DE2535586A1

DE2535586A1 - Waermeisoliertes behaeltnis zur aufnahme eines fluessiggastanks

Info

Publication number: DE2535586A1
Application number: DE19752535586
Authority: DE
Inventors: Roger Cambridge Ffooks
Original assignee: Conch International Methane Ltd
Current assignee: Conch International Methane Ltd
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2281289A1; US4013189A; GB1491709A; IT1040396B; JPS5220420A; JPS5691998U

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeisoliertes Behältnis zur Aufnahme eines Flüssiggastanks, insbes. auf Flüssiggastankern für den Seetransport von verflüssigtem Erdgas, das auf der Innenseite mit unmittelbar anhaftendem, insbes. schichtenweise aufgeschäumtem Wärmeisolationsmaterial beschichtet ist und das an den inneren Kanten und/oder Ecken, an denen wenigstens zwei Wände winkelig aneinandergrenzen, mit Einbauten zur Unterstützung der Verankerung und Haftung des Wärmeisolatxonsmaterxals an der Innenseite versehen ist. Solche Behältnisse werden, wenn auch nicht ausschließlich, auf die Ozeane befahrenden Flüssiggas-Tankschiffen, eingesetzt, aber auch bei der Aufstellung von Flüssiggastanks im Freien oder in Gebäuden kommen die genannten Schutz-)Behältnisse zur Anwendung.

Es ist bekannt, verflüssigtes Erdgas in doppeIwandigen Tankern zu transportieren, in denen das Flüssiggas in selbsttragenden Flüssiggastanks aus einer Aluminiumlegierung gelagert ist, die unabhängig von den Wandungen des Tankers durch Bohlen aus Balsaholz oder Sperrholz, die auf dem Boden der inneren Wandung auf-

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liegen, gehalten sind. Die innere Wandung der Schiffshaut ist mit einer inneren Wärmeisolationsschicht aus Polyurethanschaum, die unmittelbar an ihr anhaftet und innen mit einer Schicht aus Glasfasern, die ihrerseits Abstand von dem Flüssiggastank aufweist, abgedeckt ist, wärmeisoliert. Die Polyurethanschaumstoff schicht weist eine ausreichende Dichte, Stabilität, Festigkeit und Undurchlässigkeitsowie Widerstandsfähigkeit gegenüber Brüchen oder Sprüngen auf, um als flüssigkeitsdichte zweite Schale zum Schutz der Innenwandung des Tankschiffs in dem Fall dienen zu können, daß im Flüssiggastank ein Leck auftritt. Die verwendete Wärmeisolations-Schaumstoffschicht hat jedoch einen hinreichend großen Wärmedehnungskoeffizienten, um zu bewirken, daß bei der Abkühlung durch in den Tank eingefülltes verflüssigtes Erdgas diese sich von der inneren Wandung im Bereich der Kanten und Ecken durch die schrumpfende Zusammenziehung abhebt. Es ist bekannt, dieses Problem durch Einbauten zu beseitigen, die darin bestehen, daß in den Ecken und Kanten vor dem Aufsprühen und Aufschäumen der Polyurethan-Schaumstoffschichte) Rippen aus Balsa- oder Sperrholz als zusätzliche Haft- und Verankerungsflächen für den Schaumstoff angebracht werden. Derartige-Ecken- und Kanteneinbauten sind in den britischen Patentschriften 1 203 496 und 1 301 368 beschrieben. Diese Einbauten verteuern jedoch die Baukosten für Flüssiggastanker.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einbauten zur Unterstützung der Verankerung und Haftung des Wärmeisolationsmaterials anzugeben, die bei gleicher Wirkung erheblich geringere Kosten verursachen.

Diese Aufgabe ist für das eingangs genannte wärmeisolierte Behältnis gemäß.der Erfindung dadurch gelöst, daß als Einbauten mit den aneinandergrenzenden Wänden neben den Kanten oder Ecken, diese überspannendrunter dem Wärmeisolationsmaterial konkave, lastaufnemende Blech- oder Flachmaterialstreifen oder -schalen längs ihren Rändern fest verbunden sind, an denen das Wärmeisolationsmaterial fest anhaftet.

