MEERMAN / MEERMIN.

BEIDE ZIJN FIGUREN

UIT DE MYTHOLOGIE.

MEERMAN.

Een meerman of zeemeerman is de tegenhanger en gezel van de meermin of zeemeermin.

De bekendste als meerman afgebeelde is wel de 'god van de zee' Neptunus.

De meerman is het voorteken voor slecht weer, signaal voor een snelle terugkeer naar de veilige thuishaven.

Te Oostende (België) zou de meerman, nadat zijn meervrouw door bewoners was gevangen tijdens het vissen, in de haven zijn verschenen om haar vrijheid op te eisen.

Na de weigering van dit verzoek volgde een springtij dat een gedeelte van de stad verzwolg.

Bij een Koninklijk Besluit op 13 november 1838 en later op 27 januari 1956 werden beide figuren vastgelegd in het stadswapen van Oostende.

                                               (Het stadswapen van Oostende.)

Links staat in het stadswapen de meerman afgebeeld, houdende in zijn rechterhand een zwaard van zilver met gevest van goud. Rechts staat de meermin afgebeeld, houdende in de linkerhand een spiegel van goud.

MEERMIN.

Volgens het volksgeloof is een meermin een in zee levend wezen, half vrouw, half vis, verwant aan de sirenen, maar voornamelijk bekend in de Noord-Europese en Slavische mythologie.

De bekendste is de meermin in Kopenhagen uit het sprookje, 'De kleine zeemeermin', van Hans Christiaan Andersen.
Vaak was haar verschijning de voorbode van een naderend onheil.

De vloot van Wenduine, vroeger een belangrijk Belgisch vissersdorp, zou volgens overlevering vernietigd zijn door een storm nadat een meermin één jonge visser had aangemaand onverwijld naar de kust terug te varen.
Van de in totaal 24 vaartuigen bleef slechts één schip gespaard.

(Wapen van Schouwen-Duiveland.)

Meermalen hebben meerminnen de ondergang van een zee gelegen plaatsen aangekondigd, soms als straf voor het vangen van één van hen, onder andere in Monnikendam en Muiden.

Ook het verval van de belangrijke havenstad Damme werd door de volksmond toe geschreven aan het vangen van een meermin in de 12e eeuw door de inwoners van die stad. De volgende dag riepen honderden toegezwommen meerminnen tot de Dammenaars 'Damme, Damme zal vergaan, en met zijn rijkdom is het gedaan'.

(Wapen Uithuizermeeden.)

Er zijn verhalen over gevangen meerminnen die nog een tijd in gevangenschap zouden hebben geleefd, zoals de meermin van Edam.
Soms huwden zij aardse mannen, maar moesten die verlaten wanneer deze naar hun afkomst vroegen of haar ontkleed hadden.

De populariteit van het meerminnenthema wordt bevestigd door scheepsnamen, huisnamen, windwijzers en boegbeelden.
Ook op klokken, gevelstenen, tegels en dergelijke is de meermin een bekend motief.

'MANHATTAN'. (TANKER)

EEN IJS BREKENDE

TANKER VOOR DE

NOORDWESTELIJKE

DOORVAART.

'MANHATTAN'.

(De 'Manhattan' voor de ingrijpende verbouwing.)

De 'manhattan' een Amerikaanse mammoettanker die, verbouwd en uitgerust voor de vaat door ijsgebieden, in het najaar ba 1969 een experimentele reis van Philadelphia naar de noordkust van Alaska maakte, heen en terug via de Noorwestelijke Doorvaart.

Hiermee werd de mogelijkheid aangetiind ruwe olie van de vindplaatsen aan de Baai van Prudhoe, over zee naar de Amerikaanse oostkust en verder te vervoeren.

De expeditie ging uit van , en werd grotendeels voorbereid door, Humble Oil Co, een dochter van Standard Oil Co. (Esso) die voor 50 miljoen dollar in deze onderneming investeerde, terwijl de BP-groep (Britisch Petrol) en Atlantic Richfield voor ieder 2 miljoen participeerden.

De U.S. Coast Guard en vele andere overheidsdiensten verleenden medewerking, terwijl ook buitenlandse ondernemingen en wetenschappelijke instellingen bij de voorbereidingen werden betrokken.

Voor het expeditie schip viel de keuze op de 'Manhattan', van de Sea Train Lines, omdat dit schip een relatief groot machinevermogen bezat van 43.000 apk voor haat tonnage van 141.000 t/dwt en voorts twee schroeven en twee roeren had, die het een goede manoeuvreerbaarheid gaven.

Bij Sun Shipbuilding and Drydock Co. in Chester (Pa) had een ingrijpende verbouwing van het schip plaats naar een ontwerp aan de hand van praktijkervaringen, modelproeven en sterkteberekeningen van onder andere het Franse instituut voor hydraulica SOGREAH en de Finse ijsbrekerwerf Wartsila.

De  'Manhattan' werd in drie segmenten gesneden, waarvan het voorste door een geheel nieuw rompdeel werd vervangen en de overige delen van 2,5 inch dikke en 7 meter brede stalen gordel werden voorzien en voorts inwendig opgestijfd door een dwarsdiagonaal verband.

Het nieuwe voorschip kreeg een iets grotere breedte om het achterschip in het pakijs meer vrijheid van beweging te geven, terwijl een zeer extreme ijbrekersteven werd aangebracht die het wateroppervlak sneed onder een hoek van 30 graden, en bovenwater voorwaarts boog en onder een hoek van 18 graden met de waterlijn ver naar voren doorliep.
Het gewicht van het schip was hierdoor met 9000 ton tot 150.000 ton toegenomen en de lengte met 18 meter tot 306 meter.

(De 'Manhattan'  na de verbouwing.)

