DE1919492C3

DE1919492C3 - Multi-layer insulation of containers for cryogenic liquids

Info

Publication number: DE1919492C3
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: 1980-10-02
Also published as: DE1919492B2; DE1919492A1

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Isolierung von Behiiltern fir ticfkalte Flüssigkeiten, bei welcher auf der Außenwand des Behälters I laltcclemente befestigt sind, die übei eine Zwischenschicht eine erste Isolierschicht (ragen und l-ιπ.· /weite Isolierschicht durch I lalteschrauben an der Zwischenschicht gehalten ist. The invention relates to a multilayer insulation of Behiiltern fir ticfkalte liquids, wherein on the outer wall of the container I laltcclemente are fixed, the · when an intermediate layer protrude a first insulating layer (and l-ιπ. · / Wide insulating layer by I lalteschrauben to the intermediate layer held .

line derartige Isolierung ist aus der US-PS 31 58 419 bekannt Hierbei ist jedoch die Isolierung /wischen einem inneren und einem äußeren Tankmaniel ungeordnet. Die einzelnen Schuhten dieser Isolierung werden /war über Befestigungselemente an einer der beiden Taiikwände und durch Schrauben an der jeweils danebcnliegenden Schicht gehalten, ohne daß hierdurch allerdings eine erhöhten Ansprüchen genügende Befestigung gegeben ist, /umul die Isolierung lediglich den Zwischenraum /wischen den Tankwänden ausfüllt Außerdem sind die Isolicrplaiten einer Schicht mitein ander verklebt, so daß eine leichte Dcmontierbarkeit beispielsweise zur Inspektion einer Tunk wand nicht möglich ist.line such isolation is from US-PS 31 58 419 However, the isolation / wiping is known here an inner and an outer tank maniel disordered. The individual shoes of this insulation are / was via fasteners on one of the two Taiik walls and held by screws on the adjacent layer, without this However, there is a fastening that satisfies increased demands, / umul the insulation only the The space between / wiping the tank walls is also filled in with one layer glued to the other so that it is easy to dismantle For example, it is not possible to inspect a tank wall.

Fs ist /war auch bereits aus der DKAS 11 97 484 bekannt, eine Wärmeisolierung auf Sperrhol/platten /u befestigen, die mit Leisten an der Innenfläche des äußeren Mantels angebracht sind. Ks handelt sich jedoch auch hier lediglich um die Ausfüllung eines Zwischenraumes /wischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Behältcrwandungen. womit die Anforderungen an die I laltefunktion nur äußerst gering sind. Line zerstörungsfreie Demontage ist weder beabsichtigt noch möglich.Fs is / was already known from DKAS 11 97 484, thermal insulation on plywood / plates / u fastened with strips on the inner surface of the outer shell. Ks is however, here, too, only about the filling of a space / wipe two at a distance from each other arranged container walls. which means that the requirements for the old function are extremely low are. Line non-destructive disassembly is neither intended still possible.

Der Erfindung liegt -die Aufgabe < zugrunde,- eine ■demon ticrbare''lsölicrsbhichtiiauf;'dcrM(ißcnscitcreincs ■Bchiilters" füll tiefkitltd Flüssigkcitenuinzübringch, wobei die Demontage der fsolierschichli bcispiclswcisü füridic inspektion der Außenwand'deji Behälters) möglich sein soll, öhne.däß Teile dci⁸ Isolierung beschädigt WerdernThe invention is based on the object of bringing in a demon ticrable lsölicrsbhichtiiauf; dcrM (ißcnscitcreincs bchiilters Parts dci ⁸ insulation are damaged

Gelöst wird diese Aufgäbe durch >dic Erfindung dadurch, daß die Isolierung die Außenhülle des Behälters bildet und aus lose aneinanderliegenden l-solierplatten aufgebaut ist, und daß die Zwischenschicht als kräfteaufnehniende Sperrholzplatte ausgeführt ist. in welcher die Halteschrauben für die /weite Isolierschicht verankert sind. Bezüglich bevorzugter Ausführungsformen wird auf die LJnteransprüche verwiesen.This problem is solved by> the invention in that the insulation forms the outer shell of the container and from loosely adjacent l-Isolierplatten is constructed, and that the intermediate layer designed as a force-absorbing plywood panel is. in which the retaining screws for the / wide insulating layer are anchored. Regarding more preferred Embodiments are referred to the subclaims.

Die erfindungsgemäße mehrschichtige Isolierung läßtThe 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.ίο in an easy way to inspect the container wall Dismantle and then reinstall without damaging the parts of the insulation will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnenAn embodiment of the invention is intended below will be explained in more detail with reference to the drawing. It shows in detail

Fig. I einen Schnitt durch die mehrschichtige Isolierung gemäß der Erfindung.Fig. I a section through the multilayer Isolation according to the invention.

Fig. 2 die in Fig. I dargestellten Flalteschri'uben in einem größeren Maßstab.FIG. 2 shows the folding scripts shown in FIG a larger scale.

I- ig. i einen Schnitt, der die Halterung der Zwischenschicht darstellt.I- ig. i is a section showing the mounting of the intermediate layer.

