DE1126272B - Lagerung von Behaeltern fuer tiefgekuehlte verfluessigte Kohlenwasserstoffe in einem Schiff - Google Patents

Description

Die verflüssigten Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan, müssen auf sehr niedrigen Temperaturen, bei Methan etwa -161⁰C gehalten werden, damit ihr Dampfdruck durch den Atmosphärendruck ausgeglichen wird. Bei diesen Temperaturen verliert der gewöhnliche Stahl alle mechanischen Festigkeiten. Demgemäß müssen Transportbehälter für derartige Flüssigkeiten aus einem die niedrigen Temperaturen ohne Schaden vertragenden Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Das kleinste Loch in diesen Behältern, durch das der zu transportierende Stoff mit dem aus gewöhnlichem Stahl bestehenden Schiffskörper in Berührung kommen könnte, kann jedoch dessen Zerstörung, ein Leck oder den Verlust des Schiffes zur Folge haben.

Deshalb ist es wichtig, daß die im allgemeinen parallelepipedförmigen Behälter, die, soweit möglich, in Form des Schiffsrumpfes gebaut sind, so in das Schiff eingebaut werden, daß hierdurch keine übermäßigen inneren Spannungen im Behältermaterial auftreten können.

Weiterhin weisen die Behälter notwendigerweise eine thermische Dichtungswand auf, die entweder im Innern oder außerhalb des starren Behälters angebracht ist. Wird die Isolierschicht im Innern angebracht, ist sie ihrerseits an ihrer Innenseite mit einem dünnen, flüssigkeitsundurchlässigen Spezialmetallüberzug versehen, so daß thermische Zusammenziehungen keinen Einfluß auf den aus gewöhnlichem Stahl bestehenden äußeren Behälter haben.

Wird die Isolierschicht dagegen am Behälteräußeren angebracht, so muß der starre Behälter aus einem Spezialmetall hergestellt sein, da er mit den auf niedrigen Temperaturen gehaltenen Kohlenwasserstoffen unmittelbar in Verbindung steht und eine wesentliche thermische Verformung erfährt, wodurch eine starre Befestigung des Behälters am Schiffskörper unmöglich wird.

Darüber hinaus werden die Längs- und Querwandungen der Behälter durch die Schiffsbewegungen, nämlich das Rollen und Stampfen des Schiffs, erheblich beansprucht, so daß sie aus diesem Grund verstärkt und fest im Innern des Schiffskörpers verankert werden müssen. Diese Beanspruchungen gehen auf eine Schwerkraftskomponente zurück, die im Fall einer Schiffsneigung und besonders bei Seegang entsteht und bei schlechtem Wetter Trägheitsbeschleunigungen in der Größenordnung der Schwerkraftsbeschleunigung hervorruft.

Sollte schließlich das Schiff sogar auf Grund laufen, so können diese beträchtlichen Beanspruchungen auf die Behälterböden übertragen werden, was auf alle Lagerung von Behältern für tiefgekühlte

verflüssigte Kohlenwasserstoffe

in einem Schiff

Anmelder:

Rene Leroux und Societe Anonyme

des Anciens Chantiers Dubigeon,

Nantes - Chantenay, Loire-Atiantique

(Frankreich)

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

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

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 2. Juni 1959 (Nr. 796 350)

Rene Leroux, Nantes-Chantenay, Loire-Atlantique

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Fälle vermieden werden muß. Daraus erwächst die Notwendigkeit, die Behälter am Schiffsboden und an den Seitenwandungen einerseits unter Berücksichtigung der thermischen Verformungen und andererseits zwecks Übertragung der in der Größenordnung des Gewichts der mit Flüssigkeit gefüllten Behälter liegenden Beanspruchungen zu befestigen, ohne dabei übermäßige Spannungen hervorzurufen.

Außerdem ist es wichtig, für die Befestigung des Behälters am Schiffsrumpf keine nicht oder nur ungenügend stoßgedämpfte, elastische Einrichtung zu verwenden, da eine solche Anordnung Vibrationen hervorrufen könnte, die, infolge der gleichzeitigen Schiffsbewegungen vergrößert, ihrerseits gefährliche Spannungen verursachen können. Zudem ist es notwendig, daß der Zustand der Behälterinnenwand jederzeit überprüft werden kann.

