DE1182258B - Behaelter zur Aufnahme tiefsiedender verfluessigter Gase - Google Patents

Behaelter zur Aufnahme tiefsiedender verfluessigter Gase

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DE1182258B
DE1182258B DEC27269A DEC0027269A DE1182258B DE 1182258 B DE1182258 B DE 1182258B DE C27269 A DEC27269 A DE C27269A DE C0027269 A DEC0027269 A DE C0027269A DE 1182258 B DE1182258 B DE 1182258B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: F 25 j
Deutsche Kl.: 17g-4
Nummer: 1182258
Aktenzeichen: C 272691 a/17 g
Anmeldetag: 18. Juni 1962
Auslegetag: 26. November 1964
Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufnahme tiefsiedender verflüssigter Gase mit einem Boden und Wandungen aus lasttragendem, thermisch isolierendem Material, welche auf ihrer Innenseite mit Blechen ausgekleidet sind, die zur Aufnahme von Wärmedehnungen mit Auswellungen versehen sind.
Bei der Lagerung tiefsiedender verflüssigter Gase in großen Metallbehäkern entstehen Schwierigkeiten infolge der Spannungen, welche in den Behälterwand düngen bei der Zusammenziehung und Ausdehnung des Metalls entstehen, wenn diese Wandungen starr befestigt sind. Dies gilt insbesondere für die sogenannten »Membranbehälter«, deren Wandungen und Boden aus dünnem Metall bestehen und sich auf einer thermisch isolierenden Schicht abstützen, wobei diese Schicht das Gewicht des Behälterinhalts trägt und die Metallwandungen und der Boden lediglich als Sperre wirken, um die Berührung der Flüssigkeit mit der thermisch isolierenden Schicht zu verhindern. Selbstverständlich müssen bei derartigen Behältern die dünnen Metallwandungen und der Boden mit der tragenden Isolierung verbunden werden, und wenn Flachblech verwendet wird, treten in dem Blech beim Zusammenziehen starke Spannungskräfte auf, die zu einer dauernden Verformung oder sogar zum Zerreißen führen.
Ähnliche Probleme entstehen, wenn dünnes Blech als Sperre benutzt wird, um das Entweichen kalter Gase zu verhindern, wenn in einem Gefäß, das tiefsiedende Flüssigkeiten enthält, ein Riß oder ein Leck auftritt, d. h. wenn ein Behälter aus dünnem Blech dazu benutzt wird, eine äußere Umhüllung um den eigentlichen Behälter zu bilden.
Um das Auftreten starker Spannungen in solchen Fällen zu vermeiden, ist es möglich, ein Blech zu verwenden, das mit Auswölbungen wie z. B. Wellungen, Buckeln oder Falten versehen ist, welche sich bei der Zusammenziehung verformen, aber bei der nachfolgenden Ausdehnung zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren.
Es ist bereits ein Vorratsbehälter mit einem inneren Tank beschrieben worden, der von einer thermischen Isolierung getragen wird, mit der die beiden äußeren Halbschalen ausgekleidet sind. Der innere Tank ist jedoch so stabil gebaut, daß er seine Form auch ohne äußere Hilfsmittel beibehalten würde. Es handelt sich also bei ihm nicht um einen Membranbehälter.
Es ist ferner ein Lagerungsbehälter bekanntgeworden, bei dem eine flexible Membran von einer thermischen Isolierungsschicht getragen wird. Da jedoch die Membran nicht an der Isolation befestigt ist, Behälter zur Aufnahme tiefsiedender
verflüssigter Gase
Anmelder:
Conch International Methane Limited,
Nassau, Bahamas (Großbritannien)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Etienne Maurice Schlumberger, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 20. Juni 1961 (22194)
stellt diese bekannte Ausführungsform kein brauchbares Lagerungssystem zur Aufnahme tiefsiedender verflüssigter Gase dar. Es besteht vielmehr im Leerstand die Gefahr des Zusammenfaliens der Membran, und es treten beider ersten Einführung von verflüssigten Gasen erhebliche Wännespannungen auf, weil zunächst eine Zusammenziehung nur an der Bodenfläche des Tanks erfolgt, während die anliegenden Teile wesentlich geringeren thermischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die aber so ungleichmäßig sein können, daß dies eine Zerstörung des Tanks zur Folge haben kann.
