CH444455A - Verfahren zur Herstellung eines auf einem Fundament angeordneten zylindrischen Behälters, insbesondere einer Zisterne - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung eines auf einem Fundament angeordneten zylindrischen
Behälters, insbesondere einer Zisterne
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines auf einem Fundament angeordneten zylindrischen Behälters, insbesondere einer Zisterne, dessen Boden aus im wesentlichen ebenen Platten zusammengeschweisst ist.



   Behälter oder Zisternen, welche bei ihrer Verwendung einem inneren   Überdruck      (Flüssigkeits-und/oder    Gasdruck) ausgesetzt sind, werden gewöhnlich mit   ehe    nem Boden ausgebildet. Bei Behältern mit nicht zu grossem Durchmesser wird der ebene Boden gewöhnlich durch Stumpfschweissen der benötigten Anzahl von einander anstossenden Platten   hergestellt,    wogegen bei Behältern mit grösseren Dimensionen der Boden durch Platten gebildet wird, die einander überlappend zusammengeschweisst oder durch   Stumpfschweissunggegen    darunter angeordnete Streifen miteinander verbunden werden.



   Die bekannten Verfahren zur Herstellung von solchen Behältern sind   mit    reiner Reihe von Nachteilen verbunden, die speziell bei Behältern von grösseren Dimensionen ausgeprägt in Erscheinung treten. Nachstehend werden einige der bei den bekannten Her  stellungsverfahren    auftretenden Nachteilen aufgeführt:

   a) Es wird in teures   Fundament    für   Idie    Behälter benötigt, da die ganze Bodenfläche abgestützt werden muss. b) Da   dile    Platten, die den Boden des Behälters bilden, sich beim Zusammenschweissen deformieren, ist es sehr schwierig, einen Boden zu erhalten, der wenigstens annehmbar   gleichmässigtist.    c) Da der Boden mit seiner ganzen unteren Oberfläche auf dem Fundament ruht, ist es sehr schwierig, dessen Dichtheit zu überprüfen. d) Im Bereich, wo die zylindrische Wandung und der Boden   zusammengefügt    sind, werden beträchtliche Spannungen aufgebaut, welche speziell bei tiefen Temperaturen gefährlich   werden    können.    e) :

   Die Behälter können nicht vollständig geleert    werden, da der Boden nicht   ausgegtättet    und   eben      ist    f) Der Boden, welcher bei den herkömmlichen Behältern gewöhnlich aus Kohlenstoffstahl besteht, kann an seiner Unterseite keiner Schutzbehandlung unterworfen werden, wodurch an allen   Schweissstelien    eine   Korrosionsgefahr    besteht. g) In gewissen Zisternen besteht auch an der Innenseite   des    Bodens eine Korrosionsgefahr, da eine vollständige Entfernung von Kondenswasser nicht durch  geführt    werden kann. Dieser Nachteil ist derjenige unter den aufgeführten, welcher das grösste Risiko einzuschliessen scheint.



   Zweck der Erfindung ist es, diese   Nachteile    der bekannten Herstellungsverfahren zu beheben.



   Das erfindungsgemässe Verfahren   ist    dadurch   ge    kennzeichnet, dass man den Boden aus austenitischen rostfreien   Stahlplatiten    herstellt, längs des Umfanges des Bodens mindestens einen   Versteifungsteil    zur Aufnahme von radial gerichteten Kräften anordnet, und den   BZehäl-    ter nach seiner Fertigstellung einem Innendruck von solcher Grösse aussetzt, dass der Boden kalottenförmig ausgebuchtet und dabei kaltgestreckt wird.



   Bei diesem   Kaltstreckvorgang    werden eventuell vor  handene    Unebenheiten ausgeglichen. Das erfindungs  gemässe    Verfahren weist gegenüber den bekannten Verfahren unter anderem folgende Vorteile auf: a) Es kann ein einfaches ringförmiges Fundament verwendet   wlerden,    da der Boden des Behälters nur längs seiner äusseren unteren Kante ab gestützt zu werden braucht. Bei sehr grossen Behältern kann es vorteilhaft sein, den äusseren Fundamentring mit mindestens einem konzentrischen inneren Fundamentring zu ergänzen.

   Auch die letzte Ausbildung des Fundaments ist beträchtlich einfacher als die bei   herkömrnlichen    Zisternen verwendeten Fundamente. b) Der Boden kann ohne Forderungen an Ebenheit hergestellt   werden,    da   eile    Unebenheiten und Faltungen, die z.

