DE3211820A1

DE3211820A1 - Method of mounting containers on board ships

Info

Publication number: DE3211820A1
Application number: DE19823211820
Authority: DE
Inventors: Jaime Torroja Madrid Menéndez
Original assignee: Sener Ingenieria y Sistemas SA
Current assignee: Sener Ingenieria y Sistemas SA
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1982-11-11
Also published as: FR2503104A1; JPS57177495A; ES8205174A1; KR830010332A; ES501013A0; NO821100L

Description

Patentanwälte
ZELLENTINPatent attorneys
CELLWOMAN

67 Ludwigshafen/Rh.
Rubensstraße 3067 Ludwigshafen / Rh.
Rubensstrasse 30

SENER, INGENIERIA Y SISTEMAS S.A. 29. März 1982SENER, INGENIERIA Y SISTEMAS S.A. March 29, 1982

Guzmän el Bueno, 133 sim 2449Guzmän el Bueno, 133 sim 2449

Madrid 3 Y/WeMadrid 3 Y / We

Verfahren zum Montieren von Behältern an Bord von SchiffenMethod of assembling containers on board ships

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von Behältern an Bord von Schiffen, die als Rotationskörper mit senkrechter Achse ausgebildet sind und in der Stützebene einen äußeren Scheibenring mit mindestens einem unterseitigen Ansatz aufweisen, wobei man den Scheibenring auf mindestens eine zylindrische Schürze aufsetzt und mit dieser verschweißt.The invention relates to a method for assembling containers on board ships, which are used as a body of rotation vertical axis are formed and an outer disc ring with at least one underside in the support plane Have approach, wherein the disk ring is placed on at least one cylindrical skirt and welded to this.

Der Seetransport von verflüssigten Gasen bringt eine Reihe von technischen Problemen mit sich, die sich in erster Linie aus den Bewegungen des Schiffskörpers ergeben sowie aus den niedrigen Temperaturen, die für einen solchen Transport in den meisten Fällen erforderlich sind. Dies trifft zum Beispiel auf den Fall von Erdgas zu, das bei annähernd atmosphärischem Druck und bei einer Temperatur von ca. -160⁰C transportiert wird.The sea transport of liquefied gases brings with it a number of technical problems, which result primarily from the movements of the ship's hull and from the low temperatures that are required for such transport in most cases. This applies for example to the case of natural gas, which is transported at approximately atmospheric pressure and at a temperature of about -160 ⁰ C.

Eines der zuverlässigsten Systeme für den Seetransport von verflüssigten Gasen ist einesunter Verwendung von kugelförmigen Behältern, trotz der Schwierigkeiten, die die Konstruktion und der Einbau solcher Behälter mit sich bringt.One of the most reliable systems for sea transportation of liquefied gases is one using spherical ones Containers, despite the difficulties involved in the construction and installation of such containers.

Eine Abstützung eines derartigen Behälters ist in der DE-PS Nr. 23 17 623 der Anmelderin beschrieben.A support for such a container is described in DE-PS No. 23 17 623 of the applicant.

In dieser PS ist ein kugelförmiger Behälter gezeigt, der in seiner mittleren Stützebene durch einen äußeren Scheibenring auf zwei konzentrischen Schürzen abgestützt ist.In this PS, a spherical container is shown, which in its central support plane by an outer disk ring is supported on two concentric aprons.