Die Erfindung besteht darin, die Behälter auf den Spanten des Schiffsbodens abzusetzen und sie mittels von einer automatischen ölkompressoranlage mit

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Druck versehenen Hebeböcken gegen die Verstei- und 3) und in lotrechter Richtung wirken, und andere,

fungen der Seitenverstärkungen und auf die Ver- die seitlich angebracht sind (6; Fig. 4, 5 und 7) und

steifungen der Querschotte am Ende jedes Schiffs- in waagerechter Richtung wirken,

raums zu stützen. Weiterhin ist es vorgesehen, die Zwischen den am Schiffsboden angebrachten Hebe-

von thermischen Kontraktionen herrührenden Ver- 5 bocken und den Behältern sind Gleitschienen 7 und 8

Schiebungen durch ein in der Ausdehnungsrichtung (Fig. 2 und 3) vorgesehen, die eine durch thermische

angebrachtes Gleitschienensystem aufzufangen, das Zusammenziehung verursachte horizontale Verschie-

unter anderem auch durch ein Kugel- oder Rollen- bung der an der Innenwand 3 des Behälters 1 befind-

lager ersetzt werden kann. liehen Eichenholzklötze 9 gegenüber dem zugehörigen

Demgemäß weist die Erfindung folgende Merk- io Hebebock gestatten. Da im nahe dem Schwerpunkt

male auf: des Behälterbodens liegenden Verformungszentrum

1. ein Spezial-Transportschiff, bei dem die ein- 10 (Fig. 1 und 6) derartige Gleitschienen offensichtzelnen Behälter auf besonders widerstandsfähige lieh unnötig sind, sind sie nur außerhalb des Zen-Teile, wie Versteifungen und Spanten, gelagert trums vorgesehen und so angeordnet, daß die Besind, unter Beibehaltung des Prinzips der Seiten- 15 wegung auf einer vom Ausdehnungszentrum wegbettungen und Querschotte, führenden Linie verläuft.

2. ein in das Schiff eingebautes Hebebocksystem, Diese Gleitschienen können gewünschtenfalls auch das die Behälter in lotrechter sowie in Längs- durch Rollen- oder Kugellager ersetzt werden.

und Querrichtung hält, wobei die Hebeböcke so Es sei darauf hingewiesen, daß sich die auf den

angeordnet sind, daß sie in ihrer Gesamtheit ein 20 seitlichen Hebeböcken ruhenden Holzklötze 9 (Fig. 4)

aperiodisch schwingendes, weitgehend stoßge- bei einer thermischen Ausdehnung ebenfalls etwas

dämpftes System bilden, gegenüber diesen Böcken verschieben, doch wird

3. eine gegebenenfalls Rollen aufweisende Gleit- diese Bewegung durch Reibung einer am Holzstück 9 schienenanlage zum Ausgleich thermischer Ver- vorgesehenen Messingplatte 11 (Fig. 4) gegen die formungen. 25 Oberfläche des Stahlkolbens 37 des Hebebocks aus-

Genauer gesagt besteht die Erfindung in einer geglichen, da die übertragene Belastung im Augen-Lagerung von Behältern für tiefgekühlte verflüssigte blick des Einfüllens der kalten Flüssigkeit verhältnis-Kohlenwasserstoffe in einem Schiff, um Ausdehnungs- mäßig schwach ist, zumal das Schiff zu diesem oder Schrumpfspannungen in den Behältern und die Zeitpunkt in ruhigem Wasser liegt. Diese Hebeböcke

Übertragung dieser Spannungen auf die Schiffs- 30 sind ihrerseits entsprechend einem nachfolgend be-

konstruktion zu vermeiden, die dadurch gekennzeich- schriebenen Konstruktionsplan im Gerippe des Schiffs

net ist, daß die Behälter an mehreren Stellen der befestigt.

Boden- undSeitenwandungen gleichzeitig in der Ebene Aus Fig. 1 und 6 ist ersichtlich, daß die am Boden

der Wandung in an sieh bekannter Weise gleitend vorgesehenen Hebeböcke 5 jeweils hintereinander

oder rollend geführt und senkrecht zu dieser Ebene 35 zwischen den am Boden des Schiffs drei Doppel-

durch hydraulisch betätigte Kolben gestützt werden. systeme bildenden Längsverstrebungen 12 und 13 an-

Die Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf geordnet sind und in unmittelbarer Nähe eines von

die Figuren beschrieben, die nur erläuternden und einem Querstück 16 aufgenommenen Bodenspants 15

nicht einschränkenden Charakter besitzen sollen. (Fig. 6) auf einem Zwischenstück 14 (Fig. 2 und 3)

Es zeigt 40 aufliegen. Ersichtlicherweise ist diese Verbindung der

Fig. 1 einen Schnitt durch den Mittelspant eines Hebeböcke mit dem Schiff besonders starr, so daß die

Schiffs mit den Merkmalen der Erfindung, Böcke erhebliche Belastungen aushalten können. Es

Fig. 2 und 3 zwei aufeinander senkrechte Schnitte sei noch darauf hingewiesen, daß die Bodenspanten

durch einen im Schiffsboden angeordneten Hebebock, so hoch sind, daß man unter dem Behälter hindurch-

Fig. 4 einen Schnitt in einer zur Schiffsachse senk- 45 gehen und so seinen Zustand als auch das Arbeiten

rechten Ebene durch einen seitlichen Hebebock, der Hebeböcke überwachen kann.

