DK145314B - Hjoernestykke til beholder til flydende luftarter - Google Patents

Description

(19) DANMARK (W

(12) FREMLÆGGELSESSKRIFT a,, 1U531 B

DIREKTORATET FOR PATENT. OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 1 604/69 (51) lnt.CI.s F 17 Q 3/02 (22) Indleveringsdag 24. mar. 1969 (24) Løbedag 24. mar. 1969 (41) Aim. tilgængelig 27· Ββρ. 1969 (44) Fremlagt 25 · okt. 1982 (86) International ansøgning nr. - (86) International Indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 26. mar. 1968, 145427, PR

(71) Ansøger CONCH OCEAN LIMITED, Nassau, BS.

(72) Opfinder Gilbert Massac, FR.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(54) Hjørnestykke til beholder til flydende luftarter.

Den foreliggende opfindelse angår en beholder med hjørnestykker af den i krav l's indledning angivne art.

CQ Opfindelsen angår således beholdere til opbevaring af transport -3" af kolde væsker, såsom flydende luftarter ved et tryk i nærheden t— oq af atmosfærens, f.eks. flydende naturgas. Sådanne beholdere an- 3 VendeS 1 Transport af flydende luftarter.

^ Opfindelsen angår alene beholdere af den art, der betegnes inte- Q grerede tankbeholdere eller membrantanke, og som består af et hus 2 145314 af bærende varmeisolation foret med et primært spærrelag for væske i form af en tynd og bøjelig væsketæt membrantank af plademateriale, f.eks. et metal, der ikke er udsat for koldskørhed, og som ikke er selvbærende, men bæres af den omgivende faste isolation til optagelse af de indre belastninger fra hydrostatisk tryk og inertikræfter. Isolationen ligger som en foring i og bæres selv af en stiv bærende kappe, således at isolationen vil overføre alle tryk, der af væsken udøves mod væggene i membrantanken, direkte til den stive bærende kappe.

Væggene i membrantanken i en beholder af den omhandlede art vil trække sig sammen, når de kommer i kontakt med den kolde væske, med mindre de forhindres deri ved ydre midler. Opfindelsen angår alene beholdere af den omhandlede art og af den type, hvor membrantanken fastholdes imod større dimensionsændringer, således at membrantanken forbliver i kontakt med og bæres af isolationen, og hvor den er udformet med et dobbelt system af ekspansionskorruger inger, der strækker sig konvekst langs tankens inderside. Dette skal forstås således, at hver væg i membrantanken er udformet med et antal korrugeringer, der strækker sig indbyrdes parallelt i én retning og med i hovedsagen samme tværsnitsdimensioner, og et andet system af korrugeringer, ligeledes indbyrdes parallelle og med ens tværsnitsdimensioner, skærende korrugerin-gerne i det første system under rette vinkler, og med tværsnitsdimensioner forskellige fra de i det første system. Disse korrugeringer i to retninger tilvejebringer overskydende metal til optagelse af sammentrækning af væggene under afkøling, således at tankens hoveddimensioner vil forblive uændrede. I en beholder af denne type dannes hjørnerne i membrantanken af hjørnestykker med to korrugeringer og en mellemliggende forbindende flade, i det følgende betegnet "formation", på tværs af hjørnet og svarende til korrugeringerne i tankvæggene, idet korrugeringeme og formationen indeholder overskydende metal, der tillader udvidelse og sammentrækning af hjørnestykket i hjørnets længderetning.

Beholdere som beskrevet i de foregående to afsnit vil i det følgende blive betegnet "beholdere af den angivne type".

