DE3120383A1 - Container for storing liquefied gas - Google Patents

Container for storing liquefied gas

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DE3120383A1 DE19813120383 DE3120383A DE3120383A1 DE 3120383 A1 DE3120383 A1 DE 3120383A1 DE 19813120383 DE19813120383 DE 19813120383 DE 3120383 A DE3120383 A DE 3120383A DE 3120383 A1 DE3120383 A1 DE 3120383A1
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Hans-Joachim Ing.(grad.) Berlin
Siegfried George
Hans Ing.(grad.) 4100 Duisburg Schulz
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Fried Krupp AG
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Description

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FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNGFRIED. KRUPP GESELLSCHAFT LIMITED LIABILITY

in Essenin food

Behälter zum Lagern von FlüssiggasContainer for storing liquefied gas

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Lagerung von Flüssiggas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a container for storing Liquid gas according to the preamble of claim 1.

Derartige Behälter stehen normalerweise unter innen herrschendem Überdruck. Sie müssen aber zur Aufnahme eines beim Entleeren der Behälter eventuell auftretenden Unterdrucks und zur Aufnahme des an der Außenseite auftretenden ungleichmäßigen Erddrucks gegen Einbeulen versteift werden.Such containers are usually below the inside prevailing overpressure. But you have to take up any that may occur when emptying the container Underpressure and stiffened to absorb the uneven earth pressure occurring on the outside against buckling will.

Es sind Behälter zur Lagerung von Flüssigkeit in zylindrischer Bauform bekannt, die mit einer Erdeinschüttung umgeben sind. Zur Versteifung gegen innen herrschenden Unterdruck bzw. von außen einwirkenden Druck sind diese Behälter üblicherweise mit in bestimmten axialen Abstärwien angeordneten Versteifungsringen versehen, die im Inneren der Behälter angeordnet und mit der Wandung der .Behälter verschweißt sind. Bei dem normalerweise herrschenden Innendruck wird die Behälterwandung - für sich alleine betrachtet — stärker gedehnt bzw. aufgeweitet als die Versteif ungsringe. Dies führt, da die Versteifungsringe bei den bekannten Behältern an der Behälterwandung angeschweißt sind und die Behälterwandung dadurch an dem freien Ausdehnen hindern , zu Spannungen, die bei der Bemessung der Behä.Iterwanäung berücksichtigt werden müssen und die eineThere are known containers for the storage of liquid in a cylindrical shape, which with an embankment are surrounded. These are used to stiffen against negative pressure prevailing inside or pressure acting from outside Containers usually provided with stiffening rings arranged in certain axial abutments, which in the Arranged inside the container and welded to the wall of the container. The normally prevailing one Internal pressure, the container wall - considered on its own - is stretched or expanded more than the stiffener rings. This leads to the fact that the stiffening rings in the known containers are welded to the container wall are and thereby prevent the container wall from expanding freely, leading to stresses that affect the dimensioning of the Container wall must be taken into account and the one

81/30 II ,81/30 II,

MK/Li · .MK / Li ·.

verhältnismäßig große Blechdicke der Behälterwändung erforderlich machen.relatively large sheet metal thickness of the container wall make necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannungen, die durch die Verbindung mit den Versteifungsringen heim Ausdehnen in den Mantelblechen erzeugt werden, zu eliminieren, zumindest aber sie zu reduzieren.The invention is based on the task of reducing the voltages to eliminate the expansion in the jacket plates caused by the connection with the stiffening rings, but at least reduce them.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch T beschriebenen Merkmale gelöst. Dadurch daß die Stützkonstruktion gegenüber den Mantelblechen lediglich auf Druck beanspruchbar' ist, können bei der Ausdehnung der Mantelbleche keine von der betroffenen Stützkonstruktion her- ■ rührenden Zugspannungen auf das Mantelblech übertragen, werden, so daß die gesamte Beanspruchung in den Mantelblechen erheblich reduziert wird. 'This object is achieved by the features described in claim T. Because the support structure compared to the jacket sheets can only be subjected to pressure ', can during the expansion of the jacket sheets no tensile stresses caused by the ■ supporting structure are transferred to the sheet metal jacket, so that the total stress in the cladding sheets is significantly reduced. '

