to eller flere ballasttanker, og hvor to nærliggende primærtanker er innbyrdes adskilt av et primærskott som strekker fra senterstrukturen og i det vesentlige i radiell retning utover mot en skrogside. Dersom et fartøyskrog med store væsketanker som ligger nær skrogets side(r), påføres skade i skrogsiden, vil det kunne medføre ekstra store tap av væske og dermed potensielt sterk forurensing av omkringliggende vannmasser og kyststrekninger. Særlig innenfor den marine oljeindustrien er det en ulempe at skrog som er tilnærmet symmetrisk om en vertikal senterakse (for eksempel et sylindrisk eller et mangekantet skrog) og som anvendes blant annet i flytende boreplattformer, produksjons- og lagringsenheter, kan inneholde tungt nedbrytelige og/eller giftige stoffer som i minst mulig grad bør slippes ut i de omkringliggende vannmassene. Offentlige myndigheter har i stor grad pålagt industrien å benytte doble skott mellom tanker som anvendes for sjøtransport av forurensende væsker, for eksempel olje, og fartøyets omgivelser. Det volumet som dannes mellom de doble skottene vil ofte benyttes som ballasttanker. Ballasttankene er dermed som regel anordnet mot skrogets periferi. Dette medforer at dersom et fullastet skrog, hvor ballasttankene dermed er tomme, påføres skade i skrogsiden, vil innstrømming eller utstrømming av vann til/fra store ballasttankvolumer kunne gjøre skroget ustabilt. Det stilles ofte krav til hvor dypt inn i skroget man skal anta at en tenkt skade kan strekke seg og hvor på skroget denne skaden skal antas å kunne skje. I for eksempel MARPOL-kravene som benyttes for noen skip, kreves det at skipet skal kunne overleve en skade som strekker seg inntil 11, meter inn i skroget i en hvilken som helst posisjon langs skutesiden. For skip eller skipslignende strukturer møtes dette ofte med en finere inndeling av både ballasttanker og lastetanker langs skipssiden. For skrog som er tilnærmet symmetrisk om en vertikal senterakse, vil det i følge et slikt prinsipp medføre at skroget må deles inn i svært mange tanker. 30
2 En skade i skrogsiden er særlig alvorlig dersom skaden inntrer i området ved skott som skiller to tanker, slik at det opptrer utslipp av forurensende væske eller inn eller utstrømming av vann til/fra to nærliggende tanker. US 09/0126616 A1, US 11/0308444 A1, US /0288177 A1 og US 04/016683 A1 beskriver alle skrog med et tanksystem som omfatter lagertanker anordnet mellom ballasttanker og der skottene som adskiller lagertankene strekker seg i radialretningen. Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav. 1 2 30 Et skipsskrog skip har vanligvis tverrskott og langskipsskott for inndeling av tanker. For skrog som er tilnærmet symmetrisk om en vertikal senterakse, vil tverrskipsskottene typisk være radielle eller tilnærmet radielle, og langskipsskottene vil typisk være tangentielle eller tilnærmet tangentielle. De tangentielle skottene kan igjen være rette eller krumme. Fora skade to tilstøtende tanker adskilt av et radielt skott må skaden oppstå på begge sider av det radielle skottet. For de ytre tankene vil slik skade kunne oppstå så lenge den ytre skrogsiden penetreres på begge sider av skottet, altså vil treff av at kolliderende fartøy i nærheten av et radielt skott med stor sannsynlighet medføre at begge de tilstøtende, ytre tankene skades. For at de innenforliggende tankene skal ødelegges, må skaden strekke seg i en radiell retning som er større enn den radielle utrekningen av de ytre tankene. Ved å utforme de ytre tankene med større radiell utstrekning enn største antatte skadeinntregning, vil en i stor grad eliminere muligheten for skade på de indre tankene. En slik løsning vil imidlertid medføre at skrogets størrelse må utvides betydelig for å beholde tilstrekkelig lastevolum. Det er derfor en oppgave å tilveiebringe et tanksystem som medforer at en skade i en skrogside for et skrog som er tilnærmet symmetrisk om en vertikal senterakse, eksponerer et mindre tankvolum for inn- eller utstrømning av væske enn for et skrog
