DE1506252C - Befestigung eines Flussiggastanks - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Befestigung der Kanten tragfähigem und isolierendem Werkstoff, vorzugseines flüssigkeits- und wärmedichten Flüssiggastanks, weise Holz, befestigt sind, die ihrerseits an Knoteninsbesondere an den tragenden Verbänden eines bleohen für die innere Dichtigkeitssperre und an Schiffes. Der Flüssiggastank besteht aus einer ersten Knotenblechen für die äußere Dichtigkeitssperre auf- und einer zweiten Dichtigkeitssperre aus dünnen, mit- 5 genommen sind, wobei die Knotenbleche der äußeren einander verschweißten Metallbahnen aus einer Sperre über Stützen die Knotenbleche der inneren Eisen-Nickellegierung mit hohem Nickelgehalt, deren Sperre tragen und sich selbst über Stützen an den Elastizitätsmodul sehr gering ist. Die Bahnen sind Schiffswänden abstützen. Es ist bekannt, Knotendeshalb sehr gut dehnbar und machen große bleche zu verwenden, wo etwas abgestützt werden Volumenänderungen des Tanks bei Temperatur- io muß und wo Kräfte aufzunehmen sind,
wechsel und bei Wechsel zwischen Vakuum und Bei der praktischen Ausführung der erfinderischen Druck mit, auch sind sie imstande, sich mechanischen Idee treten in der inneren Dichtigkeitssperre Zug-Beanspruchungen bei der Verformung des Schiffes spannungen auf, deren Größe sich zwischen 4 und infolge von Wellenschlag od. dgl. durch elastisches 5 kg/cm² bewegen, so daß sie angesichts der gerin-Nachgeben anzupassen. 15 gen elastischen Dehnung vernachlässigt werden kön-

Bekannt ist ein Flüssiggastankschiff, in dessen nen. Das verwendete Material ist so beschaffen, daß

Körper ein Flüssiggasbehälter mit einer äußeren von seinen Festigkeitseigenschaften der größere Teil

Dichtsperre sowie mit einer inneren Dichtsperre ein- durch die Aufnahme der mechanischen Beanspru-

gesetzt ist, die auf ihrer Außenseite eine Wärmesperre chungen zur Verfügung steht. So kommt es, daß die

trägt. Die äußere Dichtigkeitssperre ist mit herkömm- 20 Bleche in den Dichtigkeitssperren ihre relative Lage

liehen Mitteln im Schiffskörper abgestützt. Die innere niemals ändern, einerlei, ob der Behälter kalt oder

Dichtigkeitssperre stützt sich frei beweglich über warm ist.

elastisch nachgiebige, entsprechend profilierte Stützen Besondere Beanspruchungen des Flüssiggastanks an der äußeren Dichtigkeitssperre ab, woran die Stüt- treten auch durch die plötzliche Verdampfung einer zen angeschweißt oder sonstwie befestigt sind. Die 25 großen Flüssigkeitsmenge auf, bei der sich ein entÜbertragung von Spannungen, die infolge von Kon- sprechend großes Gasvolumen bildet. Eine solche traktionen oder Expansionen unter Temperaturein- Verdampfung hat zudem eine erhebliche Druckwirkungen oder mechanischen Einwirkungen in der erhöhung zur Folge sowie eine Abkühlungswirkung, Innensperre entstehen, auf den Schiffskörper ist wegen die sich aus der Verdampfung ergibt. Insgesamt ist der punktweisen Abstützung an den Stützen und der 30 aber die Einwirkung der Kälte des Ladegutes auf die punktweisen Anordnung der Stützen an der äußeren Dichtigkeitssperren von geringerer Größe, als dies die Dichtigkeitssperre problematisch. Die Stützen reiben Bewegungen in der Schiffshaut sind, die von den sich bei der entstehenden Relativbewegung an der Schiffsbewegungen herrühren und von außen her an inneren Dichtigkeitssperre, sie lassen das Atmen der die Dichtigkeitssperren herangetragen werden. Daß inneren Dichtigkeitssperre an der Abstützstelle nicht 35 nur die äußere Dichtigkeitssperre unmittelbar an der zu und übertragen die Spannungen punktweise auf Schiffswand befestigt ist, die innere Dichtigkeitsdie äußere Dichtigkeitssperre, die deshalb dickwandig sperre aber ihrerseits an Knoten, die die äußere Dichsein muß, wenn sie nicht in unkontrollierbarer Weise tigkeitssperre halten, befestigt ist, hat den Vorzug, verformt werden soll. Auch die Übertragung der daß Beanspruchungen, die von Schiffsbewegungen Spannungen von der äußeren Dichtsperre auf den 40 ausgehen, in stark abgeschwächtem Maß an der Schiffskörper beansprucht die innere Dichtsperre Innenhaut angreifen, die sowieso schon der Kälte ausörtlich mit sehr hohen Kräften. gesetzt ist. Noch mehr abgeschwächt wird die Bean-

