EP0364784A1 - Druckentlastungseinrichtung für Behälterwände - Google Patents

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EP0364784A1
EP0364784A1 EP89118024A EP89118024A EP0364784A1 EP 0364784 A1 EP0364784 A1 EP 0364784A1 EP 89118024 A EP89118024 A EP 89118024A EP 89118024 A EP89118024 A EP 89118024A EP 0364784 A1 EP0364784 A1 EP 0364784A1
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    • B65D88/54—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying
    • B65D88/64—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying preventing bridge formation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/022—Land-based bulk storage containers
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    • F17C2201/01—Shape
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    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
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    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0626—Multiple walls
    • F17C2203/0629—Two walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure

Definitions

  • the invention relates to a pressure relief device for container walls of containers intended for receiving bulk goods, in particular of narrow and tall silos or the like.
  • the horizontal forces exerted by a bulk material on the vertical container walls increase from top to bottom according to an e-function in order to achieve a value that remains approximately constant over the remaining container height with a corresponding container height.
  • the invention has for its object to reduce the maximum value of the horizontal forces generated by the bulk column.
  • This object is achieved according to the invention by a plurality of plates or the like which are arranged one above the other in the interior of the container and are fixed to a holder and are acted upon on all sides by the bulk material when the container is full.
  • the bulk material is supported by the plates or the like. formed floors on the plates, so that the horizontal forces increasing from top to bottom only reach a lower peak value.
  • the holder on an upper suspension, or on a lid that closes the open container, a roof or the like. hangs.
  • the holder itself can then be designed to be flexible.
  • This holder can also be attached to the bottom of the container, so that the plates partially absorb any buoyancy that may be acting on the bulk material and can be derived from the base fastening of the holder. In principle, however, it is also possible to make the holder stiff so that it can stand on the bottom of the container.
  • Stationary tanks for holding liquid gases are usually enclosed by a ring-shaped insulating space which is filled with, for example, piece-like insulating material to insulate the tank.
  • This insulating space is formed by a wall of, for example, concrete enclosing the tank to be protected, which is closed by a dome-shaped ceiling that overlaps the tank, for example.
  • the tank which usually stands on an insulated foundation, can have a height of, for example, 30 to 40 m; its internal temperature can be minus 200 ° C or less, depending on the bunker material.
  • the outer annular space is filled with the lumpy insulating material, eg perlite, when the tank is still empty, i.e. warm.
  • the tank If the tank is then filled with liquefied petroleum gas, its vertical steel wall bulges inwards under the influence of the low temperatures. This causes an enlargement of the outer annular insulation space and thereby slippage of the lumpy insulation material. If this tank were to be completely emptied later and thereby warmed up to ambient temperatures again, the vertical tank wall would try to expand again. However, a radial bulge outwards would result in the horizontal resulting from the high column of insulating material opposing forces. This would presumably lead to a severe denting of the tank wall, to barely controllable horizontal forces acting on the outer concrete wall, and to displacement forces within the insulating material. These consequences can only be determined theoretically, because in practice, because of these still uncontrolled dangers, it has so far been avoided to reheat a liquid gas tank by completely emptying it.
  • the pressure relief device according to the invention can be used advantageously in particular in the insulating space surrounding a liquid gas tank in a ring. Evenly distributed around the tank could be hung on the roof spanning the tank, the holders equipped with the plates, which extend over approximately the full tank height and over this height evenly with plates or the like. are equipped. These plates lead to such a high relief of the insulation material column and thus to a reduction in the horizontal forces exerted by the latter on the tank wall, that if the tank is emptied, the wall of the latter could expand again by overcoming the reduced horizontal forces exerted by the insulation material, without damaging the Tank itself or its outer protective cover must fear.
  • the plates can each be bowl-shaped to further increase the relief effect.
  • the holder equipped with the plates at the same time is also attached to the bottom of the container or to the bottom of the annular insulating space. In this case, at least some of the plates can point downwards with their trough-shaped opening.
  • Figure 1 shows a liquid gas tank 1 with a vertical container wall 2 and an insulating space 3 surrounding this tank in a ring. The latter is closed off from the outside by an annular concrete wall 4 with a dome-shaped roof 5. A lid 7, which closes the tank 1, hangs on the roof 5 via suspensions 6.
  • brackets 8 In the insulating space 3 hang evenly arranged around the tank 1 as a tension rod brackets 8, of which only one is shown in Figure 1. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, these brackets 8 also hang on the roof 5 and extend over approximately the full height of the tank 1.
  • Each bracket 8 is equipped with plates 9 or the like. which are arranged one above the other with a clear spacing and are firmly fixed to the holder 8. According to the exemplary embodiment, the plates 9 can be opened in a trough-shaped manner.
  • the insulating space 3 is filled with a piece of insulating material, which is not shown for the sake of clarity and which the plates 9 or the like. acted upon on all sides.
  • the holder 8 is designed as a pressure rod standing on the floor, while the alternative solution according to FIG. 4 shows a holder 8 fastened both above and below in the form of a tension-compression rod.
  • some of the plates 9 point downward, others upward, while the three middle plates 9 are flat.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckentlastungseinrichtung für Behälterwände von zur Aufnahme von Schüttgütern bestimmten Behältern, insbesondere von schmalen und hohen Silos o.dergl.. Gekennzeichnet ist die Erfindung durch mehrere im Behälterinnenraum mit lichtem Abstand voneinander angeordnete, an einer Halterung fixierte Teller o.dergl., die bei gefülltem Behälter allseitig von dem Schüttgut beaufschlagt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckentlastungseinrichtung für Be­hälterwände von zur Aufnahme von Schüttgütern bestimmten Behäl­tern, insbesondere von schmalen und hohen Silos o.dergl..
