NO115803B - - Google Patents

Description

Varmeisolert tak for et gropformet, oventil åpent grunnmagasin for lagring av en flytendegjort gass.

Foreliggende oppfinnelse angår et varmeisolert tak for et gropformet, oventil åpent grunnmagasin for lagring av en flytendegjort gass.

Med «flytendegjort gass» skal det i den foreliggende beskrivelse forståes en væske som koker ved atmosfærisk trykk og ved en temperatur som er lavere enn omgivelsenes temperatur.

Med «grunnmagasin» skal det forståes en grop eller fordypning i jordoverflaten, hvilken grop er dekket med et varmeisolert tak og er bestemt til lagring av en flytendegjort gass.

Når man hittil har lagret flytendegjorte

gasser i grunnmagasiner har det vært nødven-dig å forankre taket langs periferien av magasinet som følge av trykket som gassen utøver fordi den koker. Dette har i alminnelighet nød-vendiggjort bruk av en stor mengde betong langs omkretsen av magasinet og lange forankrings-bolter. Dette unngås ved bruk av foreliggende

oppfinnelse som går ut på en ny konstruksjon av et varmeisolert tak for et grunnmagasin, ved hvilken konstruksjon det oppnås en rekke for-deler.

Det karakteristiske for taket ifølge oppfinnelsen består særlig i at det omfatter en isolert membran, som er opphengt horisontalt i tett forbindelse med veggene av den åpne grop under en overbygning som i sin helhet befinner seg over gropen.

Ifølge en utførelsesform for taket ifølge oppfinnelsen er den nevnte membran isolert på undersiden og gjort tyngre ved hjelp av motvekter anbragt på oversiden.

Membranen er hensiktsmessig opphengt i overbygningen ved hjelp av opphengningsorga-ner som er fleksible i horisontal retning.

For å unngå eller redusere varmeledning gjennom opphengningsorganene, kan disse iføl- ge et trekk ved oppfinnelsen omfatte isolasjonsblokker.

Membranen kan hensiktsmessig være fremstillet av et metall, som ikke blir sprøtt ved lav temperatur, f. eks. høynikkelstål, rustfritt stål, kobber, aluminium eller en aluminiumlegering.

Varmeisolasjonen kan, som foran nevnt, ifølge en fordelaktig utførelsesform være anordnet på undersiden av membranen. Varmeisolasjonen må i så fall være understøttet. Denne understøttelse kan utgjøres av et metalltråd - nett eller lignende.

Varmeisolasjonen kan bestå av fiberglass, skumplast, f. eks. polyurethanskum eller poly-styrenskum, balsatre, vokskakelignende papir-elementer, kapok, mineralull eller stenull.

Motvektene, som anbringes på oversiden av membranen, kan bestå av blokker av et materiale med tilstrekkelig vekt til å motstå de opp-adrettede krefter som virker på membranen og varmeisolasj onen.

Fortrinnsvis er størrelsen av motvektene ikke vesentlig større enn nødvendig, idet de en-kelte elementer som membranen er satt sammen av ellers blir utsatt for unødvendige på-kjenninger.

Motvektene kan f. eks. bestå av blokker av metall eller tre, betong, sand eller singel. Motvektene kan eventuelt være fremstillet av et varmeisolerende materiale og kan tjene som en ekstra varmeisolasjon. Overbygningen som membranen er opphengt i kan bestå av stålbjelker f. eks. I-bjelker. Slike bjelker kan være anordnet med innbyrdes mellomrom tvers over membranen og kan skjære hverandre, f. eks. under rett vinkel, slik at det dannes en gitterformet konstruksjon. I tilfelle av at grunnmagasinet har sirkelformet grunnriss og taket derfor likeledes må være sirkelformet, kan alle bjelker møte hverandre ved midten av taket, slik at de danner radiale sperrer. Bjelkene er fortrinnsvis buet, slik at de danner radiale sperrer. Bjelkene er fortrinnsvis buet, slik at de tilsammen danner en hvelvet overbygning.

