DE1506284A1 - Ships for the transport of liquid gases - Google Patents
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Description
EDUARD LORENZ · BERNHARD SEIDLfcK · "mkkvm ι SEIDLEREDUARD LORENZ · BERNHARD SEIDLfcK · "mkkvm ι SEIDLER
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John Joseph McMullen 15 Montclair, New Jersey (USA)John Joseph McMullen 15 Montclair, New Jersey (USA)
Schiffe für den Transport von FlüssiggasenShips for the transport of liquefied gases
Die Erfindung betrifft Schiffe für den Transport von Flüssiggasen, insbesondere die Anordnung und Konstruktion der Behälter in Schiffen, in denen Flüssiggas, beispielsweise Methan oder dergleichen, unter annähernd atmosphärischem Druck transportiert wird.The invention relates to ships for the transport of liquefied gases, in particular the arrangement and construction of the containers in ships in which liquid gas, for example methane or the like, is transported under approximately atmospheric pressure will.
Es ist bekannt, Schiffe für die Lagerung oder den Transport von Flüssiggasen mit einem niedrigen Siedepunkt, beispielsweise Methan, unter annähernd atmosphärischem Druck mit einem doppelwandigen Behälter zu versehen. Die Behälterkonstruktion besteht aus einer geschlossenen Innenwand und einer Außenwand, die überall im Abstand von der Innenwand angeordnet, mit ihr jedoch durch Träger verbunden ist, so daß eine selbsttragende Konstruktion erhalten wird. In der Mitte der Decke jedes Behälters ist eine Kuppel vorgesehen, die Absperrorgane aufweist, welche zur Aufnahme von Rohrleitungen zum Füllen und EntleerenIt is known ships for the storage or transportation of liquefied gases with a low boiling point, for example Methane, to be provided with a double-walled container under approximately atmospheric pressure. The container construction is made from a closed inner wall and an outer wall, which are arranged everywhere at a distance from the inner wall, with her however, is connected by beams so that a self-supporting structure is obtained. In the middle of the ceiling of each container a dome is provided, which has shut-off devices, which are used to accommodate pipelines for filling and emptying
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des Behälters dienen. Die Innenwand umgibt das verflüssigte Ladegut. Behälter dieser Art haben ein großes Fassungsvermögen von etwa 10 000 Kubikmeter. Daher sind vertikale Schotte vorgesehen) welche den Behälter innen versteifen und in Abteile teilen» of the container. The inner wall surrounds the liquefied cargo. Containers of this type have a large capacity of about 10,000 cubic meters. Therefore vertical bulkheads are provided which stiffen the container inside and divide it into compartments »
Die Erfindung bezweckt nun, zu verhindern, daß Risse, die sich in der Außenwand oder der Innenwand bilden können, durch das Gerüst der diese Wände verbindenden Träger zu der entgegengesetzten Wand fortgepflanzt werden. Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung einer neuen Anordnung von Verbindungsträgern mit überlappenden Flanschen in dem Zwischenraum zwischen der Innen- und der Außenwand erzielt. Die Teile sind mit Schrauben, Nieten oder anderen mechanischen Mitteln miteinander verbunden.The invention now aims to prevent cracks that can form in the outer wall or the inner wall, through the Scaffolding of the beams connecting these walls are propagated to the opposite wall. According to the invention this is through the use of a new arrangement of connecting beams with overlapping flanges in the space between the Inside and outside wall achieved. The parts are connected to one another with screws, rivets or other mechanical means.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen Verbindung zwischen der Innenwand und der Außenwand. Diese Verbindung besteht aus einem Verbindungsarm, der mit Kugelgelenken an der Innenwand und der Außenwand montiert ist. Bei dieser neuartigen Anordnung können bei Wärmedehnungen und -Schrumpfungen geringfügige horizontale und vertikale Bewegungen zwischen der Außen- und der Innenwand stattfinden, ohne daß die Wände des Behälters übermäßig starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die sonst zur Bildung von Rissen oder zu sonstigen Beschädigungen der Wände führen würden.Another purpose of the invention is to create a novel connection between the inner wall and the outer wall. This connection consists of a connecting arm that is mounted with ball joints on the inner wall and the outer wall. With this novel arrangement, slight horizontal and vertical movements can occur in the event of thermal expansion and contraction take place between the outer and the inner wall, without the walls of the container excessively strong mechanical stresses that would otherwise lead to the formation of cracks or other damage to the walls.
Ein Zweck der Erfindung besteht ferner darin, eine durch Wärmedehnung verursachte, übermäßige Relativbewegung zwischen der Außen- und der Innenwand des Behälters dadurch zu verhindern,Another purpose of the invention is to provide a thermal expansion to prevent excessive relative movement caused between the outer and inner walls of the container by
— 3 «·- 3 «·
daß zwischen der Außen- und der Innenwand des Behälters mehrere vertikale Spannglieder eingeschweißt sind. Jedes Spannglied hat ein I-Profil und besitzt einen Steg aus zwei einander überlappenden Plattenι die durch Schrauben oder dergleichen mechanisch miteinander verbunden sind. Jede Platte ist einstückig mit einer ebenen Befestigungsplatte. Die beiden Befestigungsplatten sind mit der Außen- bzw. Innenwand des Behälters verschweißt.that several vertical tendons are welded between the outer and inner walls of the container. Every tendon has an I-profile and has a web of two overlapping Plattenι mechanically by screws or the like are connected to each other. Each plate is integral with a flat mounting plate. The two mounting plates are welded to the outer or inner wall of the container.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines selbsttragenden Gerüstes, das mit der Außen- und der Innenwand des Behälters verschweißt ist und sie trägt. Dieses Gerüst besitzt eine Anordnung von Kastenprofilträgern längs des oberen und des unteren Randes des Behälters. Die Anordnung von Kastenprofilträgern besitzt einen horizontalen und einen vertikalen Träger, welche die Innenseiten und die Ecke des Kastenprofilgerüsts bilden, sowie eine weitere Platte mit einem vertikal angeordneten, oberen Schenkel und einem horizontal angeordneten, unteren Schenkel mit abgerundeter Außenkante, wobei die Schenkel zum Schließen des Kastenprofils mit dem horizontalen bzw. vertikalen Träger verschweißt sind. Längs \ des Kaetenprofilgerüsts sind innerhalb des Trägersystems zur ' Verstärkung in regelmäßigen Abständen zwei Winkel angeordnet, die durch Überlapptnähte mechanisch miteinander verbunden sind. Ober die Begrenzung des Kastenprofilträgersystems hinaus erstrecken sich plattenförmige Fortsätze auswärts, die in dem Bereich des Zwischenraums zwischen der Innen- und der Außenwand einander überlappende Teile haben und Außenwandteile tragen und festlegen, die knapp außerhalb der Begrenzung des Kastenprofilirägers fluchtend angeordnet sind. Ferner sind mehrereAnother purpose of the invention is to provide a self-supporting frame which is welded to and supports the outer and inner walls of the container. This framework has an array of box section beams along the top and bottom of the container. The arrangement of box profile girders has a horizontal and a vertical beam, which form the inside and the corner of the box profile frame, as well as another plate with a vertically arranged, upper leg and a horizontally arranged, lower leg with a rounded outer edge, the legs to close the Box profile are welded to the horizontal or vertical support. Along \ the Kaetenprofilgerüst within the support system for 'reinforcement two angles are arranged at regular intervals, which are mechanically connected to one another by overlapping seams. Above the boundary of the box section support system, plate-shaped projections extend outwards, which have overlapping parts in the area of the space between the inner and outer walls and support and define outer wall parts that are aligned just outside the boundary of the box section support. There are also several
