DE2253407A1

DE2253407A1 - Behaelter zum lagern kalter fluessigkeiten, insbesondere von fluessiggas, sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2253407A1
Application number: DE19722253407
Authority: DE
Inventors: Willem Pieter Hendal
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1971-11-03
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1973-05-10
Also published as: NO135221C; FR2158379A1; IT975434B; FR2158379B1; GB1408625A; SE393176B; NL7117867A; NL7205387A; NL7115115A; JPS4853311A; ES408181A1; CA1012341A; NO135221B

Description

Die Erfindung betrifft Behälter zum Lagern und/oder Transportieren einer kalten Flüssigkeit, z.B. von Flüssiggas bei oder nahezu, bei atmosphärischem Druck und bei niedriger Temperatur, insbesondere von verflüssigtem Erdgas oder Methan, mit einer starren äußeren Schale, die auf ihrer Innenseite mit einer lückenlosen wärme-i sol ier enden Auskleidung aus einem starren aufgeschäumten Werkstoff versehen istj sowie Verfahren zum Herstellen solcher Behälter.

Unter einem in der Ilähe des Atmosphärendrucks liegenden Druck werden im folgenden Drücke bis zu etwa 5 kp/cm verstanden. Es betrifft, die Erfindung insbesondere Verfahren zum Herstellen einer lückenlosen wärmeisölierenden Auskleidung für Behälter der genannten Art, femer mit Hilfe dieser Verfahren hergestellte lückenlose wärmeisolierende Auskleidungen sowie. Behälter, die mit solchen Auskleidungen versehen sind.

Bei Behältern der genannten Art ergeben sich ßchwie-" rigkeiten aus der Tatsache, daß.das Abkühlen des aufge-

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schäumten Werkstoffs bis auf die Lagertemperatur des Flüssiggases zu einer erheblichen Schrumpfung des aufgeschäumten "Werkstoffes führt, so daß die Gefahr des Entstehens von Kissen in dem aufgeschäumten Werkstoff besteht. ■ Diese Schwierigkeiten machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn ein einen sehr niedrigen Siedepunkt aufweisendes Flüssiggas, z.B. verflüssigtes Methan oder verflüssigtes Erdgas, in einem Behälter gelagert wird.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist durch die Erfindung ein Behälter der genannten Art geschaffen worden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die zusammenhängende Auskleidung aus dem aufgeschäumten Werkstoff so vorgespannt, d.h. bei normaler Umgebungstemperatur einer solchen Druckvorspannung ausgesetzt ist, daß sich die Vorspannung beim normalen Gebrauch des Behälters, d.h. beim Abkühlen des aufgeschäumten Werkstoffs auf die niedrige Gebrauchstemperatur des Behälters, auf Null oder nahezu auf Null verringert.

Hit anderen Worten, die Druckvorspannung des aufgeschäumten Werkstoffs soll derart sein, daß beim normalen Gebrauch des Behälters, d.h. wenn der aufgeschäumte Werkstoff bis auf die niedrige Gebrauchstemperatur abgekühlt wird, die Druckvorspannung infolge des Schrumpfens des aufgeschäumten Werkstoffs bis auf einen kleinen positiven- Wert oder bis auf Null oder bis auf einen kleinen negativen wert verringert wird. Unter einem kleinen negativen l^ert der Druckvorspannung wird hier eine Zugspannung verstanden, die so niedrig ist, daß sie von dem aufgeschäumten Werkstoff ohne weiteres aufgenommen werden kann, ohne daß Eisse entstehen.

Wie erwähnt, sind durch die Erfindung ferner Verfahren geschaffen worden, die es ermöglichen,'eine wärmeisolierende Auskleidung der genannten Art herzustellen, bei der bei. normaler Umgebungstemperatur die erwünschte Druckvorspannung vorhanden isb.

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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer wärmeisolierenden Auskleidung für einen Behälter der genannten Art umfaßt Arbeitsschritte, die dazu dienen,

a) eine Schicht aus einem starren aufgeschäumten Werkstoff herzustellen und

b) die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff bei Raumtemperatur einer solchen Vorspannung, insbesondere einer Druckvorspannung, auszusetzen, daß diese Vorspannung beim normalen Gebrauch des Behälters, d.h. wenn der aufgeschäumte Werkstoff auf die niedrige Betriebstemperatur des Behälters abgekühlt wird, auf Null oder nahezu auf Null verringert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren Arbeitsschritte., die dazu dienen,

a) eine Schicht aus einem starren aufgeschäumten Werkstoff herzustellen, ' *■ .

b) die unter a) genannte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf eine Temperatur abzukühlen, die etwa gleich der Temperatur und vorzugsweise niedriger als die Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit ist, und

c) die in der unter b) beschriebenen Weise abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff an der Innenseite der starren äußeren Schale zu befestigen, deren Temperatur etwa der normalen Umgebungstemperatur entspricht.-

Eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung umfaßt Arbeitsschritte, die dazu dienen,

a) eine Schicht aus einem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff, der offene Zellen-aufweist, an einer Fläche einer starren Wand oder Form zu befestigen,

b) auf die freie Fläche der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff eine gasdichte, relativ elastische Schicht aufzubringen,

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c) auf die gasdichte, relativ elastische Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufzubringen,

d) aus den Zellen der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff die darin vorhandenen Ilude zu entfernen, um die Dicke dieser Schicht zu verringern,

e) auf die erste Schicht aus. dem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufzubringen und

f) ein F'lud in die Zellen der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten !Werkstoff eindringen zu lassen, so daß sich diese Schicht ausdehnt.

Bei einer zweckmäßigen Durchführung des zuletzt genannten Verfahrens wird der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff ein Ilud zugeführt, das solche Eigenschaften hat, daß es die ursprünglich elastische Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff in eine starre Schicht verwandelt.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemfcßen Verfahrens umfaßt Arbeitsschritte, die dazu dienen,

a) an der Innenfläche einer starren wand oder Form eine ein Verkleben verhindernde Schicht lösbar zu befestigen,

b) an der Innenfläche der ein Verkleben verhindernden Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff anzubringen, der eine hohe Glasübergangstemperatur aufweist,

c) die erste Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abzukühlen,

d) auf die Innenfläche der ersten Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufzubringen, der eine niedrige Glasübergarigstemperatur aufweist,

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e) die. zweite Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abzukühlen und

f) die durch, die ein Verkleben verhindernde Schicht her-r gestellte Verbindung wieder zu lösen, so daß die das Verkleben verhindernde Schicht von der starren "Wand oder Form abgehoben wird.

Schließlich umfaßt eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung Arbeitsschritte, die 'dazu dienen, -

a) auf die Außenfläche einer starren !Form eine ein Verkleben verhindernde Schicht lösbar aufzubringen,

b) auf die Außenfläche der ein Verkleben verhindernden Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren

' aufgeschäumten Werkstoff aufzubringen, der eine niedrige Glasubergangstemperatur aufweist, :

c) die erste Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abzukühlen,- :-.

d) auf die Außenfläche der ersten Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufzubringen, der eine hohe Glasübergangstemperatur aufweist,

e) die zweite Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abzukühlen und

f) die durch die ein Verkleben verhindernde Schicht hergestellte Verbindung zu lösen, so daß diese Schicht von der starren Form abgehoben wird.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert, Es zeigt: .

