DE2735015A1 - Waermedaemmende verbundwandungsbauart und verfahren zum einbau in einen vorrats- bzw. transportbehaelter fuer fluessiggas - Google Patents

Description

bzw. Sammel- oder Speicherbehälter oder für einen ähnlichen geschlossenen dichten Raum zur Beförderung und/oder Aufbewahrung bzw. Lagerung, insbesondere von verflüssigten Gasen und insbesondere für einen Behälter der sogenannten integrierten Bauart, d.h. dessen Wandung z.B. durch die eigene Wandung des Laderaumes eines Transportschiffes oder Wasserfahrzeuges wie ein Tanker oder dergleichen gebildet wird, bei der Beförderung zu Wasser, von verflüssigten Erdölgasen, sowie ein Verfahren für den Einbau eines derartigen Wandgefüges in einen solchen Behälter.

Es sind bereits verschiedenartige wärmedämmende Wandgefüge für Behälter zum Transport bzw. zur Lagerung von verflüssigten Erdgasen, die Temperaturen von ungefähr wenigstens -150°C erreichen, bekannt. Solche Wandungen weisen einen verhältnismässig entwickelten und demzufolge aufwendigen Aufbau auf. Dagegen für die Beförderung bzw. Aufbewahrung von verflüssigten Erdölgasen, die Temperaturen von ungefähr -50°C aufweisen, kann man einfachere Wandgefüge bzw. Verbundwandungen entwickeln, da deren Merkmale weniger strengen Anforderungen zu genügen haben.

Eine bekannte Behälterwandbauart für den Transport von verflüssigten Erdölgasen besteht, von innen nach aussen betrachtet, aus:

- einer unmittelbar in Berührung mit der Flüssigkeit stehenden dichten Membran bzw. primären Schranke,

- einem tragfähigen Wärmedämmstoff aus zellenförmigem Werkstoff wie Polyurethanschäume,

- einer sogenannten sekundären Schranke, die einfach durch die Doppelwandung bzw. haut der Rumpfhülle des Schiffes bzw. des Schiffskörpers bei in den Schiffladeraum integrierten Behältern gebildet wird.

Zwecks Einbau eines derartigen Wandgefüges und insbesondere des tragfähigen Wärmedämmstoffes, werden Fertigbauplatten aus Polyurethan hergestellt, die nachträglich an die sogenannte, eine dichte bzw. undurchlässige Sicherheitswandung bildende sekundäre Schranke mit Einfügung von Fugendichtungen zwischen den einzelnen Platten angebracht und befestigt werden.

Dieses Verfahren für den Einbau des tragfähigen Wärmedämmstoffes ist mit mehreren Nachteilen behaftet und insbesondere mit demjenigen, dass die tragfähige Wärmeisolierung keine stetig verlaufende bzw. durchgehende Fläche aufweist, wegen dem Vorhandensein der Dichtungen bzw. Packungen in den

Stossfugen zwischen den Wandbauplatten, welche Dichtungen besonders empfindlich, bzw. spröde oder brüchig gegen bzw. bei plötzlichen Temperaturschwankungen sind. Ausserdem stellen sich alle Aufgaben bezüglich des Anhaftens dieser Wärmedämmschicht an die sekundäre Sicherheitswandung bzw. schranke aus Stahl.

Ziel der Erfindung ist die Behebung dieser Nachteile durch die Entwicklung einer wärmedämmenden Wandung bei welcher die tragfähige Schicht aus Wärmedämmstoff unmittelbar an die sekundäre Sicherheits- bzw. undurchlässige Wandung durch Spritzgiessen eines Polymethanschaumes in an die undurchlässige sekundäre Sicherheitswandung befestigten abnehmbaren Spritzgussformen angebracht und befestigt wird. Dieses Verfahren zum Einbau des tragfähigen Wärmedämmstoffes ermöglicht die Anordnung einer durchgehenden bzw. sich stetig erstreckenden wärmedämmenden Schicht ohne Zwischenfügung von Dichtungen. Ausserdem ermöglicht dieses Verfahren die Erzielung eines besseren Anhaftens des Wärmedämmstoffes an der sekundären undurchlässigen Sicherheitswandung.

Gegenstand der Erfindung ist also die Schaffung eines Verbundwandgefüges aus Wärmedämmstoff für einen Behälter bzw. Tank für die Beförderung bzw. die Lagerung von Flüssiggasen, z.B. und insbesondere für den Transport zu Wasser von verflüssigten Erdölgasen in in den Laderaum des Transportschiffes integrierten Behältern, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine äussere steife Wandung, die durch die eine sekundäre Schranke bzw. Sicherheitswand bildende Hülle des Schiffrumpfes gebildet wird; eine Wandschicht aus Wärmedämmstoff wie steifer Polyurethanschaum, der unmittelbar auf die sekundäre Sicherheitswandung angespritzt wird, und eine im wesentlichen nachgiebige bzw. biegsame innere membranförmige Dichtungswand, die eine an die wärmeisolierende Wandungsschicht angebrachte primäre Schranke bzw. undurchlässige Wandung bildet, umfasst.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Einbau eines derartigen Wandgefüges in einen Behälter, welches darin besteht, eine Reihe von Stützbalken bestimmter Länge parallel zu der geraden Eckkante jedes Flächenwinkels des Behälters im Bereich der Enden der beiden, den Flächenwinkel bildenden, aneinander anstossenden inneren Seitenwandflächen des Behälters anzubringen, wobei der stetige lückenlose bzw. durchgehende Verlauf der beiden sich jeweils beiderseits der Eckkante erstreckenden Stützbalkenreihen durch einen Satz bzw. eine entsprechende Anzahl von zwischen den benachbarten Kanten beider Stützbalkenreihen angeordneten Füllstücken bzw. Beilagen oder ähnlichen Klötzen gewährleistet wird.