Door het gehele schip was meet- en registratieapparatuur aangebracht om spanningen en vervormingen gedurende de vaart vast te stellen.
Bij vertrek bevonden zich aan boord behalve de speciaal op ijsbrekers opgeleide bemanning van 54 koppen, ook 72 oceanografen, meteorologen, ijsloodsen en specialisten in de poolnavigatie, helikopterpiloten en telecommunicatie-experts.
De zend en ontvangapparatuur was in staat om via een steunzender in Cedar Papids (Iowa) voortdurend contact te houden met Houston (Texas) ondanks de elektromagnetische storingen in het poolgebied. Een plaatsbepalingssysteem gebaseerd op satellietwaarnemingen onderving de moeilijkheden die men bij de klassieke instrumenten kon verwachten doordat de route bijvoorbeeld over de magnetische pool zou gaan en in verband met de geringe richtkracht van het gyrokompas.
Twee hefschroefvliegtuigen werden meegevoerd, zowel voor wetenschappelijke waarnemingen als voor ijsverkenning, hoewel het laatste ook werd verricht door een DC4 vliegtuig uitgerust met infrarood- laser apparatuur. De brandstofvoorraad bij vertrek was 27.600 ton stookolie.

De 'Manhattan' vertrok op 24 augustus 1969 en stoomde langs New Foundland en door Straat Davis naar Thule (Groenland), alwaar het op 4 september arriveerde.
Via Lancaster Sound en Straat Barrow bereikte het schip door een laag van ruim 1 meter dik pakijs op 8 september Melville Sound, waar gestopt werd om wetenschappelijke waarnemingen, lodingen enz. te verrichten.
Op 13 september werd gepoogd via Straat Mc Clure de Noordelijke IJszee te bereiken.
In een zeer vaste ijslaag van bijna drie meter werden ontoelaatbare boegspanningen geconstateerd, zodat het schip op tegenkoers moest komen, welke manoeuvre een gehele dag duurde.
Daarna werd via de zuiderlijker gelegen Straat Prins van Wales op 21 september Kaap Borrow bereikt.

Hierop keerde de 'Manhattan' terug en bereikte op 12 november New York, na de gehele maand oktober in de Noordwestelijke Doorvaart ervaring te hebben opgedaan en het wetenschappelijk team de gelegenheid te hebben gegeven voor onderzoekingen naar ijsdikten en ijsstructuur.
De op deze reis verzamelde gegevens waren onder andere bestemd om te worden gebruikt voor een nadere bestudering van de kosten en de risico's die bij het regelmatig bevaren van deze route kunnen worden verwacht.
Tegenover de ongetwijfeld hoge kosten staat het voordeel van een betrekkelijk korte aanvoer route van ongeveer 4000 mijl naar zowel Noord-Amerikaanse raffinaderijen als de industriecentra in West-Europa en Japan, in tegenstelling tot de langere vaarweg van 12.000 mijl vanaf de toen nog geheten Perzische Golf naar bovengenoemde gebieden.

Ander transportmogelijkheden zijn en blijven echter in studie, waaronder een spoorweg van Alaska door Canada naar de VS, een pijpleiding, en zelfs nucleair gedreven onderzeese tankers die onder het pakijs kunnen doorvaren. Economische uitkomsten gaven in 1970 reden het plan voor een tankerroute via de Noordwestelijke Doorvaart naar de oostkust van de VS voorlopig op te schorten.
De reis van de 'Manhattan' heeft echter aangetoond dat er een mogelijkheid is uit de inmense olievoorraden aan de Noordelijke IJszee te putten, hetgeen economisch, politiek en strategisch een belangrijk gegeven is.
Maritiem gezien is het voornaamste resultaat dat een goed inzicht is verkregen in wat een modern, voor de ijsvaart gebouwd schip in de Poolzeeën kan verblijven.

GASTURBINE VOOR SCHEPEN.

INSTALLATIE VOOR

LNG UIT EIGEN LADING

TE GEBRUIKEN VOOR 

VOORTSTUWING.

GASTURBINE DE GESCHIEDENIS.

Een gasturbine is een primair werktuig waarin de gassen, die in een speciale verbrandingskamer bij de verbranding van diesel-, zware olie of LNG ontstaan, met hoge temperatuur en grote snelheid een van schoepen voorziene rotor in snelle rotatie brengt.

Via een tanwielreductie kan dit vermogen met een lager toerental worden benut voor aandrijving van bijvoorbeeld een schroefas, een generator of een pomp (bij een vliegtuig de propeller). Deze tandwielreductie wordt ook toegepast bij de stoomturbine aandrijving van een schip.

Op de roteras zit doorgaans tevens de meertrappige compressor, die de voor de verbranding nogige lucht levert; bij sommige uitvoeringen, onder andere bij  General Electric Co. VS, drijft de hogedruk-gasturbine de compressor en levert de mechanisch gescheiden lagedruk-turbine het nuttige aandrijfvermogen (zie figuur hier onder).

Scheme van General Electric hogedruk-scheepsgasturbine.

1. Luchtinlaat.

2. Compressor.

3. Warmtewisselaar.

4. Verwarmde verbrandingslucht.

5. Verbrandingskamer.

6. Brandstoftoevoer.

7. Hogedruk-gasturbine.

8. Verstelbare leischoepen, 2e trap.

9. Lagedruk-gasturbine.

10. Hete gassen naar warmtewisselaar.

11. Uitlaatgassen.       

12. Tandwielkast.

13. Verstelbare schroef.

De pogingen de gasturbine tot ontwikkeling te brengen, dateren van de jaren dertig vorige eeuw, maar kregen pas omstreeks het eind van WO-II een krachtige impuls door de vliegtuigindustrie. 

