DE1802114A1

DE1802114A1 - Behaelter fuer tiefkalte Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1802114A1
Application number: DE19681802114
Authority: DE
Inventors: R G Jackson; Massac G Meudon
Original assignee: Conch Ocean Ltd
Current assignee: Conch Ocean Ltd
Priority date: 1967-10-12
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1969-05-08
Also published as: JPS5342889B1; DK147802C; MTP574B; US3547302A; DE1802114B2; NL6814537A; ES359027A1; FR1554714A; NL159177B; NO124959B; BE722124A; DE1802114C3; DK147802B; GB1226035A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Behälter zum Lagern oder Transportieren von Flüssigkeiten, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet. Eine Anwendbarkeit der Erfindung ist in erster Linie bei Behältern für tief-kalte Flüssigkeiten, z. B. verflüssigte Gase, gegeben, die unter einem Druck stehen, der nahezu dem Druck der Atmosphäre entspricht. Der Einfachheit halber wird im folgenden von Behältern für kalte Flüssigkeiten, z. B. verflüssigte Gase wie verflüssigtes Erdgas, gesprochen. Solche Behälter werden z. B. in hochseefähigen Tankschiffen zum Transportieren verflüssigter Gase verwendet.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung ausschließlich Behälter der bekannten sogenannten integrierten Bauart, die ein Gehäuse aus einem belastbaren wärmeisolierenden Werkstoff umfassen, das zur Abdichtung gegen das Entweichen von Fluden ' mit einem ersten Sperrenmaterial ausgekleidet ist, das einen

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dünnwandigen, flexiblen, dicht verschlossenen Membranbehälter aus einem kältebeständigen fflachmaterial bildet, der z.B. aus einem Metall besteht, das keiner Kaltversprödung ausgesetzt ist und keine selbsttragende Konstruktion bildet, sondern gegen eine Belastung von der Innenseite aus durch den hydrostatischen Druck und Trägheitskräfte durch die den Behälter umschließende feste bzw. massive Isolierung abgestützt ist. Diese Isolierung bildet ihrerseits eine Auskleidung, die durch einen relativ starren Stützmantel bzw. eine ^ Schale abgestützt wird, so daß das isolierende Material alle durch das Flud auf die Wände des Membranbehälters aufgebrachten Druckkräfte direkt auf den Mantel bzw. die tragende Außenschale überträgt.

Behälter, wie sie im vorstehenden Absatz beschrieben sind, werden im folgenden als Behälter der genannten Art bezeichnete

Die Wände des Membranbehälters eines Behälters der genannten Art ziehen sich in einem erheblichen Ausmaß zusammen, wenn sie in Berührung mit der kalten flüssigkeit kommen und wenn eine solche Berührung nicht verhindert wird. Die Erfindung befaßt sich ausschließlich mit Behältern der genannten Art und insbesondere mit Behältern, bei denen der Membranbehälter fest in seiner Lage gehalten wird, so daß sich seine · Gesamtabmessungen nicht infolge thermischer Beanspruchungen ändern können, und daß daher die Gesamtabmessungen des Membranbehälters gegenüber dem tragenden Mantel unverändert bleiben und der Membranbehälter in Berührung mit dem Isolier-

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- 3 material gehalten und durch dieses Material abgestützt wird.

Behälter der im vorstehenden Absatz beschriebenen Art werden im folgenden als Behälter der erwähnten Bauart bezeichnet.

Bei einem Behälter der erwähnten Bauart kann die Belastung der Vorrichtungen, mittels deren der Membranbehälter festgehalten und verankert ist, so daß sich seine Gesamtabmessungen nicht ändern können, ein erhebliches Ausmaß annehmen. Das Material kann infolge thermischer Beanspruchungen einer erheblichen Belastung ausgesetzt sein. Wenn ein solcher Behälter in den Laderaum eines hochseefähigen Tankschiffs eingebaut ist, sind mindestens einige der Wände des Membranbehälters Beanspruchungen ausgesetzt, die auf die Beanspruchungen der Schiffskonstruktion zurückzuführen sind, wenn sich das Tankschiff auf See befindet, und hierdurch werden die Vorrichtungen zum Berankern des Membranbehälters gegen Änderungen seiner Gesamtabmessungen zusätzlich beansprucht. Daher muß man die Vorrichtungen zum Verankern des Membranbehälters gegen Änderungen seiner Gesamtabmessungen infolge thermischer Beanspruchungen ao ausbilden, daß sie solchen zusätzlichen Belastungen standhalten. Wenn der Behälter in den Laderaum eines hochseefähigen Tankschiffs eingebaut ist, sind jedoch die Vorrichtungen zum Verankern des\Membranbehälters gegen Änderungen seiner Gesamtabmessungen vorzugsweise nicht direkt mit dem Schiffskörper verbunden, denn bei einer solchen Anordnung würde die Isolierung unterbrochen, und es würden Wärme- und/oder Kältebrücken entstehen, dienzu

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einer örtlich begrenzten Verringerung der Temperatur des Schiffskörpers fuhren würden und daher eine Gefahrenquelle bilden.

Wenn man Behälter der erwähnten Bauart konstruiert, ist es erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Isolierung den hydrostatischen Beanspruchungen standhält, die durch den Membranbehälter auf die Isolierung aufgebracht werden, und wenn ein solcher Behälter in ein Schiff eingebaut ist, muß

^ die Isolierung außerdem den Beanspruchungen standhalten, die während der Fahrt durch eine Verformung des Schiffskörpers verursacht werden. Ferner darf sich das Isoliermaterial im wesentlichen nicht .verformen, wenn es einer Temperaturänderung ausgesetzt wird, und es dürfen keine Wärme- und/oder Kältebrücken vorhanden sein, die sich durch das Isoliermaterial erstrecken. Weiterhin dürfen die Vorrichtungen zum Verankern des Membranbehälters gegen Änderungen seiner Gesamt abmessungen die Wärmeisolierungseigenschaften des Isoliermaterials nicht beeinträchtigen,. Diese Erfordernisse füh.-

P ren in der Praxis zu zahlreichen Schwierigkeiten.

Ferner ist es ratsam und gegenwärtig auch gesetzlich vorgeschrieben, bei Behältern der erwähnten Bauart eine zweite Sperre oder Außenschale zum Auffangen von Leckflüssigkeit vorzusehen, die aus dem Membranbehälter bzw. der Innenschale entweichen könnte. Eine solche zweite Sperre oder Außenschale kann in Form eines weiteren Membranbehälters ausgebildet sein, der z.B. aus dünnem Blech besteht, die erste Sperre bzw. den inneren Membranbehälter umschließt und durch

ein belastbares Isoliermaterial abgestützt ist. Bei einer anderen bekannten Konstruktion ist die zweite Sperre bzw. die Außenschale durch die Isolierung gebildet, die die erste Sperre bzw. den inneren Membranbehälter abstützt, oder die Außenschale besteht aus einem nichtmetallischen Flachmaterial, z.B. Sperrholz, das in die Isolierung eingebaut ist. Bei dieser Konstruktion ist es natürlich noch wichtiger, daß das Isoliermaterial zuverlässig ist und daß es nicht durch Wärme- und/oder Kältebrücken unterbrochen ist, an denen gleichzeitig auch Undichtigkeiten auftreten könnten.

Es wurden bereits verschiedene Konstruktionen von Behältern der erwähnten Bauart vorgeschlagen. Einer dieser Vorschläge sieht gleichartige erste und zweite Sperren oder Schalen bzw. Membranbehälter aus dünnem Blech vor, von denen jeder durch eine ihn umschließende Wand aus Isoliermaterial abgestützt ist. Jede dieser Wände umfaßt eine Rahmenkonstruktion als Unterstützung für starre hohle Klötze, die ein kornförmiges Isoliermaterial enthalten und frei aufeinander gelagert sind. Die Ecken des ersten und des zweiten Membranbehälters sind durch Vorrichtungen verankert, die sich von jeder Ecke aus durch das Isoliermaterial zu dem tragenden Mantel erstrecken. Bei dieser Anordnung ergeben sich mehrere Nachteile; einer dieser Nachteile besteht darin, daß die beiden Wände aus Isoliermaterial durch nicht befestigte Klötze gebildet sind, die sich bewegen können. Mit anderen Worten, die Klötze jeder isolierenden Wand können sich bewegen, so daß ihre den betreffenden Membranbehälter abstützenden

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Flächen nicht mehr miteinander fluchten und keine glätte Fläche mehr bilden, so daß der Membranbehälter beschädigt werden kann. Dies könnte sich als gefährlich erweisen, insbesondere dann, wenn der Behälter in einem Schiff verwendet wird, wie es in erster Linie beabsichtigt ist«. Ein weiterer Nachteil besteht in der Unterbrechung der Isolierung durch die Wärme- und/oder Zältebrücken bildenden Vorrichtungen zum Verankern der Ecken der Membranbehälter oder Schalen.