Gemäss einem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung bestehen diese also die wärmeisolierende Wandung an den Ecken des Behälters bildenden Stützbalken, vorzugsweise aus steifem Polyethanschaum mit einer Dichte bzw. einem spezifischen Gewicht, die bzw. das grösser ist, als die Dichte bzw. das spezifische Gewicht des steifen Schaumstoffes, welcher unmittelbar auf die sekundäre undurchlässige Sicherheitswandung bzw. schranke gespritzt wird, um den übrigen Teil der wärmedämmenden Wandschicht zu bilden.

Nach einem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist die Gestalt der Stützbalken unabhängig von dem Wert der Flächenwinkel der Wandecken des Behälters und lediglich die Gestalt der Füllstücke bzw. Beilagen oder Klötze, welche den durchgehenden bzw. lückenlosen oder stetigen Verlauf zwischen zwei benachbarten Stützbalkenreihen gewährleisten, ist anders bzw. verschieden.

Gemäss einem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung wird gemäss dem Einbauverfahren die Anordnung eines Prüfgerätes oder einer ähnlichen Vorrichtung vorgesehen, zur ständigen Ueberwachung der Dichtheit der sogenannten Primärschranke bzw. innerste undurchlässige Wandschicht, über ein ein Netz von an der Grenzfläche zwischen wärmedämmender Wandschicht und Sekundärschranke liegenden Abzugsleitungen und zur etwaigen Ortsbestimmung von undichten bzw. lecken wassereinlassenden Stellen, die durch Risse in der den Schiffrumpf bildende Doppelhülle verursacht werden.

Gemäss noch einem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist an den Fugenleisten bzw. bedeckungen der die innerste undurchlässige Wandschicht bildende Primärschranke eine Vorrichtung zum sofortigen bzw. augenblicklichen Anzeigen bzw. Nachweis einer Leckstelle an der soeben angeordneten Fugenleiste bzw. bedeckung vorgesehen.

Weitere Vorteile, kennzeichnende Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden erläuternden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten, nur beispielsweise gegebenen Zeichnungen. Es zeigen in den Zeichnungen:

- Figur 1 eine Ansicht im Teilschnitt durch einen Eckwinkel von 90° eines Behälters der sogenannten integrierten Bauart, wobei diese Ansicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wandaufbaus darstellt;

- Figur 2 eine teilweise schaubildliche Ansicht eines Behälterabschnittes, die den ersten Schritt des Verfahrens zum Einbau des erfindungsgemässen Wandgefüges veranschaulicht;

- Figur 3 eine teilweise schaubildliche, der Figur 2 ähnelnde Ansicht, welche den zweiten Schritt des Verfahrens zum Einbau des Wandgefüges darstellt;

- Figur 4 eine teilweise schaubildliche, der Figur 3 ähnelnde Ansicht, die den dritten Schritt des Verfahrens zum Einbau der wärmedämmenden Wandungsschicht des erfindungsgemässen Wandgefüges veranschaulicht;

- Figur 5 eine Ansicht im Längsschnitt, welche die Befestigung der Spritzgussformen zum Spritzgiessen des einen Teil der wärmedämmenden Wandschicht des Wandgefüges bildenden Werkstoffes zeigt;

- Figur 6 eine Ansicht im teilweisen Querschnitt durch eine Spritzgussform, die die Dichtungsklötze bzw. Füllstücke oder Beilagen zwischen Spritzgussform und Sekundärschranke zeigt;

- Figur 7 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie VII-VII in Figur 2, welche die Vorrichtung zum Auffinden bzw. zur Anzeige der Leckstellen im Bereich der Fugenleisten bzw. Bedeckungen der Primärschranke veranschaulicht; und

- Figur 8 eine Ansicht im Teilschnitt durch das erfindungsgemässe Wandgefüge im Bereich einer Wandecke mit einem Flächenwinkel grösser als 90°.

Die Erfindung betrifft ein Wandgefüge 1 für einen Behälter 2 der sogenannten integrierten Bauart, insbesondere für den Transport bzw. die Lagerung von verflüssigten Erdölgasen bei einer Temperatur von ungefähr -50°C und welches sich aus folgenden Bestandteilen zusammensetzt (s. Figuren 1 und 7):

- eine eine undurchlässige Sicherheitswandung bildende sogenannte Sekundärschranke 3, die durch die Doppelhülle des Schiffrumpfes aus einem bei -50°C schlagzähigen Stahl gebildet wird,

- eine tragfähige wärmedämmende Schicht 4, die ein gutes Verhalten, bzw. eine gute Standfestigkeit gegenüber der durch den hydrostatischen Druck der transportierten Flüssigkeit verursachten, sich im Kreislauf wiederholenden Werkstoffermüdung bzw. beanspruchung, den Ausdehnungen bzw. dem Strecken des Schiffrumpfes, und den in Verbindung mit dem Temperaturgradienten bedingten Wärmespannungen, sowie eine niedrige Wärmeleitzahl aufweist. Für diese wärmedämmende Wandschicht sind steife Polyurethanschäume mit hoher Dichte bzw. grossem spezifischen Gewicht gewählt worden, welche Schaumstoffe aus Erzeugnissen mit makromolekularem Gefüge, die unter bestimmten Vorbereitungsbedingungen leicht spritzbar sind, bestehen;

- eine dichte Membran 5 bzw. eine eine Primärschranke bildende undurchlässige in Berührung mit der transportierten Flüssigkeit stehende Wandung, die mechanisch fest bzw. widerstandsfähig sein muss, ohne dabei zu grossen Randspannungen ausgesetzt zu sein und ein vortreffliches Verhalten bzw. eine ausgezeichnete Standfestigkeit gegenüber einer durch die Verzerrungen des Schiffkörpers verursachten, sich wiederholenden Werkstoffermüdung aufweist. Diese Membran 5 ist aus einer Verbundbauart, welche aus einem Metallblech 5b wie ein Aluminiumblech zur Gewährleistung der Dichtheit besteht, das sandwichartig zwischen zwei eine gute mechanische Festigkeit gewährleistenden Lagen 5a, 5c, aus Glasgewebe angeordnet ist. Ihrerseits erleichtert ausserdem die Lage bzw. Schicht 5c das Verkleben der Membran mit dem Wärmedämmstoff 4.

