DE1096232B

DE1096232B - Wasserfahrzeug zum Transport von bei Normaltemperatur verfluessigten Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1096232B
Application number: DEL29363A
Authority: DE
Inventors: Rene Leroux
Original assignee: Anciens Chantiers Dubigeon SA
Current assignee: Anciens Chantiers Dubigeon SA
Priority date: 1957-10-01
Filing date: 1957-12-27
Publication date: 1960-12-29
Also published as: BE571628A; GB830570A; FR1183634A; US2970559A

Description

DEUTSCHES

Transport und Lagerung von verflüssigbaren Gasen kann in zweierlei Art erfolgen:

1. unter Aufbewahrung in flüssigem Zustand und bei Atmosphärendruck, was die Benutzung einer Kälteerzeugungsanlage erfordert,

2. unter Aufbewahrung in flüssigem Zustand und bei Normaltemperatur, was die Benutzung von das Fluidum unter Druck aufnehmenden Behältern erfordert.

Das erstgenannte Verfahren hat den Nachteil, daß es eine teure Apparatur und Energieverbrauch verlangt. Demgegenüber gestattet sie zwar die Verwendung von weniger schweren und kostspieligen Behältern geringerer Widerstandsfähigkeit, jedoch besteht bei der Aufstellung solcher Behälter auf Schiffen eine große Schwierigkeit wegen der Berücksichtigung der thermischen Ausdehnung und -des Einflusses der niedrigen Temperaturen auf 'die mechanischen Eigenschaften des Behältermetalls.

Darüber hinaus bildet das Fehlen von Druck eine Erschwerung beim Füllen und Entleeren. Dieses Verfahren drängt sich allerdings für den Transport solcher Gase auf, die, wie z. B. Methan, nicht bei Normaltemperatur verflüssigt werden können.

Das zweitgenannte Verfahren hat den Nachteil, daß es schwere und ziemlich teuer zu fabrizierende Druckbehälter aus dickem Blech verlangt. Da sich aber das ganze Fluidum auf Umgebungstemperatur befindet, können diese Behälter leicht mit dem zu ihrem Transport bestimmten Schiff verbunden werden oder sogar zu seiner Festigkeit beitragen, wodurch die aus der Bedeutung des Behältergewichts herrührenden Nachteile zum gewissen Teil verringert werden. Um die thermische Ausdehnung braucht man sich nicht zu sorgen, dafür treten aber die mechanischen Verformungen der Behälter infolge des Innendrucks in Erscheinung. Füllen und Entleeren sind infolge der in den Behältern herrschenden Drücke leicht durchführbar.

Zu dem allgemeinen Bereich dieser zweiten Verfahrensart gehören die Einrichtungen, die Gegenstand der französischen Patente 1 114057, 1137 903 und i 146 293 des Patentinhabers sind.

Die vorliegende, ebenfalls auf der zweiten Verfahrensart fußende Erfindung beschäftigt sich vor allem mit dem Seetransport von verflüssigtem Butan- und Propangas.

Der Transport dieser Fluida unter Druck bietet wegen der großen Behälterdicke den Vorteil einer größeren Sicherheit gegen unzeitgemäßen Fluidumsaustritt im Vergleich zum Transport unter atmosphärischem Druck und Tieftemperatur.

Bezüglich der zulässigen Temperaturen sehen die gesetzlichen Vorschriften 65° C in Meeren der heißen Wasserfahrzeug zum Transport

von bei Normaltemperatur
verflüssigten Kohlenwasserstoffen

Anmelder:

Rene Leroux und Societe Anonyme

des Anciens Chantiers Dubigeon,

Chantenay, Nantes (Frankreich)

Vertreter: Dr. phil. G. Henkel, Berlin-Schmargendorf,

und Dr. rer. nat. W.-D. Henkel,
München 9, Eduard-Schmid-Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 1. Oktober 1957

Rene Leroux, Chantenay, Nantes (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

und 58° in Meeren der gemäßigten Zonen vor. Diese Zahlen führen zu hohen Drücken. Es ist einfacher, die Behälter die Meerestemperatur annehmen zu .lassen und die zur Durchführung dieses Prinzips erforderlichen Maßnahmen zu treffen.

