NO126341B - - Google Patents

Description

Tank for lagring og/eller transport av væskelast.

Denne oppfinnelse vedrører en tank med i det vesentlige sylindrisk form for lagring og/eller transport av væskelast, særlig kalde væsker, såsom flytendegjort naturgass.

Hensikten med oppfinnelsen er å feste en tank av denne art til en lastbærende konstruksjon på en slik måte at deformasjoner av tanken eller den lastbærende konstruksjon ikke vil forårsake uønskede mekaniske påkjenninger. Deformasjoner opptrer etter forandringer i mengden av last som befinner seg i tanken, etter bevegelser av tanken, etter at ytre krefter begynner å virke på den lastbærende konstruksjon, og som følge av forandringer i lastens temperatur eller omgivelsestemperaturen. Disse deformasjoner opptrer i sterk grad under sjøtransport av flytendegjort naturgass» Av denne grunn vedrører det føl-gende hovedsakelig en eller flere tanker for kryogenisk anvendelse ombord i skip, men oppfinnelsen er ikke-begrenset til dette. Lignende problemer opptrer med flytende last eller med fartøy for landeveistransport, og oppfinnelsen tilveiebringer like godt en løsning av slike problemer, Videre kan tanker ifølge oppfinnelsen også benyttes for oppvarmet væskelast, såsom svovel eller asfalt.

Oppfinnelsen vedrører derfor en tank med i det vesentlige sylindrisk form for lagring og/eller transport av flytendegjort last, særlig kalde væsker såsom flytendegjort naturgass, hvilken tank er opphengt i en omtrent horisontal stilling i en lastbærende konstruksjon ved hjelp av i det minste to sett lastbærende elementer anordnet i et sirkulært mønster, hvilke elementer er under strekk og er rettet tilnærmelsesvis tangentialt i forhold til tankens sylindriske vegg. Festepunktene mellom tanken og disse lastbærende elementer som tilhører et bestemt sett som nevnt ovenfor, er anordnet tilnærmelsesvis på en omkretslinje av tanken som er linjen for skjæring av et plan perpendikulært på tankens senterakse og tankens vegg, og hvilke lastbærende elementer går ut fra det horisontale plan gjennom relevante festesteder på tanken og er rettet oppover.

Hvis oppfinnelsen vedrører en bevegelig tank, såsom på et sjøgående fartøy, er meningen at uttrykkene horisontal og vertikal refererer seg til en tank som er i hvilestilling, f,eks. ombord i et fartøy i stille vann.

Når de lastbærende elementer er rettet tangentialt på festestedene på tanken, vil_de forårsake strekkspenninger i tankvegg-materialet, men ikke bøyespenninger. Dette er ytterst viktig fordi tankens veggtykkelse da kan bli meget mindre enn i tilfelle av hvor veggen må motstå bøyepåkjenninger. Bøyespenninger i tankveggen vil f.eks. opptre når tanken anbringes på stativer eller festes ved hjelp av trekkstag eller støttestenger som ikke er rettet tangentialt. Kontinuerlig varierende bøyespenninger forårsakes f.eks. ved kontinuerlig variasjon av et fartøys stilling på sjøen, hvilket vil føre til stadig seg. gjentagende lokale bøyninger i tankveggen, For.å unngå tretthetsfenomener i materialet under slike forhold, måtte tanken utføres med meget stor stivhet. Dette har dog den meget viktige følge at vekten blir. stor og byggeomkost-ningene høyere, fordi det trenges mer materiale. Disse ulemper vil veie særlig tungt hvis det må benyttes spesielle materialer, såsom for kryogenisk anvendelse.

Det er også viktig at de lastbærende elementer er rettet oppover- Som følge av dette er alle lastbærende elementer under strekk og en hensiktsmessig plassering av disse elementer vil sikre at strekkspenningene i tankveggen er riktig fordelt. Plasseringen av festestedene på den nevnte omkretslinje av tanken er ytterst viktig i denne forbindelse.

