DE2928326A1 - Verfahren zum abdichten der aus stahloder spannbeton bestehenden innenwand eines doppelwandigen behaelters sowie nach diesem verfahren abgedichteter behaelter - Google Patents

Verfahren zum abdichten der aus stahloder spannbeton bestehenden innenwand eines doppelwandigen behaelters sowie nach diesem verfahren abgedichteter behaelter

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DE2928326A1 DE19792928326 DE2928326A DE2928326A1 DE 2928326 A1 DE2928326 A1 DE 2928326A1 DE 19792928326 DE19792928326 DE 19792928326 DE 2928326 A DE2928326 A DE 2928326A DE 2928326 A1 DE2928326 A1 DE 2928326A1
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Description

PAESNTANWÄX/TE
DIPIWNG. W. GOULWITZER · DIPL.-ING. F. W. MÖM, 6740 LANDAU/PFALZ · LANGeTRAeSE 5
POSTFACH S080 · TELEFON 06341/8700O, CO35 · TELEX 046S333 POSTSCHECK LUDWIGSHAFEN Ϊ7 8βϊ-βϊβ - DEUTSCHE BANK LANDAU 0X18400 (BLZ 548 TOO »3)
- 4 - 12. Juli 1979
Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81
Verfahren zum Abdichten der aus Stahl- oder Spannbeton
bestehenden Innenwand eines doppelwandigen Behälters sowie nach diesem Verfahren abgedichteter Behälter"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten der aus Stahl- oder Spannbeton bestehenden Innenwand eines doppelwandigen Behälters für Lagerung und Transport von Flüssigkeiten und/oder Gasen, vornehmlich Flüssiggas sowie einen derartigen Behälter, bei dem zwischen den beiden Behälterwänden eine Wärmedämmschicht angeordnet ist.
Bei der Lagerung und beim Transport von Flüssiggas ist es bekannt/ doppelwandige Behälter vorzusehen, um
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bei einem eventuellen Undichtwerden des inneren, eigentlichen Behälters die kalte Flüssigkeit an einem eventuellen Austreten in die Umgebung zu hindern. Dabei geht die Entwicklungstendenz von der Mischbauweise mit Stahlinnen- und Spannbetonaußentank zum doppelwandigen Behälter aus Spannbeton, der sich immer mehr als ideale Konstruktionsform beim Bau von Flüssiggasbehältern erweist. Spannbeton unterliegt keiner Korrosion, keiner Wartung und benötigt keine Konservierungsarbeiten. Er ist unempfindlich und robust, besitzt keine Fugen und nimmt Erd- und Flüssiggasdrücke mit minimalen Verformungen auf. Mit seiner massiven Außenwand und einer Dachkuppel aus Beton bietet er ein hohes Maß an Sicherheit.
So ist ein doppelwandiger Behälter bekannt, bei dem der Innenbehälter und der Außenbehälter aus Spannbeton bestehen und die Wärmedämmschicht z.B. in Form einer losen Perlitschüttung zwischen den beiden Behältern angeordnet ist. Während die Konstruktion des Außenbehälters, der durch die Wärmedämmschicht vor Kälte geschützt ist, keine Probleme aufwirft, ist diejenige des Innenbehälters problematisch, da dieser die tiefen Temperaturen des Flüssiggases annimmt. Außerdem muß der Innenbehälter dicht gegen Gas und Flüssigkeit sein.
Beton aber ist als Baustoff mit kapillaren und offenen Porenräumen nur bedingt flüssigkeitsdicht. Bei Flüssiggasbehältern wird deshalb zusätzlich eine Dichtung benötigt, die bei bekannten Behältern dieser Art aus einer Blechauskleidung, einem sog. Liner, besteht. Dieser Liner ist aufwendig aufzubringen und zu unterhalten, weil seine Dichtig-
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keit unter sehr großen Temperaturunterschieden gewährleistet sein muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, um auf einen solchen Liner zu verzichten und die Abdichtung der Betonwand auf andere Weise zu gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art vorgeschlagen, daß die Porenräume des Betons der inneren Wandschale zumindest auf einen Teil ihrer Dicke mit einem Medium ausgefüllt werden, das im Betriebszustand des Behälters fest ist.
Dabei kann das Medium entweder in flüssigem oder auch in gasförmigem Zustand zum Eindringen in die Porenräume gebracht werden und danach gegebenenfalls über den flüssigen in den festen Zustand übergehen.