Unter diesen Umständen bestände das Ideal darin, die Behälter direkt mit dem Meerwasser in Berührung zu bringen, was die Rumpfkonstruktion verbilligen würde. Beispiele dieser Ausführungsform sind in den ersten beiden, obenerwähnten französischen Patentschriften angegeben. Die derzeitigen Vor-Schriften verlangen jedoch einen mindestens 60 cm weiten Abstand zwischen Schiffskörper und Flüssiggasbehälter. Dieser so entstehende Raum bildet aber eine Gefahrenquelle, da die Leckgase, die schwerer als Luft sind, sich in ihm ansammeln und Brände und Explosionen hervorrufen können. Außerdem bildet dieser Raum eine bedauerliche Wärmeisolierung.

Es ist bereits vorgeschlagen, diesen Raum mit Treibstoff oder einem Ligroin, d. h. mit einem unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoff, zu füllen und dadurch diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Einerseits wird dadurch die Brand- und Explosionsgefahr begrenzt, weil die aus der Flüssigkeitsoberfläche austretenden Gase wie bei einem normalen Tankschiff evakuiert

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werden können, und andererseits sichert die Wärmeleitfähigkeit des verflüssigten Gases oder des Gasöls, daß die Behälter auf Meerwassertemperatur gehalten werden. :

Obendrein genießt man auf diese Weise den Vorteil des gemeinsamen Transports von Butan- oder Propangas und Treibstoff, deren Raffinierungs- und Verbrauchsarten im allgemeinen die gleichen sind.

Während nämlich das Methan im Überschuß an der Quelle von Erdölaniagen selbst erzeugt und daher gezwungenerweise vOn den Erdölschächten her bis zur Verbrauchsstelle transportiert werden muß, entstehen Butan- und Propangas im wesentlichen bei den l>eispielsweise in Europa durchgeführten Raffinationsvorgängen und müssen dann von Europa nach Ländern transportiert werden^ die arm an natürlichen Energiequellen sind. Sie folgen, im ganzen genommen, dem gleichen Weg wie die Ligroine, und daher kann ihr Transport gemeinsam mit ihnen studiert werden.

Wenn auf der Rückfahrt die Fluidumsbehälter leer sind, werden diese Räume zwischen den Behältern und den) Schiffskörper mrf Seewasser als Ballast gefüllt.

Die Erfindung besteht "bei einem Wasserfahrzeug zum Transport von bei Nprmaltemperatur (-1O⁰C und darüber) verflüssigten Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Propan und Butan, mit Hilfe von die Fahrzeuglängsfestigkeit erhöhenden, horizontalen Druckbehältern aus dickem Blech, die das verflüssigte Gas unter Druck enthalten und mit dem Hinterschiff die für die Fahrzeuglängsfestigkeit ausschlaggebende Hauptkonstruktion bilden und sich praktisch über die gesamte Schiffslänge erstrecken, <farin, daß, wie bereits bei Flüssiggastankern vorgeschlagen, die Behälter in einem Schiffskörper angeordnet sind und der Raum zwischen den Flüssiggasbehältern und der Schiffskörper-Außenhaut zur Aufnahme eines unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffs eingerichtet ist, während in diesem Fall der Schiffskörper in seinem mittleren und vorderen Teil mit dem hinteren Teil fest verbunden, nach dem Längsspantenprinzip gebaut, durch elastisch verformbare Zwischenstücke mit den Behältern verbunden und aus dünnem, nicht zur Längsfestigkeit beitragendem Material hergestellt ist.

Beim Bau von Schiffen gemäß Erfindung können je nach Zahl der Behälter, angefangen von einem einzigen bis zu mehreren Butan- und Propanbehältern, alle möglichen Ausführungsformen angewendet werden.

Dome und Ausdehnungszylinder werden auf Deck angeordnet, während die Behälter selbst von Ligroin umgeben sind.

In den Zeichnungen sind einige, die Erfindung aber nicht begrenzende Ausführungsformen von Wasserfahrzeugen gemäß vorliegender Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 schematische Querschnittsdarstellung von erfindungsgemäß ausgestalteten Wasserfahrzeugen mit einem, zwei, vier und fünf Fluidumsbehältern,

Fig. 2, 3 und 4 zur Hälfte den Behälterdurchtritt durch die Schottwände und zur Hälfte die Behälteranordnung zwischen den Schotten,

Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt entsprechend Fig. 4,

Fig. 6 einen waagerechten Längsschnitt entsprechend Fig. 4 und

Fig. 7 und 8 Einzelheiten der Verbindung, die den dichten Durchtritt eines Domes durch das Deck gewährleistet.

