DE2936421C2 - Doppelwandiger Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten,z.B. Flüssiggas - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten, z. B. Flüssiggas, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei Behältern dieser Art stellt der Innentank den eigentlichen Speicherbehälter dar. Er bildet die primäre Sicherheitshülle, der Außentank die sekundäre Sicherheitshülle. Wenn der Innentank ein Leck erleiden sollte, wird die tiefkalte Flüssigkeit durch den Außtentank am unmittelbaren Austritt in die Umwelt gehindert

Bei einem zum Einbau in den Laderaum eines Tankschiffs bestimmten Behälter besteht der Innentank aus einer Membran aus dünnem Blech, die von einem hölzernen Rahmen umgeben ist (DEOS 21 51 694). Der Rahmen ist auf seiner Innenseite mit Sperrholz verkleidet, das als sekundäre Sperre dienen soll. Er bildet einen Raum zur Aufnahme von wärmedämmendem Material und ist an seiner Außenseite mit einem Belag als Schutz gegen Feuchtigkeit vsrsehen. Der Behälter ist im unteren Eckenbereich ausgerundet und liegt dort auf einer im Querschnitt winkelförmigen Bettung auf.

Bei einem anderen, ebenfalls zum Einbau in den Laderaum eines Tankschiffs bestimmten Behälter, besteht der Inenntank aus einer doppelten Membran aus kaltzähem Blech, die gleichfalls im unteren Eckenbereich ausgerundet ist und auf einer im Querschnitt winkelförmigen Bettung aufliegt (GBPS 13 83 869). Weiterhin ist es bekannt, einen selbstragenden Innentank unter Belassung eines Zwischenraumes zur wärmedämmenden Auskleidung der Außenhaut im Laderaum eines Tankschiffs anzuordnen (USPS 35 95 424 und USPS 38 30 396).

Schließlich ist ein Landtank mit einem Innentank aus Beton bekannt, der an der Innenseite mit einem gas und flüssigkeitsdichten Anstrich und einer ebensolchen Kunststoffolie versehen ist und der unter Zwischenschaltung einer Wärmedammschicht von einem Außentank aus Beton oder Stahl umgeben ist (DEOS 2414 233). Der Innentank ist über eine tragfähige Wärmedämmschicht auf ein Fundament abgestützt.

Als sicherheitsrelevantes Bauwerk muß ein solcher Behälter nicht nur für die Beanspruchungen des normalen Betriebs, sondern auch für Störfälle ausgelegt sein. Wenn auch von einer Gefährdung durch Flugzeugabsturz, wie er bei der Bemessung der Sicherheitskuppeln von Kernkraftwerken zugrundegelegt wird, abgesehen werden kann, verbleiben an Störfallbeanspruchungen vor allem Explosionsdruckwellen, z- B. aus chemischen Reaktionen, sowie Erdbeben, also dynamische Einwirkungen. Durch diese Einwirkungen wird die Gefahr eines explosionsartigen Sprödbruchs eines aus Metall bestehenden Innentanks beträchtlich vergrößert

Hinzu kommt daß ab einer bestimmten Störfällstärke ein aus Metall bestehender Innentank wegen seines geringen Wandgewichts einseitig von seiner Unterlage abgehoben und auf der Gegenseite gestaucht wird, was erhebliche Zusatzbeanspruchungen zur Folge hat und ebenfalls die Sicherheit reduziert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aufreißen eines Stahlinnentanks aufgrund von sich infolge Sprödbruchs bildenden Rissen zu vermeiden und einem Abheben des Innentanks bei Stoßbelastungen, z. B. bei Erdbeben, entgegenzuwirken.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches gelöst

Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß durch die Ausbildung der Verstärkung aus Spannbeton nicht nur der besonders gefährdete Eckbereich gesichert sondern durch die Auflast aus der Flüssigkeitsfüllung über dem horizontalen Schenkel der Verstärkung deren Gewicht bei Störfällen aktiviert wird und einem Abheben des Innentanks entgegenwirkt. Wenn der vertikale Schenkel der Verstärkung sich über die gesamte Höhe der Innentankwand erstreckt wird dadurch eine so starke Umschnürung des Innentanks erreicht daß dieser, jedenfalls im Bereich der Verstärkung, keine tragende Funktion mehr auszuüben braucht, sondern aus einem Liner, gegebenenfalls auch aus einem Anstrich auf der Innenseite der Verstärkung bestehen kann. Wenn der Beton der Verstärkung ausreichend flüssigkeitsdicht ist kann auch auf einen Liner bzw. einen Anstrich völlig verzichtet werden.