Wie man es auf Figur 1 feststellen kann und gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, setzt sich die tragfähige Wärmedämmschicht 4 aus den zwei folgenden Teilen zusammen:

- ein Teil 4a, welches in einer später im einzelnen beschriebenen Weise durch Spritzgiessen in Spritzgussformen aus Polyurethanschaum hergestellt wird,

- ein zweites Teil, welches durch Glieder bzw. Stützbalken aus Polyurethanschaum mit einer Dichte, die grösser ist als diejenige des das Teil 4a der Wärmeisolierung bildenden Polyurethanschaumes oder durch irgend einen anderen Wärmedämmstoff mit guten Eigenschaften bezüglich Scherkräfte wie Sperrholz, gebildet ist.

Die in der Dichtigkeitsmembram bzw. Primärschranke 5 durch Wärmeschrumpfung und durch die Bewegungen des Schiffes zur See verursachten Spannungen bzw. Beanspruchungen müssen nämlich an die die Sekundärschranke 3 bildende Doppelhülle des Schiffrumpfes durch die Wandschicht aus Wärmedämmstoff 4 übertragen werden. Es scheint jedoch, dass diese Beanspruchungen hauptsächlich im Bereich der Eckkanten des Behälters übertragen werden, wodurch sich das Vorhandensein dieser im Bereich der Behälterecken angeordneten Stützbalken 4b, die eine bessere Steifheit als der übrige Teil der wärmeisolierenden Wandschicht besitzt, rechtfertigt.

Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 2, wird jetzt der erste Schritt des Verfahrens für den Einbau des erfindungsgemässen Wandgefüges im einzelnen beschrieben werden.

Zunächst werden, z.B. an der Innenseite der Sekundärschranke 3 gleichgerichtete Reihen von Befestigungsbolzen angebracht bzw. angeschweisst, und zwar eine Reihe langer Bolzen 6a, die im gleichmässigen Abstand voneinander entlang dem Umfang jeder Seite des Behälters 2 angebracht sind und Zwischenreihen von kurzen Bolzen 6b, die im gleichmässigen Abstand voneinander innerhalb des durch die Reihe der langen Bolzen 6a begrenzten Raumes und fluchtend mit diesen letzteren angeordnet sind.

Nach Beendigung dieses Arbeitsganges werden z.B. zwei Reihen 7a, 7b von Stützbalken 4b in der Längsrichtung der geraden Eckkante des durch die Wandflächen 3a und 3b der Sekundärschranke 3 gebildeten Flächenwinkels angebracht. Diese Stützbalken mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mit im wesentlichen trapezförmigem Längsschnitt, werden also jeweils im Bereich der benachbarten Enden beider Wandflächen 3a und 3b angeordnet, wobei ein Zwischenraum 8 freigelassen wird, welcher einen Kanal zwischen diesen Wandflächen und der Eckkante des Flächenwinkels bildet. Die benachbarten Eckkanten beider Reihen von Stützbalken 7a und 7b sind abgeschrägt, bzw. abgefast und der stetige bzw. lückenlose oder durchgehende Verlauf der wärmedämmenden Wandschicht 4 im Bereich der Ecke wird durch die Abmessungen des Raumes zwischen den abgeschrägten Flächen 9 entsprechende keilartige Füllstücke bzw. Klötze 10 gewährleistet, welche mit Gewalt zwischen den beiden Reihen 7a und 7b von Stützbalken gerade nach dem Verfahrensschritt bezüglich des Anbringens der Primärschranke eingesetzt bzw. eingezwängt werden.

Dieser Arbeitsgang wird für sämtliche Eckkanten der Flächenwinkel des Behälters 2 wiederholt, d.h. in anderen Worten, dass man ein quadratisches Liniennetz auf jeder Wandfläche bzw. seite des Behälters 2 bildet.

In Wirklichkeit wird in dem auf Figur 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine wechselnde Reihenfolge beider Stützbalkenarten 4b, 4b für jede Stützbalkenreihe verwendet, so dass die Längen zweier benachbarter Stützbalken an der Sekundärschranke 3 gleich sind, d.h., dass in Anbetracht der trapezförmigen Gestaltung der Längsschnitte, die Länge der grossen Basis der einen gleich der Länge der kleinen Basis der anderen ist, um Spalten bzw. Zwischenräume 11 zwischen aufeinanderfolgenden Stützbalken zu haben, welche Spalte in Bezug auf eine senkrecht zu der Stützbalken tragende Wandung geneigt sind und wobei die Spalte, wenn sie einmal mit einem Stopfmittel bzw. einem Packungsstoff ausgefüllt sind, eine bessere mechanische Verbindung zwischen den Stützbalken einer selben Reihe als sich senkrecht zu der Wand erstreckende Spalte erzeugen.

Diese derartig bestimmten Stützbalkenreihen werden an der Sekundärschranke 3 über lange Bolzen 6a in der folgenden Weise unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 angebracht.