Bei den dargestellten Ausführungsformen weist das Wasserfahrzeug folgende Hauptmerkmale auf:

A. Eine starre, ausdehnungsfähige Einheit aus

a) dem Behälter oder den Behältern aus dickem Blech mit den Innenschotten,

b) den Behältern, die untereinander durch dichte Schotten verbunden sind und -durch biegsame Knotenbleche mit dem Schiffskörper verbunden sind.

ίο Diese Einheit kann sich unter dem Einfluß des Behälterinnendrucks in Längsrichtung ausdehnen.

B. Eine starre, aber nicht ausdehnungsfähige Einheit, die fest mit der Einheit A verbunden ist und das ganze Hinterschiff, den Hintersteven, die Fundamente für die Motore und den Motorenraum umfaßt.

Die Verbindung zwischen den Einheiten A und B ist in dem hinteren Kofferdamm angeordnet, der die Verlängerung der Behälter des Teils A unter vollständiger Wahrung der Untersuchungsmöglichkeit und der Konstruktion des Teils A aufnimmt, wobei die starken Behälterelemente soweit wie möglich ihre Verlängerung in den starren Elementen des Hinterschiffs, insbesondere den Fundamenten der Motoren, der Unterzüge usw., finden.

C. Einen leichten Schiffskörper, der die Außenhaut, die Bodenbeplattung, die Decks, die Längsschotten sowie das Vorschiff und fernerhin auch die Kiellängsträger umfaßt, die mit Hilfe der biegsamen Knotenbleche die Behälter abstützen.

Diese Einheit ist grundsätzlich starr und nicht ausdehnungsfähig und muß daher in bezug auf die Gesamtheit der Elemente A frei sein.

D. Die biegsamen Verbindungselemente zwischen dem leichten Rumpf C und der ausdehnungsfähigen Einheit A. Diese Elemente werden einmal von den Schotten gebildet. Sie tragen keine lotrechten Streben, sondern sind von Radialprofilen gestützt, die nach der Behältermitte hin gerichtet sind. Die Profile sind mittels gewöhnlicher Knotenbleche am Rumpf befestigt. Sie werden gleichfalls durch die biegsamen Knotenbleche gebildet, die die Behälter tragen.

Zwischen dem Vorschiff und dem Vorderteil der starren Einheit A befinden sich ein oder mehrere widerstandsfähige Längsverbindungen, die jedoch aus gewelltem Blech bestehen und eine gewisse Verlängerung des starren Teils ohne Zugbeanspruchung der Außenhaut zulassen. Schließlich sind die Längsschotten mit dem leichten Schiffskörper C verbunden und dürfen daher nicht mit den Behältern in Berührung kommen.

E. Nachgiebige Verbindungen für den Durchtritt der Rohre und Dome durch das Oberdeck, die dabei die elastischen Ausdehnungen des Behälters oder der Behälter infolge Innendrucks zulassen.
Die zum Entleeren und Austrocknen der Treibstoffbehälter dienenden Leitungen sind vollständig in dem leichten Schiffskörper C befestigt und wie bei einem gewöhnlichen Tankschiff montiert.

Die Butan- und Propanleitungen sind an die das Oberdeck durchsetzenden Dome angeschlossen und mit den Decks-Ladestationen durch nachgiebige Leitungen verbunden, die die Ausdehnung der Einheit mit ihrer Krümmung aufnehmen können.

Der Durchtritt der Dome durch das Deck wird in

folgender Weise geregelt: Jeder Dom durchsetzt ein Decksfeld, das mit den normalen Decksplatten und Lukensüllen versehen ist. Ein mit dem Dom verbundener Flansch stützt sich mit Hilfe einer elastischen,

die Abdichtung gewährleistenden Verbindung auf den Lukensüll ab.