  • Die von einem Schüttgut auf die lotrechten Behälterwandungen aus­geübten Horizontalkräfte nehmen von oben nach unten nach einer e-Funktion zu, um bei einer entsprechenden Behälterhöhe einen über die restliche Behälterhöhe annähernd konstant bleibenden Wert zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Maximalwert der durch die Schüttgutsäule erzeugten Horizontalkräfte zu verrin­gern.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch mehrere im Behälterinnenraum mit lichtem Abstand übereinander angeordnete, an einer Halterung fixierte Teller o.dergl., die bei gefülltem Behälter allseitig von dem Schüttgut beaufschlagt sind.
  • Bei dieser Einrichtung stützt sich das Schüttgut in den jeweils durch die Teller o.dergl. gebildeten Etagen an den Tellern ab, so daß die von oben nach unten zunehmenden Horizontalkräfte einen nur geringeren Spitzenwert erreichen.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Halterung an einer oberen Auf­hängung, oder aber an einem den oben offenen Behälter abschlies­senden Deckel, einem Dach o.dergl. hängt. Die Halterung selbst kann dann biegeelastisch ausgebildet sein. Diese Halterung kann zugleich auch am Behälterboden befestigt sein, so daß die Teller einen ggf. auf das Schüttgut einwirkenden Auftrieb zum Teil auf­fangen und über die Bodenbefestigung der Halterung ableiten kön­nen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Halterung steif auszubilden, so daß sie auf dem Behälterboden stehen kann.
  • Stationäre Tanks zur Aufnahme von Flüssiggasen sind meist von einem ringförmigen Isolierraum umschlossen, der zur Isolierung des Tanks mit z.B. stückigem Isoliermaterial gefüllt ist. Dieser Isolierraum wird gebildet durch eine den zu schützenden Tank in lichtem Abstand umschließende Wandung aus z.B. Beton, die von einer den Tank in lichtem Abstand übergreifenden, z.B. kuppel­förmig ausgebildeten Decke verschlossen ist. Der Tank, der meist auf einem isolierten Fundament steht, kann eine Höhe von z.B. 30 bis 40 m aufweisen; seine Innentemperatur kann je nach Bunker­material minus 200° C oder weniger betragen. Die Befüllung des äußeren Ringraumes mit dem stückigen Isoliermaterial, z.B. Per­lit, erfolgt bei noch leerem, also warmen Tank. Wird der Tank dann mit Flüssiggas befüllt, wölbt sich seine lotrechte Stahl­wandung unter Einwirkung der niedrigen Temperaturen nach innen ein. Dies bewirkt eine Vergrößerung des äußeren ringförmigen Iso­lierraumes und dadurch ein Nachrutschen des stückigen Isolier­materials. Würde dieser Tank später einmal vollständig entleert und dadurch wieder bis auf Umwelttemperaturen stark erwärmt wer­den, würde die lotrechte Behälterwandung sich wieder auszudehnen versuchen. Einer radialen Auswölbung nach außen ständen aber die sich aus der hohen Isoliermaterialsäule ergebenden Horizontal­ kräfte entgegen. Es käme vermutlich zu einer starken Verbeulung der Tankwandung, zu kaum noch kontrollierbaren, die äußere Beton­wandung beaufschlagenden Horizontalkräften sowie zu Verdrängungs ­kräften innerhalb des Isoliermaterials. Diese Folgen lassen sich allenfalls theoretisch ermitteln, da man in der Praxis aufgrund dieser noch unkontrollierten Gefahren bisher davon abgesehen hat, einen Flüssiggastank durch vollständiges Leerfahren wieder aufzu­heizen.
  • Die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung läßt sich ins­besondere in dem einen Flüssiggastank ringförmig umgebenden Iso­lierraum vorteilhaft einsetzen. Gleichmäßig verteilt um den Tank herum könnten an dem den Tank überspannenden Dach die mit den Tellern bestückten Halterungen aufgehängt werden, die sich über angenähert volle Tankhöhe erstrecken und über diese Höhe gleich­mäßig mit Tellern o.dergl. bestückt sind. Diese Teller führen zu einer so hohen Entlastung der Isoliermaterialsäule und damit zu einer Verringerung der von dieser auf die Tankwandung ausgeübten Horizontalkräfte, daß bei einem Leerfahren des Tanks sich dessen Wandung unter Überwindung der verringerten, von dem Isoliermate­rial ausgeübten Horizontalkräfte wieder ausdehnen könnte, ohne Beschädigungen am Tank selbst oder seiner äußeren Schutzhülle be­fürchten zu müssen.
  • Die Teller können jeweils schalenförmig ausgebildet sein, um da­durch den Entlastungseffekt noch zu vergrößern.
  • Bei der Befüllung der vorstehend beschriebenen Flüssiggastanks besteht die niemals vollständig auszuschließende Gefahr einer Überfüllung und damit eines Austritts von Flüssiggas, das über den oberen Tankrand hinweg in das Isoliermaterial laufen und hier zu hohen Auftriebskräften führen würde. Zur Reduzierung dieser auf die obere Abdeckung einwirkenden Auftriebskräfte ist es vor­teilhaft, wenn die mit den Tellern bestückte Halterung zugleich auch am Behälterboden bzw. am Boden des ringförmigen Isolierrau­mes befestigt ist. In diesem Fall können zumindest einige der Teller mit ihrer muldenförmigen Öffnung nach unten zeigen.
  • In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungs­formen der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1 im Ausschnitt einen lotrechten Schnitt durch einen Flüssiggastank und den ihn umschließenden Isolier­raum mit einer hier aufgehängten Druckentlastungs­einrichtung;
    • Figur 2 die Druckentlastungseinrichtung gemäß Figur 1;
    • Figur 3 eine stehend ausgebildete Druckentlastungseinrich­tung und
    • Figur 4 eine oben und unten befestigte Druckentlastungs­einrichtung in einer Darstellung gemäß den Figu­ren 1 bis 3.
  • Figur 1 läßt einen Flüssiggastank 1 mit einer lotrechten Behäl­terwandung 2 sowie einen diesen Tank ringförmig umschließenden Isolierraum 3 erkennen. Letzterer wird nach außen abgeschlossen durch eine ringförmig verlaufende Betonwand 4 mit einem kuppel­förmig ausgebildeten Dach 5. An dem Dach 5 hängt über Aufhängun­gen 6 ein den Tank 1 abschließender Deckel 7.
  • In den Isolierraum 3 hängen gleichmäßig um den Tank 1 herum ange­ordnet als Zugstab ausgebildete Halterungen 8, von denen in Fi­gur 1 nur eine dargestellt ist. Diese Halterungen 8 hängen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ebenfalls an dem Dach 5 und erstrecken sich über angenähert die volle Höhe des Tanks 1. Jede Halterung 8 ist bestückt mit Tellern 9 o.dergl., die mit jeweils lichtem Abstand übereinander angeordnet und fest an der Halterung 8 fixiert sind. Gemäß Ausführungsbeispiel können die Teller 9 nach oben muldenförmig geöffnet sein.
  • Der Isolierraum 3 ist mit einem wegen der besseren Übersichtlich­keit nicht dargestellten stückigem Isoliermaterial befüllt, das die Teller 9 o.dergl. allseitig beaufschlagt.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist die Halterung 8 als auf dem Boden stehender Druckstab ausgebildet, während die Alterna­tivlösung gemäß Figur 4 eine sowohl oben als auch unten befestig­te Halterung 8 in Form eines Zug-Druck-Stabes zeigt. Bei diesem Lösungsvorschlag weisen einige Teller 9 mit ihrer Wölbung nach unten, andere nach oben, während die drei mittleren Teller 9 plan ausgebildet sind.

