DE3836071C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen liegenden Druckbehälter zur Lagerung von Flüssiggasen, wie Ammoniak oder der­ gleichen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Kraftwerksanlagen wird zur Entstickung der Rauchgase durch katalytische Reduktion des Stickoxides gasförmi­ ges Ammoniak eingedüst. Um Ammoniak zu diesem Zweck im Vorrat zu halten, sind Kleintanklager errichtet worden, die verflüssigtes Ammoniak enthalten, das durch Ver­ dampfung in gasförmigen Zustand versetzt wird. Die Si­ cherheitsbestimmungen für Tanklager für druckverflüs­ sigtes Ammoniak verlangen zur Vermeidung störfallbe­ dingter Freisetzungen von Ammoniak ein hohes Schutzni­ veau gegen die Ausbildung von Lecks durch Spannungsriß­ korrosionen bzw. äußere Einflüsse. Ein wesentlicher Sicherheitsfaktor ist dabei die Inspizierbarkeit der Bauteile, insbesondere der Schweißstellen und Durchfüh­ rungen durch allseitige Inaugenscheinnahme. Diese ist allerdings bei den bekannten Druckbehältern nicht an allen Stellen ausreichend durchführbar, so daß die Leckerkennung oder Verhinderung eines Lecks noch nicht sicher genug ist.

Zylindrische oder kugelförmige Einfachwand-Behälter werden in großflächigen Auffangwannen oberirdisch auf­ gestellt und die Flüssigkeitsentnahme erfolgt durch einen Stutzen im Boden des Behälters. Zur erdgedeckten Einlassung in den Boden, die zum Schutz gegen äußere Einflüsse günstig ist, eignet sich ein Einfachwand-Be­ hälter nicht und zu diesem Zweck sind doppelwandige Druckbehälter konzipiert worden. Es ist ein doppelwan­ diger Druckbehälter mit offenem Domschacht bekannt, der aus einem langgestreckten geschlossenen Innenbehälter und einem diesen unter Bildung eines gleichmäßigen Zwi­ schenraumes umgebenden Außenbehälter besteht. Zwischen den beiden Enden des Innen- und Außenbehälters ist in der Umfangswand des Außenbehälters eine große Öffnung ausgebildet, durch die das untere Ende eines Domschach­ tes bis zur Anlage seines unteren Randes gegen die Um­ fangswand des Innenbehälters hindurchgesteckt ist. Der Domschacht ist sowohl mit dem Rand der Öffnung im Au­ ßenbehälter als auch mit dem Innenbehälter ringsum ver­ schweißt. Dies hat zur Folge, daß der doppelwandige Behälter über die Erstreckung des Domschachtes einwan­ dig ist. Diese Ausbildung schränkt bereits bei der Er­ stellung des Druckbehälters die Inspektionsmöglichkeit der Schweißverbindungen zwischen dem Domschacht und den beiden Behältern ein, weil die Schweißverbindungen nur aus dem Inneren des Domschachtes nicht aber in dem ab­ geschlossenen Zwischenraum zwischen Außen- und Innenbe­ hälter in Augenschein genommen werden können. Auch In­ spektions- und Wartungsarbeiten werden durch die Unzu­ gänglichkeit des Zwischenraumes zwischen Innen- und Außenbehälter erschwert. Da mechanische Spannungen bei der Lagerung von Ammoniak nicht vermeidbar sind, erge­ ben sich am Domschacht Spannungskonzentrationen, die den Nachteil unzureichender Inspizierbarkeit der Schweißstelle vergrößern.

Zur Behebung der geschilderten Mängel eines doppelwan­ digen Druckbehälters mit einwandigem Domschacht ist ein vollständig doppelwandiger Druckbehälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorgeschlagen worden (Techn. Mitt., 80. Jhrg., Heft 9, 11/12, 1987, S. 634), der zur oberirdi­ schen oder erdgedeckten Lagerung bestinmt ist. Bei die­ sem Druckbehälter sind sämtliche Rohrleitungsanschlüsse an dem Innenbehälter und Rohrleitungsdurchführungen an dem Außenbehälter in den Flächen der beiden den Hohlraum begrenzenden Stirnwände des Innenbehälters und des Au­ ßenbehälters ausgebildet. Dies hat zur Folge, daß die schützende Erdeindeckung im Bereich der Stirnseite feh­ len muß, damit die Rohrleitungsdurchführungen von außen kontrollierbar und die angeschlossenen Rohrleitungen außer­ halb des Druckbehälters zugänglich sind. Es wird der Ausbau eines Schachtes an diesem Ende des Druckbehäl­ ters notwendig, der besondere Sicherheitsvorkehrungen gegen unbefugte Eingriffe und äußere Einflüsse ver­ langt. Außerdem erfüllt die an beliebigen Stellen vor­ gesehene stirnseitige Herausführung der Leitungen aus dem Druckbehälter den Sicherheitsstandard nicht, weil Lecks an den Rohrleitungsanschlüssen des Innenbehälters unterhalb des Flüssigkeitsspiegels einen sofortigen Austritt von flüssigem Ammoniak in den Außenbehälter zur Folge haben und die Gefahr besteht, daß dieses durch Undichtigkeiten von auf gleichem Niveau liegenden Rohrleitungsdurchführungen des Außenbehälters nach außen dringt. Eine solche gekoppelte Beschädigung von einander zugeordneten Rohrleitungsanschlüssen und Rohr­ leitungsdurchführungen ist als Störfall nicht ausge­ schlossen, da die sie verbindenden Rohrleitungen selbst bei biegeweicher Ausbildung infolge von Temperatur­ schwankungen mechanische Spannungen an den Schweiß­ stellen erzeugen können, die zu Beschädigungen an beiden Enden der Rohrleitungen führen. Der Hohlraum zwischen Außenbehälter und Innenbehälterstirnwand ist durch ein Mannloch in dem Außenbehälter zugänglich.

