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Schiff zum Transport von Flüssiggasen Die Erfindung bezieht sich auf
ein Schiff zum Transport von Flüssiggasen mittels selbsttragender, lose in die Laderäume
eingebrachter und der Form derselben angepaßter Behälter.
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Der Transport von Flüssiggasen in großen Mengen und über weite Entfernungen
wirft besondere Probleme auf, da das Gas zweckmäßigerweise unter atmosphärischem
Druck in Ladetanks eingebracht und in diesen Behältern auf der notwendigen tiefen
Temperatur gehalten wird. Der relativ niedrige Dampfdruck ist erwünscht, damit man
-von speziellen Behälterformen absehen und die Behälter dem Querschnitt der Laderäume
anpassen kann. Bei diesem Druck sind jedoch die Betriebstemperaturen sehr niedrig.
Dies hat wiederum zur Folge, daß die BehäI-ter beim Füllen eine erhebliche Schrumpfung
erleiden, die bei der Größe der Behälter ein erhebliches Ausmaß annehmen kann. Die
Behälter müssen daher derart angeordnet sein, daß diese Schrumpfung unbehindert
stattfinden kann. Auf der anderen Seite ist es erforderlich, die Behälter an dem
Schiffskörper unter allen Verhältnissen kraftschlüssig abzustützen. Schließlich
muß die Abstützung gegenüber dem Schiffskörper wärineisoliert sein, damit sich der
Schiffskörper nicht auf die tiefen Temperaturen des Flüssiggases abkühlen kann.
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Es sind bereits verschiedene Anordnungen für die Halterung von Flüssiggasbehältern
in Schiffen bekannt. In einem Fall wird jeder Behälter etwa konzentrisch zu einer
seiner beiden Schwerachsen mit Hilfe einer sich entlang dieser Achse erstreckenden
und mit dem Schiffskörper fest verbundenen Tragkonstruktionen unterstützt, so daß
Wärinedehnungen entlang dieser Achse und radial dazu auftreten können. Es ist bei
derartigen Haltevorrichtungen auch bereits bekannt, in der tragfähigen Bodenisolierung
der Laderäume radial zur Halteachse verlaufende Ausnehmungen vorzusehen, in die
entsprechend radial verlaufende Anschlagleisten eingreifen, welche am Boden des
Behälters befestigt sind. Dadurch kann sich der Behälter bei Wärmedehnungen in Längsrichtung
der Anschlagleisten radial zu der zentralen Behälterbefestigung bewegen.
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Es ist ferner bereits ein Schiff zum Transport von Flüssiggasen bekannt,
bei welchem an den einzelnen Behältern Längs- und Querfundamente angebracht sind,
welche in entsprechende Längs- und Ouernuten einer an der Laderauminnenwand angebrac
hten Isolierschicht gleitend eingreifen. Die an der Behälterdecke durch Seile verankerten
Behälter sind unmittelbar auf der Isolierschicht abgestützt. Durch die in Längsrichtung
des Schiffes verlaufenden Längsfundamente sowie die quer dazu verlaufenden Querfundamente
können die Behälter jeweils nur Bewegungen in Richtung der Längserstreckung der
entsprechenden Fundamente ausführen, und die Behälter sind so am Boden festgelegt,
können jedoch temperaturbedingte Ausdehnungen ausführen. Die vorgesehene obere Behälterbefestigung
durch Seile ermöglicht bei diesen bekannten Anordnungen kein einfaches Nachstellen
der Behälterhalterung, und auch die durch die Seile aufgebrachten Haltekräfte sind
nicht auf das Fundament hin gerichtet.