   B. beim   Zusammenschweissen    entstehen können, bei   wider      Kaltistreckung    des Bodens   ausgeglichen    werden. c) Die Dichtheit des Bodens kann auf einfache und  sichere Weise kontrolliert werden, da   die    Unterseite des Bodens gut zugänglich ist. d) Die Wahl von   austemtischen    rostfreien Stahl als Material für den Boden hat zur   Folge,,    dass sich in diesem auch bei niedrigen Temperaturen keine Risse bilden können, und dass er immer dicht ist. e) Die Zisterne kann vollständig entleert werden in Folge der   kalottenförmigen    Ausbuchtung des Bodens.    f) Sedimente und Kondenswasser können ;

   auch voll-    ständig entfernt werden. g) Es besteht weder an der   Ober- noch    an der Unterseite des Bodens Korrosionsgefahr.



   Zur   Kaltstreckung    des Bodens setzt man   den    Behälter zweckmässig einem Innendruck aus, welcher mindestens so gross ist wie der maximale Innendruck bei der normalen Verwendung des Behälters.



   Längs des Umfanges des Bodens kann man mindestens einen   Verstleifungsbeil    zur Aufnahme von radial gerichteten Kräften anordnen. Solche Versteifungsteile bestehen vorzugsweise aus einem oder mehreren ringförmigen Flanschen, welche an die   Behälterwandung    angeschweisst werden.



   Die obere Abschlusswandung kann gleichzeitig mit dem Boden kalottenförmig   ausgebuchteb    werden oder schon kalottenförmig ausgebuchtet angeordnet werden.



   Die zylindrische Behälterwandung und   Idie    obere Abschlusswandung können aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl bestehen.



   Die Erfindung wird anhand der   Ausführungsblei-    spiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zei-gen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines   Behälters,   
Fig. 2 und 3 im Schnitt zwei   ialternative    Ausfüh  rungsformen des in Fig. 1 dargestellten Behälters ; und   
Fig. 4 bis 7 im Schnitt einige   weitere    Ausführungsformen des Behälters.



   In   Fig.      ist    ein Behälter 1 mit der Form eines. auf einem ringförmigen Fundament 2 ruhenden Zylinders dargestellt. Der Behälter 1 besteht, wie aus den Fig. 2 und 3 deutlich ersichtlich, aus einer zylindrischen Wandung 3, einem an deren unteren Kante angeschweissten Boden 4 und einem an das obere Ende der Wandung 3 angeschweissten oberen Abschlussteil 5. Der Boden 4 und der obere   Abschlussteil    5 bestehen aus einer Anzahl von Platten aus   ausbenitischlem    rostfreiem Stahl, welche durch Stumpfschweissung zusammengefügt sind.



     Auch die Wandung 3 kann aus dem gleichen I\ Material    hergestellt werden, vorzugsweise unter Verwendung von   vorgestreckten    Platten mit erhöhter Streckgrenze. An das untere und obere Ende der Wandung 3 sind nach aussen gerichtete ringförmige Flanschen 6 und 7 angeschweisst. Diese Ringflansche haben die Aufigabe, nach der Zusammenstellung der Behälter, wenn   dieser    einem erhöhten Innendruck zur Verformung des Bodens 4 und des oberen Abschlussteiles 5 (wie -in den Fig. 1 bis 3 strichpunktiert dargestellt) ausgesetzt wird, die   sehr    hohen radial gerichteten Kräfte, denen die Endteile der Wandung 3   ausg ; esetlzt    sind, aufzunehmen.



   Der kalottenförmig   ausgebuchtetie    und   kaitgestreckte    Boden ist mit   4' und    der entsprechende obere Abschlussteil mit 5' bezeichnet. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Behälter werden durch ein   Stahlfundament    2, bestehend aus einer ringförmigen Fussplatte 8 und einem zylindrischen Teil 9, abgestützt. Bei dem   ifn Flg.   



  2 dargestellten Behälter erstrecken sich der Boden 4 und der obere Abschlussteil 5 radial über   die      ZylinZder-    wandung 3 und liegen an deren entsprechenden Enden direkt an. Bei der in Fig. 3 dargestellten   Ausführungs-    form besteht die Zylinderwandung aus einem rohr förmigen Mittelstück, an dessen Enden ringförmige Endstücke 3a und 3b mit L-Querschnitt   angeschweisst    sind.



  Jedes der Endstücke weist einen radial nach innen   gerichteten    Flansch auf, auf welchem der Boden bzw. der obere Abschlussteil angeordnet ist.



   Speziell in denjenigen Fällen, wo keine grosse kalottenförmige Ausbuchtung des Bodens erwünscht ist,   Ikön-    nen auch   vorgestreckte    Platten zur Herstellung des Bodens verwendet werden. Bei der Verwendung von vorgestreckten Platten   ilst    die Streckung oder Verlängerung unter dem Einfluss   indes    Flüssigkeitsdruckes, z. B. dem statischen Druck von eingefülltem Wasser, kleiner, und daraus folgend wird   die    kalottenförmige Ausbuchtung weniger ausgeprägt.