Ferner ist ein unterirdischer Tank zur Lagerung von z. B. Öl oder anderen drucklosen Fluiden bekannt (CH-PS 4 94 176). Bei dieser Anordnung ist eine Blech­ wanne mit U-förmigem Querschnitt von einer ebenen Abdeckplatte verschlossen, an der ein Innenbehälter in Seilschlaufen hängend befestigt ist. Zur Inspektion des Innenbehälters ist die Blechwanne durch einen mehr­ eckigen Schornstein an der Abdeckplatte zugänglich, der durch einen äußeren Deckel und einen inneren Isolier­ deckel verschlossen ist. Zur Inspektion wird der frei hängende Innenbehälter jeweils in gewünschte Richtung beiseitegeschoben. Der Innenbehälter ist kürzer als die Blechwanne und im Schornsteinbereich verbleibt zwischen seiner Stirnwand und der benachbarten Außenwand der Blechwanne ein begehbarer Hohlraum. An diesem Ende des Innenbehälters sind in seiner oberen Scheitelzone unterhalb des Schornsteinquerschnittes Leitungsan­ schlüsse vorgesehen. Die Leitungsanschlüsse sind über weiche Schlauchleitungen mit einem Anschlußflansch­ element an einer der Seiten des Schornsteines ver­ bunden. Die Übertragung dieser bekannten gegenseitigen Zuordnung von Innenbehälter mit Leitungen und Schorn­ stein auf einen doppelwandigen Druckbehälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem der Innen­ behälter in dem Außenbehälter in nicht definierter Weise aufgestellt ist, kann bei Längenveränderungen des Innenbehälters - die sich durch Temperaturschwankungen bei der Flüssiggaslagerung zwingend ergeben - Beschädi­ gungen an beiden Behältern hervorrufen, weil Rohr­ leitungen vorschriftsmäßiger Druckfestigkeit starr sind und auf die eingeschweißten Rohrleitungsanschlüsse und -durchführungen zerstörerische mechanische Kräfte über­ tragen. Den hohen Sicherheitsanforderungen bei einem Doppelmantel-Druckbehälter genügt eine derartige Konstruktion nicht. Auch ist es nicht möglich, zur Erleichterung der Sichtkontrolle den Innenbehälter eines Doppelmantel-Druckbehälters im Außenbehälter mit geschlossener Umfangswand aufzuhängen, weil beide Behälter durch axiales Einschieben des Innenbehälters in den Außenbehälter zusammengebaut werden müssen und eine pendelnde Aufhängung des Innenbehälters technisch nicht realisierbar ist. Im übrigen verbieten die steifen druckfesten Rohrleitungen Pendelbewegungen des Innenbehälters.