Derfor er en tank ifølge oppfinnelsen forbundet med den lastbærende konstruksjon bare ved hjelp av lastbærende elementer. Tankens stivhet influerer ikke på stivheten til den lastbærende konstruksjon eller omvendt. Dette er viktig særlig i forbindelse med fartøy som er utstyrt med tanker i samsvar med oppfinnelsen. Både fartøyet og tankene kan uavhengig av hverandre konstrueres slik at der både oppnås den best mulige konstruksjon med hensyn til styrke samtidig som store besparelser vil muliggjøres.

Det er viktig at hvert sett lastbærende elementer i et sirkelformet mønster omfatter i det minste fire elementer som er anordnet speilsymmetrisk i forhold til det vertikale plan gjennom tankens senterakse.

Det er også viktig at festestedene på tanken for de lastbærende elementer som tilhører et bestemt sett, er i symmetriske stillinger i forhold til det horisontale plan gjennom tankens senterakse.

Videre er det viktig i denne forbindelse at de nevnte om-kretslinjer er i symmetriske stillinger i forhold til tankens langsgående vertikale midtplan.

Festestedene for alle lastbærende elementer er fortrinnsvis anordnet på linjer som strekker seg parallelt med tankens senterakse .

De ovenfor nevnte forholdsregler vil bidra til jevn og symmetrisk fordeling av krefter i tankveggen. Disse forholdsregler blir mer viktig når tanken blir større.

Bøyespenninger i tankveggen holdes små hvis avvikelsen fra tangentialretningen for de lastbærende elementer er maksimum 1 grad. Her er det viktig at vinkelen mellom radien for festestedet på tanken for et lastbærende element og den største del av dette element som går klart av tankveggen, er mindre enn 9 0 grader, og den minste del av dette "element er i kontakt med tankveggen ut fra festestedet. Med små svingebevegelser av tanken om den langsgående akse vil de lastbærende elementer kunne -"vikles av" uten fare for at de rives av.

Bøyespenninger i tankveggen reduseres også når avstanden mellom festestedet og det siste kontaktpunkt for det lastbærende element før dette går klar av tanken, er valgt slik at projeksjonen av festepunktet på radien gjennom det siste kontaktpunkt faller sammen med punktet for skjæring mellom radien og senterlinjen for tankveggens tverrsnitt. Denne forholdsregel skal illustreres nærmere nedenfor ved hjelp av en figur»

Det er å foretrekke at de lastbærende elementer festes til tanken på festesteder ved hjelp av festeelementer som er flate og som festes på tanken på en slik måte at de springer frem minst mulig. På denne måte holdes bøyemomenter i festestedene meget små.

De lastbærende elementer kan bestå av flate bånd med glatt overflate tangentialt til tankveggen, Under innvirkning av side-bevegelse av et festested, f.eks. som følge av termisk virkning, vil vedkommende lastbærende bånd bøyes mindre fordi det på grunn av sin flate, jevne form lett kan utføre en bevegelse. En lignende virkning i denne forbindelse oppnås også ved anordning av i det minste et dreiepunkt for hvert lastbærende element.

En stor styrke i lengderetningen og evnen til å bøyes lett oppnås ved å bruke kabler som lastbærende elementer eller ved å bruke kjeder eller kjettinger.

Tanken kan være utstyrt på stedet for de nevnte omkretslin-jer med ringformede stivere. De lastbærende elementer kan være festet til disse ringformede stivere. Tanken kan også utstyres ir.ed indre tverrgående plater med hull som kan være i forbindelse med ringstivere. Slike plater hindrer bevegelse av væskelasten i tanken.

Hvis et bestemt sett lastbærende elementer i et sirkulært mønster omfatter fire elementer, kan festepunktene for disse elementer falle sammen med punktenejhvis radier har vinkler på hhv.

45, 135, 225 og 315 grader med en horisontal radius for den relevante omkretslinje. Hvis seks lastbærende elementer benyttes, kan festepunktene for disse elementer falle sammen med punkter hvis radius danner vinkler på hhv. 0, 45, 135, 180, 225 og 315 grader med en horisontal radius i den relevante omkretslinje. I dette

tilfelle finnes derfor to lastbærende elementer som er rettet vertikalt. Disse elementer kan ha større bæreevne enn de andre lastbærende elementer.