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Der Ausdruck "lastaufnehmende Blech- oder Flachmaterialstreifen oder -schalen" soll dahingehend verstanden werden, daß ein Flachmaterial verwendet ist, das imstande ist, die aufgebrachte Belastung oder eine solche, die an den Kanten und Ecken einer inneren wärmeisolatxonsbeschxchteten Hülle oder eines Innenbehälters im Betrieb aufgebracht wird, ohne Eigenzerstörung aufzunehmen. Im Falle eines doppelschaligen bzw. doppelwandigen Tankschiffs der oben genannten Art ist die Belastung jene, die durch Leckage von verflüssigtem Erdgas aus dem Erdgastank auf die Innenhülle oder Innenwand ausgeübt wird.

Die Erfindung hat besondere Bedeutung bei doppelwandigen Flüssiggastankern, deren innere Wandung das Behältnis für die Flüssigkeitstanks bildet und gegen Leckage geschützt sein muß. Andere Anwendungsmöglichkeiten bestehen ^doch bei der Lagerung von verflüssigtem Gas in am Land aufgestellten Flüssiggastanks, wenn das Flüssiggas in in einem wärmeisolierten Behältnis aufgestellten Flüssiggastank gelagert sexn/ Bei bestimmten Anwendungen kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das Flüssiggas unmittelbar im erfindungsgemäßen Behältnis zur Lagerung oder zum Transport enthalten ist.

Durch die Erfindung lassen sich erhebliche Einsparungen gegenüber den bekannten Einbauten erzielen. Diese Einsparungen können bei einem Flüssiggastanker üblicher Größe in der Größenordnung von 1 Mill. US-Dollar liegen, wenn alle Ecken und Kanten, in und an denen die Wände der üblichen prismatischen Behältnisse aneinanderstoßen mit den konkaven, lastaufnehmenden Blech- oder Flachmaterialstreifen und -schalen verbunden sind, so daß die Wärmeisolationsschicht in deren Bereich an diesen statt an den winkeligen Kanten und Ecken anhaftet.

Das spezielle Wärmeisolationsmaterxal wird mit Hinblick auf die vorgesehene Verwendung des Behältnisses gewählt werden. Im Falle von Behältnissen zur Aufnahme von Flüssiggastanks wird ein Wärmeisolationsmateril verwendet, das sich für cryogenische Isolationen eigent, also insbesondere Schaumstoffe, vor allem PoIy-

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urethanschaumstoffe. Vorzugsweise wird bei solchen Flüssiggastanks aufnehmenden Behältnissen die Wärmeisolation in Form eines unmittelbar aufgespritzten oder auf geschäumten Polyurethanschaums ausgebildet, der seinerseits durch wenigstens eine Schicht Glasfasern überdeckt ist.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die lastaufnehmenden Kanten- und Eckeneinbauten aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Behältniswände selber und beim Gebrauch thermischer Zusammenziehungen des Wärmeisolationsmaterials nachgebend ausgebildet sind. Natürlich können die Einbauten auch aus einem ähnlichen anderen Werkstoff bestehen. Ist die Innenwandung des Behältnisses aus Fluß- oder Weichstahl, wie vielfach üblich, insbes. bei der Innenwandung doppeIwandiger Tankschiffe gefertigt, so sollten auch die verwendeten Blechstreifen oder -tafeln aus Weicheisen oder Schiffsstahl bestehen.

Die Einbauten sind in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform an den Kanten von zwei aneinandergrenzenden Wänden teilzylinderschalenförmig und an dei Ecken von wenigstens drei aneinandergrenzenden Ecken teilkugelschalenförmig ausgebildet und grenzen unmittelbar aneinander. Sie sind mit den Wänden und untereinander am besten verschweißt und bilden vorzugsweise einen abgeschlossenen Kanten- oder Eckenraum. Das Behältnis hat dann an seiner Innenwandung vor dem Aufbringen des Schaumstoffs oder der andersartigen Wärmeisolierung hohlkehlenbildende Einbauten. Die Krümmung der verwendeten Einbauten wird im allgemeinen berechnet unter Berücksichtigung u.a. des erforderlichen Lastaufnahmevermögens und der Art und der Dicke der Wärmeisolationsbeschichtung. Im Falle der Kanten von zwei aneinandergrenzenden Wänden oder Wandteilen, wenn die Einbauten vorzugsweise teilzylinderschalenförmig ausgebildet sind, werden sie zweckmäßigerweise aus einem zylindrischen Rohr entsprechender Krümmung herausgeschnitten. Die Ränder der Einbauten sollen etwa tangential in die Wände übergehen. Dann dst auch das Verschweißen oder die andere gewählte Befestigung erleichtert.

