NL8102895A - Opslagplaats voor vloeibaar gas en een werkwijze voor het construeren daarvan. - Google Patents

Description

N.O.30.218 - 1 - Λ "i.......~......... .........................................

I Opslagplaats voor vloeibaar gas en een werkwijze voor het ; construeren daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een opslagplaats ’ met bolvormige opslagreservoirs voor vloeibaar gas voor de : installatie op het land. De uitvinding heeft eveneens betrek- ; i king op een praktische werkwijze voor het inrichten van zulk 5 een opslagplaats met bolvormige opslagreservoirs voor vloeibaar voor de installatie op het land.

I Er zijn een aantal voorwaarden waaraan opslagreser voirs voor vloeibaar gas te land moeten voldoen, in het bij-| zonder in het geval van LNG (vloeibaar aardgas).

!10 Bijvoorbeeld moet de warmteoverdracht tot in het reservoir minimaal zijn, d.w.z. een dikke isolatie is ver- ; eist. Bovendien moet de isolatie goed worden beschermd tegen | I ivocht dankzij de grote temperatuurverschillen. De reservoir I j moeten ook worden beschermd tegen omgevingsinvloeden zoals 15; temperatuurvariaties, aardbevingen, wind, neerslag enz. en ; opslagreservoiis voor vloeibaar gas moeten ook worden be-' schermd tegen andere uitwendige invloeden, bijvoorbeeld projectielen. Een andere belangrijke eis is dat in een aantal j igevallen middelen aanwezig moeten zijn om "secundair inslui-20 ten" te verzekeren, d.w.z. te waarborgen dat vloeibaar gas i dat uit het reservoir zou kunnen lekken, zou worden verzameld | in het geval van een lek of een scheur in het primaire re-! servoir.

Deze eisen bepalen het veiligheidsniveau en de be-I25|drijfsbetrouwbaarheid van de installatie. In aanvulling op | ;deze factoren zijn er doelstellingen, zoals kostenbesparende | !constructie en functie, eenvoudige en snelle constructie, i enz. Recent wordt de nadruk gelegd op de wens van een eenvou-! ;dige werkwijze voor het bouwen van de installatie, waarbij !30;slechts beperkt personeel bij de inrichting of installatie-!plaats vereist is. Dit kan men bereiken door voorfabricage.

Een bijzonder voordeel van de toepassing van bolvor-:mige reservoirs als opslagreservoirs is hun hoge mate van veiligheid en betrouwbaarheid. Veel ervaring is beschikbaar 35 door de toepassing van zulke reservoirs in maritieme toepassingen. Een bijzonder voordeel is dat de ondersteuning van j " het reservoir geen uitgebreide isolatie ten opzichte van de 81 02 8 9 5 ÜU022LC V * v w ▼ ^ ί, - 2 - zo/ aarde nodig h eeff . als in het geval dat grote verticale cilin- ; : dervormige reservoirs met een platte bodem worden toegepast.

| Volgens de uitvinding wordt voorgesteld dat de fun- ; I datie van de door een mantel ondersteunde bolvormige reser- | 5 voirs wordt gevormd als een drijvend eenheidslichaam uit i ' beton. De fundatie kan dan op een praktische wijze worden vervaardigd op een geschikte bouwplaats, bijvoorbeeld in een j dok en naar een plaats nabij zijn instelling worden gesleept, i : waar deze aan land wordt gebracht hetzij door toepassing van 10 sleepinrichtingen of bij voorkeur door gebruikmaking van het ; 1 principe van een systeem van sluizen.

Een groot voordeel is dat de fundatie zelf kan wor- den gebruikt als een transportvaartuig. In zulk een geval kan de gehele installatie met inbegrip van de bolvormige reser- i15 voirs, in een dok worden opgebouwd, in drijving worden ge- tot bracht en worden gesleept-nabij de installatieplaats, waar I deze daarna op land wordt gebracht bij voorkeur door toepas- [ sing van het sluizensysteem.

De uitvinding is in de eerste plaats goed geschikt 20 voor de toepassing bij betrekkelijk grote gasbehandelings-; installaties, bijvoorbeeld LNG-installaties, petrochemische ! installaties en dergelijke, die omdat transport per schip i , i [vereist is, zijn aangebracht langs een geschikte kustlijn.