Unter der Belastung durch das Eigengewicht des Behälters und das der Ladung wird die innere Schürze auf Druck, dagegen der Scheibenring und die äußere Schürze auf Zug beansprucht. Als Ergebnis des Gleichgewichtes zwischen der aus dem Eigengewicht des Tankes und dem der flüssigen Fracht resultierenden Belastung und den Zug- und Druckkräften werden Biegemomente im Bereich der Stützebene der Behälterwand auf ein Minimum reduziert; Dadurch kann die Stärke der Behälterwand erheblich geringer sein als die von Behältern, die durch eine einzige Schürze abgestützt sind. Bei einem solchen, durch eine einzige Schürze abgestützten Behälter müssen die in der Behälterwand wegen der außerhalb ihrer Ebene angreifenden Schürze auftretenden Biegemomente notwendigerweise durch Bleche großer Stärke absorbiert werden. Hierbei hat die Blechstärke einen Grenzwert, wenn es sich um Behälter großen Durchmessers handelt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Zulassungsstellen aus technischen Gründen keine Materialstärken zulassen, die über einen bestimmten Wert hinausgehen.Under the load of the container's own weight and that of the load, the inner apron is under pressure, but the Disc ring and the outer apron stressed on train. As a result of the balance between that from its own weight of the tank and the resulting load and the tensile and compressive forces of the liquid cargo become bending moments reduced to a minimum in the area of the support plane of the container wall; This can significantly increase the strength of the container wall be less than that of containers supported by a single skirt. With one such, through a single one Apron-supported containers must occur in the container wall because of the apron acting outside their plane Bending moments must necessarily be absorbed by sheets of great strength. Here the sheet thickness has a limit value, when the container is large in diameter. The reason for this lies in the fact that the licensing bodies are made up of technical For reasons, do not allow material thicknesses that exceed a certain value.

Im Betrieb, bei einer Temperatur der Behälterwand von -160⁰C, tritt in der Schürze ein Temperaturgradient von -160⁰C im oberen Schürzenteil, zur Temperatur des Frachtraumes im unteren Teil auf. Bei der geringen Starrheit des oberen Schürzenteils und der Behälterwand bewirken bei der Anordnung von zwei Schürzen die durch die unterschiedliche Kontraktion von Behälter und Schürzen hervorgerufenen Spannungen ein VerbiegenIn operation, at a temperature of the container wall from -160 ⁰ C, a temperature gradient occurs in the apron from -160 ⁰ C in the upper skirt portion, the temperature of the cargo space in the lower part. Given the low rigidity of the upper apron part and the container wall, when two aprons are arranged, the stresses caused by the different contraction of the container and the apron cause bending

• *• *

der Schürzen, wobei die Spannungen maximal reduziert, jedoch nicht völlig ausgeschaltet werden.of the aprons, the stresses being reduced to the maximum, however cannot be turned off completely.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese zur Verringerung der thermischen Spannungen in der Behälterwand angewandten Verfahren wenig effektiv sind, ebenso wie eine zusätzliche Verringerung der axialen Starrheit der inneren Schürze bei durch zwei Schürzen abgestützten Behältern oder verschiedene Maßnahmen zur Wärmeisolierung der Schürzen. Letzteres trifft sowohl für auf einer, als auch für auf zwei Schürzen abgestützte Behälter zu.Experience has shown that this can reduce the thermal Stresses in the container wall applied methods are ineffective, as is an additional reduction the axial rigidity of the inner apron in the case of containers supported by two aprons or various measures for thermal insulation of the aprons. The latter applies both to containers supported on one and on two aprons to.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Montieren von Behältern an Bord von Schiffen aufzuzeigen, die als Rotationskörper mit senkrechter Achse ausgebildet sind und in der Stützebene einen äußeren Scheibenring mit mindestens einem unterseitigen Ansatz aufweisen, wobei man den Scheibenring auf mindestens eine zylindrische Schürze aufsetzt und mit dieser verschweißt, bei dem die im Betrieb auftretenden, aus thermischen Spannungen und dem Gewicht des Behälters und der Ladung resultierenden Biegespannungen wesentlich vermindert werden.The object of the invention is to provide a method for assembling containers on board ships, which are used as rotating bodies are formed with a vertical axis and an outer disc ring with at least one underside in the support plane Have approach, wherein the disk ring is placed on at least one cylindrical skirt and with this welded, in which the resulting from thermal stresses and the weight of the container and the load that occur during operation Bending stresses are significantly reduced.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß man den Verbindungsbereich zwischen Scheibenring und Schürze gleichmäßig und entgegengesetzt zu den im Betrieb zu erwartenden, aus Eigen- und Ladungsgewicht, sowie thermischen Spannungen resultierenden Belastungen vorspannt. Die erwähnten Belastungen wirken gleichsinnig und sind bestrebt, den Scheibenring zu verwinden. Dieser muß daher zur Aufnahme der Spannungen entsprechend dimensioniert werden. Dann kann durch Vorspannen in entgegengesetztem Sinne das Auftreten von Biegespannungen ±n den anschließenden Teilen der Behälterwand eliminiert werden.According to the invention this is achieved in that the connecting area between the washer ring and the apron evenly and in the opposite direction to the expected and load weight, as well as thermal stresses resulting loads. The loads mentioned act in the same direction and strive to twist the disc ring. This must therefore be dimensioned accordingly to absorb the stresses will. Then by prestressing in the opposite sense the occurrence of bending stresses ± n the adjoining parts the container wall can be eliminated.