Fig. 1 ein erstes Arbeitsstadium eines ersten Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 2 das zweite Stadium des ersten Verfahrens; Fig. 3 das dritte Stadium des ersten "Verfahrens;

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Fig. 4- eine Abwandlung des dritten Stadiums des ersten Verfahrens;

Fig. 5 das erste Stadium eines zweiton erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 6 das zweite Stadium des zweiten Verfahrens; Fig. 7 das dritte Stadium des zweiten Verfahrens; : Fig. 8 das vierte Stadium des zweiten Verfahrens;

Fig. 9 das erste Stadium eines dritten Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 10 das zweite Stadium des dritten Verfahrens;

Fig. 11 das dritte Stadium,des dritten Verfahrens;

Fig. 12 ein viertes Verfahren nach der Erfindung;

Fig. 13 das zweite Stadium des vierten Verfahrens;

Fig. 14 das dritte Stadium des vierten Verfahrens;

Fig. 15 das erste Stadium eines fünften Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 16 das zweite Stadium des fünften Verfahrens;und Fig. 17 ein letztes Verfahren nach der Erfindung.

In Fig. .1 ist ein auf einer waagerechten tragenden Fläche 2 angeordneter Arm bzw. ein Modell 1 dargestellt. Die Außenflächen des Krans 1 werden zuerst mit einer ein Verkleben verhindernden Schicht 3 bedeckt. Die Schicht 3 kann aus Wachs oder Cl oder einem beliebigen anderen, die gleiche Aufgabe erfüllenden Trennmaterial bestehen. Ferner ist es möglich, Flachmaterialstücke aus einem Glasfaserwerkstoff zu verwenden, an dem eine Aluminiumfolie befestigt ist,, Weiterhin kann man lediglich gewebte Stücke eines Glasiasermaterials verwenden. Diese Flachmaterialr/tücke können auf

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den Außenflächen des Kerns 1 z.B. auch, durch Aufbringen eines Unterdrucks festgehalten werdenf der auf das Innere des Kerns 1 wirkt, so daß die Flachmaterialstücke durch Saugkräfte in Anlage an den Außenflächen des Kerns gehalten werden.

Nach dem Aufbringen des ein Verkleben verhindernden Materials 3 auf den Kern wird ein starrer aufgeschäumter Werkstoff. 4 auf das Material 3 vorzugsweise unter Anwendung eines Spritzverfahrens aufgebracht. Hierzu ist ein aufgeschäumter Kunststoff, z.B. ein starrer Polyurethanschaum, geeignet, der durch Aufspritzen aufgebracht wird. Nach dem Erhärten des Schaums wird der durch den Schaum gebildete Körper 4 von dem Kern 1 abgezogen, umgewendet und auf der tragenden Fläche 2 angeordnet.

Dann wird der aufgeschäumte Werkstoff 4 abgekühlt, und zwar etwa bis auf die Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit und vorzugsweise bis unterhalb dieser Temperatur. Wenn es sich bei dieser kalten Flüssigkeit um verflüssigtes Methan oder Erdgas handelt, wird eine Abkühlung auf etwa -160° C oder darunter bewirkt.

Um den aufgeschäumten Werkstoff 4 in seiner aus Fig. ,2 ersichtlichen Lage abzukühlen, ist es zweckmäßig, ihn mit flüssigem Stickstoff zu bespritzen. Diese Abkühlung des aufgeschäumten Werkstoffs führt dann zu einer Schrumpfung des Werkstoffs. . ·

Die so abgekühlte Auskleidung aus dem aufgeschäumten Werkstoff4 wird dann in einer starren äußeren Schale 5 (Fig. 3) angeordnet, die z.B. aus Stahl besteht. Hierbei entspricht die Temperatur der starren äußeren Schale etwa der normalen Umgebungstemperatur. Die starre äußere Schale 5 kann so bemessen sein, daß die .Auskleidung aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4-, die sich auf der erwähnten niedrigen Temperatur befindet, genau in die starre äußere Schale paßt, die sich auf der Umgebungstemperatur befindet, wie ■

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es in Fig, 3 gezeigt ist.

Die abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- wird mit den Innenflächen der äußeren Schale 5 z.B. mit Hilfe eines Klebstoffs verbunden, oder man ordnet am oberen Ende der starren äußeren Schale 4- eine Umrandung an, mittels welcher die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff fest in die äußere Schale eingeschlossen wird.

Erhöht sich die Temperatur der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4 bis auf die normale Umgebungstemperatur, hindert die starre äußere Schale 5 die Auskleidung aus dem aufgeschäumten Werkstoff daran, sich auszudehnen. Infolgedessen wird die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff einer Druckv'orspannung ausgesetzt. Wird der Behälter dann mit einem Flüssiggas, z.B. flüssigem Methan gefüllt, kühlt sich die Auskleidung aus dem aufgeschäumten Werkstoff erneut ab, was zur Folge hat, daß die Druckvorspannung vollständig oder im wesentlichen vollständig verschwindet. Beim normalen Gebrauch des Behälters ist daher in der Schicht aus dem aufgeschäumten -Werkstoff 4- keine oder im wesentlichen keine Druckvorspannung vorhanden. Das Abkühlen der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff von der Umgebungstemperatur bis auf die Betriebstemperatur führt nicht oder höchstens in einem sehr geringen Ausmaß zum Auftreten von Zugspannungen in dieser Schicht. Daher besteht nicht die Gefahr, daß sich in der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff infolge des Abkühlens Risse bilden.

Alternativ kann man die starre äußere Schale 5 so bemessen, daß die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4, die sich auf der niedrigen Temperatur befindet, mit einem gewissen Spielraum in die starre äußere Schale paßt, deren Temperatur gleich der Umgebungstemperatur ist. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt. In diesem Fall ist es erforderlich, die Lücken zwischen der kalten Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4 und der äußeren' Schale 5

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mit einem starren Füllstoff 6 zu versehen. Bei dem Füllstoff 6 kann es sich z.B. um Leichtbeton oder einen aufgeschäumten Kunststoff, beispielsweise einen mit Pellets aus Ton gemischten starren Polyurethanschaum 'handeln.

Ferner ist es möglich, zuerst die in Fig. 2 gezeigte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- in die starre äußere Schale 5 einzubringen und diese Schicht annähernd auf die Temperatur=des in dem Behälter zu lagernden Flüssiggases oder vorzugsweise"eine noch niedrigere Temperatur abzukühlen.

Im folgenden wird ein zweites Verfahren nach der Er^- findung anhand von Fig. 5 bis 8 beschrieben.

Die Innenflächen einer z.B. aus fetall hergestellten starren äußeren !Schale 5 werden mit einer Schicht 3 aus. einem ein Verkleben verhindernden Material uteerzogen, diesem Material kann es sich z.B. um ,Wachs oder öl oder ein anderes Trennmaterial handeln. Ferner kann man zum Verhindern, des Verklebens Flachmaterialstücke aus einem Glasfasermaterial benutzen, die mit einer Aluminiumfolie versehen sind. "Weiterhin könnte man lediglich Flachmaterial stücke aus einem eng gewebten Glasfasermaterial verwenden. Diese Flaehmaterialstücke*aus dem Glasfasermaterial können auf den Innenflächen der äußeren Schale 5 durch Aufbringen eines Unterdrucks festgehalten werden. . ·

Dann wird auf die das Verkleben verhindernde Schicht eine Auskleidung aus einem starren aufgeschäumten Yferkstoff 4 aufgebracht. Diese Schicht besteht ζ .B, aus einem starren Polyurethanschaum, die durch Aufspritzen des Pplyurethanschaums erzeugt .wird. Nach dem Erhärten wird die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff bis etwa auf die Temperatur oder vorzugsweise bis unterhalb der Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit abgekühlt. Handelt es sich bei der. kalten Flüssigkeit um verflüssigtes Methan oder Erdgas, wird der Werkstoff 4 auf etwa -160° C

