DE1250289B - Tragkonstruktion fur Flussig gastanks - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B63b

E04h

Deutsche Kl.: 65a2-30

Nummer: 1250 289

Aktenzeichen: C19080 XI/65 a2

Anmeldetag: 29. Mai 1959

Auslegetag: 14. September 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragkonstruktion für Flüssiggastanks, insbesondere auf Schiffen, die aus mehreren vertikalen, symmetrisch zur festen Tankachse angeordneten Stützen besteht, deren horizontale Längsachse je rechtwinklig zu dem Bezugsradius liegt.

Eine solche Tragkonstruktion ist bekannt. Sie besteht aus vier Stützplatten, von denen je zwei paarweise einander gegenüberliegen. Der Tankboden ruht auf diesen Stützen. Um das erhebliche Gewicht des Tanks einschließlich des Inhaltes abzustützen, müssen die Stützenquerschnitte groß sein. Durch diese großen Querschnitte wird eine erhebliche Wärmemenge vom Schiffsboden durch Wärmeleitung auf den Tankboden übertragen, da die Flüssiggase im Tank eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Umgebung haben. Außerdem ist nachteilig, daß die bekannten Stützen eine relativ geringe Höhe haben, so daß sie mit Rücksicht auf ihren großen Querschnitt praktisch unelastisch sind. Der Tankboden selbst zieht sich während des Beladevorganges des Tanks mit Flüssiggas zusammen und dehnt sich bei der Tankentladung aus. Diesen Dimensionsänderungen infolge Temperaturunterschieden trägt die bekannte Tragkonstruktion nicht Rechnung, weswegen es hier zu einer Beschädigung des Tankbodens kommen kann, wenn Flüsiggase von Temperaturen bis etwa —40 ⁰C transportiert werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Tragkonstruktion anhaftenden Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine solche Tragkonstruktion für Flüssiggastanks zu schaffen, die eine genügende Festigkeit und Steifigkeit aufweist, so daß der Tank bei den Schiffsbewegungen sicher festgehalten wird, die einfach und preiswert in der Herstellung ist und eine schnelle Montage des Tanks ermöglicht. Die Tragkonstruktion soll weiterhin in der Lage sein, die beim Beladen bzw. Entladen von tiefsiedenden Flüssigkeiten erfolgende Kontraktionen und Dehnungen zu absorbieren, d. h. nicht auf den Schiffsrahmen zu übertragen, und es sollen schließlich weiterhin die Kälteverluste durch Vermeidung von Wärmebrücken herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine große Anzahl von in bezug auf die Höhe dünnen, in radialer Richtung nachgiebigen und/oder nachgiebig angebrachten Stützplatten, wobei durch Zwischenschaltung von Isolierblöcken oder durch ein den Wärmefluß dämmendes Material der Platten der Wärmefluß gering gehalten wird. Dadurch, daß an Stelle der bekannten Tragkonstruktion mit vier kurzen, starken Stützen eine wesentlich größere Anzahl Tragkonstruktion für Flüssiggastanks

Anmelder:

Chevron Research Company,

San Francisco, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Curtis Dreyer, Oakland, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 29. Mai 1958 (738 774)

dünner, langer Stützen verwendet wird, ergibt sich der erhebliche Vorteil, daß die statische Belastung ebensogut wie bei der bekannten Konstruktion aufgenommen wird, daß aber darüber hinaus die Lagerung elastisch erfolgt, derart, daß Schrumpfungen und Dehnungen des Tankbodens infolge Temperaturänderungen elastisch aufgenommen werden und nicht auf den Schiffsboden übertragen werden. Dazu kommt der Vorteil, daß der Tankboden geringeren Beanspruchungen ausgesetzt ist, da er gegenüber der bekannten Konstruktion an einer großen Anzahl ziemlich dicht nebeneinander und hintereinander liegender Stellen abgestützt wird. Der Wärmefluß infolge Temperaturdifferenzen zum Tankboden ist infolge der größeren Länge der Stützen geringer. Außerdem sind zusätzliche Vorkehrungen getroffen, um die Wärmeübertragung infolge Wärmeleitung weiter herabzusetzen. Zu diesem Zweck sind entweder Isolierblöcke zwischengeschaltet, oder die Stützen selbst bestehen aus einem den Wärmefluß dämmenden Material.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Platten auf mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil, daß die Stützplatten so angeordnet werden können, daß auf alle Stützplatten bei Temperaturänderungen des Bodens etwa die gleiche Beanspruchung ausgeübt wird. Gemäß einer zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung sind die Stützplatten am Tank und/oder auf dem Schiffsboden befestigt.