In den Figuren sind die Einzelheiten dieser verschiedenen Einheiten schematisch dargestellt. 1 sind die Butanbehälter, 2 die Propanbehälter, 3 die Außenhaut, 4 das Deck, 5 die dichten Längsschotten, 6 die biegsamen Teile der Querschotten mit ihren gestrichelt dargestellten Radialstreben, 7 die Behälterdome, 22 die mit dem Schiffskörper verbundenen Längsträger und 23 die biegsamen Knotenbleche, die die Behälter tragen.

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt das Wasserfahrzeug mit den Behältern 1 und 2, dem Deck 8, den Domen 7, dem hinteren Kofferraum 9, dem Vorschiff 10 und dem gewellten Schott 11, das das Vorschiff 10 mit der Vorderseite des vorderen Kofferdammes verbindet, den Maschinenraum 12, die Quartiere 13, die Brücke 14 und das Backdeck 15.

Fig. 6 zeigt einen Horizontal-Längsschnitt durch das Wasserfahrzeug, in dem die Teile A und B voll ausgezogen und der Teil C gestrichelt dargestellt sind.

Die Fig. 7 und 8 zeigen die Einzelheiten der Verbindung der Dome mit dem Deck. Auf den Lukensüll 16 wird eine Packung 17 aus kohlenwasserstoffbeständigem, nachgiebigem Material durch ein biegsames Teil 18 aufgepreßt, das mit dem Dom 7 ein Stück bildet und das Süll übergreift. Ein mit seinem Kugelkopf 20 an den Lukensüll verankerter Bolzen 19 sichert mit Hilfe der Flügelmutter 21 die Abdichtung.

Die allgemeinen Eigenschaften der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden weitgehend von den Ausmaßen der Fluidumsbehälter bestimmt, die ihrerseits wiederum von den gewählten Wandstärken und den zulässigen Drücken abhängen. Die Drücke ihrerseits sind eine Funktion der Grenztemperaturen, denen die zu transportierenden Fluida (Butan, Propan usw.) unterworfen sind. Infolgedessen müssen in jedem vorkommenden Falle die wesentlichen Dimensionen des Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit von den vorstehenden Faktoren bestimmt werden.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Wasserfahrzeug zum Transport von bei Normaltemperatur (-1O⁰C und darüber) verflüssigten Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Propan und Butan, mit Hilfe von die Fahrzeuglängsfestigkeit erhöhenden, horizontalen Druckbehältern aus dickem Blech, die das verflüssigte Gas unter Druck enthalten und mit dem Hinterschiff die für die Fahrzeuglängsfestigkeit ausschlaggebende Hauptkonstruktion bilden und sich praktisch über die gesamte Schiffslänge erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß, wie bereits bei Flüssiggastankern vorgeschlagen, die Behälter (1, 2) in einem Schiffskörper (C) angeordnet sind und der Raum zwischen den Flüssiggasbehältern (1, 2) und der Schiffskörper-Außenhaut (3) zur Aufnahme eines unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffs eingerichtet ist, während in diesem Fall der Schiffskörper (C und E) in seinem mittleren und vorderen Teil mit dem hinteren Teil fest verbunden, nach dem Längskantenprinzip gebaut, durch elastisch verformbare Zwischenstücke (23, 11) mit den Behältern (1, 2) verbunden und aus dünnem, nicht zur Längsfestigkeit beitragendem Material hergestellt ist.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (1, 2) durch mit Radialsteifen versehene, nachgiebige Querschotten (6), die eine entweder durch Temperatur- oder Druckänderungen bewirkte Ausdehnung der Behälter (1, 2) nur in Längsrichtung gestatten, mit dem Schiffskörper (C) verbunden sind.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wellig geformte Längsschotten (11) das vordere Behälterende mit dem vorderen Kollisionsschott verbinden.

4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter in Abhängigkeit von dem Druck des in ihnen zu transportierenden Gases verschiedene Durchmesser, aber gleiche Wandstärke aufweisen.

5. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in bei Flüssiggastankern bekannter Weise eine verformbare Verbindung zwischen den Behälterdomen (7) und den Decks (4) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 634 885;
französische Patentschrift Nr. 1 114 057;
Zeitschrift »The Motorship«, 1955, S. 300 bis 301;
Zeitschrift »Hansa«, 56, S. 140 bis 143.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 059 310.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

009 680/48 12.