Ein doppelwandiger Druckbehälter muß einfach inspizier­ bar und sein Innenbehälter von mechanischen Spannungen freigehalten sein. Diese komplexe Aufgabe löst auch ein doppelwandiger Druckbehälter nach DE-A 37 27 611 nicht, deren Inhalt gemäß §3 Abs. 2 PatG als Stand der Technik gilt. Bei diesem Druckbehälter ist der Innenbehälter mit ringsum gleichbleibendem Abstand in dem Außen­ behälter abgestützt gelagert, und der Außenbehälter weist neben einem Schacht mit einem Mannloch eine domartige Ausstülpung auf, die einen Sammelstutzen für parallele Stutzen bildet, die sich zwischen Innenbehälter und Außenbehälter erstrecken und in der Kuppel des Sammelstutzens mit Rohrleitungsdurchführungen verbunden sind. Die herstellungsmäßig aufwendige Anbringung von zwei axial nebeneinanderliegenden Öffnungen mit Auf­ sätzen an dem Außenbehälter verlangt die Sichtkontrolle von zwei ringförmigen Schweißnähten des Außenbehälters und macht die Inspektion des Sammelstutzens umständlich und fehlerträchtig, weil der Kontrolleur durch den einen Schacht einsteigen und in dem Sammelstutzen wieder hochklettern muß, um an die Rohrleitungsdurch­ führungen in seiner Kuppel heranzukommen. Da ein begeh­ barer Hohlraum an einem Ende von Außen- und Innenbehälter fehlt, ist auch der Zugang zu der unteren Hälfte des Druckbehälters mühevoll, was die Zuverlässigkeit der Inspektion beeinträchtigt. Da die auch steife Rohr­ leitungen umfassenden Stutzen parallel und weitgehend benachbart zu der nächstliegenden Oberfläche des scheibenförmigen Bereiches eines einzigen Festpunkt­ lagers des Innenbehälters angeordnet sind, also sich asymmetrisch neben diesem Bereich befinden, stellen sich bei Längenveränderungen des Innenbehälters durch Temperaturschwankungen die steifen Stutzen zwischen den Rohrleitungsdurchführungen des Sammelstutzens und den Rohrleitungsanschlüssen des Innenbehälters schräg und zumindest die Rohrleitungsanschlüsse am Innenbehälter werden infolge von Verkantungskräften undicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen doppel­ wandigen liegenden Druckbehälter der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß er durch erleichterte unein­ geschränkte Sichtkontrolle und Freihaltung des die Rohrleitungsverbindungen aufweisenden Bereiches des Innentanks von mechanischen Spannungen hohe Sicher­ heitsanforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Druckbehälter ist sowohl einfach und zuverlässig inspizierbar als auch infolge der Anbringung der Rohrleitungsanschlüsse über dem Festpunktlager, d. h. nicht einseitig neben diesem, gegen Beschädi­ gungen der Rohrleitungsanschlüsse und -durchführungen bei temperatur­ bedingten Längenveränderungen des Innenbehälters geschützt.

Die unerkannte Bildung von größeren Lecks ist bei diesem Druckbehälter praktisch ausgeschlossen, weil die Rohrleitungsanschlüsse sich auf der Umfangswand des Innen­ behälters übersichtlich zugänglich so anordnen lassen, daß das Bedienungspersonal sie von allen Seiten gut inspizieren und kontrollieren kann. Da der Dom nicht mit dem Innenbehälter verbunden ist, können durch Inau­ genscheinnahme Schweißnähte von außen und von innen zerstörungsfrei geprüft werden, weil keine verschlosse­ nen Kammern zwischen Innenbehälter und Außenbehälter existieren und das Innere des Außenbehälters und des Domes in dem interessierenden Bereich frei zugänglich ist. Spannungskonzentrationen ergeben sich an dem Dom nicht, da er mit dem Wärmedehnungen unterworfenen In­ nenbehälter nicht verbunden ist. Spannungsrißkorrosion bei Lagerung von druckverflüssigtem Ammoniak wird daher entgegengetreten. Der außen geschlossene Dom setzt die Umfangswand des Außenbehälters unter Bildung einer Aus­ wärtswölbung geschlossen fort, so daß ein perfekter doppelwandiger Druckbehälter vorliegt, der allseitig von Erde bedeckt sein kann, so daß er insgesamt vor Umwelteinflüssen geschützt ist und nur der Dom mit dem Mannloch von Erdeindeckung frei bleibt, was ungefähr­ lich ist, da er sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet und da Undichtigkeiten in diesem von dem In­ nenbehälter vollkommen unabhängigen Bereich unkritisch sind. Die Rohrleitungsanschlüsse des Innenbehälters befin­ den sich ausschließlich über dem Flüssigkeitsniveau, d.h. sie münden in die Gaszone des Innenbehälters und Lecks an ihren Schweißnähten lassen nur Gas und keine Flüssigkeit austreten. Die Konzentrierung der Rohrleitungs­ durchführungen in diesem externen Bereich des Druckbe­ hälters ist sicherheitstechnisch günstig. Auch wird hierdurch die Herstellung des Tanks verbilligt, weil nur der Dom mit Rohrleitungsdurchführungen ausgerüstet wer­ den muß und derartige Ausstattungsarbeiten an dem Au­ ßenbehälter entfallen. Alle Stumpfschweißnähte und Stutzeneinschweißungen können volltragend ausgebildet und von innen gegengeschweißt werden. Alle Schweißnähte sind für die zerstörungsfreie Prüfung während der Her­ stellung zugänglich und prüffähig, so daß eindeutige zerstörungsfreie Prüfergebnisse erzielt werden. Der Druckbehälter erfüllt hohen Sicherheitsstandard.

