DE1919492B2

DE1919492B2 - Multi-layer insulation of containers for cryogenic liquids

Info

Publication number: DE1919492B2
Application number: DE19691919492
Authority: DE
Inventors: James S. Cranford N.J. Clarke (V.St.A.); Guido G. Oxshott Surrey Karcher (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE1919492C3; DE1919492A1

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Isolierung von Behältern für tiefkalte Flüssigkeiten, bei welcher auf der Außenwand des Behälters Hakeelemente befestigt sind, die über eine Zwischenschicht eine erste Isolierschicht tragen und eine zweite Isolierschicht durch Halteschrauben an der Zwischenschicht gehalten ist.The invention relates to a multilayer insulation of containers for cryogenic liquids, in which on the outer wall of the container hook elements are attached, which via an intermediate layer a first Wear insulating layer and a second insulating layer held by retaining screws on the intermediate layer is.

Eine derartige Isolierung ist aus der US-PS 31 58 459 bekannt. Hierbei ist jedoch die Isolierung zwischen einem inneren und einem äußeren Tankmantel angeordnet. Die einzelnen Schichten dieser Isolierung werden zwar über Befestigungselemente an einer der beiden Tankwände und durch Schrauben an der jeweils danebenliegenden Schicht gehalten, ohne daß hierdurch allerdings eine erhöhten Ansuchen genügende Befestigung gegeben ist, zumal die Isolierung lediglich den Zwischenraum zwischen den Tankwänden ausfüllt. Außerdem sind die Isolierplatten einer Schicht miteinander verklebt, so daß eine leichte Demontierbarkeit beispielsweise zur Inspektion einer Tankwand nicht möglich ist.Such insulation is from US Pat. No. 3,158,459 known. Here, however, the insulation is arranged between an inner and an outer tank jacket. The individual layers of this insulation are attached to one of the two via fasteners Tank walls and held by screws on the adjacent layer, without this however, an increased request sufficient fastening is given, especially since the insulation only fills the space between the tank walls. In addition, the insulating plates of a layer are glued together so that they can be easily dismantled For example, it is not possible to inspect a tank wall.

Es ist zwar auch bereits aus der DE-AS Il 97 484 bekannt, eine Wärmeisolierung auf Sperrholzplatten zu befestigen, die mit Leisten an der Innenfläche des äußeren Mantels angebracht sind. Es handelt sich jedoch auch hier lediglich um die Ausfüllung eines Zwischenraumes zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Behälterwandungen, womit die Anforderungen an die Haltefunktion nur äußerst gering sind. Eine zerstörungsfreie Demontage ist weder beabsichtigt noch möglich.It is already from DE-AS Il 97 484 known to attach thermal insulation to plywood panels, which are attached to the inner surface of the with strips outer jacket are attached. However, it is only a matter of completing an Gap between two spaced apart container walls, with which the Requirements for the holding function are extremely low. A non-destructive dismantling is neither intended still possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demontierbare Isolierschicht auf der Außenseite eines Behälters für tiefkalte Flüssigkeiten anzubringen, wobei die Demontage der Isolierschicht, beispielsweise für die Inspektion der Außenwand des Behälters, möglich sein soll, ohne daß Teile der Isolierung beschädigt werden.The invention is based on the object of a removable insulating layer on the outside of a To attach the container for cryogenic liquids, with the dismantling of the insulating layer, for example for the Inspection of the outer wall of the container should be possible without damaging parts of the insulation.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Erfindung dadurch, daß die Isolierung die Außenhülle des Behälters bildet und aus lose aneinanderliegenden Isolierplatten aufgebaut ist, und daß die Zwischenschicht als kräfteaufnehmende Sperrholzplatte ausgeführt ist, in welcher die Halteschrauben für die zweite Isolierschicht verankert sind. Bezüglich bevorzugter Ausführungsformen wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Die erfindungsgemäße mehrschichtige Isolierung läßtThis object is achieved by the invention in that the insulation forms the outer shell of the container and is made up of loosely adjacent insulation panels, and that the intermediate layer is designed as a force-absorbing plywood panel in which the retaining screws for the second insulating layer are anchored. With regard to preferred embodiments, reference is made to the subclaims.
The multilayer insulation according to the invention leaves