Bei einem Behälter gemäß Anspruch 2 befindet sich die lediglich auf Druck beanspruchbare Stützkonstruktion innerhalb des Versteifungsrings. Durch die Einfügung dieser vorzugsweise senkrecht (zur Erdoberfläche) angeordneten Stützkonstruktion werden die Kräfte, die von einer über dem Behälter befindlichen Erdeinschüttung herrühren, aufr gefangen, so daß die große, im oberen Bereich des Versteifungsrings auftretende Biegebeanspruchung deutlich verringert wird. Der Versteifungsring kann demnach geringer dimensioniert werden als der bekannterBehälter. Entsprechend geringer ist dann auch die Behinderung durch den Versteifungsring beim Ausdehnen der Mantelbleche.In a container according to claim 2, the support structure, which can only be subjected to pressure, is located inside of the stiffening ring. By inserting these preferably perpendicular (to the earth's surface) Support structure will take the forces exerted by an over earth embedding in the container, upr caught so that the large one, in the upper area of the stiffening ring occurring bending stress is significantly reduced. The stiffening ring can therefore be smaller be dimensioned as the known container. Corresponding The hindrance caused by the stiffening ring when the cladding sheets expand is then also less.

Bei einem Behälter gemäß Anspruch 3 liegt die Behälterwandung im drucklosen Zustand satt an den Versteifungsringen an, sie kann sich bei auftretendem innendruck un- In a container according to claim 3, the container wall lies in the unpressurized state fully on the stiffening rings, it can become un-

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abhängig von den Versteifungsringen ausdehnen, ohne daß auf die stützende Wirkung der Versteifungsringe im Falle von innen auftretendem Unterdruck bzw. von. außen einwirkendem Überdruck verzichtet werden muß. In diesem/ Fall werden bei der Ausdehnung bzw. Aufweitung der Behälterwandung praktisch überhaupt keine Spannungen von den Versteifungsringen auf die Behälterwandunq übertragen.expand depending on the stiffening rings without affecting the supporting effect of the stiffening rings in the Case of negative pressure occurring from inside or of. external overpressure must be dispensed with. In this/ This is the case with the expansion or widening of the container wall practically no stress at all is transferred from the stiffening rings to the container wall.

Damit die Versteifungsringe ihre Lage im Falle innen herrschenden Überdrucks beibehalten, werden die Versteifungsringe nach Anspruch 4 gelagert.So that the stiffening rings prevail their position in the case inside Maintaining excess pressure, the stiffening rings stored according to claim 4.

• Die Ausbildung der Versteifungsringe der Behälter nach Anspruch 5 ermöglicht einen einfachen Zusammenbau der . Versteifungsringe in den fertigen Behälter. Zur Erzeugung der nötigen Vorspannung der Segmente kann das Verfahren nach Anspruch 7 angewandt werden.• The formation of the stiffening rings on the container Claim 5 enables simple assembly of the. Stiffening rings in the finished container. To generate the necessary pretensioning of the segments, the method according to claim 7 are applied.

Die Ausbildung der Versteifungsringe nach Anspruch 6 bringt den Vorteil, daß die Ringsegmente nicht mehr in dem Maße auf Biegung beansprucht werden und daß deren Querschnitt dadurch kleiner gehalten und die Konstruktion leichter ausgeführt werden kann.The formation of the stiffening rings according to claim 6 has the advantage that the ring segments are no longer subject to bending stress and that their cross-section is kept smaller and the construction can be performed more easily.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it

Fig. 1 einen Behälter gemäß der Erfindung mit einem an die Mantelbleche angeschweißten Verstei-• fungsring und einer diametrisch angeordnetenFig. 1 shows a container according to the invention with a reinforcement welded to the jacket sheets. ring and one diametrically arranged

Druckstütze mit einem hohlzylindrischen Druckstück im - in bezug auf den Behälter - Längsschnitt Pressure support with a hollow cylindrical pressure piece in - with respect to the container - longitudinal section

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Fig. 2 ein für eine rohrförmige Druckstütze geeignetes Druckstück mit einem zylindrischen Führungsteil2 shows a pressure piece suitable for a tubular pressure support with a cylindrical one Leadership part

Fig. 3 eine zweiteilige Druckstütze mit einem Druckstück in perspektivischer Darstellung3 shows a two-part pressure support with a pressure piece in a perspective illustration

Fig. 4 ' einen Behälter gemäß der Erfindung mit einem aus drei Segmenten bestehenden Versteifungsring im - in bezug auf den Behälter - Längs- · schnittFig. 4 'shows a container according to the invention with a stiffening ring consisting of three segments in the - in relation to the container - longitudinal · cut