3 1 2 30 ifølge kjent teknikk. Oppgavens løsning er basert på den kjensgjerning at en skade i skrogsiden, forårsaket for eksempel av en kollisjon med et annet fartøy, sjelden strekker seg langt innover i skroget. Dette skyldes naturligvis at skrogstrukturene yter motstand mot inntrengning. Innenfor visse anvendelsesområder setter myndighetene også krav til avstand mellom en utvendig skrogside og skottene som avgrenser produkttankene mot de utenforliggende rommene. Den fores1åtte losningen baseres på at for hvert av de radielle skottene (primærskottene) som skiller de indre tankene, også kalt primærtanker, produkttanker eller lastetanker, og som på kjent vis er avgrenset mot en skrogside av primære ballasttanker, også kalt sekundærtanker, med en ordinær radiell utstrekning, arrangeres en sekundær ballasttank, også kalt tertiærtank, med en radiell utstrekning større enn den dimensjonerende radielle skadeutstrekningen for skroget. Denne sekundære ballasttanken kan på en side være avgrenset av det radielle skottet, eller den kan ligge som en forlengelse av det radielle skottet. Den sekundære ballasttankens utstrekning i skrogets periferiretning må i likhet med dens radielle utstrekning tilpasses det dimensjonerende skadeomfanget skroget er designet for. For skipskollisjoner vil typisk skadeutstrekning i horisontalretningen sjelden overstige om lag meter. Både for sekundærballasttankens radielle og tangentielle utstrekning vil dimensjoneringskravet utelukkende representere minimumsutstrekninger, da begge dimensjonene kan økes ytterligere uten at det oppfinneriske prinsippet endres. Ved en kollisjon eller lignende skadesituasjon vil muligheten for at to primærtanker skades dermed reduseres betraktelig, idet en skade i overgangen mellom to primærtanker med liten sannsynlighet vil strekke seg gjennom hele sekundærballasttankens perifere og/eller radielle utstrekning og inn i begge de tilstøtende primærtankene, eventuelt inn i både en primærtank, en primærballasttank og en sekundærballasttank. I beste fall vil skaden bare berøre én tank (en primærtank, en primærballasttank eller en sekundærballasttank). Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt et tanksystem for et skrog i det vesentlige symmetrisk om en senterakse, hvor flere primærtanker er anordnet mellom en senterstruktur og to eller flere ballasttanker, og hvor to nærliggende primærtanker er innbyrdes adskilt av et primærskott som strekker seg fra senterstrukturen og i det
4 vesentlige i radiell retning utover mot en skrogside, kjennetegnet ved at en sekundærballasttank er avgrenset mot to nærliggende primærtanker og mot nærliggende primærballasttanker, idet sekundærballasttankene oppviser en radiell utstrekning større enn en dimensjonerende, maksimal skadeinntrengningsutstrekning for skroget. Sekundærballasttankene kan oppvise en perifer utstrekning større enn den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget. Den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget kan være i henhold til kravene i International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL). Alternativt kan den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget være,0 meter. Primærskottet kan avgrense sekundærtanken mot én av de tilstøtende primærtankene. 1 Oppfinnelsen vedrører også et fartøy omfattende et skrog med et tanksystem som beskrevet ovenfor, hvor fartøyet er et service-, prosess- eller lagringsanlegg for et marint hydrokarbonfelt, et service- eller energiomformingsanlegg for en marin vindmøllepark, eller et boligkvarter. I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser som prinsippskisse et horisontalsnitt gjennom et skrog med et tanksystem ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser tre ulike skader på skroget; og Fig. 3 viser en perspektivskisse av en utførelse av et tjuekantet skrog forsynt med stabiliseringsskjørt som omkranser et nedre parti av skroget. 2 På figurene (se særlig figurene 1 og 2) angir hensvisningstallet 1 et skrog som flyter i en vannmasse 4 og som er i det vesentlige symmetrisk om en senterakse 111. Skroget 1 er forsynt med et tanksystem 2 som omkranser en senterstruktur i form av et senterrom 11, som i og for seg kan være en vertikal, åpen passasje gjennom skroget 1 for gjennomføring av utstyr (ikke vist), for eksempel rør og slanger, mellom skroget 1 og vannmassen 4 eller en sjøbunn (ikke vist). Senterrommet 11 er avgrenset mot