Dieser Nachteil wird dadurch vermieden, daß die Bleche mit ihren ebenen Rändern auf kleinen, am thermisch isolierenden Material angebrachten Metallteilen in den Ecken zwischen Boden und Wandung oder, falls mehr als eine Wandung vorhanden ist, in den Ecken zwischen den Wandungen befestigt sind, wobei zwischen den Metallteilen in den Rändern der Bleche Schlitze angebracht sind und entlang jeder Ecke zwischen dem Boden und der Wandung oder, falls mehr als eine Wandung vorhanden ist, zwischen den Wandungen je ein rinnenfönniger Metallstreifen dicht mit den Rändern der Bleche verbunden ist, sowie in jeder Ecke, in der sich die Metallstreifen treffen, je ein Blechteil zur dichten Verbindung der Enden der Metallstreifen angeordnet ist.
Die rinnenförmigen Streifen werden mit Wellungen über ihre Breite versehen, um eine Zusammenziehung und Ausdehnung zu ermöglichen. Diese
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Wellungen sollen sich nicht über die ganze Breite der Streifen erstrecken, sondern kurz vor den Längskanten der Streifen aufhören, so daß an den Streifen durchgehende, ebene Ränder entstehen, mit denen sie an die ebenen Ränder der Bleche, welche die Wandungen und den Boden bedecken, angeschweißt werden können. Die Decke des Behälters und die Mittel zum Füllen und Entleeren können in jeder gebräuchlichen Form hergestellt werden; vorzugsweise
Metallteilen 2 durch Verschweißen oder durch andere Mittel, z. B. Verschrauben, verbunden.
Auf diese Weise werden die Wandungen und der Boden aus dem Blech 3 an den Kanten mit der thermischen Isolierung verbunden. Besteht die thermische Isolierung aus einem weichen Material, das die auftrtenden Belastungen nicht aufnehmen kann, dann können Blöcke aus einem harten, thermisch isolierenden Material eingebaut werden, welche die Last
wird der Behälter jedoch mit einer festen Metall- io aufnehmen.
decke und einem Stutzen in der Decke, durch den F i g. 2 zeigt den Querschnitt einer fertiggestellten
die Leitungen zum Füllen und Entleeren führen, versehen.
Welches Metall verwendet wird, hängt von der
Kante. In ihr haben die Bezugsziffern 1, 2, 3 und 4 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Wenn die beiden Wandungen bzw. Wandung und Boden aus dem Temperatur ab, der der Behälter ausgesetzt ist. Zur »5 Blech 3 an ihrem Platz angebracht sind, wird ein Lagerung von verflüssigtem Erdgas, Stickstoff oder rinnenförmiger Metallstreifen 6 z. B. durch VerHelium bei etwa Atmosphärendruck sind nichtrostender Stahl und Aluminiumlegierungen besonders ge-
schweißen mit den Enden der drei rinnenförmigen Streifen 6, eingefügt, wodurch ein flüssigkeitsdichter Behälter gebildet wird.
Nachdem der rinnenförmige Streifen 6 an seinem Platz angebracht ist, können gegebenenfalls die quer verlaufenden Auswölbungen 7 durch einen Arbeitsgang zur Ausformung eingebauter Teile, etwa durch Vakuumverformung unter Erhitzung bis in das
schweißen mit den ebenen Rändern 4 der Bleche 3 knapp innerhalb der Enden der Schlitze verbunden. eignet. Dieser rinnenförmige Streifen 6 hat in seiner Quer-
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel 20 richtung Auswölbungen 7, welche dem Streifen 6 die näher erläutert. erforderliche Elastizität in Längsrichtung geben.