I tilfelle av en tank som er opphengt i et fartøy hvor tankens senterlinje er omtrent parallell med fartøyets langsgående akse, er det viktigtat der i hvert sett lastbærende elementer i et sirkulært mønster finnes elementer med like stor maksimal lastbæreevne og hvis festesteder faller sammen med punkter hvis radier danner vinkel med en horisontal radius i den relevante omkretslinje som ikke overskrider den maksimale rullevinkel som man kan regne med for vedkommende fartøy. I dette tilfelle kan man benytte et sett med ti lastbærende elementer i et sirkulært mønster, hvor elementene på festestedene faller sammen med punkter hvis radier danner vinkler på hhv. 0, 30, 60, 120, 150, 180, 210, 240, 300 og 330 grader med en horisontal radius for den relevante omkretslinje. Etter de to lastbærende elementer som er rettet vertikalt følger elementer som danner en vinkel på 30 grader med de førstnevnte elementer, hvor den nevnte vinkel er den maksimale rullevinkel som man kan regne med. Ved anordning av de lastbærende elementer i vinkler 0, 30, 150, 180, 210 og 330 grader for oppnåelse av samme maksimale lastbæreevne sikres at hvert lastbærende element som kan innta vertikal stilling er istand til å motstå den maksimale strekk-kraft som kan opptre.

I tilfelle av tanker som er anordnet slik at tankens senterakse er parallell med fartøyets tverrakse, vil tankens settingsvin-kel innta plassen til rullevinkelen.

Et sett lastbærende elementer i et symmetrisk sirkulært mønster vil som regel yte tilstrekkelig motstand mot tankens svingebevegelser om den langsgående akse. Svingebevegelser vil føre til at lastbærende elementer på en side av tanken vil slakkes og bøyes, hvilket bare kan skje hvis tankens senterakse også beveger seg i retning oppover. Som regel er tyngden tilstrekkelig stor til å gjøre svingebevegelser umulige. Ekstra sikkerhet i denne henseende kan oppnås ved å utstyre hvert sett lastbærende elementer i et sirkulært mønster med tangentialt rettede elementer ved hjelp av hvilke dette er forbundet med den lastbærende konstruksjon, hvilke sistnevnte elementer er rettet nedover eller horisontalt ut fra horisontalplanet gjennom det relevante festested på tanken. Disse forbindelseselementer er ikke lastbærende elementer og de utsettes for strekk bare i tilfelle av at tanken dreies om en langsgående akse. Forbindelseselementene kan bestå av forlen-gelser av noen av de lastbærende elementer. Forbindelseselementer kan ha sine festepunkter på det laveste "og/eller høyeste punkt på den relevante omkretslinje, hvorved hvert par forbindelseselementer er på linje med hverandre.

En tank i samsvar med oppfinnelsen utstyrt med flate bånd som lastbærende elementer vil normalt være tilstrekkelig beskyttet mot svingebevegelser om tankens tverrakse. Båndet berører tankens vegg med en glatt flate slik at det vil være meget stor motstand mot bevegelser i lengderetningen av tanken. Båndenes form kan gjø-res mer hensiktsmessig i denne forbindelse, f.eks. ved å forsyne disse glatte flater som skal festes til den lastbærende konstruksjon med en bred basis.

Ekstra sikkerhet mot svingebevegelser om tankens tverrgående akse oppnås når et eller flere sett av lastbærende elementer omfatter elementer som danner spiss vinkel med et plan perpendikulært på tankens senterakse, hvilke elementer er anordnet speilsymmetriske i forhold til tankens langsgående perpendikulære midtplan. Denne spisse vinkel kan ha et verdiområde fra 10 til 45 grader.

De lastbærende elementer forblir tangentiale med tankens vegg.

Det er mulig for alle elementer som tilhører de nevnte sett lastbærende elementer i et sirkelformet mønster at de får den nevnte spisse vinkel. Det kan f.eks. gjøres en anordning for to ytre sett lastbærende elementer som omfatter elementer anordnet slik at de vil få en spiss vinkel. Det kan også være tilstrekkelig til dette formål å anordne et sett på midten av tanken.