Dientengevolge zij gasturbines voor de scheepvaart meestal voor dat doel aangepaste vliegtuig gasturbines.
De eerste malen dat de gasturbine werd gebruikt, vonden plaats in 1947, toen Motor Gun Boats 2009 en 'Grey Goose' van de Britse marine bij wijze van proef hiermee werden uitgerust; eerstgenoemde met een AEI 'Gatric' gasturbine, terwijl de 'Grey Goose' een Rolls Royce gasturbine kreeg van 6000 pk.

(Een MGB van de Britse Marine.)

In 1951 werden de MGB's 'Bold Pioneer' en 'Bolt Pathfinder' uitgerust met Metropolitan-Vickers Electrical Co. 'booster' gasturbines voor vol vermogen. Uit economische en veiligheidsoverwegingen werden daarnaast dieselmotoren geïnstalleerd voor kruisvaart en manoeuvreren. Gasturbines hebben namelijk een zeer hoog brandstof verbruik en kunnen maar in één richting draaien.
Voor manoeuvreren heeft men daarom een omkeerbare schroef nodig, of een omkeerbare dieselmotor, of een zeer ingewikkelde omkeerbare tandwielkast. Om dezelfde reden combineerde de Britse marine op grotere fregatten stoomturbines met een Metro-Vick 'booster' gasturbine.

( De 'Köln' van de Duitse marine.)

De Duitse marine volgde dit voorbeeld voor de voortstuwingsinstallatie van de zes fregatten van de 'Köln'-klasse. Schepen met een standaard waterverplaatsing van 2100 ton, gebouwd tussen 1961 en 1964, die elk 4 MAN-dieselmotoren van 12.000 pk en twee Brown-Boveri gasturbines van 46.000 pk hebben, die hun vermogen overbrengen op twee assen met 'Kamewa'omkeerbare voortstuwers. De Brown-Boveri turbines waren echter niet ontwikkeld uit vliegtuig gasturbines en daardoor log en zwaar, zodat in de toekomst geen navolging had.

(Russische destroyer 'Slavny', 4300 ton, uitgerust met 4 gasturbines, 2 scheepsschroeven en een snelheid van 35 knopen.)

Ook de Russische marine voerde de gasturbine onder andere in de destroyers van de 'Kashin'-klasse, met een totaal vermogen van 100.000 pk.
De aanvankelijke moeilijkheden met luchttoevoer en het zoutvrij houden daarvan, koeling, smering, vibraties, materiaalvermoeiheid en ga zo maar door, leerde men geleidelijk te ondervangen door beter kanalen, verbrandingskamers, materialen voor schoepen en lagers, alsmede trillingvrije opstelling.
Tegen het einde van de jaren zestig vorige eeuw voeren de eerste middelgrote oorlogsschepen met volledige gasturbine-installaties, die nog niet alle kinderziekten te boven waren, maar door hun gewicht/vermogen verhouding gunstig afstaken tegenover de klassieke stoomturbine en dieselmotor.

 (De relatief geringe plaatsruimte, die een gasturbine-installatie inneemt, kan de laadruimte van een vrachtschip tot 10% vergroten.)

Bij de koopvaardij vond de gasturbine aanvankelijk nauwelijks enige toepassing. Pas in 1951 liet de Anglo Saxon Petroleum Comp. een van de 1200 pk Sulzermotoren van de dieselelctrische tanker 'Aurus' van 8221 brt, vervangen door een experimentele gasturbine, op voorstel van John Lamb.
In 1955/56 werd de gehele bestaande installatie verwijderd en vervangen door een BTH-gasturbine van 5300 pk.

(Gasturbine-installatie geplaatst in het voormalige Libertyschip "John Sergeant'.)

Op 3 oktober 1956 stak het verbouwde Liberty-schip 'John Sergeant' van 7280 ton, voor de eerste maal de Atlantische Oceaan over. Dit schip bezat een GE-gasturbine van 6000 apk. 
In 1957 werd het voormalige Liberty-schip 'William Patterson'ban 7275 brt, voorzien van zes GM Soc. Alsthom vrije-zuiger gasgeneratoren en twee gasturbines, die één schroef aandreven. In 1958 werd in Engeland voor de eerste keer een vrije-zuiger gasgenerator met gasturbine geplaatst in het ertsschip 'Morar' van 6990 brt van de Scottish Ore Carriers Ltd. De voortstuwing geschiedde door drie vrije-zuiger gasgeneratoren en een gasturbine van 2500 apk voor een dienstvaart van 11 knopen.

In 1960 bracht de Nederlandse rederij Waling van Geest de bananenboten (fruitjagers) 'Geestland' en 'Geeststar' van 1927 brt, in de vaart; deze werden voortgestuwd door vier Werkspoor-Sigma gasgeneratoten die een gasturbine van 3800 pk aandreven.
Deze installatie werd echter na enkele jaren vervangen door een dieselmotor.
Bovengenoemde installaties aan boord van koopvaardijschepen waren alle van experimentele aard, terwijl de vrije-zuiger gasinstallatie strikt genomen niet tot de eigenlijke gasturbines-installaties gerekend mag worden.

Het eerste grote oceaanschip met gasturbines is de Amerikaanse 'Admiral Wm. M. Galaghan'van de Military Sea Transport Service, dat in 1967 werd gebouwd door de Sun Shipbuilder Comp. te Chester en een draagvermogen heeft van 14.279 ton. Het is een rij-op/rij-af schip uitgerust met twee Pratt and Whitney FT-4A-2 gasturbines, die te samen 39.000 apk ontwikkelden en het schip een dienstvaart geven van 25 knopen.

(Vliegtuig turbine.)