Da sich der Innenbehälter mit seinem einen Ende axial bis in den Bereich der von dem Dom besetzten Zone des Außenbehälters erstreckt und im wesentlichen in der Umfangswand dieses Endes des Innenbehälters die Rohrleitungsanschlüsse vorgesehen sind, sind bei Einstieg in den Außenbehälter durch das Mannloch im Dom sowohl der Hohlraum außerhalb des In­ nenbehälters als auch die auf seiner Oberseite im Be­ reich des Domes vorgesehenen Rohrleitungsanschlüsse gut zugänglich. Die Rohrleitungsanschlüsse können in meh­ reren Reihen nebeneinander vorgesehen sein. Die etwa senkrechten Rohrleitungen zwischen den Rohrleitungsan­ schlüssen des Innenbehälters und den Rohrleitungsdurchläs­ sen im Dom sind verhältnismäßig kurz und lassen sich so ordnen, daß ihre Übersichtlichkeit gewahrt bleibt und sie uneingeschränkt prüffähig sind. Außerdem ist durch den senkrechten Verlauf der Rohrleitungen zwischen In­ nenbehälter und Dom ein verbesserter Schutz gegen Aus­ reißen der Rohrleitungsanschlüsse bzw. Rohrleitungsdurchführun­ gen infolge von Wärmedehnungen des Innenbehälters er­ zielbar, weil die Rohrleitungen nicht in Achsrichtung beansprucht werden und bei flexibler Ausbildung und/ oder durch den Einbau von Kompensatoren den Bewegungen des Innenbehälters folgen können.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist der Dom als Turm-Aufbau mit Seitenwandung und Oberwand gestaltet, so daß sich ein geschlossener Turm ergibt, der unten offen in den Innenraum des Außenbehälters übergeht. Die Rohrleitungsdurchführungen sind in der Seitenwandung und/ oder der Oberwand des Domes angeordnet. In jedem Falle sind sie zur Prüfung und Reparatur von beiden Seiten leicht zugänglich. Das Mannloch ist vorzugsweise in der Oberwand des Domes exzentrisch vorgesehen, so daß der von dem Mannloch freie Teil der Oberwand für die An­ bringung von Rohrleitungsdurchlässen verfügbar ist. Außer­ dem hat diese Anbringung den Vorteil, daß das Mannloch in die Nähe des Hohlraumes zwischen den Stirnwänden von Außenbehälter und Innenbehälter versetzt ist, so daß bei Herablassen einer Leiter der Hohlraum direkt er­ reichbar ist und der Innenbehälter kein Hindernis bil­ det.

Da der Druckbehälter allseitig erdgedeckt sein kann, jedoch der Dom von Erdeindeckung freigehalten werden soll, ist vorzugsweise der Dom von einem offenen Schachtrohr umgeben, das ggf. verschließbar sein kann. In dem Zwischenraum zwischen Seitenwandung des Domes und Schachtrohr ist im unteren Bereich desselben ein begehbarer Gitterrost angeordnet. Das Bedienungsperso­ nal kann durch Herumgehen um den Dom problemlos sämt­ liche Inspektionen von außen durchführen, ohne beson­ dere Hilfsmittel hierfür zu benötigen und Unbequemlich­ keiten in Kauf nehmen zu müssen.

Eine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung ist in Anspruch 5 gekennzeichnet. Die langgestreckte exzen­ trische obere Erweiterung der Umfangswand des Außenbe­ hälters bildet eine Ausbauchung des kreiszylindrischen Außenbehälters nach einer Seite, so daß in diesem Be­ reich der Innenbehälter weit von der Umfangswand des Außenbehälters und von seiner Stirnwand entfernt ist. Der oberhalb und am Ende des Innenbehälters gebildete Hohlraum ist für Inspektionen und Wartungsarbeiten durch das Mannloch im Außenbehälter gut zugänglich. An beiden Behältern ist im Bereich der Gaszone des Innen­ behälters genügend Platz zur Unterbringung der Rohrlei­ tungsdurchführungen des Außenbehälters und der Rohrlei­ tungsanschlüsse des Innenbehälters jeweils neben einem Mannloch. Da vorteilhafterweise der Außenbehälter und der Innenbehälter an dem dem Dom abgewandten Ende in der Scheitelzone je ein weiteres Mannloch aufweisen, ist die Zugänglichkeit des Innenraumes des Innenbehäl­ ters verbessert und die Arbeit der Monteure und Inspek­ teure wird erleichtert.

Die langgestreckte Ausbildung des Domes erlaubt, daß die Rohrleitungsdurchführungen und die Rohrleitungsanschlüsse sich lotrecht übereinander befinden und in mehreren parallelen Reihen angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine übersichtliche Rohrleitungsführung, die sowohl bei der Montage als auch bei Wartungsarbeiten günstig ist.

Die Erweiterung des Außenbehälters ist vorzugsweise aus einem exzentrisch angeordneten Ringabschnitt größeren Durchmessers gebildet, der über eine Schrägwand mit der Umfangswand geringeren Durchmessers verbunden ist. Die Schrägwand überbrückt die Stufe zwischen den beiden Kreiszylindern unter­ schiedlicher Durchmesser. Die beiden Enden des Außen­ behälters sind durch kappenartige Stirnwände verschlos­ sen, die dem jeweiligen Behälterdurchmesser angepaßt sind.