Als Medium wird zweckmäßig Wasser bzw. Wasserdampf verwendet, das zum übergang in den jeweils folgenden Aggregatzustand abgekühlt wird. Dabei kann dem Medium Wasser Alkohol, insbesondere ein höherwertiger Alkohol, beigemischt werden.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die mangelnde Dichtigkeit von Beton, die ihre Ursache in den kapillaren und offenen Porenräumen hat, dadurch zu beseitigen, daß die Porenräume mit einem Medium gefüllt werden, das bei Betriebstemperatur des Behälters erstarrt. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Lagerung von Flüssiggas,
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2.B-.. LNG, bei Temperaturen von ca. - 162° C, bei denen z.B. Wasser, das bei Umgebungstemperatur flässig ist, gefroren ist. ,-.-.--"
Um die Porenräume des Betons wenigstens über einen Teil der Dicke der jeweils^inneren Wandschale eines doppe1-wandigen Tanks - mit dem Medium au -füllen r muß diesem !iri r: flüssigem oder gasförmigem Aggregatzustand "dfέ-ilögiiicfikeit gegeben werden, in die Porenräume eindringen zu können. Das kann entweder dadurch geschehen, da& das MediuiS 'in flüssigem Zust.and; rin, ■ die Wandschale "ieingebrueht - wird odea? -dadurch, daß die Wandschalei vtsm^mieM^her^^öserdam^f^^usgeset^ wird der nach jde'm ?JÜndringjsn: in äiM :iiatid#bhale ?£n- "diie'ser 'Itöiwien*- siert, was·: durch ider.elt£ werden kann.
,-. Gegenstand iderviEr-f indung" isfe:kiöch ger Behaltet; der: Äin^aamgsp angegeben^nHÄiili^ bfel MäenP^Siev PeP'■ renräume des Betons, tfer^dai^re% ^näschä^'%uffi einen Teil ihrer Dicke mit einem Medium ausgefüllt sind, das im BetrAebszuetandaiest:■."d/s-fcr'.'^s·"-.'"-·: ί ~~:5; τ>ι;::''ΐ'Α - ":-
Dabei köimeni invderbinmeren Wandschale tungen zu ihrer Kühlung,angeordnet sein. Zweckmäßig sind in die Wandschale Kühlmittelleitungen eingebettet*
'In der inneren Wandschale können aber auch Hohlräume mit porösen Wandungen für das flüssige Medium angeordnet sein^ die ein/Leitungssystem bilden können.
Die Hohlräume werden zweckmäßig zwischen zwei durch
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Abstandhalter im Abstand voneinander gehaltenen Platten aus porösem Material, z.B. Asbest-Zement, gebildet. Die Abstandhalter selbst können durch parallele Rippen aus demselben Material wie die Platten gebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Behälter nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt
durch die Behälterwand in größerem Maßstab und
Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Ausschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen zylindrischen Behälter dargestellt, der aus einer äußeren Wand 1 und einer inneren Wand 2 aus Stahlbeton oder Spannbeton besteht. An der Innenseite der äußeren Wand 1 ist eine dampfdichte Schicht 3 angeordnet. Der Zwischenraum zwischen beiden Wänden ist mit einem wärmedämmenden Material 4, z.B. Perlit, ausgefüllt.
Der Behälter ist mit einer Dachschale 5 abgedeckt und über eine, ähnlich wie die Seitenwände aufgebaute Bodenplatte 6 gegründet. Der Behälter kann selbstverständlich auch eine andere Gestalt, z.B. die eines Rotationskörpers mit gekrümmter Erzeugender haben.
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Bei dem in Fig. 2 im Ausschnitt in größerem Maß-=· stab dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Außenscha"-Ie 1 in an sich bekannter Weise mit einer Bewehrung versehen. Die Innenwand ist in zwei Teile, eine innere Wandschale 2J und eine äußere Wandschale 2" aufgeteilt, zwischen denen eine Flüssigkeitsfüllung angeordnet ist. Um einen für die Flüssigkeitsfüllung geeigneten Hohlraum zu schaffen, aus dem die Flüssigkeit auch in die Porenräume der anschließenden Wandschalen 21 und 2" eindringen kann, sind zwischen den beiden Wandschalen 2' und 2" Asbest-Zement-Platten 6 und 7 angeordnet, die durch rippenförmige Abstandhalter 8 im Abstand voneinander gehalten sind. Dadurch entstehen zwischen den Abstandhaltern 8 kanalartige Hohlräume> die mit einer Flüssigkeit 9 gefüllt werden können.
Die diese Hohlräume ausfüllende Flüssigkeit soll eine möglichst niedrige Viskosität haben, damit sie leicht in die Kapillaren und Porenräume des Betons eindringen kann. Diese Flüssigkeit soll beim Befüllen des Behälters, z.B, mit Flüssiggas, gefrieren. Der Gefriervorgang soll dabei über einen möglichst großen Temperaturbereich erfolgen. Reines Wasser könnte zwar hierfür verwendet werden, ist aber weniger geeignet als beispielsweise Alkohl-Wasser-^ Mischungen, vor allem Mischungen mit höheren Alkoholen. Diese haben den Vorteil, daß sie sich beim Gefrieren weniger ausdehnen als Wasser und daß der Gefrierprozeß selbst über einen verhältnismäßig großen Temperaturbereich verläuft. Bei solchen Mischungen wird also trotz einer geringen Volumenvergrößerung beim Gefrieren kein nennenswerter zusät2-licher Druck auf die Konstruktion ausgeübt.
