DE4339830C2 - Wärmedämmung eines Kugeltanks zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmedämmung eines Kugeltanks zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt ist eine solche Ausbildung aus JP-OS 52-45 721. Bei der bekannten Anordnung sind die den elastischen Übergang darstellenden Lamellen U-förmig gebogen und mit ihren einen Enden am Rand der Paneele der Wärmedämmung im Bereich der unteren Halbkugel und mit ihren anderen Enden an der inneren Wärmedämmung des Tanklagers befestigt. Bei Wärmebewegungen infolge von Temperaturdifferenzen können die Lamellen somit einrollen bzw. ausrollen.

Bevorzugte Anwendung finden derartige Kugeltanks bei der Lagerung oder beim Transport tiefkalter Flüssigkeiten an Bord von Schiffen. Die Abstützung des Kugeltanks erfolgt auf einem ringförmigen, etwa in der Äquatorebene mit dem Kugeltank durch Schweißung fest verbundenen Tanklager, welches auch als Schürze bezeichnet wird. Der Aufbau geeigneter Paneele für die Wärmedämmung und ihre Montage auf der Oberfläche des Kugeltanks sind aus Druckschriften bekannt. Die Paneele einer Wärmedämmung für große Temperaturdifferenzen bestehen vorzugsweise aus einem geschäumten Polystyrol oder Polyurethan.

Im Betriebszustand sind der Kugeltank und der wärmedämmend abgedeckte Teil des ringförmig zylindrischen Tanklagers kalt und dementsprechend gegenüber dem warmen Ausgangszustand bei der Montage geschrumpft. Da das Tanklager unterhalb der wärmedämmenden Abdeckung entsprechend der Umgebungstemperatur warm ist, entfernt sich die Wärmedämmung auf dem Kugeltank von der inneren Dämmung des Tanklagers, so daß zwischen den beiden Dämmungen eine Verschiebung eintritt. Diese Verschiebung beträgt zum Beispiel bei einem Durchmesser des Kugeltanks von 40 Metern und einem Inhalt aus durch Kühlung verflüssigtem Methan etwa 90 Millimeter. Eine solche Verschiebung beeinträchtigt die Wärmedämmung und kann zur Beschädigung der Wärmedämmung an dieser Stelle führen, womit unter Umständen katastrophale Folgen verbunden sind.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, am Übergang der außen auf der unteren Hälfte des Kugeltanks angebrachten Paneele der Wärmedämmung und der inneren Wärmedämmung des Tanklagers temperaturabhängige Bewegungen zuzulassen, die keinen nachteiligen Einfluß auf die Wirkung der Wärmedämmung ausüben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Ausbildungsmerkmale nach dem Patentanspruch 1.

Die erfindungsgemäß am Übergang vorgesehenen Bauelemente werden aus dem gleichen wärmedämmenden Werkstoff hergestellt wie die vorgefertigten Paneele, aus denen die Wärmedämmung des Kugeltanks montiert ist. Eine Vorfertigung dieser Bauelemente ist ebenfalls kostengünstig durchführbar. Die genannten Blöcke bestehen vorzugsweise aus rigidem, expandiertem Polystyrol und eventuell teilweise elastifiziertem Polystyrol. Die Lamellen des Pakets werden dagegen nur aus elastifiziertem Polystyrol hergestellt. Bei der Montage wird einer der beiden Blöcke mit der inneren Wärmedämmung des Tanklagers bzw. mit den Formstücken und der andere der beiden Blöcke mit den Stirnflächen der Paneele am oberen Rand der Wärmedämmung der unteren Hälfte des Kugeltanks verklebt. Zusätzlich können weitere Befestigungsmittel, zum Beispiel eine Bolzenbefestigung, zur Anwendung kommen. Danach werden die Lamellen nacheinander unter elastischer Verformung eingebracht und ihre Enden an den Stirnflächen mit den Blöcken verklebt, so daß die Lamellen sich im Paket mit ihren Oberflächen berühren und gegeneinander verschieblich sind. Vorzugsweise besitzen die Lamellen eine Überlänge gegenüber dem Abstand der Blöcke voneinander, um eine bessere Dehnungsbewegung zu ermöglichen. In Umfangsrichtung des Kugeltanks sind die Lamellen fugenversetzt angeordnet, so daß auf dem gesamten Kugelumfang eine Art Labyrinthdichtung entsteht.

Vorteilhafte Ausbildungsmerkmale enthalten auch die Patentansprüche 2 und 3.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kugeltank zur Hälfte in Ansicht und zur Hälfte im vertikalen Schnitt einer Polebene,

Fig. 2 einen im Maßstab gegenüber Fig. 1 vergrößerten vertikalen Schnitt durch die Abstützung des Kugeltanks in einem Tanklager,

Fig. 3 in einem gegenüber Fig. 2 nochmals vergrößerten Maßstab die Ausbildung des Überganges gemäß der Erfindung im warmen Zustand,

Fig. 4 die gleiche Darstellung wie Fig. 3 im kalten Zustand und

Fig. 5 einen horizontalen Teilschnitt durch die Ausbildung nach der Erfindung.