Bij voorkeur is de fundatie voorzien van een uit êën 25! stuk bestaande, zich in bovenwaartse richting uitstrekkende i ! |betonwand, die als een belasting dragend benedendeel van de I mantelondersteuning dient. Deze wand zal dan ook een ruimte ;voor het verzamelen van een lekkend medium begrenzen. Als ! |uitwendige bescherming kan een silo uit staal of beton om het; 30 bolvormige reservoir worden gebouwd. Deze silo kan naar keuze ! |op dezelfde bouwplaats als die van de fundatie worden gecon- :strueerd en gemonteerd.

Teneinde de diepgang van het drijvende betonlichaam te verkleinen kunnen een aantal maatregelen worden getroffen? 35 de meest voor de hand liggende maatregel zou zijn dat het lichaam het grootst mogelijke drijfvolume aanneemt door het zo groot mogelijk maken van het oppervlak en dat gewicht-[besparende oplossingen voor de betonconstructie worden geko-i zen.

40 De silo zal een bescherming geven tegen wind en weer

0KO22LC

81 028 9 5 - 3 - en tegen andere uitwendige invloeden, zoals vliegende voor- | werpen (projectielen). De silo kan ook worden voorzien van een ektra bescherming tegen vocht, doordat de atmosfeer droog wordt gehouden. Binnen de silo kunnen platformen, ladders en 5 gangpaden . voor inspectiedoeleinden worden aangebracht. De silo kan ook dienen als een secundaire houder of verzamelre-! · servoir in het geval van een scheur in het primaire reservoir j (het bolvormige reservoir). Een voordeel verkregen door toepassing van zulk een silo als de secundaire houder, wanneer i10 dit vereist is, is dat verdamping wordt beperkt door het be- | grensde vlak van de secundaire houder en dat de beschadiging ] binnen een beperkt gebied wordt gehouden. In het geval van een lek uit het primaire reservoir, kan de ruimte inert wor- i ' ; den gemaakt om het risico van brand en explosie te verminde-!15 ren.

Het dak van de silo kan hetzij een lichte framewerk-, constructie zijn of een koepeldak met dezelfde sterkte als i : de wanden of groter. Het bolvormige reservoir kan hetzij van beneden af worden ondersteund door een bekende versterkte 20 mantel, of deze kan worden opgehangen in een op trek belaste, enigszins conische constructie, bijvoorbeeld een combinatie :van een korte mantel met trekstangen die aan de omtrek daar-i van zijn verdeeld.

: ·ι

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan i25!de hand van de tekening. In de tekening toont: | Fig. 1 een schematische dwarsdoorsnede van een ge- :deeltelijk gerede constructie van een opslaginstallatie in |een montagedok, die gereed is om drijvend te worden wegge-!sleept; ;30 Fig. 2 een schematische dwarsdoorsnede van een twee- i !de uitvoeringsvorm van een constructie van een opslaginstal-ilatie in een montagedok, die gereed is om drijvend te worden weggesleept;

Fig. 3 een derde uitvoeringsvorm die gereed is om 35 te worden weggesleept uit een montagedok;

Fig. 4 op welke wijze het sluisprincipe kan worden !gebruikt om een constructie van het in fig. 3 getoonde type !te heffen en aan land te brengen;

Fig. 5 een constructie van het in fig. 1 getoonde j40:type geplaatst op de inrichtingplaats, waarbij de silo daar-

01-1022LC

81 02 8 9 5 - 4 - van gedeeltelijk is geconstrueerd maar op voltooiing wacht?

Fig. 6 een constructie van het in fig. 2 geïllustreerde type dat op land is geïnstalleerd;

Fig. 7 een constructie van het in fig. 3 getoonde j 5 type dat op land is geïnstalleerd;

Fig. 8 en 9 twee mogelijke opstellingen van twee I resp. drie bolvormige reservoirs in een gemeenschappelijke betonsilo;

Fig. 10 het vergroten van het oppervlak teneinde 10 de diepgang te verkleinen; en

Fig. 11 een perspectivisch aanzicht van een gedeel-; telijk weggesneden constructie, waarbij de fundatie een ge-! I sloten doosvormig lichaam is.

| In het montagedok 1 getoond in fig. l, waarvan het I15; vulniveau van het water wordt aangeduid met het verwijzings- ! i j ; nummer 2, wordt het benedendeel 3 van een betonsilo gecon-j strueerd. In dit geval worden de betonbodem 4 en een beton-mantel 5 gegoten en een bolvormig reservoir 6 wordt daarna op de betonmantel gemonteerd door middel van een op druk be-20 laste mantel 7. De mantel 7 en het bolvormige reservoir 6 | zijn bij voorkeur van het type dat bekend is uit maritieme I ! toepassingen en dat in beroepskringen het MRV-concept wordt genoemd.

