DE1958933B - Elastischer Behälter zur Auskleidung von Flüssiggasspeichertanks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elastischen Behälter zur Auskleidung von Flüssiggasspeichertanks, die einen starren Außenmantel besitzen, mit einer auf einer tragfähigen Isolierschicht ruhenden Bodenauskleidung und einer Seitenwandauskleidung, welche aus gas- und flüssigkeitsdichten, in vertikalen Reihen angeordneten Metallmembranblechen gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an den Ecken verschweißten Kanten, von denen die horizontalen Kanten parallel sind, zusammengesetzt ist, wobei die Metallmembranbleche entlang ihrer vertikalen Kanten unter Vermeidung von Kantenkreuzungen versetzt miteinander verschweißt und am Außenmantel mittels abgedichteter Verankerungen gehaltert sind.

Es ist bereits ein elastischer Behälter dieser Art vorgeschlagen worden (deutsche Offenlegungsschrift 1 506 753), bei dem die einzelnen Metallmembranbleche der Seitenwandauskleidung wechselweise gegen die Vertikale geneigte Seitenkanten aufweisen. Die Neigung der Seitenkanten der Metallmembranbleche ist hierbei derart, daß jedes Metallmembranblech in der Mitte am schmälsten und entlang der horizontalen Kanten am breitesten ist. Jedes Metallmembranblech ist bei diesem Behälter in seiner Mitte punktförmig mittels einer Bolzenverbindung am Außenmantel befestigt.

Die Seitenwandauskleidung des vorgeschlagenen Behälters hat zwar im Hinblick auf die bei seinem Einsatz zu erwartenden Wärmebewegungen gute elastische Eigenschaften, doch ist die verhältnismäßig komplizierte Form seiner Metallmembranbleche bei der Herstellung hinderlich. Insbesondere müssen die die Metallmembranbleche bildenden Blechtafeln genau zusammenpassen und an den nach dem Aufbiegen der Kanten entstehenden Knickstellen wegen der Gefahr von Rißbildungen sorgfältig behandelt werden. Außerdem entsteht, bedingt durch die unregelmäßige Form der Metallmembranbleche, beim Zuschneiden der Blechtafeln ein nicht unerheblicher Abfall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastischen Behälter zur Auskleidung von Flüssiggasspeichertanks zu bauen, der diese Nachteile nicht aufweist und einen möglichst geringen Investitionskostenaufwand ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit erfordert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Melallmembranbleche in an sich bekannter Weise eine rechteckige Form aufweisen und an den Verankerungen vertikal verschiebbar sind, wobei die untersten Metallmembranbleche am Bodenaußenrand abgekantet sind.

Der wesentliche Gedanke, der dieser Raiiarf 711-

gründe liegt, besteht darin, daß auf Knicke in den vertikalen Kantenlinien der Seitenwandauskleidung (wie bei dem älteren Behälter) verzichtet werden kann, wenn den Wärmedehnungen und Wärmekontraktionen in vertikaler Richtung durch eine Verschiebbarkeit in den Halterungen Rechnung getragen wird, während die Wärmebewegungen in horizontaler Richtung nach wie vor durch das bekannte Prinzip der aufgebogenen Kanten der Metallmembranbleche ausgeglichen werden. id

Die Bodenauskleidung des Behälters besteht mit Vorteil in ihrer Hauptfläche aus rechteckigen Metallmembranblechen gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an den Ekken verschweißten Kanten, wobei jede Längsseite je- t$ des Metallmembranbleches über einen Teil der Länge mit der Schmalseite eines benachbarten Metallmembranbleches und restlich mit der Längsseite eines anderen benachbarten Metallmembranbleches unter Vermeidung von Kantenkreuzungen verschweißt ist, ao und zum Anschluß an die abgekanteten Metallmembranbleche am Bodenaußenrand speziell zugeschnittene Metallmembranbleche unter Vermeidung von Kantenkreuzungen eingesetzt sind.