Fig. 5 einen Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Die seitlichen Hebeböcke 6 (Fig. 1 und 6) sind in

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab, in der Seitenbettung 18 vorgesehenen und gegen diese

Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Teil des Schiffes und wasserdicht abgeschlossenen Seitenaussparungen 17

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Teil eines Quer- 5° verankert und stützen sich mittels eines Holzklotzes

schotts des Schiffs. 19 gegen die eine Platte 20 und eine Querstütze 21

Fig. 1 stellt einen Schnitt durch den Hauptspant aufweisende Außenwand der Seitenversteifung 16

eines Schiffs dar, das einen Behälter 1 mit flüssigem (Fig. 4).

Methan enthält. Im dargestellten Fall ist die Wärme- Diese seitlichen Hebeböcke 6 (Fig. 1 und 6) be-

isolierschicht 2 außerhalb des eigentlichen Behälters 3 55 finden sich in mehreren gruppenweise übereinander

angebracht und mit einem dünnen äußeren Metall- angebrachten lotrechten Aussparungen 17, wobei

überzug 4 versehen. neben jeder Aussparungsgruppe ein gegen die Seiten-

Der Behälter soll mit bekannten, in den Zeichnun- bettung wasserdicht abgeschlossener begehbarer

gen nicht dargestellten Verstärkungen versehen sein, Schacht 22 vorgesehen ist. Diese Schächte 22 sind

um sowohl am Schiffsboden als auch an den Seiten- 6c gegen die Aussparungen 17 für die Hebeböcke mit

wandungen jeweils an mehreren Punkten abgestützt Öffnungen 23 versehen, die eine Überwachung der

werden zu können. An diesen Stellen sind auf dem Hebeböcke gestatten, und weisen zum Schiffsraum

starren Behälter Holzklötze in Stärke der Isolier- hin, in dem sich der Behälter befindet, öffnungen 24

schicht angebracht, mit deren Hilfe sich der Behälter auf, durch die die Behälterseitenwand überprüft wer-

auf den Kolben der einzelnen Hebeböcke abstützen 65 den kann. Sie erstrecken sich bis zum Schiffsboden

kann. Die Hebeböcke sind in den Fig. 2 bis 5 dar- und ermöglichen den Zutritt zum unteren Schiffsraum

gestellt. Es gibt zwei verschiedene Arten, nämlich 25, wodurch der Behälterboden und die Bodenhebe-

solche, die am Schiffsboden angebracht sind (5; Fig. 2 bocke (Fig. 1) besichtigt werden können.

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Es sei darauf hingewiesen, daß die Seitenhebe- vorgesehener Anschlag 46 begrenzt die Kolbenböcke über ihren zugehörigen Schacht entfernt wer- bewegung.

den können, wobei nur der Holzklotz 19 abgehoben Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wer-

zu werden braucht und alle Einzelteile durch den den die Hebeböcke durch die Öldruckanlage unter

Schacht entfernt werden können (Fig. 4). 5 Druck gesetzt, wobei sich die Kolben der Bodenhebe-

Die Entfernung der Bodenhebeböcke bereitet eben- bocke etwa 10 cm heben und die Behälter stützen,

falls keinerlei Schwierigkeiten, da sie nach Zurück- Die seitlichen Hebeböcke wirken ebenfalls auf die

ziehen der Kolben in den Zylinder waagerecht ver- Behälter ein und halten sie mit geringerem Druck,

schoben werden können. Sodann wird die sich auf tiefer Temperatur befind-

Die in den Querschotten 26 gelagerten Hebeböcke io liehe Flüssigkeit eingelassen, wobei die verschiedenen, sind in gleicher Weise zwischen den genau wie die an den Behälterboden und an den Seiten vorgesehe-Längsschotte des Schiffsbodens paarweise angeord- nen Gleitsysteme zwischen den Hebebockkolben und neten Schottenabstützungen 27 eingefügt. Diese Ab- den Behältern eine spannungslose Kontraktion gestützungen müssen sehr widerstandsfähig sein, um statten.

