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Behälter zur Lagerung und zum Transport von niedrig siedendem verflüssigten Gas
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zur Lagerung und zum Transport von niedrig siedendem verflüssigten Gas in grossen Mengen bei ungefähr atmosphärischem Druck, der eine undurchlässige Aussen- wand aus einem Material grosser Festigkeit und eine auf der inneren Oberfläche der Aussenwand angeord- nete, relativ dicke wärmeisolierende Schicht aufweist, wobei die wärmeisolierende Schicht Poren auf- weist, z. B. gebildet aus den Fasern des Holzes und/oder einer Anzahl von Umlenkplatten, und die Längs- achse der Poren abwärtsgeneigt oder senkrecht zur inneren Oberfläche der Aussenwand verläuft.
Unter niedrig siedende verflüssigte Gase werden solche verstanden, die bei Umgebungstemperatur nur unter ausserordentlich hohem Druck oder unter atmosphärischem Druck nur bei ausserordentlich tiefen
Temperaturen in flüssigem Zustand gehalten werden können. Hiezu gehören z. B. Stickstoff, Luft, Sauer- stoff und Erdgas. Hauptzweck der Erfindung ist vor allem, einen Behälter zur Lagerung und zum Transport von verflüssigtem Erdgas, das zu einem überwiegenden Teil aus Methan besteht und bei Normaldruck zwischen-156 C und-1620 C siedet, zu schaffen.
Die Lagerung und der Transport von Gasen in verflüssigtem Zustand ist deshalb vorteilhaft, weil das verflüssigte Gas unter Normaldruck nur noch etwa 1/600 seines Volumens im Gaszustand einnimmt.
Schwierigkeiten entstehen jedoch bei der Wahl geeigneter Behälter, in denen grosse Mengen von flüssigem Gas sicher und wirtschaftlich gelagert und transportiert werden können.
Es sind bereits Behälter zur Lagerung von verflüssigtem Gas bekannt, die nach dem Thermos-Prinzip gebaut sind, nach welchem ein innerer metallischer Behälter von einem metallischen Aussenmantel umgeben ist und der Zwischenraum zwischen innerem Behälter und Aussenmantel entweder mit Isolierungsmaterial geringer Wärmefähigkeit ausgefüllt oder luftleer gemacht und luftdicht verschlossen ist. Der innere Metallbehälter ist gewöhnlich mit dem Aussenmantel zur Abstützung verbunden und hat starke Wände, um die Belastung durch die Flüssigkeit sowie die statischen Kräfte aufzunehmen. Ein Nachteil der bekannten Behälter liegt darin, dass es nur wenige Metalle gibt, die bei Temperaturen von-750 C und darunter noch die erforderliche mechanische Festigkeit aufweisen.
Stahlplatten, wie sie beim Bau von Tanks und Tankschiffen Verwendung finden, werden bei der Temperatur von verflüssigtem Erdgas unter atmosphärischem Druck spröde und verlieren ihre Festigkeit, so dass sich im Stahl bereits ohne Belastung Risse bilden. Darüber hinaus sind im Erdgas korrosive Stoffe, z. B. saure Gase, als Verunreinigungen enthalten, die die Oberflächen einiger der Metalle, die im Tankbau Verwendung finden, angreifen und unter Umständen zur völligen Zersetzung des Materials führen.
Ausserdem sind bei den bekannten Behältern eine grosse Anzahl Stützelemente erforderlich, die den inneren, die Belastung aufnehmenden Behälter innerhalb des Aussenmantels im erforderlichen Abstand zu dem letzteren halten. Diese Stützteile bestehen aus Metall und bilden daher Übergangsmöglichkeiten für die Wärme vomAussenmantel zum inneren Behälter und damit zum gelagerten verflüssigten Gas, wodurch die Wirkung der zwischen Aussenmantel und innerem Behälter angeordneten Isolation zum Teil aufgehoben wird.