Aus der schematischen Darstellung in Fig. 1 ergibt sich die Abstützung eines Kugeltanks 1 zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten auf einem die untere Kugelhälfte in einem gewissen Höhenbereich ringförmig umschließenden Tanklager 2, dessen oberer Rand etwa im Äquator mit dem Kugeltank 1 durch Schweißung verbunden ist. Die Wärmedämmung des durch einen oberen Dom 3 zugänglichen Kugeltanks 1 ist aus vorgefertigten Paneelen 4 montiert, die in Reihen übereinander und in den Reihen fugenversetzt zueinander angeordnet sind. Der Aufbau dieser wärmedämmenden Paneele 4 aus einem geeigneten Dämmstoff ist nicht Gegenstand der Erfindung und in anderen Druckschriften hinreichend beschrieben. Die aus Paneelen 4 zusammengesetzte Wärmedämmung der oberen Hälfte des Kugeltanks 1 setzt sich am Äquator 5 an der Außenseite des ringförmig zylindrischen Tanklagers 2 in einem gewissen Höhenbereich fort, wie es sich aus der Fig. 1 und besonders auch aus der Fig. 2 deutlich ergibt. Die Wärmedämmung der unteren Hälfte des Kugeltanks 1 besteht ebenfalls aus Paneelen 4. Außerdem ist an der Innenseite der Schürze 2 eine Wärmedämmung aus vorgefertigten Formstücken 6 angebracht. Der Übergang der oberen Lage der Paneele der Wärmedämmung für die untere Hälfte des Kugeltanks 1 und der gegenüberliegenden Fläche der Formstücke 6 besteht aus Lamellen 7, die von der Kugeltankmitte aus radial nach außen lose aufeinandergeschichtet sind und aus einem ersten Block 8, der an dem Formstück 6 befestigt ist, sowie einem zweiten Block 9, welcher an den Stirnflächen der angrenzenden Paneele der oberen Paneellage in der Wärmedämmung der unteren Hälfte des Kugeltanks befestigt ist. Mit diesen Blöcken 8 und 9 sind die stirnseitigen Flächen der Lamellen 7 verklebt. Die sich gegenseitig berührenden Oberflächen der Lamellen 7 liegen lose aufeinander. Bei der Montage werden zunächst die Blöcke 8 und 9 mit dem Formstück 6 bzw. dem gegenüberliegenden Paneel 4 verklebt, so daß die Lamellen 7 nacheinander unter elastischer Verformung zwischen die Blöcke 8 und 9 angebracht und ihre Stirnflächen mit den Blöcken verklebt werden. Die Lamellen 7 besitzen gegenüber dem Abstand der beiden Blöcke voneinander eine Überlänge, sind jedoch mit senkrecht zur gestreckten Länge der Lamellen verlaufenden Stirnflächen an den Befestigungsflächen der beiden Blöcke verklebt. In Umfangsrichtung sind die Lamellen fugenversetzt zueinander angeordnet, so daß in Umfangsrichtung eine Art Labyrinthdichtung gebildet wird. Auf der Tankseite und auf der Außenseite ist eine die Lamellen 7 abdeckende Dampfsperre 10, zum Beispiel eine Aluminiumfolie, befestigt. Außerdem ist auf der Außenseite eine Blechabdeckung 11 angeordnet, die den Übergang zwischen den Formstücken 6 und dem Paneel der oberen Paneellage der Wärmedämmung an der unteren Hälfte des Kugeltanks schützend abdeckt und Vorkehrungen für den Dehnungsausgleich aufweist. In der Fig. 3 ist der Übergang im warmen Zustand im Anschluß an die Montage dargestellt. Fig. 2 zeigt den Übergang im Betriebszustand, wenn der durch die Ladung gekühlte Behälter mit der auf seiner unteren Hälfte befestigten Wärmedämmung zur Kugelmitte hin geschrumpft ist.

Bezugszeichenliste

1 Kugeltank
2 Tanklager
3 Dom
4 Paneel
5 Äquator
6 Formstück
7 Lamellen
8 Block
9 Block
10 Dampfsperre
11 Abdeckung

Claims (3)

1. Wärmedämmung eines Kugeltanks (1) zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten, bestehend aus Paneelen (4), die auf der Oberfläche des etwa in der Äquatorebene (5) auf einem ringförmigen Tanklager (2) abgestützten Kugeltanks (1) befestigt sind,
wobei am Übergang vom oberen Rand der Wärmedämmung der unteren Halbkugel des Kugeltanks (1) zu einer Wärmedämmung auf der Innenseite des ringförmigen Tanklagers (2) Formstücke (6) eingesetzt sind und eine elastische Verbindung aus geschichtet aufeinanderliegenden Lamellen (7) zwischen diesen Formstücken (6) und dem oberen Rand der Paneele (4) der Wärmedämmung der unteren Halbkugel vorgesehen ist,
wobei die Lamellen (7) mit ihrer einen Längsseite an einem ersten Block (8) und mit ihrer zu der einen Längsseite parallelen anderen Längsseite an einem zweiten Block (9) befestigt sind, welcher am oberen Rand der Wärmedämmung der unteren Halbkugel des Kugeltanks (1) mit den angrenzenden Paneelen (4) verbunden ist,
und wobei die Lamellen (7) länger sind als der Abstand der beiden Blöcke (8, 9) beträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Block (8) mit den Formstücken (6) verbunden ist, die an der Innenseite des Tanklagers (2) befestigt sind, und daß die Lamellen (7) im wesentlichen nur parallel zur Oberfläche des Kugeltanks verlaufen.

2. Wärmedämmung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten der Lamellen (7) mit den Blöcken (8, 9) verklebt sind.

3. Wärmedämmung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Lamellen (7) in Umfangsrichtung des Kugeltanks (1) fugenversetzt zueinander angeordnet sind.