ίο sich in einfacher Weise zur Inspektion der Behälterwand demontieren und anschließend wieder anbringen, ohne daß die Teile der Isolierung hierbei beschädigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnenίο easily dismantle to inspect the container wall and then reinstall without damaging the parts of the insulation.
An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. It shows in detail

F i g. 1 einen Schnitt durch die mehrschichtige Isolierung gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows a section through the multilayer insulation according to the invention,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellten Halteschrauben inFig. 2 shows the retaining screws shown in Fig. 1 in

μ einem größeren Maßstab, μ on a larger scale,

F i g. 3 einen Schnitt, der die Halterung der Zwischenschicht darstellt,F i g. 3 is a section showing the holding of the intermediate layer;

Fig.4 den inneren Teil der mehrschichtigen Isolierung undFig. 4 shows the inner part of the multilayer insulation and

F i g. 5 die Anordnung der Konvektionssperren.F i g. 5 the arrangement of the convection barriers.

In den Fig. I bis 5 wird der Aufbau der Isolierung dargestellt. F i g. I zeigt die Behälterwand 36, die isoliert werden soll. An der Wand 36 ist eine Vielzahl von Halteelementen 72 angebracht Diese Halteelemente sind vorzugsweise Aluminiumbolzen. Die Bolzen 72 können mit der Wand 36 verschweißt sein. Bei einer Ausführungsform haben diese Bolzen eine Nennweite von 16 mm und sind an der Wand in einem Abstand von etwa 60 cm angeordnet. Die erste Lage der Isolation setzt sich aus einer Vielzahl von einzelnen Isolationsplatten 70 zusammen. Geschäumte Kunststoff, z. B. Polystyrol, Polyurethan und Polyvinylchlorid sind besonders geeignet. Von*ugswt!se wird Polyvinylchlorid verwendet. Die inneren Isolierplatten 70 sind z. B.In Figs. 1 to 5, the structure of the insulation shown. F i g. I shows the container wall 36 which is to be isolated. On the wall 36 is a variety of Holding elements 72 attached These holding elements are preferably aluminum bolts. The bolts 72 can be welded to wall 36. In one embodiment, these bolts have a nominal width of 16 mm and are arranged on the wall at a distance of about 60 cm. The first layer of isolation is composed of a large number of individual insulation plates 70. Foamed plastic, e.g. B. Polystyrene, polyurethane and polyvinyl chloride are particularly suitable. * Ugswt! Se becomes polyvinyl chloride used. The inner insulating plates 70 are, for. B.

120 χ 120 cm groß und 5 cm stark. Die erste Platte wird genau in ihre Lage gebracht, worauf die nachfolgenden Platten dicht an den Kanten der Platte oder der Platten, die bereits angebracht wurden, befestigt werden.120 χ 120 cm tall and 5 cm thick. The first record will placed exactly in their position, whereupon the subsequent panels close to the edges of the panel or panels, that have already been attached.

Nach der Befestigung der Isolationsplatten 70 wird eine Stützschicht 86 angebracht. Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht diese Schicht aus einer Vielzahl einzelner Sperrholzplatten von 16 mm Stärke und einer Größe von ca. 120 χ 120 cm. Diese Platten sind mit einem jeweiligen Abstand untereinander von ca. 1,3 cm angebracht. Die Sperrholzplatten dienen als Bauelemente und sind in bezug auf die vier Bolzen, die sie halten, symmetrisch angebracht. Obwohl die Sperrholzplatten nicht primär als Isolationsmaterial dienen, werden die Fugen zwischen den Platten jedoch in bezug auf die Verbindungsstellen zwischen den Platten der inneren Isolation versetzt, um die Wärmeverluste herabzusetzen. Die Fugen von ca. 1,3 cm zwischen den Sperrholzplatten werden mit zusammengepreßtem, elastischem Schaumdichtungsmaterial 92 (Pig.4)ausgefüllt.After the insulation plates 70 have been attached, a support layer 86 is applied. With the described Embodiment, this layer consists of a large number of individual plywood sheets 16 mm thick and a size of approx. 120 χ 120 cm. These plates are at a distance from each other approx. 1.3 cm attached. The plywood sheets serve as structural members and are relative to the four bolts that they hold, attached symmetrically. Although the plywood panels are not primarily used as insulation material serve, however, the joints between the panels with respect to the joints between the Plates of inner insulation offset to reduce heat loss. The joints of about 1.3 cm between the plywood sheets are compressed, resilient foam sealing material 92 (Pig. 4) filled out.

