DE1684845C3

DE1684845C3 - Cover for a basic container for liquid gas arranged below the surface of the earth

Info

Publication number: DE1684845C3
Application number: DE19661684845
Authority: DE
Inventors: Mautice London Nachshsti
Original assignee: Conch International Methane Ltd., Nassau (Bahamas)
Priority date: 1966-02-24
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1976-05-13

Description

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Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen unterhalb der Erdoberfläche angeordneten Grundbehälter zum Speichern von Flüssiggas, bestehend aus einer mit einer wärmeisolierenden Schicht verkleideten Membran aus einem kältebeständigen Material, die mittels Aufhängegliedern an einer sich im Abstand über die Membran erstreckenden Tragkonstruktion aufgehängt ist und mit einem zum Aufnehmen des vom Flüssiggas erzeugten, gegen die Membran gerichteten Druckes vorgesehenen Gegengewicht.The invention relates to a cover for a basic container arranged below the surface of the earth for storing liquid gas, consisting of a covered with a heat-insulating layer Membrane made of a cold-resistant material, which by means of suspension links on a spaced over the membrane extending support structure is suspended and with a for receiving the from Liquid gas generated counterweight provided against the membrane pressure.

Grundbehälter eignen sich besonders zum Speichern eines Flüssiggases, das bei atmosphärischem Druck bei einer Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur siedet Beispiele solcher Erzeugnisse sind verflüssigter Stickstoff, verflüssigte Luft, verflüssigtes Methan, verflüssigtes Naturgas, verflüssigter Sauerstoff und verflüssigtes Propan.Basic tanks are particularly suitable for storing a liquid gas that is at atmospheric pressure boiling at a temperature below ambient. Examples of such products are more liquefied Nitrogen, liquefied air, liquefied methane, liquefied natural gas, liquefied oxygen and liquefied propane.

In der FR-PS 13 76 183 ist eine Abdeckung der eingangs umrissenen Art beschrieben, die aus einer flachen oder gewölbten Membran besteht, die mindestens auf einer Seite mit einer Wärmeisolation versehen ist Es ist ein Oberaufbau, an dem die Membran befestigt ist! sowie ein Gegengewicht vorgesehen, das auf diese Membran einwirkt. Die Membran ist jedoch aus dünnem Metall, das bei sehr niedrigen Temperaturen nicht brüchig wird, beispielsweise ein stark nickelhaltiger Stahl, rostfreier Stahl, Kupfer, Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Solch eine Membran hat, wenn sie den beträchtlichen Bereich abdeckt, den ein Grundbehälter einnimmt, eine sehr beschränkte Fähigkeit, Beanspruchungen und Belastungen Widerstand zu leisten. Demgemäß erfordert das Vorsehen eines Gegengewichtes, das genügt, um die aufwärts gerichteten Drücke auf die Membran auszuhalten, eine wesentlich robustere Konstruktion für die Abdeckplatte, was zu stark erhöhten Kosten führt.In FR-PS 13 76 183 is a cover of initially outlined type described, which consists of a flat or curved membrane, which at least is provided with thermal insulation on one side.It is a top structure to which the membrane is attached is! and a counterweight is provided which acts on this membrane. However, the membrane is off thin metal that does not become brittle at very low temperatures, for example a metal with a high nickel content Steel, stainless steel, copper, aluminum or aluminum alloys. Such a membrane has, though it covers the substantial area that a basic container occupies, a very limited ability To withstand stresses and strains. Accordingly, the provision requires one Counterweight that is sufficient to withstand the upward pressure on the membrane, a much more robust construction for the cover plate, which leads to greatly increased costs.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß ein Gegengewicht nur dann notwendig ist, wenn die Membran, die die Abdeckung des Untergrundbehälters bildet, aufwärts gerichteten Drücken durch das Absieden verflüssigter Gase im Behälter ausgesetzt ist. Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde. bei einer Abdeckung der eingangs umrissenen Art und bei einer Anordnung von Gegengewichten zur Aufnahme des vom Flüssiggas erzeugten Druckes die Membran möglichst leicht und wirtschaftlich auszubilden.The invention is based on the knowledge that a counterweight is only necessary when the Membrane that forms the cover of the underground container, pushing upwards through the boiling exposed to liquefied gases in the container. Accordingly, the invention is based on the object. with a cover of the type outlined above and with an arrangement of counterweights for receiving the pressure generated by the liquid gas to make the membrane as light and economical as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gegengewicht oberhalb der Membran und diese nicht belastend an der Tragkonstruktion aufgehängt ist und daß sich die Membran beim Auftreten des vom Flüssiggas erzeugten Druckes gegen das Gegengewicht abstützt. Da durch eine derartige Aufhängung des Gegengewichts die Membran nicht belastet wird, kann sie entsprechend leicht und wirtschaftlich ausgebildet werden.This object is achieved in that the counterweight above the membrane and this is not loaded on the supporting structure and that the membrane is when the the pressure generated by the liquefied gas is supported against the counterweight. Since such a suspension of the Counterweight the membrane is not loaded, it can be designed accordingly easily and economically will.