Der erfindungsgemäße Doppelwandbehälter eignet sich nicht nur für die Lagerung von Ammoniak, sondern für alle wassergefährdenden Flüssigkeiten, bei deren Lage­ rung ein Schutzraum zur Aufnahme der Flüssigkeit bei einem Bruch des Lagerbehälters vorgeschrieben ist. In solchen Fällen kann die gesamte Konstruktion auch aus anderen Werkstoffen als Stahl hergestellt werden, z.B. aus Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen, wie Stahl- Kunststoff.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus­ führungsform eines liegenden Druckbehälters,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus­ führungsform eines Druckbehälters,

Fig. 5 und 6 Querschnitte längs der Linien V-V und VI-VI in Fig. 4.

Der Druckbehälter 10 zur Lagerung von druckverflüssig­ tem Ammoniak, beispielsweise in Kraftwerken, besteht im wesentlichen aus einem druckfesten Außenbehälter 11, z.B. aus Stahl und einem kürzeren druckfesten Innenbe­ hälter 12, z.B. aus Stahl. Der Außenbehälter 11 und der Innenbehälter 12 weisen jeweils eine zylindrische Um­ fangswand 13 bzw. 14 auf und sind an beiden Enden durch nach außen gewölbte symmetrische Stirnwände 15, 16 bzw. 17, 18 verschlossen. Der Außenbehälter 11 und der In­ nenbehälter 12 sind aus verschweißten Ringsegmenten zusammengebaut. Zur Montage des Druckbehälters 10 wird in das eine offene Ende des Außenbehälters 11 der fer­ tiggestellte, spannungsarmgeglühte Innenbehälter 12 auf umlaufenden Ringstreifen 20 und längsverlaufenden Kufen 21 in den Außenbehälter 11 eingeschoben, bis das hinte­ re Ende der Umfangswand 14 auf einem Festpunktlager 22 aufliegt, das bewirkt, daß Längsbewegungen des Innenbe­ hälters 12 infolge unterschiedlicher Betriebstemperatu­ ren und -drücke kontrolliert in eine vorgesehene Rich­ tung ausgeführt werden können. Zur Fertigstellung des Innenbehälters 12 gehört auch das Einschweißen eines Blockflansches 23 mit Deckel 25 sowie das Einschweißen einer Vielzahl von Rohrleitungsanschlüssen 24 in der oberen Scheitelzone des Innenbehälters 12, die Zugang zu dem Inneren des Innenbehälters 12 verschaffen. Sämtliche Schweißnähte sind volltragend ausgebildet und von innen gegengeschweißt.

Da der Innenbehälter 12 einen geringeren Durchmesser als der Außenbehälter 11 hat und kürzer ist als dieser, entsteht bei Belassung eines etwa gleichmäßigen Zwi­ schenraumes 26 zwischen den Stirnwänden 15 und 17 und den Umfangswänden 13 und 14 ein vergrößerter Hohlraum 29 zwischen den Stirnwänden 16 und 18. Dieser Hohlraum 29 ist durch einen Dom 30 zugänglich, der sich an einem Ende des Außenbehälters 11 in seiner oberen Scheitelzo­ ne befindet. Der Dom 30 ist als kreiszylindrischer Turm-Aufbau aus Stahlblech gestaltet, der aus einer Seitenwandung 32 und einer nach außen gewölbten Ober­ wand 31 aufgebaut ist, die miteinander verschweißt sind. In der kreisförmigen Oberwand 31 ist exzentrisch ein Mannloch 33 vorgesehen, dessen aufragender Stutzen 34 durch einen Deckel 35 verschließbar ist. Der untere Rand 32a der Seitenwandung 32 des Domes 30 ist in eine Öffnung 36 im oberen Scheitelbereich der Umfangswand 13 des Außenbehälters 11 zweiseitig eingeschweißt. Mit dem Innenbehälter 12 ist der Dom 30 nicht verbunden. Er bildet eine geschlossene turmartige Auswölbung der Um­ fangswand 13 des Außenbehälters 11 mit der Folge, daß der Druckbehälter 10 insgesamt doppelwandig ist und sich an keiner Stelle Isolationsprobleme ergeben. Der Innenbehälter 12 ragt mit seiner Stirnwand 18 über die senkrechte Mittelebene des Domes 30 hinaus. Es bleibt jedoch ein genügend breiter Durchlaß zwischen Dom 30 und Hohlraum 29, durch den das Bedienungspersonal über einen Leiter 37 in den Hohlraum 29 gelangen kann.

In der Seitenwandung 32 und/oder in der Oberwand 31 des Domes 30 sind durch innere und äußere Schweißnähte Rohrlei­ tungsdurchführungen 40 eingeschweißt. Die Rohrleitungsan­ schlüsse 24 und die Rohrleitungsdurchführungen 40 werden über nachgiebige Rohrleitungen 41 innerhalb des Domes 30 miteinander verbunden und an die äußeren Stutzen der Rohrleitungsdurchführungen 40 werden weitere Rohrleitungen an­ geschlossen. Mindestens ein Rohrleitungsanschluß 24 kann zur Verbindung mit einem Steigrohr 42 vorgesehen sein, das sich bis zum Boden des Innenbehälters 12 erstreckt. Eine weitere in die Oberwand 31 über einen Kompensator 43 eingeschweißte rohrförmige Rohrleitungsdurchführung trägt ein Anzeigeinstrument 44, das mit einem Schwimmer 45 innerhalb des Innenbehälters 12 in Verbindung steht und den Flüssigkeitsstand anzeigt.