Bei der Konstruktion von Flüssiggasspeichertanks as kann der elastische Behälter beispielsweise als Innenverkleidung einer tragfähigen Isolierschicht aui einem starren Außenmantel zur Abgrenzung des zu lagernden tiefkalten Mediums von der Isolierung dienen. Es kann dabei auch ein weiterer elastischer Behälter der gleichen Art innerhalb der tragfähigen Isolierung als zweite Barriere angeordnet sein, wobei die einzelnen Metallmembranbleche beider Behälter mittels schlecht wärmeleitender Verankerungen, die die Isolierung bzw. den äußeren Behälter unter Abdichtung durchsetzen, am starren Außenmantel vertikal verschiebbar gehaltert sind. Schließlich kann auch noch ein weiterer elastischer Behälter der gleichen Art am starren, aus Beton oder Stahlbeton bestehenden Außenmantel anliegend, als Dampfsperrschicht vorgesehen sein. Bei diesen mehrfachen Anordnungen von elastischen Behältern ist es von Vorteil, wenn diese jeweils in Zonen etwa gleicher Temperatur angeordnet sind, da auf diese Weise ein Verlust durch Anwärmung infolge Wärmeleitung innerhalb der Metallmembranbleche am geringsten ist.

Mit Vorteil ist an den am Bodenaußenrand gebildeten Ecken der miteinander verschweißten Kanten der untersten, am Bodenaußenrand abgekanteten Metallmembranbleche der Seitenwandauskleidung jeweils ein Dreiecksblech eingesetzt, dessen Kathetenkanten mit den abgewinkelten Kanten dieser Metallmembranbleche verschweißt sind.

Die Halterung der Metallmembranbleche der Seitenwandauskleidung erfolgt in der Weise, daß etwa im Mittelpunkt der einzelnen Metallmembranbleche Versteifungskästchen angeschweißt sind, die außenseitig einen Schlitz zur Führung einer Ankerkopfschraube, die in einem an der Außenwand befestigten Hartisolierklotz eingeschraubt ist, und innenseitig einen aufschweißbaren Deckel aufweisen. Bei einer Anordnung von mehr als einem elastischen Behälter in einem Flüssiggastank ist an diesem aufschweißbaren Deckel ein Gewindestutzen zur Aufnahme eines Hartisolierklotzes für eine nach innen zu gelegene weitere Ankerkopfschraube vorgesehen.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die oberen Kanten der elastischen Seitenwandauskleidung durch e'astische, etwa teilhohlzylindrisch gebogene Folien mit aufgebogenen Falten möglichst schlechter Wärmeleitfähigkeit mit dem Außenmantel unter weitgehender Abdeckung der tragfähigen Isolierschicht verbunden sind.

An Hand der Zeichnung soll im folgenden eine beispielhafte Ausführungsform eines Flüssiggasspeichertanks mit dem erfindungsgemäßen elastischen Behälter näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Tankausschnitt in Schrägrißdarstellung,

F i g. 2 eine Einzelheit A gemäß F i g. 1,

F i g. 3 eine Einzelheit B gemäß Fig. 1,

F i g. 4 eine Einzelheit C gemäß F i g. 1,

F i g. 5 eine Einzelheit D gemäß Fig. 1,

Fig. 6 die Befestigung eines Metallmembranblechs im Querschnitt,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Befestigung gemäß Fig. 6,

Fig. 8 einen Teil der Befestigung eines Metallmembranblechs bei Anwendung von zwei elastischen Behältern in Seitenansicht,

F i g. 9 die Befestigung gemäß F i g. 8 in Vorderansicht und

Fig. 10 einen Aufriß eines Teils einer Seitenwandauskleidung vor und nach einer Abkühlung mit zur Verdeutlichung der Situation vergrößertem Schrumpfmaß.