Man erhält so zugleich eine beträchtliche Verbesserung in Bezug auf Ermüdung des Materials und Rissebildung, sowieAt the same time, one obtains a considerable improvement in Regarding material fatigue and cracking, as well

eine Verringerung der Aufwendungen für Material, Schweißen und Facharbeiten.a reduction in the cost of materials, welding and specialist work.

Nach einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens montiert man eine Schürze, fertigt den Scheibenring und mindestens den an diesen anschließenden Wandbereich des Behälters, setzt den Scheibenring auf den oberen Rand der Schürze auf, verspannt den äußeren Rand des Scheibenrings rundum gleichmäßig mit der Schürze und verschweißt diese mit dem Ansatz des Scheibenrings.Assembled according to one possible embodiment of the method an apron is made, the disk ring and at least the wall area of the container adjoining this is set the disk ring on the upper edge of the apron, clamps the outer edge of the disk ring evenly all around with the apron and welded it to the shoulder of the disc ring.

Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens montiert man zwei konzentrische Schürzen, stellt den Scheibenring und mindestens den an diesen anschließenden Wandbereich des Behälters her, setzt die Ansätze des Scheibenrings auf die oberen Ränder der Schürzen auf, verspannt den äußeren Rand des Scheibenrings rundum gleichmäßig mit der äußeren Schürze und verschweißt die Schürzen mit den Ansätzen des Scheibenrings.According to another embodiment of the method, two concentric skirts are assembled, the washer ring and at least the wall area of the container adjoining this, places the shoulders of the disk ring on the upper edges of the aprons, clamps the outer edge of the disc ring evenly all around with the outer apron and welded it the aprons with the shoulders of the washer ring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens montiert man zwei konzentrische Schürzen, stellt den Scheibenring und mindestens den an diesen anschließenden Wandbereich des Behälters her, setzt die Ansätze des Scheibenrings auf die oberen Ränder der Schürzen auf und verschweißt die Schürzen mit den Ansätzen des Scheibenrings, wonach man die äußere Schürze rundum gleichmäßig unterhalb der Verbindungsnaht radial nach innen verformt.According to a further embodiment of the method, two concentric skirts are assembled, the washer ring and at least the wall area of the container adjoining this, places the shoulders of the disk ring on the upper edges of the aprons and welded the aprons to the shoulders of the disc ring, after which the outer apron is evenly all around deformed radially inwards below the connection seam.

Wenn man das Vorspannen in der Bauphase vornimmt, wenn der Behälter noch nicht völlig, sondern nur sein mittlerer Bereich fertiggestellt ist, sind die Aufwendungen für die Vorbereitungsarbeiten für die Herstellung der Abstützung, des Gerüsts, der Einstellelemente, Winden usw. pro Tonne yoraussichtlich transportierten verflüssigten Gases ä ißerst gering.If the pre-tensioning is carried out during the construction phase, when the container is not yet completely, but only its central area is completed, the expenses for the preparatory work for the production of the support, the scaffolding, the Adjustment elements, winches, etc., per ton of liquefied gas expected to be transported, extremely small.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows.

Fig. 1 einen diametralen, vertikalen Teilschnitt eines auf zwei konzentrische Schürzen gestützten Behälters;1 shows a diametrical, vertical partial section of a container supported on two concentric aprons;

Fig. 2 einen auf eine Schürze gestützten Behälter;Figure 2 shows a container supported on an apron;

Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführung des Behälters nach Fig. 1.Fig. 3 shows a modification of the embodiment of the container according to Fig. 1.