En tank med meget store dimensjoner, f.eks. en lengde på

50 m og en diameter på 15 m, vil vanligvis være opphengt ved hjelp av flere sett enn to med lastbærende elementer. Det kan da være ønskelig at der anordnes innretninger for de lastbærende elementer eller for den lastbærende konstruksjon som vil sikre omtrent samme belastning på alle festepunkter for den lastbærende konstruksjon for lastbærende elementer hvis festepunkter på tanken er anordnet på en rett linje parallell med tankens senterakse. Som følge av f.eks. nedhengning av tanken vil belastningen på de lastbærende elementer som er anordnet på det sted hvor nedhengningen opptrer, være meget større med fare for overbelastning, hvilket kan unngås ved å konstruere de lastbærende elementer og den lastbærende konstruksjon slik at man får en stor reserve med hensyn til bæreevne. Det er imidlertid en meget kostbar løsning og innretningen ifølge oppfinnelsen elimenerer denne ulempe. Innretningene kan bestå av skrueformede fjærer, pneumatiske elementer, hydrauliske elementer eller en kombinasjon av slike. Virkningen av disse innretninger vil bli forklart nærmere nedenfor ved hjelp av figurer.

De nevnte innretninger kan også bestå av en kabel for hver rekke med lastbærende elementer hvis festepunkter er anordnet på

en rett linje på tanken, og hvis kabelender er festet til den lastbærende konstruksjon, og hvor kabelen bæres av en første rekke med lineskiver som også er festet til den lastbærende konstruksjon, og hvor kabelen bærer en annen rekke med lineskiver som de angjeldende rekker med lastbærende elementer er festet til, og hvor line-skivene i de to rekker er anordnet innbyrdes forskutte med stilling slik at kabelen forløper i siksak eller meanderformet. Lineskive-ne i den andre rekke kan være festet på festestedene på tanken, i hvilket tilfelle de lastbærende elementer i sin helhet består av kabler.

En eller flere kabler som nevnt kan kombineres med et sett lastbærende elementer i et sirkulært mønster nær hver ende av tanken, hvor elementene ikke er festet til kablene, men direkte til den lastbærende konstruksjon, og hvor en ende av hver kabel er bevegelig forbundet med den lastbærende konstruksjon. Settene med lastbærende elementer omfatter da fortrinnsvis lastbærende elementer som danner spiss vinkel, som tidligere nevnt, med et plan som forløper perpendikulært på tankens senterakse. Som følge av line-skivenes dreibarhet vil kabelen til tross for nedbøyning av tanken eller den lastbærende konstruksjon fordele lasten jevnt over alle festepunkter som er forbundet med kabelen. Bevegelig forbindelse ved en ende av hver kabel kreves her for å sikre at hele den nødvendige kabellengde alltid er til rådighet, fordi tankens ender ikke bæres av kablene. Alle de tidligere nevnte innretninger for oppnåelse av omtrent jevne belastninger kan være utstyrt med stoppeinnretninger som kan begrense bevegelsene ved festestedene på tanken til en bestemt maksimal verdi. Disse stoppeinnretninger er en sikkerhetsforanstaltning. De innretninger som omtales her, vil forklares nærmere nedenfor i forbindelse med noen av figurene.

Den ovenfor nevnte omkretslinje på tanken kan være en sir-kel. En tank hvor den nevnte omkretslinje er en ellipse med vertikal hovedakse er like så meget hensiktsmessig.

En tank i samsvar med oppfinnelsen kan på en enkel og billig måte forsynes med et isolerende lag. Da tanken er opphengt og for-øvrig går helt klar av omgivelsene, behøver ikke et isolerende lag som er anordnet på yttersiden være lastbærende. Det isolerende lag kan således velges på basis av lage-ts varmeegenskaper, mens mekaniske egenskaper, såsom lastbæreevne og skjørhet, er uten betydning.

Når isolasjon er anordnet på yttersiden rager de lastbærende elementer gjennom isolasjonen og her er det viktig at i det minste den del av hvert lastbærende element som befinner seg innen-for isolasjonen består av temperaturbestandig materiale. Dette materiale kan f.eks. være nikkelstål.

