DE1451317A1 - Vorratsbehaelter fuer gekuehlte Medien - Google Patents

Description

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■Texas Eastern Transmission Corporation, Shreveport, Ch , ^ Louisiana / USA \' t '

Vorratsbehälter für gekühlte Medien

Die Erfindung bezieht sich auf Vorratsbehälter, insbesondere auf Vorratsbehälter zur Speicherrung unterkühlter Medien und Materialien, beispielsweise verflüssigten Gasen.

Seit einiger Zeit geht man immer mehr dazu über, natürliches Gas aus entfernt liegenden Gasvorkommen in Gegenden mit großer Bevölkerungsdichte zu führen. Dieses Gas dient sowohl der industriellen Verwertung als auch den Haushalten zur Leistungsgewinnung und Heizung. Da das Gas über beträchtliche Entfernungen geleitet wird, bestimmt sich die in einer bestimmten Zeitdauer zur Verfügung stehende Gasmenge aus dem Querschnitt der Pumpleitung so wie aus deren Betriebsdruck.

In Zeiten des Spitzenverbrauches, beispielsweise bei sehr kalter Witterung ist der Gasbedarf der Verbraucher wesentlich größer als bei normalen Bedingungen. Man hat ver sucht, diesem Spitzenverbrauch Rechnung zu tragen, ohne .gleichzeitig Purapleitungen mit größerem Querschnitt anlegen zu müssen, welche diesen Spitzenverbrauch, umgerechnet auf den Durchschnitt des Jahres, gleich mitliefern, bzw. wurden in einigen Gebieten in der liähe der Gasverbraucher unterirdische Gasspeicher angelegt. In diesen Fällen wird Naturgas im Gaszustand während der Sommermonate in unterirdische Formationen eingepumpt, so daß während der Spitzenverbrauchszeit im Vinter eine leicht zugängliche (iasquelle zur Verfugung steht.

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Es ist "bekannt, Maturgas in .Behältern zu speichern. Der Zweckmäßigkeit halber muß das Gas verflüssigt und in flüssiger Form bei etwa - 12o C gehalten werden, da für die beträchtlichen Gfasvolumen des Spitzenverbrauchs eine Speicherung in gasförmigem Zustand unwirtschaftlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine praktische Behälterkonstruktion zu schaffen, die vollständig oder teilweise unterhalb der Erdoberfläche angeordnet wird und zur Speicherung von verflüssigtem ITaturgas dient.

Aus wirtschaftlichen Gründen muß ein Behälter zur Speicherung von verflüssigtem naturgas für Spitzenverbrauchszwecke beträchtliche Größe besitzen. Der Durchmesser kann mehr als 3o m und die uöhe mehr als 15m betragen. Soll der Behälter unterirdisch aufgestellt werden, so muß innerhalb des Behälters eine Isolierung vorgesehen sein. Aufgrund der sich dauernd in dem Behälter bildenden Dämpfe muß ferner ein Innengehäuse bzw. eine dichte Auskleidung vorgesehen sein, welche als Trennmittel zwischen verflüssigtem und dampfförmigem Gas dient. Diese Einrichtungen müssen sich gleichzeitig den großen AbmessungsSchwankungen des Behälters aufgrund von ϊemperaturänderungen in dem Behälter im Bereich von Außentemperaturen bis zu Temperaturen bei minus 12o C anpassen können. Es ist klar, daß jede Öffnung in dem Innengehäuse und in dem Isolationsmaterial eine Leckgefahr darstellt und daß jeder 3au- ^ teil, der durch die Isolation und durch das Innenge- ^f£> häuse hindurchgeht, andererseits große Wärmeverluste co

k> mitsich bringt. Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft,

>s. die Isolation und das Innengehäuse so innerhalb des Behälters unterzubringen, so daß so wenig wie möglich ° von der Außenwand des Behälters ausgehende Halterungen und Stützen erforderlich sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird demzufolge auch darin gesehen, einen Gasbehälter mit Isolationsmaterial und einem Innengehäuse auszustatten, die bei den zu erwartenden Temperaturen betriebsfähig sind und gleichzeitig eine Kleinstzahl von unmittelbar von der Außenhaut des Behälters ausgehenden Stützen oder Halterungen erfordern. Es ist ferner beabsichtigt, den Behälter mit Einrichtungen zur Halterung der Ausfütterung aus Isolationsmaterial sowie mit einer Auskleidung aus undurchlässigem Material auszustatten, die als Sperrschicht zwischen Flüssigkeit und Dampf wirkt und in der keine direkten von der Seitenwand oder von dem Boden des Behälters ausgehenden Halterungen vorgesehen sind, die Öffnungen entweder in dem Isolationsmaterial oder in der Auskleidung bedingen.

Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen können dennoch Undichtigkeiten in dem Behälter auftreten. Diese sollen so schnell wie möglich erkannt werden, um einen Brand oder eine Explosion zu verhindern. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit auch darin, eine Anordnung zur Suche und Anzeige von Lecke in einem unterirdischen Behälter zu schaffen und geringe Mengen von Dämpfen zu entfernen, die möglicherweise durch die Auskleidung gedrungen sind, bevor sie das Äußere des Behälters erreichen.

Wenn sich ein Behälter unterhalb oder teilweise unterder Erdoberfläche befindet, wird das die Wand des Behälters umgebende Erdreich mit der Zeit sehr kalt. Die Behältergrube wird beim Ausheben rundum den Tank wesentlich größer gemacht und mit einer Materialfüllung versehen, die Prostverwerfungen oder -Aufbrüchen gegenüber nicht anfällig ist. Es kann jedoch erforderlich sein, den Behälter auf oder in der Nähe von Erdreich unterzubringen, bei dem Prostverwerfungen auftreten. Gemäß der Erfindung soll die Temperatur des

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den eingelassenen Tank umreißenden Erdreiches Frostverwerfungen auftreten können, derap^fbeeinflußt

halb des G efri erplinkt es verble>iJt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher be schrieben. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen verwendeten gleichen Bezugszeichen beziehen sich jeweils auf gleiche Bauteile.

Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Vorratsbehälter gemäß der Erfindung.

Figur 2a und 2b sind vergrößerte Querschnitte der oberen und unteren Kanten des Behälters, wobei Figur 2B eine Fortsetzung von Figur 2A darstellt, in der jedoch der Zwischenabschnitt des Behälters zwischen dem Deck- und Bodenteil weggelassen ist.

Figur 3 ist ein waagrechter Schnitt durch die Seitenwand des Behälters gemäß der Schnittlinie 3-3 gemäß Figur 2B.

Figur 4 ist ein Aufriß eines Bereiches der von innen betrachteten Seitenwand des Behälters.

Figur 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Behälter gemäß einer weiteren Ausführungs form.

Figur 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 in Figur 5 in vergrößertem Maßstab.

Figur 7 ist ein Querschnitt durch den "unteren Band

• des Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform.

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Ein unterirdischer Vorratsbehälter für unterkühlte Medien gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 4 dargestellt. Selbstverständlich lassen sich das Prinzip und die Vorteile der Erfindung auch auf einen oberirdischen Vorratsbehälter übertragen.

Als Unterbringungsstelle für den Behälter wird zunächst eine Grube 1o ausgehoben und diese am Boden mit besonderem Material 11 ausgelegt, um Frostverwerfungen zu verhindern. Vor vollständigem Auslegen bzw. Ausfüllen werden geeignete Rohrschlangen 12 in das Füllmaterial eingelegt, welche die Temperatur bei frostempfindlichem Boden beeinflussen sollen.

Der in der Grube und auf dem Füllmaterial 11 aufgebaute Behälter besitzt eine äußere Stützschale aus Beton. Diese Stätzschale umfaßt einen Boden 13, die Seitenwandung 14 und den Deckteil oder das Dach 15· Vorzugsweise ist die Seitenwandung zylindrisch ausgeführt.

Die positiven und negativen Dehnungen bei verschiedenen Temperaturen sind für den Boden 13 und die Wandung 14 nicht die gleichen. Darüber hinaus wird die Temperatur der Wandung 14 nicht nur progressiv in vertikaler Richtung an der Wand verschieden, sondern auch größenmäßig von der Temperatur des Bodens verschieden sein. Aus diesem Grund sollte bei einem Behälter der in Figur 1 gezeigten Bauart die Seitenwandung 14 von dem Boden 13 getrennt sein. Ferner sollte Vorsorge getroffen werden, damit die Seitenwandung auf dem Boden gleiten kann.

In Figur 2B ist eine bevorzugte Ausführungsform einer auf dem Boden gleitenden Seitenwandung dargestellt. Nachdem der Boden 13 gegossen und gekühlt worden ist, wird eine Platte 16 in Beton 16a auf der Oberseite des

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Bodens eingegossen. In dem Boden 13 sind geeignete
Armiereisen 17 eingebettet, wobei auf diese Armiereisen aufgeschraubte Muttern 18 zur Befestigung der
Platte 16 dienen. Fortlaufend oder unter Abständen
liegend kann ein Winkeleisen 19 vorgesehen sein, das sich um den äußeren Umfang der Platte 16 erstreckt
und als Anschlag oder Begrenzung dient.