Andre egnete konstruksjoner av overbygningen er bjelker eller dragere av et hvilket som helst egnet materiale, f. eks. metall, tre, ferdig støpt eller forspent betong. De kan anordnes i parallelle rekker eller skjære hverandre eller anordnes radialt. Overbygningen strekker seg som regel et stykke utenfor membranen, slik at overbygningen kan understøttes på passende måte utenfor grunnmagasinet.

Opphengningselementene som membranen henger i anordnes fortrinnsvis med jevne mellomrom, slik at de danner en jevn understøt-telse. Hvis overbygningen er utført i form av et gitterverk kan opphengningselementene festes til overbygningen ved skjæringspunktene for gitterelementene. Ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen er membranen understøttet ved hjelp av et stivt rammeverk, som er opphengt i overbygningen ved hjelp av opphengningsstenger. Dette kan f. eks. gjøres slik at rammeverket ved sin midte er opphengt under midten av overbygningen.

Hvis varmeisolasjonen er anordnet på oversiden av membranen og denne som følge herav

befinner seg ved en temperatur svarende til fry-sepunktet for vann eller ved lavere temperatur, kan det være fordelaktig å anbringe en damp-barriere over varmeisolasjonen, f. eks. bestående av en plastfolie, f. eks. av polyethylen, polyester eller lignende.

Membranen kan være forsynt med væske-innløp, væske- og damputløp og sikkerhetsut-løpsventiler. Fortrinnsvis er væskeirmløpet, samt væske og/eller damputløpene eller alle disse ledninger ført gjennom membranen for å brin-ges i forbindelse med magasinets indre.

Den tette forbindelse mellom membranen og grunnmagasinets vegger kan ifølge en fordelaktig utførelsesform for oppfinnelsen tilveiebringes ved nedbøyning av kantene av membranen i en kanal i magasinets vegg, hvilken kanal på i og for seg kjent måte er fylt med en væske som vil fryse når magasinet fylles med flytendegjort gass. Eventuelt kan membranen langs sin periferi være forbundet med en stiv vegg, som er anordnet i det minste langs den øvre del av gropens omkrets.

Ifølge en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen kan membranen være forbundet tett med en stiv vegg som foran angitt ved hj elp av en metallplate, som ved sin ene ende kontinuerlig er forbundet med membranens periferi og ved sin annen ende kontinuerlig er forbundet med den nevnte stive vegg. Denne metallplate kan videre være utført med et belgformet parti for å muliggjøre relativ bevegelse mellom membranen og veggen.

Noen foretrukne utførelsesformer for et tak ifølge oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med tegningene, hvor

fig. 1 viser et diametralt vertikalsnitt gjennom et tak ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen, anordnet over et grunnmagasin.

Fig. 2 er et til fig. 1 svarende grunnriss i

forminsket målestokk.

Fig. 3 er et perspektivriss av taket på fig. 1

med en del av taket skåret bort.

Fig. 4 viser i grunnriss og i samme målestokk som fig. 2, et tak anordnet over et grunnmagasin. Fig. 5 er et vertikalsnitt svarende til fig. 1 gjennom et tak ifølge en annen utførelsesform for oppfinnelsen, anordnet over et grunnmagasin. Fig. 6 er et til fig. 5 svarende grunnriss i forminsket målestokk. Fig. 7 er et vertikalsnitt gjennom et grunnmagasin forsynt med et tak ifølge en utførelses-form for oppfinnelsen. Fig. 8 er et til fig. 7 hørende grunnriss med en del av isolasjonslaget og taket skåret bort. Fig. 9 er et avbrutt oppriss, delvis i snitt av opphengningsdetaljer for taket på fig. 7 og 8. Fig. 10 er et til fig. 9 svarende enderiss, delvis i snitt. Fig. 11 viser et snitt i større målestokk av tetningsanordningen mellom periferien av takplaten og bærekonstruksjonen samt deler av si-deveggen i grunnmagasinet.