3 16531 6

Det må forstås, at udtrykket "hjørne" anvendes i det følgende til betegnelse af forbindelsen mellem to sammenstødende vægge eller vægdele eller mellem en sidevæg og bunden eller oversiden af membrantanken. Opfindelsen angår således alene beholdere med plane vægge eller vægdele. Sådanne beholdere kan have enhver geometrisk form. De vil som regel være prismatiske eller parallel-epipediske, men vil også kunne have mere komplicerede former med vægge bestående af hinanden skærende plane dele* En sådan tank kan f.eks. være udformet således, at den passer i stævnen af et tankskib. Ved en tank med plane sidevægge kan hjørnevinkelen være en ret vinkel, men den kan også være stump eller spids, afhængig af tankens geometriske form. logle af hjørnerne i en tank kan danne en lukket vinkel, d.v.s. mindre end 180°. Tanken vil imidlertid også, navnlig i forbindelse med en tankhals, kunne have tosidede hjørner, der er fremspringende eller indadgående.

Som følge af, at membrantankens vægge er udformet med langsgående og tværliggende korrugeringer med to forskellige tværsnits-former, vil der ved en rektangulær eller parallelepipedisk tank være tre forskellige former for hjømeforbindelser. Ved en form, betegnet "type a", er der forbindelse mellem to korrugerende af samme lille tværsnitsstørrelse i de to vægge. I en anden form, "type b", er der forbindelse mellem to korrugeringer med stort tværsnit i de to vægge. I en tredje form, ’type c”, dannes forbindelse mellem korrugeringer med stort tværsnit i den ene væg og korrugeringer med lille tværsnit i den anden væg» Sædvanlige hjømestykker er udformet med korrugeringer og en forbindende formation af samme størrelse eller størrelser som kor-rugeringeme i de vægge, der forbindes. Ved et sædvanligt arrangement dannes hjørnestykket ved, at en flad plade foldes og de to sider formes hver med en korrugering af den rette størrelse på tværs af hjørnet og med en åbning ved hjørnet mellem de to korrugeringer, hvilken åbning derpå lukkes med et særligt kilestykke, der svejses ind og som udgør en formation, der forbinder de to korrugeringer. Korrugeringen i hver side har således ensartet størrelse, svarende til korrugeringeme i den tilstødende væg. Hjørnestykket kan have to store korrugeringer eller to små 4 145314 korrugeringer eller en lille korrugering med konstant tværsnit og en stor korrugering med konstant tværsnit. I alle tilfælde tiliver korrugeringerne i hg ørnestykket forbundet ved den formation, der udgøres af kilepladen. Sådanne kendte hjømestykker bar visse ulemper. En ulempe er, at det fremstilles af to dele.

En anden ulempe er, at bjørnestykket, navnlig kilepladen, er for stift. Under brugen forekommer der mindre ændringer i vinkelen mellem to sammemstødende vægge i en membrantank og dermed mellem de to sider af bvert hjøraestykke mellem de to vægge, hvorved der udvikles bøje spændinger, således at bjømestykket kan revne, eller kilepladen kan gå løs fra bjørnestykket.

I beskrivelse til fransk patent nr. 1.447«913 er beskrevet et bjørnestykke, der er dannet udelukkende ved foldning af en flad plade til dannelse af to korrugeringer på tværs af bjørnet i bjørnepladen, forbundet ved en kompliceret foldet formation ved bjørnelinien. Endvidere omhandler beskrivelsen til fransk tillægspatent nr. 88.311, til ovennævnte patent, forskellige forbedringer eller modifikationer af denne konstruktion. De i disse patentskrifter viste konstruktioner besidder visse fordele i sammenligning med de sædvanlige konstruktioner. Ua et bjørnestykke af denne art foldes af en flad plade, uden at denne anstrenges for stærkt, er det mindre udsat for at blive overanstrengt i brug, uanset mindre ændringer i bjørnevinkelen. Der vil dog stadig være spændinger i den komplicerede formation, der forbinder korrugeringerne i hjørnestykket. Dette gælder navnlig ved et hjør-nestykke med to korrugeringer med lille tværsnitsdimension, da formationen også bar små tværsnitsdimensioner, hvorved der kommer højere spændinger, ved anvendelse af denne konstruktion bar det været praksis, at den forbindende formation havde en størrelse, der svarede til størrelsen af korrugeringerne.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at angive en forbedret form for et hjørnestykke, der er mindre udsat for at blive overanstrengt i brug. Et yderligere formål er at angive en form for et bjørnestykke, der let kan tilpasses til anvendelse ved hjørner af de ovenfor angivne typer a, b, c.