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Es ist schließlich auch bereits ein Schiff dieser Art bekannt, bei
welchem die Behälter mit ihrer ganzen Bodenfläche flach auf der Isolierung des Schiffsinnenraums
aufliegen und durch besondere, in dieser Isolierung angeordnete Isolierblöcke größerer
Festigkeit abgestützt sind. Dabei sind zwischen Schiffsdeck und Behälteroberseite
über wärmeisolierende Zwischenstücke Keile eingeschoben, durch welche der Behälter
entsprechend den Wärmedehnungen des Behälters nachstellbar fest auf die Isolierblöcke
andrückbar ist. Die jeweils gegensinnig in Richtung aufeinander zu verschiebbar
angeordneten Keile erzeugen bei dieser bekannten Lageranordnung keine gerichteten
Haltekräfte beispielsweise nur in Richtung auf die Isolierblöcke oder die zentrale
Behälterführung, sondern je-
weils nur einen senkrecht nach unten gerichteten
Anpreßflächendruck zwischen dem flachen Behälterboden und der gesamten Bodenisolierung
bzw. den darin eingelassenen Isolierblöcken. Dadurch wird die durch Wärmedehnungen
bedingte Verschiebungsbewegung des Behälterbodens gegenüber der Bodenisolierung
bzw. den Isolierblöcken behindert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abstützung für einen Flüssigkeitsbehälter
bei Schiffen der bezeichneten Art durch eine derartige Fundamentgestaltung und eine
derartige Verspannungskeilanordnung zu schaffen, daß der Behälter im wesentlichen
von einem
Zentralfundament getragen wird und die Keilkräfte auf
die Mittellinie des Zentralfundamentes gerichtet sind.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schiff zum Transport von Flüssiggasen
mittels selbsttragender, lose in die Laderäume eingebrachter und der Form derselben
angepaßter Behälter, die mit ihrem Boden auf dem Schiffskörper angebrachten wärmeisolierten
Fundamenten ruhen und über im Bereich ihrer Decke angreifende verstellbar angebrachte
Keile gehalten sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fundamente in an sich
bekannter Weise als in Längsrichtung des Schiffes verlaufende zentrale Längsfundamente
sowie quer dazu verlaufende Querfundamente ausgebildet sind, und die Haltekeile
in wärmeisolierten Schächten vertikal verschiebbar geführt und die Wirkflächen zwischen
den Keilen und den am Behälter angebrachten WiderlageM nach den Schiffsseiten hin
abfallend geneigt sind.
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Die erfindungsgemäße Kombination von in an sich bekannter Weise ausgebildeten
Bodenfundamenten, welche zwei senkrecht aufeinanderstehende Hauptachsen bilden,
so daß der Behälter sich jeweils in Richtung dieser Hauptachsen frei ausdehnen kann,
während seine Lage senkrecht zu diesen Achsen gesichert ist, mit den erfindungsgemäß
vorgeschlagenen gerichteten Keilkräften gewährleistet, daß die durch die Keile hervorgerufenen
Anpreßkräfte nur auf das in der Schiffsmitte angebrachte Zentralfundament wirken
und der Behälter daher nur dort festgehalten ist, während der Behälterboden sich
gegenüber seinen übrigen Abstützungen bei Wärmeausdehnung verschieben kann. Auf
diese Weise wird bei jeder Temperatur des Behälters eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen Behälter und dem Schiffskörper aufrechterhalten. Diese absolut sichere
kraftschlüssige Verbindung kann selbst während des Beladens bzw. während des Löschens
des Schiffes aufrechterhalten werden. Da die Fundamente weiterhin in ebenfalls an
sich bekannter Weise erhaben ausgebildet sind, sind die Behälter von unten zugänglich.
Da ferner die Fundamente in wiederum an sich bekannter Weise am Schiffskörper und
nicht am Behälter selbst angebracht sind, ist auch die Einbringung der Behälter
und deren genaue Lagebestimmung im Laderaum sehr vereinfacht und auch eventuelle
Behälter- bzw. Fundamentreparaturen können sehr einfach durchgeführt werden.