Ein weiterer Vorschlag sieht einen einzigen, eine erste Sperre bildenden Membranbehälter bzw. eine Schale vor, die durch eine massive Wand aus isolierendem Material abgestützt ist; diese Wand umfaßt starre Holztafeln oder Klötze, die jeweils einzeln befestigt sind, so daß sie eine im wesentlichen zusammenhängende Wand bilden, daß die den Membranbehälter abstützenden Flächen in einer gemeinsamen Ebene liegen, und daß eine ständig glatt bleibende Stützfläche für den Membranbehälter vorhanden ist_e Die Isolierung ihrerseits bildet oder umfaßt eine zweite Sperre bzw. einen Mantel aus einem nichtmetallischen Material, und jeder Klotz ist für Flude im wesentlichen undurchlässig; die Spalte zwischen benachbarten Tafeln oder Klötzen sind mit einem Dichtungsmaterial ausgefüllt und durch Bauteile (scabs) verschlossen, welche die Tafeln miteinander verbinden, 'so daß die Isolierung auch dann eine dichte zweite Sperre oder Schale bildet, wenn sich die Tafeln zusammenziehen. Die Vorrichtungen zum Verankern des ^embranbehälters sind in Abständen auf der Isolierung gegenüber den Wänden des ^Membranbehälters in der Längs-

und Querrichtung so verteilt, daß sie die Belastungen des Membranbehälters längs jeder Wand aufnehmen. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Ecken des Membranbehälters möglicherweise nicht starr unterstützt sind und die Gefahr des Auftretens von Schaden besteht» Gemäß einem weiteren bekannten Vorschlag wird die Membran oder Schale mit Hilfe von als Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsgliedern aus starrem Material festgehalten, die sich längs der Ecken bzw. iianten des Membranbehälters erstrecken und an einer starren Rahmenkonstruktion befestigt sind, die innerhalb der Isolierung angeordnet und an dem starren Mantel befestigt ist₀ Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Unterbringung der zusätzlich zu der Isolierung verwendeten Rahmenkonstruktion komplizierter ist, und daß die Tatsache, daß die Rahmenkonstruktion mit der Isolierung tatsächlich an den Rändern der Isolierung befestigt ist, der erforderlichen Ausdehnung und Zusammenziehung der Isolierung entgegensteht_e

Ferner sieht die Erfindung Maßnahmen vor, um die Nachteile der bis jetzt bekannten Vorschläge zu vermeiden und die eingangs gestellte Aufgabe dadurch zu lösen, daß ein Behälter der erwähnten Bauart vorgesehen wird, der eine sogenannte integrierte bzw. zusammenhängende Konstruktion aufweist, bei der die hinsichtlich der Isolierung, des Membranbehälters und der Vorrichtungen zum Verankern des Membranbehälters zu stellenden Forderungen auf zweckmäßige Weise aufeinander abgestimmt sind.

Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines hochseefähigen Tankschiffs, das mit einem oder mehreren Behältern ausgerüstet ist, bei denen die Wände des bzw. jedes Membranbehälters ständig durch die sie umgebende Isolierung abgestützt sind, und bei denen der bzw₀ jeder Membranbehälter und insbesondere die Kanten der Behälter in einem geringeren Ausmaß der Gefahr einer Verformung und des Auftretens von Ermüdungsbrüchen ausgesetzt sind.

Allgemein gesprochen sieht die Erfindung einen Behäl-" ter der erwähnten Bauart vor, bei dem die Kanten des Membranbehälters an den Kanten der Isolierung mit Hilfe starrer Verankerungsglieder in Form von Y/inkelprofilen verankert sind, die sich auf der Außenseite längs der Kanten des Membranbehälters erstrecken und an den Kanten der Isolierung befestigt sind, so daß die Kanten des Membranbehälters an der Isolierung starr verankert und so festgehalten sind, daß sie nicht in einem bemerkbaren Ausmaß verformt werden können«,

Genauer gesagt sieht die Erfindung einen Behälter der " · erwähnten Bauart vor, bei dem erstens die belastbare thermische Isolierung an dem tragenden Matel so befestigt ist, daß sie sich nicht von dem Mantel weg bewegen kann, und daß sich das verwendete Isoliermaterial bei einer Änderung seiner Temperatur nicht verformt (abgesehen von einer begrenzten Verformung an den Kanten), so daß es ständig eine glatte Stützfläche für den Membranbehälter bildet, bei dem zweitens • - die Kanten des Membranbehälters an den Kanten der Isolierung mit Hilfe von starren, als Winkelprofile ausgebildeten Veran-

kerungsgliedern verankert sind, die sich, auf der Außenseite längs der Kanten des Membranbehälters erstrecken und an den Kanten der Isolierung befestigt sind, und bei dem drittens mindestens die Kanten der Isolierung aus einem oder mehreren Werkstoffen bestehen, deren Zug- und Druckfestigkeit ausreicht, um auf den Mantel bzw. die äußere Schale die auf die Verankerungsglieder wirkenden Lasten zu übertragen, so daß die Kanten des Membranbehälters an der Isolierung starr verankert und so festgehalten sind, daß sie sich nicht in einem bemerkbaren Ausmaß verformen könnenο

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Verankerungsglieder nicht mit der tragenden Schale durch Vorrichtungen zu verbinden, die sich durch die Kanten der Isolierung erstrecken und zusätzlich zu diesen vorgesehen sind, sondern die Verankerungsglieder lediglich mit den Kanten der Isolierung zu verbinden, die die Aufgabe übernehmen, die auftretenden Kräfte auf die tragende Schale zu übertragen· Auf diese Weise werden die Schwierigkeiten vermieden, die sich ergeben, wenn man zusätzliche Vorrichtungen verwendet, die sich durch die Ränder der Isolierung erstrecken, die Isolierung unterbrechen und Wärme- bzw. Kältebrücken bilden.

Es sei besonders bemerkt, daß der Ausdruck "Kante" hier die Länge der Verbindungsstelle bezeichnet, die von den Randabschnitten zweier benachbarter Wände oder Wandteile des Membranbehälters oder der Isolierung oder des vollständigen Behälters gebildet ist_e Der Ausdruck "Wand" bezeichnet auch die Decke und den Boden des Behälters.

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Die erfindungsgemäßen, eine zusammenhängende Konstruktion bildenden Behälter können jede beliebige geometrische Form erhalten«, G-ewöhnlich haben sie eine prismatische oder quaderförmige Gestalt, doch kann man auch Behälter von komplizierterer Form herstellen, die ebene Wände oder gegeneinander geneigte ebene Wandabschnitte umfassen, so daß sie z.B. im unteren Teil des Innenkörpers eines Tankschiffs angeordnet werden können. Die Behälter können ferner an ihren Seitenwänden oder dem Boden oder der Decke abgestuft sein, so daß der betreffende Behälter unterschiedliche Querschnitts-) abmessungen aufweist und z.B. so ausgebildet ist, daß er genau in den vorderen oder hinteren Teil eines Tankschiffs paßt. In jedem lall weisen die J-üembranbehälter oder Schalen an den Verbindungsstellen zwischen den Randabschnitten benachbarter Wände oder Wandteile Kanten auf_o Einander benachbarte Wände können unter einem Diederwinkel zueinander verlaufen und eine Verbindungsstelle aufweisen, die geradlinig verläuft. Jedoch kann die Verbindungsstelle auch eine gekrümmte Kante bilden. Der Winkel zwischen zwei benachbarten Flächen kann praktisch ein rechter Winkel sein, doch kann dieser Winkel insbesondere bei einem Behälter mit gegeneinander geneigten Wandabschnitten jeden beliebigen Wert annehmen, d.h. man kann entsprechend der geometrischen Form des Behälters z.B. einen stumpfen oder einen spitzen Winkel vorsehen. Bei einem Behälter von beliebiger geometrischer Form können ' bestimmte Kanten bzw. Ecken die Form innerer Ecken oder Raumwinkel erhalten, die nach innen gerichtetesind bzw. zurückspringen. Jedoch ist es auch möglich, die Behälter,

