DE2342509A1

DE2342509A1 - Vorrichtung zur abstuetzung und absicherung von drucklasttanks auf schiffen mit unabhaengigen, auf zusammenhaengende tragteile gestuetzten drucklasttanks

Info

Publication number: DE2342509A1
Application number: DE19732342509
Authority: DE
Inventors: Nenendez Jaime Torroja
Original assignee: Sener Tecnica Industrial y Naval SA
Current assignee: Sener Tecnica Industrial y Naval SA
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2342509B2; IT990278B; DE2342509C3; YU203373A; AU5928573A; GB1438357A; SE404681B; SU645539A3; PL86313B1; JPS571476B2; ES406340A1; FR2197761A1; FR2197761B1; BR7306633D0; JPS4967385A; US3899988A

Description

ZELLEHTrM u. LUYKEN Patentanwalt·

67 Ludwtgshafen/Rttetn 2342509

Ruiwnsstrae» 30

30

SENER, TECKICA INDUSTRIAL Y NAVAL stl I790

Spanien P/K

■ 21. 8. 1973 Vorrichtung zur Abstützung und Absicherung von Drucklasttanks auf Schiffen mit unabhängigen,, auf zusammenhängende Tragteile gestützten Drucklasttanks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abstützung und Absicherung von Drucklasttanks auf Schiffen mit unabhängigen, auf zusammenhängende Tragteile gestützten Drucklasttanks.

Die Beförderung von verflüssigten Gasen zu Wasser bringt eine gewisse Zahl technischer Probleme mit sich, die vor allem von den Schiffsbewegungen und auch von den niedrigen Temperaturen, bei denen in der Mehrzahl der Fälle die Beförderung durchgeführt werden muß, herrühren. Dies ist zum Beispiel für LNG der Fall, das bei ungefähr atmosphärischem Druck und einer Temperatur um -I60 ⁰C befördert werden muß.

Die Vorschriften besagten bisher, daß LNG in doppelwandigen Behältern zu befördern ist - zur doppelten Sicherung und zur Vermeidung einer Beanspruchung des Schiffsrumpfes, die vom Standpunkt des Sprodigkeitsbruch.es aus gefährlich sein könnte.

Jedoch verteuert der Bau von doppelwandigen oder doppelteiligen Behältern beträchtlich die Gesamtkosten des Schiffes und damit die Beförderung von verflüssigten Gasen.

Die Sicherheitsbedingungen lassen nunmehr den Wegfall der zweiten Sicherung zu.

j Diese Wende gibt Raum, die Kosten für die Zisternenschiffe für j die Beförderung von LNG zu senken und für den Bau von Behältern

für die Beförderung von verflüssigtem Gas ohne Zweitschranke.

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Die folgerichtige Bauweise für diese Behälter, die die geforderten Sicherheitsansprüche erfüllt, ist die, sie als Druckgefäße zu entwerfen und ihnen die Form von rotationssymmetrischen Körpern zu geben, von denen .die geeignetste die kugelförmige ist.

Diese Tankart, die rotationssymmetrischen Behälter, insbesondere die kugelförmigen, bringen jedoch große Schwierigkeiten mit sich; - hinsichtlich des Stüztsystems im Schiff, und zwar aufgrund des großen Behälterformats.

Letzlieh sind zwei grundlegende Entwürfe im Rahmen der Konzepte für Druckbehälter mit einer einzigen Schranke veröffentlicht worden. Bei beiden werden kugelförmige Tanks verwendet und der Hauptunterschied zwischen den zwei Entwürfen liegt im Stützsystem.

Gemäß einer der entwickelten Formen werden die Kräfte, die auf Jedes Lager wirken, mittels einer gewissen Zahl voneinander getrennter Träger absorbiert, die über die Umfange dreier Maximalkreise verteilt sind. Jeder einzelne Träger hat einen Hebelmechanismus, der die Biegebeanspruchung, die von jedem Träger aus auf das Gehäuse des Tanks wirkt, auf ein Minimum reduzieren soll.

Der andere Entwurf geht dahin, den Tank auf einer zusammenhängenden Drehumfassung zu halten. Sein Hauptcharakteristikum ist die besondere Ausgestaltung des Äquatorialstückes, das das Stützgerippe mit der oberen und unteren Halbkugel des Tanks verbindet.

Diesem System entspricht auch die in der spanischen Patentschrift Nr. 401 75^· beschriebene Trägeart, die aus einem mit dem

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Tank verbundenen peripheren Tragteil besteht, das teilweise ein Stück der Schiffswand selbst bildet und aus zwei zusammenhängenden, nicht verstärkten Stützblechen oder Schalen, die an einem ihrer Ränder mit dem genannten peripheren Tragteil und am anderen mit der Schiffskonstruktion verbunden sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind Verbesserungen für Schiffe mit Tanks des genannten Typs, die ein einfaches Tragsystem schaffen sollen, das gleichförmig die Last des Tankes, die durch seine Träger übertragen wird, auf die Schiffskonstruktion verteilen soll, ohne daß sich Kraftkonzentrationszonen bilden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Vereinfachung der Konstruktion der Schiffe, auf denen Tanks des genannten Typs angebracht werden sollen.