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keilförmige Knotenbleche vorgesehen, welche die plattenförmigen Fortsätze abstützen und die an der Verbindung zwischen der Innenwand und den Trägern des Systems vorhandene Kraft verteilen. 'wedge-shaped gusset plates are provided, which the plate-shaped Support extensions and distribute the force present at the connection between the inner wall and the girders of the system. '
Die Erfindung bezweckt außerdem die Schaffung einer neuartigen Trag- und Verkeilanordnung,' welche die fluchtende Lage des Behälters in dem Schiff aufrechterhält$ aber bei einer starken Temperaturveränderung des Behälters eine Wärmedehnung in allen Richtungen ermöglicht. Zu diesem Zweck sind oben auf dem doppelten Boden oder dem Innenrumpf des Schiffes mehrere Pfeiler vorgesehen, welche den Behälter im Abstand von dem doppelten Boden halten und eine Übertragung der sehr niedrigen Temperatur auf* die Außenkonstruktion des Schiffe verhindern. Diese Pfeiler bestehen aus Isoliermaterial, beispielsweise Baleaholz oder dergleichen. Auf der Unterseite des Bodens der Behälteraußenwand sind an Stellen, die mit den Pfeilern vertikal fluchten, mehrere Fundamente montiert. Diese Fundamente bestehen aus zwei oder mehreren, rechtwinklig zueinander angeordneten vertikalen Platten und aus einer horizontalen Platte, die am unteren Rand der vertikalen Platten angeordnet ist und mit der ebenen oberen Fläche des zugeordneten Pfeilers zusammenwirkt. Bei einer seitlichen Dehnung des Behälters gleitet daher die untere Platte der Fundamente auf der ebenen Fläche des Pfeilers, ohne daß die Kraftübertragung zwischen dem Schiffsboden und dem Behälter beeinträchtigt wird. Zur Aufrechterhaitung der fluchtenden Lage des Behälters in dem Schiff sind mehrere Tragkeile vorgesehen, die sich längs der Längs- und Quermittellinie des Behälters in Abständen voneinander durch den Boden der Außenwand erstrecken.Another object of the invention is to provide a novel support and wedge arrangement which will maintain the aligned position of the container in the ship but with a strong one A change in temperature of the container allows thermal expansion in all directions. For this purpose, several pillars are provided on top of the double bottom or the inner hull of the ship, which the container at a distance from the double bottom and prevent the very low temperature from being transmitted to * the outer structure of the ship. These pillars are made of insulating material, such as balea wood or the like. On the underside of the bottom of the outer wall of the container several foundations are installed at points that are vertically aligned with the pillars. These foundations consist of two or a plurality of vertical plates arranged at right angles to one another and of a horizontal plate, which is arranged at the lower edge of the vertical plates and with the flat upper surface of the associated pillar cooperates. In the event of a lateral expansion of the container, the lower plate of the foundations therefore slides on the flat surface of the pillar without the force transmission between the ship's bottom and the container being impaired. To maintain the aligned position of the Container in the ship are provided several wedges extending along the longitudinal and transverse center lines of the container in Extending spaced apart through the bottom of the outer wall.
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Eine Dehnung und Schrumpfung längs der Längs- und Quermittel- linie der Behälter kann daher nur in diesen Richtungen erfolgen, so daß der Behälter in seiner mit dem Schiff fluchtenden Lage gehalte'n wird·An expansion and contraction along the longitudinal and transverse median line the container can therefore only take place in these directions, so that the container is in its position in alignment with the ship will be held
Die Erfindung bezweckt ferner, die Behälter in relativ kurzer Zeit von der Umgebungstemperatur auf eine Temperatur abzukühlen, bei der Flüssiggas ohne überschüssige Verdampfungsverluste eingeleitet werden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Innenbehälter, der Isolierraum und der Wandzwischenraum entwässert und mit Stickstoffgas bei etwa 0° C gespült. Dann wird kaltes Stickstoffgas durch die genannten Räume umgewälzt und Flüssiggas (Methan) direkt in den Innenbehälter gespritzt. In dem Wärmetauscher wird als Kühlmittel zum Kühlen des Stickstoffgases Flüssigmethan verwendet, bis ein vorbestimmter Temperaturunterschied (10° C) zwischen dem Methandampf und der Behälterwand erreicht ist. Danach wird das Flüssigmethan durch Flüssigstickstoff als Kühlmittel ersetzt. Die flüssige Ladung wird eingebracht, wenn der Behälter eine Temperatur von etwa -140° C erreicht hat.The invention also aims to make the container in a relatively short Time to cool down from the ambient temperature to a temperature at which liquid gas without excess evaporation losses can be initiated. According to the method according to the invention, the inner container, the insulating space and the space between the walls dehydrated and purged with nitrogen gas at about 0 ° C. Then cold nitrogen gas is circulated through the mentioned spaces and liquid gas (methane) is injected directly into the inner container. In the heat exchanger, liquid methane is used as a coolant for cooling the nitrogen gas until a predetermined one Temperature difference (10 ° C) between the methane vapor and the container wall is reached. After that, the liquid methane replaced by liquid nitrogen as a coolant. The liquid charge is introduced when the container has a temperature of has reached about -140 ° C.
Wenn sich das Flüssigmethan auf dem Ballastniveau befindet, wird der in dem Isolierraum und dem Wandzwischenraum vorhandene Stickstoff kontinuierlich durch den Wärmetauscher umgewälzt, wobei Flüssigmethan als Kühlmittel verwendet wird.When the liquid methane is at the ballast level, that in the isolation room and the wall gap becomes Nitrogen circulated continuously through the heat exchanger using liquid methane as the coolant.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor.Other features of the invention will become apparent from the detailed below Description on the basis of the drawings.