Es sind ferner Behälter zur Aufnahme von tiefsiedenden Flüssiggasen bekannt, an deren Innenwand ein aus geformten Lamellen hergestelltes Porensystem als Isolation angeordnet ist. Auch bei diesen bekannten Behältern besteht die Gefahr, dass das Flüssiggas die Aussenwand des Behälters berührt und beschädigt.
Zweck der Erfindung ist, einen Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Wahr-
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scheinlichkeit, dass das Flüssiggas, z. B. flüssiges Erdgas, die Aussenwand des Behälters berührt und be- schädigt, kaum besteht.
Die Erfindung besteht darin, dass die innere Oberfläche der wärmeisolierenden Schicht mit einem In- nenmantel aus flüssigkeits-und dampfundurchlässigem Material, z. B. Aluminium oder rostfreier Stahl, versehen ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stützt sich der Innenmantel bei Belastung an der Iso- lierschicht ab.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Behälter und Fig. 2'einen Längsschnitt durch ein Wandstück einer wei- terenAusführungsform des Behälters. Mit 50 ist der Innenmantel zur Aufnahme des verflüssigten Gases be- zeichnet. Die Isolierschicht 54 dient gleichzeitig als Stützelement für den Innenmantel 50, so dass keine zusätzlichen Stützen aus wärmeleitendem Werkstoff erforderlich sind. Die wärmeisolierende, Poren aufweisende Schicht kann z. B. aus Tafeln aus Balsa- oder Quippo-Holz oder einer Anzahl von Umlenkplatten 32 mit abwärtsgerichteten Umbiegungen 62 gebildet sein, wobei die Längsachse der Poren abwärts geneigt oder senkrecht zur inneren Oberfläche der Aussenwand verläuft.
Der Innenmantel ist aus flüssigkeits-und gasundurchlässigem Material gefertigt, dessen Festigkeit nicht ausreicht, um die Last zu tragen, das sich jedoch in belastetem Zustand genügend verformt, um auf der Innenfläche der Isolierschicht 54 aufzuliegen. Zu diesem Zweck können verhältnismässig dünne Metallfilme, z. B. aus Aluminium, Aluminiumlegierungen oder nichtrostendem Stahl, verwendet werden. Für den Fall, dass sich im Innenmantel z. B. ein Riss bildet, wird eine geringe Menge des Flüssiggases durch den Riss. hindurchtreten und verdampfen. Der Dampf wird die Isolierschicht durchdringen und das Flüssiggas hindern, die Aussenwand 56 zu erreichen.
Die Stärke der Isolierschicht beträgt mindestens 7,5 cm-vorzugsweise jedoch 28-75 cm-. Ver- nkale Kanäle sollen in der Isolierung vermieden werden. Bei der Verwendung von Tafeln aus porösem Holz ist es daher zweckmässig, die Tafeln in der Weise zusammenzufügen, dass keine offenen, senkrechten Kanäle zwischen ihnen entstehen. Die isolierende Schicht kann aus einer vorgeformten Planke aus Balsa-Holz od. dgl. Holz, die auf die gewünschte Dicke gebracht und im wesentlichen dicht mit der Tankwand verbunden ist, bestehen oder die Schicht kann aus einzelnen Tafeln kleinerer Abmessungen gefertigt sein, die miteinander verleimt sind, wobei die an der Tankwand befindlichen Tafeln an deren. Innenfläche angeleimt sein können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter zur Lagerung und zum Transport von niedrig siedendem verflüssigtem Gas in grossen Men- gen bei ungefähr atmosphärischem Druck, der eine undurchlässige Aussenwand aus einem Material grosser Festigkeit und eine auf der inneren Oberfläche der Aussenwand angeordnete, relativ dicke wärmeisolierende Schicht aufweist, wobei die wärmeisolierende Schicht Poren aufweist, z. B. gebildet aus den Fasern des Holzes und/oder einer Anzahl von Umlenkplatten, und die Längsachse der Poren abwärts geneigt oder senkrecht zur inneren Oberfläche der Aussenwand verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche der wärmeisolierenden Schicht mit einem Innenmantel aus flüssigkeits- und dampfundurchlässigem Material, z. B. Aluminium oder rostfreiem Stahl, versehen ist.