: - I

i In dit geval wordt de betonmantel 5 bij voorkeur 25igebruikt als een wand in het drijvende silodeel 3, zodat de ' in fig. 1 getoonde constructie drijvend uit het montagedok ;kan worden gesleept. Naar keuze kan met de silowand die later : | zal moeten worden aangebracht, in dit constructiestadium • reeds worden begonnen, zoals aangegeven met de stippelllijnen 30 en aangeduid met het verwijzingsnummer 8.

; Fig. 2 toont op welke wijze de gehele opslaginstal- :latie volledig kan worden opgebouwd in een montagedok 9, waar-!van het waterniveau met het verwijzingsnummer 10 is aangeduid.

i ' !Een betonsilo 11 met een eén geheel vormende betonbodem 12 en :35 koeldak 13 wordt in het montagedok gegoten, terwijl het bol-i vormige reservoir 14 ook tegelijkertijd daarin wordt gein- i ;stalleerd. Het bolvormige reservoir 14 is op dezelfde wijze !als de uitvoeringsvorm van fig. 1 gemonteerd in de betonsilo.

Fig. 3 toont op welke wijze een betonsilo 15 in een 40;montagedok 16 wordt geconstrueerd, waarvan het waterniveau met 81 02 8 95 0!--:02710 - 5 - | 17 is aangegeven. In tegenstelling tot de betonsilo volgens ' de fig. 1 en 2 heeft de betonbodem in dit geval een kroon-: vormige configuratie en het resterende van de betonsilo heeft ! | de vorm van een verticale cilinder. Dit type silo moet worden 5 voorzien van een dak of deksel in de vorm van een lichte frame ; werkconstructie (niet geïllustreerd).

Bij deze uitvoeringsvorm wordt een bolvormig reser-I voir 19 in de getoonde silo 15 opgehangen door middel van een | op trek belaste, enigszins conische mantelconstructie 20.

i10: Onder de term "mantelconstructie" in dit verband moeten ook ; combinaties van mantels en op trek belaste steunen of bouten . ; of naar keuze uitsluitend een ondersteuning door middel van i stangen worden begrepen, waarbij de stangen over de omtrek zijn verdeeld.

j15 Zowel de betonsilo als het bolvormige reservoir met j : | ondersteuningsconstructie kan door middel van op zichzelf j bekende technieken worden vervaardigd, zodat het niet nodig J is om in dit verband meer in bijzonderheden daarop in te gaan.

Echter wordt vermeld dat de bolvormige reservoirs op voorde-20 lige wijze kunnen worden vervaardigd uit een geschikt staal-! materiaal, of bij voorkeur uit een geschikte aluminiumlege-ring. Het bolvormige reservoir is op een op zichzelf bekende | ! wijze geïsoleerd en de isolatie wordt bedekt door een dampblok i in de vorm van een aluminiumfolie of ander geschikt materiaal. 25ί Nadat de opslagconstructie is gebouwd in een mate getoond in fig. 1, 2 resp. 3, .worden de respectieve dokken 1, :9 of 16 met water gevuld; de constructie zal daarna in drij-ving worden gebracht en kan naar een plaats nabij de instal-:latieplaats worden gesleept, d.w.z. de betonsilo of het drij-j30 vend deel daarvan wordt gebruikt als een transportvaartuig, i Fig. 2 toont op welke wijze een betonsilo met zijn bijbehorend bolvormig reservoir door een sluizensysteem kan worden geheven. De in fig. 4 getoonde constructie is identiek 1 aan die getoond is in fig.,3. De constructie 15 wordt eerst i 35;in een sluiskamer 21 gebracht. De sluiskamer 21 wordt daarna gesloten en met water gevuld tot aan het niveau 22. De sluis 23 wordt geopend en de constructie 15 wordt in de sluis 23 gedreven. De sluis 23 wordt daarna gesloten en met water gevuld tot het niveau 24 en de constructie wordt daarna in drij-40 ving gebracht in het bovendeel 25 van de sluis 23 die in dit

014022LC

81 028 95 - 6 - : geval de installatieplaats voorstelt. De constructie 15 wórdt ; naar beneden gebracht tot in contact met de grond door het | afnemen van water uit de sluiskamer 23.