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oder darunter abgekühlt. Z₁₁ diesem Zweck kann man die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- gegebenenfalls zuerst aus der äußeren Schale 5 entfernen. Fig. 6 zeigt die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff nach dem Entnehmen aus der äußeren Schale 5. Um die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff abzukühlen, kann man sie z.B. mit flüssigem Stickstoff bespritzen. Nachdem die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die gewünschte niedrige Temperatur abgekühlt worden ist, kann man sie erforderlichenfalls wieder in der äußeren Schale 5 anordnen. Nach dem Abkühlen des aufgeschäumten Werkstoffs 4 ergibt sich die in Fig. 7 dargestellte Anordnung.,

Hierbei befindet sich die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- auf der niedrigen Temperatur, während die Temperatur der äußeren Schale 5 etwa der Umgebungstemperatur entspricht,, Da die Schicht aus dem aufgeschäumten Kunststoff infolge des Abkühlens geschrumpft ist, sind freie Räume 7 zwischen dem aufgeschäumten Werkstoff und der äußeren Schale vorhanden. Diese freien Säume werden mit einem starren Füllmaterial 6, z.B. Leichtbeton oder einem starren aufgeschäumten Kunststoff, beispielsweise einem mit Pellets aus Ton gemischtem starrem Folyurethanschaum oder einem mit Pellets aus Ton gemischten Epoxyharz, gefüllt. Nachdem die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- in der aus Fig. ersichtlichen Weise fest in die äußere Schale 5 eingebaut worden ist, ist der Behälter gebrauchsfertig.

Erhöht sich die Temperatur der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4- bis auf die normale Umgebungstempe- ' ratur, ist die Schicht bestrebt, sich auszudehnen. Jede derartige Ausdehnung wird jedoch durch die äußere Schale verhindert, so daß die durch den aufgeschäumten Werkstoff gebildete Auskleidung einer Vorspannung in Form einer Druckvorspannung ausgesetzt wird.

Wird der Behälter schließlich mit dem zu lagernden kalten Flüssiggas gefüllt, wird die Druckvorspannung infolge

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der Abkühlung des aufgeschäumten Werkstoffs vollständig oder im·wesentlichen vollständig zum Verschwinden gebracht, und es sind keine oder höchstens nur sehr geringe Zugspannungen vorhanden, so daß nicht die Gefahr besteht, daß sich in der Auskleidung aus dem aufgeschäumten Ys/'erkstoff 4 Risse bilden.

"Verwendet, man zum Verhindern des Verklebens eine Aluminiumfolie, die auf ein Glasfasermaterial aufgebracht ist, erhält man auf einfache Weise eine zweite Sperrschicht, die zwischen der starren äußeren Schale 5 und.der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 4 liegt. Die Aluminiumfolie verhindert jede Bewegung von Wasserdampf in der einen Richtung und jede Bewegung von Flüssiggas in der entgegengesetzten Richtung. .

Die in mehreren Figuren dargestellte Schicht 6 aus dem starren Füllmaterial kann gegebenenfalls porös, sein. Dies bietet den Vorteil, daß s möglieh ist, Wasser abzuführen, . das die starre äußere Schale 5 durchdrungen hat und in das Innere gelangt ist_o- Dies kann vorkommen, wenn die äußere Schale durch einen Schiffskörper gebildet ist. Als poröses Füllmaterial kann man z.B. einen starren aufgeschäumten Kunststoff mit offenen Zellen oder miteinander verklebte Pellets aus Ton verwenden. Das Poröse Füllmaterial kann auch dazu dienen, gegebenenfalls das Vorhandensein von Gas nachzuweisen, so daß es möglich ist, festzustellen, ob ein Teil ■ des eingelagerten Flüssiggases entweicht<,

Im folgenden wird anhand von Fig. 9 bis 11 eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Die Innenflächen einer z.B. aus Stahl hergestellten starren Wand oder Form 21 wird mit einer Schicht 22 aus einem relativ elastischen aufgeschäumten Vferkstoff mit offenen Zellen verkleidet. Die Schicht 22 besteht vorzugsweise aus einem elastischen (weichen) Polyurethanschaum. Um die Schicht 22 herzustellen, kann man den Vferkstoff einfach

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auf die Innenflächen der Wand 21 aufspritzen. Alternativ ist es natü lieh möglich, an der Wand 21 Flachmaterialstücke aus einem elastischen Polyurethanschaum anzubringen, die mit der Wand z.B. durch einen Klebstoff verbunden werden. Nach dem Aufbringen der Schicht 22 wird die freie Außenfläche dieser Schicht dadurch gasdicht gemacht, daß auf sie eine gasdichte, relativ elastische Schicht 25 aufgebracht wird, die sich z.B. aus Flachmaterialstücken aus einem mit einer Aluminiumfolie überzogenen Glasfasermaterial zusammensetzen kann. Um diesem Material die gewünschte Elastizität zu verleihen, kann man die Aluminiumfolie mit Sicken oder Vertiefungen bzw. Vorsprüngen versehen. Um diese Flachmaterialstücke auf der Schicht 22 lösbar festzulegen, kann man das in der Schicht 22 vorhandene Flud absaugen. Ferner ist es möglich, die gasdichte elastische Schicht 23 gus Flachmaterialstücken aus Polyäthylen, Flachmaterialstücken aus einem Polyesterkunststoff oder Flachmaterialstücken aus Gummi aufzubauen, die mit der Schicht 22 z.B. mittels eines Klebstoffs verbunden werden. Weiterhin kann man die gasdichte Schicht 23 durch Aufspritzen eines Epoxyharzes oder von Polyurethan oder eines Polyurethanschaums erzeugen.

Nach dem Aufbringen der Schicht 23 wird eine erste Schicht 24 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, die z.B. aus einem starren (harten) Polyurethanschaum bestehen kann, der vorzugsweise geschlossene Zellen aufweist; diese Schicht wird vorzugsweise durch Aufspritzen des Werkstoffs aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Schicht 24 entspricht die Anordnung der Darstellung in 9.

Dann werden Rohrleitungen 25, die an eine Hauptleitung 26 angeschlossen sind, in die starre Wand oder Form 21 eingebaut. Nachdem dies geschehen ist, wird das vorhandene Flud, z.B. Luft, über die Leitungen 25 und 26 abgesaugt, was zur Folge hat, daß das Flud aus den offenen Zellen der elastischen Schicht 22 entfernt wird. Infolgedessen verringert sich die Dicke der Schicht 22, wie es in Fig.

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angedeutet ist. Da die starre Schicht 24 mit der elastischen Schicht 22 durch die Schicht 23 verbunden ist, dehnt sich die starre Schicht radial nach außen aus,: sobald die Schicht 22 dünner wird, so daß die Schicht 24 einer Zugspannung ausgesetzt wird, wie es aus Mg. 10 ersichtlich ist. Dann wird eine zweite Schicht 27 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff auf die ausgedehnte Schicht 24 aufgebracht, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Die Schicht 27 kann z.B. ebenfalls aus einem starren (harten!.·- Polyurethanschaum bestehen, der vorzugsweise geschlossene Zellen aufweist, und diese Schicht wird Vorzugsweise..durch Aufspritzen des Werkstoffs erzeugt. Nach dem Aufbringen der Schicht 27 entspricht die Anordnung der Darstellung in. Mg. .10. . . . . - - .- ■ -_x* -

Hierauf wird über die Leitungen .26 und 25."ein Ilud zugeführt, so daß sich die offenen Zellen der .elastischen Schaumschicht 22 mit dem Mud füllen und diese Schicht gemäß Mg. 11 vollständig oder annähernd wieder ihre ursprüngliche Dicke annimmt.