Wenn die Rohrleitungen 41 angeschlossen sind, wird die Stirnwand 16 mit dem Außenbehälter 11 verschweißt. So­ dann erfolgt die erstmalige gemeinsame Druckprüfung des Innenbehälters 12 und des Außenbehälters 11. Aufgrund der geometrisch klaren kreisförmigen Konstruktion des Domes 30 und seiner Verbindung nur mit dem Außenbehäl­ ter 11 treten weder Störstellen noch sonstige Span­ nungskonzentrationen auf und Spannungsrißkorrosion wird entgegengewirkt. Der Innenbehälter 12 zeichnet sich durch optimalen Schutz und ein Höchstmaß an Sicherheit aus, weil alle Rohrleitungsanschlüsse 24 im Gasbereich, d.h. oberhalb des Spiegels A der Ammoniakflüssigkeit B angeschnitten sind und sich insgesamt innerhalb des geschlossenen Außenbehälters 11 befinden, der ein zwei­ tes Containment der Tank-in-Tank-Konstruktion bildet. Die Berechnung und Bemessung der zylindrischen Behälter 11 und 12, der Rohrleitungsanschlüsse 24 und Rohrleitungsdurch­ führungen 40 sowie von anderen Bauteilen kann nach kon­ ventionellen und bekannten Methoden des Regelwerks TRB/ AD, TRD. erfolgen. Spannungsanalysen und Finite Elemen­ te Untersuchungen wie bei dem bekannten doppelwandigen Druckbehälter mit einwandigem Domschacht entfallen. Alle Stumpfschweißnähte und Stutzeneinschweißungen kön­ nen volltragend ausgebildet und von innen gegenge­ schweißt werden. Einseitig geschweißte Schließnähte werden nicht erforderlich. Sämtliche Schweißnähte sind für die zerstörungsfreien Prüfungen während der Her­ stellung und jederzeit später zugänglich und prüffähig, so daß der Druckbehälter 10 hohen Sicherheitsstandards entspricht. Festgelegte Intervalle für Wiederholungs­ prüfungen der Schweißnähte des Druckbehälters 10 schaf­ fen ein hohes Maß an Störfallvorsorge. Ein Behälter­ schaden durch Spannungsrißkorrosion oder durch Ferti­ gungsfehler ist nahezu ausgeschlossen. Der Behälter ist für eine Beurteilung seiner Funktionssicherheit jeder­ zeit von innen und außen sehr gut zugänglich und bietet auf diese Weise erhöhten Schutz.

Die Seitenwandung 32 des Domes 30 ist auf der Außensei­ te von einem begehbaren waagerechten Gitterrost 46 um­ geben, der auf einem Auflager 47 an der Seitenwandung 32 und einem Auflager 48 auf der Innenseite eines Schachtrohres 49 aufliegt. Das Schachtrohr 49 besteht aus Blech und kann oben offen sein. Es ist auf den Au­ ßenbehälter 11 aufgeschweißt und hält den Bereich des Domes 30 von Erdreich 50 frei, das den Druckbehälter 10 im übrigen allseitig eindeckt. Der Gitterrost 46 er­ laubt eine uneingeschränkte Prüfung der äußeren Schweißnähte im Bereich des Domes 30. Die inneren Schweißnähte sind nach Einstieg durch das Mannloch 33 ebenfalls leicht zugänglich sowohl zur Inspektion als auch zur Reparatur.

Der Blockflansch 23, der Zugang zum Innenraum des In­ nenbehälters 12 verschafft, befindet sich unterhalb eines Schachtes 51, dessen unterer Rand 52 mit der Um­ fangswand 13 des Außenbehälters 11 an einer Öffnung 53 verschweißt ist. Ein Deckel 54 ist über eine Schwenk­ einrichtung 55 von der oberen Einstiegöffnung des Schachtes 51 wegschwenkbar. Da der Schacht 51 wie der Dom 30 mit dem Innenbehälter 12 nicht verbunden ist, unterbricht auch er die Doppelwandigkeit des Druckbe­ hälters 10 nicht und behindert Wärmedehnungen des In­ nenbehälters infolge von Temperaturschwankungen des flüssigen Ammoniaks nicht.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4 bis 6, das eine andere vorteilhafte Ausführungsform eines liegenden Druckbe­ hälters 100 veranschaulicht, sind mit dem Beispiel der Fig. 1 bis 3 identische Teile mit gleichen Bezugs­ ziffern bezeichnet.