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insbesondere diejenigen, bei denen die Seitenwände und die Decke oder der Boden abgestuft sind, oder die einen schmaleren oberen Abschnitt umfassen, durch zwei gegeneinander geneigte Flächen gebildete äußere Kanten vorzusehen, die nach außen ragen bzw. vorspringen.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die als Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsglieder genügend starr sind, so daß sie sich im wesentlichen nicht verformen lassen, und daß sie bewirken, daß der Y/inkel an den Kanten des Membranbehälters, d.h. der Winkel zwischen den die Kante bildenden Wänden oder Wandabschnitten im wesentlichen unveränderlich ist, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Kanten des Membranbehälters verringert wird. Zwar dienen uie Verankerungsglieder somit dazu, den Membranbehälter gegen auf thermische Beanspruchungen zurückzuführende Änderungen seiner Gesamtabmessungen zu verankern, und sie werden im folgenden der Einfachheit halber weiterhin als Verankerungsglieder bezeichnet, doch dienen sie auch dazu, die Kanten des Membranbehälters starr zu unterstützen und zu bewirken, daß sich der Winkel zwischen den die betreffende Kante bildenden flächen im wesentlichen nicht ändern kann.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Verankerungsglieder an der Isolierung in kleinen Abständen von der durch die inneren Kanten der Isolierung gebildeten Verbindungs- bzw. Schnittlinien so befestigt sind, daß die Verformung dieser Kanten bei einer Aus-

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dehnung bzw. Zusammenziehung der Isolierung nicht behindert wird. Jeder Schenkel des als Winkelprofil ausgebildeten Yerankerungsgliedes erstreckt sich über eine kurze Strecke längs der Fläche der Isolierung von der Verbindungslinie an der betreffenden Kante weg und ist in einem Abstand von der Schnittlinie z„B. mittels Schrauben an starren, belastbaren und isolierenden Klötzen befestigt, die z.B. aus Hartholz bestehen und mit der Fläche der Isolierung derart, z.B. mit Hilfe eines Klebstoffs, starr verbinden sind, so daß die Undurchlässigkeit der Isolierung für Flude nicht beeinträchtigt wird. Mit anderen Worten, die Klötze erstrecken sich längs jedes Randabschnitts, der die Yerbindungslinie flankiert, welche die der Kante des Membranbehälters benachbarte Kante der Isolierung bildet, bzw. die Klötze sind längs dies.er Randabschnitte verteilte Da die die beiden Schenkel jedes Verankerungsgliedes tragenden Klötze in Abständen von der Verbindungslinie der Kante längs der benachbarten Wände der Isolierung angeordnet sind, ist zwischen den Verankerungsgliedern und der Kante der Isolierung ein Spalt vorhanden, der eine Verformung der Isolierung zuläßt„

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die in einer beliebigen Wand des Membranbehälters auftretende Zugbeanspruchung teilweise durch die Wand der Isolierung aufgenommen wird, die sich parallel zu der betreffenden Y/and des Behälters erstreckt und ihr zugeordnet ist, und teilweise durch die sich rechtwinklig dazu erstreckende Wand der Isolierung. Ein Teil der Zugbeanspruchung jeder Wand des Mem-

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branbehälters wird als Sclierbeanspruclmng durch die die betreffende Behälterwand abstützende Wand der Isolierung auf diejenige Wand des äußeren Mantels übertragen, die sich parallel zu der erwähnten Behälterwand erstreckt und die die Wand abstützende Isolierung abstützt.

Der Membranbehälter kann aus einem beliebigen kältebeständigen und flexiblen Werkstoff bestehen, z.B. einem Metall, das bei der Temperatur verflüssigter Gase, deren Druck dem Atmosphärendruck entspricht, keine Kaltversprodung erleidet. Im folgenden bezeichnet der Ausdruck "Metall" auch Legierungen. Der ^membranbehälter kann aus einem Metall, z.B. nichtrostendem Stahl oder einer Aluminiumlegierung, bestehen, das keinen übermäßig niedrigen Wärmeausdehnungsbeiwert aufweist, jedoch mit Dehnungsfalten oder dergleichen, z.B. Wellungen oder Sicken, versehen ist, die sich in zwei Richtungen erstrecken, so daß überschüssiges Metall vorhanden ist, um eine Zusammenziehung zu ermöglichen. Alternativ kann der Membranbehälter z.B. aus einem 36$ Nickel enthaltenden Stahl bestehen, der unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung Invar erhältlich ist, der einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungsbeiwert aufweist, und bei dem es gegebenenfalls nicht erforderlich ist, Formelemente vorzusehen, die eine Ausdehnung zulassen·

Die als Verankerungsglieder verwendeten Winkelprofile können aus einem beliebigen Metall bestehen, z.B. nichtrostendem Stahl oder einer Aluminiumlegierung oder aus Invar, und sie müssen eine ausreichende Festigkeit und Dicke haben, so daß die erforderliche Starrheit gewährleistet ist. Es ist

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wichtig, daß der Werkstoff der Verankerungsglieder z.B. bezüglich, seines Wärmeausdehnungsbeiwerts und seiner Schweißbarkeit auf den Werkstoff des Membranbehälters abgestimmt ist. Vorzugsweise wird das gleiche Metall sowohl für den Membranbehälter als auch für die Verankerungsglieder verwendet, doch ist dies dann nicht unbedingt erforderlich, wenn sich die Metalle miteinander verschweißen lassen und sie ähnliche Wärmeausdehnungsbeiwerte aufweisen. Um die Starrheit zu vergrößern, kann jedes als Verankerungsglied verwendete Winkelprofil in Abständen mit äußeren Hippen oder Stegen versehen sein, die entweder mit dem Verankerungsglied aus einem Stück bestehen oder mit ihm verschweißt sind.

Es ist erforderlich, dafür zu sorgen, daß sich die Verankerungsglieder ausdehnen und zusammenziehen können. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß man jedes Verankerungsglied, das sich längs einer Kante des Behälters erstreckt, in mehrere kurze Abschnitte unterteilt und Lücken zwischen den benachbarten Enden der Abschnitte vorsirht. In diesem Fall sind die Lücken mit abdichtender Wirkung durch dünne Platten oder Bleche angeschlossen, die benachbarte Abschnitte des Verankerungsgliedes überbrücken, mit diesen verschweißt sind und vorzugsweise eine solche Form haben, daß Ausdehnungs- und Zusammenziehungsbewegungen möglich sind. Zweckmäßig sind diese Verbindungsbleche durch die Kantenteile des Membranbehälters selbst gebildet. Hierbei ist in erster Linie daran gedacht, daß der Membranbehälter auf der Innenseite der Verankerungsglieder mit Kantenteilen versehen ist, die zusammen mit den

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Wänden den vollständigen, dicht abgeschlossenen Behälter bilden. Bei dieser Anordnung bilden die Yerankerungsglieder keine Bestandteile des Membranbehälters, doch können kleine Abschnitte der Yerankerungsglieder eine Abdichtung bewirken_o

Wie schon erwähnt, muß die thermische Isolierung des Behälters nach der Erfindung starre belastbare Wände bilden, die eine ausreichende Druckfestigkeit besitzen, so daß sie die Wände des Membran— oder Innenbehälters gegen hydrostatische Kräfte abstützen, und diese belastbaren Wände bilden insgesamt eine vollständige Konstruktion, die ständig eine Abdichtung gegen das Entweichen von Fluden gewährleistet. Zwar kann man jedes Material bzw. alle Materialien verwenden, die den vorstehend genannten Erfordernissen entsprechen, doch ist in erster Linie daran gedacht, daß die Isolierung aus Klötzen oder Tafeln besteht, die z.B. aus Balsaholz hergestellt und jeweils einzeln an dem tragenden Mantel befestigt sind, und daß die jede Wand bildenden Tafeln so aneinander befestigt sind, daß sie eine vollständige massige Wand bilden, wobei jedoch bestimmte Maßnahmen getroffen sind, um eine begrenzte Verformung der die Kanten der Isolierung bildenden Abschnitte zu ermöglichen. Die Isolierung ist vorzugsweise so ausgebildet, wie es in dem Patent 1 219 504 beschrieben ist, gemäß welchem Lücken zwischen benachbarten Klötzen oder Tafeln vorgesehen sind, die mit einem Dichtungsmaterial gefüllt und durch die Tafeln verbindende Abdeckungsteile abgeschlossen sind. Eine so ausgebildete Isolierung hat eine ausreichende Zug- und Druckfestigkeit, so daß sie es ermöglicht, die

auf die Verankerungsglieder wirkenden Kräfte auf den tragenden Mantel zu übertragen. Alternativ kann eine solche Isolierung verwendet werden, um die Kanten der Isolierung zu bilden, wenn sowohl eine ausreichende Druckfestigkeit als auch eine ausreichende Zugfestigkeit erforderlich ist, und man kann ein anderes wärmeisolierendes Material, das nur die erforderliche Druckfestigkeit besitzt, z.B. einen aufgeschäumten Kunststoff, zur Herstellung der Hauptteile der isolierenden Wände verwenden,

Gemäß der Erfindung ist in erster Linie daran gedacht, daß die Isolierung des -Behälters eine aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehende zweite Sperre oder Schale bildet oder umfaßt, die das Entweichen von Flüssigkeit verhinderte

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert,

Fig. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch ^v ein hochseefähiges Tankschiff und zeigt einen rechteckigen w Behälter mit einem einzigen in einem laderaum des Tankschiffs angeordneten Membranbehälter, wobei im linken Teil der Darstellung ein wesentlicher Teil des Membranbehälter fortgelassen ist.

