DE2407210B2

DE2407210B2 - Thermische Isolierung für Tieftemperaturtanks, insbesondere für Flüssiggas-Tankschiffe

Info

Publication number: DE2407210B2
Application number: DE19742407210
Authority: DE
Inventors: Tomomichi Kurihara; Nishimaki; Tetsuo Noma
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1973-02-19
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2218529B1; GB1426414A; DE2407210C3; FR2218529A1; JPS49108617A; DE2407210A1; JPS5233805B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine thermische Isolierung für Tieftemperaturtanks, insbesondere für Flüssiggas-Tankschiffe, mit in Abständen voneinander auf der Außenseite der Tankwand fest aufgeklebten Abstandsblöcken aus Kunststoff-Hartschaum, einer durch diese in einem Abstand von der Tankwand gehaltenen Schalung und den Hohlraum zwischen dieser, den Abstandsblöcken und der Tankwand ausfüllendem, in denselben eingeschäumtem Kunststoff-Hartschaum.

Bei der in der US-PS 33 92 220 zum Stand der Technik erwähnten Isolierung dieser Art ist die an Ort und Stelle (in situ) erzeugte Kunststoff-Hartschaumschicht jedoch inhomogen und rißanfällig, da sich unmittelbar an der Tankwandung eine harte Grenzschicht bildet. Bei dem in der US-PS 33 92 220 an sich vorgesehenen Verfahren werden auf der Außenseite der Tankwand eines stehenden zylindrischen Tanks zylindrische Abstandsrollen aus Holz oder Kunststoff oder anderem Material mit geringer Wärmeleitung und ein um den Tank herumreichendes, auf den Abstandsrollen aufliegend verspanntes, flexibles Bahnmaterial ange- ec bracht und die Zwischenräume jeweils mit Kunststoffschaum ausgeschäumt. Auch ist die verwendete Schalung jedoch gegen den Verschäumungsdruck nicht verformungsbeständig und eignet sich nicht für quaderförmige Tanks, da der Kunststoff unter dem Verschäumungsdruck leicht aus dem jeweils ausgeschäumten Hohlraumabschnitt in die benachbarten Abschnitte eindringt. Bei zylindrischen Tanks können sich die Abstandsrollen beim Verspannen der Schalungsfolie ungleichmäßig verschieben, so daß die einzelnen Hohlraumabschnitte unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Auch die hierbei erzeugte Hartschaumschicht zeigt eine an der Tankwand anliegende, harte Grenzschicht.

Bei der aus der DE-OS 15 06 263 bekannten Isolierung wird der Zwischenraum zwischen einer tragenden Schiffsinnenwand und einer im Abstand von dieser über horizontale Tragbolzen oder senkrechte Holme getragenen, aus Sperrholz oder Balsa-Holzschicht bestehenden Ummantelung der erst nachträglich an der fertigen Schiffsinnenwand errichteten stählernen Tankwand mit Kunststoff-Hartschaum ausgeschäumt Auch bei dieser arbeitsaufwendigen Isolierung weist die Kunststoff-Hartschaumschicht eine harte, rißanfällige Grenzschicht und inhomogene Dichteverteilung auf. Die in der US-PS 23 23 297 beschriebene Tankisolierung besteht aus an der Tankwandung durch T-Profile und in deren geschlitzten Enden geführte Metallbänder gehalterten, vorgefertigten Isolierplatten mit einer außenseitigen, wasserdichten Bahn aus Metallfolie, Dachpappe oder dergleichen und innenseitig befestigten Isoliersegmenten aus Glaswolle.

Aufgabe der Erfindung war es nun, eine thermische Isolierung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine rasch und einfach herstellbare Kunststoff-Hartschaumschicht mit verbesserter Homogenität und Rißbeständigkeit geschaffen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die thermische Isolierung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite der Tankwand zwischen den Abstandsblöcken sowie gegebenenfalls auf deren Seitenflächen eine auch bei tiefer Temperatur elastische Schicht aus weichem Papiermaterial oder Polyurethan- oder Polystyrol-Weichschaum aufgeklebt ist, die Abstandsblöcke an ihren Außenflächen im Querschnitt H-förmige Halterungsprofile mit Längsnuten tragen und in die einander zugekehrten Längsnuten benachbarter Halterungsprofile Schalungsplatten eingeschoben sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der thermischen Isolierung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch zweckentsprechende Wahl des Abstandes zwischen den Abstandsblöcken, deren Stärke und der in Längsrichtung der Abstandsblöcke gemessenen Länge des zwischen diesen liegenden Hohlraumes kann ein Ausschäumungsraum jeder gewünschten Größe erhalten werden. Die Schalung kann durch einfaches Einschieben der Ränder der Schalungsplatten in die Längsnuten der Halterungsprofile rasch und einfach errichtet werden. Durch die Anbringung der elastischen Schicht auf der Außenseite der Tankwand und gegebenenfalls den Seitenflächen der Abstandsblöcke wird die Bildung einer harten, rißanfälligen Grenzschicht zuverlässig verhindert. Die an Ort und Stelle (in situ) erzeugte Schicht aus Kunststoff-Hartschaum ist weitgehend homogen und zeigt keine Rißbildungsneigung. Da die Abstandsblöcke auf die Außenseite der Tankwand aufgeklebt sind und aus einem der in situ erzeugten Hartschaumschicht ähnlichen Kunststoffhartschaumschicht bestehen, wird eine ausgezeichnete Isolierwirkung erreicht.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine schematische geschnittene Ansicht eines in ein Flüssigkeitstankschiff eingebauten Tieftempera-

turtanks,

F i g. 2 eine geschnittene perspektivische Ansicht der thermischen Isolierung,

Fig.3 einen Längsschnitt durch die noch unfertige thermische Isolierung während des Ausschäumens,

Fig.4 eine geschnittene perspektivische Ansicht einer abgewandelten thermischen Isolierung,

Fig.5 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht der Anordnung der Abstandsblöcke und der Trennelemente und ι ο

Fig.6 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der noch unfertigen thermischen Isolierung gemäß F i g. 5 während des Ausschäumens.

Das in Fig. 1 dargestellte Flüssiggas-Tankschiff besitzt einen mit einer, flüssigkeitsdichten, thermischen '5 Isolierwand 3 ausgekleideten Laderaum, in welchem ein Tiefiemperaturtank für Flüssiggas mit einer an dessen Außenseite angeordneten thermischen Isolierung 4 angeordnet ist

Die in Fig.2 dargestellte thermische Isolierung 4 besitzt eine auf die Außenseite der Tankwand 2 aufgebrachte Klebstoffschicht 5 aus einem auch bei tiefer Temperatur haftenden Kleber. Auf die Klebstoffschicht 5 sind in Abständen parallel zueinander säulenähnlich geformte Abstandsblöcke 6 aus Kunststoffhartschaum, insbesondere hartem Polyurethanschaum oder hartem Polystyrolschaum aufgeklebt Auf die Außenseite der Tankwand ist zwischen den Abstandshaltern 6 mittels der Klebstoffschicht 5 eine etwa 5 bis 15 mm starke elastische Schicht 7 aus weichem Polyurethanschaum, weichem Polystyrolschaum oder weichem Papiermaterial aufgeklebt Auf die Außenflächen der Abstandsblöcke 6 sind mittels einer der Klebstoffschicht 5 ähnlichen, auch bei tiefer Temperatur haftenden Klebstoffschicht 8 Halterungsprofile 9 mit H-förmigem Querschnitt so aufgeklebt daß die Nuten 9a und 9b benachbarter Halterungsprofile 9 einander gegenüberliegen. In diese einander zugekehrten Nuten 9a und 96 der benachbarten Halterungsprofile 9 sind jeweils Schalungsplatten 10 einheitlicher Größe « aus Kunststoff oder Sperrholz mit ihren gegenüberliegenden Seitenrändern so eingeschoben, daß sie gegeneinander anliegen. Zwischen den benachbarten Abstandsblöcken 6, der elastischen Schicht 7 und den Schalungsplatten 10 wird so ein bandartiger langge- « streckter Hohlraum U gebildet der in mehrere Abteilungen unterteilt sein kann. In diese wird jeweils eine ausreichende Menge eines zu einen Kunststoffhartschaum 12, beispielsweise einem Polyurethanhartschaum oder einem Plystyrolhartschaum verEchäumba- so ren Kunststoffmaterials eingeführt und darin an Ort und Stelle (in situ) verschäumt, wodurch der Hohlraum 11 mit dem Kunststoffhartschaum 12 ausgefüllt wird.

Die Montage der Schalungsplatten 10 und das Ausschäumen in situ mit Kunststoffhartschaum kann zwischen den Abstandsblöcken 6 jeweils stufenweise für aufeinanderfolgende Höhenabschnitte durchgeführt werden, wobei die Oberwand einer, jeweils auszuschäumenden Raumes durch ein hängend angeordnetes, als Deckel wirkendes Gewicht 13 gebildet wird, das nach jedem Verschäumen schrittweise aufwärts bewegt wird, wobei die Schalungsplatten 10 einheitlicher Größe ebenfalls schrittweise entsprechend weiter nach oben eingebaut werden. Die benachbarten Schalungsplatten 10 können jeweils einfach mit ihren Rändern gegenein- ^6S ander anliegen odc· in jeder gewünschten anderen Weise, beispielsweise durch im Querschnitt H-förmige Verbindungsprofile veruunden werden. Die Verwendung von Schalungsplatten 10 aus hartem, durchsichtigem Kunststoff bietet den Vorteil, daß das Fortschreiten des Aus^chäumens innerhalb des Hohlraumes 11 bequem beobachtet werden kann.

Durch die elastische Schicht 7 wird der bei dem in situ erfolgenden Aufschäumen des Kunststoffhartschaumes 12 auftretende Verschäumungsdruck gemäßigt und im Gegensatz zum Verschäumen in direktem Kontakt zur Tankwand das Auftreten einer harten, rißanfälligen Grenzschicht verhindert, so daß eine gleichmäßige dichte Verteilung erzielt wird, die sicherstellt, daß der Kunststoffhartschaum 12 selbst unter Einwirkung der durch die Veränderungen der Tanktemperatur bedingten Expansions- und Kontraktionsbewegungen nicht leicht reißt Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform ist die elastische Schicht 7 auch auf die Seitenflächen der Abstandsblöcke 6 aufgebracht Dies verhindert nicht nur die Bildung einer harten Grenzschicht an der Berührungsfläche mit den Seitenflächen der Abstandsblöcke 6, sondern erleichtert auch bei tiefer Temperatur der Tankwand At Kontraktion des Kunststoffhartschaumes 12 in einer Richtung parallel zur Tankwand, wodurch die Zugspannungen im Kunststoffhartschaum 12 gemildert und eine Rißbildung vermieden wird.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform sind zwischen den benachbarten Abstandsblöcken 6 zur Unterteilung der Hohlräume 11 Trennelemente 14 eingebaut, deren Abstand voneinander der Einheitslänge der Schalungsplatten 10 entspricht, so daß die gegeneinander anliegenden Ränder der Schalungsplatten 10 jeweils in der in F i g. 6 dargestellten Weise im Bereich der Trennelemente 14 liegen. Die Trennelemente 14 besitzen jeweils eine Durchgangsöffnung 16 zur Einführung einer Zuführleitung 15 für den in den einzelnen Abteilungen m verschäumenden Kunststoffhartschaum 12 Wie die Fig.5 und 6 zeigen, sind die Durchgangsöffnungen 16 jeweils in Längsrichtung der Trennelemente 14 langgestreckt ausgebildet so daß die Zuführleitung 15 in Längsrichtung des Trennelementes 14 verschoben werden kann, um den Einfuhrungspunkt de» zu verschäumenden Kunststoffes über die gesamte Länge des Abteils zu verändern. Die Durchgangsöffnung 16 kann entv/eder im Trennelenient 14 selbst oder aber in der in den F i g. 5 und 6 dargestellten Weise als Ausnehmung des Trennelementes 14 auf der der Tankwand 2 zugekehrten Seite ausgebildet sein, so daß zwischen dieser und dem Trennelement 14 eine langgestreckte öffnung entsteht.

Wenn die Trennelemente 14 in der vorstehend beschriebenen We<se im voraus eingebaut werden, kann die Zuführleitung 15 durch die Durchgangsöffnung 16 in einem der Trennelemente 14 in das von den bena Abarten Abstandsblöcken, den Trennelementen 14 und den Schalungsplatten 10 gebildete Abteil eingeführt und in dieses der vorschäumbare Kunststotf-hartschaum gleichmäßig eingebracht werden, wobei die Zuführleitung 15 hin- und herbewegt und langsam zurückgezogen wird, bis das Abteil mit dem Kunststoffharischauni gefüllt ist. Beim Verschäumen steigt dann der Kunststoffhartschaum durch die Durchgangsöffnung 16 im Trennelement 14 von selbst in das nächsthöhere Abteil. Wenn auch auf die Seitenflächen der Trennelemente 14 eine elastische Schicht 7 aufgebracht werden soll, kann dies nach dem Abschneiden des übergelaufenen Kunststoffhartschaumes erfolgen. In den F i g. 5 und 6 ist die elastische Schicht 7 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen worden. Dies bedeutet jedoch nicht.

daß dabei keine elastische Schicht verwendet wird. Anstelle einer vorgefertigten elastischen Schicht 7 kann auch durch Aufbringen einer verschäumbaren Farbe und nachfolgendes Verschäumen derselben eine elastische Schicht erzeugt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Thermische Isolierung für Tieftemperaturtanks, insbesondere für Flüssiggas-Tankschiffe, mit in s Abständen voneinander auf der Außenseite der Tankwand fest aufgeklebten Abstandsblöcken aus Kunststoff-Hartschaum, einer durch diese in einem Abstand von der Tankwand gehaltenen Schalung und den Hohlraum zwischen dieser, den Abstands- to blöcken und der Tankwand ausfüllendem, in denselben eingeschäumtem Kunststoff-Hartschaum, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite der Tankwand (2) zwischen den Abstandsblöcken (6) sowie gegebenenfalls auf deren Seitenflächen eine auch bei tiefer Temperatur elastische Schicht (7) aus weichem Papiermaterial oder Polyurethan- oder Polystyrol-Weichschaum aufgeklebt ist, die Abstandsblöcke (6) an ihren Außenflächen im Querschnitt H-förmige Halterungsprpf ije (9) mit Längsnuten (9a, 9b) tragen und in die einander zugekehrten Längsnuten (Sa, Bb) benachbarter Halterungsprofile (9) Schalungsplatten (10) eingeschoben sind.
2. Isolierung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Abstandsblökken (6) den Hohlraum (11) ,unterteilende Trennelemente (14) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (16) zur Einführung des zu verschäumenden Kunststoffs horizontal angeordnet sind.
3. Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplatten (10) aus durchsichtigem Kunststoff bestehen.