Die der Zugspannung ausgesetzte äußere starre Schicht 24 entspannt sich jetzt, so daß sie auf die Schicht 27 einen radial nach innen wirkenden Druck ausübt. Hierdurch wird die relativ starre Schicht 27 vorgespannt, d.h. üie wird einer Druckvorspannung ausgesetzt. Die so hergestellte Anordnung ist in Mg. 11 gezeigt.

Wenn man die Dicke der verschiedenen Schichten und die Werkstoffe entsprechend wählt, ist es möglich, auf die Schicht 27 eine Druckvorspannung aufzubringen, die bei normaler Umgebungstemperatur derart ist, daß nach dem Abkühlen der Schicht 27 auf die normale Betriebstemperatur des Behälters, z.B. auf den Siedepunkt des verflüssigten Erdgases oder Methans, eine geringe.Druckvorspannung oder keinerlei Vorspannung mehr verbleibt, oder daß in der Schicht 27 eine geringfügige^ und daher unschädliche Z_u,g-, ·. . spannung entsteht. . ,..,.. _>:, - . .-. -. .. ·. :

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Lan kann das den Zellen der elastischen Schicht 22 über die Leitungen 25 und 26 zugeführte !lud den Jeweiligen Erfordernissen entsprechend wählen. Bei diesem Flud kann es sich um Luft oder ein beliebiges anderes Gas, jedoch auch um eine Flüssigkeit handeln. Man kann das Gas oder die Flüssigkeit den Zellen der elastischen Schicht

ο
unter einem Druck von 1 kp/cm oder gegebenenfalls unter

2 einem höheren Druck von z.B. etwa 3 kp/cm zufuhren. Gegebenenfalls kann man eine Flüssigkeit zuführen, die die Zellen der elastischen Schicht 22 füllt oder befeuchtet und danach erhärtet, so daß aus der elastischen Schicht 22 eine starre Schicht entsteht. Als Beispiele für solche Flüssigkeiten seien Epoxy- und Polyesterharze genahnt. Ferner kann es sich bei dem Flud um ein Gas handeln, das mit dem zellenförmigen Werkstoff der Schicht 22 so reagiert, daß diese Schicht in eine starre Schicht verwandelt wird.

Nach dem Abschluß der beschriebenen Arbeiten kann die Wand 21 beibehalten werden, um eine starre Außenwand des Behälters zu bilden.

Es ist jedoch auch möglich, nach dem Abschluß der beschriebenen Arbeiten die miteinander vereinigten Schichten 22, 23, 24- und 27 als Ganzes aus der Form 21 zu entfernen und diesen Verband in einer anderen starren äußeren Schale anzuordnen, die z.B. durch einen Laderaum eines Schiffs gebildet wird. Ist dies beabsichtigt, darf die Schicht 22 nicht dauerhaft mit den Innenflächen der Form 21 verbunden werden. Zu diesem Zweck kann man auf die Innenflächen der Form ,21 vor dem Aufbringen der Schicht 22 zuerst eine Schicht aufbringen, die z.B. aus einem Glasfasermaterial besteht, das mit Aluminiumfolie überzogen ist. Um das Glasfasermaterial zusammen mit der Aluminiumfolie in seiner Lage zu halten, kann man z.B. Luft absaugen.

Eine weitere Möglichkeit, die ebenfalls Vorteile bietet, besteht darin, daß man nur den durch die Schichten 23ϊ 24 und 27 gebildeten Verband als Ganzes aus der Form

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21 entnimmt. In diesem Fall ist die Schicht 22 mit der Form fesit verbunden, so daß sie in der Form verbleibt« Hierbei ist die Schicht 23 mit der Schicht 22 lösbar verbunden, z.B. dadurch, daß die Schicht 23 aus einem mit Aluminiumfolie überzogenen Glasfasermaterial besteht und mit der Schicht 22 mit Hilfe eines Absaugeverfahrens lösbar verbunden wird«

Im folgenden wird anhand.von Fig. .12 bis 14 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. .

Die Außenflächen einer Form 11, bei der es sich z.B. um einen massiven Kern aus. Stahl handeln kann, wird mit einer Schicht 12 aus einem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff mit offenen Zellen überzogen. Die Schicht 12 besteht z.B. aus einem elastischen (weichen) Polyurethanschaum, der auf den Kern .11 vorzugsweise aufgespritzt wird. -Alternativ ist es natürlich möglichj an den Außenflächen des Kerns 11 z.B. mittels eines Klebstoffs Flachmaterialstücke aus einem elastischen Polyurethanschaum zu befestigen.

Mach dem-Aufbringen der. Schicht 12 wird die Außenfläche dieser Schicht dadurch gasdicht gemacht, daß auf sie eine gasdichte, relativ elastische Schicht 13 aufgebracht wird. .-.'■ ..

Die gasdichte elastische Schicht 13 kann z.B. aus-mit Aluminiumfolie überzogenen Flachmaterialstücken aus einem Glasfasermaterial aufgebaut'werden. Um dem Material die erforderliche Elastizität zu verleihen, kann man die Aluminiumfolie mit Sicken und Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen. Diese Flachmaterialstücke können mit der Schicht 12 dadurch lösbar verbunden werden, daß man das vorhandene Flud aus der Schicht 12 absaugt. Die gasdichte elastische SchichtΊ3 kann ferner aus Flachmaterialstücken aus Polyäthylen oder einem Polyester oder Gummi aufgebaut werden,

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die mit der Schicht 12 ζ.Ε. mittels eines Klebstoffs verbunden werden. Jedoch ist es auch möglich, die gasdichte Schicht 13 durch Aufspritzen eines Epoxyharzes oder von Polyurethan oder eines Polyurethanschaums herzustellen.

Nach dem Aufbringen der Schicht 13 wird eine erste Schicht 14 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff auf diese Schicht aufgebracht. Die Schicht 14 besteht z.B. aus einem starren Polyurethanschaum, der vorzugsweise geschlossene Zellen aufweist, und diese Schicht wird vorzugsweise durch Aufspritzen des Werkstoffs erzeugt. Nach dem Aufbringen der Schicht 14 entspricht die Anordnung der Darstellung in Fig. 12.

Der Kern 11 ist mit an eine Hauptleitung 16 angeschlossenen Rohrleitungen 15 versehen, die an den Außenflächen des Kerns münden.

Nunmehr wird ein Flud, z.B. Luft, über die Leitungen 15 und 16 abgesaugt, was zur Folge hat, daß das Flud aus den offenen Zellen der elastischen Schicht 12 entfernt wird, dass sich die Dicke dieser Schicht verringert, und daß man die in Fig. 13 gezeigte Anordnung erhält. Da die starre Schicht 14 durch die Schicht 13 mit der elastischen Schicht 12 verbunden ist, bewirkt die Verringerung der Dicke der Schicht 12, daß eine Schrumpfung der Schicht 14 radial nach innen stattfindet, wodurch diese Schicht einer Druckvorspannung ausgesetzt wird (siehe Fig. 13). Nunmehr wird auf die Schicht 14 eine zweite Schicht 17 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Die Schicht 17 kann z.B. ebenfalls aus einem starren (harten) Polyurethanschaum bestehen, der vorzugsweise geschlossene Zellen aufweist, und diese Schicht wird vorzugsweise durch Aufspritzen des Werkstoffs erzeugt. Nach dem Aufbringen der Schicht 17 entspricht die Anordnung der Darstellung in Fig. 13.