Die Ausbildung der Verstärkung nach Art einer Winkelstützmauer ist auch eine wesentliche Voraussetzung für das Aufbringen einer Vorspannung auf den vertikalen Schenkel. Da diese Verstärkung nur den Fußbereich des Innentanks ringförmig umgibt, bewirkt das Spannen der Ringspannglieder eine Druckvorspannung im gesamten Querschnitt der Verstärkung, da auch der horizontale Schenkel sich verkürzen kann, nachdem er nicht durch eine durchgehende Bodenplatte an einer Verkürzung gehindert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Behälter nach der Erfindung und

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Fußbereich des Behälters an der Stelleil nach Fig. 1 in größerem Maßstab.

In der Zeichnung ist ein zylindrischer Behälter 1 dargestellt, der aus einem Außentank 2 und einem Innentank 3 besteht. Der Außentank 2 mit der zylindrischen Seitenwand 4, einer Sohle 5 und einer Dachschale 6 besteht aus Spannbeton; Spannglieder 7 bzw. 8 für die Vorspannung der Seitenwand 4 bzw. der Sohle 5 sind in Fig.2 angedeutet Der Innentank 3 besteht aus Metall; er hat ebenfalls eine Seitenwand 9 und eine Sohle 10.

An der Innenseite des Außentanks 2 befindet sich ein Metalliner 11 als dampfdichte Schicht, auf den ein Isolierliner 12 als wärmedämmende Schicht, z. B. aus fugenlos und lagenweise aufgespritztem Polyurethan-

schaum aufgetragen ist Anstelle des Metaliiners 11 kann auch ein den Dampfdurchtritt von außen nach innen verhinderndes anderes Material, z. B. ein Anstrich aus einem Kunstharz, vorgesehen sein. Der Zwischenraum zwischen dem Außentank 2 und dem Innentank 3 ist mit einem wärmedämmenden Material 13, z. B. Perlite, ausgefüllt

Wie im einzelnen in Fig.2 dargestellt, ist der Innentank 3 im Fußbereich mit einer Verstärkung 14 aus Spannbeton versehen, deren vertikaler Schenkel 15 sich über die gesamte Höhe der Innentankwand 9 und deren horizontaler Schenkel 16 sich nur über den äußeren Bereich der !nnentanksohle 10 erstreckt Die Verstärkung 14 bildet mit dem durch den vertikalen Schenkel 15 gebildeten Ring eine Umschnürung der Innentankwand 9, die sich nach Art einer Winkelstützmauer in den horizontalen Fußteii 16 fortsetzt Dieser liegt auf Teilen 17 und 18 einer druckfesten Wärmedämmung auf; die Zwischenräume sind mit einer üblichen Wärmedämmung 19 ausgefüllt Die Innentanksohle 10 liegt in üblicher Weise auf einer Wärmedämmschicht 20, z. B.

aus geschäumtem Glas, auf.

Die Umschnürung der Innentankwand 9 durch den vertikalen Schenkel 15 der Verstärkung 14 ist auf die Ausbildung des Innentanks 3 zu bemessen. Wenn der Innentank 3 auf den hydrostatischen Druck der Füllung

ίο bemessen ist erhöht die Umschnürung die aus Sicherheitsgründen wünschenserte Pränärsicherheit insbesondere die Sicherheit gegen eine Beschädigung der Wärmedämmung. Die Umschnürung kann aber auch im Wandbereich die Aufgabe des Innentanks

is teilweise oder ganz übernehmen, so daß lediglich noch die Innentanksohle 10 im zentralen Bereich des Innentanks aus Metall besteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Doppelwandiger Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten, z.B. Flüssiggas, mit einem zumindest im Sohlenbereich aus Metall bestehenden Innentank und einem Außentank, sowie mit einer zwischen beiden Tanks angeordneten Wärmedämmschicht, wobei der Innentank im unteren Eckenbereich auf einer im Querschnitt winkelförmigen Abstützung aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung als mit dem Innentank (3) verbundene Verstärkung (14) aus Spannbeton ausgebildet ist, deren horizontaler Schenkel (16) sich ringförmig über den an den Eckenbereich angrenzenden äußeren Bereich der Innentanksohle (10) erstreckt, und deren vertikaler Schenkel (15) sich zumindest über den unteren Bereich der Inneritankwand (9) erstreckt