Die Erfindung ist zur Verwendung in Flüssiggas- spruchung der beiden Dichtigkeitssperren durch die

transportbehältern, insbesondere Transportschiffen, Zwischenfügung der tragenden Balken aus Holz.

vorgesehen, die nach älteren Vorschlägen (deutsche 45 Flüssiggastanks gibt man, insbesondere in Schiffen,

Patentschriften 1 293 054 und 1 294 842) in ihrem polygonalen, insbesondere octogonalen Querschnitt

Schiffskörper eine äußere und eine innere Dichtig- und einen oberen Dom geringen Querschnitts in dem

keitssperre tragen, die mit einer inneren und einer der Spiegel des Flüssiggases möglichst nahe an der

äußeren Wärmesperre kombiniert sind. Die beiden Decke liegt, so daß das Flüssiggas nur eine geringe

Dichtsperren umschließen den Flüssiggastank, ihre 50 Oberfläche hat, an der Verdampfungen erfolgen

Kontur ist im wesentlichen an die Gegebenheit einer können.

Schiffskonstruktion od. dgl. angeglichen. Beide Dich- Bei einem so konstruierten Flüssiggastank wird die

tigkeitssperren bilden eine stark bewegliche Haut, die Befestigung im gewölbten Schiffskörper mit einer

in der bei Flüssiggastankern bekannten Weise aus Innenwand von Polygonquerschnitt und Schotten, die

dünnem, korrosionsfestem Stahlblech mit sehr gerin- 55 den Raum innerhalb der Innenwand unterteilen, erfin-

gem Elastizitätsmodul gebildet ist. und an einem durigsgemäß so gestaltet, daß in den Ecken, die die

Traggerüst im Schiffskörper aufgehängt ist. Die Haut Schotten mit der Schiffsinnenwand bilden, die Stützen

selbst ist außer den Beanspruchungen durch Tempe- mit Knotenblechen verschweißt sind, die zu 2-Fläch-

raturwechsel und durch mechanische Einwirkungen, nern oder 3-Flächnern zusammengefügt sind, und daß

die von außen her den Schiffskörper verformen, kei- 60 die langgestreckten Balken aus Stücken zusammen-

nen Beanspruchungen ausgesetzt. gesetzt sind, deren Enden in den 2-Flächnern und

Mit der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die in 3-Flächnern zusammenstoßen und mit ihnen ver-

der Haut der Sperren entstehenden Spannungen in schraubt sind.

optimaler Weise auf den Schiffskörper zu übertragen, Auf diese Weise entstehen entlang allen Kanten des

was erfindungsgemäß in den Ecken des Schiffsverban- 65 Polygons Ringkonstruktionen, in die die Dicht-

des vor sich geht. Die Erfindung besteht darin, daß sperren eingespannt sind. Diese Ringkonstruktionen

Ecken der inneren Dichtigkeitssperre und der äußeren sind infolge der Maßnahmen nach der Erfindung nahe

Dichtigkeitssperre an langgestreckten Balken aus den Ecken des jeweiligen Laderaumes des Schiffes

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angeordnet, an Stellen also, wo der Schiffskörper an dem Balken 43 befestigt, während ein anderer Flansch

sich schon seine größte Starrheit besitzt. Die Haut der mit Schrauben 51 befestigt ist. Wenn der Holzbalken

Sperren, die in die Ringkonstruktion eingespannt ist, 44 an Ort und Stelle befestigt ist, wird auch er mit

ist nur an dieser Stelle starr und unbeweglich mit dem einem Streifen 52 beschlagen, der dem Streifen 48