dem auf sie von den in Längsrichtung wirkenden 15 Wenn das Schiff Fahrt macht und Roll- und Hebeböcken ausgeübten Druck standzuhalten, und Stampfbewegungen auftreten, werden einige Hebesind mit den Längsschotten des Schiffsbodens und mit bocke zusammengedrückt. Hierbei schließt sich jeden Deckslängsversteifungen durch Knotenbleche 28 doch das Einwegventil dieser Böcke und der beverbunden (Fig. 7). treffende Behälter wird durch das komprimierte

Da die Querschotte wasserdicht sind, müssen auch 20 Fluidum fest in seiner Lage gehalten. Bei zu starkem die Aussparungen 29 für die Hebeböcke wasserdicht Rollen kann es passieren, daß der Druck in den seitsein, welche den sich neben den Querschotten befind- liehen Hebeböcken und in einigen der seitlichen liehen Behälter halten. Dagegen werden die seitlich Bodenhebeböcke zeitweilig einen solchen Wert anneben den Abstützungen 27 angebrachten Hebeböcke nimmt, daß sich ihre Sicherheitsventile öffnen. Auf 31 zum Stützen der Behälter einfach oberhalb der 25 diese Weise werden die auf die Behälterwand wirken-Aussparungen vorgesehen und entgegengesetzt zu den den Belastungen auf ganz bestimmte Weise begrenzt, vorgenannten Hebeböcken ausgerichtet. Die Über- Andererseits gestattet das Nachgeben der Kolben wachung dieser Hebeböcke bietet keine Schwierig- dieser Hebeböcke ein leichtes Neigen der Behälter, keiten, da es in diesem Fall genügt, an dem betreffen- dem die auf der gegenüberliegenden Schiffsseite beden Querschott eine Leiter 32 anzubringen (Fig. 7). 30 findlichen Kolben folgen. Sobald die Belastungen

Zur Besichtigung der Hebeböcke 30 muß ein nicht mehr übermäßig groß sind, schließen sich die

weiterer begehbarer Schacht 33 vorgesehen werden Sicherheitsventile wieder, und der geneigte Behälter

(Fig. 6), der den Zugang zum Schiffsboden gestattet wird durch die an beiden Schiffsseiten vorgesehenen

und ebenso wie das zugehörige Querschott wasser- Hebeböcke in seiner neuen Lage gehalten. Erst wenn

dicht ist. Dieser Schacht ist mit auf die Aussparungen 35 die Belastungen diesen Betrag in entgegengesetzter

29 sowie auf die Seitenwand des neben dem Quer- Richtung überschreiten, geben die Hebeböcke an der

schott befindlichen Behälters hin gerichteten Öffnun- gegenüberliegenden Seite nach, und der Behälter

gen 34 und 35 versehen. kann sich in entgegengesetztem Sinn verlagern. Auf

Erfindungsgemäß werden also die Behälter durch diese Weise ist jede Bewegung des Behälters der voram Schiffsboden, in den Seitenbettungen und an den 40 ausgegangenen Bewegung entgegengesetzt, während Querschotten gelagerte Hebeböcke gehalten, und er dazwischen für einen verhältnismäßig langen Zeitzwar werden je nach ihrer Verwendungsart zwei ver- raum stilliegt. Hierdurch wird jede Resonanz oder schiedene Arten von Hebeböcken benutzt. Die am gefährliche Vibration vermieden. Durch Begrenzung Schiffsboden vorgesehenen Hebeböcke sind stärker der Bewegungsfreiheit der Kolben in den seitlichen als die seitlichen Hebeböcke (Fig. 2 und 3) und 45 Zylindern auf etwa 4 cm wird die Behälterbewegung weisen eine Bodenplatte 36 sowie einen in einer Stopf- im übrigen auf einem geringen Wert gehalten,
büchse 38 eingeschlossenen Kolben 37 auf. Das er- Demgegenüber weisen die Bodenkolben ein Spiel forderliche Öl wird von einer nicht dargestellten auto- von etwa 10 cm auf. Wirkt jedoch ein heftiger Stoß matischen Öldruckanlage mit Ausgleichsbehältern, die auf den Schiffsboden, beispielsweise wenn das Schiff den Druck auf einem vorgegebenen Wert hält, ge- 50 auf Grund läuft, so steigt der Druck in den Bodenliefert, und gelangt über eine mit einem Rückschlag- hebeböcken so stark an, daß das Sicherheitsventil in ventil 41 versehene Leitung 39 in ein Ventilgehäuse Tätigkeit tritt. Auf diese Weise wird die Stoßwirkung 40, das mit einem auf einen höheren Druck als der nicht auf die Behälter übertragen, sondern der Kolben Arbeitsdruck des Rückschlagventils eingestellten tritt in den Zylinder ein.