Fig. 5 den Behälter gemäß Fig. 4 im Querschnitt5 shows the container according to FIG. 4 in cross section

Fig. 6 einen aus drei Segmenten bestehenden Versteifungsring mit einer Fachwerkkonstruktion.6 shows a stiffening ring consisting of three segments with a framework construction.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist der Behälter ein zylindrisches Mantelblech 1 auf, in das in regelmäßigen Abs.tänden Versteifungsringe 3' eingeschweißt sind. Am unteren Teil sind rohrförmige Druckstützen 4 über einen Flansch 5 an den Versteifungsringen 31 befestigt. An dem im Flansch 5 diametral gegenüber liegenden Ende des Versteifungsrings 3' ist ein zur Aufnahme der Druckstütze 4 geeignetes Druckstück 6 befestigt. Das Druckstück 6 weist einen Flansch 7 und ein hohlzylindrisches Führungsteil 8 auf, in dem die Druckstütze 4 eingelassen ist.In the embodiment according to FIG. 1, the container has a cylindrical jacket sheet 1 into which stiffening rings 3 'are welded at regular intervals. On the lower part, tubular pressure supports 4 are attached to the stiffening rings 3 1 via a flange 5. A pressure piece 6 suitable for receiving the pressure support 4 is attached to the end of the stiffening ring 3 ′ located diametrically opposite in the flange 5. The pressure piece 6 has a flange 7 and a hollow cylindrical guide part 8 in which the pressure support 4 is embedded.

Im Ausgangszustand, d.h. wenn der Behälter keinerlei äußeren oder inneren Druckbeanspruchungen unterliegt, berührt die Druckstütze 4 den Flansch 7 des Druckstücks 6. Im Falle der äußeren Krafteinwirkung - insbesondere der von oben ■ liegt der Flansch 7m entsprechendem Druck auf der Druck-In the initial state, ie when the container is not subjected to any external or internal pressure loads, the pressure support 4 touches the flange 7 of the pressure piece 6. In the case of external force - in particular that from above ■ the flange 7 m

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stütze 4 auf. Im Falle eines inneren Überdrucks dehnt bzw. weitet sich der an den zylindrischen Mantelblechen 1 angeschweißte Versteifungsring 3' auf und das an dem •Versteifungsring 31 befestigte Druckstück 6 gleitet mit seinem Führungsteil 8 längs der Druckstütze 4, ohne daß die Druckstütze 4 eine Ausdehnung des Versteifungsrings 3" und· der zylindrischen Mantelbleche 1 behindert.prop 4 on. In the event of an internal overpressure, the stiffening ring 3 'welded to the cylindrical casing sheets 1 expands and the pressure piece 6 attached to the stiffening ring 3 1 slides with its guide part 8 along the pressure support 4 without the pressure support 4 expanding the Stiffening ring 3 ″ and · the cylindrical casing sheets 1 obstructed.

In Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Druckstück 6' bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem zylindrischen Führungsteil 8' ausgerüstet, das in die rohrförmige Druckstütze 4 eingreift. In Fig. 2 sind die zugehörigen Teile im Zustand des aufgeweiteten Behälters dargestellt.In a modification of the embodiment according to FIG. 1, this is Pressure piece 6 'in the embodiment of FIG a cylindrical guide part 8 ′ which engages in the tubular pressure support 4. In Fig. 2 the associated parts are shown in the state of the expanded container.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Driickstütze" 4' in ihrer Längsebene geteilt und besteht aus zwei Hälften, den sogenannten Druckteilen 4a, 4b, die von zwei' Druckstücken 6* gemäß Fig. 2 gehalten werden. Die Druckteile 4a, 4b haben jeweils eine einem halben Hohlzylinder entsprechende Wandung 41 und zwei Flansche 42. Bei der Montage des Behälters werden die Druckteile 4a, 4b um die Führungsteile 8' angeordnet und die Flansche 42 miteinander verschraubt, so daß die Druckstütze 4' eine in sich steife Einheit darstellt. Bei einem entsprechenden Innendruck können sich die zylindrischen Mantelbleche und der bzw. die Versteifungsringe ausdehnen, ohne daß sie von der Druckstütze 4' daran gehindert■würden.In a further embodiment, the pressure support "4 ' divided in its longitudinal plane and consists of two halves, the so-called pressure parts 4a, 4b, the two 'pressure pieces 6 * according to FIG. 2 are held. The pressure parts 4a, 4b each have a half hollow cylinder corresponding Wall 41 and two flanges 42. When assembling the container, the pressure parts 4a, 4b are around the Guide parts 8 'arranged and the flanges 42 together screwed so that the pressure support 4 'represents a rigid unit in itself. With a corresponding internal pressure the cylindrical shell plates and the stiffening ring (s) can expand without being affected by the pressure support 4 'would be prevented.

