DE2710338C2 - Membrantank, insbesondere für Schiffe, zum Speichern und/oder Transport kryogener verflüssigter Gase - Google Patents

Membrantank, insbesondere für Schiffe, zum Speichern und/oder Transport kryogener verflüssigter Gase

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DE2710338C2 DE2710338A DE2710338A DE2710338C2 DE 2710338 C2 DE2710338 C2 DE 2710338C2 DE 2710338 A DE2710338 A DE 2710338A DE 2710338 A DE2710338 A DE 2710338A DE 2710338 C2 DE2710338 C2 DE 2710338C2
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Description

von Gasen hervorgeht
Fig. 1 zeigt einen Membrantank 10 für Tanker zum Transport kryogener verflüssigter Gase, z. B. von verflüssigtem Erdgas, mit einer vom Schiffsrumpf gebildeten umgebenden Behälterwand 12 und einer sich innen an dieser abstützenden Isolierung 13. Diese Isolierung weist eine erste Isolierschicht 16 aus faserverstärktem Kunstschaum sowie eine zwischen der Isolierschicht 16 und der Behälterwand 12 angeordnete zweite Isolierschicht 14 aus faserverstärktem Kunstschaum auf. Die Isolierschichten 14 und 16 aus faserverstärktem Kunstschaum sind dreidimensional mit Glasfasern verstärkte Polyurethanschaumschichten. Ein solches faserverstärktes Isoliermaterial besteht aus Blöcken oder Platten aus geschlossenzelligem Polyurethanschaum mit drei Lagen Glasfasern, die jeweilis in Waagerecht- und Querrichtung verlaufen, den X- und Y-Verstärkungsfasern, sowie aus Schichten von Fasern in einer Vertikalrichtung, den Z- Verstärkungsfasern.
F i g. 2 zeigt dieses Material in Form eines Blocks 17 aus geschlossenzelligem Polyurethanschaum mit Verstärkungsfasern !9 aus Glas, die in den Kunstschaum eingebettet sind und mit ihren Faserenden 21 '.ffeniiegen, damit die Blöcke 17 aus verstärktem Polyurethanschaum leichter aneinander und an der Behälterwand des Membrantanks befestigt werden können. Der Block 17 aus Polyurethanschaum weist weitere, vertikal verlaufende Verstärkungsfasern 23 aus Glas auf, deren offenliegende Enden 25 das Befestigen der einzelnen Blökke 17 aneinander und an der Behälterwand erleichtern. Die offenliegenden Enden stützen weiterhin die Metallauskleidung 18 ab. Ferner weisen die Blöcke 17 noch Lagen anderer Verstärkungsfasern 27 auf, die waagerecht und rechtwinklig zu den Verstärkungsfasern 19 verlaufen. Es handelt sich hier somit um eine dreidimensional verstärkte Schaumisolierung herkömmlicher Art, wobei die X-Fasern die Längsfasern, die y-Fasern die Querfasern und die Z-Fasern die vertikalen Fasern sind. Die Blöcke aus solchen SD-Polyurethanschaum werden mit einem geeigneten Kleber — beispielsweise einem Polyurethankkber — verklebt und bilden dann die innere und die äußere Isolierschicht 14 bzw. 16. Die Blöcke bzw. Platten der zweiten Isolierschicht 14 aus dreidimensional verstärktem Kunstschaum können z. B. etwa 0,61 m breit und 3,05 m lang und mit einer geeigneten Klebschicht verbunden sein.
Die Metalbuskleidung 18 ist dünn, eus einer Vielzahl Abschnitte 44 zusammengesetzt (Fi g. 1), steht mit der Isolierschicht 16 in Verbindung und ist aus einem tieftemperaturbeständigen Material wie Nickelstahl mit hohem Nickelanteil. Es ka/m auch nichtrostender Stahl verwendet werden. Die Metallauskleidung 18 ist flüssigkeitsundurch'ässig und bildet ein inneres membranartiges Gefäß, das die kryogenen verflüssigten Gase aufnimmt Zwischen der zweiten Isolierschicht 14 aus faserverstärktem Kunstschaum ist eine Auskleidung 20 vorgesehen,-bei der es sich um eine Kombination aus Glasfasertuch mit einer dünnen Metallfolie — beispielsweise aus Aluminium — handeln kann. Es kann aber ebenso ein harzgetränktes Galsfasertuch in Kombination mit einer Polyvinylfluoridfolie vorgesehen werden. Die Auskleidung 20 kann undurchlässig sein und ein Austreten der kryogenen verflüssigten Gase aus der ersten Isolierschicht 16 in die zweite Isolierschicht 14 verhindern.