Zweckmäßig ist das Gegengewicht an den Aufhängegliedern für die Membran aufgehängt. Dabei kann das Gegengewicht auch aus einer Vielzahl von Blöcken oder Gewichten bestehen, die gleichmäßig oberhalb der Membran verteilt angeordnet sind.The counterweight is expediently suspended from the suspension links for the membrane. It can Counterweight also consist of a multitude of blocks or weights that are evenly positioned above the Membrane are arranged distributed.

Vorteilhaft ist die Abdeckung derart ausgebildet, daß das Gegengewicht an den Aufhängegliedern durch Träger befestigt ist, von denen jeder Träger einen Teil der Last benachbarter Gegengewichtsblöcke trägt.The cover is advantageously designed such that the counterweight on the suspension links through Beams is attached, each of which supports a portion of the load of adjacent counterweight blocks.

Dabei kann der Träger auch eine Stahlgrundplatte mit lotrechten Rippen oder Versteifungen aufweisen und die benachbarten Ecken mehrere Gegengewichtsblöcke tragen.The carrier can also have a steel base plate with vertical ribs or stiffeners and the adjacent corners support multiple counterweight blocks.

Die Gegengewichtsblöcke sind vorteilhaft als quadratische, rechteckige oder sechseckige Betonplatten ausgebildet, wobei die Membran auch mittels Versteifungsrippen an der Unterseite der Träger befestigt sein kann.The counterweight blocks are advantageous as square, rectangular or hexagonal concrete slabs formed, wherein the membrane can also be attached to the underside of the carrier by means of stiffening ribs can.

Zweckmäßig is;t zwischen der Membran und dem Gegengewicht eine Füllschicht angeordnet, wobei vorteilhaft die Aufhängeglieder in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind.A filling layer is expediently arranged between the membrane and the counterweight, with Advantageously, the suspension links are adjustable in length.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing.
In the drawing shows

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Oberaufbau für ein kreisförmiges Untergrundreservoir für Flüssiggas,F i g. 1 shows a plan view of a superstructure for a circular underground reservoir for liquid gas,

Fig.2 eine Schnittansicht der Abdeckung und des gehaltenen Gegengewichtssystems, das an einem Oberaufbau aufgehängt ist,Fig.2 is a sectional view of the cover and the held counterweight system, which is suspended from a superstructure,

F i g. 3 einen Teil der Schnittansicnt nach F i g. 2, im größeren Maßstab undF i g. 3 shows part of the sectional view according to FIG. 2, in larger scale and

F i g. 4 perspektivisch einen der Träger der Gegengewichtsblöcke der Bauweise nach F i g. 1 und 2.F i g. 4 is a perspective view of one of the supports of the counterweight blocks of the construction according to FIG. 1 and 2.

Der gezeigte Oberaufbau für einen Grundbehälter ium Speichern von Flüssiggas besteht aus einem Stahlgitter, wobei die Gitterteile 2 sich in rechten Winkeln zu den Gitterteilen 1 erstrecken und an deren Unterseite befestigt sind. Dabei werden die Gitterteile 1 auf Säulen oder einer durchgehenden endlosen Rir.gwand 3 gehalten, die auf einem Betonbett 4 oder wahlweise auf einem Pfeilerfundament montiert ist.The upper structure shown for a basic container ium storage of liquid gas consists of a Steel lattice, the lattice parts 2 extending at right angles to the lattice parts 1 and at their Underside are attached. The lattice parts 1 are on columns or a continuous endless Rir.gwand 3, which is mounted on a concrete bed 4 or optionally on a pillar foundation.