Auf der Platte 16 befindet sich ein geeignetes Gleitmittel 21. Dieses Mittel kann eine dünne Schicht aus beliebigem Material sein, das eine relative Gleitbewegung zwischen der Wandung 14 und dem Boden 13 ermöglicht. Vorzugsweise dient für diesen Zweck Polytetrafluoräthylen ( Teflon)· Um diese Verbindungsstelle bei dem Bau des Behälters gegen fremde Materialien zu
schützen, kann eine Abdeckung 22 aus Metallblech darüber gestülpt werden. Nachdem die Verbindungsstelle fertiggestellt ist, kann die Seitenwandung 14 an Ort und Stelle gegossen oder aus vorgegossenen Abschnitten aufgebaut werden.

Vorzugsweise ist die Seitenwandung 14 vorgespannt,
indem ein Draht 23 in horizontalen Windungen den Behälter umgibt und der Seitenwand eine zusätzliche
Festigkeit verleiht. Man erkennt, daß das Füllmaterial an der Seitenwandung 14 auch noch die Aufgabe
übernehmen kann, der Seitenwandung 14 eine gewisse
Nachspannung zu erteilen. Die Berechnung der Wandung sollte zweckmäßigerweise den Wert der nachträglichen Spannung des bei 24 dargestellten Füllmaterials berücksichtigen.

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Der Behälter wird durch das Dach 15 vervollständigt, das vorzugsweise aus einer bogenförmigen Betonkuppel besteht. Selbstverständlich können auch andere Dacharten verwendet werden, wie auch das Herstellungsmaterial ein anderes als Beton sein kann; bevorzugt wird jedoch eine bogenförmige Kuppel. Der Behälter ist vollständig mit Isolation 25 ausgekleidet. Diese Isolation besteht aus einer Anzahl von Blöcken 26 aus Isolationsmaterial. Ferner sind mehrere Schichten aus Isoliermaterial, beispielsweise bei 27, 28 und 29 vorgesehen. Die einzelnen Blöcke^ aus Isoliermaterial können, wie bei 31 gezeigt, ineinandergefügt sein, wobei die Fugen bzw. die Verbindungsstellen benachbarter Isolationsschichten gegeneinander versetzt sind, wie dies in Figur. 2, 3 und 4 gezeigt ist. Durch diese Bauweise wird eine verbesserte Isolation erzielt. Als Isolationsmaterial dienen vorzugsweise Kunststoffe mit aufgeweiteter Zellstruktur. Solche Materialien können Urethan, Styropor oder andere Kunststoffe dieser Art mit ähnlichen Isolations- und Festigkeitseigenechaften bei niedrigen Temperaturen sein. Untersuchungen haben ergeben, daß Urethan diesbezüglich die günstigsten Werte besitzt. Obwohl das Isolationsmaterial nicht in erster Linie als Abdichtung für Flüssigkeit und Dampf dient, muß jedoch ein Versagen oder ein Brück der Dampfabdichtung in Betracht gezogen werden. Aus diesem Grunde wird ein Isolationsmaterial bevorzugt, welches den Leckverlust gespeicherter Flüssigkeit verzögert. Durch die Verwendung von zellenförmigen Kunststoffen in verschiedenen Lagen mit zueinander versetzten Fugenverbindungen wird eine erhöhte Sicherheit gegen einen Verlust des Speichermediums erreicht. Dies trifft besonders zu, wenn die Fugenverbindungen sägezahnföriiig ausgeführt sind, da die Vielzahl der auf diese V/eise erzielten Kanten einen engeren Sitz erzeugt und die Dichtheit verbessert.

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Um Verluste des gespeicherten Mediums zu yerhindern, wird der gesamte Behälter mit einer fortlaufenden, ununterbrochenen Schicht aus undurchlässigem Material 32 ausgekleidet.