tanksystemet 2 av et senterskott 12. Alternativt kan senterrommet 11 være tildannet som en lastetank. Skroget 1 er typisk forsynt med stabiliseringsskjørt 14 ifølge kjent teknikk, ragende i det vesentlige horisontalt utover fra et nedre parti av en skrogside 13. 1 2 30 Tanksystemet 2 omfatter flere primærtanker 21 i form av lastetanker som er avgrenset mot skrogsiden 13 av flere ballasttanker 22. Primærtankene 21 er innbyrdes adskilt av primærskott 211 som strekker seg i det vesentlige i skrogets 1 radielle retning. I det minste noen av primærskottene 211 kan strekke seg mellom senterskottet 12 og skrogsiden 13. Senterstrukturen tildannet av senterrommet 11 med sitt senterskott 12, samt én eller flere primærtanker 21 med sine primærskott 211 kan ha varierende form avhengig av skrogets bruksområde. Et eller flere av senterrommet 11 og primærtankene 21 kan være erstattet med andre volumer, for eksempel prosesslokaliteter, uten at det endrer det oppfinneriske konseptet. Ballasttankene 22, som i radiell retning er avgrenset av skrogsiden 13, er tildannet av flere primærballasttanker 22a hvis radielle utstrekning i det vesentlige er bestemt av skrogets 1 samlede behov for ballastvolum og er avgrenset mot primærtankene 21 av sekundærskott 221 som strekker seg i det vesentlige parallelt med skrogsiden 13, samt av sekundærballasttanker 22b med en radiell utstrekning som er større enn en dimensjonerende maksimal skadeinntrengningsutstrekning for denne typen skrog, for eksempel større enn,0 meter slik det er definert i International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL) pr. 1.11.12. Det er anordnet en sekundærballasttank 22b tilknyttet hvert radielle primærskott 211, og med en normal dimensjonering av primærballasttankene 22a vil sekundærballasttankene 22b rage radielt inn i en tilstøtende primærtank 21. I de viste utførelsene på figurene 1 og 2 er hver sekundærballasttank 22 avgrenset av et parti 211a av primærskottet 211, et parti 13a av skrogsiden 13 og av et tertiærskott 222, alternativt av et parti 13a av skrogsiden 13 og av tertiærskottet 222 dersom sekundærballasttanken 22b rager inn i to nærliggende primærtanker 21, idet primærskottet 211 bare strekker seg radielt utover til sammenkopling med et radielt innovervendt parti av tertiærskottet 222, slik sekundærballasttanken 22b' til venstre for senterrommet 11 er vist i figur 1.
Sekundærballasttankene 22b har en vertikal utstrekning som er i det vesentlige korresponderende med primærtankenes 21 vertikale utstrekning. 6 Senterskottet 12, primærskottene 211, sekundærskottene 221, tertiærskottene 231 og skrogsiden 13 er på i og for seg kjent vis forsynt med ikke viste avstivingselementer, for eksempel horisontale og/eller vertikale ribber. I en tenkt skadesituasjon, hvor for eksempel et skip kolliderer med skroget 1, vil følgende prinsipielt ulike situasjoner kunne inntreffe: 1 2 30 a) Skrogsiden 13 som avgrenser en primærballasttank 22a, samt primærballasttankens 22a skott 221 perforeres, illustrert med en første skrogskade 3a på figur 2. b) Skrogsiden 13 som avgrenser en sekundærballasttank 22b perforeres, illustrert med en andre skrogskade 3b på figur 2. c) Skrogsiden 13 som avgrenser en primærtank 21 og sekundærballasttank 22b, samt primærskottpartiet 211a som avgrenser sekundærballasttanken 22b mot en tilstøtende primærballasttank 22a, perforeres, illustrert med en tredje skrogskade 3c på figur 2. d) Skrogsiden 13 i grenseområdet mellom