DE2046327B2 - Tieftemperaturtank, insbesondere fuer schiffe - Google Patents

Description

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Aus dem Buch von W. Heiischke, »Schiffbau- Tankschiffes angeordneten Tieftemperaturtanks 10, technisches Handbuch«, Bd. 6, S. 537 ist es femer be- der unter Freilassung eines die thermische Expansion kannt, Blechteile und Rohre durch Kleben zu ver- und Kontraktion zulassenden Abstandes von im binden. Im Bd. 5 des gleichen Werkes ist auf S. 616 Rumpf angeordneten Stahlplatten 12 getragen wird, erwähnt, daß zur Befestigung von Schraubenbolzen 5 Die Tankwandung 13 besteht aus einem tieftemperaan Decks das Metallkleben angewandt werden kann. turbeständigen Metallblech, beispielsweise aus Nickel-Aus einer Arbeit von Gosnell und Levine in stahi, rostfreiem Stahl oder Aluminium. Zur therder Zeitschrift »Journal Macromolecular Science«, mischen Isolierung ist auf der Außenseite der Tank-Chem. 1969, S. 1381 bis 1393 ist es schließlich be- wandung 13 eine Isolierschicht 14 angebracht, die kannt, daß Polyäther-Porvurethane, Polybenzimida- io entweder in der in Fig. 2 dargestellten Weise aus zole, Polychinoxaline und Polyimide als Tieftempera- mehreren übereinander angeordneten, vorgefertigten turkleber verwendbar sind. Isolierplatten 15 a, 15 b und 15 c, oder aber in der in

Aufgabe der Erfindung ist es nun, für Tieftempe- Fig. 3 dargestellten Weise aus einer zwischen der raturtanks der eingangs erwähnten Art eine zuver- Tankwandung 13 und einer äußeren Schalung 16 aus lässige und dauerhafte Befestigung der Kunststoff- 15 Aluminiumblech, Sperrholz od. dgl. in situ erzeugten bolzen zur Halterung der Isolierschicht an der selbst- Schaumstoffschicht besteht Zur Halterung der Isoliertragenden Tankwandung zu schaffen, ohne deren schicht sind in jedem Falle auf die Außenseite der Festigkeit und Dichtigkeit oder die thermische Tankwandung 13 mittels eines Tieftemperaturklebers Isolierwirkung zu beeinträchtigen. 23 Befestigungsplatten 18 aufgeklebt, die aus dem

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 20 gleichen Material bestehen wie die Tankwandung 13. löst, daß aus dem Material der selbsttragenden Auf der Außenseite der Befestigungsplatten 18 sind Tankwandung bestehende, auf diese mittels eines Gewindemuttern 19 aufgeschweißt, in deren Gewinde Tieftemperaturklebers aufgeklebte Befestigungsplatten jeweils ein mit einem entsprechenden Gewinde vermit auf deren Außenseite befestigten Gewindemuttern sehener Kunststoffbolzen 20 eingeschraubt ist.
vorgesehen sind, in die beidendig gewindetragende 25 Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform Kunststoffbolzen eingeschraubt sind, die durch die sind die vorgefertigten Isolierplatten 15a, 15b und Isolierung nach außen ragen und dort eine Halterungs- 15 c mit entspiechenden öffnungen für die Kunststoffplatte und eine Mutter tragen, die die Isolierschicht bolzen 20 versehen und so auf diese aufgeschoben, gegen die Tankwandung festlegen. daß auf die herausragenden Enden der Kunststoff-

Nach einer bevorzugten Ausführungsform tragen 30 bolzen 20 aufgeschobene Halterungsplatten 22 mittels

die Kunststoffbolzen jeweils durch Gewindemuttern Gewindemuttern 21 fest gegen die Außenfläche der

und Halterungsplatten eine in einem Abstand von Isolierschicht 14 angedrückt werden,

der Tankwandung angeordnete Schalung, wobei der Bei der in Fig. 3 dargestellten Aüsführungsform