5 145314

Beholderen med hjørnestykker ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

Som følge af at hjøraestykkerne fremstilles med korrugeringer, af hvilke i det mindste den ene successivt tiltager i tværsnits-dimensioner imod den forbindende formation, kan denne have så stort tværsnit, at spændingerne reduceres til et minimum, og hjør-nestykkeme bliver mindre udsat for brud. Ben forbindende formation ifølge krav 2 kan have det fornødne konstante store omfang, uanset størrelsen af korrugeringerne i de to sider af hjørnestykket og størrelsen af korrugeringerne i de tilsluttede vægge.

Et hjørnestykke ifølge krav 4 til anvendelse ved en forbindelse af typen c vil blive udformet med en af sine korrugeringer af ensartet størrelse større end minimumsstørrelsen af den anden, der ved kanten af hjørnestykket har små tværsnitsdimensioner til tilslutning til små korrugeringer i den pågældende væg og tiltager i tværsnitsdimensioner imod hjørnevinkelen for at gå over i den første korrugering ved den forbindende formation.

Ved et hjørnestykke til anvendelse ved en forbindelse af typen a tiltager begge korrugeringer i størrelse imod den forbindende formation, der således har store tværsnitsdimensioner til trods for, at korrugeringerne i begge sider af hjøraestykket har små dimensioner. Følgelig vil korrugeringerne i begge sider af hjørnestykket have varierende tværsnitsstørrelse, der tiltager fra et lille tværsnit ved kanterne svarende til det lille tværsnit af korrugeringerne i de tilsluttede vægge og vil gradvis vokse i tværsnit imod midten af hjøraestykket, hvor de vil have stort tværsnit svarende til tværsnittet af den forbindende formation. Hjøraestykker ifølge opfindelsen vil blive anvendt i forbindelse med hjøraestykker til anvendelse i forbindelser af typen b, i hvilke korrugeringerne i de to sider vil have det fornødne store tværsnit, der passer til det store tværsnit i de korrugeringer, der skal tilsluttes.

Således vil hjøraestykker til anvendelse i forbindelser af typerne a, b og c alle have forbindende formationer med samme dimensioner. Bet vil sige, at hjøraestykker til anvendelse i forbin» delser af typerne a og c kan have forbindende formationer med 6 14531Λ samme store tværsnitsstørrelse som den formation, der forbinder korrugeringer med stort tværsnit i et hjørnestykke til anvendelse ved forbindelser af typen b. Mr den forbindende formation beskrives som havende en tværsnitsstørrelse svarende til tværsnitsstørrelsen af de største korrugeringer, betyder det, at formationen går jævnt over i korrugeringerne, men vil kunne have kompliceret tværsnitsform.

Hjørnestykkerne kan have enhver passende form. Specielt kan den forbindende formation have enhver passende form, under forudsætning af, at den går jævnt over i korrugeringerne i begge sider og tilvejebringer overskydende metal i hjørnets længderetning til optagelse af sammentrækning. Hjørnestykket er fortrinsvis, men ikke nødvendigvis, dannet ved foldning af en enkelt flad plade.

I denne henseende vil hjørnestykket kunne have i hovedsagen samme form som omhandlet i beskrivelserne til fransk patent nr. 1.447.

913 eller dets tillægspatent nr. 88.311. Den forbindende formation kan således have kompliceret tværsnit.

Fortrinsvis er hjørnestykkerne fremstillet af en enkelt flad plade, der foldes med den fornødne hjørnevinkel, f.eks. 90°, og hver af de to sider udformes med en enkelt korrugering, der forløber fra den frie kant mod midten ved hjørnelinien. Yed midten udformes hjørnestykket med en formation, der går over i og forbinder korrugeringerne i to sider og tilvejebringer overskydende metal til optagelse af sammentrækning efter hjørnets længderetning. Denne formation omfatter en konveks korrugering mellem to U-formede dale på tværs af de respektive korrugeringer i de to sider. Fortrinsvis kan den forbindende korrugering være udformet med en konkav korrugering med lille tværsnit parallelt med hjørnet, således som det er angivet i krav 3.