Nach, einem weiteren Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 sind die innerhalb der zylindrischen Mantelbleche angeordneten Versteifungsringe 3 nicht mit den Mantelblechen 1 verschweißt. Zur Aufnahme bzw. Abstützung derAccording to a further exemplary embodiment according to FIG. 4 and 5, the stiffening rings 3 arranged within the cylindrical jacket sheets are not connected to the jacket sheets 1 welded. To accommodate or support the

Versteifungsringe in axialer Richtung sind je zweimal drei Stützen 2a, 2b, 2c an der Innenseite der Mantelbleche 1 befestigt.Stiffening rings in the axial direction are each two times three supports 2a, 2b, 2c on the inside of the cladding sheets 1 attached.

Zwischen diesen Stützen 2a, 2b, 2c ist jeweils ein Versteifungsring 3 gelagert, der aus drei Segmenten 3a, 3b, 3c besteht. Jedes Segment weist an jedem seiner Enden ein Stoßblech auf: Das Segment 3a die Stoßbleche 11, 12; das Segment 3b die Stoßbleche 13, 14; das. Segment 3c die Stoßbleche 15, 16. Die Stoßbleche 12 und "und die Stoßbleche 1 und 16 sind jeweils durch Schrauben miteinander verbunden.A stiffening ring is in each case between these supports 2a, 2b, 2c 3 stored, which consists of three segments 3a, 3b, 3c. Each segment points to each of its Ends a bumper plate on: the segment 3a, the bumper plates 11, 12; the segment 3b the bumper plates 13, 14; the. segment 3c the bumper plates 15, 16. The bumper plates 12 and ″ and the bumper plates 1 and 16 are each screwed connected with each other.

In der Nähe der Stoßbleche 14, 15 weisen die Segmente 2b und 2c je einen Anschlag 17 bzw. 18 auf. Beim Einbau der Versteifungsringe 3 in den Behälter wird zwischen die Anschläge 17 und 18 eine hydraulische Presse 19 eingefügt,, die den noch offenen Versteifungsring unter Vorspannung an die Innenseite der Mantelbleche 1 andrückt. Der noch leere Raum zwischen den Stoßblechen 14 und wird mit Futter- oder Zwischenblechen 20 aufgefüllt und die Stoßbleche 14, 15 und die Zwischenbleche 20 durch Schrauben fest miteinander verbunden, so daß der Versteif ungsring 3 nunmehr eine Einheit bildet. Anschließend wird die hydraulische Presse 19 wieder von den Anschlägen 17, 18 entfernt.In the vicinity of the bumper plates 14, 15, the segments 2b and 2c each have a stop 17 and 18, respectively. When installing the stiffening rings 3 in the container is between the stops 17 and 18 inserted a hydraulic press 19, which pretensioned the still open stiffening ring presses against the inside of the cladding sheets 1. The still empty space between the bumper plates 14 and is filled with lining or intermediate plates 20 and the butt plates 14, 15 and the intermediate plates 20 through Screws firmly connected so that the stiffening ring 3 now forms a unit. Afterward the hydraulic press 19 is removed from the stops 17, 18 again.

Wird der Behälter unter Druck mit Flüssiggas gefüllt, so hat das Mantelblech 1 die Möglichkeit, sich beim Ausdehnen ungehindert vom Versteifungsring 3 abzuheben. Umgekehrt kann sich das Mantelblech 1 bei innen auftretendem Unterdruck.gegen die Versteifungsringe abstützen.If the container is filled with liquid gas under pressure, the cladding sheet 1 has the option of expanding when it expands to lift off unhindered from the stiffening ring 3. Conversely, the cladding sheet 1 can occur when inside Support the vacuum against the stiffening rings.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Segmente 3a usw. jeweils mit einem Fachwerk, bestehend aus mehreren Gurten bzw. Stäben 21 und sie verbindenden
Knotenpunkten 22, versehen. Das Vorhandensein des Fachwerks ermöglicht es, die Segmente bei gleicher Beiast-. barkeit in ihrem Querschnitt geringer ausführen zu
können.In the embodiment according to FIG. 6, the segments 3a etc. are each provided with a framework, consisting of several belts or rods 21 and connecting them
Nodes 22, provided. The presence of the truss makes it possible to divide the segments with the same Beiast-. availability in their cross-section to run lower
can.