Claims (6)

1. Druckentlastungseinrichtung für Behälterwände (2) von zur Aufnahme von Schüttgütern bestimmten Behältern, insbesondere von schmalen und hohen Silos o.dergl., gekennzeichnet durch mehrere im Behälterinnenraum mit lichtem Abstand voneinander angeordnete, an einer Halterung (8) fixierte Teller (9) o.dergl., die bei gefülltem Behälter allseitig von dem Schüttgut beaufschlagt sind.
2. Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Halterung (8) an einer oberen Aufhängung hängt.
3. Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Halterung an einem den oben offenen Behäl­ter abschließenden Deckel, Dach (5) o.dergl. hängt. (Figu­ren 1 u. 2)
4. Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­durch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) am Behälterbo­den befestigt ist. (Figuren 3 u. 4)
5. Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die steif ausgebildete Halterung (8) auf dem Behälterboden steht. (Figur 3)
6. Druckentlastungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung in einem einen Flüssiggastank (1) ringförmig umschließenden, mit einem stückigen Isoliermaterial gefüllten Isolierraum (3).
EP19890118024 1988-10-05 1989-09-29 Druckentlastungseinrichtung für Behälterwände Expired - Lifetime EP0364784B1 (de)

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EP0364784A1 true EP0364784A1 (de) 1990-04-25
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EP0364784B1 (de) 1993-05-05
DE3833859C2 (de) 1990-07-19
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