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

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

In den I ι g. 1 bis 5 wird der Aufbau der Isolierung dargestellt. F ι g. 1 zeigt die Behälterwand 36, die isoliert werden soll. An der Wand 36 ist eine Vielzahl von Halteelementen 72 angebracht. Diese Halleelemente sind vorzugsweise Aluminiumbol/en. Die Bolzen 72 können mit der Wand 36 verschweißt sein. Bei einer Ausführungsform haben diese Bolzen eine Nennweite von Ib 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 ein/einen Isolationsplatten 70 zusammen. Geschäumte Kunststoffe, z. B. Polystyrol. Polyurethan und Polyvinylchlorid sind besonders geeignet Vorzugsweise wird Polyvinylchlorid verwendet. Die inneren Isolierplatten 70 sind /. B 120 χ 120 cm groß und 5 cm stark. D^:s erste Plane wird genau in ihie Lage gebracht, worauf die nachfolgenden Planen dicht an den Kanten der Platte oder der Platten, die bereits angebracht wurden, befestigt werden.In the I ι g. 1 to 5 the structure of the insulation is shown. Fig. Figure 1 shows the container wall 36 which is to be isolated. A plurality of holding elements 72 are attached to the wall 36. These hall elements are preferably aluminum bolts. The bolts 72 can be welded to the wall 36. In one embodiment, these bolts have a nominal width of Ib mm and are arranged on the wall at a distance of about 60 cm. The first layer of insulation is composed of a multiplicity of one / one insulation plates 70. Foamed plastics, e.g. B. polystyrene. Polyurethane and polyvinyl chloride are particularly suitable. Polyvinyl chloride is preferably used. The inner insulating plates 70 are /. W 120 χ 120 cm tall and 5 cm thick. D ^: s first tarpaulin is placed exactly in place, whereupon subsequent tarpaulins are fastened close to the edges of the panel or panels that have already been attached.

Nach der Befestigung der Isolationsplatten 70 wird eine Stut/schicht 86 angebracht. Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht diese Schicht aus einer Vielzahl einzelner Sperrholzplatten von Ib mm Starke und einer Größe von ca 120 * 120 cm. Diese Platten sind mn einem jeweiligen Abstund untereinander von ca. LJ cm angebracht. Die Sperrholzplatten dienen als Bauelemente und sind in bezug auf die vier Bol/cn. die sie halten, symmetrisch angebracht. Obwohl die Sperrhol/platten nicht primär als Isolationsmatcrial dienen, werden die Fugen /wischen den Platten jedoch in bezug auf die Verbindungsstellen /wischen den Planen der inneren Isolation versetzt, um die Warme Verluste herabzusetzen. Die Fugen von ca. LJ cm /wischen den Sperrhol/platten werden mit zusammen gepreßtem, elastischem Schaumdichtungsmatcnal 92 (F ι g. 4) ausgefüllt.After the isolation plates 70 have been attached, a stud / layer 86 is attached. In the embodiment described, this layer consists of a large number of individual plywood sheets 1b mm thick and about 120 * 120 cm in size. These plates are attached to each other at a distance of approximately LJ cm. The plywood sheets serve as structural elements and with respect to the four Bol / cn. that they hold, attached symmetrically. Although the plywood / panels do not primarily serve as insulation material, the joints / between the panels are offset in relation to the joints / between the sheets of internal insulation in order to reduce the heat losses. The joints of about LJ cm / between the plywood / panels are filled with compressed, elastic foam sealing material 92 (FIG. 4).

Die Locher % sind derart gebohrt, daß ein Spiel vonThe holes% are drilled in such a way that a clearance of

±3,2·ιηηι in bezug auf den Durchmesser der Bolzen 72± 3.2 · ιηηι with respect to the diameter of the bolts 72

«existiert, wobei ■ einzelne Löcher als Langlöchcr«Exists, where ■ individual holes as elongated holes

■!ausgebildet siridi Diese Pormdci* Löcher erlaubt es, daß■! Trained siridi These pormdci * holes allow that

bsj'cde Platte symmetrisch zu den vier Bolzen, die sie halten, angebracht werden kartrti An jedem der Löcher ist eine Scnkböhrung'90 angebracht, die die Mutter 88.bsj'cde plate symmetrical about the four bolts that it hold, be attached kartrti at each of the holes a screw hole '90 is attached, which the nut 88.

die als Einzelheit in Fig.3 dargestellt ist, aufzunehmenwhich is shown as a detail in Figure 3 to include

vermag. Eine Kunststoff-Unterlegscheibe 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, dal! jegliches Gleiten zwischen den Flächen der Isolations platten 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 \n bezug in auf die Bolzen und daher auch in bezug auf die einzelnen Isolierungsplatten 70 ermöglichen. Das gestattet der Zwischenschicht, die sich aus den einzelnen Sperrholz platten zusammensetzt, sich in bestimmten Grenzen »schwimmend« zu verhalten, wenn sie Temperatur-Schwankungen ausgesetzt ist.able. A plastic washer 94 is attached between enlarged head 97 of nut 88 and the sheet of plywood. The nuts 88 are screwed to a predetermined height. The nuts 88 are not tightened as tightly as! any sliding between the surfaces of the insulation panels 70 and the plywood panels 86 is excluded. It is to be noted that the long holes in the plywood panels allow the counterbores 90 has a limited displacement of plywood panels \ n in relation to the pin and therefore also with respect to the individual insulation plates 70th This allows the intermediate layer, which is made up of the individual plywood panels, to "float" within certain limits when exposed to temperature fluctuations.