Ifølge fig. 1, 2 og 3 er en aluminmmmembran 1 opphengt i opphengningselementer 5 av stål som er festet ved skjæringspunktene for buefor mede stålribber 6 og bueformede stålribber 7. På membranen er det anordnet et lag betong 4, mens der på undersiden av membranen er anordnet et varmeisolasjonslag 2 av skumglass. Dette er holdt på plass ved hjelp av et metall - trådnett 3.

Langs kanten av membranen 1 er det dannet en gasstetning ved nedbøyning av membranen i en ringformet renne 8 som er fylt med en væske som vil stivne når magasinet fylles med væsken som skal lagres.

Kuldesperringene 12 består av varmeisolerende materiale som er innsj altet i opphengningselementene 5, slik at disse termisk er opp-delt i to atskilte deler.

Endene av ribbene eller bjelkene 6 og 7 er opplagret på ringformede rammedeler 9 og 11.

Gassventil samt ledninger og pumpeanord-ninger for gass og væske er utelatt for å forenkle tegningene'.

Ifølge fig. 4 er de bueformede ribber eller bjelker 13 ikke anordnet slik at de skjærer hverandre, men radialt, slik at de støter sammen ved midten og således virker som radiale sperrer eller bjelker.

En annen utførelsesform for taket ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 5 og 6. Overbygningen omfatter her dragere 14 som er understøttet på søyler 19 av armert betong eller stål. Et svakt hvelvet aluminiumdekke 16 som er foret med varmeisolerende materiale 17 og belastet med motvekt 18, er opphengt i overbygningen ved hjelp av opphengningselementer 21 forsynt med kuldesperringer 15. Ved enden av dekket 16 er det anordnet en gasstetning 20.

Alternativt kan dragerne skjære hverandre, slik at det dannes en gitterformet konstruksjon, lignende til den som er vist på fig. 2, eller dragerne kan være anordnet radialt og støte sammen ved midten, slik at det dannes en konstruksjon i likhet med den som er vist på fig. 4.

Ifølge fig. 7—11 er overbygningen 110 som er understøttet uavhengig av taket 112, dannet av en drager som består av en overgurt 114 og en undergurt 116 som er forbundet med hverandre ved hjelp av stag 118, slik at det dannes en stiv konstruksjon med et gitterverk eller en rist 120 som hviler på undergurten 116 og danner en gangvei som likeledes danner en understøt-telse for ledninger og annet utstyr for væske og gass, som f. eks. pumper o. 1. (ikke vist). Endene av drageren er bestemt til å opplagres på pillar-hoder 122 festet til de øvre ender av pillarer 124 som strekker seg ned i grunnen 126 på utsiden av grunnmagasinet.

Taket omfatter en plate 130 av 9 pst. nikkelstål, som strekker seg over en bærekonstruksjon som er dannet av radialt anordnede bjelker 132 og mellomliggende sperrer 134 som er avstivet med i periferiretningen forløpende tverrstag 136 som er anordnet med radial avstand og med platen 130 på sin underside festet til oversiden av bjelkene, sperrene og tverrstagene, f. eks. ved sveisning eller annen lignende måte for forbindelse av metalldeler. Bærekonstruksjonen som omfatter bjelkene, sperrene og tverrstagene, vil være utsatt for innvirkningen av kulden fra væsken som befinner seg i magasinet, og skal derfor fremstilles av materialer som f. eks. 9 pst. nikkelstål, som er motstandsdyktige mot kulde.

Et forholdsvis tykt lag, 141, av fiberglass er anordnet på oversiden av platen 130 som varmeisolasjon.

For å understøtte taket ved dets midtparti, er det anbrakt opphengningselementer som henger ned fra overbygningen. Disse er illustrert mer detaljert på fig. 9 og 10, som viser opphengningsstenger som forbinder bjelkene og bærekonstruksjonen for taket med undergurten i drageren i overbygningen. Ved den illustrerte ut-førelse tilveiebringes denne forbindelse mellom takplaten og overbygningen ved fire punkter A, B, C og D, som er jevnt anordnet langs omkretsen av en sirkel eller med andre ord ved hjør-nene av et kvadrat, ved midten av taket.