Pig. 2 ist ein waagerechter '^eilschnitt einer Hälfte de© in Fig. 1 dargestellten Laderaums und zeigt zwei Arbeitsstadien bei der Herstellung des Behälters, wobei man im oberen Teil der Darstellung ein Viertel des Laderaums mit auf dem Boden angeordneten Stützleisten und im unteren Teil

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ein anderes Viertel des Laderaums erkennt, in den die isolierenden Tafeln, die tragenden Klötze aus Hartholz und die dazwischen liegenden Klötze aus JBalsaholz eingebaut sind.

!ig. 3 ist ein Mg. 2 ähnelnder waagerechter Schnitt durch die andere Hälfte des Laderaums und veranschaulicht die letzten Arbeitsstadien der Herstellung des Behälters, wobei man im unteren Teil der Darstellung ein Viertel des Laderaums erkennt, in den die als Winkelprofile, ausgebildeten Verankerungsglieder des Behälters eingebaut sind, während der obere Teil der Darstellung den in Präge kommenden Teil des eingebauten Membranbehälters zeigt.

Pig. 4 ist ein in größerem Maßstabe gezeichneter waagerechter Teilschnitt, der unter anderem die als Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsglieder an der durch zwei Flächen gebildeten Kante zwischen Teilen benachbarter Wände und dem Boden des Behälters nach Pig. 1 sowie ein sich in drei Richtungen erstreckendes, als Winkelprofil ausgebildetes Verankerungsglied an der Verbindungsstelle zwischen diesen Wänden und den zugehörigen Abschnitten des Membranbehälters und dem Isoliermaterial zeigt.

Jig· 5 ist eine perspektivische Teildarstellung, bei der bestimmte Teile weggebrochen gezeichnet sind, die die als Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsglieder an einer Kante zwischen einem Teil einer Wand und dem Boden des Behälters nach Pig· 1 sowie die zugehörigen Teile des Behälters und der Wärmeisolierung zeigt.

Fig, 6 zeigt in noch größerem Maßstabe in einem senkrechten Teilschnitt den ^kälter nach Fig. 1.

Fig. 7 ist ein in größerem Maßstabe gezeichneter waagerechter Teilschnitt durch ein sich in drei Richtungen erstreckendes, als Winkelprofil ausgebildetes Verankerungsglied, die diesem benachbarten zweischenkligen Verankerungsglieder und das zugehörige wärmeisolierende Material des Behälters nach Fig. 1.

t Fig. 8 veranschaulicht in einem erheblich größeren Maßstab in einem Teilschnitt ein Verfahren zum Befestigen der den Membran- oder Innenbehälter bildenden Bleche·

Fig. 9 zeigt in großem Maßstabe in einem senkrechten Teilschnitt die Anordnung an einer stumpfwinkligen Kante eines anderen Behälters mit gegeneinander geneigten Seitenwandabschnitten.

Fig. 10.ist eine perspektivische Gesamtdarstellung eines weiteren Behälters mit abgestuften Seitenwänden, der sowohl * nach außen als auch nach innen ragende Kanten aufweist.

Fig. 11 zeigt ähnlich wie Fig. 6 in einem Teilschnitt die Anordnung an nach innen vorspringenden Kante eines Behälters»

Fig. 12 ist eine perspektivische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform der als Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsglieder·

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Es sei bemerkt, daß die Figuren 1, 2 und 3 nicht maßstäblich, gezeichnet sind« Mit anderen Worten, die Teile des Membranbehälters, die Yerankerungsglieder, die Tragklötze und die Wärmeisolierung sind der Deutlichkeit halber in einem erheblich größeren Maßstab dargestellt als der doppelwandige Körper des Tankschiffs,

In Fig. 1 erkennt man im Querschnitt ein hochseefähiges Tankschiff zum Transportieren von verflüssigtem Erdgas mit Behältern, die wärmeisolierte Einzelbehälter umfassen, welche in den Laderäumen des Tankschiffs angeordnet sind, und deren Form allgemein der Form der Laderäume entspricht. Das Tankschiff umfaßt einen äußeren Schiffskörper 1 und einen inneren Schiffskörper 2. Gemäß Fig.2 und 3 sind Deckplatten und querliegende Schottwände 4 vorgesehen, durch die die Laderäume an ihren Enden abgegrenzt sind. Die Laderäume bilden die relativ starre tragende äußere Schale für jeden Behälter. Gemäß Fig. 1 ist jeder Laderaum auf seiner Innenseite mit Wänden 5 aus einem belastbaren wärmeisolierenden Material ausgekleidet. Innerhalb der Isolierung ist in dem Laderaum ein eine erste Sperre bildender, insgesamt mit 6 bezeichneter Membranbehälter aus dünnem flexiblem nichtrostenden Stahlblech angeordnet. Jede Wand der belastbaren Wärmeisolierung umfaßt entsprechend der Beschreibung in dem Patent 1 219 eine eine erhebliche Dicke aufweisende Schicht aus einem belastbaren wärmeisolierenden Material, z.B. aus Balsaholz, die an Tragleisten 7 befestigt ist, welche insgesamt gewährleisten, daß die Isolierung eine glatte Fläche zum Abstützen

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der Wände des Membranbehälters "bildet, und daß die auftretenden Kräfte auf den inneren Schiffskörper 2 oder die Deckplatten 3 oder die Schottwände 4 übertragen werden·

Die Schicht aus isolierendem Material ist durch Tafeln 8 gebildet, die gemäß Fig. 6 einen Kern 9 aus Balsaholz und Verkleidungen 10 und 11 aus Sperrholz umfassen, welch letztere mit dem Kern mit Hilfe eines Klebstoffs verbunden sind· Die aus Sperrholz bestehende Verkleidung 10 bildet eine zweite Sperre bzw_o eine äußere Behälterschale·

Gemäß Fig. 2 sind die Tragleisten 7 aus Holz in regelmäßigen Abständen an dem starren Mantel 2, den Deckplatten und den Schottwändeh 4 z.B. mit Hilfe von Nelsonschrauben 7a so befestigt, daß die nach innen gerichteten Flächen der Leisten in einer gemeinsamen Ebene liegen· Die Räume zwischen benachbarten Tragleisten sind mit einem nicht dargestellten wärmeisolierenden Material, z.B. Glasfasern, gefüllt» Die Außenfläche jeder Tafel 8 steht in Berührung mit der Innenfläche einer Tragleiste 7, mit der die Tafel verbunden ist; hierbei sind benachbarte Tafeln mit einer gemeinsamen Leiste so verbunden, daß eine einwandfreie Abdichtung besteht· Die Tafeln werden während der Herstellung der Verbindung zwischen ihnen und den Tragleisten zeitweilig durch nicht dargestellte Nelsonschrauben festgehalten, die mit dem Mantel 2, den Deckplatten 3 und den Schottwänden 4 verschweißt sind· Diese ' Nelsonschrauben oder Stehbolzen können gegebenenfalls entfernt werden oder mit den erwähnten Teilen des Schiffskörpers verbunden bleiben·

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Die zweite Sperre bzw. die äußere Schale ist so ausgebildet, daß sie auch dann Plüssigkeitsdicht bleibt, wenn die Tafeln 8 infolge der Einwirkung einer niedrigen Temperatur bestrebt sind, sich zusammenzuziehen. Wie in dem Patent 1 219 504 beschrieben, sind die Ränder benachbarter Tafeln 8 so abgeschrägt, daß zwischen den benachbarten Tafeln ein Spalt vorhanden ist, der sich in Richtung auf die.Innenflächen der Tafeln erweitert und mit einem aufgeschäumten Kunststoff 12 gefüllt ist, der auf 90$ oder weniger als 90$ seines Volumens im freien Zustand zusammengedrückt ist. Die Spalte zwischen benachbarten Tafeln 8 sind auf der Außenseite durch die Tragleisten und gemäß. Fig. 1 und 5 auf der Innenseite durch Deckleisten 13 abgeschlossen, die aus Sperrholz bestehen, die Tafeln auf beiden Seiten der luge überlappen und mit den Tafeln fest verbunden sind·

Somit bilden die Tafeln 8 einer Wand, die miteinander durch die Tragleisten und die Deckleisten starr miteinander verbunden sind, eine zusammenhängende belastbare Wand Iron großer Starrheit, bei der sich die Tafeln nicht von dem starren Mantel abheben können, so daß die Innenflächen der Tafeln ihre Lage gegenüber dem tragenden Mantel unverändert beibehalten.