Schiffskörper verbunden. Über ihre gesamte Fläche 5 ähnlich ist, aber zwei rechtwinklige Flansche hat, einen

ist sie frei für jede Bewegung, die als Auswirkung Flansch 53 für die Schraube 54 und einen zweiten

einer Spannung erzwungen ist. Flansch 55, der an dem Streifen 48 anliegt und mit

Die Verbindung der Haut der Dichtsperren mit dem ihm verschweißt ist. Hierbei wird zwischen dem Ring. geschieht erfindungsgemäß so, daß die Balken Streifen 48 und dem Balken stellenweise ein hier nicht mit abgewinkelten Blechstreifen beschlagen werden, i° dargestellter Asbeststreifen eingefügt,
an die die Bahnen der Dichtigkeitssperren unmittelbar Der Streifen 48 wird mit der zweiten Dichtigkeitsoder mittels Abdeckstreifen angeschweißt sind. Die sperre 8 verbunden, wozu ein Blech 56 zur Fugen-Stützen werden, wo erforderlich, durch die Dichtig- abdeckung auf die beiden Teile aufgeschweißt wird, keitssperre abdichtend durchgeführt. das das Blech der Dichtigkeitssperre 8 verlängerte

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dar- ι,ς Auf gleiche Weise werden der Streif en 52 und das

gestellt. Es zeigt . " Blech der zweiten Dichtigkeitssperre 8 entlang der'

. Fig.. 1 ein waagerechter Teilschnitt durch eine anderen Schiffswand mit einem Abdeckblech 57

Tankecke und die benachbarten Schiffsverbände, überbrückt und damit verschweißt, das ebenfalls das

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt durch eine obere Blech der-zweiten Sperre 8 verlängert. : : -·

Tankecke, .... · ao .. Aus Knotenblechen 45,-46 und 47 ■ wird ein

Fig. 3 ein Schnitt entlang Linie III-III von Fi g. 2. 2-Flächner gebildet. Auf die Knotenbleche 45, 46

Der Schiffskörper; .der-bei der Beschreibung des sind drei Stützen 58 aufgeschweißt, die durch die

Ausführungsbeispieles zugrunde gelegt wird, hat eine Fugenabdeckungsstreifen 56 und 57 durchgeführt und

Außenwand und eine DoppeHnnenwand, die glatt mit-, .nicht -dargestellten Anschlußunterlagsscheiben.

ist. Dazwischen sind Spanten und andere tragende 25 abgedichtet-sind und an^ einen weiteren 2-Flächner

Bauteile untergebracht. Aus Gründen zweckmäßiger ' aus Knotenblechen 59 und 60 angeschweißt sind, die

Konstruktion folgt die Doppelwand der mehr oder rechteckig zueinander stehen, um diesen 2-Flächner

wenigej ausgebauchten Form des Schiffsrumpfes mit abzustützen: Auf dem zweiten 2-Flächner liegen zwei

einer vieleckigen, oft achteckigen Kontur, d. h. im Balken 61, 62 auf, die für die erste Dichtigkeitssperre

wesentlichen einem Rechteck mit vier weggeschnitte- 3° die gleiche Rolle-spielen, wie die Balken 43, 44 für

hen Ecken. Von vorne nach hinten liegen eine Anzahl die zweite Dichtigkeitssperre. Die Balken sind mit

von für. den Transport von Flüssiggas bestimmten Metallstreifen 63, 64 entsprechend den Metallstreifen

Tanks, abgegrenzt und voneinander getrennt durch 48. und ,52 beschlagen und auch auf gleiche Weise

doppelte Trennwände, zwischen denen ebenfalls Teile miteinander verbunden. Fugenabdeckstreifen 65₃' 66

der Tragkonstruktion des Schiffskörpers liegen. Im ?5 verbinden die Streifen 63, 64 mit dem Blech der

Innern jedes dieser Bunker ist ein Flüssiggastank " ersten Sperre 37 in- gleicher Weise, wie dies zuvor, für

mit zwei aufeinanderfolgenden Dichtigkeitssperren die Abdeckbleche 56 und 57 und die Bahnen der

abwechselnd mit zwei Wärmesperren angeordnet. Sperre 8 beschrieben wurde.