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Die vorgesehene, an sich bekannte Fundamentausbildung bringt außerdem
den Vorteil mit sich, daß ein gegebenenfalls am Behälter vorgesehener und durch
das Hauptdeck ragender Dom im Schnittpunkt der beiden Hauptachsen des Bodenfundaments
angeordnet werden kann, so daß auch bei Temperaturausdehnungen des Behälters der
Dom seine Lage stets beibehält und Dehnungsstücke u. dgl. überflüssig sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 ist ein Querschnitt durch den Schiffskörper im Bereich
der die Gasbehälter aufnehmenden Laderäume; F i g. 2 ist ein horizontaler
Längsschnitt durch einen solchen Laderaum; F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform
für die Ausbildung des Mittelfundaments; F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform
für das Querfundament, während F i g. 5 eine Abwandlung der Ausführungsform
für die Hauptfundamente zeigt; F i g. 6 zeigt die Ausbildung einer im Bereich
des Behälters angreifenden kraftschlüssigen Abstützung; F i g. 7 zeigt eine
Ausführungsform für die auf der Oberseite des Behälters angreifenden Keile; F i
g. 8 ist ein horizontaler Querschnitt durch eine Keilführung, während F i
g. 9 eine Seitenansicht des Keils ist; F i g. 10 zeigt eine weitere
Ausführungsform der Keilführung.
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In F i g. 1 ist mit 1 allgemein der Schiffskörper bezeichnet.
Dieser ist im Bereich der Laderäume so gebaut, daß ein Zweihüllen-Schiff entsteht,
wobei die innere Hülle zu den Laderäumen hin völlig glatt ist. Diese glatten Flächen
werden allseitig mit einer entsprechend starken Isolierung versehen, die den Wärmeaustausch
zwischen Außenluft und dem Ladegut verzögern soll. Der Innenraum des Zweihüllen-Schiffs
kann außerdem zweckmäßigerweise mit einem Inertgas gefüllt sein.
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In diese isolierten Laderäume sind die Behälter 2 eingebracht, deren
Breitenabmessungen der Querschnittsform der Laderäume angepaßt sein kann. Diese
Behälter sind selbsttragend ausgebildet. Jeder Behälter weist zweckmäßigerweise
im Bereich seines hinteren Endes auf der Oberseite einen Dom 3 auf, der durch
das Oberdeck 4 - durch eine Isolierung 5
geschützt - hindurchgeführt
ist. Dieser Dom trägt die erforderlichen Armaturen und weist das Mannloch auf (nicht
dargestellt).
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Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Behälter im Bereich seiner
Mitte durch ein Längsfundament 6 abgestützt, dessen Krone eine druckfeste
Isolierung 7 trägt. Dieses Längsfundament 6 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel
zugleich den Kielträger.
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Die Anordnung der Bodenfundamente ist im einzelnen aus F i
g. 2 ersichtlich. Das Längsfundament 6
ist unter allen Tanks vorgesehen.
Zusätzlich zu diesem Längsfundament 6 sind seitlich im Abstand weitere Längsfundamente
10 vorgesehen, die jedoch lediglich als Auflager für den Tankboden ausgebildet
sind und vorzugsweise nicht durchlaufend wie das mittlere Fundament, sondern in
Einzelstücke aufgeteilt sind und unter den tragenden Hauptverbänden der losen Gastanks
angeordnet sind. Auch diese Seitenfundamente 10 tragen eine druckfeste Isolierung.
Sie erstrecken sich jeweils über zwei bis drei Spantentfernungen mit gleich großem,
gegenseitigem Längsabstand. Vorzugsweise sind diese Seitenfundamente unter dem inneren
Querrahmen der selbsttragenden Gehäusebehälter angeordnet. Statt jeweils einer Reihe
können auch mehrere Reihen von Seitenfundamenten vorgesehen sein.
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Zu den Längsfundamenten kommt noch ein Querfundament 11, dessen
Längsrichtung senkrecht zu der Längsrichtung des Längsfundanients verläuft. Der
Schnittpunkt der Achse 12 des Längsfundaments 6
und der Achse 13 des
Querfundaments 11 liegt auf der senkrechten Achse des Doms 3 des Behälters.