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In diesen zeigtIn these shows
Fig. 1 ein zum Transport von Flüssiggas dienendes Schiff mit einer Anzahl von erfindungsgemäßen Behältern,1 shows a ship serving for the transport of liquefied gas with a number of containers according to the invention,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1»Fig. 2 is a vertical section along the line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 is a horizontal section along the line 3-3 of Fig. 1 »
Fig. 4 im Horizontalschnitt mit auseinandergezogenen Teilen die Eckkonstruktion eines der doppelwandigen Behälter gemäß der Erfindung mit einer Ausführungsform der Verbindungsglieder,4 in horizontal section with parts exploded, the corner construction of one of the double-walled containers according to the invention with an embodiment of the connecting links,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4,Fig. 5 is a vertical section along the line 5-5 of Fig. 4,
Fig. 6 im Vertikalschnitt eine untere Ecke eines der Behälter,6 shows a lower corner of one of the containers in vertical section,
j sowie das Kastenprofilgerüst mit den miteinander zusammenwirkenden, plattenförmigen Fortsätzen, den beiden Behälterwänden und den Spanngliedern,j as well as the box profile frame with the cooperating, plate-shaped extensions, the two container walls and the tendons,
■ Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6, ■ Fig. 7 is a horizontal section on the line 7-7 of Fig. 6,
; Fig. 8 im Horizontalschnitt eine zweite Ausführungsform der J Verbindungsglieder,; Fig. 8 in horizontal section a second embodiment of the J connecting links,
Fig. 9 eine Seitenansicht nach der Linie 9-9 der Fig. 8,FIG. 9 is a side view taken along line 9-9 of FIG. 8;
Fig. 10 einen Vertikalschnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9 undFig. 10 is a vertical section along the line 10-10 of FIGS. 9 and
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Fig« 11 echematisch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens» nach dem die Behälter gekühlt und gefüllt und im Ballastzustand kalt gehalten werden*Fig. 11 echematically the device for carrying out the process, according to which the containers are cooled and filled and kept cold in the ballast state *
Aus Fig* 1 ist ein Schiff 10 ersichtlich» das zum Transport von Flüssiggas dient« Es besitzt vier Ladebehälter 12, die in Abständen voneinander entlang der Längsachse des Schiffes angeordnet sind· Jeder Behälter 12 erstreckt sich vom Boden zur Decke des Rumpfes und hat ein Fassungsvermögen von 10 000 bis 17 000 Kubikmeter·From Fig * 1 a ship 10 can be seen »that for the transport of Liquid gas is used «It has four cargo containers 12, which are arranged at a distance from one another along the longitudinal axis of the ship. Each container 12 extends from the floor to the ceiling of the fuselage and has a capacity of 10,000 to 17,000 cubic meters
Aus den Figuren 1» 2 und 3 ist ersichtlich» daß der innere und der äußere Rumpf 14 des Schiffes 10 als ein Gehäuse für den Behälter 12 dienen· Dieser wird von den Außenfundamenten 16 und einer Anzahl von Keilen 18» die den Behälterboden durchsetzen, getragen und im Abstand über dem Boden des Rumpfes gehalten. Die Fundamente 16 sind mit dem Boden der Außenwand 22 einstückig. Jedes von ihnen besitzt mindestens zwei rechtwinklig zueinander angeordnete» abwärtsgerichtete Stahlplatten, die mit ihren oberen Rändern am Boden der Wand 22 angeschweißt sind· Die Ränder dieserIt can be seen from FIGS. 1, 2 and 3 that the inner and outer hulls 14 of the ship 10 serve as a housing for the container 12. This is supported by the outer foundations 16 and a number of wedges 18 'penetrating the bottom of the container, carried and held at a distance above the bottom of the fuselage. the Foundations 16 are integral with the bottom of the outer wall 22. Each of them has at least two at right angles to each other arranged »downward-facing steel plates which are welded with their upper edges to the bottom of the wall 22 · The edges of these
Platten sind schräg abwärts und einwärts gerichtet. Mit den unteren Rändern dieser Platten ist eine ebene Stahlplatte verschweißt» die in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Auf der Oberseite des Innenbodens des Rumpfes sind Pfeiler 17 montiert» die mit je einem der Fundamente 16 vertikal fluchten. Jeder Pfeiler 17 besteht aus einem keine Wärme übertragenden, lasttragenden Material, beispielsweise aus Balsaholz oder dergleichen. Der Pfeiler 17 hat eine ebene obere Fläche» auf derPlates are directed obliquely downwards and inwards. A flat steel plate is welded to the lower edges of these plates and is arranged in a horizontal plane. on Pillars 17 are mounted on the upper side of the inner floor of the fuselage, each of which is vertically aligned with one of the foundations 16. Each pillar 17 consists of a non-heat-transferring, load-bearing material, for example balsa wood or the like. The pillar 17 has a flat upper surface »on the
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die horizontale Platte des Fundaments 16 verschiebbar ruht. Der Pfeiler 17 kann seitlich auf geeignete Weise an der Oberseite des Innenrumpfes befestigt sein.the horizontal plate of the foundation 16 rests slidably. Of the Pillar 17 can be attached laterally in a suitable manner to the top of the inner hull.
Infolge der niedrigen Betriebstemperaturen sind die Wände, der Boden und die Decke des Innenrumpfes lh mit einem Isoliermaterial 20 bedeckt, beispielsweise mit Balsaholz, Schaumkunststoff, Polyurethan, Mineralwollwatte oder dergleichen. Die Keile 18 durchsetzen den Boden des' doppelwandigen Behälters. Jeder Keil besitzt mehrere miteinander verschweißte Platten, die zusammen einen ebenen Boden und ebene Seitenwände bilden, die verschiebbar an den Keilnuten anliegen, die von dem U-Profil 19 aus Isoliermaterial gebildet werden. Die U-Profile 19 und die, Keile 18 sind längs der Längsmittellinie und in der Querrichtung längs der Quermittellinie des Behälters angeordnet und halten diesen in seiner zu dem Schiff fluchtenden Lage; sie gestatten jedoch eine Wärmedehnung in allen Richtungen·Due to the low operating temperatures of the walls, floor and ceiling of the inner hull lh covered with an insulating material 20, such as balsa wood, foam plastic, polyurethane, mineral wool wadding or the like. The wedges 18 penetrate the bottom of the double-walled container. Each wedge has a plurality of plates welded to one another, which together form a flat bottom and flat side walls, which abut slidably against the keyways formed by the U-profile 19 made of insulating material. The U-profiles 19 and the wedges 18 are arranged along the longitudinal center line and in the transverse direction along the transverse center line of the container and hold it in its position in alignment with the ship; however, they allow thermal expansion in all directions
Der Behälter 12 besitzt eine gewellte Außenwand 22 und eine gewellte Innenwand 21. Diese Wände sind so angeordnet, daß die einander zugekehrten Wellen miteinander fluchten und die voneinander weg gerichteten Wellen ebenfalls miteinander fluchten. Zwischen der Isolierung und der Außenwand 22 sind Keile 21 in geeigneter Anzahl montiert, welche eine durch eine Wärmedehnung verursachte, vertikale Relativbewegung zwischen der Ieolierung und der Außenwand 22 ermöglichen und dabei die fluchtende Lage der Behälterwand aufrechterhalten. Die Innenwand 22 und die Außenwand 24 sind aus einem nachstehend angegebenen Grund imThe container 12 has a corrugated outer wall 22 and a corrugated inner wall 21. These walls are arranged so that the waves facing each other are aligned with one another and the waves directed away from one another are also aligned with one another. Between the insulation and the outer wall 22 wedges 21 are mounted in a suitable number, which one by thermal expansion Allow vertical relative movement caused between the insulation and the outer wall 22 and thereby the aligned position the container wall maintained. The inner wall 22 and the outer wall 24 are shown in FIG
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Abstand voneinander angeordnet. Der Zwischenraum zwischen diesen Wänden wird als Wandzwischenraum bezeichnet. Die Außenwand 22 ist ferner im Abstand von der Isolierung 20 angeordnet. Dieser Zwischenraum wird als Isolierzwischenraum bezeichnet. Der Innenbehälter wird durch ein Längsschptt 2 6 und ein Querschott 28 in vier Behälterabteile geteilt. Die Schotte 26 und 28 können.in der üblichen Weise mit einer Anzahl von nicht gezeigten Versteifungsgliedern versehen sein. Arranged at a distance from each other. The space between these walls is called the wall space. The outer wall 22 is furthermore arranged at a distance from the insulation 20. This gap is called the isolation gap. The inner container is divided into four by a longitudinal partition 26 and a transverse partition 28 Container compartments divided. The bulkheads 26 and 28 can be provided with a number of stiffening members (not shown) in the usual manner.