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Claims (7)

Patentansprüche :Patent claims: Behälter zur Lagerung von Flüssiggas mit zylindrischen Mantelblechen und mindestens einem innerhalb der Mantelbleche angeordneten Versteifungsring,Container for storing liquid gas with cylindrical casing sheets and at least one inside the casing sheets arranged stiffening ring, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Mantelbleche (1) mindestens eine lediglich auf Druck beanspruchbare Stützkonstruktion (3; 4, 6) einschließen. · .that the jacket plates (1) only have at least one Include pressure-resistant support structure (3; 4, 6). ·. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß der bzw. die Versteifungsringe (31) in an sich bekannter Weise innen an den Mantelblechen (1) angeschweißt sind und daß der bzw. jeder Versteifungsring (31) eine in seiner Ebene diametrisch angeordnete Druckstütze (4; 4') enthält, die zumindest an einem Ende eine lediglich auf Druck beanspruchbare Abstützung (6; 61) aufweist.2. A container according to claim 1, characterized in · that the or each stiffening rings (3 1) in manner known per se are welded on the inside of the shell plates (1) and that the or each stiffening ring (3 1) in its plane Contains diametrically arranged pressure support (4; 4 ') which at least at one end has a support (6; 6 1 ) which can only be subjected to pressure. 3. Behäler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring bzw. die Versteifungsringe (3; 3a, ...) gegenüber den Mantelblechen (1) in radialer Richtung einen lediglich auf Druck beanspruchbaren Berührungskontakt aufweisen.3. Container according to claim 1, characterized in that the Stiffening ring or the stiffening rings (3; 3a, ...) opposite the jacket plates (1) in the radial direction have a touch contact that can only be subjected to pressure. 4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsringe (3) in axialer Richtung lose zwischen zwei an den Mantelblechen (1) befestigten Stützen (2a, ...) gelagert sind.4. Container according to claim 3, characterized in that the stiffening rings (3) loosely in the axial direction between two supports attached to the jacket plates (1) (2a, ...) are stored. _ ι —_ ι - 81/30 II81/30 II MK/Li ■MK / Li ■ 5. Behälter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsringe (3) aus mindestens zwei, an ihren Enden mit je einem Stoßblech (11
bis 16) versehenen Segmenten (3a, 3b, 3c) bestehen,
deren gesamte Umfangslänge geringfügig kleiner ist als die ümfangslänge der Mantelbleche (1) an ihrer Innenseite, und daß zwei Segmente (3b, 3c) an je einem Ende einen
innen angeordneten Anschlag (17, 18) aufweisen.5. Container according to one of claims 3 or 4, characterized in that the stiffening rings (3) consist of at least two, at their ends with a joint plate (11
to 16) provided segments (3a, 3b, 3c) exist,
the total circumferential length of which is slightly smaller than the circumferential length of the casing sheets (1) on their inside, and that two segments (3b, 3c) each have one at one end
have internally arranged stop (17, 18). 6. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsringe (3) bzw. deren Segmente (.3a, ...) mit einer Fachwerkkonstruktion (21, 22) versehen sind.6. Container according to one of claims 3 to 5, characterized in that that the stiffening rings (3) or their Segments (.3a, ...) with a truss construction (21, 22) are provided. 7. Verfahren zum Montieren eines Behälters nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Enden der Segmente (.3a, ...) - mit Ausnahme der mit den Anschlägen (17, 18) versehenen Enden - mit ihren Stoßblechen (.12, 13; 11, 16) verbunden werden,7. A method for assembling a container according to any one of claims 5 or 6, characterized in that the
Ends of the segments (.3a, ...) - with the exception of the ends provided with the stops (17, 18) - are connected to their joint plates (.12, 13; 11, 16), • daß die mit den Anschlägen (17, 18) versehenen Enden der Segmente {.3b, 3c) auseinander gedrückt werden und daß
der Abstand zwischen den auseinandergedrückten Enden mit Zwischenblechen (20) aufgefüllt wird.• that the ends of the segments (.3b, 3c) provided with the stops (17, 18) are pressed apart and that
the distance between the ends pressed apart is filled with intermediate plates (20). — 2 —- 2 -
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CN104948903A (en) * 2015-06-17 2015-09-30 大连理工大学 Novel liquefied natural gas cylinder

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