Der Spalt an der Kante zwischen den Tafeln 8 von zwei eine Ecke des Behälters bildenden Wänden ist gemäß Fig. 6 und 7 mit einem Material 14 gefüllt, bei dem es sich um das gleiche Material handelt wie das in Mg. 2 mit 12 bezeichnete. Eine vorzugsweise aus Sperrholz hergestellte Ecken- oder

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Deckleiste 15 ist mit den benachbarten Tafeln verbunden, und sie verschließt den Spalt zwischen den Tafeln in Verbindung mit einer Kehlleiste 15a. Die Deckleiste 15 läßt jedoch eine begrenzte Relativbewegung und Verformung der die Ecke der Isolierung bildenden Tafeln zu.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Sperre bzw, die innere Schale auf eine noch zu erläuternde Weise aus relativ dünnen und flexiblen Blechen 16 aus nichtrostendem Stahl hergestellt, die die Wände des Behälters bilden und P dort, wobzwei Wände des Behälters eine Kante bilden, durch aus Blech bestehende Kantenteile 17 und an den durch drei Wände gebildeten Ecken durch dreiflächige Eckenteile 17^f miteinander verbunden sind, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist«,

Die die Wände des Behälters bildenden Bleche 16 sind mit Dehnungsfalten oder dergleichen versehen·, so daß überschüssiges Metall vorhanden ist, das eine Zusammenziehung ermöglicht, wenn das Blech der niedrigen Temperatur der Flüssigkeit ausgesetzt wird. Diese Dehnungsfalten haben die ψ Form von zwei Sätzen von Wellungen oder Sicken 16a und 16b. Innerhalb jedes Satzes haben die Wellungen im wesentlichen die gleiche Querschnittsform und Größe, und sie verlaufen parallel und sind in Abständen verteilt. Die Wellungen 16a haben eine größere Querschnittsfläche als die Wellungen 16b. Die Wellungen des einen Satzes schneiden die Wellungen des anderen Satzes im rechten Winkel, so daß sie allgemein ein Netzwerk aus zueinander rechtwinkligen Wellungen bilden, die sämtlich in das Innere des Behälters hineinragen.

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Die Kanten des ^embranbehälters 6 sind so verankert, daß sie gegen Änderungen ihrer ü-esamtabmessungen festgehalten werden; zu diesem Zweck sind insgesamt mit 18 bezeichnete, als Winkelprofile ausgebildete Terankerungsglieder vorgesehen, die sich längs der Kanten des Behälters erstrecken, und mit denen der Behälter verschweißt ist· Diese Verankerungsglieder sind durch relativ kurze Abschnitte 19 aus nichtrostendem Stahl gebildet, die in Fluchtung miteinander stehen und in regelmäßigen Abständen längs der Behälterkanten verteilt sind. Die Yerankerungsglieder sind gemäß Fig. 4 mittels Schrauben 20 an Klötzen 21 und 22 befestigt, die ihrerseits mit der Innenfläche der Isolierung 5 derart starr verbunden sind, z.B. mittels Klebstoff, daß der durch die Isolierung gewährleistete flüssigkeitsdichte Abschluß nicht gefährdet ist·

Nachstehend werden weitere Einzelheiten dieser Anordnung besehrieben. Die Klötze 21 und 22 aus Hartholz sind am deutlichsten im unteren Teil von Fig. 2 zu erkennen_e Mehrere gleichartige Hartholzklötze 21 sind in regelmäßigen Abständen über die Länge des Randabschnitts des unteren Teils der thermischen Isolierung des Behälters in unmittelbarer Nähe der benachbarten Seitenwand angeordnet. Diese Klötze 21 haben jeweils eine T-förmige Grundfläche. Der Schmalere Schaftabschnitt der T-Form ist nahe dem Hand des unteren Teils der Isolierung angeordnet, während der breite Quersteg der T-Form weiter nach innen versetzt ist. Außerdem sind an den den unteren Teil bzw. den Boden der Isolierung bildenden Tafeln z.B. mit Hilfe eines Klebstoffs in den Lücken zwischen den

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Hartholzklötzen 21 kleine Klötze 23 aus Balsaholz befestigt· Eb sei bemerkt, daß gemäß Fig. 1, 2 und 3 ein Klotz aus Balsaholz die Deckleiste 13 der Isolierung überdeckt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist an der durch drei Wände gebildeten Ecke, d.h. der Verbindungsstelle zwischen dem Boden und zwei benachbarten Seitenwänden, ein größerer Hartholzklotz 24 vorgesehen· Dieser Klotz 24 kann in der Praxis zusammen mit den beiden ihn flankierenden Hartholzklötzen 21 aus einem Stück bestehen,

Gemäß Fig. 4 und 5 ist eine ähnliche Anordnung von Hartholzklötzen 21 und 22 und dazwischen liegenden Klötzen aus Balsaholz vorgesehen, die sich längs der dem Boden benachbarten Randabschnitte aller Seitenwände erstreckt und auf die auf dem Boden angeordneten Klötze ausgerichtet ist« Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, ist ferner eine gleichartige Anordnung von Klötzen auf der oberen Wand der Isolierung vorgesehen, und diese Anordnung erstreckt sieh nahe der Behäl- ._v terdeoke längs der oberen Randabschnitte der Seitenwände,

Der durch die Klötze 21, 22 und 23 jeder Wand der Isolierung abgegrenzte Raum ist mit Balsaholz 24 ausgefüllt, das z.B. mit Hilfe eines Klebstoffs an den den Boden bilden- ' den Tafeln 8 befestigt ist. Die Schicht 24 aus Balsaholz hat die gleiche Dicke wie die Klötze, und sie ist mit Aussparungen zum Aufnehmen der Deckleisten 13 versehen, so daß ihre Oberseite in Fluchtung mit der Oberseite der Klötze steht und das Balsaholz 24 zusammen mit den Klötzen eine weitere· Schicht der Isolierung 5 bildet und ständig eben bleibende

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Flächen zua Abstutzen der Wände dee ^Membranbehältere bildet. Da alle Schichten der Isolierung, d.h. äie Tragleisteh 7, die tafeln 8, das Balsahola 24 und die Klötze 21, 22 und 23 aneinander befestigt und mit den Teilen 2, 3 und 4 des äußeren Mantels so verbunden sind, daß sie sich nicht von dem äußeren Mantel abheben können, wird die Membran 6 ständig durch eine ebene Fläche abgestützt·

In Fig. 1 bis 8 bilden die starren, ala Winkelprofile ausgebildeten Verankerungsglieder 18 jeweils eine sich nach innen öffnende icke. Jedes Verankerungsglied ist gemäß Pig. und 5 in der Nähe seiner Enden, jedoch in einem kleinen Abstand davon mit zwei gleichartigen Stegen 19o versehen, die aus einem dicken ebenen nichtrostenden Stahlblech hergestellt und mit dem Verankerungsglied verschweißt sind, um dessen Starrheit zu vergrößern.

Jedes Eckenteil ist auf dem Schaftabschnitt der T-Form eines Hartholzholzklotzes angeordnet und damit fest verbunden, wobei diese Hartholzklötze jeweils auf jeder der beiden die Ecke flankierenden Wände angeordnet sind. Beispielsweise ist gemäß Fig. 3 und 5 ein Schenkel 19a jedes Verankerungsgliedes durch vier Schrauben 20 aus nichtrostendem Stahl starr mit einem Hartholzklotz 21 auf dem Bodenteil der Isolierung verbunden, während der andere Schenkel 19b durch vier Schrauben 20 aus nichtrostendem Stahl starr mit einem damit in Fluchtung stehenden Hartholzklotz 21 auf der benachbarten Seitenwand der Isolierung verbunden ist. Der Schaftabschnitt des T-förmigen Hartholzklotzes ist so ausgespart, daß die Außen-

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fläche des Schenkels des Verankerungsgliedes mit dem verbleibenden Teil des Klotzes fluchtet«

Die Schrauben 20 sind in unverlierbar angeordnete Muttern 25 eingeschraubt, die in kleinen öffnungen der Klötze 21 und 22 angeordnet sind« Gemäß Pig· 2 und 4 sind zwischen den Klötzen 21 und 23 sowie den an den Ecken angeordneten Klötzen 22 Spalte zum Aufnehmen der Stege 19c vorhanden· Die Querabschnitte der T-förmlgen Klötze 21 können miteinander fluchtende Schlitze 26 aufweisen, um den Einbau und gegebenenfalls den Ausbau der Verankerungsglieder 19 zu erleichtern. Die Händer der Wände des Membranbehälters 6 sind gemäß Pig. 5 ait abdichtender Wirkung an den betreffenden Schenkeln 19a und 19b der Verankerungsglieder 19 befestigt und mit ihnen beispielsweise verschweißt, wobei eine liehtbogengesohweißte Überlappungsverbundung vorgesehen

Die Kantenteile 17 des Membranbehälters haben gemäß Pig. 4 untereinander eine ähnliche 3?orm, während die Bauteile 17' an einer durch drei Behälterwände gebildeten Ecken eine andere Form haben· Jedes der Bauteile 17 hat eine geringe länge und ist mit einer Wellung 17a oder dergleichen versehen, die die miteinander fluchtenden Wellungen der Bleohteile miteinander verbindet, welche die durch das Kantenbauteil verbundenen Wände bilden, Die Wellungen oder dergleichen können sich bezüglich ihrer Größe oder form unterscheiden, damit Wellungen von unterschiedlicher Größe miteinander verbunden werden können. Jedes der Bauteile 17 hat eine etwas größere Länge als die Verankerungsteile 19» und auf letzteren sind

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Kantenteile 17 so angeordnet, daß jedes Kantenteil zwei der Verankerungsgliedabschnitte 19 überbrückt und den Spalt zwischen benachbarten Abschnitten 19 so überdeckt, daß sich die Wellung über den Spalt zwischen den Abschnitten 19 hinweg erstreckt.