Der Druckbehälter 100 besteht aus einem druckfesten Außenbehälter 111 z.B. aus Stahl und einem druckfesten Innenbehälter 112, der ebenfalls z.B. aus Stahl gefer­ tigt ist. Der Innenbehälter 112 wird in gleicher Weise montiert und gelagert wie zu dem ersten Beispiel ge­ schildert ist. Zusätzlich liegt der Innenbehälter 112 auf Lagersätteln 121, die im unteren Umfangsbereich des Außenbehälters 111 angeordnet sind. Durchmesser und Länge des Innenbehälters 112 sind geringer als diejeni­ gen des Außenbehälters 111. Der Innenbehälter 112 weist eine kreiszylindrische Umfangswand 114 auf und ist an seinen Enden durch angeschweißte nach außen gewölbte Stirnwände 117, 118 verschlossen. Nach außen gewölbte Stirnwände 115, 116 schließen auch den Außenbehälter 111, dessen Gestaltung nachfolgend im einzelnen erläu­ tert wird. Bezüglich des Aufbaus und der Montage des Innenbehälters 112 in dem Außenbehälter 111 wird auf die entsprechenden Erläuterungen zu dem vorangegangenen Beispiel Bezug genommen. Zur Fertigstellung des Innen­ behälters 112 gehört auch das Einschweißen des Block­ flansches 23 mit Deckel 25 an einem Mannloch 119 an dem Ende der Stirnwand 117 sowie das Einschweißen einer Vielzahl von Rohrleitungsanschlüssen 124 in der oberen Scheitelzone des Innenbehälters 112 am anderen Ende. Die Rohrleitungsanschlüsse 124 sind vorzugsweise in mehre­ ren parallelen Reihen angeordnet, und zwar sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung des Druckbehäl­ ters 100 gesehen. Sämtliche Schweißnähte sind volltra­ gend ausgebildet und von innen gegengeschweißt.

Der Durchmesser des kreiszylindrischen Außenbehälters 111 ist auf etwa der Hälfte seiner Länge um einen gleichmäßigen Zwischenraum 126 größer als der Außen­ durchmesser des Innenbehälters 112, der koaxial in die­ sem Abschnitt angeordnet ist. In der oberen Scheitelzo­ ne der Umfangswand 113 dieses Abschnittes ist in ein kreisförmiges Mannloch 153 über dem von dem Deckel 25 verschlossenen Einstieg 119 ein Schacht 51 einge­ schweißt, dessen obere Öffnung von einem Deckel 54 an einer Schwenkeinrichtung 55 verschlossen ist.

Die Umfangswandung 113a hat auf dem Abschnitt der ande­ ren Hälfte des Außenbehälters 111 erheblich größeren Durchmesser und entsprechend ist die Stirnwand 116 grö­ ßer als die Stirnwand 115. Die Umfangswand 113a ist Teil eines Ringsegmentes größeren Durchmessers, das über eine Schrägwand 146 so mit der Umfangswand 113 des anderen Abschnittes des Außenbehälters 111 verschweißt ist, daß sich eine exzentrische obere Erweiterung an dem Außenbehälter 111 ergibt, die einen langgestreckten Dom 130 bildet. Die Umfangswand 113a umgibt den Innen­ behälter 112 in seinem unteren Bereich mit dem Abstand des Zwischenraumes 126, während der Dom 130 über seinem oberen Bereich einen großen Freiraum 127 schafft. In­ folge des vergrößerten Abstandes zwischen den beiden Stirnwänden 116 und 118 entsteht hier ein begehbarer Hohlraum 129. Dieser ist über eine nicht gezeichnete einhängbare Leiter erreichbar, die an einem Mannloch 133 anbringbar ist, das in der oberen Scheitelzone des Domes 130 in der Nähe der Schrägwand 146 vorgesehen und mit einem Deckel 135 verschließbar ist. Zu dem Mannloch 133 gehört ein Stutzen 132, dessen unterer Rand mit dem Rand einer Öffnung 136 im oberen Scheitelbereich des Domes 130 verschweißt ist.

Unterhalb des Mannloches 133 ist in der Scheitelzone des Innenbehälters 112 ein zweiter Einstieg 120 vorge­ sehen, der von einem nach innen ragenden Blockflansch umgeben und von einem Deckel 25 verschlossen ist. In den beiden Einstiegen 119 und 120 sind Leitern 121, 122 bleibend verankert.