Fordelen ved en tank som er opphengt slik at den går klar av sine omgivelser, er særlig klar i forbindelse med kryogeniske anvendelser, såsom lagring eller transport av flytendegjort gass i en tank, f.eks. ved atmosfærisk trykk hvor temperaturen i lasten er -160°Ci

En hensiktsmessig utførelse fåes når et lag .materiale som utgjør termisk isolasjon befinner seg på yttersiden av en vegg som fullstendig omgir tanken, hvor det finnes et ringformet rom mellom omhyllingen og tankveggen og hvor omhyllingsveggen er festet til tanken nær settene med lastbærende elementer i et sirkulært mønster, og hvor omhyllingsveggen ellers ikke berører tanken, . og hvilken vegg er utstyrt med ekspansjonsspor hver gang på hver. side av festene på tanken. En viktig fordel ved denne utførelse er at rommet mellom tanken og omhyllingsveggen kan benyttes for å oppfange og deretter fjerne produkter som måtte lekke ut fra tanken. Rommet kan også benyttes for installasjoner eller for å

j

anordne forbindelse med utstyr til å oppdage lekkasjer fra tanken. På basis av indikasjoner på slikt utstyr kan så tas de nød-vendige forholdsregler, såsom pumping, trykkreduksjon osv., hvilket kan gjøres på et meget tidlig tidspunkt. Ved å forsyne omhyllingsveggen med ekspansjonsspor som nevnt er det sikret at denne vegg ikke utvikler spenninger som følge av deformasjoner i tanken.

Ytre ringformede stivere kan være anordnet og omhyllingsveggen kan være festet til disse som da går gjennom veggen som de fremspringende deler av de lastbærende elementer er festet til.

I tilfelle av en tank i samsvar med oppfinnelsen er opphengt ombord i et:fartøy, kan den lastbærende konstruksjon bestå av skott og/eller tverrgående og langsgående bjelker som utgjør en del av skipskonstruksjonen. Hver tank kan da gå helt klar av tilstøtende deler av skipskonstruksjonen, såsom kofferdammer, tverrskott, vegger, dekksbjeiker, tverrspanter o.l. Det er meget hensiktsmessig å anordne tankene med deres akser forløpende parallelt med fartøyets lengdeakse.

Det kan være hensikten å oppnå at rommet i fartøyet er i størst mulig grad.fylt. med tanker i henhold til oppfinnelsen. For å oppnå denne hensikt kan det f.eks. benyttes tanker med kapasitet på 5000 tonn pr. stykke. Pumpeledninger kan installeres lett under dekk mellom tankene. Videre kan i det minste en del av mellomrommet mellom tanken og skipskledningen brukes for væskelast med en temperatur som omtrent svarer til omgivelsestemperaturen. I dette tilfelle vil man søke å oppnå at væskemengden utenfor tanken er i det minste så stor at flytekraften eller oppdriftskraften som utøves av væsken mot tanken er lik eller mindre enn den totale vekt av tanken og lasten som befinner seg i denne. De lastbærende elementer er utført slik at de opptar strekkbelastning hvis til-børlig store krefter i retning oppover skulle opptre og skaffe vanskeligheter. Disse vanskeligheter kan dessuten unngås ved ytterligere lastbærende tangentiale elementer som er utført slik at de opptar strekkbelastning som følge av en oppadrettet kraft som utøves mot en tank. Ved sjøtransport av naturgass kan det nevnte mellomrom mellom tanken eller tankene og fartøyets skrogkledning være av stor betydning hvis det benyttes en såkalt kald barriere som gjør det mulig for energien - i form av kulde - å frigjøres etter fordampning av flytende naturgass for å benyttes på ny. I tilfelle av f.eks. pentan ved omgivelsestemperatur som middel i den kalde barriere, kan pentangassen lagres i det nevnte rom,

mens naturgassen i flytende tilstand vil være lagret i tankene. Etter levering av naturgass vil som følge av fordampning temperaturen av den kalde barriere avta og denne kalde væske transporte-res i tankene til produksjonsområdet for gass, hvor den kalde barriere benyttes til kondensering av naturgass.