Jedes K-antenteil 17 erstreckt Bioh über einen erheblichen Deil der Breite der Schenkel 19a und 19b jedes Abschnitts 19, es Überlappt die Randabschnitte der benachbarten Blechteile 16 (Pig. 5)» mit denen es mit abdichtender Wirkung verschweißt ist, und an einem Ende überlappt jedes Kantenteil 17 das benachbarte Kantenteil (Pig. 4) mit dem es mit abdichtender Wirkung verschweißt ist. Diese Überlappungsabschnitte sind entsürechend der Stärke des zu überlappenden Blechs mit einer Stufe versehen.

Gemäß Pig. 1, 3 und 7 ist an jeder durch drei Wände gebildeten Ecke des Behälters ein drei Plächenabschnitte umfassendes Verankerungsglied 19' aus nichtrostendem Stahl vorgesehen. Dieses Verankerungsglied hat die gleiche Dicke wie die Verankerungsglieder 19» doch hat es eine geringere Länge, und es ist im Gegensatz zu den nur zwei Plächenabschnitte umfassenden Verankerungsgliedern nicht mit Stegen 19c versehen. Jeder Schenkel ist mittels vier Schrauben 20 an dem Hartholzklotz 22 befestigt, der auf jeder der drei benachbarten Wände der Isolierung angeordnet ist, welche die betreffende Ecke des Behälters bilden. Somit ist das Verankerungsglied 19» starr an den drei zusammentreffenden Wänden befestigt. Es sei jedoch bemerkt, daß gemäß Pig. 6 ein Hohlraum S zwisvhen

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der Innenfläche der die Ecke flankierenden Tafeln 8 und dem Hartholzklotz 22 vorhanden ist, der an der benachbarten Tafel der benachbarten Wand befestigt ist, so daß sich die Endabschnitte dieser Tafeln an der Ecke des Behälters zusammenziehen und ausdehnen können.

Gemäß !ig. 6 ist auf dem drei Flächenabschnitte umfassenden Eckenverankerungsglied 19' ein drei Flächenabschnitte umfassendes Eckenteil 17' des Membranbehälters angeordnet. Dieses Eckenteil umfaßt drei ebene Flächenabschnitte, die nicht mit Wellungen versehen sind, und diese Flächenabschnitte liegen flach an den Innenflächen des Eckenteils 19' an und sind an ihren Rändern mit dem Eckenteil 19¹ verschweißt. Die Flächenabschnitte des Eckenteils 17' des Membranbehälters sind kleiner als diejenigen des Eckenteils 19'» und sie werden durch die Randabschnitte der benachbarten, zwei Flächenabschnitte umfassenden Kantenteile 17 des Membranbehälters überlappt, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist. Gemäß^ Figo 6 kann ein schmaler Spalt Σ zwischen den einander benachbarten Yiandblechen 16 und den Kantenteilen 17 und dem Eckenteil 17' des ^Membranbehälters vorhanden sfein, doch ist dieser Spalt mit abdichtender Wirkung durch den darunter liegenden Schenkel des drei Flächenabschnitte umfassenden Eckenteils 19' abgeschlossene

Die zwei bzw. drei Flächenabschnitte umfassenden Kantenbzw. Eckenteile sind mit den Rändern der Wände des Membranbehälters und auch mit dessen Eckenteilen verschweißt, und sie sind mit dem Membranbehälter derart starr verbunden, daß sie

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den auftretenden hohen Beanspruchungen standhalten. Die Yerankerungsglieder sind mit den Hartholzklötzen starr verbunden, die ihrerseits an der Isolierung 5 befestigt sind, jedoch eine Verformung der isolierung zulassen·

Die Schaftabschnitte der T-förmigen Harthoihzklötze 21 und 22 unterstützen die den Kanten des Membranbehälters benachbarten ersten Wellungen oder Dehnungsfalten·

Die Reihenfolge der beim Einbau des Behälters in ein Tankschiff durchzuführenden Arbeitsschritte geht aus den verschiedenen feilen von Mg. 2 und 3 hervor. Zuerst werden die Tragleisten 7 gemäß dem oberen Teil von Fig. 2 an dem inneren Schiffskörper 2, den Deckplatten 3 und den querliegenden Schottwänden 4 befestigt. Dann werden die mit Sperrholt verkleideten Tafeln 8 aus Balsaholz eingebaut, die dazwischen vorhandenen Spalte werden ausgefüllt, und sehließtlieh werden die Spalte durch Deckleisten abgeschlossen. Hierauf werden gemäß dem unteren leil von lig. 2 die Klötze 21, 22 und 23 eingebaut, und die Schicht 24 aus Balsaholz wird in dem durch die Klötze abgegrenzten Raum angeordnet. Nunmehr werden gemäß dem unteren Teil von Mg. 3 die zwei bzw· drei IFlächenabschnitte umfassenden Verankerungsglieder 19 und 19¹ in die richtige Lage gebracht und an den Klötzen 21 und 23 befestigt. Die drei Pläcnenabschnitte umfassenden Eckenteile 17' des Membranbehälters werden in die richtige lage gebracht und mit den zwei Plächenabschnitte umfassenden Verankerungsgliedern 19 verschweißt. Dann werden die die verschiedenen Wände des Membranbehälters bildenden Blechteile 16 auf dem Isoliermaterial

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angeordnet, und die Kanten benachbarter Blechteile werden auf eine noch zu erläuternde Weise miteinander verschweißt. Hierauf werden die Eänder der die Kanten jeder Wand des Behälters bildenden Blechteile mit den Yerankerungsgliedern 19 verschweißt. Schließlich werden die zwei Flächenabschnitte umfassenden Kantenteile 17 des ^Membranbehälters in die richtige Lage gebracht und miteinander sowie mit den Wänden des Membranbehälters verschweißt, um den Behälter fertigzustellen, wie es im oberen Teil von Fig. 3 und im rechten Teil von Fig.1 dargestellt ist·

Alternativ kann jedes Verankerungsglied an den beiden Klötzen 21 und 22 befestigt werden, so daß man eine Unterbaugruppe erhält, woraufhin die Klötze mit den Tafeln 8 an den Kanten des Behälters verbunden werden; dies geschieht entweder dann, wenn die Tafeln 8 schon ihre richtige iage einnehmen, oder in der Weise, daß man eine größere Unterbaugruppe einbaut, bevor die Tafeln an den Behälterkanten angebracht werden.

Die die verschiedenen Wände des ^embranbehälters bildenden Blechteile 16 werden auf der Isolierung angeordnet

und unter Zuhilfenahme von -Befestigungsvorrichtungen miteinander verschweißt. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist in Figo 4 und 8 dargestellt.