Der Flüssiggasspeichertank gemäß Fig. 1 besteht aus einem starren Außenmantel 1 aus Beton. Auf der Innenwand des Außenmantels 1 ist eine druckfeste Isolierschicht 2 aufgebracht. Auf dieser druckfesten Isolierschicht ist ein elastischer Behälter, zusammengesetzt aus Metallmembranblechen 3 an der zylindrischen Seitenwand und am Boden, 3' am Bodenaußenrand und 3" an den Verbindungsstellen zwischen den Metallmembranblechen 3' am Bodenaußenrand und den Metallmembranblechen 3 am Boden, angeordnet. Die Kanten 4, 4', 4" der Metallmembranbleche 3, 3' und 3" sind dabei ringsum aufgebogen und an den Ecken verschweißt, so daß jeweils blechwannenähnliche Gebilde entstehen. Die aufgebogenen Kanten 4, 4', 4" benachbarter Metallmembranx bleche 3, 3', 3" sind miteinander verschweißt. Die Länge der Metallmembranbleche 3 ist im dargestellten Beispiel jeweils doppelt so groß wie deren Breite. Die Länge beträgt z. B. 3 m und die Breite 1,5 m. Die Metallmembranbleche 3 der Seitenwandauskleidung sind jeweils mit ihren Schmalseiten zu vertikalen Reihen zusammengesetzt, wobei die Metallmembran·' bleche 3 von nebeneinanderliegenden Vertikalreihen jeweils gegeneinander versetzt sind, um Kantenkreuzungen zu vermeiden. An den Metallmembranblechen 3 der Seitenwandauskleidung sind Versteifungskästchen 8 angeschweißt, auf die später noch im einzelnen eingegangen wird.

Die Bodenauskleidung besteht in ihrer inneren Hauptfläche aus rechteckigen Metallmembranblechen 3, deren Schmalseite halb so lang wie deren Längsseite ist, wobei jede Längsseite jedes Metallmembranbleches 3 jeweils zur Hälfte mit der Schmalseite eines benachbarten Metallmembranblechs und zur Hälfte mit der halben Längsseite eines anderen benachbarten Metallmembranblechs unter Vermeidung von Kantenkreuzungen verschweißt ist. Im Bereich zwischen den abgekanteten Metallmembranblechen 3', die ebenfalls entsprechend gegeneinander versetzt angeordnet sind, und den soeben beschriebe-

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nen Metallmembranblechen 3 des Bodens sind Me- nentank 11 oben durch ein Glasgewebe 9' abgedeckt, tallmembranbleche3" von beliebiger Form zur An- über dem eine Perlit-Füllung 9 eingebracht ist, die passung und Vervollständigung der Bodenausklei- den Zwischenraum zwischen Innentankdecke und dung unter Vermeidung von Kantenkreuzungen vor- Außenmanteldecke weitgehend füllt. ,_..,. gesehen ^{5 Die zur} Befestigung der Metallmembranbleche 3 An den Ecken der unter etwa 45° verschweißten der Seitenwandauskleidung dienenden Versteifungs-Kanten 4' der untersten, als Bodenaußenrand abge- kästchen 8 sind — wie aus Fig. 6 und 7 hervorkanteten Metallmembranbleche 3' der Seitenwand- geht— mit einem aufschweißbaren Deckel 8 verseauskleidung ist jeweils ein Dreiecksblech S zur Erhö- hen. In der Grundplatte des Versteifungskastchens 8 hung der Dehnbarkeit eingesetzt, dessen Katheten- M befindet sich ein Schlitz IS, in dem der verstärkte kanten mit den abgewinkelten Kanten 4' der Metall- Schaft einer Ankerkopfschraube 16 gleitet. Die Anmembranbleche 3' verschweißt sind (F i g. 3). kerkopfschraube 16 ist mit ihrem Schaft in einem Auf der Innenseite der Seitenwandauskleidung be- Hartisolierklotz 17 eingeschraubt, der die Isolierfindet sich eine verhältnismäßig lose Isolierschicht 9, schicht 2 durchsetzt und an seinem äußeren Ende in z. B. aus Glas- oder Schlackenwolle-Matten. Über 15 ein Gewindestück 18 eingeschraubt ist, das in der Beder Bodenauskleidung liegt eine druckfeste Isolier- tonwand des Außenmantels 1 verankert ist. Sind schicht 10, wie im einzelnen aus Fig.4 ersichtlich. mehrere elastische Behälter vorgesehen, so ist statt Die aufgebogenen und verschweißten Kanten 4 sind des gewöhnlichen Deckels 8' ein Deckel 8" mit Gedabei in Fugen einer Isolierplattenanlage angeordnet. windestutzen 20 vorgesehen. In diesen Gewindestut-Zur Abdeckung dieser Fugen dient eine zweite, weit- ·ο zen 20 kann ein weiterer Hartisolierklotz 21 eingegehend fugenlose Isolierplattenlage. Beide zusammen schraubt werden, der die nächste Isolierschicht bilden die Isolierschicht 10. Über der Isolierschicht durchsetzt und zur Befestigung des weiter innen gele-10 ist eine Zwischenlage 11' aus Beton, Sand, Bitu- genen Behälters in analoger Weise dient, wie in kies od ä. angeordnet, um eine gleichmäßige Druck- Fig. 8 und 9 angedeutet ist.