Jeder Stützbalken 4b, 4b besitzt wenigstens eine, ihn vollständig durchsetzende und senkrecht zur Längsachse des Stützbalkens verlaufende Oeffnung 47. An ihrem Ende, welches dem der Sekundärschranke 3 zugewandten Ende entgegengesetzt ist, ist diese Oeffnung schiefwinklig ausgeweitet, um einen kegelförmigen Stopfen aus Kunststoff 12 aufnehmen zu können. Jeder Stützbalken 4b, 4b wird also an der entsprechenden Wand in seine richtige Stellung gegenüber den langen Bolzen 6a gebracht, welche mit ihren freien Enden in die Oeffnungen 11 der Stützbalken hineingeführt werden, wobei die Länge dieser Bolzen kleiner ist als die Dicke bzw. Stärke der Stützbalken. Die in die Oeffnungen 11 eingesetzten keilartigen Stopfen 12 besitzen eine mutterartige, mit einem Gewinde versehene mittlere Oeffnung 13, wodurch die Stopfen 12 auf diejenigen Teile der Gewindebolzen 6a, welche in die ausgeweiteten Abschnitte der Oeffnungen 47 hineinragen, aufgeschraubt werden können. Um eine gute Befestigung jedes Stützbalkens an der Sekundärschranke 3 zu gewährleisten, hat man z.B. vorher eine Füllmasse bzw. paste 14 aus einem geeigneten Stoff in an sich bekannter Weise auf diejenigen Oberflächen der Stützbalken, die an der Sekundärschranke 3 anliegen sollen, aufgetragen, wobei dieser Auftrag bzw. diese Beschichtung das Erreichen eines ausgezeichneten Anhaftens ermöglicht. Nach Befestigung der Stützbalken und nach dem Einschrauben der Stopfen bzw. Pfropfen 12 werden die ausgeweiteten Oeffnungen 47 mit Hilfe einer Stopfmasse 15 vor dem Anbringen bzw. Einbau der Primärschranke 5 ausgefüllt.

Es wird jetzt ein zweiter wichtiger Arbeitsgang des Verfahrens beschrieben, und zwar das an Ort und Stelle durchgeführte Verspritzen bzw. Spritzgiessen des übrigen Teiles der wärmedämmenden Wandschicht 4a durch Einspritzen von Polyurethanschaum in an die Wandungen des Behälters angebrachte abnehmbare Spritzgussformen.

Bezugnehmend auf die Figuren 2 bis 4, sind auf diesen die verschiedenen Arbeitsgänge, welche die Herstellung des Teiles 4a der wärmeisolierenden Wandschicht 4 auf der lotrechten Wandfläche 3b des Behälters 2 ermöglichen, dargestellt.

Das Einbringen geschieht grundsätzlich in folgender Weise: mittels einer Spritzgussform 15a gemäss einer ersten Bauart werden in Reihenfolge wärmedämmende blockartige Platten in die Felder zwischen den ein quadratisches Liniennetz bildenden Stützbalken 4b, 4b an der Wandfläche 3b des Behälters verspritzt, wobei man z.B. von dem unteren Teil der Wandfläche 3b des Behälters ausgeht. In diesem Zusammenhang werden lotrechte Reihen von wärmedämmenden blockartigen Platten in Abstand voneinander angeordnet, wobei die Zwischenräume zwischen den lotrechten Reihen nachträglich mit Wärmedämmstoff mit Hilfe einer Spritzgussform gemäss einer zweiten Bauart 15b ausgefüllt werden. Die Gestaltung dieser beiden Spritzgussformbauarten wird später beschrieben werden.

Bezugnehmend auf Figur 2 ist hier eine an dem unteren Teil der Wandfläche 3b des Behälters angeordnete Spritzgussform 15a veranschaulicht. Diese Spritzgussform 15a stützt sich mit einem Rand an der Oberfläche der unteren Stützbalken 4b, 4b ab, um einen stetigen Verlauf der wärmedämmenden Wandschicht 4 zwischen den Wandteilen 4a und 4b zu sichern. Selbstverständlich stützen sich die drei anderen Ränder der Spritzgussform an der Wandung 3b ab. Diese Spritzgussform 15a ist einerseits an der Reihe von langen Bolzen 6a, die zur Befestigung der Stützbalken gedient haben und andererseits an der ersten Reihe von kurzen Bolzen 6b befestigt. Ist einmal die Spritzgussform 15a angeordnet, wird durch eine z.B. am oberen Teil der Spritzgussform vorgesehene Oeffnung 16 Polyurethanschaum grosser Dichte mittels einer (nicht dargestellten) Spritzgussmaschine eingespritzt. In dieser Weise erhält man eine blockartige Platte aus Wärmedämmstoff wie die blockartige Platte 18a. Nach Verspritzen der blockartigen Platte und nach vollständiger Polymerisation des Schaumstoffes wird die Spritzgussform 15a durch Einblasen von Druckluft in deren Innenraum abgenommen, nachdem die zu deren Befestigung dienenden Elemente abgebaut worden sind. Nach der Fertigung dieser blockartigen Platte 18a wird die einer Ueberverdichtung des Schaumstoffes entsprechende krustenartige Aussenhaut entlang den drei Wandflächen der blockartigen Platte bis zu einer Dicke bzw. Tiefe von 5 cm bis 10 cm abgesägt. Dadurch erhält man eine endgültige blockartige Platte 18a .

Nach Verspritzung z.B. sämtlicher unteren blockartigen Platten 17a , 18a , .. wird eine zweite Reihe von blockartigen Platten 17b, 18b oberhalb der schon an Ort und Stelle erzeugten blockartigen Platten angeordnet, welche dann zur Erzielung der endgültigen blockartigen Platten 17b , 18b zugeschnitten werden.

Bezugnehmend auf Figur 3 ist hier die Erzeugung der an die blockartige Platte 17a angrenzenden blockartigen Platte 17b veranschaulicht. Zu diesem Zweck wird in derselben Weise verfahren wie für die blockartige Platte 17a , wobei die Spritzgussform 15a an zwei benachbarten Reihen von kurzen Bolzen 6b befestigt ist. Da jedoch die zugeschnittene blockartige Platte 17a eine kleinere Abmessung besitzt als die blockartige Platte 17b, d.h. da die Spritzgussform 15a grössere Abmessungen aufweist als die blockartige Platte 18a , ist diese Spritzgussform 15a mit zwei Schiebegliedern 20 versehen, welche beiderseits und am oberen Teil der bereits verspritzten blockartigen Platte 17a die Verbindung zwischen dieser und der Spritzgussform sicherstellen. Diese senkrecht zur Wandung 3b angeordneten Schiebeglieder 20 werden an ihrer, der Spritzgussform zugewandten Seite durch eine Führungs- bzw. Gleitbahn 21 geführt, während sie auf der anderen Seite beim Einsetzen die zugeschnittene blockartige Platte 17a leicht einschneiden. Nachdem diese blockartige Platte verspritzt bzw. spritzgegossen worden ist, wird sie zur Erzielung der endgültigen blockartigen Platte 17b zugeschnitten. Zur Herstellung der an die blockartige Platte 17b angrenzenden blockartigen Platte 18b wird in derselben Weise verfahren. In dieser Weise werden an der Wandung 3b des Behälters lotrechte Reihen von wärmedämmenden blockartigen Platten aufeinanderfolgend und in Abstand voneinander hergestellt, wobei sie sich von der unteren Reihe bis zur oberen Reihe von Stützbalken an der Wandung 3b erstrecken.

Unter Bezugnahme auf Figur 4 wird jetzt ein weiterer Arbeitsgang des Verfahrens beschrieben, welcher darin besteht, die Zwischenräume zwischen den lotrechten Reihen (17a , 17b , ), (18a , 18b , ..) mit Hilfe einer Spritzgussform 15b gemäss einer zweiten Bauart auszufüllen. Diese Spritzgussform 15b besteht im wesentlichen aus einer Platte 22, welche parallel zur Wandung 3b unter Abstützung auf zwei einander angrenzenden blockartigen Platten von zwei lotrechten Reihen angeordnet und an zwei benachbarten Reihen von kurzen Bolzen 6b befestigt ist, sowie aus einer ein Schiebeglied bildenden Platte 23, die senkrecht zur Wandung 3b angeordnet und in einen Schlitz 24 am oberen Teil der Platte 22 eingeführt ist, wobei das Schiebeglied 23 mit seinen die beiden blockartigen Platten 17b , 18b angreifenden Kanten die letzteren leicht einschneidet, um eine gute Befestigung des Schiebegliedes zu bewerkstelligen. Nach Anbringen dieser Spritzgussform 15b wird in diese Polyurethanschaum durch eine z.B. neben dem Schiebeglied 23 vorgesehene Oeffnung 25 eingespritzt. Die Spritzgussformen beider Bauarten besitzen selbstverständlich Entlüftungslöcher 26, damit je nachdem der Polyurethanschaumstoff eingespritzt wird, die Luft aus der Spritzgussform entweichen kann.

Dieser Verfahrensschritt wird mit der Spritzgussform 15b wiederholt, um sämtliche Zwischenräume zwischen den lotrechten Reihen, sowie zwischen den lotrechten Endreihen und den Reihen von lotrechten Stützbalken der Wandung 3b auszufüllen.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die durch die Spritzgussformen bei deren Befestigung verursachten Einschnitte selbsttätig bei der Erzeugung der angrenzenden blockartigen Platte ausgefüllt werden.

In dieser Weise wird die wärmedämmende Wandschicht 4 an der Wandseite 3b des Behälters 2 hergestellt. Für alle anderen Wandseiten des Behälters wird in derselben Weise vorgegangen.

Erneut unter Bezugnahme auf Figur 1 wird nun ein anderer Arbeitsgang des Verfahrens beschrieben, welcher in der Anordnung der Primärschranke 5 an der wärmedämmenden Wandschicht 4 besteht. Die Dichtungsmembran 5 wird in Form von Streifen, z.B. mit Hilfe eines thixotropischen Klebstoffes an die wärmedämmende Schicht 4 angeklebt. Die Dichtigkeit bzw. Undurchlässigkeit der Primärschranke 5 wird mit Hilfe von aus demselben Werkstoff wie die Primärschranke 5 bestehenden Fugenbedeckungsleisten 30 sichergestellt (siehe Figur 7). Bezugnehmend auf Figur 1 ist darauf hinzuweisen, dass die Primärschranke 5 nicht nur das Teil 4a der wärmedämmenden Wandungsschicht, sondern auch die Stützbalken 4b jenseits ihrer Abschrägungen 9 abdeckt.

Nach Befestigung der Primärschranke muss für den stetigen bzw. durchgehenden Verlauf des Wandgefüges 1 im Bereich sämtlicher Ecken des Behälters 2 gesorgt werden. Dieser durchgehende Verlauf wird mittels Füllstücken bzw. Zwischenlagen 10 gewährleistet, welche an jeder Ecke zwischen den beiden einander zugewandten Abschrägungen der beiden an zwei einander anstossenden, einen Flächenwinkel bildenden Wandflächen des Behälters angebrachten benachbarten Reihen von Stützbalken eingesetzt werden. Diese Füllstücke bzw. klötze sind ebenfalls aus Polyurethan hergestellt. Zur Vervollkommnung des Wandgefüges 1 im Bereich der Ecken der Primärschranke 5 wird sodann ein gekrümmtes Dichtungselement

31 an jeder Eckstelle angebracht, wobei dieses Dichtungselement dieselbe Beschaffenheit besitzt wie die Primärschranke und sich über die ganze Breite oder über einen Teil der beiden benachbarten Reihen von Stützbalken an den einander anstossenden Wandflächen erstreckt. Zwischen dem Dichtungselement 31 und dem Füllstück 10 wird vorzugsweise eine Kittmasse 32 eingefügt, um der Primärschranke 5 eine im wesentlichen gleichförmige Krümmung an jeder Eckstelle zu verleihen.

Mit dem Abschluss dieser letzten Verfahrensschritte endet auch der Einbau des erfindungsgemässen Wandgefüges.

Bezugnehmend auf Figur 5 ist hier ein Ausführungsbeispiel der Befestigung der Spritzgussformen 15a an der Sekundärschranke mittels der Reihe kurzer Bolzen 6b, die sich neben den schon angeordneten blockartigen Platten aus wärmedämmendem Stoff befindet, dargestellt. Die Spritzgussform 15a ist mit einer Oeffnung 35 versehen, durch die ein Gewindestift 36, der auf das Ende des entsprechenden Gewindebolzens 6b aufschraubbar ist, durchgeführt werden kann. Die Spritzgussform 15a kann mit einem oberen Rahmen 37 ausgestattet sein, auf dessen Oberfläche sich eine auf das aus dem Rahmen herausragende Ende des Gewindestiftes 36 aufgeschraubte Mutter 38 abstützt. Zur Befestigung der Spritzgussform genügt es also, die Mutter 38 aufzuschrauben. Um nicht ein gewisses Mass an Einspannungs- bzw. Klemmkraft bei der Befestigung der Spritzgussform 15a zu überschreiten, wird vorzugsweise ein Rohr aus Pappe 39 um den Stift 36 herum angeordnet, welches sich an der Sekundärschranke 3 abstützt und sich bis zu einer der Stärke der zu verspritzenden blockartigen Platte entsprechenden Höhe erstreckt, wobei dieses Rohr aus Pappe einen grösseren Durchmesser als derjenige der Oeffnung 35 der Spritzgussform aufweist.

Bezugnehmend auf Figur 6 ist hier der entgegengesetzte Teil der Spritzgussform 15a und insbesondere dessen Befestigungsart an der der Reihe von Gewindebolzen 6b gemäss Figur 5 benachbarten Reihe von Gewindebolzen 6b veranschaulicht. Wie es auf dieser Abbildung ersichtlich ist, ist die Spritzgussform an ihrem mit den Reihen von Gewindebolzen gleichgerichteten Rand um 90° umgebogen bzw. abgekantet, um eine Randleiste 40 zu bilden, an deren Endrandteil Oeffnungen 41 vorgesehen sind, welche durch kurze Gewindebolzen bzw. Stiftschrauben 6b durchsetzt sind. Zwischen der Randleiste 40 und der Sekundärschranke 3 ist eine elastisch nachgiebige Beilage 42 aus halbhartem Schaumstoff angeordnet, welche durch die Spritzgussform beim Befestigen derselben auf beide benachbarten Reihen von Gewindebolzen 6b zerdrückt werden wird. Diese Beilage 42 bildet eine Dichtungsleiste, die eine gute Dichtheit der Spritzgussform gewährleistet. Zweckmässigerweise besteht diese Beilage 42 aus einem durchgehenden Streifen, welcher an den drei Randflächen der Spritzgussform 15a in Berührung mit der Sekundärschranke 3 angeordnet ist. Um das Einsetzen dieses Streifens zu erleichtern, ist dieser vorher an die Spritzgussform angeklebt.

Wie auf Figur 6 dargestellt, weisen die Seitenwände bzw. Flanken der Spritzgussform eine Verjüngung bzw. Schrägung 43 auf, welche die Abnahme der Spritzgussform nach Einspritzung des Schaumstoffes mit Hilfe eines Druckluftstrahls erleichtert.

Gemäss Figur 7, welche die Zusammensetzung der Primärschranke 5 des erfindungsgemässen Wandgefüges 1 darstellt, ist an den Stossfugen dieser Primärschranke eine Vorrichtung vorgesehen, welche bei der Anordnung der Fugenbedeckungsleisten 30 die sofortige Feststellung einer lecken bzw. undichten Stelle an den Fugenbedeckungsleisten 30 ermöglicht. Zu diesem Zweck wird, bevor der Fugenbedeckungsstreifen angeklebt wird, ein gelochtes Rohrstück 46 in den zwischen zwei Abschnitten bzw. Blechen der Dichtungsmembran 5 gebildeten Raum eingesetzt. Nach Anbringen dieses gelochten Rohrstückes wird in dieses ein Druckgas wie z.B. Ammoniak eingeblasen, welches ausserhalb der Fugenbedeckungsleiste z.B. mit einem Farbstreifen reagieren bzw. auf diesen einwirken wird, sollte die Fugenbedeckungsleiste nicht vollständig dicht bzw. undurchlässig sein. Ein solches Schadensuchen bzw. Gasspüren oder Nachweisverfahren ist vorteilhaft, weil es je nachdem die Fugenbedeckungsleiste angeordnet werden, durchführbar ist.

Zurückkommend auf Figur 1 ist die Anordnung einer Vorrichtung zur ständigen Ueberwachung bzw. Prüfung der Dichtigkeit der Primärschranke 5 und der Sekundärschranke bzw. Doppelhülle des Schiffrumpfes 3 vorgesehen. Diese Vorrichtung besteht aus einem an der Trennfläche zwischen wärmedämmenden Wandschicht und Doppelhülle des Schiffrumpfes bzw. Sekundärschranke 3 angeordneten Netz von Abzugleitungen 50. Zur Bildung dieses Leitungnetzes werden innerhalb der Spritzgussformen 15a, 15b Rohrstücke 51 aus nicht haftfähigem Werkstoff eingesetzt. Nach Einspritzung des Polyurethanschaumes zur Bildung des Teiles 4a der wärmedämmenden Wandschicht 4 und nach Polymerisation des Schaumstoffes werden die Rohrstücke 51 herausgenommen. Selbstverständlich wird dieser Arbeitsgang im Bereich der Stützbalken 4b, 4b durchgeführt, damit die Abzugleitungen 50 in die Sammelkanäle bildenden leeren Räume 8 der Wandecken münden können. Dieses Abzugleitungsnetz gestattet also, nach einer etwaigen Diffusion bzw. Ausbreitung des Gases innerhalb der wärmedämmenden Wandschicht, eine schlechte bzw. fehlerhafte Dichtigkeit der Primärschranke 5 nachzuweisen bzw. festzustellen.