In F i g. 1 ist eine aus einem thermisch isolieren- F i g. 3 zeigt die Metallseite einer fertiggestellten
den Material 1, z. B. aus Balsaholzbrettern mit Sperr- Ecke zwischen zwei Wänden und dem Boden. Die holzauflage hergestellte lasttragende Wandung bzw. Bezugsziffern 3, 4, 6 und 7 haben die gleiche Bedeuein lasttragender Boden gezeigt. Diese Wandung bzw. 25 tung wie in Fig. 1 und 2. Um die Ecke zu vervollder Boden ist ein Teil einer prismatischen Anord- ständigen, ist ein Blechteil 8, z. B. durch Vernung aus vier Seitenwandungen und einem Boden.
An dieser Wandung oder diesem Boden sind nahe
der Kante, an der eine andere Wandung darauftrifft,
eine Reihe kleiner Metallteile 2 angebracht, die mit 30
der Wandung oder dem Boden z. B. durch Schrauben
oder Nägel verbunden sind.
Diese Metallteile 2 sind klein genug, daß die Zusammenziehung und Ausdehnung, denen sie beim
Gebrauch des Membranbehälters unterliegen, nicht 35 Blech 3 ausgedehnt werden. Diese Ausdehnung der ausreicht, sie zu verformen. Ein gewisses Spiel in der Auswölbungen 7 ist jedoch nicht notwendig, denn Verbindung mit der Wandung oder dem Boden ist nach dem Verschweißen des rinnenförmigen Teils zulässig, z. B. indem Schrauben durch Schlitzlöcher mit dem flachen Rand des Bleches 3 wird die in dem Metallteil eingeschraubt werden, damit die Schweißnaht bei Abkühlung des Metalls zur tiefen Teile 2 sich bei Zusammenziehung und Ausdehnung 40 Gebrauchstemperatur über ihre Elastizitätsgrenze gegeringfügig bewegen können. Die Teile 2 können streckt und damit bleibend verlängert. Erreicht die Streifen oder rechteckige Stücke sein. Ihre Form ist
nicht wesentliche, aber sie sollten vorzugsweise aus
dem gleichen Metall hergestellt sein wie das Blech,
das sie zu tragen haben.
Das Blech 3 ist mit Auswölbungen versehen, welche in der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform die Form von Eindrückungen oder Bukkeln haben. Dieses Blech besitzt einen schmalen Rand 4, der nicht mit Auswölbungen versehen ist.
Der Ausdruck »Eindrückung« bedeutet eine kleine Höhlung in dem Blech, deren Tiefe wesentlich größer als die Dicke des Bleches ist, wodurch entsprechende Buckel auf der anderen Seite des Bleches entstehen.
Temperatur wieder normale Werte, wird die Schweißnaht zusammengedrückt und nimmt eine wellige Form an.
Zur Erzielung guter Ergebnisse soll die Länge der kleinen Metallteile 2 etwa gleich dem Abstand zwischen zwei Auswölbungen 7 auf dem rinnenförmigen Streifen 6 ein. Bei einem 0,25 mm dicken, mit Eindrückungen versehenen Blech würde der Radius des rinnenförmigen Streifens 6 etwa 15 cm, der Radius der Auswölbungen 7 darin etwa 25 mm und der Abstand zwischen zwei Auswölbungen 7 etwa 10 cm betragen.