Zwischenraum zwischen dieser und der Tankwan- ist auf das freie Ende des Kunststoffbolzens 20 zu-

dung mit einer Isolierschicht aus Kunststoffschaum 35 nächst eine Gegenmutter 24 und eine Halterungsplatte

ausgeschäumt ist. 25 und dann ein geeignetes Schaltungselement 16 auf-

Die Befestigungsplatten sind vorzugsweise mittels geschoben, welches zwischen der inneren Halterungs-

eines Tieftemperatur-Silikonklebers auf die Tank- platte 25 und einer mittels einer Gewindemutter 21

wandung aufgeklebt. gegen die Außenfläche des Schaltungselementes 16

Nach der erfindungsgemäßen Lehre entstehen auch 40 angezogenen Halterungsplatte 22 in einem Abstand bei großen Temperaturschwankungen des Tieftempe- von der Tankwandung 13 festgelegt ist. Die Anzahl raturtanks infolge des übereinstimmenden linearen und Verteilung der Befestigungsplatten, der Kunstthermischen Ausdehnungskoeffizienten von Tank- stoffbolzen und der Halterungsvorrichtungen pro wandung und Befestigungsplatte in der zwischen Flächeneinheit der Isolierschicht können vom Fachdiesen liegend'-n Klebstoffschicht nur geringe Span- 45 mann je nach den Anforderungen des Einzelfalles nungen, so daß die Befestigungsplatten zuverlässig zweckentsprechend gewählt werden,
und dauerhaft auf der Tankwandung festgelegt bleiben. Dabei können an Stelle der in den Fig. 2 und 3 Da die mit den Befestigungsplatten verschraubten, dargestellten Halterungsplatten 22 und 25 und der sich durch die Isolierschichten hindurch erstreckenden Gewindemuttern 21 und 24 je nach den Anforderun-Kunststoffbolzen nur eine sehr geringe Wärmeleit- 50 gen auch andere bekannte Halterungselemente eingefähigkeit besitzen, wird die Isolierwirkung nicht setzt werden,
beeinträchtigt. Der Zwischenraum zwischen der Schalung 16 und

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufkleben der Tankwandung 13 kann in an sich bekannter

der Befestigungsplatten auf der Tankwandung kann Weise in situ mit einem geeigneten Kunststoffschaum,

leicht und ohne große Übung durchgeführt werden. 55 beispielsweise Polyurethan-Hartschaum, ausgeschäumt

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungs- werden. Die Länge der Kunststoffbolzen 20 und die

form der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich- Dicke der Isolierschicht 14 werden je nach den An-

nungen weiter erläutert. Es zeigt forderungen so gewählt, daß die gewünschte ther-

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, schematische mische Isolierung erzielt wird.

Ansicht eines in ein Flüssiggas-Tankschiff eingebauten 60 Zur Anbringung der Befestigungsplatten 18 auf der

Tieftemperaturtanks, Tankwandung 13 wird ein Tieftemperaturkleber 23

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die auf die Befestigungsplatte 18 aufgetragen und diese

Wandung eines Tieftemperaturtanks mit darauf be- an der gewünschten Stelle auf die Tankwandung 13

festigten Isolierschichten und aufgedrückt. Da die Tieftemperaturkleber 23 kunst-

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch die 6g stoffartig sind, ist es zur Verbesserung der Haftfestig-

Wandung eines Tieftemperaturtanks mit darauf an- keit zweckmäßig, die vorgesehene Befestigungsstelle

gebrachter Isolierschicht. auf der Tankwandung 13 zuvor mit einem Primer zu

F i g. 1 zeigt einen im Rumpf 11 eines Flüssiggas- bestreichen und nach dessen Trocknung die mit dem

Tieftemperaturklebcr beschichtete Befestigungsplatte aufzudrücken.