Tanker som er fremstilt i samsvar med oppfinnelsen er

meget hensiktsmessige i bruk ved flytende lagring. Dette kan være et fartøy hvori tankene er anbragt eller spesielt konstruerte flytende legemer omfattende et eller flere tanker. Tankene i samsvar med oppfinnelsen kan også meget hensiktsmessig anbringes på kjøre-tøy for transport til lands, såsom veikjøretøy og skinnegående kjø-retøy.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler

under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1, 2, 3 og 4 viser forskjellige stillinger av lastbærende elementer i et sirkulært mønster, fig. 5 en detalj ved et lastbærende element, fig. 6 og 7 viser skjematisk en tank med ringformede stivere, og fig. 8 og 9 viser skjematisk en annen utførel-se av de lastbærende elementer. Fig. 10 - 18 viser eksempler på innretninger som sikrer tilnærmelsesvis samme belastning på festestedene på den lastbærende konstruksjon, og fig. 19 og 20 viser en tank med lastbærende elementer utstyrt med isolasjon.

På fig. 1 er skjematisk vist et perpendikulært tverrsnitt gjennom en sylindrisk tankvegg med sirkulært tverrsnitt. Veggen er betegnet med 1. En lastbærende konstruksjon 2 er her vist som en firkantramme som f.eks. kan bestå av en tverramme i et\fartøy. Fire lastbærende elementer som er strekkelementer er betegnet med 3. Tanken er opphengt ved hjelp av disse elementer i den lastbærende konstruksjon 2. Elementene 3 er rettet tangentialt på den sylindriske tanks vegg og elementene strekker seg oppover fra horisontalplanet gjennom de relevante festesteder 4 på tanken. Festestedene er anordnet på en omkretslinje på tanken som faller sammen med det vertikale tverrsnitt 1. Festestedene 4 er anordnet symmetriske i forhold til horisontalplanet gjennom tankens senterakse og de lastbærende elementer 3 er anordnet speilsymmetrisk i forhold til vertikalplanet gjennom tankens senterakse. Festestedene for de lastbærende elementer 3 faller sammen med punkter hvis radier danner vinkler på hhv. 45, 135, 225 og 315 grader med en horisontal radius for vedkommende omkretslinje.

Fig. 2 viser en del av tanken med omgivelser. Fig. 1 er et tverrsnitt langs linjen a-a' på fig. 2. Tanken 5 er ved sin ene ende 6 utstyrt med et sett 7 bestående av fire lastbærende elementer 3 anordnet i et sirkulært mønster og som er festet til den lastbærende konstruksjon 2. De lastbærende elementer 3 er flate bånd med glatt overflate som faller tangentialt mot tankens vegg. Tanken 5 er ved den annen ende utstyrt med et sett lastbærende elementer som også er anordnet i sirkulært mønster som i elementsettet 7, men som ikke er videre vist. De to sett er anordnet symmetrisk i forhold til midtplanet som er perpendikulært på tankens akse.- Det er mulig at flere slike sett med lastbærende elementer kan anordnes. Festepunktene for de lastbærende elementer vil alltid være anordnet på tankens generatriser.

På fig. 3 er et sett med seks lastbærende elementer betegnet med 8. Festestedene for disse elementer faller sammen med punkter hvis radier danner vinkler på hhv. 0, 45, 13 5, 18 0, 225

og 315 grader med en horisontal radius. Her finnes to vertikale lastbærende elementer som har større lasteevne eller bæreevne enn de øvrige elementer.

På fig. 4 er et sett med ti lastbærende elementer i et sirkulært mønster betegnet med 9. Festestedene for disse elementer faller sammen med punkter hvis radier danner vinkler på hhv. 0, 30, 60, 120, 150, 180, 210, 240, 300 og 330 grader med en horisontal radius. Sett med lastbærende elementer i denne sammenstilling er hensiktsmessig for opphengning av en tank i et fartøy. Den maksimale rullingsvinkel for fartøyet som man kan regne med vil opptre er 30 grader, hvilket vil si at de lastbærende elementer som her danner vinkler på 0 , 30 , 150 , 180 , .210 og 330 grader vil utsettes for samme maksimale belastning. Disse elementer kan derfor utfø-res sterkere enn de øvrige elementer.

Som vist i dette sett av lastbærende elementer finnes det to forbindelseselementer 10 som er rettet horisontalt og hvis festepunkter ligger ved mønsterets laveste punkt. Disse elementer 10 tilveiebringer ytterligere sikring mot svingebevegelser av tanken om den langsgående akse.