Fig. 5 toont een constructie van het in fig. 1 ge-5 toonde principe, die op een installatieplaats is geplaatst, bijvoorbeeld in een bovenste sluiskamer, of in een sluiskamer die een directe verbinding met de zee heeft. De installatieplaats zelf is begrensd door een wand 26 en de sluiskamer wordt gevuld met vulmassa 27. De gedeeltelijk gerede wand 8 ;10 van de betonsilo wordt daarna opgebouwd hoger dan aangegeven ! met de stippellijn, teneinde een gerede betonsilo van het ; bijvoorbeeld in fig. 2 getoonde type te verkrijgen. De beton-i silo kan uiteraard worden geconstrueerd met een cilindrische wand zoals in fig. 3 is gehoond, en worden voorzien van een 15 geschikt dak of deksel bij voorkeur in de vorm van een lichte | framewerkconstructie.

De fig. 6 en 7 tonen constructies van de typen getoond in fig. 2 resp. 3, geplaatst op de installatieplaats op dezelfde wijze zoals in fig. 5 is getoond. In fig. 6 is 20; een wand aangeduid met 28 en het vulmassamateriaal met 29. i :In fig. 7 is de wand aangegeven met 30 en het vulmassama-! teriaal met 31.

! ! ! Fig. 8 toont op welke wijze de twee bolvormige re- ï servoirs 32 en 33 binnen één betonsilo 34 kunnen worden samen- 25 gesteld en fig. 9 toont drie bolvormige reservoirs 35, 36, 37 : 'geplaatst volgens een ster in een gemeenschappelijke beton- !silo 38. Deze twee uitvoeringsvormen kunnen in beginsel op dezelfde wijze worden vervaardigd zoals bijvoorbeeld getoond j | is in de fig. 1, 2 en 3. Met de verwijzingsnummers 39, 40 |30'zijn lage wanden aangegeven, die zich in bovenwaartse rich-! ! ' ting uitstrekken vanaf de bodem van de silo en die dienen voor het vergroten van het drijfvermogen.

| Fig. 10 toont op welke wijze men het oppervlak kan !vergroten om de diepgang van de constructie te verkleinen.

35Het vergrote oppervlak 41 met een omgevende lage wand 42 |voorziet in een vergroting van het oppervlak en een verkleinde diepgang. De wand 42 begrenst een ruimte 43 die bij voorkeur niet wordt geledigd tot juist voor de installatie /schutten.

De wand houdt het water buiten gedurende de installatiefase.

40 Het oppervlak kan cirkelvormig, rechthoekig, ovaalvormig enz.

8102895

Ö140221.C

- 7 - : zijn aangepast aan de installatieplaats. In fig. 10 zijn de ; mantel 44 en het reservoir 45 louter suggesties.

De opslaginstallatie volgens fig. 11 is voorzien van een fundatie of drijflichaam in de vorm van een gesloten doos 5 of bak 46 uit beton. Een één geheel vormende betonwand 48 1 I ' i strekt zich in bovenwaartse richting vanaf het dek 47 uit en j dient als een belasting opnemend benedendeel van de mantel- ! i .

ondersteuning die eveneens de mantel 49 omvat. Gebouwd rondom het bolvormige reservoir 50 is in dit geval een stalen silo :10 51.

Behalve de hierboven genoemde voordelen in verband I een met de toepassing van-fundatie die als een drijvend lichaam i is geconstrueerd en die later deel uitmaakt van de opslag-i installatie, biedt de uitvinding ook de mogelijkheid de in-j15! stallatie te verplaatsen, nadat zijn dienstperiode op de installatieplaats is beëindigd, bijvoorbeeld na 15-25 jaar.

I ; Zowel beton als aluminium voor het doel in kwestie zijn zeer i i : : duurzame materialen en deze opslagreservoirs met fundaties ί : : hebben een economische levensduur die groter is dan die van ;20 de gasinstallatie zelf. Afgezien van de in toenemende mate ίbelangrijke wens en eis dat mensen "het schoon achterlaten" ! i · wanneer de activiteiten zijn beëindigd, kunnen deze reser- r ί voirs en silo's eveneens opnieuw worden gebruikt.