Opphengningsanordningene omfatter, som det fremgår av fig. 9 og 10, parvis anordnede stenger 140 som er anordnet med innbyrdes avstand i dragerens lengderetning, og hvor hvert par på sin side består av stenger 142, anordnet med innbyrdes avstand i dragerens tverretning og festet ved sine øvre ender til undergurten i drageren 110, slik at de henger ned fra denne. Mellom stengene 142 er det anordnet blokker 144 som strekker seg i dragerens lengderetning og er utført med en lengde større enn avstanden mellom stangparene 140, hvilken blokk er fremstilt av hardved og på den oppadvendende side, og den nedadvendende side er dekket av plater av metall, som f. eks. stålplater 146 og 148, og forsynt med vertikalt anordnede vinkeljern 150 og 152 som er fastsveiset eller på annen måte er festet til stengene 142 og platene 146 og 148, slik at blokken 144 blir fastlåst i stilling. Andre opphengningsstenger 154, som likeledes er anordnet med mellomrom i dragerens lengderetning og som parvis er dannet av et par i tverretningen atskilte stenger 156, er ved sine øvre ender festet til hardvedblokken ved hjelp av jernene 158 og 160 som strekker seg på tvers mellom stengene 156 nær oversiden og undersiden av platene 146 og 148 og anordnet med innbyrdes avstand i retning innover fra de parvis anordnede stenger 140. Vinkeljernene 156 forbinder stengene og platene, f. eks. ved sveisning eller på annen passende måte, hvorunder opphengningsstengene 156 henger ned fra blokken 144 gjennom takplaten 130 og i forbindelse med bjelkene 132 som understøtter takplaten, og de øvrige understøt-telseselementer som bjelkene er festet til.

Taket er langs sin ytre omkrets festet i tettende forbindelse med grunnmagasinets vegg 170 for understøttelse av taket. Taket er forsynt med en slisset ankerplate 172 festet f. eks. ved sveisning til endene av bjelkene 132 og er ved den øvre ende av magasinets vegg forsynt med en opplagerplate 174 og opplagerplatene og an-kerplatene er festet til hverandre, f. eks. ved hjelp av en ankerbolt 176 som strekker seg gjennom en sliss i ankerplaten. For avslutning av lukket mellom taket og veggen og for å oppnå en tett forbindelse mellom disse deler, er det anordnet en tetningsplate 178 av tynt metall, som er festet f. eks. ved sveisning i tettende forbindelse langs sin overkant til den ytre omkrets av takplaten 130, mens dens nedadvendende kant er festet til en foring 179 i form av en plate som

er festet til magasinets vegg og med en belgformet eller fleksibel del 180 som tillater relativ

bevegelse av de to deler uten at den tette forbindelse går tapt.

Magasinets vegg 170, som kan være fremstilt

av forspent betong, er forsynt med en utvendig

dekkplate 182 av temperaturufølsomt materiale

og beskyttet med et påsprøytet sementbelegg, og

kan danne den øvre del av magasinet som platen

179 er festet til. Væskeinnløp 184 og væskeutløp

186 er ført gjennom taket ned i magasinet som

inneholder den flytendegjorte gass 188. Ved hjelp

av et damputløp 190 som er anordnet i taket,

kan damprommet 192 i den øvre del av magasinet settes i forbindelse med den omgivende

atmosfære.

Selve magasinet graves ut i jordbunnen 194,

og en sokkel 196 kan støpes av betong for under-støttelse av veggen 170. Omkring veggen 170 kan

jorden graves bort for nedsetning av fryserør

197 hvis det ønskes å fryse grunnen før utgrav-ningen av selve magasinet. En slik frysning av

grunnen er ønskelig hvis magasinet skal anordnes i ustabil grunn da det i så fall ikke blir

nødvendig med kostbar avstivning. Det ringformede rom fylles med jord og dekkes med et lag

varmeisolasjonsmateriale 128 av den foran be-skrevne type. Disse rørene 197 kan videre brukes

til å sirkulere en kald væske gjennom rørene for

å fryse fuktighet i jorden som omgir magasinet

før dette fylles med flytendegjort gass. Etter en

kort tids forløp vil kulden fra væsken i magasinet være tilstrekkelig til å opprettholde et

væskeugjennomtrengelig lag av frossen væske i

magasinets vegger.