Der eine kugelförmige Form aufweisende Behälter 1 hat in seinem mittleren Wandbereich einen äußeren Scheibenring 2, der ein Bestandteil der Behälterwand ist und auf der Unterseite zwei durchgehende Ansätze 3 und 4 aufweist. Die Ansätze werden mit dem oberen Rand der beiden konzentrischen Schürzen 5 und 6 verschweißt, die die Stützvorrichtung des Behälters bilden. Die innere Schürze 5 ist auf Druck, die äußere Schürze auf Zug belastet. Nach Herstellung mindestens des mittleren Wandbereichs des Behälters, wenn der Scheibenring 2 mit der Wand des Behälters 1 und die Schürzen 5 und 6, die ihrerseits unterhalb der Stützebene des Behälters montiert werden, verschweißt sind, wobei vor Verschweißen der Ansätze 3 und 4 mit dem oberen Rand der Schürzen, zumindest bevor der äußere Ansatz mit dem oberen Rand der äußeren Schürze 6 verschweißt worden ist, wird auf den äußeren Rand des Scheibenrings 2 rundum gleichmäßig verteilt eine Last aufgebracht, die den Ansatz 4 des Scheibenrings 2 in Richtung auf die äußere Schürze 6 hinabdrückt und ein Verwinden des Scheibenrings 2 hervorruft, und zwar in entgegengesetzter Richtung zur Verwindung, die durch die zu erwartenden späteren thermischen Belastungen und das Gewicht des Behälters und seines Inhalts hervorgerufen werden.The container 1, which is spherical in shape, has an outer disk ring 2 in its central wall area, which is part of the container wall and has two continuous lugs 3 and 4 on the underside. The approaches are welded to the upper edge of the two concentric skirts 5 and 6, which form the support of the container form. The inner apron 5 is subjected to pressure and the outer apron is subjected to tension. After making at least the middle one Wall area of the container when the washer ring 2 with the wall of the container 1 and the skirts 5 and 6, in turn be mounted below the support plane of the container, are welded, with prior to welding the lugs 3 and 4 with the upper edge of the aprons, at least before the outer extension has been welded to the upper edge of the outer apron 6, is applied to the outer edge of the disc ring 2 evenly distributed all around a load that the approach 4 of the Disc ring 2 is pressed down in the direction of the outer skirt 6 and causes twisting of the disc ring 2, and in the opposite direction to the torsion caused by the later thermal loads to be expected and that Weight of the container and its contents are caused.

Die Belastung kann beispielsweise durch Winden 7 erfolgen, die in gleichen Abständen am Scheibenring 2 und an der äußeren Schürze 6 angeordneten Widerlagern 8 angesetzt werden. Durch entsprechendes Anziehen der Winden kann eine absolut gleichförmige Belastung des Scheibenrings 2.erzielt werden. Sobald die Belastung aufgebracht ist, kann die Verbindung durch Verschweißen des äußersten oberen Randes der äußeren Schürze 6 mit dem äußeren Ansatz 4 des Scheibenrings 2, gegebenenfalls nach Verschweißen des oberen Randes der inneren Schürze 5 mit dem Ansatz 3 hergestellt werden.The load can be done, for example, by winches 7, which are at the same intervals on the disk ring 2 and on the outer Apron 6 arranged abutments 8 are attached. By appropriately tightening the winches, an absolutely uniform Load on the disc ring 2. Once the load is applied, the connection can be made by welding the outermost upper edge of the outer skirt 6 with the outer shoulder 4 of the disk ring 2, if necessary after welding the upper edge of the inner skirt 5 with the approach 3 are made.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, kann zum Verbinden der äußeren Schürze 6 mit dem Ansatz 4 ein Zwischenteil 9 eingesetzt werden.As can be seen from FIG. 1, an intermediate part 9 can be used to connect the outer skirt 6 to the extension 4.