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Eine alternative Ausführungsform gemäß der Er- platten mit ihrem Abstand von der Tankachse zufindung besteht darin, daß die Stützplatten am Tank nehmen, um den in den Außenbereichen stärker und auf dem Schiffsboden in Gelenkpfannen gelagert wirksamen Dimensionsänderungen des Tanks Rechsind. Die Platten selbst brauchen dabei keine Elasti- nung zu tragen und

zität zu haben, da die gelenkige Lagerung ein selbst- 5 F i g. 7 eine Querschnittsansicht einer anders austätiges Anpassen an Dimensionsänderungen des gebildeten Stützplatte, die in Pfannen gelenkig ge-Tankbodens bewirkt. lagert ist, wie sie bei der Konstruktion gemäß der

Schließlich besteht noch eine besonders zweck- F i g. 3 und 4 verwendet wird.

mäßige Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die Der Tank 11 besitzt einen Boden 10, der meist Platten mindestens in dem oberen, dem Tankboden io eine zentral angeordnete Vertiefung 12 besitzt, die benachbarten Teil mit einer Isolierschicht an ihren mit hier nicht gezeichneten Rohren ausgestattet'ist, Vertikalflächen versehen sind. Diese Ausgestaltung um den Tank zu füllen oder zu entleeren. Der Tank ist insbesondere bei solchen Flüssiggastanks zweck- 10 wird mittels einer Vielzahl von relativ hohen mäßig, die für niedrigsiedende Flüssigkeiten be- flachen, vertikal verlaufenden Stützplatten 13 auf stimmt sind. Die oberen Abschnitte der Stützplatten 15 beispielsweise dem Schiffsboden 14 abgestützt. Um haben auch bei der erfindungsgemiißen Ausgestal- den Wärmeeinfaü zu verringern, sind Tankboden 10 tung Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes, so und Tankwände außen mit einer Isolation 15 verdaß es zur Reifbildung mit Eisansatz kommen würde, sehen (F i g. 5). Zwischen dem oberen Ende jeder wenn die Vertikalflächen nicht zusätzlich noch iso- Stützplatte 13 und dem Tankboden 10 ist ein Wärmeliert wären. Durch diese seitliche Isolierung wird der ao isolierblock, wie z. B. ein Holzblock 16 einge-Wärmeübergang an die Umgebungsluft erheblich schaltet.

herabgesetzt, so daß die Temperaturen der Stütz- Die Stützplatten 13 sind so angeordnet, daß jede platten auf einem Wert oberhalb des Gefrierpunktes etwa die gleiche Teillast übernimmt. Sie sind so ausgehalten werden können. Je nach der Speicher- richtet, daß ihre Ebenen senkrecht zu den jeweiligen temperatur der Flüssigkeitsgase im Tank braucht 25 Bezugsradien verlaufen (F i g. 1, 3). Durch diese Annicht die gesamte Höhe der Platten, sondern nur Ordnung kann sich der Boden 10 des Tanks infolge deren oberer Teil isoliert zu werden. der Temperaturschwankungen im Bereich der atrnor

Schließlich besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung sphärischen Temperatur (bis etwa + 30 °C) und der noch darin, daß die vertikale Höhe der Platten mit Flüssiggastemperatur (bis etwa — 40 "C) radial auszunehmender Entfernung von der festen Tankachse 30 dehnen und zusammenziehen. Jede Stützplatte 13 wächst. Dies bringt den Vorteil, daß die Elastizität wird sich hierbei elastisch verformen. Sie übernimmt der Abstützung in den äußeren Bereichen größer ist, dennoch die senkrechte Belastung durch das Gewicht wo sich auch die Dehnungen bzw. Kontraktionen des Tanks und seines Inhaltes. Es wurde gefunden, infolge Temperaturänderungen des Tanks stärker daß die kombinierten Beanspruchungen in den Stützauswirken. 35 platten 13 infolge vertikaler Belastung durch den

Mit der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion wird Tank, temperaturbedingter seitlicher elastischer Verder Tank in einfachster Weise vollkommen sicher ab- formung und horizontaler Belastung durch Schiffsgestützt. Die Tragkonstruktion nimmt sowohl die bewegung nicht linear zusammensetzen, so daß verstatische Belastung als auch die dynamischen Bean- hältnismäßig große vertikale Belastungen aufgenomspruchungen bei Schiffsbewegungen auf. Außerdem 40 men werden können, ohne daß sich die Stützplatten werden die aus Temperaturänderungen des Tanks zu stark verformen. Die Tragkonstruktion kann daresultierenden Dimensionsänderungen elastisch auf- her leichter, d. h. mit einer geringeren Summe der gefangen und nicht auf den Schiffsboden übertragen. Gesamtquerschnitte ausgebildet sein als die bisher In diesem Zusammenhang besteht ein sehr zweck- bekannten Bauarten.