Hierauf wird über die Leitungen 16 und 15 ein Flud zugeführt, so daß sich die offenen Zellen der elastischen

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Schaumschicht 12 mit dem Flud füllen und diese Schicht ihre ursprüngliche Dicke annähernd oder vollständig wieder annimmt, wie es in Fig. 14 gezeigt ist«

Hierbei ist die starre Schicht 14 bestrebt-, ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen, doch wird diesem Vorgang durch die starre äußere Schicht 17 entgegengewirktΌ Daher wird in der Schicht '14 eine DruGkvorspannung aufrechterhalten«, - ' ' ' "~^l- '

Bei dem den Zellen der elastischenfiSchieht 12 über die Leitungen 16 und 15. zugeführten Flud :k-Bnn es sieh um, . ein den jeweiligen Erfordernissen .entsprechend gewähltes Flud, z.B. Luft oder ein anderes Gas, handeln. Alternativ kann das Flud eine Flüssigkeit seine Man kann "das Gas oder die Flüssigkeit den Zel/leh der elastischen Schicht 12 unter einem Druck von etwa 1 kp/cm oder unter einem höheren Druck von z.Bο etwa 3 kg/cm zuführen. Gegebenenfalls kann man eine Flüssigkeit zuführen, die die Zellen der.elastischen Schicht 12 ausfüllt oder befeuchtet und danach erhärtet, so daß die elastische Schicht.12 in eine starre Schicht verwandet wird. Beispielsweise kann man ein Epoxy- oder Polyesterharz zuführen.. Ferner kann das Flud ein Gas sein» das mit dem Zellenmaterial der Schicht 12 reagiert und diese elastische Schicht in eine starre Schicht verwandelt.

Bach der Durchführung der vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte kann man die Schichten 12, 13, 14 und 17 als zusammenhängenden Verband von der Form oder dem Kern

11 abnehmen und diesen Verband in eine starre äußere Schale einsetzen, die z.B. durch einen Laderaum eines Schiffs gebildet wird. Wenn dies beabsichtigt ist, darf die Schicht

12 nicht so fest an dem Kern 11 haften, daß sie sich nicht wieder ablösen läßt. Zu diesem Zweck kann man auf die .. Außenfläche des Kerns 11 vor dem Aufbringen der Schicht; 12 zuerst eine Schicht aufbringen, die z.B. aus einem mit Aluminiumfolie überzogenen Glasfasermat.erial 'besteht·, ; das z.B. ;durch .Absaugen von,Luft auf dem Kern-in. seiner Läge· ;

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gehalten wird. :,

Gegebenenfalls kann man die Schicht 12 entfernen, bevor der Behälter in Gebrauch genommen wird. Jedoch ist es auch möglich, die Schicht 12 beizubehalten, so daß diese Schicht beim normalen Gebrauch des Behälters als eine Art von Innenbehälter zur Wirkung kommt.

Eine weitere Möglichkeit, die ebenfalls Vorteile bietet, besteht darin, daß man nur die Schichten 13, 14 und 17 als zusammenhängenden Verband von dem Kern 11 abnimmt. In diesem Falle ist die Schicht 12 fest mit dem Kern verbunden, so daß sie auf dem Kern verbleibt. Hierbei wird die Schicht 13 mit der Schicht 12 lösbar verbunden, z.B_o dadurch, daß die Schicht 13 aus einem mit Aluminiumfolie überzogenen Glasfasermaterial besteht und durch Aufbringen eines Unterdrucks lösbar in ihrer Lage auf der Schicht 12 festgehalten wirdo

Wenn man die Dicke der verschiedenen Schichten und die verwendeten Werkstoffe entsprechend wählt, ist es möglich, die Schicht 14 einer Druckvorspannung auszusetzen, die bei der normalen Umgebungstemperatur einen solchen viert erreicht, daß nach dem Abkühlen der Schicht 14 auf die normale Betriebstemperatur des Behälters, d.h. den Siedepunkt des verflüssigten Erdgases oder Methans, nur eine kleine Druckvorspannung oder überhaupt keine Druckvorspannung mehr verbleibt, oder daß in der Schicht 14 höchstens eine niedrige und daher ungefährliche Zugspannung entsteht.

Im folgenden wird anhand von Fig. 15 und 16 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Auf die Innenfläche einer z.B„ aus Stahl hergestellt ten starren ¹IiVand oder Form 31 wird eine ein Verkleben verhindernde Schicht 32 aufgebracht, die vorzugsweise aus einem gasdichten oder im wesentlichen gasdichten Werkstoff besteht und durch Absaugen von Luft über Leitungen 37 und

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38 auf der Wand 31 lösbar festgehalten wird«, Durch das Aufbringen eines Unterdrucks wird die Schicht 32 auf der Wand.31 in ihrer Lage gehalten.

Danach wird auf die freie Innenfläche der ein Verkleben verhindernden Schicht 32 eine erste Schicht 33 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, bei dem es sich z.B. um einen-starren (harten) Polyurethanschaum handelt, der auf die Schicht 33 aufgespritzt wird. Nachdem die Komponenten des Schaumwerkstoffs auf die das Verkleben verhindernde Schicht 32 aufgespritzt worden sind, reagieren sie miteinander,,und während dieser Reaktion wird Yifärme rzeugt^ so daß der aufgeschäumte Werkstoff eine Temperatur von z.B_o etwa 160° C erreicht. Die Komponenten werden hierbei so gewählt, daß der entstehende Polyurethanschaum eine Glasübergangstemperatur von z-.B. etwa 120° C aufweist.

Nach dem Auftragen des Polyurethanschaums läßt man den Schaum auf die normale Umgebungstemperatur abkühlen, Wegen der hohen Glasübergangstemperatur entstehen in der Schicht 33 beim Abkühlen auf die U gebungstemperatur. Zugspannungen. Nachdem sich die erste Schicht 33 aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abgekühlt hat, wird eine zweite Schicht 34- aus einem relativ starren ,aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, bei dem es sich z.B. umPolyurethanschaum handelt, der auf die Innenfläche der ersten Schicht 33. aufgespritzt wird, Nachdem die Komponenten auf die Innenfläche der ersten Schicht 33 aufgespritzt worden sind, reagieren sie miteinander, und während dieser Eeaktion entsteht Wärme-,, so daß der auf ge*-· schäumte Werkstoff eine Temperatur von z.B.. etwa 160° 0 erreicht. Hierbei werden die Komponenten so gewählt, daß der entstehende Polyurethanschaum=eine niedrige Glasübergangstemperatur von z.B. etwa 30° C aufweist. Nach dem Aufbringen des Polyurethanschaums läßt man die. Schicht" 34 bis auf die normale Umgebungstemperatur abkühlen. Nach dem Abkühlen sind in der Schicht 34 infolge der niedrigen Gläs-""

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Übergangstemperatur, wenn überhaupt, so nur geringe Spannungen entstanden.

Bei der so hergestellten Anordnung sind relativ hohe Zugspannungen 'in der ersten Schicht 33 aus dem aufgeschäumten Werkstoff vorhanden, während in der zweiten Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff 34- nur geringe oder überhaupt keine Spannungen vorhanden sind.