Zum Aufkleben der Befestigungsplatten auf die Tankwand werden vorteilhaft Silikonkleber verwendet, da diese bei tiefkalten Temperaturen von — 160 und —196° C eine gegenüber den Werten bei Raumtemperaturen stark erhöhte, den Phenolharz-, Epoxyharz- und Polyurethanklebeni weit überlegen Haftfestigkeit besitzen.

Obgleich die Erfindung vorstehend im wesentlicher unter Bezugnahme auf Tieftemperaturtanks fü Flüssiggas-Tankschiffe beschrieben wurde, eignet si< sich gleichermaßen auch für an Land installiert» Tieftemperaturtanks.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

TieftemperaturtanJcs aus nur nach besonderen VerPatentansprüche: fahren verschweißbaren Spezialmaterialien bestehen und aus Kosten- und Gewichtsgründen nur eine rela-

1. Tief temperaturtank, insbesondere für Flüssig- tiv geringe Wandstärke besitzen, so daß die Schweißgas-Tankschiffe, mit mindestens einer die Tank- 5 stellen die aus Sicherheitsgründen erforderliche wandung umhüllenden thermischen Isolierschicht, Druckfestigkeit des Tanks beeinträchtigen würden, insbesondere aus verschäumten Kunststoff, sowie Darüber hinaus ist bei Flüssiggas-Tankschiffen der durch diese hindurchgeführten, an der Tankwan- um die Tanks herum verbleibende Raum so gering dung befestigten Kunststoffbolzen, ge kenn- und die Gefahr einer Entzündung der Isoliermateriazeichnetdurch aus dem Material der selbst- io lien so groß, daß Schweißarbeiten an den Tankaußentragenden Tankwandung (13) bestehende, auf wänden praktisch nicht durchführbar sind.

diese mittels eines Tieftemperaturklebers (23) auf- Aus der USA.-Patentschrift 3 331525 sind Tiefgeklebte Befestigungsplatten (18) mit auf deren temperaturtanks der eingangs genannten Art bekannt, Außenseite befestigten Gewindemuttern (19), in bei welchen die Tankwandung aus zahlreichen trogdie beidendig gewindetrageade Kunststoffbolzen i-_a förmigen Elementen besteht, die an ihrer Außenseite (20) eingeschraubt sind, die durch die Isolierung ein kugeliges Lager tragen und mittels eines darin (14) nach außen ragen und dort eine Halterungs- schwenkbar befestigten, durch eine äußere Isolierplatte (22) und eine Mutter (21) tragen, die die schicht hindurchgeführten Kunststoffbolzen an der Isolierschicht (14) gegen die Tankwandung (13) tragenden Schiffswand befestigt sind,
festlegen. 20 Die USA.-Patentschrift 3 485 409 beschreibt Tief-

2. Tieftemperaturtank nach Anspruch 1, da- temperaturtanks, deren Wandungen aus mit einem durch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbolzen stairen Metallrahmen verschweißten, flexiblen Metall-(20) jeweils durch Gewindemuttern (21, 24) und blechen bestehen, die sich bei Temperaturverände-Halterungsplatten (22, 25) eine in einem Abstand rangen unter Bildung wellenartiger Falten verformen, von der Tankwandung (13) angeordnete Schalung 25 Das starre Rahmengerüst weist Öffnungen für in diese (16) tragen, wobei der Zwischenraum zwischen eingesteckte Gewindebolzen auf, die in Abstandsdieser und der Tankwandung (13) mit einer halter aus Kunststoff eingeschraubt sind, die ihrerseits Isolierschicht (14) aus Kunststoffschaum ausge- mit an der Schiffswand angeschweißten Gewindeschäumt ist. stutzen verschraubt sind. Wenn die Tankwandung