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an den dicht abgeschlossenen Raum eine Gaspurape für dessen Füllen mit einem inerten Gas, insbes. Stickstoff, oder eine Pumpe zum Abpumpen von eingedrungenem oder gebildetem Wasser (Kondenswasser) angeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei einem doppelwandigen Flüssiggastanker anhand einer Zeichnung näher erläutert, die einen Querschnitt im Bereich einer horizontal verlaufenden Kante zwischen einer aufrechtstehenden Wand und dem Boden der inneren Wandung und der abgerundeten Kante eines Flüssiggastanks zeigt.

Der Ladeteil des doppelwandigen Flüssiggastankers, der aus normalem Schiffsbaustahl besteht, ist durch querverlaufende Schottwände in eine Anzahl etwa rechteckiger Laderäume unterteilt. Diese sind an ihren Oberflächen mit einer Wärmeisolation in der weiter unten" beschriebenen Weise versehen, die einen niedrigen Siedepunkt sicherstellt und eine flüssigkeitsdichte zweite Sperre oder Hülle bildet, die über die ganze Höhe des aufgenommenen Flüssiggastanks Schutz bietet. In jedem Laderaum sind jeweils einzelne, unterteilte selbsttragende Aluminiumflüssigkeitstanks mit flachen Wänden untergebracht. Sie ruhen auf Balsaholzbohlen oder Trägern, die auf dem Boden des Laderaums verteilt sind und sind durch oben und unten im Laderaum angebrachten Halterungen festgehalten. Eine solche Unterstützung und Halterung ist in der britischen Patentschrift 1 3 00 730 beschrieben.

Gemäß der Erfindung ist jede winkelige Kante des Laderaums bzw. Behältnisses für den Flüssiggastank durch einen konkav gekrümmten Flachmaterialstreifen, dessen konkave Oberfläche zum Inneren des Behältnisses weist, überspannt. Im Falle der länglichen Kanten zwischen zwei aneinandergrenzenden Wänden einschließlich des Bodens und des Decks ist der Streifen teilzylinderschalenförmig ausgebildet. In den Ecken zwischen drei aufeinanderstoßenden Wänden sind die Flachmaterialschalen teilkugelschalerfömig ausgebildet und grenzen unmittelbar an die teil-

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zylinderschalenfonnigen Flachmaterialstreifen, die bis zu den Ecken reichen, an. Die Längsränder der Streifen und Schalen sind mit den Wandungen des Behältnisses verschweißt. Wenn immer es erforderlich ist, werden die Stirnkanten der Streifen und Schalen miteinandeijverschweißt, um einen abgeschlossenen Raum im Kantenbereich des Behältnisses zu bilden. Dann kann Stickstoff in den so gebildeten abgeschlossenen Raum zwischen den Einbauten und den winkeligen Kanten und Ecken des Behältnisses gepumpt werden.

Auf die Innenfläche des Behältnisses wird nach dem Anschweißen der Einbauten und dem Einlegen der Balsaholzträger oder -bohlen, jedoch vor dem Einsetzen des Flüssigkeitstanks, mit Polyurethanschaumstoff eingeschäumt oder gesprüht. Der Schaumstoff wird in mehreren, insbes. 7 Lagen aufgebraht, die untereinander durch Bewehrungsmatten aus Nylon zusammengehalten werden. Die Gesamtschichtdicke des Schaumstoffes beträgt etwa 15 cm. Diese Schaumstoff schicht wird selbst mit zwei Lagen von 7,5 cm Stärke aus Glasfasern belegt. Die Abmessungen sind derart gewählt, daß der Flüssiggastank nach dem Einsetzen etwa 45 cm von der zugewandten Seite der Glasfaserschicht entfernt ist, wenn auch der Zwischenraum zwischen dem Boden, der Decke und den Wänden des Tankers und der sogewandten Innenseite der Wärmeisolation schwanken kann.