Sicherheitsventil 42 versehen ist. Das durch das 55 Überschreitet die durch den Stoß hervorgerufene

Ventil entwichene öl kehrt über die öffnung 43 zur Kolbenbewegung 10 cm, so ist der Behälter noch

Druckanlage zurück. durch das sich unter der Druckbelastung zusammen-

Oberhalb der Stopfbüchse befinden sich die Gleit- drückende Kunststoffmaterial 44 geschützt,
schienen 7 und 8, welche über eine beispielsweise aus Gewünschtenfalls können die Druckgefäße beHartgummi oder einem ähnlichen Material bestehende 60 stimmter Boden- und Seitenhebeböcke untereinander Kunststoffplatte 44 auf den in der Isoliermasse ein- verbunden werden, wodurch eine bessere Belastungsgebetteten Holzklotz 9 wirken. verteilung am Boden und an den Wänden der Flüssig-

Die seitlichen und die an den Querschotten an- keitsbehälter gewährleistet wird. Zu diesem Zweck ist

gebrachten Hebeböcke (Fig. 4 und 5) sind ähnlich jeder Hebebock mit einer öffnung 48 versehen, an

zusammengesetzt und weisen eine zwecks Verhinde- 65 die ein einen geringen Durchmesser aufweisendes

rung einer zufälligen Berührung der Behälterwände Leitungssystem 49 angeschlossen werden kann, das

mit der Stopfbüchse auf dem Flansch aufsitzende einen Druckausgleich zwischen mehreren Hebeböcken

elastische Platte 45 auf. Ein in einer Aussparung 47 gestattet. So können beispielsweise bei der in der

Figur dargestellten Ausführungsform jeweils die drei auf demselben Spant angeordneten Hebeböcke oder alle in gleicher Höhe an einer Schiflsseitenwand oder einer Querversteifung angebrachten Hebeböcke untereinander verbunden werden. Daraus ergibt sich eine bessere Belastungsverteilung, eine ruhigere Behälterbewegung im Innern des Schiffes und gleichzeitig eine Dämpfung dieser Bewegung infolge des geringen Durchmessers der Verbindungsleitungen.

Behälter mit einer im Innern angebrachten Isolierschicht werden ähnlich eingebaut. In diesem Fall sind keine Gleitschienen und Holzklötze erforderlich.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lagerung von Behältern für tiefgekühlte verflüssigte Kohlenwasserstoffe in einem Schiff, um Ausdehnungs- oder Schrumpfspannungen in den Behältern und die Übertragung dieser Spannungen auf die Schiffskonstruktion zu vermeiden, da- durch gekennzeichnet, daß die Behälter (1) an mehreren Stellen der Boden- und Seitenwandungen (4) gleichzeitig in der Ebene der Wandung in an sich bekannter Weise gleitend oder rollend geführt und senkrecht zu dieser Ebene durch hydraulisch betätigte Kolben (37) gestützt werden.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (37) und deren Zylinder (36), d. h. die Stützorgane, an den Schnittpunkten von Doppellängsverstrebungen (12,13) und Querversteifungen (15, 16) des Schiffes lagefest eingebaut sind und daß die mit Innenversteifungen versehene Seitenbettung wasserdichte Aussparungen (17) für den Einbau der hydrauüschen Stützorgane (36, 37) und wasserdichte, begehbare Schächte (22) zur Überwachung der Seiten- und Bodenwände (4) sowie zur Wartung und Reparatur der Stützorgane (36, 37) aufweist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschotte (26) kofferdammähnlich verstärkt sind und in Längsrichtung wirkende Stützorgane (36, 37) tragen, die die vor und hinter dem Querschott befindlichen Behälter (1) halten, und wasserdichte Schächte (33) aufweisen, die eine Überwachung der Behälterquerwände (4) sowie eine Wartung und Reparatur der Stützorgane (36, 37) ermöglichen.

4. Lagerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane (36,37) durch eine automatische Öldruckanlage unter Druck gehalten werden und jedes Stützorgan mit einem Rückschlagventil, einem Sicherheitsventil und einem seine Bewegung begrenzenden Anschlag versehen ist und die Druckbehälter der Hebeböcke gruppenweise über eine eine dämpfende Wirkung ausübende Verbindungsleitung von geringem Durehmesser miteinander verbindbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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