DE1958933C - Elastischer Behalter zur Aus kleidung von Flussiggasspeichertanks - Google Patents

Description

Die Erfinüung 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 MetaHmembranblechen gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an ii 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 Außermaniel 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 Met-iHmembranbleche bildenden Blechtafeln genau zusammenpassen und an den nach dem Aufbiegen der Kanten entstehenden Knickstelleu 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 Mclallmcmbranblcche 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 Bauart zu-

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.

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 jedes Metallmembranbleches über einen Teil der Länge mit der Schmalseite eines benachbarten Metallmembranbleches und restlich mit der Längsseite eines anderen benachbarten Metallmembranbleches uni.r Vermeidung von Kantenkreuzungen verschweißt ist. und zum Anschluß an die abgekanteten Metallmembranbleche am Bodenaußenrand speziell zugeschnittene Metallmembranbleche unter Vermeidung von Kantenkreuzungen eingesetzt sind.

Bei der Konstruktion von Flüssiggasspeichertanks kann der elastische Behälter beispielsweise als Innenverkleidung einer tragfähigen Isolierschicht auf einem starren Außenmantel zur Abgrenzung des zu lagernden tiefkalten Mediums von der Isolierung dienen. Fs 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 st-.rren 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 Metall membranbleche 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 Ankerkopfschraubc, die in einem an der Außenwand befestigten Hartisolicrklotz 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 ni"?h innen zu gelegene weitere Ankerkopfschraube vorgesehen.

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

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

ίο Fig. 1 einen Tankausschnitt in Schrägrißdarstellung,

F i g. 2 eine Einzelheit A gemäß F ι g. 1,
F i g. 3 eine Einzelheit B gemäß F i g. 1,
F i f. 4 eine Einzelheit C gemäß F i g. 1,

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

F i g. 6 die Befestigung eines Metallniembranblechs im Querschnitt,

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

ao F i g. 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

as 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 zylin-

drischen Seitenwand und am Boden, 3' am Borlenaußeniand und 3" an den Verbindungsstellen zwischen den Metallmembranblechen 3' am Bodenaußenrand und den Metallmembranblechen 3 am Boden, angeordnet. Die Kanten 4, 4', 4" der Metallmembran-

bleche 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 Metallmembranbleche 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 Metalimembranbleche 3 der Seitenwandauskleidung sind jeweils mit ihren Schmalseiten zu vertikalen Rei-

hen zusammengesetzt, wobei die Metallmembranbleche 3 \ on nebeneinanderliegenden Vertikalreihen jeweils gegeneinander versetzt sind, um Kanteiüreuzungen zu vermeiden. An den Metallmembranblechen 3 der Seitenwandauskleidung sind Versteifungskästchen 8 angeschweif;, auf die später noch im einzelnen eingegangen wird.

Die Bodenauskleidung besteht in ihrer inneren Hauptflache 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 Vcrmcidung von Kantenkreuzungen verschweißt ist. Im Bereich zwischen den abgekanteten Metallmembranblechen 3', die ebenfalls entsprechend gegeneinander versetzt angeordnet sind, und den soeben beschriebe-

nen Metallmembranblechen 3 des Bodens sind Metallmembranbleche 3" von beliebiger Form zur Anpassung und Vervollständigung der Bodcnausklcidung unter Vermeidung von Kantenkreuzungen vorgeseiien.

An den Ecken der unter etwa 45° verschweißten Kanten 4' der untersten, als Bodenaußenrand abgekanteten Metallmembranbleche 3' der Seitenwandauskleidung ist jeweils ein Dreiecksblech 5 zur Erhöhung der Dehnbarkeit eingesetzt, dessen Kathetenkanten mit den abgewinkelten Kanten 4' der Metallmembranblcche 3' verschweißt sind (F i g. 3).

Auf der Innenseite der Seitenwandauskleidung befindet sich eine verhältnismäßig lose Isolierschicht 9, z. B. aus Glas- oder Schlackenwolle-Matten. Über der Bodenauskleidung liegt eine druckfeste Isolierschicht 10, wie im einzelnen aus Fig. 4 ersichtlich. Die aufgebogenen und verschweißten Kanten 4 sind dabei in Fugen einer Isolierplattcnanlage angeordnet. Zur Abdeckung dieser Fugen dient eine zweite, weitgehend fugenlose Isolierplattenlage. Beide zusammen bilden die Isolierschicht 10. Über der Isolierschicht 10 ist eine Zwischenlage 11' aus Beton, Sand, Bitukies od. ä. angeordnet, um eine gleichmäßige Druckübertragung vom Innentank 11 auf den Boden zu gewährleisten. Auf der Zwischenlage W liegt der Boden des Innentanks 11, der aus Edelstahl besteht. Er kann aber auch ebenso wie der elastische Behälter aus Aluminium angefertigt sein. Während die Stärke des elastischen Behälters verhältnismäßig schwach ist und etwa 1 mm oder weniger beträgt, ergibt sich für den Innentank 11 eine beträchtliche Wandstärke je nach dem erforderlichen Durchmesser des Tanks, der bis zu etwa 50 m betragen kann. Zur oberen Abdekkung des Flüssiggasspeichertanks ist auf dem starren Außenmantel 1 ein Stahldeckel 12 befestigt, der auf einer Stützträger-Konstruktion 13 aufliegt und schwach gewölbt ist. Die oberen Kanten des elastischen Behälters sind durch elastische, etwa teilhohlzylindrisch gebogene Folien 6 möglichst schlechter Wärmeleitfähigkeit mit dem Außenmantel 1 verbunden. In die Oberkante der Betonwand des starren Außenmantels 1 ist dabei ein Winkelring6' (Fig. 5) eingebettet, mit dem die Folien 6 gasdicht verbunden sind. Die Folien 6 sind mit Falten 7 versehen, die sich an die verschweißten senkrechten Kanten 4 der Metallmembranbleche 3 anschließen. Die Falten 7 sind an ihrem Ende jeweils abgedichtet. Die teilhohlzylindrisch gewölbten Folien 6 mit den Falten 7 können der vertikal nach unten erfolgenden Schrumpfung der Metallmembranbleche 3 elastisch folgen. Auf diese Weise wird ein gasdicht abgeschlossener Isolationsraum erzielt. Zur gasdichten Befestigung des äußeren Stahldeckels 12 am starren Außenmantel 1 ist in der Oberkante der Betonwand ein Winkelring 12' einbetoniert, mit dem der Stahldeckel 12 verschweißt ist.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, wird die aus Mineralwolleplatten bestehende Isolierschicht 9 zwischen der elastischen Seitenwandauskleidung und dem Innentank 11 oben durch ein Glasgewebe 9' abgedeckt, über dem eine Perlit-Füllung 9" eingebracht ist, die den Zwischenraum zwischen Innentankdecke und Außenmanlcldecke weitgehend füllt.