Die einzige Figur zeigt eine Kante eines Behältnisses oder Laderaums eines Tankschiffs, die sich in horizontaler Richtung zwischeii einer aufrechtstehenden Wand 1, die durch die Innenwandung des Schiffskörpers oder eine querverlaufende Schottwand gebildet ist, und einer Bolenwand 3, die durch den Boden der inneren Hülle des Tankers gebildet ist. Die Kante ist durch einen teilzylinderförmigen Blechstreifen 3 von 5 mm Stärke, der aus einem zylindrischen Rohr 23 cm Durchmesser herausgeschnitten und mit den Wänden 1 und 2 verschweißt ist, überspannt bzw. abgedeckt. Der Raum 4 zwischen dem streifenförmigen Einbau 3 und der ursprünglichen Längskante zwischen den beiden Wänden 1 und 2 ist mit Stickstoff ausgefüllt. Die Wände 1 und 2 sowie der Einbauten-Streifen 3 sind in der oben beschriebenen Weise mit einer

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15 cm starken Schicht 5 aus Polyurethanschaurastoff und diese mit zwei jeweils 7,5 cm starken Glasfaserschichten 6 und 7 bedeckt.

Ein Flüssiggastank 8 befindet sich innerhalb des so gebildeten wärmeisolierten Behältnisses, dessen Boden auf nicht dargestellten Balsaholzbohlen ruht, während die Seitenwandungen Abstand von der zugewandten Innenseite der Wärmeisolationsschicht aufweist.

Die Anwendunq der Erfindunq ist nicht auf die spezielle Ausführunqsform in Flussiggastankern beschränkt. Die Kanten des Behältnisses, die durch die lastaufnehmenden Streifen oder Schalen überdeckt waden können, können auch unter einem spitzen oder stumpfen Winkel anstelle eines rechten Winkels, wie dargestellt, aufeinanderstoßen.

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Claims

Ansprüche

1. Wärmeisoliertes Behältnis zur Aufnahme eines Flüssiggastanks, insbes. auf Flüssiggastankern für den Seetransport von verflüssigtem Erdgas, das auf der Innenseite mit unmittelbar anhaftenden, insbes. schichtenweisen aufgeschäumtem Wärmeisolationsmaterial beschichtet ist und das an den inneren Kanten und/oder Ecken, an denen wenigstens zwei Wände winklig aneinander-grenzen, mit Einbauten zur Unterstützung der Verankerung und Haftung des Wärmexsolationsmaterials an der Innenseite versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß als Einbauten mit den aneinandergrenzenden Wänden (1, 2) neben den Kanten oder Ecken, diese überspannend, unter dem Wärmeisolationsmaterial (5, 6, 7) konkave, lastaufnehmende Blech- oder Flachmaterialstreifen oder -schalen

(3) längs ihren Rändern festverbunden sind, an denen das Wärmeisolationsmaterial fest anhaftet.

2. Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastaufnehmenden Kanten- und Eckeneinbauten

(3) aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Behältniswände (1, 2) selber und beim Gebrauch thermischer Zusammenziehungen des Wärmexsolationsmaterials (5, 6, 7) nachgebend ausgebildet sind.

3. Behältnis nach Anspruch 1 ode 2, dadurch gekennzeichnet, daß de Einbauten (3) an den Kanten von zwei aneinandergrenzenden Wänden teilzylinderschalenförmig und an den Ecken von wenigstens drei aneinandergrenzenden Ecken teilkugelschalenförmig ausgebildet sind und unmittelbar aneinandergrenzen.

4. Behältnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß alle Einbauten (3) mit den Wänden (1, 2) und untereinander einen abgeschlossenen Kanten- oder Eckenraum

(4) bildend verschweißt sind.

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5. Behältnis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß an den dicht abgeschlossenen Raum (4) eine Gaspumpe für dessen Füllen mit einem inerten Gas, insbes, Stickstoff, angeschlossen ist.

6. Behältnis nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß an den dicht abgeschlossenen Raum (49 eine Pumpe zum Abpumpen von eingedrungenem oder gebildetem Wasser angeschlossen ist.

ORIGINAL INSPECTED

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JO

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