På fig. 5 er ved 11 vist en del av et vertikalt tverrsnitt gjennom en tank. Festestedene og partiet rundt festestedene er vist i detalj. Det lastbærende element 12 har et geometrisk festepunkt 13. Mellom punktene 14 og 15 er det lastbærende element 12 i berøring med tankveggen 11. Som følge av dette er vinkelen for elementet 12, dvs. for den største del av elementet som går klar av tankveggen, noe mindre enn 9 0 grader målt til radien gjennom punktet 13. Punktet 15 er det siste berøringspunkt mellom det lastbærende element 12 før dette går klar av tankveggen 11. Avstanden mellom punktene 13 og 15 er valgt slik at projeksjonen av punktet 13 på radien gjennom punktet 15 faller sammen med skjæringspunktet for denne radius med senterlinjen 16 for tankveggen 11. Som en følge ledes strekkpåkjenningen som kan være stor i elementet 12 gjennom senteret av tankveggen slik at veggen i størst mulig grad holdes fri for bøyespenninger. Denne festemåte er viktig særlig for meget store tanker. Krumningen for tankveggen på stedet for festepunktet er da meget mindre enn antydet på fig. 5 og vinkelen mellom radiene til punktene 13 og 15 vil være mindre enn 1 grad.

Tanken 17 som er vist på fig. 6 er utstyrt med to sett

18, 19 lastbærende bånd. Tanken er utstyrt med to ringformede stivere 20 og 21 anordnet på yttersiden<*>. Settene 18 og 19 er ut-ført forskjellige etter som det er hensikten å vise forskjellige utførelser. Settet 18 har en ringformet avstiver 20 med to lastbærende elementer 22, 23 på hvert festested. Disse er festet ved hjelp av dreietapper til tanken hhv, på festestedet 24 og festestedet 2 5 på den lastbærende konstruksjon. Fordelen ved bruken av dreietapper er at de lastbærende elementer ikke behøver å bøyes i tilfelle av ekspansjon av tanken i radialretningen, Settet 19 har en ringformet avstiver 21 med U-formet tverrsnitt. Hvert lastbærende element består i dette tilfelle av en stang 2 6 som ved hjelp av dreietapper 27, 28 er festet til festestedene hhv. på tanken og den lastbærende konstruksjon. x

Fig. 7 viser et parti av settet 18 i retning av tankens senterakse. De lastbærende elementer 2 2 er festet til den ringformede avstiver 23 ved hjelp av dreietapper 24. For et av de lastbærende elementer 22 er vist en dreietapp 25 for fastgjøring på den lastbærende konstruksjon.

På fig. 8 er vist to utførelser med lastbærende elementer som danner en spiss vinkel med et plan perpendikulært på tankens senterakse. Tankens del 29 er utstyrt med lastbærende elementer, hvorav elementet 3 0 er utformet som et flatt bånd som i tangentialretningen løper fra tanken mot den lastbærende konstruksjon 31,

Et annet lastbærende element 32 har V-form, og de to halvpartier løper i tangentialretningen fra tankenjtil den lastbærende konstruksjon 31. Denne anordning hindrer bevegelser av tanken i lengderetningen. En lignende virkning oppnås ved hjelp av innretninger for tankens 33 ene ende med et lastbærende element 34. Som elementet 35 er dette element forbundet med den lastbærende konstruksjon 36. Tankens 33 annen ende som ikke er vist, er utstyrt med lignende lastbærende elementer som er anordnet speilsymmetrisk i forhold til tankens midtplan som er perpendikulær på tankens senterakse. Fig. 9 viser et riss av to sett lastbærende elementer. 37 er tankens vegg og 38 den lastbærende konstruksjon og 3 9 og 40 projeksjoner av de lastbærende elementer 32 og 30. Elementene 34 og 35 kan være som 39 og 40. Av fig. 9 fremgår tydelig at alle lastbærende elementer er rettet tangentialt i forhold til tankens vegg. Fig.10 viser et eksempel på en konstruksjon hvor det finnes innretninger som sikrer omtrent lik belastning på alle festesteder på den lastbærende konstruksjon. I dette tilfelle består denne lastbærende konstruksjon av et tverrskott 41 i et fartøy utstyrt med to åpninger 42 og 43 som er begrenset ved sekskant-formede omriss. I hver åpning finnes en tank» Nær tanken 4^ finnes en del av et sett lastbærende elementer 45. Disse elementer 45 er festet ved hjelp av fjærer 46 til fremspring 47 på tverr-skottet 41. Når avstanden mellom et festepunkt 48 og et fremspring 47 forandres, f.eks. som følge av bøyning av tanken, vil strekk-kraften i et lastbærende element 45 neppe.forandres fordi den angjeldende fjær 46 opptar forandringen i avstanden. Alle de lastbærende elementer for tanken kan utstyres på denne måte. I tilfelle av nedheng av det midterts parti av tanken vil strekket i de lastbærende bånd på dette sted neppe øke. Heller ikke vil strekket øke i lastbærende bånd i vedkommende sett når tanken utsettes for torsjonskrefter. Tanken 44 er altså utstyrt med to forbindelseselementer 49 som er rettet horisontalt,