Zur Erhöhung der Festigkeit der Behälterwände und um eine Relativbewegung zwischen den Wänden 22 und 24 zu verhindern sind an den Seitenwänden, der Decke und dem Boden des Behälters in Abständen voneinander horizontale Träger 30 und vertikale Träger 31 montiert. Der Träger 30 durchsetzt die Innenwand 24 und endet in Form eines Flansches 34. Ein weiterer Flansch 32 ist an der Außenwand 22 angeschweißt und erstreckt sich einwärts. Die Flansche 32 und 34 überlappen einander (siehe Fig. 5) in dem Wandzwischenraum und werden von Schrauben 36 festgehalten. Die Flansche 32 und 34 sind so ausgebildet, daß sie einander nur in dem Bereich überlappen, in dem die Wellen der Wände 22 und 24 am nächsten beieinanderliegen (siehe Fig. 4). An den Stellen, an denen die Wellen am weitesten auseinander sind, begrenzen die Flansche 32 und 34 öffnungen 38, die so groß sind, daß sie als Mannlöcher dienen können, so daß sich Personal oder Instrumente ungehindert in dem Wandzwischenraum bewegen können, wenn an beiden Wänden gleichzeitig Prüfungen aus Sicherheitsgründen durchgeführt werden sollen, beispielsweise auf Gasdichtigkeit und dergleichen. Die öffnungen 38 gestatten ferner ein freies Umwälzen von Inertgas.To increase the strength of the container walls and to allow relative movement between the walls 22 and 24 are on the side walls, the ceiling and the bottom of the container in Distances from each other horizontal support 30 and vertical support 31 mounted. The carrier 30 penetrates the inner wall 24 and ends in the form of a flange 34. Another flange 32 is welded to the outer wall 22 and extends inward. the Flanges 32 and 34 overlap one another (see FIG. 5) in the wall gap and are held in place by screws 36. the Flanges 32 and 34 are designed so that they overlap each other only in the area in which the corrugations of the walls 22 and 24 closest to each other (see Fig. 4). At the places where the waves are furthest apart, the limit Flanges 32 and 34 openings 38 which are so large that they can serve as manholes so that personnel or instruments Can move unhindered in the wall space when tests are carried out on both walls at the same time for safety reasons should be, for example on gas tightness and the like. The openings 38 also allow free circulation of inert gas.
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Die Anordnung der einander überlappenden Flansche 32 und 3H stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar, die verhindert» daß Risse, die sich in der Innenwand 24 bilden, sich durch die Verbindungsglieder zu der Außenwand 22 fortpflanzen. In der Anordnung gemäß der Erfindung können sich auch Risse, welche sich in der Außenwand 22 bilden, nicht zu der Innenwand 2H fortpflanzen. Wenn sich daher in einer der beiden Wände ein Riß bildet, kann er sich nur bis zu dem Flansch fortpflanzen, welcher dieser Wand zugeordnet ist, aber nicht über den anderen Flansch.The arrangement of the overlapping flanges 32 and 3H represents a safety measure which prevents cracks which form in the inner wall 24 from spreading through the connecting links propagate to the outer wall 22. In the arrangement according to the invention, cracks, which are in the Form outer wall 22, not propagate to inner wall 2H. Therefore, if a crack forms in one of the two walls, it can only propagate to the flange on which that wall is located is assigned, but not over the other flange.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen eine andere Anordnung zur Verbindung der Innenwand und der Außenwand. In der vorstehend beschriebenen Weise sind horizontale Träger 30 mit der Innenseite der Wand 24· verschweißt. Es ist ein bewegliches Verbindungsglied 100 vorgesehen, das eine Grundplatte 102 besitzt, die mit der Welle 24f verschweißt ist, welche in den Wandzwischenraum hineinragt. Auf der Grundplatte 102 ist eine Scheibe 104 aufgeschweißt, die eine Fassung 106 besitzt, die der entgegengesetzten Wand zugekehrt ist. Ferner ist auf der Grundplatte 102 ein Haltenapf aufgeschweißt, der mit der Scheibe 104 koaxial ist. Der Abstand zwischen den beiden Wänden wird durch einen Verbindungsarm 110 aufrechterhalten, der an beiden Enden je eine Kugel besitzt, die in die entsprechende Fassung 106 eingreift. Knapp einwärts von den kugeligen Enden hat der Arm 110 verdickte,- abgerundete Teile 103, welche mit den Innenflächen der Haltenäpfe 108 zusammenwirken. Mit der Wand 21 und dem Träger 30 ist ein Rohr 112 verschweißt, das vorzugsweise mit der Anordnung 100 koaxial ist.Figures 8, 9 and 10 show another arrangement for connecting the inner wall and the outer wall. Horizontal supports 30 are welded to the inside of wall 24 in the manner described above. A movable connecting member 100 is provided, which has a base plate 102 which is welded to the shaft 24 f , which protrudes into the space between the walls. A disk 104 is welded onto the base plate 102 and has a socket 106 facing the opposite wall. Furthermore, a holding cup is welded onto the base plate 102 and is coaxial with the disk 104. The distance between the two walls is maintained by a connecting arm 110 which has a ball at each end which engages in the corresponding socket 106. Just inward of the spherical ends, the arm 110 has thickened, rounded parts 103 which interact with the inner surfaces of the holding cups 108. A tube 112, which is preferably coaxial with the arrangement 100, is welded to the wall 21 and the carrier 30.
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Dieses bewegliche Glied gestattet beispielsweise bei einer Wärmedehnung und -schrumpfung eine geringfügige Relativbewegung, z.B. von 2 oder 3 Millimetern, zwischen den Wänden 22 und 24.This movable member allows for a slight relative movement, e.g. of 2 or 3 millimeters, between walls 22 and 24.
In horizontalen Abständen voneinander, vorzugsweise in der Nähe des unteren Teils des Wandzwischenraums« sind Spannglieder 40 in Form von I-Profilen angeordnet« Diese besitzen Stege, die in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, und ebene Befestigungsplatten 42 und 44, die an der Außenwand 22 der Innenwand 24 angeschweißt sind. Der Steg jedes I-Profilträgers 40 besteht aus zwei einander überlappenden Platten 46 und 48, die mit Nieten oder Schrauben 50 aneinander befestigt sind, und zwar aus demselben Grund, der vorstehend für die Flansche 32 und 34 angegeben wurde. Das I-Profil 40 verhindert nicht nur eine vertikale und horizontale Relativbewegung zwischen der Innenwand 22 und der Außenwand 24, sondern verteilt auch vertikale Spannungen, die normalerweise die Träger ungünstig beanspruchen würden. Das I-Profil 40 ist vorzugsweise zwischen den Wänden an Stellen montiert, an denen die Wellen der Außen- und der Innenwand einander zugekehrt sind und den kleinsten Abstand voneinander haben. Ferner sind die I-Profilträger 52 an geeigneten, horizontal in Abständen voneinander liegenden Stellen zwischen der Innen- und der Außenwand an Boden des Behälters ebenso wie die I-Profilträger 40 angeordnet« Die Anzahl, in welcher die Spannglieder 40 verwendet werden, ist u.a. von dem höchsten zu erwartenden Temperaturunterschied zwischen der Decke und dem Boden des Behälters 12 abhängig.At horizontal distances from each other, preferably close by of the lower part of the space between the wall "tendons 40 are arranged in the form of I-profiles" These have webs which in a vertical plane are arranged, and flat mounting plates 42 and 44 which are welded to the outer wall 22 of the inner wall 24. The web of each I-profile beam 40 consists of two overlapping plates 46 and 48 which are fastened together with rivets or screws 50 from the same Reason given above for flanges 32 and 34. The I-profile 40 not only prevents vertical and horizontal relative movement between the inner wall 22 and the outer wall 24, but also distributes vertical stresses that would normally place unfavorable stress on the beams. The I-profile 40 is preferably mounted between the walls at locations where the corrugations of the outer and inner walls face each other and have the smallest distance from each other. Furthermore, the I-profile beams 52 are at suitable, horizontally spaced locations between the inner and outer walls arranged at the bottom of the container as well as the I-profile girders 40 «The number in which the tendons 40 are used, depends, among other things, on the highest expected temperature difference between the ceiling and the bottom of the container 12.