Obwohl sich die Beschreibung insbesondere auf
Der Ausdruck »Eindrückung« bezeichnet auch diese 55 prismatische Behälter bezieht, so ist zu erwähnen, Buckel. Selbstverständlich kann statt des mit »Ein- daß die Erfindung ebenso auf zylindrische Behälter drückungen« versehenen Bleches auch ein Blech ver- angewendet werden kann. In diesem Fall finden die wendet werden, das Auswölbungen anderer Art auf- Methoden zur Befestigung des Bleches und zum Verweist, z. B. Wellblech oder getäfeltes Blech. schluß der Kanten auf die durchlaufende Kante um Der Rand 4 ist an mehreren Stellen mit Schlitzen 5 60 den Rand des Bodens Anwendung, in der dieser mit versehen, wobei diese Stellen den Zwischenräumen der zylindrischen Wandung des Behälters zusammenzwischen den Metallteilen 2 entsprechen. Es ist trifft.
wesentlich, daß der Rand 4 in dieser Form einge- Die thermische Isolierung kann aus jedem Maschlitzt wird, um eine Zusammenziehung und Aus- terial, etwa aus Balsaholz, Quippo-Holz, Kork gedehnung des Randes 4 des Bleches 3 zuzulassen. Vor- 65 schäumtem Kunststoff, Glas, Asbest, Jutefasern, zugsweise enden die Schlitze in kreisförmigen Aus- Steinwolle oder Schaumgips bestehen. Wenn das schnitten 9, um eine Häufung von Spannungskräften thermisch isolierende Material belastbar ist, etwa bei zu vermeiden. Der Rand des Bleches 3 wird mit den Balsaholz, Quippo-Holz und Korkplatten, kann es
direkt als Auflage für die Bleche 3 benutzt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, es mit einem stärkeren Material, etwa mit Sperrholz, zu verkleiden; auf diesem Belag werden dann die Bleche 3 abgestützt. Wird hauptsächlich loses Material zur thermischen Isolierung verwendet, muß eine lasttragende Oberfläche aus einem starken Material, etwa aus Sperrholz, hergestellt werden.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Behälter zur Aufnahme tief siedender verflüssigter Gase mit einem Boden und Wandungen aus lasttragendem, thermisch isolierendem Material, welche auf ihrer Innenseite mit Blechen ausgekleidet sind, die zur Aufnahme von Wärmedehnungen mit Auswölbungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (3) mit ihren ebenen Rändern (4) auf kleinen, am thermisch isolierenden Material (1) angebrachten Metallteilen (2) in den Ecken zwischen Boden und Wandung oder, falls mehr als eine Wandung vorhanden ist, in den Ecken zwischen den Wandungen befestigt sind, wobei zwischen den Metallteilen (2) in den Rändern (4) der Bleche (3) Schlitze (5) angebracht sind und entlang jeder Ecke zwischen dem Boden und der Wandung oder, falls mehr als eine Wandung vorhanden ist, zwischen den Wandungen je ein rinnenförmiger Metallstreifen (6) dicht mit den Rändern (4) der Bleche (3) verbunden ist, sowie in jeder Ecke, in der sich die Metallstreifen (6) treffen, je ein Blechteil (8) zur dichten Verbindung der Enden der Metallstreifen (6) angeordnet ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbungen die Form von Eindrückungen oder Buckeln haben.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbungen die Form von Wellen haben.
4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (5) in kreisförmigen Ausschnitten (9) enden.
5. Behälter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen (6) mit Auswölbungen (7) versehen sind, die im rechten Winkel zu ihrer Längsachse angeordnet sind.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbungen (7) kurz vor den Längskanten der Metallstreifen (6) enden.
7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile (2) aus nichtrostendem Stahl oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1266486;
USA.-Patentschrift Nr. 2 393 964.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 729/90 11.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEC27269A 1961-06-20 1962-06-18 Behaelter zur Aufnahme tiefsiedender verfluessigter Gase Pending DE1182258B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB22194/61A GB924804A (en) 1961-06-20 1961-06-20 Membrane tanks

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DE1182258B true DE1182258B (de) 1964-11-26

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DEC27269A Pending DE1182258B (de) 1961-06-20 1962-06-18 Behaelter zur Aufnahme tiefsiedender verfluessigter Gase

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