An den oberen Enden der Gitterteile 2 befinden sich Aufhängeglieder 5, die an ihren unteren Enden an Ringen 7 von Trägern 6 befestigt sind. Die tatsächliche Länge eines jeden Aufhängegliedes 5 kann verstellt werden, indem eine Mutter am oberen Ende gedreht wird. Die Mutter ist mit einer Unterlegscheibe versehen, und die Berührungsfläche zwischen der Mum:r und der Unterlegscheibe ist kugelig, um kleine Veränderungen des Winkels der Aufhängung gegenüber dem Oberaufbau auszugleichen. Die Träger 6 weisen jeder eine Stahlgrundpiatte 8 auf, die durch lotrechte Rippen 9 verstärkt ist, welche die Grundplatte in vier Segmente unterteilen. Die Aufhängeglieder 5 und die Träger 6 liegen jeder so, daß sie die benachbarten Ecken von vier Gegengewichtblöcken halten, wobei letztere aus identischen rechteckigen Betonplatten 10 in einem (nicht gezeigten) Rahmen bestehen, der aus Winkeleisen hergestellt ist. Jeder Gegengewichtblock 10 kann mit einer Hebeschlaufe 10a versehen sein. Die Gegengewichte sind in einem solchen Muster angeordnet, daß jedes Segment der Stahlgrundplatte 8 eine Ecke eines verschiedenen Gegengewichtblockes trägt. Auf diese Weise wird das System der Gegengewichtblöcke von einer Serie von Trägern 6 getragen, von denen jeder von den am Oberaufbau befestigten Aufhängegliedern 5 gehalten wird.At the upper ends of the lattice parts 2 there are suspension links 5, which at their lower ends Rings 7 of carriers 6 are attached. The actual length of each suspension link 5 can be adjusted by turning a nut at the top. The nut is provided with a washer, and the contact surface between the mum: r and the washer is spherical to allow small changes to compensate for the angle of the suspension in relation to the superstructure. The carriers 6 each have one Stahlgrundpiatte 8, which is reinforced by vertical ribs 9, which the base plate in four segments subdivide. The suspension links 5 and the beams 6 are each so that they the adjacent corners of four Hold counterweight blocks, the latter consisting of identical rectangular concrete slabs 10 in one (not frame made of angle iron. Each counterweight block 10 can with be provided with a lifting loop 10a. The counterweights are arranged in such a pattern that each segment of the steel base plate 8 carries a corner of a different counterweight block. To this Thus, the system of counterweight blocks is supported by a series of beams 6, each of which is held by the suspension links 5 attached to the superstructure.

Direkt unter den Stahlgrundplatten 8 liegt eine Membran 12 aus einer dünnen Aluminium- oder Aluminiumlegiürungsplatte oder einem anderen Material, das durch Kälte nicht spröde wird. Diese Membran 12 kann an den Unterseiten der Stahlgrundplatten 8 befestigt oder an den Trägern 6 angebracht sein, beispielsweise durch Aufhängestangen, die sich durch einen Hohlraum in den Trägern 6 erstrecken. Die Membran ist mit parallelen oder sich schneidenden Versteifungsrippen 13 versehen. Eine Gasabdichtung wird von der Kante 12a der Membran gebildet, die sich abwärts; in einen ringförmigen Kanal 14 der Betonbettung 4 erstreckt In dem Kanal 14 befindet sich eine Flüssigkeit, die unter den bei der Lagerung von Flüssiggasen herrschenden Temperaturen gefroren ist. Zwischen den Betonplatten 1β und der Membran 12 ist eine Füllschicht 11 aus Wärmeisolationsmaterial eingefügt, wie beispielsweise Schaum-Polyurethan. Diese Füllschicht 11 paßt sich kleinen Veränderungen in der Tiefe des Raumes zwischen der Membran und denDirectly under the steel base plates 8 is a membrane 12 made of a thin aluminum or Aluminum alloy plate or other material, that does not become brittle from the cold. This membrane 12 can be attached to the undersides of the steel base plates 8 attached or attached to the supports 6, for example by hanging rods that extend through a cavity in the supports 6 extend. The membrane is parallel or intersecting Stiffening ribs 13 are provided. A gas seal is formed by the edge 12a of the membrane, which extends down; in an annular channel 14 of the concrete bedding 4. In the channel 14 there is one Liquid that is frozen below the temperatures used in the storage of liquefied gases. A filling layer 11 made of thermal insulation material is inserted between the concrete slabs 1β and the membrane 12, such as foam polyurethane. This filling layer 11 adapts to small changes in the Depth of the space between the membrane and the

ίο Gegengewichten an, um sicherzustellen, daß der Gasdruck im wesentlichen gleichmäßig durch die Membran und die Füllschicht auf die Gegengewichte übertragen wird.ίο Apply counterweights to ensure that the Gas pressure essentially evenly through the membrane and the filling layer on the counterweights is transmitted.

Die Unterseite der Membran 12 ist thermisch durch eine Lage aus Wärmeisolationsmaterial 15 wie Balsaholz, Glasfasern, Schaumkunststoff, Papierwaben, Kapok, Schlacken- oder Steinwolle isoliert. Dieses Material wird von einem Drahtgitter 16 gehalten, das seinerseits von Haltestangen 17 an den Versteifungsrippen 13 gehalten wird.The underside of the membrane 12 is thermally through a layer of thermal insulation material 15 such as balsa wood, Glass fibers, foam plastic, paper honeycomb, kapok, slag or rock wool are insulated. This Material is held by a wire mesh 16, which in turn is held by holding rods 17 on the stiffening ribs 13 is held.