mäßiges Merkmal der Erfindung darin, daß die Mitte 45 Die Stützplatte 13 nach F i g. 5 besteht aus einem

des Tankbodens bezüglich des Schiffsbodens zen- I-Profil mit einem oberen Flansch 17 und einem un-

triert wird. Hierzu kann eine zylindrische, am Tank- teren Flansch 18, welche unter Zwischenschaltung

und Schiffsboden befestigte bzw. geführte zylindri- eines Isolierblockes 16 am Tankboden 10 und am

sehe Buchse vorgesehen sein. Da in der Mitte des Schiffsboden 14 befestigt, beispielsweise angeschraubt

Schiffsbodens keine Dimensionsänderungen auftreten, 50 werden. Um die Querkräfte aufzufangen, die bei

braucht hier nicht für eine Biegsamkeit oder Beweg- Temperaturschwankungen oder horizontalen Be-

lichkeit in radialer Richtung gesorgt zu werden. schleunigungen infolge der Bewegung des Schiffes

An Hand der Zeichnung, die einige Ausführungs- auftreten können, hat der obere Flansch 17 ein quer-

beispiele zeigt, sei die Erfindung näher erläutert. verlaufendes, nach oben führendes Ansatzstück 21

Es zeigt 55 auf seiner oberen Oberfläche, das in einem im Block

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen 16 befindlichen entsprechenden Schlitz aufgenom-

Tank mit rechteckigem Boden, men ist. Der Block 16 ist gegen eine Bewegung in

F i g: 2 eine schematische Schnittansicht entlang Längsrichtung durch die an dem Tankboden 10 be-

der Linie H-II nach Fig. 1, festigten Klammern 23 gesichert. Die Tankboden-

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen kreisförmigen 60 innenfläche ist mit Versteifungen 24 und 25 versehen.

Tank, Selbstverständlich kann die Stützplatte 13 zusätzlich

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV mindestens in ihrem oberen Bereich isoliert werden,

nach F i g. 3, Der Tankboden 10 ist mittels einer zylindrischen

F i g, 5 eine vergrößerte Ansicht einer Stützplatte, Buchse 27, die auf ihrem gesamten Umfang sowohl

die mittels eines Isolierblockes am Tankboden ange- 65 an dem Tankboden 10 als auch am Schiffsboden 14

bracht ist, befestigt ist, zentral verankert. Dies ist bei der Aus-

F i g. 6 eine Seitenansicht einer etwas abgewandel- bildung der Platten 13 gemäß F i g. 5 nicht unbe-

ten Tragkonstruktion, bei der die Länge der Stütz- dingt erforderlich, jedoch bei der Ausführung nach

Fig. 7. Hier sind die vertikalverlaufenden Stützen als Gelenkplatten 28 mit abgerundeten oberen und unteren Enden ausgebildet, die in konkaven Gelenkpfannen 29 und 30 am Tankboden 10 und dem Schiffsboden 14 gelagert sind. Die Platten 28 brauchen hier nicht elastisch zu sein.

F i g. 6 veranschaulicht einen Schiffszwischenboden 141. der in der Mitte höher ist als an den Tankrändern 111, so daß die vertikalen Stützplatten 131 zum Rand hin langer werden. Die längeren Außenstützen fangen die bei zunehmender Entfernung von dem Tankmittelpunkt auftretenden stärkeren Abweichungen auf. Die gleiche Wirkung ist bei einem ebenen Schiffsboden bzw. -zwischenboden mit einem konvex gewölbten Tankboden erzielbar.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Tragkonstruktion für Flüssiggastanks, insbesondere auf Schiffen, die aus mehreren vertikalen, symmetrisch zur festen Tankachse angeordneten Stützen besteht, deren horizontale Längsachse je rechtwinklig zu dem Bezugsradius liegt, gekennzeichnet durch eine große Anzahl von in bezug auf die Höhe dünnen, in radialer Richtung nachgiebigen und/oder nachgiebig angebrachten Stützplatten, wobei durch Zwischenschaltung von Isolierblöcken oder durch ein den Wärmefluß dämmendes Material der Platten der Wärmenuß gering gehalten wird.

2. Tragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten auf mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind.

3. Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten am Tank und/oder auf dem Schiffsboden befestigt sind.

ίο

4. Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Platten am, Tank und auf dem Schiffsboden in Gelenkpfannen gelagert sind.

5. Tragkonstruktion nach einem der An-Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mindestens in dem oberen, dem Tankboden benachbarten Teil mit einer Isolierschicht an ihren Vertikalflächen versehen sind.

6. Tragkonstruktion nach einem der Anao sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Höhe der Platten mit zunehmender Entfernung von der festen Tankachse wächst.

In Betracht gezogene Druckschriften:
"Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 029 514,

034 499;7/«Z '

USA.-Patentschriften Nr. 1 844 854, 2 307 915,

386 958, 2 393 964, 2 537 085, 2 539 453,
600 015.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen