Beunfluïdisatie Geopotes 14

Beunfluïdisatie Geopotes 14

Maas, F.

d' Angremond, K. (mentor)
Allersma, H.G.B. (mentor)
Fontijn, H.L. (mentor)
Hokke, H.P.B. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1992-06-01

Er zijn twee manieren waarop een sleephopperzuiger zijn lading zand kan lossen. De eerste manier is om de kleppen in de bodem van de beun (= laadruim) te openen, waardoor het zand ter plekke op de bodem bezinkt. De andere manier is om het zand via een, op het schip aanwezige, leegzuig installatie aan wal te persen. Voor deze laatste mogelijkheid is het noodzakelijk dat het zand in de beun eerst in een vloeibare toestand wordt gebracht, voordat het kan worden verpompt. Dit fluïdiseren van het zand vindt plaats door het inspuiten van water in de beunlading via een aantal, onderin de beun gelegen, jetleidingen. Bij het fluïdiseren van de beunlading van de Geopotes 14 treden in de praktijk een aantal problemen op. De twee belangrijkste zijn het ontstaan van onderdrukken in het zandpakket tijdens het léegzuigen van de beun, omdat er geen vaste waterspiegel in de beun kan worden gehandhaafd, en het doorbreken van de jetstralen door het zandpakket, het zogenaamde 'piping'-verschijnsel. Het doel van deze studie was om na te gaan of het fluïdisatieproces aan boord van de Geopotes 14 kan worden verbeterd, zodat bovenstaande problemen niet meer optreden, of dat het jetsysteem in zijn geheel moet worden aangepast. De achtergrond hiervan is dat het fluïdiseren van de beunlading, en het daarop volgende leegzuigen van de beun zoals dat tot op heden gebeurt een nogal tijdrovende zaak is. Elke verbetering hiervan zou een aanzienlijke tijdwinst kunnen opleveren, waardoor de kosten van het hele proces afnemen. Allereerst is in het kader van deze studie een uitgebreid literatuuronderzoek verricht. De resultaten daarvan worden in dit rapport uitvoerig besproken. Vervolgens zijn, om datgene wat tijdens de literatuurstudie werd gevonden te toetsen, modelproeven uitgevoerd. Naar aanleiding daarvan is een eenvoudig computermodel ontwikkeld waarmee de fluïdisatie van een zandpakket kan worden voorspeld. De belangrijkste conclusie die volgt uit deze studie is dat vooral het jetdebiet bepalend is voor de fluïdisatie van een zand pakket, en dat de jetdruk slechts van secundair belang is. Voor een goede fluïdisatie van het pakket is het noodzakelijk dat uitstroomweerstand voor het fluïdisatiesysteem voldoende groot is, zodat het jetwater zo goed mogelijk binnen het pakket wordt gespreid. Wanneer dit laatste het geval is kan voor het totaal benodigde jetdebiet gebruik worden gemaakt van een door het Laboratorium voor Grondmechanica ontwikkelde eis dat voor een goede fluïdisatie van het pakket de filtersnelheid in het pakket minstens vijf maal zo groot dient te zijn als de doorlatendheid van het pakket. Bij de Geopotes 14 kan vanwege praktische redenen het jetwater nooit volledig uniform in het pakket worden gespreid, en zal het debiet dus iets groter moeten zijn. Toch zal bij de Geopotes 14 door het plaatsen van meerdere jets per beuncompartiment het fluïdisatieproces kunnen worden verbeterd, en zal met een lager jetdebiet dan dat wat tot nu toe wordt toegepast een beuncompartiment kunnen worden gefluïdiseerd. Hierdoor zal het mogelijk zijn om meer dan de tot nu toe gebruikelijke twee compartimenten per keer te fluïdiseren, en zal het leegzuigproces van de hele beun dus sneller verlopen.

sleephopperzuiger
fluïdiseren
beunlading
Geopotes 14
jetsysteem

http://resolver.tudelft.nl/uuid:fd98d39c-cf93-4c1b-b01e-8bf725a865a1

Student theses

master thesis

(c) 1992 Maas, F.