Die Anordnung sorgt dafür, daß die Membran nicht unter Belastung der Gegengewichtblöcke steht. Ein aufwärts gerichteter Druck auf die Membran wird jedoch auf die Gegengewichte übertragen.The arrangement ensures that the membrane is not under load on the counterweight blocks. A however, upward pressure on the diaphragm is transferred to the counterweights.

Bei der beschriebenen Anordnung sind teuere Materialien, die bei Kälte nicht spröde werden, wie etwa Aluminiumlegierungen, nur zur Herstellung der Membran, ihres direkten Versteifungssystems und der leichten Trägerteile für die Isolation unter der Membran notwendig. Keines dieser Teile braucht wesentlichen Gasdrücken Widerstand zu leisten.In the arrangement described are expensive materials that do not become brittle in the cold, such as Aluminum alloys, only for the manufacture of the membrane, its direct stiffening system and the Light support parts are necessary for the insulation under the membrane. None of these parts need essentials Resistance to gas pressures.

Diesen Gasdrücken wird Widerstand durch die Gegengewichtblöcke aus billigem Material geleistet. Wenn kein Gasdruck vorhanden ist, wird die Last, die aus den Gegengewichtblöcken und allen anderen oben beschriebenen Teilen besteht, von dem Trägeraufbau getragen, der aus üblichen Materialien geringer Kosten besteht, beispielsweise Flußstahl und Beton.These gas pressures are resisted by the counterweight blocks made of cheap material. If there is no gas pressure, the load will be on from the counterweight blocks and everyone else on top parts described consists, supported by the support structure, of conventional low cost materials consists, for example, mild steel and concrete.

Außerdem kann die beschriebene Abdeckung so gebaut sein, daß ein Leiten von Wärme vom Oberaufbau auf die Membran vermieden ist und so die Notwendigkeit für eine »Kälteunterbrechung« ausgeschaltet werden kann. Wenn es jedoch erwünscht ist, kann eine solche Kälteunterbrechung eingebaut werden, indem die direkte Verbindung zwischen den Gegengewichtsträgern und dem Oberaufbau unterbrochen wird. So können die an dem Oberaufbau aufgehängten Aufhängeglieder mit einem Block von Wärmeisolationsmaterial versehen werden.In addition, the cover described can be constructed so that heat can be conducted away from the superstructure on the membrane is avoided, thus eliminating the need for a "cold interruption" can be. However, if desired, such a cold break can be incorporated by the direct connection between the counterweight carriers and the superstructure is interrupted. So can cover the suspension links suspended from the superstructure with a block of thermal insulation material be provided.

Die Abdeckung kann mit Flüssigkeitseinlaß, Flüssigkeits- und Dampfauslaß und Sicherheitsauslaßventilen versehen sein, und zusätzlich kann noch eine Gasdichtung vorgesehen werden.The cover can be equipped with liquid inlet, liquid and vapor outlet and safety outlet valves be provided, and a gas seal can also be provided.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cover for a basic container arranged below the surface of the earth for storage of liquid gas, consisting of a membrane covered with a heat-insulating layer Made of a cold-resistant material, which by means of suspension links on one at a distance about the membrane extending support structure is suspended and with a for receiving the from Liquid gas generated counterweight provided against the membrane pressure, thereby characterized in that the counterweight is above the membrane (12) and this is not is suspended on the supporting structure and that the membrane (12) when the the pressure generated by the liquefied gas is supported against the counterweight.

2. Cover according to claim 1, characterized in that that the counterweight is suspended from the suspension links (5) for the membrane (12).

3. Cover according to claim 1 or 2, characterized in that the counterweight consists of a There is a large number of blocks or weights, which are distributed evenly above the membrane (12) are arranged.

4. Cover according to claim 3, characterized in that the counterweight on the suspension links (5) is fixed by girders (6), each of which girders (6) part of the load adjacent Bears counterweight blocks.

5. Cover according to claim 4, characterized in that the carrier (6) has a steel base plate (8) with vertical ribs (9) or stiffeners and the adjacent corners of several Bears counterweight blocks.

6. Cover according to one of claims 3 to 5, characterized in that the counterweight blocks are designed as square, rectangular or hexagonal concrete slabs (10).

7. Cover according to one of claims 4 to 6, characterized in that the membrane (12) is attached to the underside of the carrier (6) by means of stiffening ribs (13).

8. Cover according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the membrane (12) and the counterweight a filling layer (11) is arranged.

9. Cover according to one of claims 2 to 8, characterized in that the suspension links (5) are adjustable in length.