3. Tieftemperaturtank nach Anspruch 1 oder 2, 30 flüssigkeitsdicht sein soll, müssen dabei die Köpfe der dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungs- Gewindebolzen mit den zugehörigen Unterlegscheiben platten (18) mittels eines Silikonklebers auf die und diese mit dem starren Rahmen verschweißt wer-Tankwandung (13) aufgeklebt sind. den. Die zur Schaffung eines flüssigkeitsdicbten Tan-

kes dabei erforderlichen, zahlreichen Schweißnähte

35 zur Verbindung der Köpfe der Gewindebolzen mit

den Unterlegscheiben und dieser mit dem Tankrahmen sind nicht nur in der Herstellung mühsam und

Die Erfindung betrifft Tieftemperaturtanks, insbe- zeitraubend, sondern wegen der durch die starken sondere für Flüssiggas-Tankschiffe, mit mindestens Temperaturschwankungen bedingten Materialverforeiner die Tankwandung umhüllenden thermischen 40 mungen auch nicht gleichermaßen zuverlässig haltbar. Isolierschicht, insbesondere aus verschäumten Kunst- so daß in der Praxis leicht unerwünschte Undichtigstoff, sowie durch diese hindurchgefühlten, an der keiten auftreten können.

Tankwandung befestigten Kunststoffbolzen. Aus der britischen Patentschrift J 074 767 sind

Bei den herkömmlichen Tieftemperaturtanks zur ferner Tieftemperaturtanks bekannt, bei welchen die Aufnahme niedrigsiedender Flüssigkeiten, beispiels- 45 Tankwandung aus einer aus dünnen Stahlblechteilen weise Methan, Sauerstoff oder Stickstoff, werden die zusammengeschweißten Innenwand, einer Isolier-Tankwandungen mit einer Umhüllung aus thermisch schicht aus Balsaholz und einer mit dieser verklebten isolierendem Material, beispielsweise Polyurethan- Sperrholzschicht besteht und die Tankwandung als schaum umkleidet, wobei vorgeformte Schaumstoff- Ganzes mittels in Bohrungen der Schiffsinnenwand platten mittels an der Tankwand befestigter Halte- 50 eingeschraubter Tragbolzen in einem vorbestimmten rungselemente auf deren Außenfläche festgelegt wer- Abstand von dieser gehaltert wird, wobei beim fortden. Die Halterungselemente bestehen dabei zur Ver- schreitenden Aufbau der Tankwandungen im Schiffsmeidung einer unerwünschten Wärmeleitung aus raum die Tragbolzen nach und nach entfernt werden. Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit, beispiels- um durch die zugehörigen Bohrungen den Zwischenweise Kunststoff. Es ist nun schwierig, derartige, nicht- 55 raum zwischen der Schiffsinnenwand und der Tankmetallische Halterungselemente an der Tankwandung wandung mit einem wärmeisolierenden Kunststoffzuverlässig zu befestigen. Ein Aufkleben der Kunst- schaum anzuschäumen. Auch bei dieser Konstruktion stoffteile auf die Tankwandung führt infolge der wird die Tankwandung durch die Tragbolzen und/oder großen Unterschiede in den linearen thermischen die Kunststoffausschäumung unmittelbar von der Ausdehnungskoeffizienten bei der Expansion und 60 Schiffsinnenwand getragen.

Kontraktion zu starken Spannungen, die schon nach Aus der deutschen Patentschrift 1126 272 sind

kurzer Zeit zu einem Abschälen der Klebverbindung Tieftemperaturtanks mit selbsttragender Tankwanführen. Aus dem gleichen Grunde ist es auch nicht dung bekannt, die an mehreren Stellen ihrer Wanmöglich, die thermisch isolierende Schicht unmittelbar düngen gleitend oder rollend gelagert und senkrecht auf die Tankwandung aufzukleben. 65 dazu duich hydraulisch betätigte Kolben von Hebe-

Eine Befestigung von metallischen Halterungs- bocken gestützt werden. Auf der Außenseite der elementen durch unmittelbares Verschweißen mit der Tankwandung ist dabei auf nicht näher bezeichnete Tankwandung ist dagegen nicht zweckmäßig, da die Weise eine Wärmeisoherschicht angebracht.