Das zwischen den Bodenteilen des doppelwandigen Behälters angeordnete Spannglied 52 braucht nicht unbedingt aus einer beweglichenThe clamping member 52 arranged between the bottom parts of the double-walled container does not necessarily need to be movable
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Anordnung 100 zu bestehenι weil anzunehmen ist, daß sich der Boden des Behälters 12 zum Unterschied von dessen vertikalen . Wänden 22 und 24 überall auf derselben Temperatur befindet*Arrangement 100 to exist because it can be assumed that the Bottom of the container 12 in contrast to its vertical. Walls 22 and 24 are at the same temperature everywhere *
Das selbsttragende Gerüst für den Behälter besteht aus einem verstärkten Kastenprofxlträgersystem, das sich um den unteren und oberen Rand des Behälters .ganz um diesen herum erstreckt und an den vertikalen Rändern des Behälters mit vertikalen, verstärkten Ständern 39 versehen ist. Gemäß Fig. 6 besitzt der Kastenprofilträger 33 einen vertikalen Träger 56, der an seinem oberen Ende mit einem horizontalen Träger 30 verschweißt ist. Diese beiden Träger bilden die obere und die innere Seite und ·. die Ecke des Kastenprofils. Die äußeren Teile 34 der Träger 30 und 56 enden in dem WandZwischenraum und überlappen die plattenförmigen Fortsätze 35, die sich über die äußere Begrenzung des Kastenprofilträgers hinaus erstrecken. Die äußere und untere Seite des Kastens werden von einer weiteren Platte 37 gebildet, die einen vertikalen Schenkel 39 und einen horizontalen Schenkel 41 hat· Diese Schenkel sind mit je einem der plattenförmigen Fortsätze 35 verschweißt. Auf diese Weise ist das Kastenprofil geschlossen. Aus Festigkeitsgründen hat die Platte 37 eine abgerundete Ecke. Die Träger 30 und 56, sowie die Fortsätze 35 und die Platte 37 erstrecken sich über die ganze Länge des betreffenden Behälterrandes.The self-supporting frame for the container consists of a reinforced box profile girder system that surrounds the lower and upper edge of the container .ganz extends all around this and is provided with vertical, reinforced uprights 39 on the vertical edges of the container. According to FIG. 6, the Box section girder 33 has a vertical girder 56 which is welded at its upper end to a horizontal girder 30. These two supports form the top and the inner side and ·. the corner of the box profile. The outer parts 34 of the carriers 30 and 56 end in the wall gap and overlap the plate-shaped ones Extensions 35, which extend beyond the outer boundary of the box profile girder. The outer and lower Side of the box are formed by a further plate 37, which has a vertical leg 39 and a horizontal leg 41 has · These legs are welded to one of the plate-shaped extensions 35 each. This is how the box section is closed. For reasons of strength, the plate 37 has a rounded corner. The carriers 30 and 56 and the extensions 35 and the plate 37 extend over the entire length of the respective Container edge.
An der Innenseite der horizontalen und vertikalen Träger 30 und 56 und der Platte 37 sind vertikal angeordnete Winkelplatten 38 und 60 angeschweißt, um das Kastenprofilträgergerüst weiterOn the inside of the horizontal and vertical supports 30 and 56 and the plate 37 are vertically arranged angle plates 38 and 60 welded on to further the box section support frame
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zu verstärken und zu versteifen. Die Winkelplatten 58 und 60 sind durch genietete oder verschraubte Überlapptnähte 43 miteinander verbunden und begrenzen eine Öffnung 45, durch die ein Mann hindurch gelangen kann, wenn dies zur Inspektion oder Instandhaltung erforderlich ist.to reinforce and stiffen. The angle plates 58 and 60 are connected to one another by riveted or screwed overlap seams 43 connected and delimit an opening 45 through which a man can pass when this for inspection or maintenance is required.
Gemäß Fig. 6 enden die Außen- und die Innenwand des Behälters an dem Kastenprofilträger. Die Außenwand 22 ist senkrecht zu den plattenförmigen Fortsätzen 35 angeordnet. Die Wand 24 ist senkrecht zu den Trägern 30 und 56 angeordnet und an ihnen angeschweißt. Zur Verteilung der Spannungen, die an der Verbindungsstelle zwischen der Innenwand 24 und den Trägern 30 und 56 auftreten, sind keilförmige Knotenbleche 62 vorgesehen, deren einer Schenkel mit der entsprechenden Wand und deren dazu senkrechter ,Schenkel mit dem entsprechenden Träger verschweißt ist. Es sind weitere Knotenbleche 63 vorgesehen, deren einer Schenkel mit dem plattenförmigen Fortsatz 35 verschweißt ist und mit der Wand 22 fluchtet, während der andere Schenkel mit den Schenkeln 39 und 41 der Platte 37 verschweißt ist. Auf diese Weise werden in den Wänden 22 und 24 auftretende Spannungen über den ganzen Behälter auf das Kastenprofilgerüst übertragen.According to FIG. 6, the outer and inner walls of the container end at the box section support. The outer wall 22 is perpendicular to the plate-shaped extensions 35 are arranged. The wall 24 is arranged perpendicular to the beams 30 and 56 and is welded to them. To distribute the stresses that occur at the junction between the inner wall 24 and the beams 30 and 56, wedge-shaped gusset plates 62 are provided, one leg of which with the corresponding wall and its more perpendicular to it , Leg is welded to the corresponding carrier. There are more gusset plates 63 are provided, one leg with the plate-shaped extension 35 is welded and is flush with the wall 22, while the other leg with the legs 39 and 41 of the plate 37 is welded. In this way, stresses occurring in the walls 22 and 24 are spread over the entire container transferred to the box section frame.
Jedes Abteil des Behälters 12 ist mit einer elektrisch angetriebenen Tauchpumpe versehen, die am Boden des Behälters ange-Each compartment of the container 12 is electrically powered Submersible pump, which is attached to the bottom of the tank.
ordnet ist und für einen Förderstrom von etwa 350 m /h ausgelegt ist. Derartige Pumpen sind bekannt und arbeiten bis zu einem Flüssigkeitsstand von 12 5 mm über der Saugöffnung der Pumpe einwandfrei .and is designed for a flow rate of about 350 m / h. Such pumps are known and work up to one Fluid level of 12 5 mm above the suction opening of the pump is perfect .
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Jedes Behälterabteil ist mit einer Fülleitung, einer Entnahmeleitung, einer Gassaugleitung und einer Inertgasleitung versehen, ferner mit Sicherheitsventilen, Vakuumventilen (alle diese Teile sind nicht gezeigt) und anderen erforderlichen Anschlüssen» die bei Behältern der vorliegenden Art üblich sind. Die Sicherheitsventile bilden zwei Entlastungssysteme, eines an Steuerbord und eines an Backbord. Die Vakuumventile dienen zum Schutz der Behälter gegen übermäßige Unterdrücke. Diese Vakuumventile sind mit einem Methandrucksystem verbunden, das unter einem geringen Überdruck gehalten wird.Each container compartment is equipped with a filling line, a removal line, a gas suction line and an inert gas line, furthermore with safety valves, vacuum valves (all these parts are not shown) and other necessary connections »which are common with containers of the present type. The safety valves form two relief systems, one on starboard and one on port. The vacuum valves serve to protect the containers against excessive negative pressures. These vacuum valves are connected to a methane pressure system that operates under a low Overpressure is maintained.
An Hand der Fig. 11 wird jetzt das Verfahren und die Vorrichtung zum Kühlen und Füllen von Behältern der vorstehend angegebenen Art beschrieben.With reference to FIG. 11, the method and apparatus for cooling and filling containers will now be as described above Type described.
Flüssigmethan darf nicht in einen Behälter eingebracht werden, der sich auf der Umgebungstemperatur befindet. Aus Sicherheitsgründen muß der Behälter auf etwa -140° C abgekühlt werden, ehe die Einleitung der aus Flüssigmethan bestehenden Ladung beginnt.Liquid methane must not be placed in a container that is at ambient temperature. For safety reasons the container must be cooled to about -140 ° C before the liquid methane charge begins.
Vor dem Beginn der Abkühlung der Behälter müssen diese mit einem Inertgas gespült werden. Zu diesem Zweck wird in einer Stickstofferzeugungsanlage eine Stickstoffmenge erzeugt und unter Druck in großen Behältern gespeichert.Before the containers begin to cool, they must be flushed with an inert gas. For this purpose, a nitrogen generation plant is used a quantity of nitrogen is generated and stored under pressure in large containers.
Zum Spülen der Räume und des Behälters mit Inertgas kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann man Rohrleitungen einbauen, die durch den Isolierraum bis zu dessen unterem Ende führen und durch die gasdichte äußere Wand 22Any suitable device can be used to flush the spaces and the container with inert gas. For example, can install pipelines that lead through the insulation space to its lower end and through the gas-tight outer wall 22
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hindurch mit dem Wandzwischenraum an dessen unterem Ende in Verbindung stehen. Der innerhalb des Isolierraums angeordnete Teil des Rohrs ist unten mit öffnungen versehen» durch die Gas in den Isolierraum eintreten kann. Eine eigene Rohrleitung führt von der Inertgasquelle zu dem Innengefäß. Am oberen Ende des Isolierraums und des Wandzwischenraums sind geeignete Sammelrohre montiert» welche das Inertgas einem Gebläse zuführen.through with the wall space at its lower end in communication. The one arranged within the isolation room Part of the pipe has openings at the bottom through the gas can enter the isolation room. A separate pipeline leads from the inert gas source to the inner vessel. At the top of the Suitable manifolds are installed in the insulating space and the space between the walls, which feed the inert gas to a fan.
Man kann jede geeignete Anordnung verwenden, sofern die Innenwand 22 und die Außenwand 24 gasdicht gehalten werden.Any suitable arrangement can be used as long as the inner wall 22 and the outer wall 24 are kept gas-tight.
Vor dem Füllen des Isolierraums und des Wandzwischenraums mit Inertgas wird die in diesen Räumen enthaltene Luft zwei oder drei mal über die Entwässerungseinheiten umgewälzt, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft herabzusetzen.Before filling the insulating space and the space between the walls with Inert gas, the air contained in these rooms is circulated two or three times through the drainage units to remove the Reduce the moisture content of the air.
Nach der Entwässerung wird das Inertgas, in dem vorliegenden Beispiel Stickstoff, bei einer Temperatur von 0° C von dem Wärmetauscher in das Innengefäß und in den Isolierraum abgegeben, wobei es in dem Innengefäß und dem Isolierraum von oben nach unten strömt« Das Inertgas strömt dann in dem Wandzwischenraum des Ladungsbehälters aufwärts zu einem Gebläse und wird ausgeblasen, bis die Räume und der Behälter gespült sind. Das Stick« stoffgas befindet sich jetzt auf einer Temperatur von 00C. Nach einem Austausch von zwei oder drei Volumen sind der Behälter, der Wandzwischenraum und der Isolierraum einheitlich auf etwa 0° C abgekühlt. Diese Maßnahme dauert bei einem Behälter mit epLnem Fassungsvermögen von 10 000 m etwa fünf Stunden. NachAfter the dehydration, the inert gas, in the present example nitrogen, is released from the heat exchanger into the inner vessel and into the insulating space at a temperature of 0 ° C., whereby it flows in the inner vessel and the insulating space from top to bottom. The inert gas then flows in the wall gap of the cargo container up to a fan and is blown out until the spaces and the container are purged. The Stick "material gas is now at a temperature of 0 0 C. After an exchange of two or three volumes of the container, the wall space and the insulating space are uniformly cooled to about 0 ° C. This measure takes about five hours for a container with an epLnem capacity of 10,000 m. To
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dem Spülen wird die Abblaseöffnung geschlossen und der Stickstoff durch den Wärmetauscher umgewälzt.After flushing, the blow-off opening is closed and the nitrogen is circulated through the heat exchanger.
Wenn das Spülen beendet ist,beginnt das Abkühlen der Behälter. Der Wärmetauscher wird zunächst von einer Flüssiggasquelle (in dem vorliegenden Beispiel einer Quelle von Flüssigmethan) gespeist, so daß der Stickstoff eine niedrigere Temperatur annimmt als bei dem vorstehend beschriebenen Spülvorgang. Das Stickstoffgas wird wieder mit einem Gebläse durch den Isolierraum und den Wandzwischenraum des Behälters umgewälzt, so daß die Innenwand 22 und die Außenwand 24 des Behälters gleichmäßig abgekühlt werden. Das von dem Wärmetauscher abgegebene Methan befindet sich jetzt in Dampfform, doch ist seine Temperatur viel niedriger als die Umgebungstemperatur. Dieses verdampfte Methan wird durch Rohrleitungen geführt und danach direkt in den Behälter abgegeben, so daß dieser innen abgekühlt wird. Das in dem Behälter hochsteigende Methangas wird aufgefangen und einer Heizeinrichtung zugeführt, in der es auf etwa 15° C erwärmt wird, um dann einer Gasturbine oder einem Brennstoffbehälter zugeführt zu werden. Wenn dieses aufgefangene Methangas nicht als Brennstoff gebraucht wird, wälzt man es zu einer an Land befindlichen Kühleinrichtung um, in der es erneut in Flüssiggas umgewandelt wird. Es wird dann wieder dem Hauptvorratsbehälter zugeleitet. Um das Abkühlen des Behälters zu beschleunigen, wird während dieses Zeitraums ebenfalls eine kleine Menge Flüssiggas, beispielsweise Flüssigmethan, direkt in den Behälter gespritzt.When the rinse is finished, the containers begin to cool. The heat exchanger is initially fed by a liquid gas source (in the present example a source of liquid methane), so that the nitrogen assumes a lower temperature than in the flushing process described above. The nitrogen gas will again circulated with a fan through the insulating space and the wall space of the container, so that the inner wall 22 and the outer wall 24 of the container can be cooled uniformly. That Methane given off by the heat exchanger is now in vapor form, but its temperature is much lower than that Ambient temperature. This vaporized methane is led through pipes and then released directly into the container, so that this is cooled down inside. The methane gas rising in the container is collected and fed to a heating device. in which it is heated to around 15 ° C and then fed to a gas turbine or a fuel tank. if this captured methane gas is not used as fuel, it is circulated to a cooling device located on land, in which it is converted back into liquid gas. It is then fed back to the main storage container. To cool down the To accelerate the container, a small amount of liquid gas, e.g. liquid methane, injected directly into the container.
Die Leistungen des Gebläses und des Wärmetauschers sind vorzugsweise so eingestellt, daß zu Beginn des Kühlvorganges derThe performance of the fan and the heat exchanger are preferred set so that at the beginning of the cooling process
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Temperaturunterschied zwischen der Decke und dem Boden des Behälters nicht höher ist als 25° C.Temperature difference between the top and the bottom of the container is not higher than 25 ° C.