Diese Ausklei dungs schicht kann aus jedem Material beistehen, das undurchlässig ist, sich chemisch mit der gespeicherten Flüssigkeit verträgt und das darüber hinaus ausreichende mechanische Eigenschaften bei sehr niedrigen Temperaturen besitzt. Aus diesem Grund muß ein Material gewählt werden, daß nicht spröde ist, da die auskleidende Schicht nicht unterbrochen sein soll, und darüber hinaus sollte ein Material gewählt werden, mit dem die Auskleidung leicht an Ort und Stelle hergestellt werden kann. Zweckmäßigerweise wird das Isolationsmaterial fabrikmäßig in größeren Abschnitten vorgefertigt und das Zusammensetzen und Verbinden kann an Ort und Stelle innerhalb des Behälters erfolgen. Eine geeignete Auskleidung besteht aus einer Polyesterfolie aus einem unter dem Warenzeichen MYLAH bekannten Material. Vorzugsweise wird diese Folie auf beiden Seiten mit Aluminiumfolie beschichtet. Um die Zerreißfestigkeit zu erhöhen, wird die zusammengesetzte Folie außerdem mit einem Gewebe beschichtet.

Es ist wesentlich, daß diese Auskleidung so wenig Öffnungen wie möglich enthält, üs sollte auch Vorsorge getroffen werden, daß möglichst wenige Wärmebrücken durch das Isolationsmaterial hindurchgehen. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, das Isolationsmaterial sowie die Auskleidung am Boden und an der Seitenwandung durch eine nur im Inneren des Behälters sitzende Anordnung zu haltern, d. h., durch eine Anordnung, die weder am Boden

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noch an den Seitenwandungen befestigt ist₀ Indem man innerhalb des Behälters geeignete Stützen errichtet, kann die Auskleidung und das Isolationsmaterial am Dach des Behälters gehalten werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch nicht notwendig, da zwischen der Isolation und dem Dach bzw. der Kuppel ein Raum 33 besteht, der zusätzlich zur Isolierung der Behälterkuppel beiträgt.

Die Auskleidung liegt vorzugsweise zwischen der innersten und der mittleren Isolierschicht 29 bzw. 28, so daß die Auskleidung mechanisch geschützt ist. Es hat sich erwiesen, daß Urethan eine ausreichende Festigkeit besitzt, um eine begrenzte Bewegung der Gesamtkonstruktion oberhalb des Urethans auszuhalten, wenn übermäßige Beanspruchungen vermieden werden.

Beim Verlegen bzw. Aufstellen des Isolationsmaterials und der Auskleidung wird die aus den beiden Materialien bestehende Schichtung zunächst auf den Boden gemäß Figur 2B aufgebracht. Anschließend legt man eine Schicht aus Sperrholz 34 über die Isolation. Schließlich wird diese Sperrholzschicht mit einer Platte aus Zement 35 abgedeckt, die man vorzugsweise an Ort und Stelle gießt. Die Betonplatte hält die Schichtung aus Isolationsmaterial und Auskleidung an Ort und Stelle und verhindert, daß die innere Isolationsschicht 29 auf der zu speieheraden Flüssigkeit schwimmt. Darüber hinaus kommt der Betonplatte 35 noch die Aufgabe zu, die darunter liegende Schichtung beim Aufstellen und Zusammenbauen der übrigen Isolation zu schützen.

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Die Anordnung, mit der die Schichtung aus Isolationsmaterial und Auskleidung bezüglich der Seitenwandung in ihrer richtigen Lage halten wird, besteht aus einem Gitterwerk 36 (Figur 4). Dieses Gitterwerk umfaßt eine Anzahl von Spann- oder Halteringen 37, die an der innersten Isolationsschicht anliegen und diese dadurch haltern« Die Ringe 37 ihrerseits werden in ihrer vertikalen Lage im Behälter durch eine Anzahl Streben 38 gehalten, die längs der Seitenwandung des Behälters senkrecht stehen.

TJm die aus Isoliermaterial und Auskleidung bestehende Schichtung gegen die Außenwand des Behälters zu drücken, sind mehrere am Umfang unter Abständen liegende Federn zwischen benachbarten Ringsegmenten 37 angeordnet,, so daß letztere auseinandergedrückt werden und eine radial nach außen gerichtete Druckkomponente entsteht. Wie Figur 3 und 4 zeigen, sind an den Ringsegmenten Abwinkelungen oder Anschläge 41 vorgesehen, zwischen denen die Federn 39 ihre Druckwirkung ausüben. Durch diese Abwinkelungen 41 sowie durch die dazwischenliegende Feder verläuft jeweils eine Schraube 42, welche die Feder in ihrer Lage sichert. Nachdem sämtliche Wandabschnitte zusammengefügt worden sind, können die Muttern 43 auf den Schrauben 42 angezogen werden, um die Federn bis etwa auf das in Figur 4 dargestellte Ausmaß zusammenzudrücken. Wenn sämtliche Ringsegmente eingesetzt worden sind und ein vollständiger Ring vorliegt, können die Muttern 43 zurückgeschraubt werden, wodurch die Federn 39 die Ringsegmente auseinanderdrücken und die Schichtung aus Isoliermaterial und Auskleidung fest an Ort und Stelle gehalten wird. Für die zuvor beschriebene Konstruktion werden keine Schrauben, Keile oder dergleichen benötigt, die von der Seitenwandung 14 aus radial nach innen vor-