Ferner wird bezweckt, ein.geeignetes System zu erhalten, das die Montage von Tanks mit großen Abmessungen für Schiffe größter Tragfähigkeit gestattet.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf einem doppelten Schiffsboden und unter einem Tragblech oder den Tragblechen, die den Tragteil eines jeden Tanks bilden, ein kontinuierliches, genügend versteiftes Stützblech angebracht ist, das mit seinem unteren Rand mit dem oberen-Teil des doppelten Schiffsbodens verbunden ist, und mit dessen oberem Rand, der den gleichen Umfang hat wie der untere Rand des inneren Tragbleches und demselben gegenüberliegt, eine genügend versteifte, horizontale Plattform verbunden ist, die zwischen genanntem oberen Rand und der Innenwand des Schiffsrumpfes verläuft, wobei zwischen dem Stützblech und der Plattform zur Grundebene des Schiffes senk-

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rechte, versteifte, flache Platten angebracht werden, die den Bodenwrangen und Seitenträgern des Schiffes gegenüberliegen und mit ihrem-inneren bzw. oberen Rand jeweils mit einem Stützblech, bzw. einer Plattform, mit dem unteren Rand mit dem oberen Teil des doppelten Schiffsbodens verschweißt sind, während ihr Außenrand abhängig von der Plattenposition entweder mit der Innenwand des Schiffes oder'mit dem Stützblech des entsprechenden benachbarten Tanks oder mit den Außenquerschotten der Lasttankzone verschweißt ist, und daß unter den Tank eine von de.· Schiffskonstruktion und vom Tragteil unabhängige Auffangschale mit Isolierüberzug und einem Versteifungsrahmen angebracht ist, deren freier Rand nahe dem inneren Tragblech des Tragteiles angeordnet ist, und daß sich über dem Rand eine zusammenhängende Ablenkkante befindet, die am inneren Tragblech gehalten ist.

Bei dieser Anordnung werden die vertikalen Kräfte vom Tragteil des Tanks auf das Stützblech als Normalkräfte übertragen und auf die flachen Platten in der Gesamtlänge der Schweißnähte als Schubbeanspruchungen. Vielter verteilen sich die Lasten dann auf die Bodenwrangen, Kattspors, Seitenträger, Querschotten und v/eitere Konstruktionselemente des Schiffes.

Die. dynamischen horizontalen Kräfte werden vom Träger des Tanks auf die Schiffskonstruktion übertragen, und zwar hauptsächlich als Schubbeanspruchungen, die auf die gesamte horizontale Plattform verteilt sind.

Bei dieser Anordnung behält die Schiffskonstruktion ihre einfache Beschaffenheit und gleichzeitig werden keine Spannungskonzentrationen auf den Tankträger oder erstere ausgeübt.

Am Stützblech werden jeweils vorderseitig eine Dreieckstütze

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und ein Versteifungsstej; angebracht und den an der Rückseite verbundenen Platten zugeordnet, und die Dreieckstützen v/erden rdt ihrem Außenwand mit dem Stützblech und mit ihrem unteren 7ic.iid mit dem obei'en Teil des doppelten Schiffsbodens verbunden.

Vorzugsweise liegt der innere Rand der Plattform leicht innerhalb des obei'en Randes des Stützbleches.

3α.·Ίϋ3 der Erfindung wird eine bessere Xräfüeübertragung erhalten, v;enn zwischen der Außen- und Innenwand des HchiiTes ein Vers teif'ungselement, vorzugsweise der genannten Plattform gegenür.or, angebracht vvird.

Daa Anbringen der Plattform kann das Weglassen des doppelten Soaiffsbodens in dem Gebiet außerhalb des Stützbleches gestatten; von der Nähe seines unteren Randes aus, indem der unte ■·■."} ;:c.ri-i der genannten Platten mit den Dreieckstützen der Bo- ;::te"..-'..i'U.n.^eii und .'Jeitenträgern verbunder, ..iru.-

'⁷. - :■.::<,- 'a\rni, zumindest in den Gebieten, die unter'halb der .jer,a -.Lon l-'Lattf'orin liegen, der obere Teil des Schiffsbodens wegrjo-'.asser. werden, indem der Außenrand der den Bodenwrangen gegen-Ü.J6 !'liegenden Platten mit den Dreiecks blechen der Kattspors verbi.;:t'ien wird.

Daa genannte Stützblech kann kegelförmig oder zylindrisch sein, Vj υ ir, ei die zweitere Lösung, immer wenn die Schiffsformen es gestatten, vorzuziehen ist.

ijor beschriebenen Konstruktion kann in dem doppelbödigen Gebiet unter jedem Lager ein flacher Rost angepaßt werden, der, werden die Oreiecksbleche an der Innenseite des Stützblechs angebracht,

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rechteckig ist und rund, falls sie fehlen. Dj es er Korst ;;iru längs seines gesamten Umfanges getragen und unterliegt hydraulischem Drude, der auf seine untere Seite v/irl-zt.

Die flachen Platten, die zwischen Stützblech und Plattform liegen, übertragen die Kräfte als 3chubbeanspru/3hangen auf .Jg Kattspors und als Druckbeanspruchung auf die :3odenv;ruujen ^₁.ä Seitenträger.

Die an der Innenseite des Stüt:-;blecli£ anueoru^auen ure^seksbleche verteilen die Lasten „esser und erlauben eine Vereinfachung der Konstruktion des doppelten Bodens.

Die horizontalen Kräfte, die auf die Tanks wirken, ;eian es nun transversale oder longltudinale, v/erden über cU/.ί Träger als Schubbeanspruchungen, v/elche sich auf jeder Ebene gemäß eines Kosinusgesetzes verteilen, wobei sie in einer zur Kräfteriohtung senkrechten Ebene maximal und die Kräfteebene gleicL NuIi sind, übertragen. Diese Schubbeanspruchungen werden über αie Plattform zum Stützblech und von dort aus ::um oberen Teil des doppelten Bodens übertragen.

Für die Beförderung von flüssigen Produkten bei niedriger Temperatur in Drucktanks mit relativ dünnen Wänden fordern die Vorschriften, daß eine Teilzweitschranke oder eine Auffangschale installiert wird, die die kleinen Tropfen, ϊ/elche entweichen können, wenn kleine Lecks entstehen, v.-ährerid einer Zeit von ungefähr zwei Wochen sammelt. Dann wird die Schiffskonstruktion nicht übermäßig niedrigen Temperaturen ausgesetzt.