Bezugnehmend auf Figur 8 ist hier eine Teilansicht im Bereich einer Wandecke mit einem einspringenden Stumpfen Flächenwinkel, d.h. mit einem Winkel der grösser ist als 90°, dargestellt. Die hier verwendeten Stützbalken 4b sind dieselben wie für einen geraden Winkel (90°), d.h. die Bauart und die Gestaltung der Stützbalken sind unabhängig von dem die Eckstelle bildenden Flächenwinkel und lediglich die Gestalt der Füllstücke 10, die den stetigen bzw. durchgehenden Verlauf zwischen zwei Reihen von benachbarten Stützbalken gewährleisten, ist unterschiedlich bzw. anders. Selbstverständlich kann die Frage der Verwendung beider Bauarten von Spritzgussformen aufgeworfen werden. Warum sollte man denn nicht nur eine einzige Spritzgussformbauart verwenden, mit einer genügenden Länge um das Verspritzen von mehreren blockartigen Platten an einer gleichen Höhenlage der Behälterwandung zu vermeiden? Der einfache Grund dafür ist, dass die zur Zeit verfügbaren Spritzgussmaschinen keine genügende Leistungsfähigkeit aufweisen, so dass man gezwungen ist, aufeinanderfolgende blockartige Platten zu verspritzen.

Es ist auch noch darauf hinzuweisen, dass um die Haftfähigkeit des in das Innere der Spritzgussformen auf die Sekundärschranke 3 eingespritzten Polyurethanschaumes zu erleichtern, Streifen 52 aus einem geeigneten Werkstoff, z.B. Glasgewebe wie derjenige der unter dem Namen "Spun-Roying" bekannt ist, der eine bessere Haftung gestattet, vorher an der Sekundärschranke 3 zwischen den Reihen von Gewindebolzen, anzubringen. Bei mittels der ersten Spritzgussformbauart 15a verspritzten blockartigen Platten wird die einer Ueberverdichtung des Schaumstoffes entsprechende Aussenhaut bzw. Kruste abgesägt und selbstverständlich wird dieses Absägen auch auf der einzigen sichtbaren Flanke der mittels der zweiten Spritzgussformbauart verspritzten blockartigen Platten durchgeführt. Wenn ein besseres Haften zwischen zwei einander angrenzenden verspritzten blockartigen Platten gewünscht ist, werden die gesägten Teile z.B. mit einem gummiartigen Stoff bzw. Elastomär überzogen. Ferner, wenn man sicher sein will, dass der Polyurethanschaum nicht an den Wandungen der Spritzgussformen anhaftet, kann man dieselben mit einem geeigneten Gleit- bzw. Trennmittel überziehen.

Das vorangehend beschriebene erfindungsgemässe Wandgefüge wird also vorteilhafterweise bei Behältern der sogenannten integrierten Bauart für den Transport von verflüssigten Erdölgasen verwendet. Die Tatsache, dass der grösste Teil der wärmedämmenden Wandschicht unmittelbar auf die Sekundärschranke verspritzt wird, bietet zahlreiche Vorteile und insbesondere denjenigen der Erzeugung einer stetig bzw. durchgehend verlaufenden wärmedämmenden Wandschicht, was nicht bei der Verwendung von an der Sekundärschranke angebrachten Fertigplatten aus Wärmedämmstoff der Fall ist. Ausserdem sind die zur Durchführung des Einbaus verwendeten Mittel einfach, so dass die mit der Durchführung dieses Aufbauverfahrens verbundenen Kosten wesentlich vermindert werden und man jedoch eine den gewünschten Forderungen vollständig genügendes Wandgefüge erhält.

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Claims (1)

1. Wärmedämmende Verbundwandung für einen Tank bzw. Behälter zum Transport bzw. Aufbewahren z.B. von Flüssiggasen und insbesondere für den Transport zu Wasser von verflüssigten Erdölgasen in Behältern der sogenannten integrierten Bauart, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie eine äussere steife, eine Sekundärschranke bildende aus der Doppelhülle des Schiffrumpfes bestehende Wand (3); eine unmittelbar auf die Sekundärschranke verspritzte Wandschicht (4) aus Wärmedämmstoff wie harter Polyurethanschaumstoff; und eine innere, eine Primärschranke bildende, an der wärmedämmenden Wandschicht angebrachte im wesentlichen nachgiebige, bzw. biegsame Wandung oder Dichtigkeitsmembran (5) umfasst.

2. Wandgefüge gemäss Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Teil der wärmedämmenden Wandschicht (4) z.B. im Bereich der Wandecken des Behälters (2) durch beiderseits der Kantenlinie jeder Wandecke befestigte Glieder bzw. Stützbalken (4b) gebildet ist.

3. Wandgefüge nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zwischen zwei Reihen von benachbarten Stützbalken liegende Raum durch Einsetzen von klotzartigen Füllstücken (10) ausgefüllt ist.

4. Wandgefüge gemäss Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stützbalken (4b) aus einem Werkstoff wie harter Polyurethanschaumstoff mit einer grösseren Dichte als diejenige des verspritzten und den übrigen Teil der wärmedämmenden Wandschicht (4) bildenden Polyurethanschaumstoffes (4a) bestehen.

5. Verfahren zum Einbau und Zusammensetzen eines Wandgefüges gemäss wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, für einen, für die Lagerung insbesondere von verflüssigten Erdölgasen bestimmten Behälter z.B. der sogenannten integrierten Bauart, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es in der Durchführung der folgenden Verfahrensschritte besteht:

- Anbringen z.B. durch Schweissen an vorbestimmten Halterungsstellen, von Reihen von Befestigungsbolzen bzw. Stiftschrauben (6) an jeder inneren Wandseite der Sekundärschranke (3);

- Anordnung zwischen den Reihen von Gewindebolzen, von Streifen (52) aus einem Werkstoff wie Glasgewebe zur Gewährleistung einer besseren Haftung an der Sekundärschranke;

- Einbau von in Reihe aufeinanderfolgenden Stützbalken vorbestimmter Länge (4b) in der Längsrichtung der geraden Kantenlinie jeder Wandecke des Behälters (2) im Bereich der Enden der einander anstossenden den Flächenwinkel der Wandecke bildenden inneren Wandseiten des Behälters (2);