Die harzgetränkte Auskleidung 20 aus Glasfasermaterial wird auf die jeweiligen Platten'bzw. Blöcke 17 aus 3D-Polyurethanschaum d'.r Isolierschicht 14 aufgeklebt, bevor die Blöcke 17 montiert und auf die Behälterwand 12 aufgeklebt werden.
Die Blöcke 17 aus 3D-Polyurethanschaum der zweiten Isolierschicht 14 weisen miteinander verbundene Kanäle 32 auf, wie F i g. 3 zeigt Diese Kanäle 32 verlaufen waagerecht entlang den Verbindungsstellen zwischen den Platten 17 und sind dann entlang den Ecken durch einen Sammelkanal 38 miteinander verbunden, um ein System zur Erfassung von Lecks in der Ausklei dung 20 zu bilden, wobei der Sammelkanal 38 an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen ist Die Kanäle 32 könen aus Kunststoff oder Glasfasern gebildet sein, die in Nuten in den Blöcken 17 sitzen und an den Klebeverbindungsstellen zwischen den Blöcken 17 festgeklebt sind.
Nach der Montage der zweiten Isolierschicht 14 und der Auskleidung 20 wird die erste Isolierschicht 16 auf die Auskleidung 20 aufgeklebt Die erste Isolierschicht weist Nuten 40 auf (F i g. 4), in denen jeweils eine von Halteleisten 42 aus Sperrholz aufgenommen sind, die mit der aus einer Vielzahl von Abschnitten 44 bestehende Metallauskleidung 18 verbunden sir*d. F i g. 4 zeigt daß die Abschnitte 44 der Metallauskleidu.ig 18 jeweils an den entgegengesetzten Enden mit aufgebogenen Flanschen 46 versehen sind. Zwischen den aneinanderstoßenden Flanschen 46 der Abschnitte 44 der Metallauskleiduäg 18 befindet sich eine Zunge 48, die beispielsweise ebenfalls aus einem tieftemperaturbeständigen Material wie hochnickelhaltigem Stahl gefertigt ist mit ihrem unteren Teil in einem Kanal 50 in der Halteleiste 42 verläuft und mit einem auslaufenden umgebogenen Teil in einen Kanal 54 in der Halteleiste 42 eingreift, der unter 90" zum Kanal 50 verläuft Der obere Teil der Zunge 48 ist über Schweißnähte 56 mit den Flanschen 46 der Abschnitte 44 der Metallauskleidung 18 verbunden. Die Halteleiste hält somit jeweils die Zunge 48, die mit den Abschnitten 44 der Metallauskleidung 18 verbunden ist, und damit auch die Metallauskleidung 18 auf der ersten Isolierschicht 16 in der Sollage fest Die HaI- teleisten 42 und die zugeordneten Zungen 48 sind gleichmäßig über die Oberfläche der ersten Isolierschicht 16 verteilt und halten die Abschnitte 44 der Metallauskleidung 18 in der Sollage. Eine gewisse Relativbewegung zwischen den Zungen 48 und Kanälen 54 ermöglicht der Metallauskleidung 18 auf der Oberfläche der ersten Isolierschicht 16 zu gleiten, da die Metallauskleidung nur an den Ecken des Membrantanks 10 starr festgelegt ist Die Kanäle 50, 54 in der Halieleiste 42 dienen als Kanal für das System zur Erfassung von Lecks in der Metallauskleidung 18 und für ein Spülsystem, mit dem Sauerstoff aus dem Raum hinter der Metallauskleidung 18 entfernt werden kann. Die Kanäle 50 und 54 sind zur Erfassung von Lecks in der Metallauskleidung 18 mit einem Sammelkanal 58 verbunden (F i g. 3), der an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen ist Das System zur Erfassung von Lecks in der Metallauskleidung 18 ermöglicht eine Begrenzung des Außendrucks und ein Entfernen des Sauerstoffs aus dem Raum hinter der Metallauskleidung 1°, damit diese nicht durch Ausknikken in den leeren oder teilweise gefüllten Membrantank beschädigt werden kann. Das Leekerfassungssystem dient ebenso zur Feststellung "von Lecks in der Auskleidung 20.
Zum Spülen und Lüften von Gasen aus dem Raum zwischen der Primärrr.embran 18 und der ersten Isolierschicht 16 ist, wie F i g. 5 zeigt, ein Raum 154 über der Oberfläche der ersten Isolierschicht 16, die die Metall-
auskleidung 18 zugewandten Verstärkungsfasern 23 der dreidimensional orientierten Verstärkungsfasern 23 des Kunstschaums der ersten Isolierschicht 16 über deren Außenfläche überstehen (Fig.2). Die offenliegenden Enden 25 der Metallauskleidung 18 zugewandten Ver- s Stärkungsfasern 23 sind durch ein hartes Harz, z. B. Polyester, zwecks Stabilisierung versteift. Die Metallauskleidung 18 lagert nicht auf der Oberfläche der Isolierschicht 16 selbst, sondern auf den offenliegenden und versteiften Enden der über die Außenfläche der Isolier- ι ο scwicht 16 vorstehenden, der Metallauskleidung 18 zugewandten Verstärkungsfasern 23, so daß der Raum 154 zwischen der ersten Isolierschicht 16 und der Metallauskleidung 18 gebildet wird (F i g. 5). Indem dieser zum Ausspülen von Gasen dienende Raum 154 und/oder die is Kanäle 50 und 54 gemäß Fig.4 an eine Saugpumpe angeschlossen werden, wird die Metallauskleidung 18 sanft, aber fest auf der ersten Isolierschicht 16 gehalten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
25
30
35
40
45
50
55
60
65

Claims (3)

1 2 te Gase (DE-OS 24 54 780) ist eine Wärmeisoiiereinlage Patentansprüche: aus einer Primär- und einer Sekundärschicht vorgesehen, die sich jeweils aus Mehrfachlagen einer Schaum-
1. Membrantank, insbesondere für Schiffe, zum kunststoffisolation und flüssigkeitsdichten Materialien Speichern und/oder Transport kryogener verflüssig- 5 zusammensetzen, wobei eine als Zwischenschicht zwiter Gase mit mindestens einer Isolierschicht aus sehen Primärschicht und Sekundärschicht eingebettete Kunstschaum, die sich an der umgebenden Behälter- Riß-Anzeigeanlage vorgesehen ist, die von einem kenwand oder dem Schiffsrumpf abstützt, mit einer tie- stanten Strom aus trockenem Stickstoffgas durchströmt fentemperaturbeständigen Metallauskleidung, die wird. Die Zwischenschicht ist in Blöcke unterteilt, wobei mit der Innenseite der Isolierschicht in Berührung io jeder Block mit einem Stickstoffgaseinlaß und einem steht, und mit Befestigungseinrichtungen, die im Ab- mit einem Gasanalysegerät verbundenen Stickstoffgasstand voneinander angeordnet sind und die Metall- auslaß versehen ist. Ist ein RiB in der Primärschicht auskleidung auf der Isolierschicht in Stellung halten, vorhanden, so wird dieser über das Gasanalysegerät dadurch gekennzeichnet, daß der Kunst- erfaßt
schaum der Isolierschicht (16) dreidimensional 15 Bekannt sind ferner Isolierplatten aus Polyurethanorientierte Verstärkungsfasern (19,23,27) aufweist, schaum (US-PS 38 14 275), die dreidimensional durch daß die der Metallauskleidung (18) zugewandten Fasern verstärkt sind und mittels geeigneter Kleber Verstärkungsfasern (23) über die Außenfläche der nach dem Vakuumverfahren auf eine tragende Unterflä-Isolierschicht (16) überstehen, an ihren offenliegen- ehe aufklebbar sind.