Die bis heute allgemein angewandten Lösungen bestehen darin, daß die Schiffskonstruktion in dem Gebiet unter dem Tank auf Grund von isolierendem Material mit einer v/asserdichten Schient abge-

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deckt wird, die die niedrige Temperatur der gesammelten Flüssigkeit aushalten kann.

Dieses System bringt den Nachteil mit sich, daß es an Bord des Schiffes selbst SeTJaUt₁ werden muß, und es nicht gleichzeitig mit den übrigen Arbeiten, die dort durchgeführt werden müssen, v;ie dem eigentlichen Bau des Schiffsrumpfes und der Montage der Tanks und ihrer Träger, geschehen kann.

Gemäß der Erfindung und als Vorsorge für solche Lecks wird unter dein Tank eine Auffangschale angebracnt, die von der Schiffs konstruktion und dem Tragteil des Tanks unabhängig ist. Diese" System ermöglicht die Hontage des Tanks zusammen mit seinem Tragteil wio der entsprechenden Schale in einem einzigen Arbeitsgang, entweder, indem das Gänse aufgehängt xvird, in welchem Falle die Schale, zumindest während der genannten Montagearbeit am Träger befestigt wird, oder durch Schwimmen des Ganzen, sobald das Dock, in dem das Schiff gebaut wird, überschwemmt ist, in weichem Fall der obere Rand der Schale oberhalb der Wasserlinie liegen muß.

Die Montage der Tanks mit dem entsprechenden Tragteil und der Schale durch Schwimmen kann in Baudocks, ohne daß ein großer Tiefgang nötig ist, durchgeführt v/erden. Dies geschieht, bevo^die Teile der Plattform und der kleinen Ringe, die zwischen jedem aufeinanderfolgenden Tank sitzen, eingebaxrt werden, so daß durch die gebildete Öffnung die schwimmenden Tanks an ihren Aufstellun.isplatz gleiten. Sobald der Tank sitzt, in seine Position gebracht ist, werden die kleinen Ringe und die Plattform vervollständigt und die Montage des benachbarten Tanks wird vorgenommen.

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Damit die Schale ohne Versteifungen gebaut werden und von geringer Dicke sein kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie sich während des Arbeiteganges, bei dem das Ganze schwimmt, wirft, liegt zumindest die Oberfläche des zentralen Teils genannter Schale parallel zur Außenoberfläche des unteren Teils des Tanks, wobei die Stütze zwischen' Tank und Schale über eine entsprechende Isolierung mit einer genügend großen Oberfläche durchgeführt wird. Der Rest der Schale kann kegelförmig sein und die Oberfläche der zentralen Zone tangieren.

Die Schale wird einen unteren oder oberen Isolierungsüberzug haben. Im ersteren Fall besteht genannte Schale aus einem metallischen Material, das die niedrige Temperatur der gesammelten Flüssigkeit aushalten kannj vorzugsweise dem gleichen Material wie der Tank, und der Isolierungsüberzug muß während des Schwimmens durch einen flüssigkeitsundurchlässigen Film geschützt werden. Im zweiten Fall kann die Schale aus einem Material bestehen, das niedrige Temperaturen nicht aushält; vorzugsweise normalem Stahl, da sie ja durch den oberen Isolierüberzug vor den niedrigen Temperaturen geschützt wird. In diesem Fall muß jedoch ein solcher Überzug einen flüssigkeitsundurchlässigen Schutz haben, der die niedrigen Temperaturen der gesammelten Flüssigkeit aushält.

Der flüssigkeitsundurchlässige Schutz des Isolierüberzuges kann sich, wenn dieser auf der oberen Seite der Schale angebracht wird, aus einer oder zwei übereinander gelagerten Schichten des flüssigkeitsundurchlässigen Materials zusammensetzen.

Im ersteren Fall kann ein Schutzfilm aus flussigkeitsundurchlässigem Material auf dem Isolierüberzug festgemacht sein und ihn ganz bedecken, oder aber davon losgelöst sein und wasser-

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dicht mit dem ganzen freien Rand des genannten Isolierüberzugs oder der Schale verbunden sein, wodurch sich ein wasserdichtes Ganzes ergibt, das unten von der Schale und oben von der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht begrenzt wird. Außerdem kann der innere Teil dieses flüssigkeitsundurchlässigen Schutzfilmes mit dem Isolierüberzug verbunden sein. Dieses System ermöglicht es, zu jedem Zeitpunkt das Vorhandensein von möglichen Poren oder Lecks in dem flüssigkeitsundurchlässigen Film und der Schale aufzuspüren, indem unter Druck Gas eingeführt wird, ohne daß es nötig ist, daß für eine visuelle Untersuchung in den Raum, der zwischen Schale und Tank liegt, eingedrungen wird.

Wird der flüssigkeitsundurchlässige Schutz von zwei gleichen übereinanderliegenden Schichten gebildet, so sind diese vom Isolierüberzug losgelöst und untereinander an ihren freien Rändern so verbunden, daß sie Taschen bilden, deren Wasserdichtheit leicht erkannt werden kann,indem nur unter Druck Gas eingeführt wird. Die so gebildete Tasche wird mit ihrem Umriß mit der Schale auf den Überzug stützend verbunden.

In diesem Fall können die zwei Schichten oder Filme obendrein untereinander durch eine Reihe Zwischenpunkte, was das Gasvolumen verringert, das nötig ist, um die Wasserdichtheit zu prüfen, und mit dem Isolierüberzug verbunden sein.

Auf jeden Fall bleibt die Verformung des Filmes oder der Filme durch Einblasen des Gases unter Druck auf den zwischen Tank und Schale begrenzten Raum beschränkt.