Mehrere solche Anordnungen erstrecken sich gemäß Figo 4 . in Abständen über die Wände der Isolierung, z.B_o den Boden, in der Mhe von sich überlappenden Rändern der Blechteile 16, die in einem Abstand von den Kanten des Behälters angeordnet

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sind. Jede dieser Anordnungen umfaßt gemäß Pig. 8 eine in das Hartholz der Isolierung eingelassene Mutter 27 aus Metall, vorzugsweise nichtrostendem Stahl, die mit Hilfe von Schrauben 28 befestigt ist und unter dem Hand eines Teils des Blechstücks 16 liegt, das eine gleichachsig mit der Mutter angeordnete Öffnung aufweist und vom Randabschnitt eines "benachbarten Blechteils 16 überlappt ist. Eine den Kanten einer Wand benachbarte Mutter wird gemäß fig. 4 in einem Klotz 21 angeordnet, während eine von der Kante weiter entfernte Mutter 27 in einem Hartholzklotz 29 angeordnet wird, der in das Balsaholz 24 eingelassen und mit diesem mit Hilfe eines Klebstoffs verbunden ist. Dieser Hand des unteren Blechteils 16 wird zeitweilig durch eine nicht dargestellte Schraube zeitweilig festgelegt; diese Schraube, die einen großen Kopf besitzt, arbeitet mit der Mutter 27 zusammen· Nachdem das Blechteil zeitweilig befestigt und auf der Isolierung angeordnet worden ist, werden die in Frage kommenden Ränder aes Blechteils 16 mit den Verankerungsgliedern 18 und den benachbarten Blechteilen verschweißt. Nach der Beendigung dieser Schweißarbeiten werden die Schrauben nacheinander entfernt, und das Blechteil ^pLrd dadurch dauerhaft mit der Mutter 27 verbunden, daß die beiden Teile gemäß Fig· 8 längs einer Linie 30 miteinander verschweißt werden, die das Loch in dem unteren Blechteil 16 umgibt. Dann wird das benachbarte Blechteil 16 so angeordnet, daß die in Frage kommenden Randabschnitte die Randabschnitte des an den Muttern 27 befestigten Blechteils 16 überlappen, und der Randabschnitt des oberen Blechteils wird bei 31 mit der Oberseite des unteren Blechteils

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■verschweißt.

Fig. 9 ist ein senkrechter Teilschnitt durch einen anderen Behälter mit gegeneinander geneigten Seitenwandabschnitten 35 und 36» die eine stumpfwinklige Behälterkante bilden; in Fig. 9 ist auch die Anordnung der Verankerungsglieder an einer solchen Kante dargestellt. Die Seitenwandabschnitte 36 können z.B. geneigte Seitenv/andabschnitte bilden, die sich an den Boden eines Behälters anschließen. Der Membranbehälter bzw. die innere Schale 6 ist wiederum aus Blech-) teilen 16, Kantenteilen 17 und Eckenteilen 17' aufgebaute Damit jedoch bei dieser Ausführungsform die Wellungen der Wand des Membranbehälters an den Stirnwänden 37 mit den Yifellungen der Wand 36 verbunden werden können, sind Teile der Randabschnitte der Blechstücke 16 der Stirnwand ausgeschnitten, und das ausgeschnittene Material, ist durch kleine Platten 38 ersetzt, die jeweils eine gekrümmte Wellung 38a aufweisen, so daß die Wellungen der Blechteile mit den Wellungen der Wand verbunden werden können. Die Anordnung entspricht der Anordnung bei einer rechtwinkligen Behälterkante, d.h. die Isolierung umfaßt Tafeln 8, und die Spalte zwischen benachbarten Tafeln sind durch Deckleisten 13 und 15 abgeschlossen. An den Tafeln sind Klötze .aus Hartholz und aus Balsaholz befestigt. An den die Behälterkante bildenden Randabschnitten der Tafeln sind Hartholzklötze 39 befestigt, die den beschiriebenen Klötzen 21 entsprechen und im Abstand von der stumpfwinkligen Verbindungsstelle zwischen den Tafeln angeordnet sind, wobei ■ dieser Abstand der gleiche ist wie der Abstand der Klötze 21

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■ . ■■■· 18021U

von der Verbindungsstelle zwischen zwei zueinander rechtwinkligen Behälterwänden, so daß ein Hohlraum S¹ vorhanden ist, der eine geringe Verformung der Eandabschnitte der die Kante begrenzenden Tafeln ermöglicht.

An den Hartholzklötzen 39 ist ein als Winkelprofil ausgebildetes Verankerungsglied 40 befestigt, das dem bei der rechtwinkligen Kante verwendeten Verankerungsglied 19 entspricht, dessen Abschnitte jedoch einen stumpfen Winkel einschließen. Jeder Schenkel des ^verankerungsgliedes ist an den Klötzen 39 mit Hilfe von Schrauben 20 befestigt, die mit fest in die Klötze eingebauten Muttern 25 zusammenarbeiten. Im Hinblick auf die Abstände zwischen den Wellungen an den Enden der gekrümmte Wellungen aufweisenden Platten 38 ist der Schenkel 40a des Verankerungsgliedes etwas langer als der Schenkel 40b. Das Verankerungsglied 40 ist mit einem Verstärkungssteg 40c versehen.

Fig. 10 ist eine perspektivische Gesamtdarstellung eines weiteren mit einem Membranbehälter bzw. einer inneren Schale versehenen Behälters 41, der.einen sich über seine ganze Länge erstreckenden, nach oben ragenden Ansatz 41a aufweist, und bei dem die Seitenwände 41b so abgestuft sind, daß sich die senkrechte Querschnittsfläche des Behälters über dessen Länge ändert. Bei den mit a bezeichneten Kanten handelt es sich um nach außen gerichtete Kanten, während es sich bei den Kanten b um nach innen gerichtete Kanten handelt. An den Kanten a kann die Anordnung der Verankerungsglieder der an Hand von lig. 1 bis 8 gegebenen Beschreibung entsprechen. Bei den nach innen

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gerichteten Kanten kann man eine annähernd ähnliche Anordnung vorsehen, z.B. die in fig. 11 dargestellte.

In Pig. 11 erkennt man die gleiche Isolierung wie in Mg. 1 bis 9, doch sind die Randabschnitte der die nach innen vorspringende Kante bildenden Tafeln 8 der Isolierung teilweise weggeschnitten und bei 42 abgerundet, und die Fuge zwischen den Tafeln ist durch eine der Abdeckung 15 entsprechende Abdeckung abgeschlossen. Hartholzklötze 44, die den Klötzen 21 nach Fig. 1 bis 8 und den Klötzen 39 nach Fig. 9 entsprechen, sind an den Eandabschnitten der die Kante flankierenden Tafeln 8 befestigt. Das Ende eines Klotzes liegt an einer Seitenfläche des anderen Klotzes an, so daß die beiden Klötze zusammen eine starre rechtwinklige Konstruktion bilden. Jedoch begrenzen die abgerundeten Teile 42 der Tafeln 8 an der Kante

ρ
gemäß Fig. 11 einen Hohlraum S zwischen den Tafeln und den Klötzen 44, um eine begrenzte Verformung der die Kante bildenden Tafeln 8 zu ermöglichen.

An den Klötzen aus Hartholz ist ein zwei zueinander rechtwinklige Flächenabschnitte umfassendes Verankerungsglied 45 befestigt, das dem Verankerungsglied 19 nach Fig. 1 bis 8 entspricht und auf ähnliche Weise mit Hilfe von Schrauben 20 befestigt ist, die mit fest in die Klötze 44 eingebauten Muttern 20a zusammenarbeiten. Das Verankerungsglied 45 ähnelt den Verankerungsgliedern 19, und es weist einen Verstärkungssteg 45c auf, dooh hat das Verankerungsglied im vorliegenden Fall kleinere Abmessungen; es könnte jedoch ebenso ausgebildet sein wie die Verankerungsglieder 19» oder es könnte

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größere Abmessungen erhalten, um es den Abständen zwischen den Wellungen 16a und 16b der die Behälterwände bildenden Blechteilen 16 anzupassen. Jedes Verankerungsglied 45 kann somit an jedem Klotz mit nur zwei Schrauben 20 befestigt sein. In allen anderen Punkten entspricht die Anordnung nach Fig. IT der an Hand von Mg. 1 bis 8 beschriebenen.

Die Wände des Membranbehälters, die die nach innen gerichtete Kante bilden, sind durch entsprechend geformte Kantenteile 48 verbunden, die den Kantenteilen 17 entsprechen und [jeweils eine gekrümmte Wellung aufweisen, welche die Wellungen der beiden Wände miteinander verlandet.

Das jeder Stirnwand, z.B. der Stirnwand 16, benachbarte Verankerungsglied 45 ist als Bauteil mit drei zueinander rechtwinkligen !Flächenabschnitten ausgebildet, bei dem sich ein großer Flächenabsehnitt 50 in der Ebene der Wand 16 erstreckt. Mit dem J'lächenabschnitt 50 und den benachDarten nanxenteilen 17 des Membranbehälters ist ein kleines flaches Blech 49 verschweißt, das einen Bestandteil des Membranbehälters bildet.