den Enden (25) versteift sind und die Metallausklei- 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
dung (18) abstützen, deren Gleiten über die benach- Membrantank, insbesondere für Schiffe, zum Speichern
harten Flaches der Isolierschicht (16) ermöglichen und/oder Transport kryogener verflüssigter Gase ge-
sowie einen Raum (154) zwischen der Metallausklei- maß der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß
dung (18) und der Isolierschicht (16) zum Ausspülen ein geeignetes Ausspülen von Gasen zwischen Isolier-
von Gasen aus dem Raum (154) bilden. 25 schichten und Metallauskleidung möglich ist
2. Membrantank nach Anspruch 1, dadurch ge- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst kennzeichnet daß der Kunstschaum der Isolier- daß der Kunstschaum der Isolierschicht dreidimensional schicht (16) aus Polyurethan besieht. orientierte Verstärkyngsfasern aufweist, daß die der
3. Membrantank nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- Metallauskleidung zugewandten Verstärkungsfasern zeichnet durch eine zweite Isolierschicht (14) aus 30 aufweist, daß die der Metaliauskleidung zugewandten faserverstärktem Kunstschaum, die zwischen der er- Verstärkungsfasern über die Außenfläche der Isoliersten Isolierschicht (16) und der Behälterwand (12) schicht überstehen, an ihren offenliegenden Enden verangeordnet ist, und durch eine zweite, zwischen der steift sind und die Metallauskleidung abstützen, deren ersten Isolierschicht (IG) und -'.er zweiten Isolier- Gleiten über die benachbarten Flächen der Isolierschicht (14) angeordnete Auskleidung (20), die eine 35 schicht ermöglichen sowie einen Raum zwischen der zweite Sperre für den Durchgang kryogenen Strö- Metallauskleidung und der Isolierschicht zum Ausspümungsmittels aus der ersten Isolierschicht (16) in die len von Gasen aus dem Raum bilden.
zweite Isolierschicht (14) bildet Der Kunstschaum der Isolierschicht besteht vorteilhafterweise aus Polyurethan. In weiterer Ausgestaltung
40 der Erfindung sind eine zweite Isolierschicht aus faserverstärktem Kunstschaum, die zwischen der ersten Isolierschicht und der Behälterwand angeordnet ist, und
Die Erfindung betrifft einen Membrantank, insbeson- eine zweite zwischen der ersten Isolierschicht und der dere für Schiffe, zum Speichern und/oder Transport zweiten Isolierschicht angeordnete Auskleidung vorgekryogener verflüssigter Gase mit mindestens einer Iso- 45 sehen, die eine zweite Sperre für den Durchgang kryolierschicht aus Kunstschaum, die sich an der umgeben- gener Strömungsmittel aus der ersten Isolierschicht in den Behälterwand oder dem Schiffsrumpf abstützt mit die zweite Isolierschicht bildet
einer tieftemperaturbeständigen Metallauskleidung, die An den Raum zum Ausspülen von Gasen zwischen mit der Innenseite der Isolierschicht in Berührung steht der Metallauskleidung und der Isolierschicht läßt sich und mit Befestigungseinrichtungen, die im Abstand von- 50 auf einfache Weise ein Unterdruck anlegen,
einander angeordnet sind und die Metallauskleidung auf Der erfindungsgemäße Membrantank wird nun ander Isolierschicht in Stellungen halten. hand der Zeichnungen erläutert In letzteren sind
Bei einem bekannten derartigen Membrantank (DE- F i g. 1 eine Perspektivdarstellung eines Ausschnitts AS 12 94 842) ist eine Gleitverbindung zwischen der einer Ausführungsform des Membrantanks;
tieftemperaturbeständigen Metallauskleidung und der 55 F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Block eines dreidisich an der umgebenden Behälterwand abstutzenden mensional orientierte Verstärkungsfasern aufweisenden Isolierschicht aus Kunstschaum in Form einer Zungen- Kunstschaums einer ersten Isolierschicht des Membraneinrichtung vorgesehen. Zungen dieser Zungeneinrich- tanks gemäß F i g. 1
tung sind in Kanälen aufgenommen und festgehalten, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Isolierung der Ausfüh-
die in Zungenhalteelementen vorgesehen sind, die in ω rungsform gemäß F i g. 1 mit einem Leckerfassungssy-
einer Isolierschicht an der Metallauskleidung angeord- stern;
net sind. Die Anordnung der Kanal-Zungen-Verbindun- Fig.4 eine vergrößerte Detailansicht der Verbingen erstreckt sich über die gesamte der Metallausklei- dung Abschnitte der Metallauskleidung untereinander dung zugewandte Fläche der Isolierschicht des Mem- und mit der ersten Isolierschicht des Membrantanks gebrantanks und ermöglicht ein Gleiten der Metallausklei- 65 maß F i g. 1; und
dung, die nur an den Ecken des Membrantanks starr F i g. 5 eine Ansicht eines Schnitts durch die Metallbefestigt ist, über die Oberfläche der Isolierschicht. auskleidung und die erste Isolierschicht des Membran-
Bei ähnlichen Membrantanks für kryogene verflüssig- tanks, aus der die Bildung eines Raums zum Ausspülen
DE2710338A 1976-03-09 1977-03-07 Membrantank, insbesondere für Schiffe, zum Speichern und/oder Transport kryogener verflüssigter Gase Expired DE2710338C2 (de)

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