Der Film oder die Filme, die den Isolierüberzug bilden, müssen aus einem Material bestehen, das die niedrigen Temperaturen der aufgefangenen Flüssigkeit aushält, wie zum Beispiel mit Glas-

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faserstoff verstärktes oder auch nicht verstärktes Mylar.

Ob nun der flussigkeitsundurchlässige Schutzfilm aus einer oder zwei Schichten gebildet wird, die aufgrund der niedrigen Temperaturen der aufgefangenen Flüssigkeit entstehenden Kontraktionen übertragen auf die Konstruktion überhaupt keine Spannungen, da solche Kontraktionen durch Verformung der Teile der Schicht oder Schichten absorbiert werden können, die die Form der zwischen dem Rand der Schale und dem peripheren Stauflügel derselben gebildeten Krümmung bilden.

Wird der Isolierüberzug auf der Oberseite der Schale angebracht, so kann genannter Überzug kontinuierlich sein oder aus vorgeformten Stücken oder Paneelen bestehen. In beiden Fällen erstellt man den Überzug aus gedehntem Polyuräthan, Polyvinylchlorid, Polyester oder jedem anderen Material, das neben den nötigen thermischen Anforderungen gewisse Druckfestigkeitserfordernisse erfüllt.

Besteht der Isolierüberzug aus vorgeformten Stücken oder Paneelen, so haben diese eine stabilisierte Oberfläche, damit die aufgrund der von seiner oberen Seite ausgehenden auszuhaltenden niedrigen Temperaturen entstehenden Kontraktionen keine Rillen von zu großer Breite verursachen, welche Biegungsspannungen der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht oder Schichten hervorrufen könnten, wenn diese dem Druck der Flüssigkeit ausgesetzt sind, welche aus möglicherweise entstehenden Lecks des Tanks herrührt.

Zum selben Zweck v/erden, ist der Isolierüberzug kontinuierlich, in seine Oberfläche mindestens in zwei verschiedene Richtungen verlaufende, nicht in die Gesamttiefe eindringende Rillen eingearbeitet, welche Zwischenstücke abgrenzen, die sich aufstund

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der niedrigen Temperaturen zusammenziehen können, ohne daß sich Zwischenrillen von zu großer Breite bilden, die Biegungsspannungen auf deqt? flüssigkeitsundurchlässigen Schicht oder Schichten wegen des Drucks der in der Schale gesammelten Flüssigkeit verursachen würden. Die in den Überzug eingearbeiteten Rillen werden bei Umgebungstemperatur mit einem elastischen, vorge- ^: formten Isoliermaterial, wie Glas- oder Felswolle, gefüllt, welches genannte Rillen abdichtet, auch wenn diese aufgrund des Zusammenziehens der Zwischenstücke breiter werden.

Der Isolierungsüberzug kann außerdem mit einem Verstärkungsstoff oder -netz von hohen mechanischen Eigenschaften versehen sein, der direkt unter dem Boden der Killen in die Masse genannten Überzugs eingebracht ist, um das Entstehen von vom genannten Boden ausgehenden Rissen zu verhindern.

Damit die in der Schale gesammelte Flüssigkeit nicht wegen der Schiffsbewegung auslaufen kann, erhält genannte Schale einen nach oben und/oder nach innen gerichteten peripheren Stauflügel.

Das Sammeln der Gesamtheit der möglicherweise aus. dem Tank entwichenen Flüssigkeit in der Schale geschieht mittels einer Ablenkkante, die, ausgehend von dem inneren Tragbleeh des Tragteils, in den freien Rand des Stauflügels der Schale ragt..

Die Schale wird außerdem mit einem kontinuierlichen Versteifungsrahmen versehen, der vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem Stauflügel am freien Rand der Schale oder an einer ringförmigen- Zwischenzone sitzen kann. Dieser Ring oder Rahmen, der unter normalen Umständen unter Druck arbeitet, soll die Membranspannungen,, die in der Schale infolge ihres eigenen Gewichts, des Gewichts der gesammelten Flüssigkeit und der Vertikalbe- :: schleunigungen entstehen, absorbieren.

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Ist die Schale einmal im Schiff installiert, so wird sie frei von einer kleinen Zahl Stützen über den Versteifungsring bzw. -rahmen getragen.

Außerdem hat der Versteifungsrahmen nach unten, oder vorzugsweise nach außen gerichtete Außenvorsprünge, die mit von genanntem Rahmen unabhängigen Anschlägen oder Hemmelementen zusammenwirken, um allgemeine Verschiebungen der Schale in jeder zur Drehachse des Tanks senkrechten Richtung zu verhindern, welche jedoch jegliche Bewegung der genannten Schale in zur Drehachse des Tanks paralleler Richtung sowie' die Dehnungen oder Kontraktionen in radialer Richtung gestatten.

Zwischen Versteifungsrahmen und den Stützen, sowie zwischen erwähnten Vorsprüngen und Hemmelementen wird ein Isolier- und Füllmaterial angebracht _t das genügend druckwiderstandsfähig ist, um das Gewicht der Schale und der gesammelten Flüssigkeit, sowie die zur Drehachse des Tanks parallelen und senkrechten Beschleunigungen auszuhalten, und welches für den Fall, daß der Isolierüberzug der Schale an der Oberseite liegt, fehlen kann.

Die Stützen, die die Schale und die Seitenhemm- bzw. -führungselemente tragen, können mit dem inneren Tragblech des Tragteiles oder mit dem Sockelteil verbunden sein, wobei in beiden Fällen die Stützen und die Hemmelemente voneinander unabhängig oder miteinander verbunden sein können. ■■·:■

Hängen die Stützen mit dem Sockelteil zusammen, so sind sie außerdem mit den an der Innenseite des Stützblechs angebrachten Dreiecksblechen oder, falls solche Dreiecksflächen fehlen, oder wenn ihre Abmessungen zu gering sind, direkt mit genanntem Stützblech verbunden.