Hierauf wird die Verbindung zwischen der ein Verkleben verhindernden Schicht 32 und der Wand 31 gelöst. Zu diesem Zweck leitet man vorzugsweise ein !"'lud, z.B. Luft, über die Leitungen 38 und 37 zwischen die Wand 31 und die Schicht 32, so daß sich die Schicht 33 ebenfalls von der Wand 31 ablöst und'sich zusammenziehen oder schrumpfen kann, wodurch sich die in der Schicht 33 vorhandenen Zugspannungen verringern. Infolge dieses Schrumpfens der Schicht 33 wird auf die Schicht 34- ein Druck ausgeübt, so daß die Schicht 34-Druckspannungen ausgesetzt wird.

Die nunmehr vorhandene Anordnung entspricht der Darstellung in Fig. 16. Das Schrumpfen der Schicht 33 führt dazu, daß zwischen der mit der Schicht 33 fest verbundenen, ein Verkleben verhindernden Schicht 32 und der starren Wand oder Form 31 ein Spalt 39 entsteht. Bildet die starre Wand 31 die Wand des Behälters, kann man den Spalt 39 einfach mit einem nicht dargestellten starren Füllmaterial füllen, bei dem es sich um Leichtbeton oder um mit kugelförmigen Pellets aus Ton, gemischtem Polyurethanschaum oder um durch ein Epoxyharz miteinander verbundene Pellets aus Ton handeln kann.

Wird die Wand 31 nur als Form benutzt, kann man den durch die Schichten 32, 33 und 34 gebildeten Verband der Form als Ganzes entnehmen und ihn in einem starren Behälter, z.B. einem Laderaum eines Schiffs, anordnen, und zwar so, daß ein Spalt oder aber kein Spalt verbleibt. 1st ein Spalt zwischen der Wand des starren Behälters und dem durch die Schichten gebildeten Verband vorhanden, kann man diesen

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Spalt mit einem Füllmaterial füllen, z..B. mit Leichtbeton oder mit Folyurethanschaum, dem Pellets "aus Ton "beigemischt sind, oder mit durch ein Epoxyharz miteinander verbundenen Pellets aus Ton. ..."

Wenn man die Dicke der Schichten 33 und- 34- und die Glasübergangsteniperaturen dieser beiden Schichten entsprechend wählt, kann die Druckvorspannung der Schicht 34- bei der normalen Umgebungstemperatur einen solchen Wert erreichen, daß nach dem Abkühlen der Schicht 34- auf ,ddernormale Betriebstemperatur des Eehälters, z.B. den Siedepunkt des verflüssigten Erdgases oder l-ethans, nur etwa bei .-160- G liegt, nur noch eine geringe Druckvorspannung oder überhaupt keine Druckvorspannung mehr verbleibt, .oder-.daß in der Schicht 34- höchstens eine niedrige und daher ungefährliche Zugspannung entsteht. · ■ ./..-. . ■

Im folgenden wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 1? beschrieben, ..,-,.

An der Außenfläche einer starren Form oder.eines Kerns 4-1 wird eine ein Verkleben verhindernde Schicht 4-2 lösbar befestigt, die vorzugsweise aus einem gasdichten oder im.wesentlichen gasdichten Werkstoff besteht und an dem Kern 42 z.B. dadurch befestigt wird, daß Luft über Leitungen 4-7 und 4-8 abgesaugt wird. Hierdurch wird die Schicht 4-2 mit einem unterdruck beaufschlagt,· so daß sie auf dem Kern 4-1 in ihrer Lage gehalten wird. ■ ■

Dann wird auf die Außenfläche der Schicht 4-2 eine erste Schicht 4-4- aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, bei dem es sich z.B.' um einen starren (harten) Polyurethanschaum handelt, der auf die Schicht 4-2 aufgespritzt wird. Nachdem die Komponenten auf die Schicht 4-2 aufgespritzt worden sind, reagieren sie miteinander, ■ ■-; -■,-wodurch Wärme erzeugt .wird,_:- so daß der aufgeschäumte Werkstoff eine Temperatur von z.B.. 16.Q⁰ C .erreicht. Hierbei '-■ .-> werden die Kpmp.onent;e.n·, so gewählt., daß .die '-entstehende Eolyurethanschaum_:sciii9ht_;;.etine niedrige,- Glasübergangstemperatur

3 0 9 8 W / 08 2 8 -? -^; C ■*

von z.B. etwa 30 C aufweist, Sach dem Aufbringen des i-olyurethanschaums 44 läßt man die Schicht abkühlen, bis sie die normale Umgebungstemperatur erreicht. Wegen der niedrigen Glasübergangstemperatur des Werkstoffs entstehen in der Schicht 44 während.des Abkühlens nur geringe oder überhaupt keine Spannungen.

dem Abkühlen der ersten Schicht 44 bis auf die Umgebungstemperatur wird auf ihre Außenfläche eine zweite Schicht 43 aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht, bei dem es sich z.3. um einen Polyurethanschaum handelt, der auf die Schicht 44 aufgespritzt wird. Nachdem die Komponenten auf die Außenfläche der ersten Schicht 44 aufgespritzt worden sind, reagieren sie miteinander, so daß Wärme erzeugt wird und der aufgeschäumte ΐ/erkstpff eine Temperatur von z.B. etwa 160 C erreicht. Hierbei werden die Komponenten so gewählt, daß der entstehende Polyurethanschaum eine hohe Glasübergangstemperatur von z.B.. etwa 120 C aufweist. Kach dem Aufbringen der Schicht 43 läßt man sie sich abkühlen, bis die normale Umgebungstemperatur erreicht ist. Wegen der hohen Glasübergangstemperatur entstehen beim Abkühlen bis auf die Umgebungstemperatur in der Schicht 43 Zugspannungen.

Bei der so hergestellten Anordnung sind in der ersten Schicht 44 keine oder nur geringe Spannungen vorhanden, während in der zweiten Schicht 43 relativ hohe Zugspannungen entstanden sind.

Nunmehr wird die Verbindung zwischen der ein Verkleben verhindernden Schicht 42 und dem Kern 41 gelöst. Zu diesem Zweck leitet man vorzugsweise ein !lud, z.B. Luft, über die Leitungen 48 und 47 zwischen den Kern 41 und die Schicht 42. Dann wird der durch die Schichten 42, 43 und 44 gebildete Verband als Ganzes von dem Kern 41 abgehoben. Um dies zu ermöglichen, kann der Kern nach oben leicht η konvergieren, oder er kann sich aus mehreren Teilen zusammensetzen, die sich radial nach innen verlagern lassen.

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Der von dem Kern abgehobene, durch die Schichten 42, 43 und 44 gebildete Verband wird dann in einen Behälter, z.B. einen Laderaum eines Schiffs, so eingesetzt, daß zwischen dem Verband und dem Behälter ein Spalt oder aber kein Spalt verbleibt. Ist ein Spalt vorhanden, kann er mit einem Füllmaterial gefüllt werden, z.B. mit Leichtbeton oder mit Polyurethanschaum, dem Pellets aus 'Don beigemischt sind, oder mit durch ein Epoxyharz miteinander verbundenen Pellets aus Ton.·

Da in der Schicht 43 Zugspannungen vorhanden sind, schrumpft diese Schicht nach dem.Abnehmen des Verbandes von dem Kern 41, und sie übt einen Druck auf die Schicht 44 aus, so daß .in der Schicht 44 Druckspannungen entstehen.

Wenn man die Dicke der Schichten 43 und 44 und die Glasübergangstemperaturen dieser beiden Schichten entsprechend wählt, ist es möglich, daß die Druckvorspannung der Schicht 44 bei der normalen Umgebungstemperatur einen solv chen Wert erreicht, daß nach dem Abkühlen der Schicht 44 auf die normale Betriebstemperatur des Behälters, z.B. den Siedepunkt des verflüssigten Erdgases oder Methans, der. etwa bei -160° C liegt, eine geringe Drückvorspannung zurückbleibt, oder daß sich die Druckvorspannung auf Hull verringert, oder daß in der Schicht 44 eine niedrige und daher unschädliche Zugspannung entsteht.