Die Löcher % sind derart gebohrt, daß ein Spiel von ±3,2 mm in bezug auf den Durchmesser der Bolzen 72 existiert, wobei einzelne Löcher als Langlöcher ausgebildet sind. Diese Form der Löcher erlaubt es, daß jede Platte symmetrisch zu den vier Bolzen, die sie halten, angebracht werden kann. An jedem der Löcher ist eine Senkbohrung 90 angebracht, die die Mutter 88, die als Einzelheit in Fig.3 dargestellt ist, aufzunehmenThe holes% are drilled in such a way that there is a play of ± 3.2 mm with respect to the diameter of the bolts 72 exists, whereby individual holes are designed as elongated holes. This shape of the holes allows that each plate can be attached symmetrically about the four bolts that hold it in place. At each of the holes a counterbore 90 is attached, which the nut 88, which is shown as a detail in Figure 3 to include

vermag. Eine Kunststoff-Unterlegescheibe 94 ist zwischen dem vergrößerten Kopf 97 der Mutter 88 und der Sperrholzplatte angebracht Die Muttern 88 werden bis zu einer vorbestimmten Höhe angeschraubt. Die Muttern 88 werden nicht so fest angezogen, daß jegliches Gleiten zwischen den Flächen der Isolationsplatten 70 und der Sperrholzplatten 86 ausgeschlossen wird. Es ist zu erwähnen, daß die Langlöcher der Sperrholzplatten mit den Senkbohrungen 90 eine begrenzte Verschiebung der Sperrholzplatten in bezug auf die Bolzen und daher auch in bezug auf die einzelnen Isolierungsplatten 70 ermöglichen. Das gestattet der Zwischenschicht, die sich aus den einzelnen Sperrholzplatten zusammensetzt, sich in bestimmten Grenzen »schwimmend« zu verhalten, wenn sie Temperatur-Schwankungen ausgesetzt ist.able. A plastic washer 94 is between the enlarged head 97 of the nut 88 and the Plywood sheet attached The nuts 88 are screwed to a predetermined height. the Nuts 88 are not tightened so tightly that there is any sliding between the faces of the isolation plates 70 and the plywood sheets 86 is excluded. It should be mentioned that the elongated holes in the Plywood sheets with the countersunk holes 90 provide limited displacement of the plywood sheets in relation to each other on the bolts and therefore also in relation to the individual Isolation plates 70 enable. That allows for the intermediate layer that is made up of each sheet of plywood composed of "swimming" within certain limits when there are temperature fluctuations is exposed.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, besteht, nachdem die Sperrholzverschalung 86 angebracht ist, der nächste Schritt im Aufbau der Isolation darin, eine zweite Lage von isoiationspiaüen auf dem Sperrholz anzubringen. Diese Lage besteht aus Isolationsplatten ii2, die eine Größe von 120 χ 120 cm besitzen, und welche in einer bevorzugten Ausführungsform etwa 10 cm dick sind. Die einzelnen Platten sind auch hier dicht an dicht aufgebracht. Diese Isolationsschicht ist durch eine Metallverkleidung 102 abgedeckt. Diese Verkleidung besteht aus Platten, die eine Größe von 117,5 χ 117,5 cm besitzen, wobei die 2,5 cm breiten Zwischenräume zwischen den Platten durch Profile 67 und 68 verdeckt sind, die etwa 7,5 cm breit und 3,2 mm dick sind. Die Längskanten 110 der Profile sind etwa um 1,3 cm nach oben umgebogen, um ein Ver/iehen durch die Kräfte beim Abkühlen zu vermeiden und den dynamischen Kräften, denen der Behälter z. B. auf einem Schiff ausgesetzt ist, zu widerstehen. Die äußere Isolationsschicht und die Metallverkleidung sind an der Sperrholzschicht 86 mit Halteschraubeu 104 befesiipt. Die Schrauben 104 sind mit Sechskantköpfen versehen und besitzen ein etwa 2 cm langes Holzgewinde 113 am unteren Ende, so daß die Spitzen etwa 3 mm über die innere Oberfläche des Sperrholzes hinaus und in die innere Isolationsschicht hineinragen. Es werden fünf dieser Stiftschrauben verwendet, um jede Platte der Verkleidung und die 10 cm dicke Isolationsschicht dahinter zu befestigen.As in Fig. 1, after the plywood formwork 86 is in place, the next step in building the insulation is to apply a second layer of insulation tape to the plywood. This layer consists of insulation plates ii2, which have a size of 120 × 120 cm, and which, in a preferred embodiment, are approximately 10 cm thick. Here, too, the individual plates are applied close together. This insulation layer is covered by a metal cladding 102 . This cladding consists of panels that have a size of 117.5 χ 117.5 cm, with the 2.5 cm wide spaces between the panels are covered by profiles 67 and 68, which are approximately 7.5 cm wide and 3.2 mm thick. The longitudinal edges 1 10 of the profiles are bent about 1.3 cm upwardly to an encryption / flee by the forces to avoid on cooling and the dynamic forces, which, for the containers. B. is exposed on a ship to resist. The outer insulation layer and the metal cladding are attached to the plywood layer 86 with retaining screws 104. The screws 104 are hexagonal and have a wooden thread 113 about 2 cm long at the lower end so that the tips protrude about 3 mm beyond the inner surface of the plywood and into the inner insulation layer. Five of these studs are used to secure each panel of the siding and the four-inch insulation layer behind it.