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Neben den erwähnten Stützen (Hauptstützen) werden weitere Zweitstützen bzw. Verstärkungen angebracht, die unabhängig oder mit den Hauptstützen oder Seitenhemmelementen verbunden eingesetzt sein können, und die zwischen den Stützen und dem Versteifungsring dienen: zum Anbringen von Schraubenwinden, zum Anheben und Senken der Schale, für die Untersuchung der oberen Schalenseite und der Tankisolierung nach-dem Entfernen des -■--zwischen Hauptstützen und Versteifungsring angebrachten Isoliermaterials .

Vorliegende Erfindung, die Beschaffenheit des Schiffes im Tankgebiet und das Schalenstützsystem werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung, die teilweise den Sockel, die Schiffswand und den Tragteil enthält,

Pig. 2 einen Teilgrundriß des Schiffes,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer Ausführungsvariante,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 2,

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Fig. 7 einen schematischen Teilquerschnitt eines Tanks auf seinem Träger mit darunterliegender Auffangschale,

Pig. 8 ein vergrößertes Detail nach Pig. 7, das den Stützen der Auffangschale entspricht,

Fig. 9 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der Pig. 8, Pig. 10 einen Schnitt nach Linie X-X der Fig. 9,

Fig. 11 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht einer Ausführungs-/variante.

Wie Fig. 7 zeigt, wird ein Tank 1 im Schiff 2 mittels einer Tragkonstruktion montiert, die aus einem peripheren Tragteil j5 besteht, welcher wiederum einen Teil der Wand des Tanks 1 bildet. Von diesem peripheren Tragteil 3 gehen zwei Tragbleehe 4 und 5 aus welche unten verstärkt sind und die durch die Tanklast entstehenden Kräfte auf die Schiffskonstruktion übertragen sollen.

Ein Sockel zuln Stützen der Tragbleohe 4 und 5 besteht wie Fig. 1 zeigt, aus einer horizontalen Platte 6 und einem versteiften Stützblech 7* das zwischen Platte 6 und doppeltem Schiffsboden 8 verläuft, wobei das Stützblech 7 an seinem unteren Rand mit dem doppelten Schiffsboden 8 und an seinem oberen Rand mit der Platte 6 verbunden ist. Der obere Rand des Stützblechs 7 hat den gleichen Umfang wie der untere Rand des inneren Tragblechs der Tragkonstruktion des Tanks und liegt dem unteren Rand des i Tragblechs 4-gegenüber. Die Platte 6 verläuft zwischem dem oberen Rand des Stützblechs 7 und der Innenwand 9 des Schiffsrumpfes .

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Wie aus Pig. 2 und 6 ersichtlich, werden zwischen der Platte und dem Stützblech 7 senkrechte Platten 10 angebracht, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Die Platten 10 werden versteift und liegen entsprechenden Bodenwrangen und Versteifungen der Seitenwände gegenüber. Sie werden an ihrem inneren Rand mit dem Stützblech J, an ihrem oberen Ra'nd mit der Platte 6 und an ihrem unteren Rand mit dem doppelten Schiffsboden 8 verschweißt. An ihrem Außenrand werden die den Bodenwrangen gegenüberliegenden Platten 10 mit der Innenwand 9 des Schiffsrumpfes und die den Versteifungen der Seitenwände gegenüberliegenden mit dem Stützblech 4 bzw. einem Stützelement des benachbarten Tanks oder mit den äußeren Querschotten der Lasttankzone verschweißt.

Das Tragblech 5 der Tragkonstruktion des Tanks kann bis zur Platte 6 reichen, oder aber sein unterer Rand kann einen Abstand von der Platte 6 haben. *

Im ersteren Fall, wenn das Tragblech 5 bis zur Platte 6 reicht, wird wie Pig. 3 zeigt, unter der Platte ein Ring 11 gegenüber dem Tragblech 5 angebracht. Dieser Ring ist von geringerer Höhe, als das Tragblech und wird an seinem oberen Rand mit der Platte 6 verbunden. Außerdem wird der Ring 11 mit·den Platten 10 an oberen Berührungslinien verbunden. Zuletzt wird dieser Ring mit dem Stützblech 7 mittels Zwischenstücken 12, verbunden, die ihrerseits mit vertikalen Versteifungen 12 des Stützblechs 7 verbunden sind. Wie sich ferner aus Fig. J5 erkennen laßt, reicht der innere Rand der Platte 6 vorzugsweise etwas über das Stützblech 7 hinaus.

Wie die Fig'. 2, 4 und 5 zeigen, werden an der Innenseite des j Stützblechs 7 eine Reihe Dreieckstützen 13 mit vorderseitigen

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Kantenversteifungen l4"und Versteifungsstegen 13 angebracht.

In den Fig.. 4 und 5 sind die Spanten des Schiffsrumpfes, Schiffsinnenwände, doppelter Schiffsboden usw. nicht gezeigt, da sie bei solchen Konstruktionen üblich sind.

Fig. 5 (der Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2) zeigt die Anordnung der Dreieckstützen 13 mit vorderseitigen Kantenver- ' steifungen 14 und Versteifungsstegen 13· Diese Fig. läßt die Anordnung der den Seitenträgern gegenüberliegenden Platten 10 erkennen, die zwischen zwei benachbarten Stützblechen 7 und 7¹ liegen und eine gemeinsame Platte 6 haben.