In der Scheitelzone des Domes 130 sind durch innere und äußere Schweißnähte Rohrleitungsdurchführungen 140 einge­ schweißt. Die Rohrleitungsanschlüsse 124 und die Rohrleitungs­ durchführungen 140 werden über nachgiebige Rohrleitun­ gen 141 innerhalb des sichelförmigen Freiraumes 127 miteinander verbunden und an die äußeren Stutzen der Rohrleitungsdurchführungen 140 werden weitere Rohrleitungen angeschlossen. Die Ausrüstung des Innenbehälters 112 mit einem Steigrohr sowie die Montage von Anzeigein­ strumenten können in ähnlicher Weise wie bei dem Bei­ spiel der Fig. 1 bis 3 erläutert, vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Rohrleitungsanschlüsse 124 und die Rohrleitungsdurchführungen 140 lotrecht übereinander in mehreren parallelen Reihen angeordnet. Sie besetzen die Scheitelzonen der Umfangswände 114 des Innenbehälters 112 und 113a des Domes 130 in dem Längsstück zwischen Mannloch 133 bzw. Einstieg 120 und der Stirnwand 116 bzw. 118. Auf diese Weise kommt der Festpunkt 22 weiter nach außen und ist aus dem Inspektionsraum 129 nach dem Einschieben des Innenbehälters 112 erreichbar. Gleich­ zeitig sollte der Festpunkt 22 immer direkt unter dem Rohrleitungsbündel 141 liegen, damit Längsverschiebun­ gen des Innenbehälters 112 sich nur geringfügig oder gar nicht auf die Rohrleitungsverbindungen auswirken. Über die Schrägwand 146 legt sich die Erdeindeckung 150 mit etwa 1,00 m Dicke; nur der waagerechte Scheitelbe­ reich des Domes 130 liegt oberirdisch frei. Alle ande­ ren Umfangswandteile des Außenbehälters 111 sind im Erdreich geschützt versenkt.

Claims (7)

1. Liegender Druckbehälter (10) zur Lagerung von Flüssiggasen, wie Ammoniak oder dergleichen, bestehend aus einem langgestreckten Innenbehälter (12) mit einer geschlossenen Umfangswand (14) und zwei Stirnwänden (17, 18), wobei der Innenbehälter (12) in einem längeren Außenbehälter (11) mit einer geschlossenen Um­ fangswand (13) und zwei Stirnwänden (15, 16) abge­ stützt so gelagert ist, daß wenigstens an einem Ende ein begehbarer Hohlraum (29) zwischen der einen Stirnwand (16) des Außenbehälters (11) und der benachbarten Stirnwand (18) des Innenbehälters (12) gebildet ist, wobei an der Oberseite des Außenbehälters (11) im Bereich des Hohlraumes ein verschließbares Mannloch (33) vorgesehen ist und wobei der Druckbehälter (10) mehrere Rohrleitungsanschlüsse (24) an dem Innenbehälter (12) aufweist, die über Rohrleitungen (41) mit Rohrleitungsdurchführungen (40) an dem Außen­ behälter (11) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß ein nach oben ragender, außen geschlossener Dom (30; 133) an dem hohlraumseitigen Endteil in der oberen Scheitelzone der Umfangswand (13; 113a) des Außenbehälters (11; 111) mit den Rohrleitungsdurch­ führungen (40; 140) ausgerüstet und in seiner Oberwand mit dem Mannloch (33; 133) versehen ist, und daß die Rohrleitungsanschlüsse (24; 124) in der oberen Scheitelzone der Umfangswand (14; 114) des axial in den Bereich der von dem Dom (30; 130) besetzten Zone des Außenbehälters (11; 111) hineinreichenden Endteiles des Innenbehälters (12; 112) sich über dem einzigen Festpunktlager (22) der Abstützung des Innenbehälters (12; 112) befinden.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dom (30) als Turm-Aufbau mit Seitenwandung (32) und Oberwand (31) gestaltet und mit seinem unteren Rand (32a) in eine Öffnung (36) des Außenbehälters (11) eingeschweißt ist und daß die Rohrleitungsdurchführungen (40) in der Seiten­ wandung (32) und/oder der Oberwand (31) des Domes (30) angeordnet sind.

3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mannloch (33) in der Ober­ wand (31) des Domes (30) exzentrisch vorgesehen ist.

4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (30) von einem offenen Schachtrohr (49) umgeben ist und daß in dem Zwischenraum zwischen Seitenwandung (32) des Domes (30) und Schachtrohr (49) ein begehbarer Gitterrost (46) angeordnet ist.

5. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dom (130) als langgestreckte exzentrische obere Erweiterung der Umfangswand (113a) des Außenbehälters (111) ausgebildet ist, daß das Mannloch (133) und die Rohrleitungsdurch­ führungen (140) in der Scheitelzone der Erweiterung in Richtung der Längsachse nebeneinander vorgesehen sind und daß die Rohrleitungsanschlüsse (124) und ein Mannloch (120) in der Scheitelzone des Innenbehälters (112) im Bereich der Erweiterung angeordnet sind.

6. Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erweiterung des Außenbehälters (111) aus einem exzentrischen angeordneten Ring­ abschnitt größeren Durchmessers gebildet ist, der über eine Schrägwand (146) mit der Umfangswand (113) geringeren Durchmessers verbunden ist.

7. Druckbehälter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungsdurchführungen (140) und die Rohrleitungsanschlüsse (124) in mehreren parallelen Reihen angeordnet sind.