: j De bolvormige reservoirs met een silo vormen één 25;geheel omvattende zowel een primair reservoir als een secundair reservoir (wanneer dit gewenst is) , isolatie, bescherming, ;inspectie- en onderhoudsmiddelen, pompen en veiligheidskleppen, instrumentatie enz. De installatie kan eveneens volledig worden voorgefahriceerd, d.w.z. met inbegrip van alles 30 wat hierboven is genoemd en wanneer de installatie naar een ;nieuwe plaats wordt gebracht, zullen alle secundaire en hulpsystemen daarmee worden verplaatst. Het door een mantel ondersteunde bolvormige reservoir zal behalve het niet nodig zijn ;van een uitgebreide isolatie ten opzichte van de grond, geen j 35 middelen vereisen voor het toevoeren van warmte zoals sommige systemen vereisen. Inspecties/reparaties kunnen onmiddellijk worden uitgevoerd en het is niet nodig maanden te wachten ,alvorens het reservoirsysteem en/of de isolatieruimte gasvrij is.

40 Een aantal meer waarschijnlijke gasinstallaties zijn j

GU022LC

81 028 95 - 8 - geplaatst of kunnen worden geplaatst in actieve aardbevings-1 gebieden. Bolvormige reservoirs, bijvoorbeeld vervaardigd van ; aluminium, ondersteund in niet-vaste silo's, kunnen weerstand : bieden aan extreme trillingen zonder defect te raken en de 5-beveiliging van het stelsel tegen catastrofale gevolgen van : aardbevingen zal derhalve niet afhankelijk zijn van omvang- rijke en dure onderzoeken van de grond in het gebied voor het : bepalen van aardbevingsactiviteiten.

Uit het vorenstaande zal duidelijk zijn dat de uit- :10 vinding voorziet in een "verplaatsbaar drijflichaam" gecombi- j ; neerd met een fundatie, die geschikt functioneert zowel tij-i : dens constructie en later als een permanente fundatie. Het drijflichaam kan worden vervaardigd hetzij als een bodemop-pervlak met reservoirzijden, of als een uitgebreid bodemopper- j15 vlak met opstaande zijden. Het drijflichaam kan volledig ge- ΐ : : sloten zijn of aan de bovenzijde open zijn. j Verschillende constructieve elementen die een pri- ! maire functie hebben die afwijkt van de begrenzingen van een | drijflichaam kunnen worden gebruikt, terwijl tegelijkertijd 20 zekere begrenzingsoppervlakken kunnen worden versterkt teneinde functies uit te voeren als onderdelen van een sterk [belastbare fundatie. Bijvoorbeeld kan de bodem een kroonvor-mige configuratie of een "honingraat"-constructie hebben.

j i ; i ! i : i ; ' ! ; '

j I

j i ; i : ! [I .

Conclusies.

0UO22LC

81 02 8 9 5

Claims (3)

1. 2. Fundatie volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het drijvende betonlichaam een zich in ; bovenwaartse richting uitstrekkende, één geheel vormende be-tonwand omvat, die dient als een belasting opnemend beneden-10 deel van de mantelondersteuning.
2. 3. Werkwijze voor het vervaardigen van een op slaginstallatie op het land, voorzien van één of meer door een mantel ondersteunde bolvormige reservoirs voor vloeibaar | : gas die op een fundatie zijn geplaatst, met h et ken- 15. e r k, dat een drijvend, één geheel vormend betonlichaam wordt vervaardigd, in een drijvende toestand wordt gebracht ; en drijvend wordt gesleept naar een plaats nabij de uiteindelijke installatieplaats op het land en daarna op het land wordt gebracht en wordt gebruikt als fundatie. !20 4. Werkwijze volgens conclusie 3, me t het kenmerk, dat het bolvormige reservoir of reservoirs door een mantel worden ondersteund op het drijvende betonlichaam voor het drijvend wegslepen daarvan.
3. 5. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het !25; k e nm e r k, dat het transport van het lichaam naar de in-! i stallatieplaats op het land wordt uitgevoerd door toepassing ! ;van het principe van een systeem van sluizen, j 6. Werkwijze volgens conclusie 3, me t het | kenmerk, dat het drijvende betonlichaam wordt gegoten I30 met een één geheel vormend, in bovenwaartse richting zich uitstrekkende betonwand, die dient als een belasting opnemend benedendeel van de mantelondersteuning voor het bolvormige ; reservoir. 81 02 8 9 5 Oi :W2l C i