Fig. 6, der Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 2 zeigt ebenfalls die Anordnung der Platten 10, deren unterer Rand in diesem Fall den Bodenwrangen gegenüberliegt, deren Außenwand mit der Innenwand 9 des Schiffsrumpfes verschweißt 1st, wobei durch gestrichelte Linien 15 Versteifungselemente dieser Platten gezeigt sind, während die Versteifungselemente der Platte 6 mit 15* bezeichnet werden. In Fig. 6 sind auch der doppelte Schiffsboden 8 und die Innenwand 9 des Schiffsrumpfes unter der Platte β erkennbar. Jedoch können diese Teile unter der Platte 6 vereinfacht werden. In diesem Falle enden die Bodenwrangen, Seitenträger und Kattsperen (Spanten) in Kantenversteifungen, mit denen der entsprechende Rand der Platten 10 verschweißt wird. Wenn die Abdeckung des Schiffsbodens weggelassen wird, kann der untere Rand der Platten 10 mit der Kante der entsprechenden Bodenwrange verschweißt werden. Wird die Innenwand 9 des Schiffsrumpfes weggelassen, so wird der Außenrand der den Bodenwrangen gegenüberliegenden Platten 10 mit deri Kanten der Kattsperen (Spanten) verschweißt.

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Das- Stützblech 7 kann wie in Pig. 3 gezeigt, zylindrisch sein oder (Pig. 4) die Form eines Kegelstumpfes haben, z.B. zur i Anpassung an die Form von Bug und Heck des Schiffes. Das Trag- ι blech 5* das teilweise einen Teil der Tragkonstruktion des ' Tanks bildet, kann ggf. nicht bis zur Plattform 6 reichen. In diesem Fall wird der in Fig. 3 gezeigte Ring 11 nicht angebracht, sondern nur das Sützbleeh 7* äas mit seinen Verstei- j fungen 12' die erwähnten Erfordernisse erfüllt, '

Wie sich ferner aus Fig. 7 erkennen läßt, wird unter dem Tank eine Auffangschale 17 angebracht, die mö'gliche^Leckf lüssigkeit aufnehmen soll. Diese Auffangschale 17 ist vom Schiffsgerüst ' und der Trägerkonstruktion des Tanks 1 unabhängig» Um zu ver- j hindern, daß die in der—Auf fangschale 1 ¹J angesammelte Flüssig- ! keit auf Grund der Sohiffsbewegungen ausläuft, wird die Schale mit einem nach oben und/oder nach innen gerichteten Rand 18 j versehen.

Das Abführen der ausgelaufenen Flüssigkeiten in die Schale 17 geschieht mittels einer Ablenkkante 19 des inneren Tragbleohs der Tragkonstruktion die in das Innere des Randes 18 ragt.

Die Schale 17 hat einen äußeren Versteifungsrahmen 2O₁ der wie Fig. 11 zeigt, am Schalenrand sitzen kann oder wie es Fig. 7 und 8 zeigen, in einer darunter liegenden Ebene liegt. Dieser Rahmen, der üblicherweise unter Druck verbindet, soll die Membranspannungen absorbieren, die in der Schale auf Grund ihres Eigengewichtes, des Gewichts der gesammelten Flüssigkeit und der vertikalen Beschleunigungen entstehen.

Die Auffangschale 17 ist auf einigen Stützen 21 montiert, die mit den Dreieckstützen 13 oder dem Stützbleoh 7 verbunden sind.

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Letztere werden bevorzugt, falls die Tragkonstruktion keine solchen Dreieckstützen 13 hat oder diese zu klein sind. Die Stützen 21 können auch mit dem inneren Tragblech 4 verbunden sein. Dabei soll der Versteifungsrahmen 20 in einer gegenüber der Darstellung nach Fig. 7 höheren Zwischenzone der Schale IJ oder an ihrem freien Rand liegen.

In den Abbildungen 7* 8* 9 und 10 besteht die Hauptstütze aus einer zusammenhängenden Plattform 22 mit einer Verstärkung an ihrem freien Ende und mit in Abständen voneinander sitzenden j Stützelementen 24, die mit Dreieckblechen 25 verbunden sind, denen jeweils die Dreieckstutzen 13 zugeordnet sind.

Seinerseits besteht der Versteifungsrahmen 20 aus einer durchgehenden Traverse 26 und einem ebenfalls durchgehenden, die Traverse senkrecht kreuzenden Vertikalträger 27, die jeweils mittels der Dreiecksbleche 28 und 29 verstärkt sind. Vom Versteifungsrahmen 20 gehen einige Schienenhalter 30 aus, die Profilschienen 31 aufweisen, das ein auf der Plattform 22 der Hauptstütze 21 sitzendeß Füllmaterial 32 übergreift. Letzteres hat genügend Druckwiderstand gegen das Gewicht der Auffangschale 17 und die weiteren vorgenannten Kräfte. Auf beiden Seiten jedes Schienenhalters 30 wird eine Führung 33 angebracht (^ig.-Q/), die seitliche Verschiebungen der Auffangschale I7 verhindert, jedoch ihre axialen Verschiebungen und Ausdehnungen in radialer Richtung zuläßt.

Die beschriebene Hauptstütze 21 wird durch Verstärkungen 34 ergänzt, die an der Plattform 22 der Hauptstütze 21 angebracht sind. Zwischen der Verstärkung 34 und einem Traversenteil 35 des Versteifungsrahmens 20 befinden sich Schraubwinden 36. Sie dienen dazu, die obere Seite der Schale I7 jederzeit untersuchen zu können. Zu diesem Zweck wird die Auffangschale I7 ange-

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hoben, das Füllmaterial 32 entfernt und die Auffangschale YJ wieder herabgelassen. j

Die Verstärkungen 34 zum Anbringen der Schraubwinden 36 können ^; von den Hauptstützen 21 unabhängig abgestützt sein, ebenso die Verstärkungen 23. In diesem Fall hat der Versteifungsrahmen 20 : Vorsprünge, die zwischen den Verstärkungen 23 liegen, um seitliche Verschiebungen der Schale direkt zu verhindern.