Wie in Fig. I dargestellt ist, besteht, nachdem die Sperrholzverschalung 86 angebracht ist. der nächste Schritt im Aufbau der Isolation darin, eine zweite Lage von Isolationsplatten auf dem Sperrholz anzubringen. Diese Lage besteht aus Isolationsplattcn 112, die eine Größe von 120 χ 120 cm besitzen, und welche in einer bevorzugten Ausführungsform etwa 10 cm '^;ick 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 b-eiten Zwischenräume zwischen den Platten durch Profile 67 und 68 verdeckt sind, die etwa 7,5 cm breit und J.2 mm jo dick sind. Die Längskanten 110 der Profile sind etwa um 1,3 cm nach oben umgebogen, um ein Verziehen durch die Kräfte beim Abkühlen zu vermeiden und den dynamischen Kräften, denen der Behälter /. B. auf einem Schiff ausgesetzt ist, zu widerstehen. Die äußere Isolationsschicht und die Metallverkleidung sind an der Sperrholzschicht 86 mit Hnlteschruuben 104 befestigt. Die Schrauben 104 sind mit Sechskantköpfen versehen und besitzen ein etwa 2 cm langes I lolzgrwinde 113 am unteren Ende, so dnß 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 shown in Figure I, after the plywood formwork 86 is in place. the next step in building the insulation is to put a second layer of insulation board on top of the plywood. This layer consists of Isolationplatten 112, which have a size of 120 χ 120 cm, and which in a preferred embodiment about 10 cm '^; ick are. 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, the 2.5 cm wide spaces between the panels are covered by profiles 67 and 68, which are approximately 7.5 cm wide and J .2 mm jo thick. The longitudinal edges 110 of the profiles are bent upwards by approximately 1.3 cm in order to avoid warping due to the forces during cooling and the dynamic forces that the container /. B. is exposed on a ship to resist. The outer insulation layer and metal siding are attached to the plywood layer 86 with support screws 104. The screws 104 are hexagonal and have an approximately 2 cm long wooden jack 113 at the lower end so that the tips protrude approximately 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 Isolationssysiem abgenommen und wieder aufgebaut werden kann, ohne daß dabei eines der Einzelleile zerstört wird. Eine derartige Eigenschaft hat besondere Bedeutung, wenn auf Anordnung der Ordnungsbehörden periodische Inspektionen der äußeren Wandung des Ladungsbehülters verlangt werden.A notable feature of the present invention is that the isolation system can be removed and rebuilt without destroying one of the individual cables. One Such a property is of particular importance if periodic by order of the regulatory authorities Inspections of the outer wall of the cargo container are required.

Um Konvektionsströme zwischen den Isolationsschichten und der Außenseite der äußeren Behälterwand zu hemmen, ist eine Vielzahl von Konvektionssperren 132 vorgesehen, wie F i g. 5 zp'=;t. Diese Sperren sind im wesentlichen so hoch wit- die Dicke der Isolationsschicht, in welcher sie angebracht sind.To convection currents between the insulation layers and the outside of the outer container wall To inhibit a plurality of convection barriers 132 are provided, as shown in FIG. 5 zp '=; t. These locks are essentially as high as the thickness of the Insulation layer in which they are attached.

Vorzugsweise werden sie senkrecht zu den Fugen zsvischen aneinandergrenzenden Isolationsplattui angebracht und bestehen im wesentlichen aus einem dünnen, dampfundurchdringlichen Blech, das eingesetzt wird, während die einzelnen Isolationsschichien 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 isolation plates and consist essentially of a thin, steam-impermeable sheet that is used is installed while the individual insulation layers are installed will. These convection barriers effectively interrupt any continuous path between adjacent insulation plates, so that the formation of undesirable convection currents is avoided and the efficiency of the insulation system is not reduced. This way it becomes a multitude formed by closed air chambers.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Piucnuinspnichc:

ι. Multi-layer insulation of containers for licl cold liquids, at which point the outer wall dos container holding elements are attached, the over an intermediate layer an ice insulating layer and a second insulating layer is attached to the first insulating layer by retaining screws, thereby geke η η / eich nc t. dall the insulation forms the outer shell of the container (36) and is made up of loosely adjacent insulating panels (70) is, and that the intermediate layer (86) is designed as a force-absorbing plywood panel, 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 (J32) arranged perpendicularly thereto are provided in the intermediate spaces which form when the loosely adjacent insulating plates (70, 112) cool down.

} Multi-layer insulation according to claims 1 or 2, characterized in that the I clamp screws (104) at the same time the outer panel (102) wear insulation.