übertragung vom Innentank 11 auf den Boden zu ge- »5 In F i g. 10 ist ein Ausschnitt der Innenansicht der währleisten. Auf der Zwischenlage 11' liegt der Bo- Seitenwandauskleidung des unteren Teiles der veröden des Innentanks 11, der aus Edelstahl besteht. Er kalen Behälterwand dargestellt. Der Montagezustand kann aber auch ebenso wie der elastische Behälter ist dabei durch ausgezogene Linien und der abgeaus Aluminium angefertigt sein. Während die Stärke kühlte Zustand durch strichpunktierte Linien verdes elastischen Behälters verhältnismäßig schwach ist 30 deutlicht. Das Schrumpfmaß ist absichtlich stark ver- und etwa 1 mm oder weniger beträgt, ergibt sich für größen gezeichnet, um es anschaulich zu machen, den Innentank 11 eine beträchtliche Wandstärke je Danach bleibt die Seitenwandauskleidung unten an nach dem erforderlichen Durchmesser des Tanks, der der Bodenaußenkante beim Schrumpfen in gleicher bis zu etwa 50 m betragen kann. Zur oberen Abdek- Höhe, während die Metallmembranbleche 3, je weiter kung des Flüssiggasspeichertanks ist auf dem starren 35 sie oben liegen, um so stärker nach unten zu Außenmantel 1 ein Stahldeckel 12 befestigt, der auf schrumpfen. Die Versteifungskästchen 8 zur Befesüeiner Stützträger-Konstruktion 13 aufliegt und gung der Metallmembranbleche können daher unten schwach gewölbt ist. Die oberen Kanten des elasti- mit kleinerer Höhe ausgeführt werden als oben. Wie sehen Behälters sind durch elastische, etwa teilhohl- aus Fig. 10 ersichtlich ist, verbleiben die Ankerkopfzylindrisch gebogene Folien 6 möglichst schlechter 40 schrauben 16, um die beim Schrumpfen der Schlitz Wärmeleitfähigkeit mit dem Außenmantel 1 verbun- 15 der Versteifungskästchen 8 gleitet, in gleicher den. In die Oberkante der Betonwand des starren Lage. Die verschweißten vertikalen Kanten 4 werden Außenmantels 1 ist dabei ein Winkelring6' (Fig. 5) jeweils an den Anschlußstellen horizontaler Kanten4 eingebettet, mit dein die Folien 6 gasdicht verbunden infolge der Blechsehruiiiprung auseinandergezogen, sind. Die Folien 6 sind mit Falten 7 versehen, die sich 45 so daß die vertikalen Kanten 4 die strichpunktiert anan die verschweißten senkrechten Kanten 4 der Me- gedeutete Form annehmen. Die durch das Aufziehen tallmembranbleche 3 anschließen. Die Falten 7 sind der Kanten 4 eintretende Verwölbung der Metallan ihrem Ende jeweils abgedichtet Die teilhohlzy- membranbleche 3 kann die Halterung derselben lindrisch gewölbten Folien 6 mit den Falten 7 können durch die Versteifungskästchen 8 nicht beeinträchtider vertikal nach unten erfolgenden Schrumpfung der 50 gen. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß normaler-Metallmembranbleche 3 elastisch folgen. Auf diese weise die Schrumpfung der elastischen Seitenwand-Weise wird ein gasdicht abgeschlossener Isolations- auskleidung in verhältnismäßig engen Grenzen bleibt raum erzielt Zur gasdichten Befestigung des äußeren und nur dann stärker wird, wenn aus irgendwelchen Stahldeckels 12 am starren Außenmantel 1 ist in der Gründen eine Innentankleckage auftritt Oberkante der Betonwand ein Winkelring 12' einbe- 55 Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, den elatoniert, mit dem der Stahldeckel 12 verschweißt ist stischen Behälter auch für quaderf örmige Flüssiggas-Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird die aus Mine- Speichertanks anzuwenden, wenn nur die vertikalen ralwolleplatten bestehende Isolierschicht 9 zwischen Tankwände, die die Flüssigkeitsbelastung aufzunehder elastischen Seitenwandauskleidung und dem In- men haben, entsprechend versteift ausgeführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elastischer Behälter zur Auskleidung von Flüssiggasspeichertanks, die einen starren Außenmantel besitzen, mit einer auf einer tragfähigen Isolierschicht ruhenden Bodenauskleidung und einer Seitenwandauskleidung, welche aus gas- und flüssigkeitsdichten, in vertikalen Reihen angeordneten Metallmembranblechen gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an den Ecken verschweißten Kanten, von denen die horizontalen Kanten parallel sind, zusammengesetzt ist, wobei die Metallmembranbleche entlang ihrer vertikalen Kanten unter Vermeidung von Kantenkreuzungen versetzt miteinander verschweißt und am Außenmantel mittels abgedichteter Verankerungen gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmembranbleche (3) in an sich bekannter Weise eine rechteckige Form aufweisen und an den Verankerungen (16, 17, 18) vertikal verschiebbar sind, wobei die untersten Metallmembranbleche (3') am Bodenaußenrand abgekantet sind.