F i g. 1 zeigt von innen nach außen: Die erste Dich- Zur Bildung der obenerwähnten formfesten Ringe

tigkeitssperre aus .Dünnmetallbahnen 37 schwacher £° müssen die Enden der Flansche der Beschlagstreifen

Dehnung, die mit Abkantungen 40 versehen sind, die ' 48, 52 oder 63, 64 so vereinigt werden, daß sie die

erste Wärmesperre in Form von Isolierkästen 14, die aufeinanderfolgenden. Winkel des vieleckigen Ringes

zweite Dichtigkeitssperre, ebenfalls aus Bahnen 8, an bilden,, der, wie .erwähnt, im allgemeinen achteckig

den Kanten 9 zusammengefügt, die zweite Wärme- ist. An jeder Ecke des Achteckes schneiden sich drei

sperre aus Isolierkästen 1, die Doppel-Innenwand 3 45 Ebenen, wovon zwei parallel und eine senkrecht ζμΓ

des Schiffskörpers. Das tragende Gerüst des Schiffs- ' Schiffsachse verlaufen. Dort wird von den Streifen ein

körpers und seine Außenwand sind nicht dargestellt. 3-Flächner gebildet. Dies geschieht mit Hilfe von

Die Wände des Flüssiggastankes, die an den Längs- dreiflächigen Metallstücken aus Spezial-Stahlblech, wänden 3 und an den Schottwänden 4 anliegen, sind beispielsweise aus einem Stahl mit 9 % Nickelgehalt, durchweg von gleicher Bauart und sind jede in einen 50 mit einer größeren Stärke als der der vorgenannten formfesten Ring eingespannt. Die Verbindung der Streifen, z.B. 8mm. Ein 3-Flächner67 (Fig. 2 und 3) zweiten Dichtigkeitssperren 8 miteinander ist folgen- einer Anordnung von drei verschweißten Blechen, dermaßen ausgebildet: Man verwendet zwei Holz- wird an der Schiffswand (Doppelwand oder Doppelbalken 43 und 44 (F i g. 1), die in Abständen durch schott) angebracht mit Hilfe von drei Abstands-Lagerböcke 45, 46 aus Flacheisen gestützt werden, 55 stücken 68 von ausreichender Druck-, Zug- und welche senkrecht mit einem starken Blechstück 47 Knickfestigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit. Aus parallel zur Abbildungsebene verschweißt sind und diesem Grund verwendet man vorzugsweise Edelauch an die Wände 3, 4 angeschweißt sind. Die Holz- stahlrohrteile relativ großen Durchmessers und gerinbalken 43, 44 sind an 45 und 46 befestigt, verschraubt ger Wandstärke.

mit nicht dargestellten Schrauben, die in der Längs- ⁶^ Die Holzbalken 43, 44 sind mit Schrauben 69 an

richtung der Balken ein leichtes Spiel lassen. dem 3-Flächner 67 befestigt. Sie sitzen in entspre-

Der Holzbalken 43 in der Verlängerung der Bahn 8, chenden Öffnungen, während die Streifen 48, 52 mit parallel zur Wand 4 wird erst befestigt und dann mit ihren Enden 70 an diesen 3-Flächner so angeschweißt einem Metallstreifen 48 aus Material von hohem sind, daß sie die Schraubenköpfe 69 verdecken und Nickelgehalt überdeckt, der vorzugsweise mit dem ⁶5 rundherum die Dichtigkeit gewährleisten. Die Fugen-Werkstoff der Bahnen identisch, aber stärker ist, abdeckstreifen 56, 57 sind ebenfalls mit den drei etwa 1,5 mm. Dieser Streifen hat einen Flansch 49, Enden des 3-Flächners so verschweißt, daß die Dichim rechten Winkel gefalzt und mit Schrauben 50 auf tigkeit der zweiten Sperre gegeben ist, sowie eine

Kräfteleitung aller Kräfte, die direkt in der Ebene der Querwand des Tankes und im Sinne der 3-Flächnerflächen, die parallel zu dieser Wand liegen.

Es versteht sich, daß der an Ort und Stelle bei Umgebungstemperaturen verschweißte Gesamtkomplex bei Temperaturrückgängen eine Schrumpfung der Querwand des Tankes erfährt, wodurch in Richtung der Streifen 48 eine Zugspannung entsteht. Die 2-Flächner nehmen die Kräfte auf und leiten sie zu den 3-Flächnern weiter. Da, wie oben erläutert, die letzten starr mit der Schiffskonstruktion verbunden sind, können diese Spannungen keine Verformung bewirken, sondern nur eine elastische Spannung innerhalb der Einzelteile. Angesichts des hohen mechanischen Widerstandes der verwendeten Materialien und ihres niedrigen Dehnungskoeffizienten, selbst bei einer Temperatur in der Größenordnung von —160° C, wie häufig vorkommt,- geht die mechanische Beanspruchung durch thermische Wirkung nicht über 5 kg/cm², was von der elastischen Grenze dieser so Nickelstähle weit entfernt ist.