Die zur Befestigung der Metallmembranbleche 3 der Seitenwandauskleidung dienenden Versteifungskästchen 8 sind — wie aus F i g. 6 und 7 hervorgeht — mit einem auf schweißbaren Deckel 8' versehen. In der Grundplatte des Versteifungskästchens 8

ίο befindet sich ein Schlitz 15, in dem der verstärkte Schaft einer Ankerkopfschraube 16 gleitet. Die Ankerkopfschraubc 16 ist mit ihrem Schaft in einem Hartisolierklotz 17 eingeschraubt, der die Isolierschicht 2 durchsetzt und an seinem äußeren Ende in ein Gewindestück 18 eingeschraubt ist, das in der Betonwand des Außenmantels 1 verankert ist. Sind mehrere elastische Behälter vorgesehen, so ist statt des gewöhnlichen Deckels 8' ein Deckel 8" mit Gewindestutzen 20 vorgesehen. In diesen Gewindestut-

ao zen 20 kann ein weiterer Hartisolierklotz 21 eingeschraubt werden, der die nächste Isolierschicht durchsetzt und zur Befestigung des weiter innen gelegenen Behälters in analoger Weise dient, wie in F i g. 8 und 9 angedeutet ist.

In F i g. 10 ;«t ein Ausschnitt der Innenansicht der Seitenwandauskleidung des unteren Teiles der vertikalen Behälterwand dargestellt. Der Montagezustand ist dabei durch ausgezogene Linien und der abgekühlte Zustand durch strichpunktierte Linien verdeutlicht. Das Schrumpfmaß ist absichtlich siark vergrößert gezeichnet, um es anschaulich zu machen. Danach bleibt die Seitenwandauskleidung unten an der Bodenaußenkante beim Schrumpfen in gleicher Höhe, während die Metallmembranbleche 3, je weiter

sie oben liegen, um so stärker nach unten zu schrumpfen. Die Versteifungskästchen 8 zur Befestigung der Metallmembranbleche können daher unten mit kleinerer Höhe ausgeführt werden als oben. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, verbleiben die Ankerkopf-

schrauben 16, um die beim Schrumpfen der Schlitz 15 der Versteifungskästchen 8 gleitet, in gleicher Lage. Die verschweißten vertikalen Kanten 4 werden jeweils an den Anschlußstellen horizontaler Y » ten 4 infolge der Blechschrumpfung auseinandergezogen.

so daß die vertikalen Kanten 4 die strichpunktiert angedeutete Form annehmen. Die durch das Aufziehen der Kanten 4 eintretende Verwölbung der Metallmembranbleche 3 kann die Halterung derselben durch die Versteifungskästchen 8 nicht beeinträchügen. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß normalerweise die Schrumpfung der elastischen Seitenwandauskleidung in verhältnismäßig engen Grenzen bleibt und nur dann stärker wird, wenn aus irgendwelchen Gründen eine Innentankleckage auftritt.

Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, den elastischen Behälter auch für quaderförmige Flüssiggasspeichertanks anzuwenden, wenn nur die vertikalen Tankwände, die die Flüssigkeitsbelastung aufzunehmen haben, entsprechend versteift ausgeführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elastischer Behälter zur Auskleidung von Flüssiggasspeichertanks, die einen starren Außenmantel besitzen, mit einer auf einer tragfähigen Isolierschicht ruhenden Boden auskleidung und einer Seitenwandauskleidung, welche aus gas- und flüssigkeitsdichten, in vertikalen Reihen angeordneten MetaHmembranblechen 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 ao den Verankerungen (16, 17, 18) vertikal verschiebbar sind, wobei die untersten Metallmembranbleche (3') am Bodenaußenrand abgekantet sind.

2. Elastischer Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenauskleidung in ihrer Hauptfläche aus rechteckigen MetaHmembranblechen (3) gleicher Abmessungen mit zum Innern des Behälters hin aufgebogenen und an den Ecken verschwel ''.en Kanten (4) besteht, wobei jede Längsseite jedes Metallmembranblechs (3) über einen Teil der Länge mit der Schmalseite eines benachbarten Metu:lmembranblechs (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 Anspnich 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 Mctallmembranbleche (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 innenscitig mit einem aufschweißbarem Deckel (8') versehenes Versteifungskästchen (8) angeschweißt ist, wobei die Ankerkopfschraube (16) in einem am Außenmantel (1) befestigten Hartisolierklotic (17) eingeschraubt ist.

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

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