Nach Herstellen der Verbindungen können die Winden 7 entfernt werden.¹ Die Vorspannung in Scheibenring und Behälterwand bleibt erhalten-After the connections have been made, the winches 7 can be removed. ¹ The pre-tension in the washer ring and the container wall is retained.

Die Vorspannung kann auch gemäß Fig. 3 so erzeugt werden, daß man den Scheibenring 2 mit den Schürzen 5 und 6 verschweißt und anschließend die äußere Schürze rundumgleichmäßig unterhalb der Verbindungsnaht, bei 10, wie durch den Pfeil angedeutet, radial nach innen verformt.The preload can also be generated according to FIG. 3 in such a way that the disk ring 2 is welded to the aprons 5 and 6 and then the outer apron evenly all around below the connecting seam, at 10, as indicated by the arrow, deformed radially inwards.

Die Verformung kann beispielsweise durch einen in diesem Bereich eingesetzten Spannring erfolgen (nicht gezeigt). Es entsteht im genannten Bereich eine sickenartige Einziehung, wie dies gestrichelt bei 11 angedeutet ist. Auf diese Weise wird die äußere Schürze auf Zug vorgespannt, wobei sich der äußere Rand des Scheibenrings senkt.The deformation can take place, for example, using a clamping ring (not shown) used in this area. A bead-like retraction occurs in the area mentioned, as indicated by dashed lines at 11. In this way the outer skirt is tensioned, with the outer edge of the disc ring being lowered.

Wenn der Behälter auf einer einzigen Schürze 12 abgestützt wird (Fig. 2), kann die Vorspannung im Scheibenring und in den anschließenden Bereichen der Behälterwand, ähnlich wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsform, durch Winden 7 erfolgen,If the container is supported on a single skirt 12 (Fig. 2), the bias in the disk ring and in the subsequent areas of the container wall, similar to the embodiment shown in Fig. 1, by means of winches 7,

die in gleichen Abständen rundum am Behälter angebracht und an Widerlagern 8 abgestützt werden. Das geschieht vor dem Verschweißen des oberen Randes der Schürze 12 mit dem einzigen Ansatz 13 des Scheibenrings 2. Nach Erzeugen der Vorspannung verschweißt man den oberen Rand der Schürze mit dem Ansatz und entfernt die Winden.which are attached all around the container at equal intervals and supported on abutments 8. That happens before Welding the upper edge of the skirt 12 to the single shoulder 13 of the disk ring 2. After generating the pretension you weld the upper edge of the apron to the neck and remove the winches.

Claims

Patent attorneys ZELLENTIN 67 Ludwigshafen / Rh. Rubensstrasse 30 SENER, INGENIERIA Y SISTEMAS S.A. 29th Mar /. 1982 Guzmän el Bueno, 133 siiti 2449 Madrid 3 Y / We claims

1. Procedure for assembling containers on board ships, which are designed as a body of revolution with a vertical axis and with an outer disk ring in the support plane have at least one approach on the underside, the disk ring being placed on at least one cylindrical skirt placed and welded to this, characterized in that the connecting area between the washer ring and Apron uniform and opposite to the ones to be expected in operation, from dead weight and cargo weight, as well thermal stresses resulting loads.

2. The method according to claim 1, characterized in that one mounts an apron, the disc ring and at least the at this adjoining wall area of the container manufactures the approach of the disk ring on the upper edge of the apron touches the outer edge of the disc ring evenly all around with the apron and this with the approach of the Welded washer ring.

3. The method according to claim 1, characterized in that two concentric aprons are mounted, the disc ring and produces at least the wall area of the container adjoining this, the shoulders of the disk ring on the upper edges of the aprons, the outer edge of the washer ring evenly all around with the outer apron clamped and the aprons welded to the shoulders of the disc ring.

4. The method according to claim 1, characterized in that one two concentric aprons mounted, the washer ring and at least the wall area of the adjoining it Produces container, the approaches of the disc ring on the upper edges of the aprons and the aprons with the Approaches of the disc ring are welded, after which the outer skirt is deformed radially inwards all around evenly below the connecting seam.