Evenals bij verschillende oorlogsschepen heeft men hier getracht de gevorderde kennis en productiewijze van de vliegtuigturbines te combineren met de behoeften van de scheepsinstallatie, door de afzonderlijk opgestelde vliegtuigmotoren te gebruiken als gasgenerator. De verbrandingsgassen die bij een vliegtuig echter ter opwekking van de stuwende kracht in de atmosfeer stromen, worden door een onafhankelijk opgestelde tweetraps turbine geleid die een schroef aandrijft. De uitlaatgassen die na expansie in deze turbine nog een temperatuur hebben, worden via een warmtewisselaar in de schoorsteen afgevoerd.
In tegenstelling tot de stoomturbine, die voorzichtig warm gedraaid moet worden, kan de gasturbine binnen 3 minuten vol vermogen geven omdat de geringe opeenhoping van materiaal geen bijzondere maatregelen tegen onregelmatig uitzetten noodzakelijk maakt. De gasgenerator staat aan grote slijtage bloot. Dit gedeelte is daarom gemakkelijk demonteerbaar. Op de 'Gallanhan' wordt een reserve generator meegevoerd, die zo nodig in 6 tot 8 uur door eigen personeel kan worden gemonteerd. In 1971 werd voor deze installaties nog dieselolie gestookt, maar daarna begon men op zoek naar wegen om evenals in de scheepsmotoren zwaardere oliën te gebruiken.

LNG GASTURBINE-INSTALLATIE.

De opkomst van de LNG tankers bracht een enorme verandering in de voortstuwing door gasturbines.
Deze tankers hebben de mogelijkheid in plaats van dure dieselolie of steeds te reinigen zware brandstof oliën te verstoken, om uit eigen lading te stoken. Ook hier heeft man te maken met een kleinere machinekamer dan op de conventionele tankschepen.

De gasturbine die buiten de generatoren ook de schroefas van het schip aandrijft, heeft ook hier een  hoge uitlaatgassen temperatuur.
In de schoorsteen is om hier nog gebruik van de maken een warmtewisselaar geplaatst, welke door het toegevoerde water stoom produceert, welke weer gebruikt wordt voor het aandrijven van een generator voor de opwekking van elektrische stroom voor aandrijving van de motoren van de hulpwerktuigen.





(Een voorbeeld van een gasturbine-installatie aan boord van een schip, op het principe van de gasturbine van een vliegtuig. Links de aansluiting voor de schroefas na de tanwielreductie en rechts de afvoer van de hete gassen naar de schoorsteen.)

Buiten het voordeel dat een LNG tanker uit eigen lading kan stoken gedurende de ladingreis, wordt er bij het lossen van de lading altijd rekening gehouden om voldoende LNG gas aan boord te houden voor de reis terug naar de laadhaven.
Deze schepen zullen ten aller tijden een voorraad dieselolie aan boord hebben als brandstof voor de noodgenerator voor het opwekken van stroom bij het wegvallen van vaste voortstuwingsinstallatie en de daardoor aangedreven generatoren.
(Een muffler is een geluiddemper welke na de warmte wisselaar in de schoorsteen is geplaatst.)

                        

INERTGAS OP TANKERS.

EEN 

ZUURSTOFARM

NIET EXPLOSIEF

GAS.

INERTGAS.

Inertgas is een zuurstofarm ( 1 à 1,5 %) gas, dat gebruikt wordt om ladingtanks van tankers of gastankers mee te vullen alvorens deze worden beladen of gedurende de ballastreis, opdat zich nimmer een explosief mengsel in de tank zal bevinden.

INERTGAS PRODUCTIE AAN BOORD VAN EEN TANKER.

De productie van inert gas aan boord van een tanker geschiedt uit de uitlaatgassen van de ketelinstallatie bij turbine aangedreven schepen en bij een motor schip uit de uitlaatgassen van de motor nadat deze de uitlaatgassenketel zijn gepasseerd.
De uitlaatgassen van de ketelinstallatie zijn vervuild en hebben nog een hoge temperatuur, bij een stoomketel installatie ruim boven de 250 graden C en die van een motorinstallatie na de uitlaatgassenketel boven de 100 graden C. Om deze uitlaatgassen geschikt te maken tot inert gas gaat men als volgt te werk:
Als eerste wordt altijd de 'scrubberpomp', om de gassen te wassen, gestart. Geeft het controle paneel aan dat deze niet gestart is dan kan men de inert gas installatie niet opstarten. De 'scrubberpomp' zuigt zijn water aan van buitenboord en perst het water naar de 'scubber', het washuis, voor het koelen en wassen van de uitlaatgassen. De srubber is gevuld met kunsstofringen om ervoor te zorgen dat het gas niet rectstreeks naar boven stroomt maar eerst goed met het waswater in aanraking komt. Het waswater wordt na het wassen via een U-buis weer overboord afgevoerd. 
Na het starten van de 'scrubberpomp' is het mogelijk een van de twee 'inert gas blowers' te starten welke de uitlaatgassen aanzuigen vanuit de 'scrubber'; dus nooit rechtstreeks uit de ketelinstallatie. Alvorens de blower te starten moet eerst de 'boiler uptake valve' geopend worden.
De 'inert gas blower' zuigt nu de gassen aan via de 'scrubber' en zal bij het opstarten de gassen via een 'recirculating control valve' en leiding terugvoeren naar de 'scrubber'. Het gehele bedrijfsklaar maken van de inert gas installatie wordt vanuit de machinekamer gedaan, waarna als alles functioneert overgeven aan de ladingcontrolekamer. Is men aan dek nu gereed om het inert gas in de tanks toe te laten, dan wordt vanuit de ladingcontrolekamer bedienbare 'discharge control valve' geopend.  