2. Elastischer Behälter nach Anspruch 1, da- »5 durch gekennzeichnet, daß die Bodenauskleidung in ihrer Hauptfläche aus rechteckigen Metallmembranblechen (3) gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an den Ecken verschweißten Kanten (4) besteht, wobei jede Längsseite jedes Metallmembranblechs (3) über einen Teil der Länge mit der Schmalseite eines benachbarten Metallmembranblechs (3) und restlich mit der Längsseite eines anderen benachbarten Metallmembranblechs (3) unter Vermeidung von Kantenkreuzungen verschweißt ist, und zum Anschluß an die abgekanteten Metallmembranbleche (3') am Bodenaußenrand speziell zugeschnittene Metallmembranbleche (3") unter Vermeidung von Kantenkreuzungen eingesetzt sind.

3. Elastischer Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den am Bodenaußenrand gebildeten Ecken der miteinander verschweißten Kanten (4') der untersten, am Bodenaußenrand abgekanteten Metallmembranbleche (3') der Seitenwandauskleidung jeweils ein Dreiecksblech (5) eingesetzt ist, dessen Kathetenkanten mit den abgewinkelten Kanten (4') dieser Metallmembranbleche (3') verschweißt sind.

4. Elastischer Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß etwa im Mittelpunkt der einzelnen Metallmembranbleche (3) der Seitenwandauskleidung innen jeweils ein außenseitig mit einem Schlitz (15) zur Führung einer Ankerkopfschraube (16) und innenseitig mit einem auf sch weißbarem Deckel (8') versehenes Versteifungskästchen (8) angeschweißt ist, wobei die Ankerkopfschraube (16) in einem am Außenmantel (1) befestigten Hartisolierklotz (17) eingeschraubt ist.

5. Elastischer Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (8") jedes Versteifungskästchen (8) ein Gewindestutzen (20) zur Auinahme eines Hartisolierklotzes (21) für eine nach innen zu gelegene, mittels einer weiteren Ankerkopfschraube zu führende weitere Seitenwandauskleidung vorgesehen ist.

6. Elastische Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kanten der elastischen Seitenwandauskleidung durch elastische, etwa teühohlzylindrisch gebogene Folien (6) mit aufgebogenen Falten (7) möglichst schlechter Wärmeleitfähigkeit mit dem Außenmantel (1) unter weitgehender Abdeckung der tragfähigen Isolierschicht (2) verbunden sind.