stehen, an denen eventuell das Isoliermaterial aufgehängt werden könnte. Dadurch werden wiederum Öffnungen in dem Isoliermaterial und in der Auskleidung vermieden und diese Bauteile in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt. Es besteht keine vollständige Sicherheit dafür, daß die gespeicherte Flüssigkeit nicht auch bis zu der Auekleidung gelangt, und zwar wenigstens im Bereich der Verbindungsstellen zwischen eineinanderliegencten Tafeln, aus denen die Innenschicht der Isolierung besteht. Man kann jedoch im allgemeinen davon ausgehen, daß die innerste Isolierschicht dicht hält und im Vergleich mit einer noch besseren Schutzschicht für die Dampfdichte Auskleidung 32 vorzuziehen ist. In diesem Fall wirkt die Innenschicht als Isolation» material oberhalb des Flüssigkeitsepiegels, und da dieser Spiegel sich von Zeit zu Zeit ändern wird, sollte die Innenschicht ein gutes Isoliermaterial sein.

Für die Innenschicht läßt sich auch Material mit weniger guten Isoliereigenschaften verwenden, wenn allein für den Schutz der Auskleidung Sorge getragen werden soll.

Es wurde schon weiter oben beschrieben, daß die aus wellenförmigem Kunststoffmaterial bestehende Schichtung mit einer darin enthaltenen Auskleidung letztere stützt und gleichzeitig vor einem Zerreißen schützt. Wenn das Isoliermaterial am .Boden des Behälters nicht vollständig glatt oder eben ist, wird die Auskleidung dennoch besser unterstützt und vor Beschädigungen bewahrt, als wenn sin starres und steifes Schutzmaterial gewählt würde.

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In Figur 2A ist eine bevorzugte Ausführungsform für die Auskleidung des Behälterdaches gezeigt. Ein dünnes Aluminiumblech 44, das durch zusätzliche Fachwerkbauteile 45 versteift ist, hängt an Ankerstäben 46 an der Kuppel 15 festο Die Stäbe halten das Aluminiumblech 44 über geeignete Unterlegscheiben 47 mit größerem Durchmesser als die entsprechende Öffnung in dem Blech sowie mit einer auf die Stäbe aufgeschraubten Mutter 48. Falls erforderlich, kann die Dampfsperr schicht 44 mit der Aufhängung abgedichtet sein. Dien ist hier jedoch nicht erforderlich, da eventuell austretende Dämpfe in den statischen Dampfraum 33 gelangen und zusammen mit den Dämpfen unterhalb der Dachisolation nach außen abgeführt oder wieder verflüssigt werden. Während der Speicherung ist die kalte Flüssigkeit ständig der Verdampfung ausgesetzt. Diese Dämpfe werden aus dem Behälter abgezogen und entweder direkt an die Atmosphäre geleitet, abgebrannt oder wieder verflüssigt in den Behälter zurückgeführt. Sämtliche in den Tocraum 33 gelangenden Dämpfe können in der gleichen Weise wie die im Behälter direkt entstehenden Dämpfe behandelt werden·

Um die relativ kleinen Dampfmengen, die durch die Auskleidung dringen, zu entfernen, sind über den gesamten Behälter verteilt eine Reihe von Spülräumen vorgesehen. Am Boden des Behälters sind in den Beton 13 eine Anzahl von Kanälen oder Vertiefungen 49 eingegossen, die sich quer über den gesamten Boden erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich diese. Räume vom Mittelpunkt des Bodens radial nach außen, wobei jeder Kanal 49 mit einem ähnlichen Spülraum oder Kanal 51 in Verbindung steht, der an der Innenseite der Betonwandung 14 senkrecht nach oben läuft. Diese Kanäle 51 sind ebenfalls schmale in die Seitenwandungen eingegossene Vertiefungen, die mit

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einer Rohrleitung 52 in Verbindung stehen. Zwischen den Abzugskanälen 49 im Boden und den Kanälen 51 in der Seitenwandung kann eine Verbindung, beispielsweise durch eine dünne Rohrleitung 53, bestehen, die durch das Isoliermaterial hindurchgeht. Der Totraum 33 unterhalb der Kuppel kann von Gas gereinigt werden, wenn das Spülgas durch Einlaßleitungen 54 eingeführt und Gas durch Auslaßleitungen 55 abgezogen wird. Aufgrund dieser Maßnahmen ist es möglich, durch Einblasen eines geeigneten Gases in das System sämtliche eventuell durch die Dampfdichtung hindurchgegangene Dämpfe zu sammeln und wieder zu verflüssigen.

Durch Auswahl des Füllmaterials kann Prostverwerfungen entgegengewirkt werden. Reichen die Eigenschaften des Füllmaterials jedoch nicht aus, um den zu erwartenden Bodenveränderungen durch Kälteeinwirkung ausreichend entgegenzuwirken, können unterhalb des Behälterbodens Leitungen 12 verlegt werden. Obwohl in den Zeichnungen nur eine einzige Leitung 12 dargestellt ist, können an deren Stelle auch Leitungsbündel angeordnet werden.

Beim Füllen des Behälters kann von der speisenden Pumpleitung ankommendes Gas durch die Rohrleitung 12 geführt werden, das erst anschließend der schematisch bei 56 angedeuteten Verflüssigungsanlage zuströmt. Das verflüssigte Naturgas strömt von der Anlage 56 aus über eine Rohrleitung 57 in den Behälter. In der Rohrleitung bzwo in der Leitungsschlange 12 entsteht ein Wärmeaustauschvorgang zwischen der kalten umliegenden Erde und dem relativ wärmeren Gas. Auf diese Weise läßt sich die Temperatur unmittelbar unterhalb des Behälters über dem Gefrierpunkt halten. In der Zeit, in der der Behälter nicht gefüllt wird, kann aus der speisenden Pumplei-

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tung stammendes Gas durch die Leitung 12 und von dort über eine Leitung 58 zurück zur Pumpleitung geführt werden. Wenn während der Zeit, in welcher der Tank nicht gefüllt,· kein Gas durch die Leitungen. 12 geleitet werden soll, können andere Heizeinrichtungen unterhalb des Behälters vorgesehen sein, um die Temperatur des Erdreiches oberhalb des Gefrierpunktes zu halten. Während Zeiten des Spitzenverbrauches kann verflüssigtes Naturgas über eine Pumpe 59 dem Tank entnommen werden»

Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere senkrecht stehende Wellstege oder Gurte 61 unter Abständen am Umfang des Behälters an dessen Seitenwandung 14- angeordnet. Die Gurte sind an ihren unteren Enden so verankert, daß sie sich nicht von der Seitenwandung entfernen können. Zweckmäßigerweise liegt ein Bauteil 62 am Umfang der Betonplatte 35 an, das jeden Gurt an einen radial nach innen gerichteten Bewegung hindert.

Das obere Ende der Gurte 61 ist jeweils durch ein Verankerungsglied 63 in der Kuppel 15 gehalten. Das Verankerungsglied 63 ist in der Kuppel eingegossen, hält somit den Gurt in seiner vertikalen Lage und verhindert gleichzeitig die radial nach innen gerichtete Bewegung dessen Oberteils.

An der Dampfsperrschicht 25 liegen von der Innenseite des Behälters her sich über den Umfang erstreckende Ringsegmente 64 an. Zwischen den einzelnen Ringsegmenten 64 und den senkrecht stehenden Gurten 61 werden zusammengedrückte Federn 65 gehalten, die sich gegen

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die Gurte abstützen und die Ringsegmente fest an die Seitenwandung andrücken.

Die Kraft der Federn 65 wirkt radial nach innen auf die Verankerungsstreben 63 am oberen Ende der Gurte. Da diese Kraft auf die Kuppel 15 übertragen wird, und zwar vorzugsweise am äußeren Umfang der Kuppel 15, entsteht dort eine radial nach innen gerichtete Zugkraft. Da es sich um eine bogenförmige Kuppel handelt, sind in ihr Spannungen vorhanden, die in einer radial nach außen gerichteten Kraft resultieren, welche am äußeren Umfang der Kuppel wirkt. Diese auswärts gerichtete Kraft kann somit teilweise durch die an den Verankerungsstreben 63 angreifenden Kräfte kompensiert werden.

Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform für den Behälter nach Figur 1. Die Behälter gleichen sich mit der Ausnahme, daß die Seitenwandung 68 aus einem Stück mit dem Bodenrand gegossen ist. Der Bodenrand 67 verläuft ringförmig und schließt sich über den gesamten Umfang des Behälters nach unten an die Seitenwandung 68 an· Vie zuvor angedeutet, treten beträchtliche positive und negative Dehnungen des Behälters auf, deren Wirkungen in Figur 7 durch gestrichelte Linien 69 wiedergegeben sind. Diese Linien weisen auf eine Torsionsbewegung des ringförmigen Bodenrandes 67 und auch eine Verbiegung des Bodens hin, was ebenfalls mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Diese Vorgänge bedingen einen Freiheitsgrad für Torsions- und Liniarbewegungen, um die hohen Beanspruchungen der Seitenwandung zu verringern, die auftreten wurden, wenn die Bodenfläche starr gehalten wäre. Die Begrenzung des Widerstandes gegen Torsionsbewegungen in dem ringförmigen Bodenrand ermöglicht gleichzeitig mit der Nach-

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giebigkeit des Bodens die erforderliche Bewegungsfreiheit. Diese Bauweise macht die gleitfähige Seitenwand entsprechend Figur 1 bis 6 überflüssig. Der Behälter nach Figur 7 wird, nachdem ei· an Ort und Stelle gegossen worden ist;_r mit der Schichtung aus Isolationsmaterial und Auskleidung, sowie mit einer der beschriebenen Halteanordnungen für das Isoliermaterial versehen.

Obwohl die Verwendung des -Behälters nur im Zusammenhang mit verflüssigtem Naturgas beschrieben und erläutert worden ist, erkennt der Fachmann, daß er in nützlicher Weise auch zur Speicherung jeder beliebigen anderen Flüssigkeit herangezogen werden kann, wenn dabei extreme Temperaturbedingungen oder Sicherheitsfaktoren beachtet werden müssen. Auch die beschriebene vollständige unterirdische Anordnung des Behälters ist nicht maßgebend, sondern der Behälter kann auch überirdisch oder teilweise im Erdreich angeordnet werden. Eine unterirdische Unterbringung ist zu bevorzugen, da das Erdreich selbst zur Isolierung der Flüssigkeit beiträgt und im Falle von Undichtheiten dann nur geringe Brandschäden zu befürchten sind.

Die Verwendung der inneren Isolation und der Auskleidung, die gemäß der angegebenen Maßnahmen abgestützt wird, macht die Notwendigkeit einer bisher üblichen doppelwandigen Konstruktion für oberirdische Speicher überflüssig. Dadurch entsteht ein Behälter mit wesentlich geringeren Kosten pro gespeicherter Flüssigkeitseinheit, der geringere Wartungskosten erfordert und eine viel höhere Sicherheit bietet als die bisher zur Speicherung verflüssigter Gase bekannten oberirdischen Behälter.

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Das Anwendungsgebiet des Vorratsbehälters erstreckt sich auf die Speicherung von Medien zwischen 0° 0 und dem absoluten Nullpunkt. Der Behälter dient vorzugsweise zur Speicherung von Substanzen, die bei Temperaturen oberhalb 0° G verflüssigt und gespeichert werden. Andere flüssigkeiten, die in dem Behälter gemäß der Erfindung gespeichert werden können, sind z.B· verflüssigtes Propan oder Butan.

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Claims (1)

1. Pat entansprüche

   stützenden Schale, einer den Behaltet im Inneren vollständig abdeckenden IsolationVsowie mit einer aus Folienmaterial bestehenden/ sich über den Boden und die Wandungen erstreckenden und gegen Flüssigkeit und Dampf undurchlässigen Auskleidung, dadurch geken n/z e i c h η e t , daß eine Schicht aus nicht starrem Schutzmaterial (29) die Wandung des Behälters innerhalb von dem Folienmaterial abdeckt und Einrichtungen (37-41 ; 61 - 65) vorgesehen sirra, die an dem Schutzmaterial anliegen, und die Isolierung (27, 28), das Folienmaterial (32) und das Schutzmaterial (29) an Ort und Stelle halten.

   2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch g e k e/n nzeichnet , daß eine Schicht aus Schutz-

   ;erl

   3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß die Wandung ( 14 ) und der Boden (13) aus Beton bestehen, und daß die Zusammensetzung des Schutzmateriales (29) derjenigen der Isolation (27, 28) entspricht.

   .y* -n.Tiir-n^-» flflch Ansprüchen 1 bis 3 , dadurch gekennzeic h η e t , daß -oj_;ation mehrere Isolationsschichten (27, 28 ) umfaßt.

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   5. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolation und das Schutzmaterial aus einer Anzahl von aus Isoliermaterial bestehenden Blöcken bzw. Tafeln besteht.

   6. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , daß das Folienmaterial zwischen den Schichten aus Isoliermaterial auf dem Boden angeordnet ist.

   7· Behälter nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch " gekennzeichnet , daß in einer der einander zugekehrten Oberflächen von Wandung und Boden der stützenden Betonschale und der gegenüberliegenden Oberfläche der Isolation Spülrinnen (51) vorgesehen sind, über die Spülgas der Betonschale zugeführt, sowie sämtliches, sich aus der gespeicherten flüssigkeit innerhalb des Behälters entwickelnden und in den Spülwegen ansammelndes Gas entfernt werden kann.

   θ· Behälter nach Ansprüchen 1 bis 7, dessen Wandungen und Boden sich in unmittelbarer Nähe des Erdreiches befinden, dadurch gekennzeioh- | net, daß in dem Erdreich in unmittelbarer Nähe des Behälters eine Rohrleitung verlegt ist, deren Einlaß mit der speisenden Pumpleitung für das in dem Behälter zu speichernde Medium verbunden ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die von der verlegten Rohrleitung Gas aufnehmen, dieses Gas verflüssigen und in den Behälter einführen.

   9· Behälter nach Ansprüchen 5bie8, dadurch gekennzeichnet , daß die aus Isoliermaterial bestehenden Blöcke bzw. Tafeln wenigstens in

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   zwei Schichten angeordnet sind, wobei die Kanten bzw. Bänder der Blöcke miteinander gefugt und die Fugen der beiden Schichten zueinander versetzt sind, um die Dichtigkeit des Verbundes zu erhöhen.

   10. Behälter nach Ansprüchen 4- bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Stütz- bzw. haltereinrichtungen für die Isolation aus einer Anzahl Ton Ringeegmenten bestehen, welche an der innersten Isolierschicht (29) der Wandung (H) des Behälters anliegen, daß ferner die Ringsegmente halternde Einrichtungen (38) vorgesehen sind, welche über den Umfang der Wandung des Behälters zueinander in Abstand stehen und daß Einrichtungen (39) vorgesehen sind, welche die Ringsegmente radial nach außen drücken, um das Isolier- und Folienmaterial in der erforderlichen Lage zu halten.

   11. Behälter nach Ansprüchen 5 bis lodadurch gekennzeichnet , daß die Blöcke bzw. Tafeln aus isolierendem zellförmigem Kunststoffmaterial bestehen, daß auf dem Isoliermaterial am Boden des Behälters eine gegossene Betonplatte (35) aufgebracht ist und daß Einrichtungen (46 - 48) vorgesehen sind, an denen die oberen Abschnitte aus Isolier- und Folienmaterial am Dach (15) des Behälters aufgehängt sind.

   12. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß eine aus Beton bestehende, ununterbrochene Seitenwandung (14) auf dem Boden (13) und auf der Seitenwandung ein Dach bzw. eine Abdeckung (15) ruht, daß eine Anzahl senkrecht

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   verlaufender Stützbauteile (61) unter Abständen an der Innenseite der Seitenwandung angeordnet ist, deren untere Enden gegen eine von der Seitenwand weggerichtete Bewegung verankert (62) sind, daß ferner Einrichtungen (63) zur Befestigung des oberen Endes der Bauteile (61) an dem Dach vorgesehen sind, daß eine Anzahl von an dem die Seitenwandung abdeckenden Isolier- und Folienmaterial anliegende Ringsegmente (64) vorgesehen sind, und daß zwischen den Kingsegmenten und den Stützbauteilen nachgiebige Einrichtungen (65) angebracht sind, welche die Ring- f segmente und die Stützteile auseinanderdrücken und gleichzeitig einen Anteil der dem als Bogenkuppel ausgeführten Dach innenwohnende Spannungen kompensieren.

   13e Behälter nach Anspruch 1, der eine kreisförmige Form besitzt und wenigstens mit einem Teil der Seitenwand unter der Erdoberfläche untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Stützabschnitt (67) , der Boden (66) und die Seitenwand (63) aus einem einzigen Betonstück bestehen, wobei der Stützabschnitt unter der Wandung liegender Ring ist, und sich frei soweit drehen kann, um verschieden große positive und negative Dehnungen der Seitenwandung bei Temperaturänderungen im Inneren des Behälters aufzunehmen, der Boden relativ dünn und im Bereich des ringförmigen Fußstückes zusammen mit dessen Drehbewegung biegsam ist» und daß auf der Seitenwandung ein Dach ruht und den Behälter vervollständigt.

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