Aan dek heeft men reeds de toevoerafsluiter naar de inert gas leiding geopend.
Nadat de 'discharge control valve' is geopend stroomt het gas naar het 'deck seal', waarin het via een binnenpijp door het waterslot wordt gevoerd en via een vochtafscheidingsrooster het 'deck seal'weer verlaat om naar de ladingtanks afgevoerd te worden.
Overtollig 'sealwater' wordt via een U-buis naar overboord afgevoerd.
Het 'deckseal' heeft een afsluit functie om te voorkomen dat bij een overdruk in de tanks het inert gas weer terug stroomt in het systeem (zie onderstaande afbeelding).

Het gas verlaat het 'deck seal'en stroomt via de hoofddek afsluiter in de inert gas leiding op het scheepsdek en via scheidingsafsluiters naar de respectievelijke ladingtanks.

Op de hoofdleiding voor het inert gas, na de hoofdafsluiter aan dek is de 'Pressure Vacuum Breaker' aangesloten.

WERKING 'PRESS. VACUUM BREAKER'

(1) Bij abnormaal stijgen van de druk in de ladingtanks dan de aangegeven specificatie schaal van de gas uitlaat.
(2) Bij abnormaal stijgen van de druk in de ladingtanks bij het lossen van de lading achter de specificatie schaal van de blower.
(3) Abnormaal stijgen of dalen van druk in de ladingtanks wanneer de 'breather valve' niet goed functioneert bij schommelingen van de druk in de ladingtanks door de buitentemperatuur en/of de zeewater temperatuur.

WANNEER DE DRUK STIJGT.

Als de druk in de ladingtanks stijgt zal het niveau van de afsluitvloeistof in de binnenpijp zal stijgen. Op het moment dat de druk boven de gespecificeerde druk in van de 'PV Breaker', zal de afsluitvloeistof weggedrukt worden om de druk weg te laten vallen. 

WANNEER DE DRUK WEGVALT.

Wanner de druk in de ladingtanks wegvalt, zal de afsluitvloeistof stijgen in de buitenpijp. Wanner de druk buiten de gespecificeerde waarde komt van de 'PV Breaker' dan zal de afsluitvloeistof naar de ladingtanks vloeien en atmosferische druk zal tot de tanks worden toegelaten.

Het is duidelijk dat deze vast gestelde waarden van een alarmering zijn voorzien op het ladingpaneel in de ladingcontrolekamer en een doorschakeling hebben naar de machinecontrolekamer.

Een ander systeem is een 'PV Breaker' ingebouwd in de gasmast, welke ook gebruikt wordt om het inert gas te laten ontsnappen bij het beladen van de ladingtanks.

Een dergelijke 'PV Breaker' vereist weer regelmatig onderhoud op controle van afdichting van de afsluitklep en de kwaliteit van de veren.

 

Het betreden van ruimten waar inert gas is toegelaten is dodelijk!

GASVRIJ- EN SCHOONMAKEN VAN LADINGTANKS.

VOOR WERKZAAMHEDEN

EN OM EXPLOSIES

TE VOORKOMEN.

GASVRIJ- EN SCHOONMAKEN.

Gasvrij maken van ladingtanks, het verwijderen van in de tank aanwezige gassen en gasafgevende vloeistofresten. 

Tanks worden gasvrij gemaakt om ze te kunnen betreden, schoonmaken, gereedmaken voor een ander soort lading of om reparaties te verrichten.

Ook wordt een tank gasvrij gemaakt indien er een lading geladen wordt die door het gas zou kunnen worden gecontamineerd.

Om het gas uit de tank te verdrijven werden in de vorige eeuw rond de jaren zestig vooral windhappers gebruikt, die op een tankopening werden geplaatst. Daar deze veel ruimte vroegen in de opslag aan boord ging men over op koelzeilen, waarvan het uiteinde in de tankopening moest worden gehangen. Bij beide handelingen was men afhankelijk van de wind en de vaart van het schip.

Beide systemen maakten plaats voor mechanische ventilatoren, zoals stoom aangedreven fans, ejecteurs of luchtpompen.

Het ventileren heeft echter weinig resultaat zolang zich in de tank ladingresten bevinden die opnieuw gas afgeven. Deze moeten dan ook eerst verwijderd worden alvorens men de tank kan ontgassen.

(Een tankwasmachine met slang en houder om via een tankdeksel in de tank afgelaten te worden, van het type Butterworth.)

Een probleem is echter, dat tijdens het wegspuiten van vloeistofresten, doordrenkte roest en sediment, statische elektrische ladingen kunnen ontstaan  op verbanddelen van de tanks, die het gevaar met zich meebrengen dat een vonk overslaat.

Zou dit gebeuren op een tijdstip dat zich in de tank een ontplofbaar gas/zuurstofmengsel bevindt, dan volgt een explosie. Om dit gevaar uit te sluiten , worden vele systemen toegepast, met meer of minder succes.

(Het dek van een tanker gedurende het schoon- en gasvrij maken van de ladingtanks. Geopende tankhoofden en geplaatste ventilatoren.)

Zo spuit men de tanks uit op het schip met geaarde tankwasmachines, welke men steeds op een andere hoogte in de tank laat afzakken. Dit kan geschieden met koud of voorverwarmd zeewater. Het water dat zich op de boden van de tank verzameld wordt steeds weggepompt, gelijk met loskomende olieresten en opgeslagen in een daarvoor geschikte tank (sloptank). Deze tank wordt later verwarmd zodat water en olie zich goed kunnen scheiden, waarna met het water onder de olie laag wegpompt. De achtergebleven olieresten worden met de volgende lading gemengd als dat mogelijk is, of worden aan de wal installatie afgeven om via het raffinage proces weer verwerkt te worden. 
Het water wordt via een olie afscheider weer terug in zee gepompt.

(Een zicht omhoog vanuit de ladingtankhoofd door het geopende tankdeksel.)

De ventilatie zelf kan geschieden door ejecteurs, die op de peilpijpen van de tanks worden gemonteerd; of via schroefventilatoren die op de butterworth-deksels worden gezet; of via een in de pompkamer opgestelde luchtpomp die zuigend of blazend via de ladingleiding ventileert.

Tijdens de gehele tankwasoperatie wordt regelmatig met een explosie meter de lucht conditie in de tank gecontroleerd. Verder is de gehele operatie in belangrijke mate afhankelijk van de rederijvoorschriften, de beschikbare apparatuur en energie. De eerste stuurman is verantwoordelijk tot het bepalen, door metingen, of de tank gasvrij is en kan worden betreden voor verder schoonmaak werkzaamheden. 


Heeft er boven de lading in de tank een inert gas gestaan tegen het verdampen van de lading, dan zal dit gas ook verwijderd dienen te worden. Dit geldt ook lege ladingtanks die inert zijn gemaakt tijdens de ballastreis.

Voor het uitvoeren van reparaties of dokbeurten moeten de tanks eerst volledig schoon gemaakt zijn, wat inhoud dat alle sedimenten geschept moeten worden. Ook bij het vervoer van producten als smeerolie is het van belang dat de tank volledig schoon is om contaminatie  te voorkomen.
Nadat de tanks gasvrij is verklaard blijven de ventilatoren draaien om verse lucht toe te voeren voor de werkploeg die de sedimenten uit de tank gaan scheppen. Deze sedimenten worden in zware plasticzakken op dek opgeslagen om in de haven aan een verwerkingsbedrijf te worden afgeleverd. Het is een zwaar en smerig werk waarvoor meestal speciale schoonmaakploegen worden ingehuurd.

Voor dokbeurten of reparaties in een haven, wordt de gasvrijheid echter gemeten door een daarvoor aangewezen plaatselijke ambtenaar, waarna een certificaat wordt afgegeven door de daartoe aanwezen havenautoriteit. 

GASTANKER.

Op een gastanker geschiedt het gasvrij maken veelal door 'spoelen' met gedroogd inert gas dat door het schip zelf geleverd wordt via de inert gas-installatie. Er wordt zolang gespoeld tot de gasconcentratie laag genoeg is om zonder gevaar over te gaan op het spoelen met buitenlucht.

Hiermede wordt zolang doorgegaan tot het inert gas verdreven is en de temperatuur in de tank hoog genoeg is dat deze kan worden betreden.

GASTANKER.

EEN SCHIP OM VLOEIBARE

GASSEN UIT DE GAS- EN OLIE 

WINNING TE VERVOEREN

OVER ZEE.

GASTANKER.

Een gastanker is een tankschip ingericht voor het vervoer van vloeibaar gemaakt gas.

Het vervoer vangassen is na de WO-II sterk ontwikkeld en neemt nu nog steeds snel toe.

De techniek van het vervoer hangt in grote mate af van het soort gas en de te verschepen hoeveelheid.
De meest voorkomende gassen, welke voor bulktransport per schip in aanmerking komen zijn;
A. Liquefied petroleum gas (LPG); dit zijn producten van de olie-industrie. De meest voorkomende soorten zij: butaan (kookpunt - 1/2 graad C), propaan (kookpunt - 42,6 graad C).
B. Ammoniak (kookpunt - 33,4 G).
C. Liquefied natural gas (LNG); dit gas komt van de aardgasbronnen.De thans bekende voorraad bedraagt reeds 30% van het totaal bekende wereldvoorkomen aan energie. Het aardgas bestaat hoofdzakelijk uit methaan (kookpunt - 160 graad C). Sommige bronnen bevatten naast methaan ook een zeker percentage butaan en propaan, zogenaamd rijk gas.
Ook komen voor bulkvervoer in aanmerking: vinychloride, ethyleen en chloor. De vervoersstroom van deze gassen is echter niet zo groot als de andere gassen. Chloorvervoer vindt nu nog plaats in kleinere  schepen op korte reizen.

LPG-TANKERS.

(Tankers voor het vervoer van LPG en ammoniak.
Boven: voor geheel gekoelde lading, laagste temperatuur
min 48 graden C bij atmosferische druk, inhoud van 10.000 m³ tot 50.000 m³ en meer.
Onder: voor een geheel of gedeeltelijk gekoelde lading, laagste temperatuur min 48 graden C; hoogste druk bij volledige koeling ongeveer 1 - 2 atmosfeer, bij gedeeltelijke koeling ongeveer 5  - 9 atmosfeer; inhoud 500 tot ongeveer 9000 m³.)

Om het gas geschikt te maken voor vervoer wordt het door comprimeren en afkoelen in vloeibare toestand gebracht in installaties aan de wal. Bij een bepaalde temperatuur van de vloeistof behoort een bepaalde dampdruk van 1 atmosfeer absoluut, maar bij 20 graden C is de bijbehorende druk 6 ATA
(absolute druk).
Men noemt - 42,6 graden C de kooktemperatuur van propaan.
Bij een bepaalde temperatuur is het gas dus vloeibaar bij een bepaalde druk. Het blijkt dat kleine hoeveelheden het beste onder druk bij omgevingstemperatuur vervoerd kunnen worden, zoals in propaanflessen. Bij grotere hoeveelheden, bijvoorbeeld 500 m³ in coasters wordt het propaan 'semi refrigerated' vervoert, met andere woorden onder matige druk en matige temperatuur.

Zou men tanks construeren voor de volle druk van 6 ATA bi 20 graden C, dan blijkt dit in de praktijk oneconomisch te zijn door de hoge kosten en het grote gewicht van de tanks. De hoeveelheden die tegenwoordig vervoerd worden liggen in de orde van grootte van 20.000 tot 70.000 m³ en meer.
Het gas in deze schepen wordt 'fully refrigerated' vervoerd, dat wil zeggen op zodanige temperatuur (kookpunt) dat de dampdruk 1 ATA bedraagt. Het schip is in het geval dat lading in gekoelde toestand wordt vervoerd uitgerust met een koelinstallatie, welke het gas, dat door warmte instraling in de ladingtanks verdampt, weer terugbrengt in de vloeibare toestand.

De ladingtanks worden geconstrueerd volgens twee hoofdprincipes, te weten:

(Links; het Riged Tank System en rechts; het Membrame system.)

RIGID TANK SYSTEM.

Het zijn zelfdragende los in het schip geplaatste geïsoleerde tanks, welke op fundaties op de dubbele bodem rusten. De tanks worden op hun plaats gehouden door langsscheeps en dwarsscheeps geplaatste steunen.

Het meest voorkomende type is de bolvormige tank. Deze tank is van het ontwerp "Kvaer Moss". Vanwege de verbeterde ontwerpfactoren is voor dit type tank slechts een gedeeltelijk tweede barrière nodig in de vorm van een lekbak. De ladingtankruimte in dit ontwerp is meestal gevuld met droog inert gas. Bij toepassing van moderne methoden kan deze ruimte echter gevuld worden met droge lucht, op voorwaarde dat de ruimte inert kan worden gemaakt wanneer het dampdetectiesysteem het lekken van de lading aangeeft. Een beschermende stalen koepel bedekt de primaire barrière boven dekniveau en aan de buitenkant van de tank is isolatie aangebracht. De bolvormige tank wordt vrijwel uitsluitend op LNG-tankers toegepast; zelden in de LPG-handel.

MEMBRAME SYSTEM.

Deze tanks zijn geïntegreerd met de scheepsconstructie. Het zijn zelfsupporting primatische tanks die conventionele interne versteviging hebben. In het voorbeeld is de tank omgeven door een huid van schuimisolatie. Waar perlietislatie wordt gebruikt, zou dit de gehele ladingtankruimte vullen. Deze isolatie wordt afgedekt door speciaal dun plaatmateriaal (membraan) dat vloeistof dicht aan elkaar gelast wordt.
De maximaal toelaatbare tankontwerpdruk voor dit systeem is 0,7 barg (manometer drukmeting ten opzichte van de huidige atmosferische druk); dit betekend dat ladingen vervoerd moeten worden in volledig gekoelde toestand op of nabij atmosferische druk (normaliter beneden de 0,25 barg). Op dergelijke tankers staat de ruimte tussen de ladingtank ( soms aangeduid als de primaire barrière en de secundaire barrière bekend als de ladingtankruimte. Wanneer ontvlambare ladingen worden vervoerd moeten deze ruimten worden gevuld met inert gas om te voorkomen dat er ontvlambare atmosfeer ontstaat in geval van lekkage van de primaire barrière.

Het laden van de lading geschiedt volgens een bepaalde werkwijze. Eerst worden de tanks met zuurstofarm gas, inertgas, gevuld om explosie gevaar te vermijden.

INERT GAS.

Inert gas is zuurstofarm ( 1 à 1,5 %zuurstof) gas, dat gebruikt wordt om ladingtanks van gastankers of olietankers mee te vullen alvorens deze worden beladen, opdat zich tijdens het laden nimmer een explosief mengsel in de tank zal bevinden. Inert gas kan aan boord worden geproduceerd door verbranding van de zuurstof in de lucht (uitlaatgassen). Het wordt, na gewassen en gedroogd te zijn, naar de tanks gevoerd.

LADEN EN LOSSEN.

Het ladinggas wordt vervolgens eerst door middel van een verdamoer op 10 graden C gebracht en via sproeileidingen in de tanks toegelaten. Zodra het inertgas verdreven is, via gasmasten afgevoerd, worden de tanks ingekoeld door de temperatuur van het ingevoerde gas geleidelijk te verlagen, totdat het gas in vloeibare toestand op volle laadsnelheid kan worden aangevoerd.
Eveneens wordt gezorgd dat de ruimte tussen de scheepsconstructie en de tanks (void spaces) in het geval van de 'rigid tank' geheel gevuld is met inert gas. Indien er een kleine in de tankwand zou ontstaan, is er nog geen gevaar van een explosief gasmengsel. In het geval van membraantanks wordt inert gas door de poreuze isolatie gevoerd.

Het lossen geschiedt met in de tanks geplaatste dompelpompen of deepwellpompen van specuaal materiaal. Na de lossing zal het schip in het algemeen in ballast terug moeten varen naar een laadhaven. Teneinde geen tijd te verliezen met het opnieuw inkoelen van de tanks in de laadhaven, vaart het schip terug met een kleine restlading in iedere tank. De koelinstallatie houdt de verdamping bij, zodat het schip onmiddellijk met de belading kan beginnen.

Voor de jaarlijkse dokking moet het schip gasvrij worden gemaakt. Eveneens zal dit moeten gebeuren wanneer een ander soort gas geladen moet worden om contaminatie van de lading te voorkomen.

LNG-TANKER.

( Tankers voor het vervoer van LNG. 

Boven: ladingtanks geconstrueerd volgens het membraan systeem.

Onder: zelf-dragende tanks. In beide gevallen is de maximum inhoud 100.000 m³ en de laagste werktemperatuur - 160 graden C.)

In principe wijken de LNG-tankers niet veel af van de LPG-tankers.

Ook hier onderscheidt men men tanks van het rigid type en het membraan type. Er bestaat een aantal gepatenteerde uitvoeringsvormen voor de tanks en het gasbehandelingssysteem.