Nach einer Abkühlungsperiode von etwa 65 Stunden befinden sich der Isolierraum, der Wandzwischenraum und der Behälter auf einer Temperatur von etwa -130° C. Wenn die Behältertemperatur -130° C erreicht hat, kann die Abkühlung des Behälters durch verschiedene Maßnahmen beschleunigt werden.After a cool-down period of about 65 hours, the isolation room, the wall space and the container are on top of one another Temperature of around -130 ° C. When the container temperature has reached -130 ° C, the cooling of the container can be through various Measures are accelerated.
Eine Maßnahme zur weiteren Herabsetzung der Temperatur des Behälters und des Isolierraums und Wandzwischenraums besteht darin, dem Wärmetauscher anstelle von Flüssigmethan Flüssigstickstoff zuzuführen. Das Stickstoffgas wird noch weitere 15 Stunden lang umgewälzt, worauf der Boden des Behälters eine Temperatur von -140° C erreicht. Wenn sich der Isolierraum, der Wandzwischenraum, der Behälter und die Seitenwände des Behälters auf einer Temperatur von etwa -14-0° C befinden, wird das Flüssigmethan durch die Fülleitung direkt in den Behälter eingeleitet.A measure to further reduce the temperature of the container and the insulating space and the wall gap consists of the heat exchanger using liquid nitrogen instead of liquid methane to feed. The nitrogen gas is circulated for a further 15 hours, after which the bottom of the container has a temperature of -140 ° C reached. If the isolation space, the wall space, the container and the side walls of the container are on one Temperature of around -14-0 ° C is the liquid methane introduced directly into the container through the filling line.
Eine weitere Maßnahme zur Herabsetzung der Behältertemperatur unter -130° C besteht darin, von einem Wärmetauscher mit einer Fläche von 100 m auf einen anderen Wärmetauscher mit einer beträchtlich größeren Fläche überzugehen.Another measure to reduce the tank temperature below -130 ° C is to use a heat exchanger with a Area of 100 m to another heat exchanger with a considerable larger area.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Abkühlung von vier Behältern von 10 000 m in einer Gesamtzeit von etwa 80 Stunden von der Entwässerung bis zum Füllen des Behälters mit Flüssigmethan. Infolge des Durchleitens des gekühlten Stickstoffgases zwischen dem Isolierraum und dem Wandzwischenraum des Behälters The method according to the invention enables four containers of 10,000 m to be cooled in a total time of about 80 hours from the drainage to the filling of the container with liquid methane. As a result of passing the cooled nitrogen gas between the insulation space and the inter-wall space of the container
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werden der Isolierraum, der Wandzwischenraum, die Innenwand 22, die Außenwand 24 und der Innenraum des Behälters mit derselben, einheitlichen Geschwindigkeit abgekühlt.the insulating space, the wall space, the inner wall 22, the outer wall 24 and the interior of the container are cooled at the same uniform rate.
Wenn der Behälter vollständig mit Flüssigmethan gefüllt ist, wird seine niedrige Temperatur durch Verdampfung aufrechterhalten. Das verdampfte Gas wird aufgefangen und kann als Brennstoff verwendet werden. Erfindungsgemäß geben die am Boden.der Behälter angeordneten Pumpen eine kleine Menge Flüssigmethan an den Wärmetauscher ab, während der Stickstoff in dem Isolierraum und dem Wandzwischenraum umgewälzt wird. Auf diese Weise wird der umgewälzte Stickstoff auf etwa -145° C gehalten.When the container is completely filled with liquid methane, its low temperature is maintained by evaporation. The vaporized gas is collected and can be used as fuel. According to the invention give the am Boden.der container arranged pumps from a small amount of liquid methane to the heat exchanger, while the nitrogen in the isolation room and the Wall gap is circulated. In this way, the circulated nitrogen is kept at around -145 ° C.
Wenn das Schiff seinen Bestimmungsort erreicht hat und die Ladung bis auf den Ballast abgibt, wird das verbleibende Flüssigmethan kühl gehalten und die vorstehend erwähnte Temperaturdifferenz von 25 eingehalten, indem Stickstoff durch den Wärmetauscher umgewälzt und gepumptes Flüssigmethan als Kühlmittel verwendet wird. Das von dem Wärmetauscher abgegebene Flüssigmethan wird durch Rohrleitungen dem oberen Ende des Behälters zugeführt und in den Behälter gespritzt, damit das obere Ende des Behälters auf einer solchen Temperatur gehalten wird, daß die vorstehend genannte Temperaturdifferenz eingehalten wird. Fahrten mit nur Ballast sind etwas gefährlich. Das vorstehend erwähnte Umwälzen von Stickstoff- und Methandampf dient auch als Sicherheitsmaßnahme zur Verhinderung einer Explosion und schnellen Verdampfung. Es versteht sich, daß bei Fahrten mit Ladung und mit Ballast jedes geeignete Kühlmittel verwendetWhen the ship has reached its destination and delivers the cargo down to the ballast, the remaining liquid becomes methane kept cool and maintained the aforementioned temperature difference of 25 by passing nitrogen through the heat exchanger circulated and pumped liquid methane is used as a coolant. The liquid methane given off by the heat exchanger is piped to the top of the container and injected into the container, thus the top of the container is kept at such a temperature that the above-mentioned temperature difference is maintained. Trips with only ballast are a bit dangerous. The nitrogen and methane vapor recirculation mentioned above also serves as a safety measure to prevent explosion and rapid evaporation. It goes without saying that when traveling with Any suitable refrigerant used for cargo and ballast
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werden kann, insbesondere jedes geeignete Flüssiggas, das an Bord unter Druck gelagert werden kann. Man kann aber an Bord auch einen Flüssigstickstofferzeuger zu diesem Zweck verwenden.can be, in particular any suitable liquefied petroleum gas that can be stored on board under pressure. But you can get on board also use a liquid nitrogen generator for this purpose.
Nachstehend wird ein Äusführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Behälters von 10 000 m beschrieben. Die Fläche zwischenAn embodiment of the invention is illustrated below a container of 10 000 m described. The area between
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den Behälterwänden ist 1500 m und die Gesamtfläche des Isolier-2
the tank walls is 1500 m and the total area of the insulating
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raums beträgt 6800 m .2
room is 6800 m.