Dieser Schnittpunkt 14 sowie die Längsachse des Domes und damit der Dom selbst behalten
somit ihre Lage bezüglich des Schiffskörpers auch bei größeren Wärmedehnungen des
Behälters unverändert bei, so daß die Herausführung des Domes aus dem Schiffskörper
mit einfachen Mitteln erfolgen kann.
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Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, sind die Hauptfundamente
in besonderer Weise ausgebildet.
Wie schon erwähnt, tragen die Kronen
der Fundamente jeweils eine druckfeste Isolierung7. An der Unterseite des Behälters
ist im Bereich der Hauptfundamente jeweils eine Halterung angeordnet. Diese weist
jeweils zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete Flacheisen 16 auf, die
am Behälter durch entsprechende Verstärkungsbleche 17 abgestützt sind. Mit
diesen Flacheisen greift der Behälter über die druckfeste Isolierung der Hauptfundamente.
Zwecks leichterem Einführen sind die Flacheisen und die Isolierung leicht abgeschrägt.
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Wie aus den F i g. 2 bis 5 ersichtlich, läßt diese Anordnung
Relativbewegungen zwischen dem Fundament und damit dem Schiffskörper 1 und
dem Behälter in Längsrichtung der Fundamente zu. Querbewegungen zu dieser Längserstreckung
werden jedoch durch die seitlichen Flacheisen 16 unterbunden. Damit ist der
Behälter entlang der beiden Hauptachsen 1.2 und 13 in zwei Richtungen festgelegt,
ohne daß die Wärinebewegungen dadurch behindert werden. Die noch auftretende Querschrumpfung
im Bereich der Fundamentbreite ist so gering, daß sie lediglich zu einer festeren
Anpressung der Flacheisen 16 an die Druckisolierung 7 führt.
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In den Beispielen nach F i g. 1 bis 4 ist die Wärmeisolierung
5 auf der glatten Innenfläche des Laderaumbodens angeordnet, und es verbleibt
zwischen dieser Fläche und der Behälterwand ein ausreichender Raum zur Inspektion
des Behälterbodens.
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Man kann jedoch auch unter Beibehaltung der übrigen Grundkonstruktion
die Isolierung 20 unmittelbar an den Behälterboden legen. In diesem Fall läßt sich
das Hauptfundament jeweils in der in F i g. 5 ausgebildeten Weise anordnen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind am Behälterboden versteifte Flacheisen 21 vorgesehen,
die in einen von zwei druckfesten Isolierungen 22 gebildeten Kanal eingreifen. Die
Wirkung bezüglich der Abstützung ist genau die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach F ig. 1 bis 4. Bei dieser alternativen Anordnung besteht nicht mehr
die Möglichkeit, den Behälterboden zu inspizieren. Andererseits ist jedoch die spezifische
Flächenbelastung der Isolierung erheblich geringer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Zur eigentlichen kraftschlüssigen Verankerung der Behälter ist nicht
nur eine Abstützung am Behälterboden, sondern zugleich eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen der Behälteroberseite und dem Schiffskörper erforderlich. Zu diesem Zweck
geht die Erfindung von dem grundsätzlichen Prinzip aus, daß auf der Oberseite der
Behälter symmetrisch zu dessen Längsmittelebene angeordnete stählerne Keile angreifen,
die auf der Backbord- und der Steuerbordseite in regelmäßigen Abständen im Bereich
der Behälter angeordnet sind und sich in senkrechter Richtung verstellen lassen.
Zusätzlich können auch an den Behälterenden derartige Keile angreifen.