- Befestigung dieser Stützbalken (4b) mittels der Gewindebolzen (6) mit Zwischenfügung z.B. eines geeigneten Werkstoffes zwischen den Stützbalken und der Sekundärschranke (3) zum einwandfreien Anhaften dieser Stützbalken an die Sekundärschranke;

- Verspritzung der wärmedämmenden Wandschicht (4) innerhalb des durch die Stützbalken (4b) gebildeten Rahmens an jeder Wandseite des Behälters (2), mit Hilfe von Spritzgussformen bis zu einer Stärke bzw. Dicke, die im wesentlichen der Dicke der Stützbalken entspricht;

- Anbringung der Primärschranke (5) an die wärmedämmende Wandschicht (4) nach Polymerisation des eingespritzten Polyurethanschaumstoffes;

- Herstellung einer durchgehenden Verbindung der wärmedämmenden Wandschicht (4) zwischen den zwei Reihen von Stützbalken (6) im Bereich jeder Behälterwandecke, durch Zwischenfügung von Füllstücke bildenden Elementen (10; und

- Anordnung, wenigstens über diesen Füllstücken (10) von einem gekrümmten Dichtungsstreifen (31), der jede Wandecke des

Behälters (2) abdeckt, um einen durchgehenden Verlauf zwischen den Primärschranken (5) beider die Behälterwandecke bildenden Wandseiten zu gewährleisten.

6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die benachbarten Kanten von zwei jeweils beiderseits der Kantenlinie jeder Wandecke liegenden Reihen von Stützbalken (4) über der ganzen Länge der Kantenlinie der Wandecke abgeschrägt sind, wobei der Zwischenraum, zwischen den benachbarten Abschrägungen (9) jeder Wandecke durch die Füllstücke (10) ausgefüllt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stützbalken (4) mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und einem im wesentlichen trapezförmigen Längsschnitt vorgefertigt werden.

8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es darin besteht, die Gestaltung und die Abmessungen der Stützbalken (4) unabhängig von dem Wert der Flächenwinkel der Behälterwandecken zu machen.

z e i c h n e t , dass es darin besteht, die Stützbalken (4b) an der Sekundärschranke (3) zu befestigen; wenigstens eine Oeffnung (47) in jedem Stützbalken (4b) vorzusehen, um den letzteren an Ort und Stelle mittels einem in das eine Ende der Oeffnung eingeführten Gewindebolzen (6a) zu halten; das andere Ende der Oeffnung (47) auszuweiten zum Einsetzen eines z.B. kegelförmigen mit einem mittleren als Mutter dienenden Gewindeloch versehenen Stopfens (12); und diesen Stopfen auf das in den ausgeweiteten Teil der Oeffnung (47) hineinragende Ende des Bolzens (6a) aufzuschrauben.

10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es darin besteht, zur Bildung der wärmedämmenden Wandschicht (4) durch Spritzgiessen z.B. von einem harten Polyurethanschaum auf einer der inneren

Wandseiten der Sekundärschranke (3) die durch vier Reihen von zwei zu zwei gleichgerichteten Stützbalken (4b) begrenzt wird, eine Spritzgussform einer ersten Bauart (15a) anzubringen, um eine erste Reihenfolge von an einer der Stützbalkenreihen angrenzenden im Abstand voneinander angeordneten blockartigen Platten (17a, 18a, 19a) zu verspritzen; mit derselben Spritzgussform (15a) eine zweite Reihenfolge von blockartigen Platten (17b, 18b, 19b) die über den vorangehend verspritzten blockartigen Platten liegen, zu verspritzen und so weiter zu verfahren, und schliesslich die Zwischenräume zwischen den Reihen von blockartigen Platten (17, 18, 19) hintereinander, in aufeinanderfolgender Weise mittels einer Spritzgussform einer zweiten Bauart (15b) auszufüllen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass man jede verspritzte blockartige Platte (17, 18, 19) entlang der Wandflächen jeder blockartigen Platte zuschneidet, um die einer Ueberverdichtung des Polyurethanschaumes entsprechende Aussenhaut bzw. Kruste zu entfernen.

n e t , dass die Spritzgussformen (15a, 15b) an den Reihen von Gewindebolzen (6) befestigt werden.

13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass man eine Vorrichtung zur ständigen Ueberwachung bzw. Prüfung der Dichtigkeit der Primärschranke (5) und der Sekundärschranke (3) durch Anordnung eines Netzes von Abzugleitungen (50) innerhalb der Spritzgussformen (15a, 15b) und der Stützbalken (4b) vorsieht, indem man Rohrstücke (51) z.B. aus nicht haftfähigem Werkstoff einsetzt und dann diese Rohrstücke nach Polymerisation des Polyurethanschaumstoffes herausnimmt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass man das Netz von Abzugleitungen (50) an der Trennfläche zwischen der wärmedämmenden Wandschicht (4) und der Sekundärschranke (3) anordnet. n e t , dass man das Netz von Abzugleitungen (50) in Verbindung mit Hauptsammelkanälen (8), die sich entlang jeder Kantenlinie der Wandecken des Behälters (2) erstrecken, setzt.

16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass man eine Vorrichtung zum schnellen Aufsuchen bzw. Nachweis von undichten Stellen der Primärschranke (5) an den Fugenüberdeckungsleisten (30) vorsieht, indem man ein gelochtes Rohrstück (46) in die Fuge zwischen zwei die Primärschranke bildenden Membranstreifen einsetzt und dann nachträglich die Fugenbedeckungsleiste (30) anbringt und in das Rohrstück ein Druckgas einbläst, um in an sich bekannter Weise undichte Stellen in der Fugenbedeckungsleiste aufzufinden bzw. nachzuweisen.

17. Anwendung des Wandgefüges gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 an einem Schiff zum Transport von verflüssigten Erdölgasen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Wandgefüge (4, 5) an die innere Wandfläche (3) des Laderaumes des Schiffes angebracht ist, um einen Behälter (2) für das Flüssiggas zu bilden.