Claims (10)

1. Grunnmagasin egnet til lagring av kolde

væsker som f lytendegj orte gasser, som ved atmosfærisk trykk koker ved en temperatur under omgivelsenes temperatur, og omfattende en åpen grop i jorden med vegger som er ugjennomtren-gelige for den f lytendegj orte gass og er dekket med et varmeisolert tak, karakterisert ved at taket omfatter en for damp ugjennom-trengelig tynn membran (1,16 eller 130) med liten vekt som er opphengt horisontalt ved hjelp av opphengningsanordninger (5; 21; 132, 140 og 154) fra en overbygning (6, 7; 14; 110) anordnet over den nevnte membran og i sin helhet utenfor den åpne grop, med membranen i tett forbindelse med veggene i den åpne grop og videre omfattende en anordning (4; 18; 172, 174 og 176) som stabiliserer taket mot et oppadrettet trykk.

2. Grunnmagasin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den isolerte membran (1, 16) på kjent måte er isolert på undersiden og er gjort tyngere ved hjelp av motvekter (4, 18), hvilke motvekter er fordelt over og anbragt på oversiden av membranen under den nevnte overbygning og hvilke motvekter danner den nevnte stabiliserende anordning for motvirkning av oppadrettet trykk.

3. Grunnmagasin som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den isolerte membran (1, 16) er opphengt i overbygningen ved hjelp av opphengningselementer (5, 21) som er bevegelige i horisontal retning for å tillate termisk sammentrekning og utvidelse av membranen.

4. Grunnmagasin som angitt i krav 3, karakterisert ved at opphengningselementene (5, 21) omfatter isolasjonsblokker (12, 15) mellom overbygningen og membranen (1, 16).

5. Grunnmagasin som angitt i et hvilket som helst av de foranstående krav, karakterisert ved at den tette forbindelse mellom membranen (1, 16) og veggene i den åpne grop er oppnådd ved nedbøyning av kantene av membranen i en kanal i veggene av den åpne grop, hvilken kanal på i og for seg kjent måte er fylt med en væske som vil fryse når magasinet er fylt med den f lytendegj orte gass.

6. Grunnmagasin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den isolerte membran (130) er opphengt i et stivt rammeverk (132, 134) som henger ned fra overbygningen (110) ved hjelp av opphengningsstenger (140, 154) f. eks. på en slik måte at rammeverket (132, 134) er opphengt ved sin midte fra midten av overbygningen (110).

7. Grunnmagasin som angitt i krav 6, karakterisert ved at den tette forbindelse mellom membranen (130) og veggene av den åpne grop er oppnådd ved å utføre gropen i det minste langs overkanten med en stiv vegg, f. eks. en betongvegg (170) som membranen er forbundet med langs sin omkrets.

8. Grunnmagasin som angitt i krav 7, karakterisert ved at membranen (130) er tett forbundet med den stive vegg ved hjelp av en metallplate (178) som ved sin ene ende er kontinuerlig forbundet med periferien av membranen og ved sin annen ende kontinuerlig forbundet med den nevnte vegg, hvilken metallplate er utført med et belgformet parti (180) mellom endene for å muliggjøre relative beve-gelser mellom membranen og veggen.

9. Grunnmagasin som angitt i et hvilket som helst av krav 6—8, karakterisert ved at det stive rammeverk (132, 134) som bærer membranen (130) er forankret til betongveg-gen (70).

10. Grunnmagasin som angitt i krav 9, karakterisert ved anordningen av en for-ankringsplate (172) som er festet til taket (112), en lagerplate (174) festet til grunnmagasinets vegger og en forankringsbolt (176) som er ført gjennom forankringsplaten (172) og festet til lagerplaten (174).