Pig. 12 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines dem Verankerungsglied 19 entsprechenden, zwei Flächenabschnitte umfassenden Verankerungsgliedes 46. In diesem Fall hat das Verankerungsglied eine solche Wandstärke, daß aes innerhalb der erforderlichen G-renzen genügend starr ist und sich der Winkel zwischen den Flächenabschnitten nicht ändert, so daß man keine Verstärkungsstege vorzusehen braucht. Hierdurch

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vereinfacht sich nicht nur die Konstruktion des Verankerungsgliedes, sondern auch diejenige der Hartholzklötze 21, da es nicht erforderlich ist, in der aus Fig. 1 bis 8 ersichtlichen Weise Spalte zwischen den Klötzen 21 und 23 vorzusehen, damit die Stege aufgenommen werden können. Außerdem könnten die Hartholzklötze, wie in Pig. 9 gezeigt, die gleiche Länge haben wie die sie tragenden Kantenteile, d.h. es ist nicht erforderlich, ihre Länge auf die Abstände zwischen den Verstärkungsstegen zu begrenzen, l'erner ist es möglich, die Verankerungsglieder nicht mit Hilfe von Schrauben zu befestigen, die sich rechtwinklig zu dem betreffenden Schenkel erstrecken und mit fest in die Kantenteile eingebauten Muttern zusammenarbeiten, sondern man kann die Verankerungsglieder gemäß Figo 12 mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben befestigen, die sich parallel zu den Schenkeln durch Ansatzstücke 33 erstrecken.

Patentansprüche: 909819/1038

Claims

DR.4 VG. F. WTTBSTHOFF . 8 MÜNCHEN 9O* -- ä* \ . ÖiPL. ING. G. PULS SCHWEIQERSTRASf^i(J 2 IfA DR. DiG. D. BEHRENS Οψ miauifxiDunn riOTIOTFATIlTT 1A-35 031 PAfEHIAISPEÜCHE

1. Behälter zum Lagern einer Flüssigkeit "bei einer sich von der Umgebungstemperatur erheblich unterscheidenden Temperatur, z.B. einer tief-kalten Flüssigkeit, beispielsweise eines verflüssigten Gases, dessen -Druck etwa dem Druck der Atmosphäre entspricht, mit einer tragenden äußeren Schale und einem Gehäuse aus einem wärmeisolierenden Material, das eine innere Auskleidung der Schale bildet und seinerseits auf der Innenseite mit einem Membranbehälter aus einem dünnen und flexiblen flüssigkeitsdichten Material ausgekleidet ist, der durch das isolierende Material abgestützt ist und aus einem kältebeständigen Plachmaterial besteht, das so festgehalten ist, daß sich die Gesamtabmessungen des ^embranbehälters infolge thermischer Beanspruchungen nicht ändern können, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanten des M_embranbehälters (6) an den Kanten der Isolierung (5) mittels starrer, als Winkelprofile ausgebildeter Verankerungsglieder (19) verankert sind, die sich auf der Außenseite des Membranbehälters längs dessen Kanten erstrecken und an den Kanten der Isolierung befestigt sind, so daß die Kanten des Membranbehälters an der Isolierung starr verankert und so festgehalten sind, daß eine Verformung im wesentlichen verhindert wird.

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2, Behälter zum Lagern einer Flüssigkeit bei einer sich von der Umgebungstemperatur erheblich unterscheidenden Temperatur, z.B. einer tief-kalten !Flüssigkeit, beispielsweise eines verflüssigten G-ases, dessen Druck etwa gleich dem Druck der Atmosphäre ist, mit einer tragenden Schale und einem Gehäuse aus einem wärmeisolierenden Material, das eine Verkleidung der Innenseite der Schale bildet und seinerseits auf der Innenseite mit einem dünnwandigen und flexiblen flüssigkeitsdichten Membranbehälter aus einem kältebeständigen Plachma-

^ terial ausgekleidet ist, das so festgehalten ist, daß sich die Gesamtabmessungen des Membranbehälters infolge thermischer Beanspruchungen nicht ändern können, dadurch gekennzeichnet, daß die belastbare Wärmeisolierung $5) an der tragenden Schale (2) so befestigt ist, daß sie sich nicht von der Schale weg bewegen kann, daß die Isolierung so ausgebildet ist, daß sie sich dann, wenn sie einer Temperaturänderung ausgesetzt ist, abgesehen von einer begrenzten Verformung an den Kanten nicht verformt, so daß sie ständig eine glatte Stützfläche für den Membranbehälter (6) bildet', daß die

" Kanten des ßfembranbehälters an den Kanten der Isolierung mittels starrer, als Winkelprofile ausgebildeter Verankerungsglieder (19) verankert sind, die sich auf der Außenseite des Membranbehälters längs dessen Kanten erstrecken und an den Kanten der Isolierung befestigt sind, und daß mindestens die Kanten der Isolierung (5) aus einem oder mehreren Materialien (7» 8, 9, 10, 11) bestehen, deren Zug- und Druckfestigkeit ausreicht, um auf die äußere Schale (2) die auf die Verankerungsglieder wirkenden Kräfte zu übertragen, so daß die Kanten

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S«?

des Hembranbehälters an der Isolierung starr verankert und so festgehalten sind, daß sie sich im wesentlichen nicht verformen können·

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ·*· kennzeichnet , daß jedes Verankerungsglied (19) an der Isolierung (5) in einem kleinen Abstand von der Linie angeordnet ist, längs deren sich die Kante der Isolierung erstreckt, so daß die Verankerungsglieder die Verformung dieser Kante bei einer Ausdehnung bzw. Zusammenziehung der Isolierung nicht behindern«

4· Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Schenkel (19a, 19b) jedes als Winkelprofil ausgebildeten Verankerungsgliedea (19) längs einer kurzen Strecke an der Fläche der Isolierung (5) von der linie weg erstreckt, längs deren die Kante verläuft, und in einem Abstand von dieser Linie z.B„ mittels Schrauben (20) an starren belastbaren isolierenden Klötzen (21, 22), die z.B. aus Hartholz bestehen, befestigt ist, daß die isolierenden Klötze starr an der benachbarten Fläche der Isolierung so befestigt sind, daß die abdichtende Wirkung der Isolierung gegen ias Entweichen von Fluden nicht beeinträchtigt ist, daß sich die Klötze läng· jeäee der-Bättdäti'ä&mltte erstrecken oder längs der Randabsohnitte verteilt Bi,nä, welche die Linie flankieren, längs deren sich eine. Kani#e erstreckt, und daß eine Lücke zwischen den Yerankerungagliedern und der Linie vorhanden ist, längs deren sich die Kante- &&£>isolierung erstreckt, wobei diese Lücke eine Verformung der Isolierung

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an der Kante zuläßt.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die in jeder Wand des Membranbehälters (6) auftretenden Zugkräfte teilweise durch diejenige Wand der Isolierung (5) aufgenommen werden, die sich parallel zu der betreffenden Wand des Behälters erstreckt und ihr zugeordnet ist, und teilweise durch diejenige Wand der Isolierung, die sich im rechten Winkel dazu erstreckt.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der in jeder Y/and des Menbranbehälters (6) auftretenden Zugkräfte als Scherbeanspruchung durch die erwähnte Yi-and der Isolierung (5) auf die sich parallel zu der erwähnten Wand des Behälters erstreckende Wand des äußeren Mantels (2) übertragen wird.

7. ' Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Membranbehälter (6, 16) . „ aus einem Metall besteht, das keinen niedrigen Wärmeausdehnungsbeiwert besitzt, und daß die Wände des Membranbehälters

mit Dehnungsfalten oder dergleichen, z.Bo Y/ellungen oder Sicken (16a, 16b) oder Vertiefungen versehen sind, die sich in zwei Richtungen erstrecken, so daß überschüssiges Metall vorhanden ist, um eine Zusammenziehung zu ermöglichen.

'

8. Behälter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e η η zeichnet , daß jedes der als Winkelpfofile ausgebildeten Verankerungsglieder (19) in Abständen mit auf der Außenseite angeordneten Stegen (19c) versehen ist, die entweder

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mit dem Verankerungeglied aus einem Stück bestehen oder mit ihm verschweißt sind.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der sich längs einer Kante des Membranbehälters erstreckenden Verankerungsglieder durch mehrere kurze Verankerungsglieder gebildet ist, und daß Lücken zwischen den benachbarten Enden der Verankerungsglieder vorgesehen sind.

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Lücken zwischen den Verankerungsgliedern (19) mit abdichtender Wirkung durch dünne Platten (17) abgeschlossen sind, die einander benachbarte Verankerungsglieder überbrücken, mit den Verankerungsgliedern verschweißt sind und eine solche Form haben, daß sie sich zusammenziehen können.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierung (5) durch Klötze oder Tafeln (8, 9_f 10) gebildet ist, die z. B. aus Balsaholz bestehen und einzeln an der tragenden Schale (2) befestigt sind, und daß die jede Wand bildenden Tafeln starr aneinander befestigt sind, um eine vollständige massive Wand zu bilden, bei der Maßnahmen getroffen sind, um eine begrenzte Verformung der die Händer der Isolierung bildenden Abschnitte zu ermöglichen. 909819/1038

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