Gemäß Fig. 11 erfolgt die Abstützung mittels einer Plattform 22^f, die mit dem inneren Tragblech 4 des Tragteiles verbunden ist, der ebenfalls an den Enden Verstärkungen 23¹ hat. Das seitliche Hemmen wird ebenfalls mittels Führungen 33 wie in Fig. 9 erreicht. Gepunktete Linien zeigen, daß wiederum zwischen Plattform 22¹ und einer Traverse 26^f Schraubwinden 36 ^f angebracht werden Rönnen.

Weiterhin können die Hauptstützen 21 und die seitlichen Hemmelemente bzw. Führungen 35 mit dem inneren Tragblech des Tragteiles oder mit einem Sockel verbunden sein, wobei in beiden Fällen die jeweiligen Stützen und die seitlichen Hemmelemente unabhängig oder verbunden sein können. Ebenso können die Verstärkungen 34, 37 als unabhängige Stützen ausgebildet, oder mit den Hauptstützen 21 oder den seitlichen Hemmelementen bzw. Führungen kombiniert sein.

Die Schale I7 hat einen Is-olierüberzug der auf der oberen oder unteren Seite der Schale angebracht sein kann. Im ersteren bevorzugten Falle trägt der Überzug einen flussigkeitsundurchlässigen Schutzfilm 39» der resistent gegen die niedrigen Temperaturen der möglicherweise aus dem Tank entweichenden Flüssigkeiten ist. Die Schale kann aus einem normalen Stahl oder anderem nicht kryogenen Stoff bestehen. Im zweiten Fall, wenn der

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Überzug an der unteren Seite sitzt, muß die Schale aus einem metallischen Material bestehen, das die niedrigen Temperaturen der Flüssigkeit aushält; vorzugsweise das gleiche Material wie das des Tanks.

Der flussigkeitsundurchlässige Schutzfilm 59 kann aus einer oder zwei Schichten bestehen. Im ersteren Falle ist der flüssigkeitsundurchlässige Schutzfilm in seiner gesamten Fläche wasserdicht mit der Auffangschale 17 verbunden, so daß das Bestehen von Lecks durch das Einführen von Gas unter Druck zwischen beiden Elementen aufgespürt werden kann.

Besteht der Schutzfilm J59 aus zwei unabhängigen Schichten, so werden diese untereinander peripherer zur Bildung einer Tasche verbunden, die ihrerseits an ihrer Peripherie mit der Schale verbunden wird. Dieses System ermöglicht es, Lecks mittels eingeblasenen Gases zwischen Schale und anliegender flüssigkeitsundurchlässiger Schicht zu finden und zu bestimmen, ob sich dieses Leck in der Schale oder dem unteren flüssigkeitsundurchlässigen Film befindet.

Die Kontraktionen des flussigkeitsundurchlässigen Schutzfilmes 39 werden durch die Teile des Schutzfilmes selbst absorbiert, die der zwischen der Schale 17 und dem peripheren Rand 18 gebildeten Krümmung folgen.

Da die Schale 17 vom Tank unabhängig ist, kann der Tank zusammen mit seiner Tragkonstruktion und einer entsprechenden Schale in einem einzigen Arbeitsgang montiert werden. Dazu kann das Ganze aufgehängt werden. In diesem Falle wird - zumindest während des genannten MontageVorganges - die Schale am Träger befestigt. Die Montage kann auch durch ein Schwimmen des Ganzen erleichtert

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werden, sobald das Dock, in dem das Schiff gebaut wird, überflutet wird. In diesem zweiten Fall muß der obere Rand der Schale oberhalb der Wasserlinie liegen und falls der Isolierüberzug an der unteren Seite der Schale angebracht ist, muß er durch den flüssigkeitsundurchlässigen Schutzfilm geschützt werden.

Soll die Schale 17 ohne Versteifung und mit geringer Dicke gebaut werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie sich während des Schwimmvorgänges des Ganzen wirft, so liegt zweckmäßig zumindestens die Oberfläche des zentralen Teils genannter Schale parallel zur Außenoberfläche des unteren Endes des Tanks. Auf diese V/eise ist die Stützkraft zwischen Tank und Schale auf eine genügend große Fläche verteilt. Der Rest der Schale IJ kann kegelförmig sein (Fig. 7) mit tangentialer Mantelfläche zur Oberfläche der zentralen Zone.

Die Erfindung erreicht, daß die Kräfteübertragung vom Tank 1 auf das Schiff in sicherer, stabiler Form mit gleichzeitig einfacher Konstruktion verwirklicht wird.

Da die Auffangschale von der "Schiffskonstruktion und vom Tankträger unabhängig ist, ist ihr Bau außerhalb des Schiffes und ihre Montage zusammen mit dem Tank und seinem Träger möglich. Das Stützsystem der Schale ist einfach beschaffen, sichert ihr perfektes funktionieren und gestattet ihre Untersuchung an der oberen und unteren Seite.

Für den Fall, daß die seitlichen Hemmelemente bzw. Führungen von den Hauptstützen 21 unabhängig sind, läßt sich ein entsprechender Schutzfilm vorsehen, so daß in jedem Fall die Schiffskonstruktion vor den" niedrigen Temperaturen gesichert ist.