Eine bemerkenswerte Eigenschaft der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Isolationssystem abgenommen und wieder aufgebaut werden kann, ohne daß dabei eines der Einzelteile zerstört wird. Eine derartige Eigenschaft hat besondere Bedeutung, wenn auf Anordnung der Ordnungsbehörden periodische Inspektionen der äußeren Wandun« des Ladungsbehälters verlangt werden.A notable feature of the present invention is that the isolation system can be removed and rebuilt without destroying any of the items. One Such a property is of particular importance if periodic by order of the regulatory authorities Inspections of the outer walls of the cargo container are required.

Um Konvektionsströnie zwischen den Isolationv schichten und der Außenseite der äußeren Behälterwand zu hemmen, is; eine Vielzahl von Konvektion·, sperren 132 vorgesehen, wie F i g. 5 zeigt. Diese Sperren sind im wesentlichen so hoch wie die Dicke der Isolationsschicht, in welcher sie angebracht sind.To inhibit convection currents between the insulation layers and the outside of the outer container wall, is; a variety of convection locks 132 are provided, as shown in FIG. 5 shows. These barriers are essentially as thick as the thickness of the insulation layer in which they are installed.

Vorzugsweise werden sie senkrecht zu den Fugen zwischen aneinandergrenzenden Isolutionsplatten angebracht und bestehen im wesentlichen aus einem dünnen, dampfundurchdringlichen Blech, das eingesetzt wird, während die einzelnen Isolationsschichten montiert werden. Diese Konvektionssperren unterbrechen wirkungsvoll jegliche durchgehende Wege zwischen angrenzenden Isolationsplatten, so daß die Bildung von unerwünschten Konvektionsströmen vermieden wird und der Wirkungsgrad des Isolationssystems nicht herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von abgeschlossenen Luftkammern gebildet.They are preferably attached perpendicular to the joints between adjacent insulation panels and consist essentially of a thin, steam-impermeable sheet that is used while the individual insulation layers are being installed. Break these convection barriers effectively any continuous paths between adjacent insulation panels, so that the formation of unwanted convection currents are avoided and the efficiency of the insulation system is not is reduced. In this way, a large number of enclosed air chambers are formed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 claims:

1. Multi-layer insulation of containers for cryogenic liquids, in which holding elements are attached to the outer wall of the container, which carry a first insulating layer via an intermediate layer and a second insulating layer is held by retaining screws on the first insulating layer, characterized in that the insulation is the outer shell of the container (37) and is made up of loosely adjacent insulating panels (70), and that the intermediate layer (86) is designed as a force-absorbing plywood sheet in which the retaining screws (104) for the second insulating layer (112) are anchored.

2. Multi-layer insulation according to claim 1, characterized in that convection barriers (Ϊ32) arranged perpendicularly thereto are provided in the spaces which form when the loosely abutting insulation plates (70, 112) cool down.

3. Multi-layer insulation according to claims 1 or 2, characterized in that the retaining screws (104) at the same time carry the outer cladding (102) of the insulation.