   In den Fig. 4 und 5 sind im Schnitt Teilansichten von ringförmigen Fundamenten aus Beton und den darauf ruhenden Behältern gezeigt. Das Betonfundament ist an seiner oberen äusseren Kante mit einem Stahlring 10 von winkelförmigem Querschnitt umgeben, welcher   mit    Hilfe von eingegossenen Verankerungsteilen 11 verankers ist. Wie in   diesen    Figuren dargestellt, überlappt die zylindrische Wandung 3 des Behälters die obere Kante des Verstärkungsringes 10 des Fundamentes. Der Boden 4 des Behälters kann sich entweder wie in Fig.



  4 dargestellt, bis an die innere Seite der Wandung 3   erstrecken    und Idort angeschweisst sein, oder er kann wie in Fig. 5 dargestellt, mit seiner äusseren Kante in   einiger    Distanz von der Innenseite der Wandlung 3 angeordnet sein, wobei der Boden über den horizontalen Schenkel   indes    Verstärkungsringes 10 mit der Wandung 3 verbunden ist. Die Anordnung entsprechend den Fig.



  4 und 5 erübrigt die Notwendigkeit von nach aussen gerichteten   Ringflanschen    entsprechend den Fig. 2 und 3, da das Fundament selbst   fähig    ist, die während der Kaltstreckung auftretenden Kräfte aufzunehmen.



   Bei Behältern mit sehr grossen Durchmessern kann es notwendig sein, das Fundament in Form von zwei oder mehreren konzentrischen Ringen auszubilden, wie es z. B. in Fig. 6 dargestellt ist, wo ein äusserer Ring 12   und d ein innerer Ring 13 vorgesehen sind.



   In Fig. 7 ist t die Ausbildung der unteren Kante    eines Behälters zur Aufbewahrung von Medien mit sehr hoher oder sehr tiefer Temperatur und dessen Abstützung dargestellt. In diesem Fall besteht das ringförmige Fundament aus einem unteren Stützring 14 aus   Isolationsmaterial,    und einem   Versteifungsteil    15, der auf Stützring 14 ruht, und mit dem Boden 4 und der Wandung 3 des Behälters verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform besteht der   Versteifungsteil    15 aus einer geschlossenen Hohlkonstruktion aus Stahlplatten und ist derart dimensioniert, dass er   Idie    während der normalen Verwendung des Behälters auftretenden radial gerichteten Kräfte aufzunehmen vermag.

   Um zu verhindern, dass die Wandung 3 ihre Form verändert und zur Sicherstellung der Befestigung der äusseren Kante des Boden 4 während der letztere kaltgestreckt wird, kann es notwendig sein, vor   dem    Kaltstrecken einen zusätzlichen Verstärkungsflansch 16 an der Aussenseite der Wandung 3 anzuschweissen, wie in Fig. 7 strichpunktiert dargestellt. Nach dem   Kaltstreckverfahren    kann   dieser    Verstärkungsflansch wieder entfernt werden.



   Alle die beschriebenen Arten von   Fundamenten    können selbstverständlich mit Öffnungen zur Bildung von Zugängen zur unteren Seite des Bodens des Behälters    undloder    mit Ausnehmungen zum Einsparen von Matenial versehen sein.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines auf einem Fundament angeordneten zylindrischen Behälters, insbesondere einer Zis, tlerne, dessen Boden aus im wesentlichren ebenen Platten zusammengeschweisst ist, dadurch gekennzeichnet, dass man den Boden (4) aus austenitischen rostfreien Stahlplabten herstellt, längs des Umfanges des Bodens (4) mindestens einen Vers, tleifungsteril (6) zur Aufnahme von radial gerichteten Kräften anordnet, und den Behälter (1) nach seiner Fertigstellung einem Innendruck von solcher Grösse aussetzt, dass Ider Boden (4) kalottenförmig ausgebuchtet und dabei kaftgestreckt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den Behälter auf einem ringförmigen längs Ides Bodenumfanges sach erstreckenden Fundament (2) anondrxet.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das ringförmige Fundament derart anordnet und/oder ausbildet, dass es den Verstei- tungsteil bildet.

   3. Verfahren nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens einen ringförmig ausgebildeten Versteifungsteil (6) an der unteren Kante der ringförmigen Wand (3) des Behälters anschweisst.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, Idadurch gekennzeichnet, dass man den Deckel (5) des Behälters (1) aus im wesentlichen ebenen Platten aus austenitischem rostfreiem Stahl zusammenschweisst, und längs der oberen Kante der ringförmigen Behälberwandung (3) mindestens einen Versteifungsteil (7) anordnet, so dass die obere Abschlusswandung (5) bei genügender Erhöhung des Innendruckes im Behälter gleichzeitig mit dem Boden (4) kalottenförmig ausgebuchtet und dabei kal, tgestreckt wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-4 zur Herstellung von Behältern mit grossem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fundament in Form von mindestens zwei konzentrischen Ringen (12, 13) ausbildet.