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Claims

ZELLEIfTIN u. LUYKEN

Patentanwäfte , . q -j

Ludwigshafen/Rhein

Rubensstraße 30 Z*>

SENER, TECNICA INDUSTRIAL Y NAVAL
Spanien

Patentansprüche 'i'J/ 9RHQ

1. Vorrichtung zur Abstützung und Absicherung von Drucklasttanks auf Schiffen mit unabhängigen, auf zusammenliegende Tragteile gestützten Drucklasttanks, dadurch gekennzeichnet daß auf einem doppelten Schiffsboden (8) und unter einem Tragblech oder den Tragblechen (4, 5), die den Tragteil (j5) eines jeden Tanks (l) bilden, ein kontinuierliches, genügend versteiftes Stützblech (7) angebracht ist, das mit seinem unteren Rand mit dem oberen Teil des doppelten Schiffsbodens verbunden ist und dessen oberer Rand den gleichen Umfang hat wie der untere Rand des inneren Tragbleches (4) und demselben gegenüberliegt, mit einer versteiften, horizontalen

,SK oberen

Plattform (6) verbunden ist, die zwischen genanntem/Rand und der Innenwand (9) des Schiffsrumpfes verläuft, wobei zusätzlich zwischen dem Stützblech (7) und der Plattform zur Grundebene des Schiffes senkrechte, versteifte, flache Platten (lo) angebracht werden, die den Bodenwrangen und Seitenträgern des Schiffes gegenüberliegen und mit ihrem inneren bzw. oberen Rand jeweils mit einem Stützblech (7) bzw. einer Plattform, mit dem unteren Rand mit dem oberen Teil des doppelten Schiffsbodens verschweißt sind, während der Außenrand abhängig von der Plattenposition entweder mit der Innenwand des Schiffes oder mit dem Stützblech des entsprechenden benachbarten Tanks oder mit den Außenquerschotten der Lasttankzone verschweißt ist und daß unter dem Tank eine von der Schiffskonstruktion und vom Tragteil (^) unabhängige Auffangschale (I7) mit Isolierüberzug und einem Versteifungsrahmen (20) angebracht ist, deren freier Rand (18) nahe dem inneren Tragblech (4) des Tragteiles (35) angeordnet ist und daß sich über dem Rand eine zusammenhängende Ablenkkante (I9) befindet, die am inneren Tragblech gehalten ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stützblech (7) jeweils vorderseitig eine Dreieckstütze (13) im Versteifungssteg (13^!) angebracht und den an.der Rückseite verbundenen Platten (10) zugeordnet ist, und daß die Dreieckstützen mit ihrem Außenrand mit dem Stützblech und mit ihrem unteren Rand mit dem oberen Teil des doppelten Schiffsbodens verbunden sind. . .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Platte (6) ein kleiner Ring (11) angebracht ist* dessen Höhe im Verhältnis zum Stützblech geringer und der mit seinem oberen Rand mit der Plattform verbunden ist, wobei der Ring obendrein mit den Platten (6) an den schnittpunktlinien mit ihnen und mit dem Stützblech durch Zwischenstücke verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3* dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand der genannten Platte (6) den oberen Rand des Stützbleches etwas überragt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren'der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außen- und der Innenwand des Schiffes ein der genannten Platte gegenüberliegendes Versteifungselement (16) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech kegelförmig ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech zylindrisch ist.

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelte Schiffsboden (8) zumindest in der ausserhalb des Stützblechs (7) gelegenen Zone ausgespart ist und der untere Rand der Platte (1O) direkt mit den Bodenwrangen und den Seitenträgern verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Schiffes zumindest in der unter der Platte (6) liegenden Zone ausgespart ist und der Außenrand der den Bodenwrangen gegenüberliegenden Platten (1O) mit den Vorderkanten der Spanten verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangschale (17) zumindest in ihrer zentralen Zone eine zur Außenoberfläche des unteren Tankteils parallele Oberfläche hat., an die sich die kegelförmige Zone der Schale tangential'anschließt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangschale von ihrem kegelförmigen Teil ausgehend eine periphe.ren Rand hat, der sich in einem bestimmten Abstand von der Außenoberfläche des Tanks erstreckt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Schalenseite in der Nähe ihres freien Randes ein Versteifungsrahmen (20) sitzt.

IJ. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 12, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Vers teifungsrahmen (20) an der Unterseite der Auffangschale im Gebiet einer ringförmigen Zwischenzone sitzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch Ij5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangschale vom Versteifungsrahmen (20) und von einer kleinen Zahl von Hauptstützen '(21) getragen ist, wobei der Vers teifungsrahmen (20) Schienenhalter (30) und Profilschienen (31) trägt, die in seitlichen Hemmelementen bzw. Führungen (33) sitzen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Versteifungsrahmen und den Stützen, sowie zwischen den genannten Vorsprüngen und den Hemm- baw, Führungselementen, ein Füllmaterial (32) eingebettet ist, das druckwiderstandsfähig ist.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (21), die die Auffangschale (17) und die seitlichen Hemm- bzw. Führungselemente tragen, mit dem inneren Tragblech (4) des Tankträgers verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, I3 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen, die die Auffangschale und die seitlichen Hemm- bzw. Führungselemente tragen, mit dem Stützblech verbunden sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 2, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen, die die Auffangschale und die seitlichen Hemm- bzw. Führungselemente tragen, mit den am Stützblech (7) angebrachten Dreieckstützen (I3) verbunden sind.

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19· Vorrichtung nach Anspruch 14,, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem Versteifungsrahmen Verstärkungen (j4) angebracht sind, zwischen denen und dem Versteifungsrahmen absetzbare Schraubwinden (36) gesetzt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der .,Isolierungsüberzug der Auffangschale an ihrer Oberseite angebracht ist und zumindest mit einem unabhängigen flüssigkeitsundurchlässigen Schutzfilm (39) versehen ist, der wasserdicht und großflächig mit der Schale verbunden ist und mit derselben ein hermetisches Ganzes bildet und daß oberhalb der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht zumindest eine öffnung zum Einführen von Gas unter Druck angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierüberzug der Auffangschale an ihrer Oberseite angebracht ist und darüber zwei untereinander und von genanntem Überzug unabhängige flüssigkeitsundurchlässige Schutzfilme angebracht sind, die untereinander an ihrer Peripherie hermetisch verbunden sind und eine Tasche bilden, die zumindest eine öffnung für den Eintritt von Gas unter Druck aufweist. -

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