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Eine weitere Möglichkeit, die Kapillaren und Porenräume mit einem Medium zu füllen, das im Betriebszustand des Behälters fest wird, ist in Fig. 3 dargestellt.
Grundlage dieser Ausführungsform ist der Gedanke, den Taupunkt für eine begrenzte Zeit in die Innenwand 2 des Behälters zu legen, bis sich dort alle Porenräume mit zunächst dampfförmigem Wasser gefüllt haben. Einen solchen Zustand kann man erreichen, indem in die Wandschale 2 ein Kühlsystem aus Kühlrohren 11 einbetoniert wird, in denen eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, die es ermöglicht, die Wandung auf einer vorgegebenen niedrigen Temperatur zu halten.
Durch Einblasen von Wasserdampf in den Innenraum des Behälters werden die notwendigen Feuchtigkeitsmengen zur Verfügung gestellt, die dann im Beton der Wandschale kondensieren und somit zur teilweisen oder vollständigen Durchfeuchtung der Wandschale führen. Wird die Wandschale 2 dann bis unter den Gefrierpunkt von Wasser abgekühlt, dann bleibt dieses Porenwasser in Form von Eis erhalten. Da bei den Lagerungstemperaturen von Flüssiggas zwischen - 100 und - 196° C die Löslichkeit von Wasser in den Flüssiggasen Null ist und außerdem der Dampfdruck verschieden klein ist, besteht keine Gefahr, daß das Eis aus den Poren verschwindet.
Die mit dieser Lösung verbundene Möglichkeit, die Innenwandschale 2 des Behälters kontrolliert abzukühlen, bringt den weiteren Vorteil, daß die bei der Erstfüllung mit Flüssiggas 10 entstehenden Zugspannungen aus Temperaturunterschieden klein gehalten werden.
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Claims (1)

  1. DIPL.-EVG. W. GOLtWITZEB · DIPL.-ING. F. W. MOLI,
    6740 I1AKTDAtTZPFAI1Z - LANQBTBASSE 5
    t S. 7. H
    POSTFACH 2080 · TELEFON ΟΘ341/87Ο0Ο, 6035 · TELEX 046S333 POSTSCHECK LUDWIO8HAFEN 27 662-676 · DEUTSCHS BANE 1,ANDATT 0215400 (BLZ 848 TOO BS)
    12. Juli 1979
    ■> ~-> -l3 Mr.
    01
    lex 1
    Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81
    Verfahren zum Abdichten der aus Stahl- oder Spannbeton bestehenden Innenwand eines doppelwahdigen Behälters sowie nach diesem Verfahren abgedichteter Behälter
    Patentansprüche
    1. Verfahren zum Abdichten der aus Stahl- oder Spannbeton bestehenden Innenwand eines doppelwandigen Behälters für Lagerung oder Transport von Flüssigkeiten und/ oder Gasen> vornehmlich Flüssiggas, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenräume des Betons der inneren Wandschale
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    zumindest auf einen Teil ihrer Dicke mit einem Medium ausgefüllt werden, das im Betriebszustand des Behälters fest ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das Medium in flüssigem Zustand zum Eindringen in die Porenräume gebracht wird und danach in den festen Zustand übergeht.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium in gasförmigem Zustand zum Eindringen in die Porenräume gebracht wird und danach gegebenenfalls über den flüssigen in den festen Zustand übergeht,
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Medium Wasser bzw* Wasserdampf verwendet wird, das zum Übergang in den jeweils folgenden Aggregatzustand abgekühlt wird,
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Medium Wasser Alkohol, insbesondere höherwertiger Alkohol beigemischt wird.
    6. Doppelwandiger Behälter aus Stahl- oder Spannbeton, insbesondere für kalte Flüssigkeiten oder Gase, z.B. Flüssiggas, bei dem zwischen den beiden Behälterwänden eine Wärmedämmschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenräume des Betons der inneren Wandschale zumindest auf einen Teil ihrer Dicke mit einem Medium ausgefüllt sind, das im Betriebszustand fest ist.
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    ORIGINAL INSPECTED
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    7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Wandschale Vorrichtungen zu ihrer Kühlung angeordnet sind.
    8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandschale Kühlmittelleitungen eingebettet sind.
    9. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Wandschale Hohlräume mit porösen Wandungen für das flüssige Medium angeordnet sind,
    10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume ein Leitungssystem bilden.
    11. Behälter nach Anspruch 9 oder 10»dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zwischen zwei durch Abstandhalter im Abstand voneinander gehaltenen Platten aus porösem Material, z.B. Asbest-Zernennt, gebildet sind.
    12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter durch parallele Rippen aus demselben Material wie die Platten gebildet sind.
    030065/0336
    ORiGiNALINSPECTED
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