Mit Hilfe eines Stickstofferzeugers wird Stickstoff aus der Atmosphäre gewonnen und in flüssiger Form großen Lagerbehältern zugeführt^ die sich an Land befinden. Zum Entwässern der Isolierung und des Isolierraums wird Luft in drei Volumenaustauschen durch den Isolierraum, den WandZwischenraum und zwei Entwässerungseinheiten geführt. Zum Spülen wird Flüssxgstickstoff von Land einem an Bord befindlichen Wärmetauscher zugeführt, in dem der Stickstoff verdampft und von dem der Stickstoff bei einer Temperatur von etwa 0° C an den Isolierraum abgegeben wird. Der ganze Behälter, der Isolierraum und der Wandzwischenraum werden mit Hilfe eines Gebläses gespült, das eine Förderleistung von 60 000 m /h hat und im Bereich des Behälters montiert ist. Dieses Gebläse saugt Luft aus den genannten Räumen heraus und bläst die Luft durch eine Abblaseöffnung ab. Dieses Spülen des Behälters und der Räume wird durchgeführt, bis zwei oder drei Volumen ausgetauscht worden sind, was nach etwa fünf Stunden der Fall ist. Wenn sich nur noch Stickstoff in diesen Räumen befindet, wird die Abblaseöffnung geschlossen. Das Gebläse speist dann den Wärmetauscher, und die Flüssxgstickstoffquelle wirdWith the help of a nitrogen generator, nitrogen is extracted from the atmosphere and stored in large storage containers in liquid form supplied ^ which are on land. For draining the insulation and the isolation room becomes air in three volume exchanges through the isolation room, the wall space and two drainage units guided. For flushing, liquid nitrogen is fed from shore to a heat exchanger on board, in which the nitrogen evaporates and from which the nitrogen is released to the isolation room at a temperature of around 0 ° C. The entire container, the insulating space and the space between the walls are flushed with the help of a blower, which has a conveying capacity of 60,000 m / h and is mounted in the area of the container. This fan sucks air out of the said spaces and blows the air off through a vent. This rinsing of the tank and rooms is carried out until two or three Volume have been exchanged, which is the case after about five hours. If there was only nitrogen in these rooms the vent is closed. The fan then feeds the heat exchanger and the source of liquid nitrogen becomes
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abgesperrt. Der Isolierraum, der Wandzwischenrauip, das Gebläse, der Wärmetauscher und die Verbindungslextungen bilden jetzt einen geschlossenen Kreislauf, der mit Stickstoffgas gefüllt ist, das ständig umgewälzt wird.locked. The isolation room, the wall between the wall, the fan, the heat exchanger and the connection extensions now form a closed circuit, which is filled with nitrogen gas, the is constantly being circulated.
Danach wird Flüssigmethan aus großen, an Land befindlichen Lagerbehältern dem Wärmetauscher zugeführt. Diese Lagerbehälter dienen als Pufferbehälter für das umgewälzte Stickstoffgas. Wenn die Einleitung des Methans in den Wärmetauscher beginnt (Zeit Null), wird das Gebläse so eingestellt, daß es den Stickstoff in einer Menge von 10 Austauschen pro Stunde umwälzt. Der Wärmetauscher hat eine Fläche von etwa 100 m . Der Stickstoff wird schnell gekühlt. Das Methan tritt aus dem Wärmetauscher in Dampfform aus· und wird zu an Land befindlichen Sammelbehältern zurückgeführt, um erneut verflüssigt zu werden. Der Wärmetauscher und das Gebläse werden so eingestellt, daß die Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Behälters nicht mehr als 25° C beträgt.After that, liquid methane is made from large storage tanks on land fed to the heat exchanger. These storage containers serve as buffer containers for the circulated nitrogen gas. If the Introducing the methane into the heat exchanger begins (time zero), the fan is set so that it is the nitrogen in a Circulates amount of 10 exchanges per hour. The heat exchanger has an area of about 100 m. The nitrogen is quickly cooled. The methane exits the heat exchanger in vapor form and is returned to onshore collection containers, to be liquefied again. The heat exchanger and the fan are adjusted so that the temperature difference between the top and bottom of the container does not exceed 25 ° C.
Während eines Zeitraums von 75 Stunden, der in der fünften Stunde beginnt, oder wenn die Behälterwandtemperatur etwa -20° C beträgt, werden etwa 6 t Flüssigmethan direkt in den Behälter gespritzt* Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Behälterwand und den Methandampf nicht höher ist als etwa 10° C, wird die Zufuhr von Flüssigmethan während eines Zeitraums von 20 Stunden allmählich auf Null herabgesetzt.During a period of 75 hours beginning in the fifth hour or when the container wall temperature is around -20 ° C approx. 6 t of liquid methane is injected directly into the container * If the temperature difference between the container wall and the methane vapor is no higher than about 10 ° C the supply of liquid methane gradually decreased to zero over a period of 20 hours.
Wenn Flüssigmethan 65 Stunden lang durch die Rohrschlangen des Wärmetauschers geleitet worden ist, befinden sich der BehälterWhen liquid methane has been passed through the coils of the heat exchanger for 65 hours, the container is in place
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und das Gas praktisch auf derselben Temperatur, so daß die Behältertemperatur durch diese Maßnahme nicht mehr schnell gesenkt werden kann. Jetzt wird dem Wärmetauscher anstelle des Flüssigmethans Flüssigstickstoff zugeführt. Gleichzeitig wird Flüssigmethan erneut in einer großen Menge pro Zeiteinheit direkt in den Behälter eingeleitet, bis dieser die gewünschte Temperatur erreicht hat.and the gas at practically the same temperature, so that the container temperature can no longer be reduced quickly by this measure. Now the heat exchanger is used instead of the liquid methane Liquid nitrogen supplied. At the same time, liquid methane is directly in again in a large amount per unit of time introduced into the container until it has reached the desired temperature.
Während eines Zeitraums von etwa 15 Stunden wird dem Wärmetauscher Flüssigstickstoff zugeführt, bis das Stickstoffgas und der Behälter auf etwa-140° C abgekühlt sind. Damit der Behälter diese Temperatur in etwa 80 Stunden erreicht, werden etwa 82 t Methan und 36 t Stickstoff verdampft. Nach 80 Stunden"" befindet sich der Boden des Behälters (dies gilt nicht für das sich ansammelnde Flüssigmethan) auf einer Temperatur von etwa -144 C und die Decke auf einer Temperatur von etwa -139° C. Das Innengefäß wird dann mit der aus Flüssigmethan bestehenden Ladung gefüllt. Gleichzeitig wird ein übermäßig hoher Anstieg des Gasdrucks vermieden, indem Gas durch geeignete Abblaseventile aus dem Innenraum des Behälters abgeblasen wird.During a period of about 15 hours the heat exchanger is turned on Liquid nitrogen supplied until the nitrogen gas and the container has cooled to about -140 ° C. In order for the container to reach this temperature in about 80 hours, about 82 tons Methane and 36 tons of nitrogen evaporated. After 80 hours "" is located the bottom of the container (this does not apply to the accumulating liquid methane) is at a temperature of around -144 C. and the ceiling at a temperature of about -139 ° C. The inner vessel is then filled with the cargo consisting of liquid methane. At the same time, there is an excessively high rise in gas pressure avoided by blowing gas through suitable blow-off valves from the interior of the container.
Während einer Ballastfahrt wird das Stickstoffgas mit 20 Austauschen pro Tag in Bewegung gehalten, damit die» Temperaturdifferenz zwischen der Decke und dem Boden des Behälters 25° C nicht überschreitet. Während der Ballastfahrt werden 46 t Flüssigmethan pro Stunde durch den Wärmetauscher geführt, um den Stickstoff auf der niedrigen Temperatur von -141 C zuDuring a ballast trip, the nitrogen gas is exchanged with 20 kept in motion per day so that the »temperature difference between the ceiling and the bottom of the container is 25 ° C does not exceed. During the ballast journey, 46 t of liquid methane per hour are passed through the heat exchanger the nitrogen at the low temperature of -141 C.
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halten. Das von dem Wärmetauscher abgegebene Methan wird direkt wieder in den Behälter gespritzt,,.keep. The methane given off by the heat exchanger is direct injected back into the container ,,.
Bei gefülltem Behälter wird das von dem Wärmetauscher abgegebene Flüssigmethan auf 15° C erhitzt und als Brennstoff dem Kessel zugeführt.When the container is full, that is given off by the heat exchanger Liquid methane heated to 15 ° C and fed to the boiler as fuel.
Es versteht sich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens weitere Abänderungen möglich sind.It goes without saying that further modifications are possible within the scope of the inventive concept.
Patentansprüche:Patent claims:
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