Diese Ausführungsart wirkt dem freien Spiel der Zusammenziehungen entgegen, da der ganze Ring aus 2-Flächnern unter mechanische Spannung kommt. Die Auswirkungen der Wandspannung auf den laufenden Teil der Länge der 2-Flächner werden durch die Starrheit der Balken 43, 44 absorbiert und in Abständen auf die Lagerböcke weitergeleitet. Alles was die erste Sperre betrifft gilt noch für die zweite Sperre, und der andere 3-Flächner71 ist wie der 3-Flächner 67 konstruiert, nur von geringerer Höhe und wird von drei Stützen 72, die auf dem 3-Flächner 67 sitzen, gestützt. Die Balken 61 und 62 sind auf gleiche Weise am 3-Flächner befestigt, d.h. mit Schrauben 73, deren Köpfe durch die Streifen 63, 64 überdeckt sind. Diese Streifen sowie die Fugenabdeckstreifen 65, 66 sind durch Schweißung dichtend mit dem 3-Flächner 71 verbunden. Arbeitsweise und Spannungsaufnahme sind natürlich entsprechend.

Jede der Dichtigkeitssperren des Tanks, die erste wie die zweite, hat an jedem Ende eine nicht verformbare in einen starren Ring eingespannte Querwand. Der Ring ist auch nicht verformbar und ist durch seine acht 2-Flächner sowie eine bestimmte Anzahl von Knotenblechen gestützt. Die gesamte Wand unterliegt folglich keiner Verformung, sondern nur wechselnden elastischen Beanspruchungen.

Auf gleiche Weise unterliegen die Seitenwände des Tanks, die an ihren Rändern mit dem formfesten Ring verbunden sind, keiner Verformung durch Temperatursenkung oder durch Verformungen der Rumpfwand, sondern nur elastischen Spannungen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Befestigung der Kanten eines flüssigkeits- und wärmedichten Flüssiggastanks, insbesondere an den tragenden Verbänden eines Schiffes, der aus einer ersten und einer zweiten Dichtigkeitssperre aus dünnen, miteinander verschweißten Metallbahnen aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit hohem Nickelgehalt besteht, dadurch gekennzeichnet, daß Ecken der inneren Dichtigkeitssperre (37) und der äußeren Dichtigkeitssperre (8) an langgestreckten Balken (61, 62; 43, 44) aus tragfähigem und isolierendem Werkstoff, vorzugsweise Holz, befestigt sind, die ihrerseits an Knotenblechen (59, 60, 71) für die innere Dichtigkeitssperre (37) und an Knotenblechen (45, 46, 67) für die äußere Dichtigkeitssperre (8) aufgenommen sind, wobei die Knotenbleche (45, 46, 71) der äußeren Sperre über Stützen (58, 72) die Knotenbleche (59, 60, 71) der inneren Sperre (37) tragen und sich selbst über Stützen (47, 68) ■an den Schiffsverbänden (3, 4) abstützen.

2. Befestigung nach Anspruch 1, in gewölbten Schiffskörpern mit einer Innenwand von Polygonquerschnitt und Schotten, die den Raum innerhalb der Innenwand unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken, die die Schotten (4) mit der Schiffsinnenwand (3) bilden, die Stützen (55, 58; 68, 72) mit Knotenblechen verschweißt sind, die zu 2-Flächnern (45, 46, 60, 59) oder 3-Flächnern (67, 71) zusammengefügt sind und daß die langgestreckten Balken (61, 62; 43, 44) aus Stükken zusammengesetzt sind, deren Enden in den 2-Flächnern und 3-Flächnern zusammenstoßen und mit ihnen verschraubt sind.

3. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (43, 44; 71, 72) mit abgewinkelten Blechstreifen (52, 53, 55; 63, 64) beschlagen sind, an die die Bahnen der Dichtigkeitssperren (8, 37; 56, 65) unmittelbar oder mittels Abdeckstreifen (56, 57; 65, 66) angeschweißt sind und daß die Stützen (58) durch die Dichtigkeitssperre (8) abdichtend durchgeführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen