DE2441392B2 - Fluessiggastank, insbesondere fuer schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssiggastank, insbesondere für Schiffe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedene Bauarten von Flüssiggastanks, vor allem für Flüssiggastanker bekanntgeworden, so etwa selbsttragende Tanks oder Membrantanks. Eine Wärmedämmschicht der dünnwandigen Membrantanks dient nicht nur dazu, eine zu starke Kühlung der Außenhaut des Schiffes und eine übermäßige Verdampfung der Gasladung zu verhindern, sondern auch dazu, die Last der Flüssiggasladung auf den Schiffsrumpf zu übertragen, wozu die Wärmedämmschicht eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen muß.

Beispielsweise aus der US-PS 30 82 726 ist eine Wärmedämmschicht aus massivem Balsaholz bekannt. Solche Wärmedämmschichten sind aber mit Rücksicht auf den hohen Preis von Balsaholz sehr kostspielig, was zu einem hohen Gestehungspreis führt. Darüber hinaus ist auch die Festigkeit von Blasaholz begrenzt, so daß eine unter Verwendung dieses Werkstoffes hergestellte Wärmedämmschicht nur für Tanks unterhalb eines bestimmten Fassungsvermögens verwendet werden kann.

Ein Flüssiggastank nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der GB-PS 11 91 770 bekannt. Bei diesem Flüssiggastank mit einer gebauten Wärmedämmschicht besteht die Wärmedämmschicht aus nebeneinandergesetzten geschlossenen Isolierkästen, die mit Isoliermaterial gefüllt sind. Die Isolierkästen bilden nicht eine von der Außenhaut des Tanks unabhängige Wärmedämmschicht, sondern bilden selbst gewissermaßen die Tankwand, da jeder einzelne Kasten gegen die abdichtende innere Tankhaut formschlüssig festgelegt ist. Diese innere Tankhaut besteht aus einzelnen Blechstreifen mit U-förmig hochgebogfineik Seitenrändern, die über ein Lagerteil fest im Bereich der Trennlinien zwischen benachbarlen Isolierkästen gehalten sind.

Scherkräfte kann die aus der GB-PS 1191770 bekannte Wärmedämmschicht nur in sehr begrenztem Umfange aufnehmen, da die einzelnen Isolierkästen lediglich dünne Wände aus Sperrholz od. dgl. aufweisen.

Wenn also kein entsprechend starres und tragfähiges Isoliermaterial gewählt ist, würden die Isolierkästen unter der Einwirkung von Scherkräften verformt und bei entsprechend hoher Druckbelastung durch diese Verformung zusammenbrechen, da dann die Druckkräfte nicht mehr in Richtung der die Seitenwände der Isolierkästen bildenden Rahmenteile, sondern vielmehr im Winkel hierzu wirken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flüssiggastank der aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ersichtlichen Gattung so auszubilden, daß die Wärmedämmschicht unter möglichst geringer Beeinträchtigung der Wärmedämmeigenschaft formstabil gegenüber parallel zu den Deckplatten der Isolierkästen wirkenden Scherkräften ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese spezielle Ausbildung der Rahmenteile in Verbundbauweise wird einerseits erreicht, daß durch die Rahmenteile gegebenenfalls auch in großer Anzahl nur eine geringe Verschlechterung der Wärmedämmeigenschaften erfolgt, andererseits aber eine hohe Formstabilität jedes einzelnen Isolierkastens der Wärmedämmschicht auch gegen Scherkräfte gewährleistet ist. Dabei können sehr großflächige Isolierkästen ausgeführt werden, da eine entsprechende Aussteifung je nach Bedarf durch die zusätzlichen, verteilt im Inneren der Isolierkästen angeordneten Rahmenteile erfolgen kann. Diese zusätzliche Aussteifung kann ohne Zusatzaufwand unter Verwendung stets gleicher Rahmenteile den jeweiligen Erfordernissen der Einbaustelle entsprechend angepaßt werden, so daß also im oberen Bereich des Tanks eine geringere Anzahl von Rahmenteilen vorgesehen sein kann als im unteren, stärker druckbelasteten Bereich des Tanks.

Mit der Erfindung werden somit zwei sich scheinbar einander widersprechende Forderungen gleichzeitig erfüllt: Zum einen wird eine gewünschte Erhöhung der Formstabilität insbesondere auch gegen Scherkräfte trotz großflächiger und damit kostengünstiger Ausbildung der einzelnen Isolierkästen gewährleistet, wobei überdies auf denkbar einfache Weise Anpassungen an die an der jeweiligen Einbaustelle gerade auftretenden Krafteinwirkungen erfolgen können; zum anderen wird aber nicht etwa die Wärmedämmfähigkeit herabgesetzt, sondern sie wird trotz der Verwendung zusätzlicher Rahmenteile die Wärmedämmfähigkeit im wesentlichen voll aufrechterhalten, wenn nicht sogar erhöht, da durch die Verwendung großflächiger Isolierkästen die Zahl der schlecht isolierenden Spalte zwischen den Isolierkä-

i)5 sten vermindert wird, die Rahmenteile selbst durch ihren speziellen Aufbau aber die Wärmedämmeigenschaften nur ganz geringfügig beeinträchtigen.
Durch die Maßnahmen des Anspruchs 2 ist

sichergestellt, daß die für jeden einzelnen Isolierkasten erzeugte Widerstandsfähigkeit gegenüber Scherkräften auch zu einer einwandfreien Übertragung der Scherkräfte auf die innere Beplankung des Flüssigastankers ausgenutzt wird, ohne daß Verschiebungen der Isolierkästen erfolgen.

Selbstverständlich kann an die Stelle der inneren Beplankung 2 eines Flüssiggastankers auch irgendeine andere Außenwand für den Flüssiggastank, z. B. ein Bauwerk treten. Im Falle des Einbaus des Flüssiggastanks in einen Flüssiggastanker sind jedoch die auftretenden Belastungen bei den Bewegungen des Schiffes auf See außerordentlich groß, so daß hier die Vorteile eines erfindungsgemäßen Flüssiggastanks am stärksten zur Geltung kommen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 schematisch vereinfacht einen Querschnitt durch einen Flüssiggastanker mit einem Flüssiggastank,

F i g. 2 in schaubildlicher Darstellung ein Rahmenteil der Wärmedämmschicht,

Fig.3 schematisch vereinfacht in Draufsicht einen in Verbundbauweise hergestellten Isolierkasten,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie A-A in F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie B-B in F i g. 3 und

Fig.6 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch eine Verbindungsstelle zwischen zwei benachbarten Isolierkästen der Wärmedämmschicht an der Außenwand des Tankes bzw. der inneren Beplankung des Schiffsrumpfes.

In F i g. 1 ist schematisch stark vereinfacht ein Schnitt durch den Tankbereich eines Flüssiggastankers veranschaulicht, wobei mit 2 die innere Beplankung des Tankers, mit 3 ein Wärmedämmschicht und mit 1 die innere Tankwand oder Tankhaut, etwa eines Membrantanks, veranschaulicht ist. Die an der Innenseite durch der Druck des Flüssiggases beiastete innere Tankwand 1 stützt sich über die Wärmedämmschicht 3 gegen die innere Beplankung 2 des Tankers ab.

Die Wärmedämmschicht 3 ist aus einer Mehrzahl von Isolierkästen 11 zusammengesetzt, welche Verbundbauteile mit Rahmenteilen 7 und inneren und äußeren Deckplatten 8 und 10 sind, wobei die verbleibenden Zwischenräume mit thermisch isolierendem Material 9 ausgefüllt sind.

Jeder Rahmenteil 7, der in F i g. 2 veranschaulicht ist, ist ebenfalls in Verbundbauweise ausgeführt und weist ein Paar Deckplatten 4, im Beispielsfalle aus Sperrholz, auf, welche über Distanzstücke 5 in einem vorbestimmten Abstand voneinander gehalten sind. Der verbleibende Raum zwischen den Deckplatten 4 ist mit thermisch isolierendem Material 6 ausgefüllt. Wie die F i g. 2 bis 5 veranschaulichen, sind derartige Rahmenteile 7 auf der äußeren Deckplatte 8 des Isolierkastens 11 in geeignetem gegenseitigem Abstand angeordnet und an der Oberseite mit der inneren Deckplatte 10 abgedeckt, wobei die Zwischenräume mit dem thermisch isolierenden Material 9 gefüllt sind. Eine Mehrzahl solcher Isolierkästen 11 ist an der inneren Wegerung oder Beplankung 2 des Rumpfes eines Flüssiggastankers befestigt, wodurch die gebaute Wärmedämmschicht 3 entsteht.

Wie in Fig 6 veranschaulicht ist, sind die Isolierkästen U gegen die Beplankung 2 durch Schrauben 13 festgelegt, welche Vorsprünge 12 der Isolierkästen 11 durchsetzen. Um die so gebaut»: Wärmedämmschicht 3 in die Lage zu versetzen, parallel zur inneren Beplankung 2 des Schiffsrumpfs wirkende Querkräfte aufnehmen zu können, sind die Seitenränder der äußeren Deckplatten 8 gegen flache Stäbe 14 oder ähnliche geeignete Bauteile gepreßt oder sonstwie in engen Kontakt gebracht, wobei die als Flachhölzer ausgeführten Stäbe 14 wiederum gegen die Beplankung 2 festgelegt sind und so der Wärmedämmschicht 3 seitlichen Halt geben. Wenn eine unmittelbare Anlage

ίο der Seitenränder der äußeren Deckplatten 8 an den Stäben 14 nicht möglich ist, so kann irgendein geeigneter Füllstoff in den Raum zwischen benachbarten Vorsprüngen 12 benachbarter äußerer Deckplatten 8 eingefüllt werden, wozu feste Stütz- oder Distanzteile oder Füllpreßstoff geeignet sein können. Auf diese Weise werden auf die Isolierkästen 11 wirkende Scherkräfte sauber in die Beplankung 2 des Flüssiggastankers eingeleitet.
Wenn zwischen der inneren Tankhaut oder Tankwand 1 und der Wärmedämmschicht 3 eine weitere Trennwand oder Trennschicht aus Sperrholzplatten erwünscht ist, so können die Seitenränder der inneren Deckplatten 10 der Isolierkästen 11 eingeschnitten oder in der aus Fig.6 ersichtlichen Weise mit einer

Überlappungsstufe versehen und mit einer Stegplatte 15 verbunden werden, welche mit einer passenden Überlappungsstufe ausgestattet ist. Die Verbindungsstellen zwischen der Stegplatte 15 und den angrenzenden inneren Deckplatten 10 kann mit Dichtstoffen 16 abgedichtet werden. Auf diese Weise bilden die inneren Deckplatten 10 der Isolierkästen 11 eine zweite Trennwand.

Die Belastungen von der inneren Trennwand 1 oder einer nicht näher dargestellten zweiten Hilfstrennwand her werden durch die inneren Deckplatten 10, die Rahmenteile 7 und die äußeren Deckplatten 8 auf die innere Beplankung 2 oder eine sonstige Außenwand des Tanks übertragen, die daher sämtliche Belastungen von der inneren Tankwand 1 her aufnimmt. Wenn auf die Wärmedämmschicht 3 Querkräfte einwirken, so werden die Rahmenteile 7 auf Scherung beansprucht. Diese Schwerkräfte werden wiederum von der äußeren Deckplatte 8 aufgenommen, die sich seitlich zu verschieben sucht, jedoch über die als Flachholz ausgebildeten Stäbe 14 sicher gegen die Beplankung 2 festgelegt ist, so daß Querkräfte ebenfalls auf die Beplankung 2 oder eine sonstige Außenwand des Tanks übertragen und von dieser aufgenommen werden.

Bei der Herstellung der Rahmenteile 7 und der

so Isolierkästen 11 kann Schaumstoff wie Polyurethan durch Löcher in den Deckplatten 4 oder den Deckplatten 8 oder 10 unmittelbar in die Rahmenteile 7 bzw. die Isolierkästen 11 eingefüllt werden, so daß die Schaumbeschickung der Rahmenteile 7 und der Isolierkästen 11 bei deren Fertigung erfolgen kann.

Die Abstände zwischen den Rahmenteilen 7 zwischen den Deckplatten 8 und 10 jedes Isolierkastens 11 können in Abhängigkeit von der Festigkeit der inneren Tankwand 1 und/oder einer zweiten Hilfstrennwand

ho und der Neigung der isolierenden Materialien 6 und 9 zur Rißbildung bei tiefen Temperaturen frei gewählt werden, so daß eine jeweils ausreichende Festigkeit erzielt wird. Die Abstände zwischen den Rahmenteilen 7 könneii auch in Abhängigkeit von den jeweils an der

h) Einbaustelle gerade auftretenden Belastungen von der inneren Tankwand 1 her unterschiedlich gewählt werden, so daß dadurch beispielsweise einer größeren Belastung der Wärmedämmschicht 3 unterhalb der

Tankwand 1 und einer geringeren Belastung im oberen Bereich der Tankwand 1 Rechnung getragen werden kann und durchwegs Rahmenteile 7 gleicher Querschnittsausbildung in jeweils geeigneten Abständen verwendet werden können.

Die auf die Wärmedämmschicht 3 einwirkenden Belastungen können von den Rahmenteilen 7, d. h. von den Deckplatten 4 aus Sperrholz und den Distanzstiikken 5 aufgenommen werden, so daß die mechanische Festigkeit der verwendeten thermisch isolierenden Stoffe 6 und 9 für Festigkeitsüberlegungen völlig außer Betracht bleiben kann. Daher können billige thermisch isolierende Materialien trotz ihrer geringen mechanischen Festigkeit ohne weiteres eingesetzt werden.

Da die Abstützung durch die Rahmenteile 7 unter Zwischenschaltung der Deckplatten 8 und 10 erfolgt, erhöht sich die insgesamt wirksame Stützfläche; dennoch aber führt die verbesserte mechanische Ableitung der Kräfte nicht zu einer Verschlechterung der Wärmedämmeigenschaften, weil auch die Rahmenteile 7 selbst mit thermisch isolierendem Material 6 gefüllt sind, so daß die thermische Isolierung jede! Isolierkastens 11 durch ihre mechanische Festigkei nicht oder kaum beeinträchtigt ist.
Die Festigkeit der Wärmedämmschicht 3 erhöht siel noch dadurch, daß die von den Deckplatten 8 und 10 hei auf die Rahmenteile 7 einwirkenden Kräfte von der Deckplatten 4 der Rahmenteile 7 aus Sperrholz in dei Richtung ihres gekreuzten Faserverlaufs aufgenommer werden können.

ίο Selbst wenn die von der inneren Tankwand 1 ausgehenden Belastungen auf die Wärmedämmschicht 3 örtlich sehr unterschiedlich sind, so führt dies nicht zi Schwierigkeiten. Jeder Isolierkasten 11 kann entsprechend der an seiner vorgesehenen Einbaustelle auftretenden Belastungen einfach dadurch ausgelegt werden daß die Abstände zwischen den Rahmenteilen 7 dei jeweils erforderlichen Festigkeit angepaßt werden Dadurch entsteht eine den jeweiligen Verhältnissen am vorgesehenen Einbauort individuell angepaßte Ausbildungder Isolierkästen 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flüssiggastank, insbesondere für Schiffe, mit einer gebauten Wärmedämmschicht, bestehend aus einer Mehrzahl von an der Außenwand des Tankes bzw. der inneren Beplankung eines Flüssiggastankers befestigten Isolierkästen, die jeweils einen Stützrahmen aufweisen, der beidseitig mit Deckplatten aus einem gegen Tieftemperaturen unempfindlichen Werkstoff wie Holz, Kunststoff od. dgl. abgedeckt ist, wobei die freien Räume im Inneren der Isolierkästen mit einem thermisch isolierenden Material gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den äußeren Rahmenteilen (7) der Isolierkästen (11) weitere, im Inneren der Isolierkästen (11) verteilt angeordnete Rahmenteile

(7) vorgesehen sind, und daß die Rahmenteil^ (7) jeweils zwei Deckplatten (4) aus einem gegen Tieftemperaturen unempfindlichen Werkstoff ausreichender Festigkeit wie Sperrholz aufweisen, zwischen denen Distanzstücke (5) angeordnet sind, wobei der freie Raum zwischen den Deckplatten (4) und den Distanzstücken (5) mit einem thermisch isolierenden Material (6) gefüllt ist.

2. Flüssiggastank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der äußeren Deckplatten

(8) der Isolierkästen (11) Vorsprünge (12) zur Befestigung an der Außenwand des Tankes bzw. der inneren Beplankung (2) des Flüssiggastankers bildet und die Vorsprünge (12) der benachbarten äußeren Deckplatten (8) der Isolierkästen (11) gegen einen flachen, an der Außenwand des Tankes bzw. der inneren Beplankung (2) eines Flüssiggastankers befestigten Stab (14) gepreßt sind und/oder daß Füllstoff, insbesondere Füllpreßstoff, in dem Raum zwischen benachbarten Vorsprüngen (12) benachbarter äußerer Deckplatten (8) vorgesehen ist.