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In F i g. 6 ist ein solcher am Behälterende angreifender Keil
dargestellt. Der eigentliche, aus Blechen zusammengeschweißte Keil 25 ist
in einer Isolierung 26 in senkrechter Richtung geführt. Diese Isolierung
schließt an die Isolierung 5 der Innenseite der Laderaumwän& an. Sie
ist im Schiffskörper, und zwar am Hauptdeck 27, befestigt. Eine nicht dargestellte
Verstelleinrichtung greift über eine weitere Isolierung 28
an dem Keil
25 an. Der Behälter 2 weist im Bereich des Keiles ein in Form einer Blechkonstruktion
ausgeführtes Widerlager 29 auf, an dem der Keil 25 angreift. Wie aus
der F i g. 6 ersichtlich, ist die Unterseite des Keils sowie die mit dieser
zusammenwirkende Fläche des Widerlagers 29 zur Senkrechten derart abgeschrägt,
daß die Haltekraft auf dem Behälter eine zu dessen Mitte gerichtete Kraftkomponente
aufweist.
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In ähnlicher Weise wie der Keil am Behälterende sind auch die Keile
an der Behälterseite ausgebildet, wie dies aus F i g. 1 in Verbindung mit
den F i g. 7
bis 9 hervorgeht. Die in F i g. 1 mit
30 bezeichneten seitlichen Keile sind in F i g. 7 im einzelnen dargestellt.
Der Keil 31 ist in der Isolierung 32 in senkrechter Richtung geführt.
Dabei kann der Keil, wie aus F i g. 8 ersichtlich, rechteckig ausgebildet
sein. Im Deck 27 ist eine Spindel 34 gelagert, die über einen Kugelkopf
35 und eine Kugelpfanne 36 an einem oberen Isolierblock
37 angreift. Die Kugelpfanne 36 ist durch eine Membrandichtung
38 mit der Isolierung bzw. dem Schiffskörper 1 verbunden. Die Unterseite
des Keils ist wieder abgeschrägt und greift an eine entsprechend schräg ausgebildete
Fläche des Widerlagers 40 an. Das Widerlager ist auf der Oberseite des Behälters
befestigt, wie dies aus F i g. 1. ersichtlich ist. Zwischen Keil und Widerlager
ist eine, Feder 41 angeordnet, wie dies aus F i g. 9 noch besser ersichtlich
ist. Diese Blattfeder dient dazu, den Keil vom Widerlager abzuheben, wenn die von
der Spindel ausgeübte Haltekraft nachgelassen wird. Wie aus F ig. 10 ersichtlich,
können, falls erforderlich, statt einer Feder auch zwei Federn 42, 43 zum Lüften
des Keiles vorgesehen sein.
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Mit Hilfe der Spindel kann jeder Keil mit der erforderlichen Kraft
gegen das Widerlager des Behälters gedrückt werden, so daß eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen Behälter und Schiffskörper sichergestellt ist. Bei Wärmedehnungen,
wie sie beim Füllen oder Entleeren der Behälter in besonders starkem Maße auftreten,
können die Keile jeweils in dem gewünschten Ausmaße nachgestellt werden, so daß
auch in diesen Fällen stets eine kraftschlüssige Sicherung gewährleistet ist.
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Zur Anzeige der Flächenpressung kann eine Drehmomentanzeigeeinrichtung
oder gegebenenfalls eine Druckmeßdose mit Fernanzeige vorgesehen sein. Falls die
Schraubenspindel mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird, kann die Flächenpressung
über eine Druckmeßdose mit Fernanzeiger auf der Schiffsbrücke ferngesteuert werden.
Es ist auch eine automatische Steuerung des Elektromotors über den Druckanzeiger
möglich.
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Die Schraubenspindel kann jedoch auch durch einen Hydraulikkolben
ersetzt werden, wobei sich eine besonders einfache automatische Steuerung der Flächenpressung
über die Druckanzeige im Hydrauliksystem des Kolbens ergibt.
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Vorteilhafterweise wird man die Steuereinrichtung so ausbilden, daß
eine Steuerbewegung erst dann erfolgt, wenn die Flächenpressung einen vorbestimmten
Toleranzbereich über- oder unterschreitet.