■ Die Verwendung eines Füllmaterials, das im wesentli- · chen aus Tonpellets besteht und in den Raum zwischen der Wand des Behälters und den isolierenden Schichten eingebracht wird, bietet den. großen Vorteil, daß an der aus Stahl bestehenden Behälterwand Schweißarbeiten oder Arbeiten mit Schneidbrennern vorgenommen werden können, ohne daß sich hierbei irgendwelche Gefahren ergeben. Die aus dem Füllmaterial bestehende Schicht verhindert, daß die beim Durchführen von Schweiß- oder Schneid arbeit en an der Be-^ hälterwand entstehende Wärme die isolierenden Schichten beschädigt. Dies erweist sich als sehr vorteilhaft, wenn

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an einem Behälter oder dem Schiff Instandsetzungsarbeiten ausgeführt werden müssen.

Perner bieten Behälter, die mit einer erfindungsgemäß hergestellten, warmeisolierenden Auskleidung versehen sind, insofern einen erheblichen Vorteil, als eine direkte Berührung zwischen der warmeisolierenden Auskleidung un dem Flüssigkeitsgas möglich ist, so daß auf den Einbau der bis jetzt üblichen und sehr kostspieligen Innenbehälter aus Metall verzichtet werden kann.

Patentansprüche:

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Claims

Behälter zum Lagern oder Transportieren einer kalten üssigkeit, z.B. von Flüssiggas, bei atmosphärischem Druck oder einem Druck in der Nähe des atmosphärischen Drucks und bei einer niedrigen 'Temperatur, insbesondere von ver- flüssigtem Erdgas oder Methan mit einer starren äußeren Schale, die auf ihrer Innenseite mit einer lückenlosen wärmeisolierenden Auskleidung aus starrem aufgeschäumtem Werkstoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die lückenlose Auskleidung (4; 22, 24; 12, 14; 33, 34; 43, 44) aus aufgeschäumtem Werkstoff bei normaler U gebungstemperatur eine solche Vorspannung, insbesondere eine Druckvorspannung aufweist, daß sich diese Vorspannung beim normalen Gebrauch des Behälters, d.h. wenn der aufgeschäumte Werkstoff bis auf die niedrige Betriebstemperatur des Behälters abgekühlt wird, .auf Null oder nahezu auf Hull verringert.

2.

Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn

zeichnet

daß die Auskleidung aus aufgeschäumtem

Werkstoff aus starrem Polyurethanschaum besteht.

3.

Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der starren äußeren Schale '(5) und der Auskleidung (4) aus aufgeschäumtem Werkstoff eine Schicht (6) aus einem relativ starren Füllmaterial vorhanden ist.

4.

Behälter nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht (6) aus dem Füllmaterial porös ist.

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5. Behälter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällmaterialschicht aus einem mit Pellets aus Ton gemischten starren aufgeschäumten Kunststoff besteht.

6. Behälter nach Anspruch 5» dadurch 'gekennzeichnet, daß die iüllmaterialschicht aus mit
Pellets aus 'lon gemischtem starrem Polyurethanschaum besteht

7. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die iüllmaterialschicht aus einem starren aufgeschäumten Kunststoff besteht.

6. Behälter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmaterialschicht aus einem mit Pellets aus Ton gemischten Epoxyharz besteht.

9. Behälter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmaterialschicht aus Leichtbeton besteht.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis.9) dadurch gekennzeichnet , daß die starre äußere Schale (5) des Behälters aus retail besteht.

11 ο Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die starre äußere Schale (5) des
Behälters aus Stahl besteht»

12. Verfahren zum Herstellen einer lückenlosen wärmeisolierenden Auskleidung für einen Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

a) eine lückenlose Schicht aus einem starren aufgeschäumten Werkstoff hergestellt wird, und daß

b) in der Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff eine Vorspannung, insbesondere eine Druckvorspannung, erzeugt wird, die bei der Umgebungstemperatur derart ist, daß sie beim normalen Gebrauch, d.h. beim
Abkühlen des aufgeschäumten Werkstoffs auf die niedrige Betriebstemperatur des Behälters, auf Null

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oder nahezu auf Null verringert wird. .

♦ Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß .

a) aus dem starren aufgeschäumten Werkstoff eine Schicht hergestellt wird, daß

b) ■ diese Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff abgekühlt wird, und zwar etwa auf und vorzugsweise bis unter die Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit, und daß

c) die gemäß dem Arbeitsschritt b) abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff fest in eine starre äußere Behälterschale eingebaut wird, die sich etwa auf der normalen Umgebungstemperatur befindete ■

14. Verfahren nach Anspruch13₅ dadurch ge k en η -. zeichnet,, daß

a) die Außenfläche eines Kerns mit einer ein Verkleben ^; verhindernden Schicht überzogen wird, daß .

b) die Schicht aus dem aufgeschäumt.en Werkstoff auf die das Verkleben verhindernde Schicht vorzugsweise durch Aufspritzen aufgebracht wird, daß

c) ■ die· gemäß dem Arbeitsschritt b) hergestellte Schicht

aus dem aufgeschäumten Y/erkstoff von dem Kern abgenommen wird, daß

d) die von dem Kern abgenommene Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff etwa bis auf die Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit und

• vorzugsweise bis unterhalb dieser- Temperatur abgekühlt wird, daß

e) die gemäß dem Arbeitsschritt d) abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff in die starre äußere Schale eingebracht wird, während sich die Schale etwa auf der normalen Umgebungstemperatur befindet, und daß .

f) die gemäß dem Arbeitsschritt e) angeordnete abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff in der starren äußeren Behälterschale befestigt wird, während sich die Schale annähernd auf der normalen

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Umgebungstemperatur befindet.

15· "verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Außenfläche eines Kerns mit einer ein Verkleben verhindernden Schicht überzogen wird, daß

b) die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die ein Verkleben verhindernde Schicht vorzugsweise durch Aufspritzen aufgebracht wird, daß

c) die gemäß dem Arbeitsschritt b) hergestellte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff von dem Kern abgenommen wird, daß

d) die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff in die starre äußere Schale eingebracht wird, die sich auf der normalen Umgebungstemperatur befindet, daß

e) die gemäß dem Arbeitsschritt d) angeordnete Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff etwa bis auf die Temperatur der zu lagernden kalten Flüssigkeit und vorzugsweise bis unterhalb dieser Temperatur abgekühlt wird, und daß

f) die gemäß dem Arbeitsschritt e) abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff in der starren äußeren Behälterschale befestigt wird, die sich annähernd auf der normalen Raumtemperatur befindet.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß erforderlichenfalls zwischen der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff und der starren äußeren Schale eine relativ starre Füllmaterialschicht angeordnet wird«

17· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ e i chnet , daß

a) die Innenfläche der starren äußeren Behälterschale mit einer ein Verkleben verhindernden Schicht überzogen wird, daß

b) die Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die das Verkleben verhindernde Schicht vorzugsweise durch Aufspritzen aufgebracht wird, daß

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c) die gemäß dem Arbeitssehritt b) hergestellte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff etwa auf die Temperatur der in dem Behälter zu lagernden kalten Flüssigkeit und vorzugsweise bis unterhalb dieser Temperatur abgekühlt wird, während sich die starre äußere Behälterschale annähernd auf der normalen " Umgebungstemperatur befindet, und daß

d) die gemäß dem Arbeitsschritt e) abgekühlte Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff dadurch befestigt wird, daß der Raum zwischen der Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff und der starren äußeren.Behäl-terschale, der beim Abkühlen entsteht,, .mit einem » relativ starren !füllmaterial gefüllt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß die ein Verkleben verhindernde Schicht aus \üachs hergestellt wird.

19· Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß die ein Verkleben verhindernde Schicht aus öl hergestellt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17j dadurch gekennzeichnet , daß als Material zum Verhindern des Verklebens Aluminiumfolie verwendet wird, die an einem Glasfasermaterial befestigt ist. /

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13.bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht aus dem aufgeschäumten Kunststoff aus starrem Folyurethanschaum besteht. ' ;

22. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η - . ze i chnet , daß .. ,. - ■

a) auf die Oberfläche einer, starren Wand oder Form eine Schicht aus einem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff mit offenen Zellen, auf gebracht, wird, '':■ daß .·......-..:. ■■■ . ·'

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b) auf die freie !Fläche der schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff eine gasdichte, relativ elastische Schicht aufgebracht wird, daß

c) auf die gasdichte, relativ elastische Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht wird, daß

d) aus den Zellen der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten werkstoff das vorhandene Flud abgezogen wird, um die Dicke dieser Schicht zu verringern, daß

e) auf die erste Schicht aus dem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten "werkstoff aufgebracht wird, und daß

f) den Zellen der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff ein i'lud zugeführt wird, damit sich diese Schicht ausdehnt.

23· "Verfahren nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff ein ZLud zugeführt wird, das solche Eigenschaften hat, daß es den ursprünglich elastischen aufgeschäumten Werkstoff in einen starren Werkstoff verwandelt.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen der Schicht aus dem relativ elastischen aufgeschäumten Werkstoff elastischer (weicher) !Polyurethane chaum verwendet wird.

25· Verfahren nach Anspruch 24, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Schicht aus elastischem Polyurethanschaum auf die starre Wand oder Form durch Aufspritzen aufgebracht wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Flachmaterialstücke aus elastischem Werkstoff aufgebracht werden, um die gasdichte elastische Schicht zu bilden.

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27· Verfahren nach Anspruch 27? 'dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten elastischen I'lach-Eiaterialstücke aus mit Aluminiumfolie überzogenem Glasfasermaterial bestehen. ■

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet-, daß die verwendeten elastischen Flachmaterialstücke aus Polyäthylen bestehen« ·

29· Verfahren nach Anspruch 26, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die verwendeten elastischen !Flachmaterialstücke aus einem Polyester bestehen.

30. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die·verwendeten elastischen Flachmaterialstüeke aus Gummi bestehen.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25₅ dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte elastische Schicht durch Aufspritzen eines elastischen Werkstoffs erzeugt wird.

32. Verfahren nach Anspruch 31₅ dadurch gekennzeichnet , daß die gasdichte elastische Schicht durch Aufspritzen von Epoxyharz erzeugt wird. ^:

33« Verfahren nach Anspruch 31 j dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte elastische Schicht durch' Aufspritzen von Polyurethan erzeugt wird. ·

34-. Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte elastische Schicht durch Aufspritzen von Polyurethanschaum erzeugt wird. '

35« Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 34-₁ da- ^!" durch gekennzeichnet , daß zum Erzeugen der ersten Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff starrer (harter) Polyurethanschaum verwendet wird.

36-. Verfahren nach Anspruch 35» dadurch g e k e η η .zeichnet, daß die Schicht aus starren Polyurethan-

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schaum durch Aufspritzen aufgebracht wird.

37· Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet , daß zum Erzeugen der zweiten Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff starrer (harter) Polyurethanschaum verwendet wird.

38. Verfahren nach Anspruch 37j dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Schicht aus starrem Polyurethanschaum durch Aufspritzen aufgebracht wird.

39· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß

a) an der Innenfläche einer starren Wand oder Form eine ein Verkleben verhindernde Schicht lösbar befestigt wird, daß

b) auf die Innenfläche der ein Verkleben verhindernden Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht wird, der eine hohe Glasübergangstemperatur aufweist, daß

c) die erste Schicht aus dem aufgeschäumten Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abgekühlt wird, daß

d) auf die Innenfläche der ersten Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten werkstoff aufgebracht wird, der eine niedrige Glasübergangstemperatur aufweist, daß

e) die zweite Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abgekühlt wird, und daß

f) die Befestigung der ein Verkleben verhindernden Schicht gelöst wird, um zu bewirken, daß sich diese Schicht von der starren Wand oder Form abhebt.

4-0. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Außenfläche einer starren Form eine ein Verkleben verhindernde Schicht lösbar befestigt wird, daß

b) auf die Außenfläche der ein "Verkleben verhindernden Schicht eine erste Schicht aus einem relativ starren

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aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht wird, der eine niedrige G-lasübergangstemperatur aufweist, «daß

c) die erste Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abgekühlt.,wird, daß

d) auf die Außenfläche der erstem,Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff eine zweite Schicht aus einem relativ starren aufgeschäumten Werkstoff aufgebracht wird, der eine hohe G-lasübergangstemperatur aufweist, daß ■ . ■ ■■■■ ·■■·■ . Γ---.-------'-

e) die zweite Schicht aus aufgeschäumtem Werkstoff auf die Umgebungstemperatur abgekühlt wird, und daß

f) die Befestigung der ein Verkleben verhindernden Schicht gelöst wird, so daß sich diese Schicht von der starren !Form abhebt.

41.. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch g e k e η. η ζ e i c-h η e t , daß eine gasdichte oder im wesentlichen gasdichte, ein Verkleben verhindernde" Schicht verwendet wird,- die- an der. Oberfläche' der''starren Wand oder Form durch Absaugen von Luft lösbar befestigt wird, und daß die Befestigung-dieser Schicht durch Zuführen eines Fludes zur Unterseite der-Schicht wieder gelöst wird.

42, Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis.41., dadurch g e k e n.n z. e i c h η e t , daß die verwendete, ein Verkleben verhindernde Schicht aus einem mit Aluminiumfolie überzogenen .Glasfasermaterial besteht, ■ · „

43° Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis,42,₍dadurch ge k e η "η ζ e i c h η e t ,..daß die aus. aufgeschäumtem Werkstoff erzeugte erste Schicht aus.einem starren (harten) Polyurethanschaum besteht, der durch Aufspritzen, auf die, ein.: Verkleben verhindernde Schicht aufgebracht wird. .,.-.".·. . - . ' - :■

44.. Verfahren nach einem, der Ansprüche ,3$-;, bis..43» dadurch g e k e η η ζ e,i c h η e. t ,_r daß die .aus- aufgeschäumtem Werkstoff erzeugte zweite Schicht aus. einem starren (harten) Polyurethanschaum besteht, der auf die

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erste ochicht aus aufgeschäumtem Yverkstoff durch Aufspritzen aufgebracht wird.

45. Verfahren nach .Anspruch. 43 und 44, dadurch .gekennzeichnet , daß der zum erzeugen der einen Schicht verwendete Polyurethanschaum eine Glasübergangstemperatur von etwa 120 C und der zum Erzeugen der anderen Schicht verwendete Polyurethanschaum eine Glasübergangstemperatur von etwa 30° C aufweist.

46. '.iarineisolierende Auskleidung für einen Behälter zum Lagern oder Iransportieren von flüssiggas, gekennzeichnet durch ssine Herstellung nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 45.

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