Enkele zijn: Conch, Gastransport, Moss, Conch Ocean.

De werktemperatuur is echter zeer laag, - 160 graden C, hetgeen zwaardere eisen aan het tankmateriaal stelt.

Rigid tanks dienen bijvoorbeeld van aluminium og 9% nikkelstaal geconstrueerd te worden. Membraan tanks worden van 18-8% chroomnikkelstaal of 36% nikkelstaal gemaakt, afhankelijk van het gekozen type. Het blijkt bij dit type schip oneconomisch te zijn het door warmte straling in de tanks weer vloeibaar te maken en in de tanks terug te voeren. Het ontwikkelde gas behoeft niet geheel afgeblazen te worden door de gasmasten, maar wordt als ketelbrandstof voor de voortstuwingsinstallatie gebruikt. 
Een speciale installatie brengt het door verdamping ontwikkelde gas op de juiste druk en temperatuur.

(Een opengewerkt model van een gastanker met membraan tanks.)

 Van de totaal benodigde hoeveelheid calorieën voor de voortstuwing kan 80% (maximum 90%) door de verdampte LNG geleverd worden, terwijl 20 % (min. 10%) aangevuld moet worden met normale stookolie.
De reden hiervoor is dat de brander voor de stookolie als waakvlam fungeert en in ieder geval moet branden, terwijl al naar gelang het gevraagde vermogen meer of minder LNG toegevoegd wordt naar een speciaal voor LNG ontworpen brander. Hierdoor wordt voorkomen dat bij stagnatie in de LNG-toevoer gevaarlijke situaties kunnen ontstaan.

(Overzicht van het tankdek van een LNG-tanker met het membraan systeem. duidelijk zijn de gasmasten of mastraisers  te zien.)

Bestaat het voortstuwingswerktuig uit een dieselmotor, dan is ook hier een zo genaamde 'dual fuel' versie beschikbaar. het zal duidelijk zijn dat bij het varen met gereduceerd vermogen een deel van het beschikbare gas door de gasmast in de atmosfeer moet worden afgeblazen. Er zijn installaties in ontwikkeling om het gas te verbranden, voordat het wordt afgeblazen.

Het laden en lossen gaat in principe volgens de zelfde  werkwijze als bij de LPG-tankers. De pompen zijn in het algemeen elektrische dompelpompen van een speciaal materiaal. Ook hier wordt de tank met inertgas gevuld, vóórdat met de belading wordt begonnen.
Aangezien de LNG-tankers slechts één lading vervoeren, komt het gasvrij maken voor ladingwisseling niet voor. Voor de jaarlijkse dokbeurt moet uiteraard wel gasvrij gemaakt worden.

GASTANKVAART GESCHIEDENIS.

Het eerste schip (links) dat speciaal voor het vervoer van gas was ingericht was de in 1931 in Engeland gebouwde tanker 'Agnita' (3552 brt) van de Petroleum Mij. La Corona (later Shell tankers). Behalve voor het vervoer van propaan onder druk, waren deze tanks ook ingericht voor het vervoer van geconcentreerd zwavelzuur.

De 'Agnita' werd in 1941 tot zinken gebracht door de Duitsers.

In de periode van 19348 tot 1950 werden de tankers 'Frasca' (2670 brt) en 'Manuela'(2676 brt)

(rechts) van de Curaçaose Scheepvaart Mij. ingericht voor het vervoer van vloeibaar butaangas, naast andere vloeistoffen en in 1951 volgde de 'Rebecca' voor het zelfde doel.

In 1947 werd een voormalig schip van het C1-type bij de Bethlehem Steel Co. verbouwd tot een gastanker de "Natalie O. Warren'van 7298 brt die in vijf ruimen niet minder dan 68 cilindervormige tanks had en daarmee 3000 ton butaan kon vervoeren. In 1959 werd de Amerikaanse 'Methane Pioneer' van 5058 brt eveneens ingericht voor het vervoer van vloeibaar gas; zij werd daartoe voorzien van vijf rechthoekige aluminium tanks, geïsoleerd door een dikke laag balsahout.

 In januari 1962 kwam in Japan de 'Bridgestone Maru'van 20516 brt gereed bij de Mitsubishi Heavy Industries te Yokohama. Dit schip had een laadvermogen van ongeveer 16400 metrieke tonnen. het was het eerste schip dat was ingericht om gekoeld gas te vervoeren.

De eerste grote in Europa gebouwde gastanker was de 'Paul Endacott' van 19.077 brt, bestemd voor de Trelleborg S.S. Co. en in 1964 door Kockums gebouwd.

De grootste Nederlandse gastanker (boven) tot dusver is de 'Antilla Cape' van 19.654 brt van de Rederij Volharding te Willemstad, een dochter maatschappij van de de Nederlandse Scheepvaart Unie (NSU). Dezx gastanker kan 29.540 m³ gas en/of ammoniak vervoeren en werd in augustus 1968 opgeleverd door de A.G. Weser-Werft te Bremerhaven.

De lading capaciteit van LNG-tankers beweegt zich nog steeds in een stijgende lijn.

De schepen die in de periode van 1969/1970 gereed zijn gekomen variëren van 40.000 tot 72.000 m³.

Na 1971 zijn er schepen gereed gekomen van 40.000 tot 120.000 m³.

De lijn van grote blijft zich doorzetten na 1976.

De grootste tot nu toe gebouwd is de 'Prelude' van Shell met een capaciteit van 266.000 m³; een lengte van 345 meter en breedte van 53,8 meter.
Het is een opslagtanker waarop tevens het gas vloeibaar wordt gemaakt voor overslag in transport tanker. Het fabriekschip komt ten noorden van Australië boven het 'Prelude' gasveld te liggen. Tot nu het duurste schip in deze klasse.