en primærballasttank og en sekundærballasttank 22a, 22b perforeres, illustrert med en fjerde skrogskade 3d på figur 2. I skadesituasjon a) vil det tankvolumet som kan fylles med inntrengende vann, være begrenset til en primærtank 21 samt den skadede primærballasttanken 22a. Primærtankens 21 volum er mindre enn volumet for en tilsvarende primærtank ifølge kjent teknikk, i og med at primærtanken 21 i tanksystemet 2 ifølge oppfinnelsen har redusert volum son følge av det volumet som den tilstøtende sekundærballasttanken 22b opptar. Konsekvensene ved en slik skadesituasjon er mindre enn for et tanksystem ifølge kjent teknikk. I skadesituasjon b) vil det tankvolumet som kan fylles med inntrengende vann, være begrenset til én sekundærballasttank 22b. Sekundærballasttanken 22b har et betydelig mindre volum enn en primærtank ifølge kjent teknikk og tilstøtende primærballasttank 22a, i og med at sekundærballasttanken 22b i tanksystemet
7 ifølge oppfinnelsen utgjør en liten del av volumet som avgrenses av skrogsiden 13 og to nærliggende primærskott 211. Konsekvensene ved en slik skadesituasjon er betydelig mindre enn for et tanksystem ifølge kjent teknikk. 1 I skadesituasjon c), som er det verste skadescenariet, vil det tankvolumet som kan fylles med inntrengende vann, være begrenset til én primær- og en sekundærballasttank 22a, 22b samt en primærtank 21. I sum er det berørte tankvolumet lik volumet av en ballasttank ifølge kjent teknikk og den innenforliggende primærtanken. Konsekvensene ved en slik skadesituasjon er som for skade på en primærtank for et tanksystem ifølge kjent teknikk. I skadesituasjon d) som har et omfang tilsvarende skadesituasjon c) når det gjelder berørte tankvolumer, er skaden begrenset til én primærballasttank 22a og én sekundærballasttank 22b samt én primærtank 21. Sekundærballasttankens 22b horisontale utstrekning, i periferiretning og radielt, gir en betydelig redusert risiko for at en kollisjon skal kunne perforere to primærtanker 21. Dermed er det tilveiebrakt et tanksystem 2 som opprettholder en større grad av stabilitet når skrogsiden 13 påfores skade og deler av et tanksystem, dvs. maksimalt én primærtank 21 samt én eller flere ballasttanker 22a, 22b fylles med vann ved kollisjon med et annet fartøy.
8 Patentkrav 1. Tanksystem (2) for et skrog (1) i det vesentlige symmetrisk om en senterakse (111), hvor flere primærtanker (21) er anordnet mellom en senterstruktur (11, 12) og to eller flere ballasttanker (22), og hvor to nærliggende primærtanker (21) er innbyrdes adskilt av et primærskott (211) som strekker seg fra senterstrukturen (11, 12) og i det vesentlige i radiell retning utover mot en skrogside (13), k a r a kterisert v e d at en sekundærballasttank (22b) er avgrenset mot to nærliggende primærtanker (21) og mot nærliggende primærballasttanker (22a), idet sekundærballasttankene (22b) oppviser en radiell utstrekning større enn en dimensjonerende, maksimal skadeinntrengningsutstrekning for skroget (1). 2. Tanksystem (2) i henhold til krav 1, hvor sekundærballasttankene (22b) oppviser en perifer utstrekning større enn den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget (1). 1 3. Tanksystem (2) i henhold til krav 1 eller 2, hvor den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget (1) er i henhold til kravene i International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL). 4. Tanksystem (2) i henhold til krav 1 eller 2, hvor den dimensjonerende, maksimale skadeinntrengningsutstrekningen for skroget (1) er,0 meter. 2. Tanksystem (2) i henhold til krav 1, hvor primærskottet (211) avgrenser sekundærballasttanken (22b) mot én av de tilstøtende primærtankene (21). 6. Fartøy omfattende et skrog (1) med et tanksystem (2) i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-, hvor fartøyet er et service-, prosess- eller lagringsanlegg for et marint hydrokarbonfelt, et service- eller energiomformingsanlegg for en marin vindmøllepark, eller et boligkvarter.