I det følgende skal beskrives nogle udførelsesformer for en beholder udformet med sådanne hjørnestykker ifølge opfindelsen, idet der henvises til tegningen, hvor: fig. 1 viser perspektivisk, rent skematisk, en del af en kubisk membrantank, hvis vægge er udformet med parallelle korrugeringer med lille tværsnit og tværgående parallelle korrugeringer med stort tværsnit, idet figuren viser de forskellige former for hjørneforbindelser,

7 14531U

fig. 2 perspektivisk et hjørnestykke til anvendelse ved en forbindelse af typen b, fig. 3 på tilsvarende måde et hjørnestykke til anvendelse ved en forbindelse af typen a, fig. 4 på tilsvarende måde et hjørnestykke til anvendelse ved en forbindelse af typen c, medens fig. 5 viser et snit efter linien Y - Y i fig. 2.

Den i fig. 1 viste tank 1 har et dobbelt system af korrugeringer, idet hver væg har en serie korrugeringer 2, der ligger konvekst ind i tanken, indbyrdes parallelle, i den ene retning og med samme store tværsnit, og en anden række korrugeringer 3, der ligeledes er indbyrdes parallelle og strækker sig konvekst ind i tanken og som skærer korrugeringerne i det første system under rette vinkler og har mindre tværsnitsstørrelse end disse. Ved det hjørne, der er betegnet a, forbindes korrugeringer i to vægge, en sidevæg 4 og en overside 6, med samme lille tværsnltsform. Ved den viste hjørnelinie b dannes forbindelser mellem korrugeringer i to sammenstødende sidevægge 4 og 5 med stort tværsnit. Endelig er der ved hjørnelinien o en forbindelse mellem sidevæggen 5 og oversiden 6 mellem korrugeringer med stort tværsnit i oversiden og korrugeringer med lille tværsnit i sidevæggen.

Det i fig. 2 viste hjørnestykke 7 er dannet af en enkelt rektangulær flad plade, der er foldet efter en linie 8 til den krævede hjørnevinkel f.eks. 90°, og hver af de to sider 7a og 7b er udformet med en enkelt korrugerlng henholdsvis 9 og 10, der strækker sig fra den frie kant imod midten af hjørnestykket ved hjørnelinien 8, Ved midten er hjørnestykket udformet med en formation 11, se fig. 5, der går jævnt over i og forbinder korrugeringerne 9 og 10 1 de to sider, og som indeholder overskydende metal til optagelse af sammentrækning i retning af linien 8. Denne formation 11 indeholder en forbindende konveks korrugerlng 12 med mindre tværsnit end de tilstødende korrugeringer 9 og 10, afgrænset ved U-formede dale 13, der går over i de respektive korrugeringer 9 og 10 i de to sider. Den midterste del af den forbindende korrugerlng er fortrinsvis nedtrykket konkavt til dannelse af en lille fold i det område, der ellers ville være den højeste

8 14531A

del af den forbindende korrugering.

Det i fig, 3 viste hjørnestykke svarer til det i fig. 2 viste, bortset fra formen af korrugeringerne 9^ og 10^ i de to sider af hjørnestykket. Således har formationen 11 samme størrelse og form. Derimod har korrugeringerne 9^ og 10^ i de to sider varierende tværsnitsstørrelse. Hver af disse korrugeringer har således ud imod kanten en del 9a og 10a med lille konstant tværsnit og en tilstødende del 9b og 10b, der har gradvis voksende tværsnit, der går jævnt over i den centrale formation 11.

Det i fig. 4 viste hjørnestykke svarer til de foregående, med den undtagelse, at kun korrugeringen IO2 i den ene side af hjørnestykket svarer til den i fig. 3 viste korrugering 10^.