DE2346694C3

DE2346694C3 -

Info

Publication number: DE2346694C3
Application number: DE2346694A
Authority: DE
Inventors: Ernst Otto 2800 Bremen Brevers; Kurt 2803 Kirchweyhe Reinhard
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik 2800 Bremen GmbH
Current assignee: Erno Raumfahrttechnik 2800 Bremen GmbH
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1978-11-30
Also published as: DE2346694A1; DE2346694B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Lagerung und zum Transport tiefgekühlter flüssiger Gase bei etwa Atmosphärendruck mit auf der Innenseite der metallischen Außenwand des Behälters angebrachter, aus mehreren miteinander verklebten Teilschichten aufgebauter Wärmeisolationsschicht, von denen mindestens eine Teilschicht langgestreckte offene Zellen und mindestens eine weitere Teilschicht geschlossene Zellen aufweisen.

Es sind bereits Behälter zum Lagern und Transportieren tiefgekühlter flüssiger Gase bekannt, die aus einem metallischen Außenmantel, einem Isolationssystem und einem metallischen Innenbehälter bestehen. Diese Behälter haben den Nachteil, daß durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien der Innenbehälter mit Dehnungsfalten versehen werden muß, um ein Anheben des Innenbehälters von der Isolation zu verhindern. Mehrmalige Temperaturwechsel durch Be- und Enttankungsvorgänge können zur Versprödung des Innenbehälters und durch die auftretenden thermischen Spannungen zu Undichtigkeiten führen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß das Isolationssystem ohne Entfernen des Innenbehälters nicht überprüft werden kann.

Es sind ferner bereits Behälter für niedrig siedende Flüssigkeiten bekannt, bei denen auf einen metallischen Innenbehälter verzichtet worden ist, so daß das Isolationsmaterial unmittelbar mit der Flüssigkeit in Berührung kommt. Dabei soll das Isoliermaterial aus einem Schaum von Poly-(2,6-dimethylparaphenylenoxid) bestehen, der langgestreckte Zellen besitzt, die hauptsächlich senkrecht zur Behälterwand gerichtet sind. Vorzugsweise soll die Längsachse der Zellen jedoch eine leichte Neigung gegenüber der Horizontalen aufweisen. Dadurch soll erreicht werden, daß sich in den Zellen ein Gaspolster bildet, das die Flüssigkeit von der Tankaußenwand abhält. Bei diesen Behältern ist zwar jederzeit eine Inspektion der Isolationsschicht möglich, andererseits besteht jedoch die Gefahr, daß zumindest an einzelnen Stellen der flüssige Inhalt mit der Behälteraußenwand in Berührung kommt, was wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit der metallischen Außenwand unerwünscht ist und außerdem zur Versprödung der Außenwand in diesen Teilbereichen führen kann.

Aus diesem Grunde ist als Verbesserung dieser ίο bekannten Behälter bereits vorgeschlagen worden, zwischen der Isolationsschicht auf einem Schaum von Poly-(2,6-dimethylparaphenylenoxid) und die äußere metallische Behälterwand eine Schicht aus einem geschlossenzelligen Isolationsmaterial einzufügen, wobei diese Schicht vorzugsweise aus Polyvinylchloridschaum bestehen soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Innenisolation für einen Lager- und/oder Transportbehälter für tiefgekühlte bzw. verflüssigte Gase anzugeben, die eine hervorragende Isolierung bewirkt und die Gefahr ausschaltet, daß die Flüssigkeit mit der Behälteraußenwand in Berührung kommt. Dabei besteht die auf der Innenseite einer metallischen Außenwand angebrachte Isolationsschicht aus mehreren miteinander verklebten Teilschichten, von denen mindestens eine Teilschicht langgestreckte offene Zellen und mindestens eine weitere Teilschicht geschlossene Zellen aufweist. Erfindungsgemäß ist die innere Teilschicht aus einer Isolationsschicht mit geschlossenen Zellen gebildet. Das Isolationsmaterial besteht aus vorgefertigten Platten und Formteilen, die mittels eines auch bei liefen Temperaturen noch elastischen Klebers miteinander und mit der folgenden offenzelligen Schicht verklebt sind, wobei der Kleber selbst eine gas- und flüssigkeitsdichte Zwischenschicht bildet. Das Isolationsmaterial der inneren Schicht kann durch Einschäumen von Glasfasern verstärkt werden. Besonders vorteilhaft erweist sich, daß die langgestreckten Zellen der zweiten Isolationsschicht eine geringe Neigung gegenüber der Horizontalen in Richtung zum Tankinnern aufweisen. Ein besonderer Vorteil ist, daß die Stoßfugen der Platten der einzelnen Isolationsschichten aus dem gleichen Kleber ausgebildet sind, der die beiden Isolationsschichten miteinander verbindet, und daß die Stoßfugen der beiden Isolationsschichlen gegeneinander versetzt sind. Zweckmäßig ist, daß in den Ecken und an den Kanten des Behälters für die Isolierung Formteile verwendet werden und daß die Formteile für die (von innen gerechnet) zweite Schicht aus feinporigem offenzelligem Schaummaterial mit Zellen von etwa kugeiförmiger Gestalt bestehen. Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig sein, noch eine dritte Schicht vorzusehen, die dann aus dem gleichen Material bestehen sollte, aus dem die innerste Schicht hergestellt ist.

Der Vorteil einer solchen Isolation ist darin zu sehen, daß durch die Verbindung mehrerer gas- bzw. flüssigkeitsdichter Schichten die Gefahr, daß die tiefgekühlte Flüssigkeit unmittelbar mit der Außenwand in Berührung kommt, ausgeschlossen ist. Für die Innenschicht wird vorzugsweise ein Polyvinylchloridoder ein Polyurethanschaum verwendet, der vor dem F.inbau plastisch verformt sein kann. Für die äußere .Schicht mit langgestreckten /eilen ist besonders ein Schaum aus Polyphenyloxid geeignet, /um Verklebet; der einzelnen Schichten miteinander und der Stoßlugen zwischen den l'inzelplatten der liin/elschichten sind besonders 2 -Komponentcn-Polyurethanklcber oder

l-Kompor.enten-Silikonkleber geeignet.

In den Zeichnungen sind schematisch Isolierungen nac-!i der Erfindung dargestellt. Und zwar zeigt

Fig. I eine Dreischichtenisolation,

F i g. 2 eine Zweischichtenisolation,

Fig. 3 die Anordnung der Stoßfugen in den Einzelschichten einer Dreischichtenisolatiori.

Fig.4 eine Dreischichtenisolation an einer Behälterkante und

Fig.5a und 5b schematisch den Aufbau eines geschlossenzelligen PVC- bzw. PU-Schaums.

Auf der Innenseite der metallischen Außenwand 4 des Behälters ist eine Isolationsschicht 3 aus einem geschlossenzelligen Schaum aufgeklebt. Die Schicht 3 ist nur erforderlich, wenn die Gefahr einer Unterkühlung der metallischen Außenwand im Falle eines Versagens der inneren Isolationsschichten gegeben ist. Auf diese Schicht 3 folgt nach innen eine Schicht 2 aus einem Schaum mit langgestreckten Zellen, deren Achsrichtung in an sich bekannter Form leicht gegenüber der Horizontalen nach der Innenseite des Behälters zu geneigt ist. Die Schicht 2 dient als Sicherheitsauffang eines Versagens von Schicht 1 und der zwischen Schicht 1 und 2 befindlichen Klebeschicht. Sie ist derart ausgelegt, daß sich in den Zellen auch im kritischen Anwendungsfall ein stabiles Gaspolster bildet. Die Innenseite der Isolation ist von einer Schicht 1 aus einem geschlossenzelligen Schaum gebildet. Die Einzelschichten sind miteinander verkiebt, wobei die Klebschichlen selbst gas- und flüssigkeitsundurchlässig sind. Die einzelnen Isolationsschichten 1 und 2 bzw. 3 sind aus vorgeformten Platten hergestellt, wobei die Stoßfugen 5 in den einzelnen Schichten gegeneinander versetzt sind. Djese Stoßfugen 5 sind ebenfalls verklebt. An den Kanten des Behälters sind Formteile 6a, 6b, 6c verwendet, wobei durch geeignete Formgebung ebenfalls dafür gesorgt ist, daß die Stoßfugen gegeneinander

ίο versetzt sind.

Die Schichten 1 und 3, die aus einem geschlossenzelligen Kunststoffschaum bestehen, können durch Einschäumen von Glasfasern verstärkt sein. Insbesondere für die Schichten 1 und 3 kann es zweckmäßig sein, den Schaum vor der Verarbeitung plastisch zu verformen, so daß die Zellwände, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, aus ihrer ursprünglichen Form zieharmonikaartig zusammengedrückt werden. Das hat den Vorteil, daß sich die Zellwände beim Betanken des Behälters durch die thermische Schrumpfung wieder glätten, ohne daß in den Zellwänden Zugspannungen auftreten, die zu einem Reißen der Isolation führen könnten.

Die Dicke der einzelnen Schichten der Isolation richtet sich selbstverständlich nach dem Verwendungs-

2ί zweck, insbesondere nach der Temperatur der in dem Behälter zu lagernden bzw. zu transportierenden Flüssigkeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Behälter zur Lageiung und zum Transport tiefgekühlter flüssiger Gase bei etwa Atmosphärendruck mit auf der Innenseite der metallischen Außenwand des Behälters angebrachter, aus mehreren miteinander verklebten Teilschichten aufgebauter Wärmeisolationsschicht, von denen mindestens eine Teilschicht langgestreckte offene Zellen und mindestens eine weitere Teilschicht geschlossene Zellen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Teilschicht aus einer Isolationsschicht mit geschlossenen Zellen gebildet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsmalerial der inneren (1) und, gegebenenfalls, der dritten Teilschicht (3), die ebenfalls aus geschlossenzelligem Isoliermaterial besteht, durch Einschäumen von Glasfasern verstärkt is».

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossenzellige fsolationsmaterial vordem Einbau plastisch verformt ist.

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Zellen der zweiten Isolationsschicht (2) eine geringe Neigung gegenüber der Horizontalen in Richtung zum Tankinnern aufweisen.