I dette tilfelle er tanken 44 omgitt av en sekskantet om-hylling 50 som kan være forsynt med isolerende materiale, Fjærene 46 er isolert fra sine omgivelser ved hjelp av hetter 51 og bøye-lige rør 52, Lignende bøyelige rør 53 finnes på forbindelseselementene 49, Denne utførelse er viktig med hensyn til å hindre opptredelse av kondensasjon.

Ved utførelsen ifølge fig. 11 er de lastbærende elementer 54 anordnet på en generatriselinje for tanken og er festet til den lastbærende konstruksjon 55 ved hjelp av hydrauliske elementer 5 6 som er i forbindelse med hverandre. Her er det klart at det ikke kan oppstå noen differanse i strekkreftene mellom de forskjellige lastbærende elementer.

Fig. 12 viser et enkelt kontrollsystem eller styresystem som kan brukes for å innvirke på en tanks stilling i vertikalret-ningen når tanken er utstyrt med hydrauliske elementer. Tanken er betegnet med 57 og er utstyrt med fire lastbærende elementer 58 i hvert sett. Elementene er anordnet i et sirkulært mønster og er opphengt i elastiske hydrauliske elementer 59. De lastbærende elementer som er anordnet i en vinkel på 45 grader, er forbundet med hydrauliske elementer hvis overflateareal for stemplet er = nj414<|>^, hvor er overflatearealet av stemplet i de andre hydrauliske elementer som er forbundet med de vertikalt rettede lastbærende elementer. Derfor kan trykkutjevning finne sted innen-for et bestemt sett lastbærende elementer. De hydrauliske elementer er forbundet med hverandre gjennom et kammer 6 0 som igjen er i forbindelse med et rør til en beholder 61 som inneholder væske og som er skilt ved en membran 62 fra en beholder 63 som inneholder gass og som gjennom en styreventil 64 er i forbindelse med en beholder som inneholder gass under trykk som er høyere enn det at-mosfæriske trykk. Når gasstrykket i beholderen 63 øker, tvinges væske tii de hydrauliske elementer 59 med den følge at tanken 57 tvinges til å beveges oppover. Gasstrykket i beholderen 63 kan innstilles ved hjelp av en avstandsmåler 66 gjennom et styreele-ment 67 og en ventil 64. Hvis den målte avstand blir for liten, kan ventilen 64 overføre gasstrykk til kammeret 63 for økning av trykket og dermed tvinge mer væske inn i de hydrauliske elementer 59. Hvis avstanden blir for stor, kan gasstrykket reduseres gjennom ventilen 64. På denne måte kan de lastbærende bånd innstilles på det nødvendige nivå.

Fig. 13 og 14 viser bruken av kabler og kabelskiver for opphengning av tanken. Tanken 68 er opphengt i den lastbærende konstruksjon 69 ved hjelp av kabler 70 som forløper tangentialt til tanken. På festestedene er festet kabelskiver 71. På festestedene på den lastbærende konstruksjon 69 finnes kabelskiver 72. Skivene 71 er festet i ringformede avstivere 73. Kablene 7 0 som

er ført over kabelskivene 71 og 72 følger et siksakformet mønster. Da kabelskivene kan rotere fritt, vil strekket i en kabel være

det samme på alle steder- og dermed vil også belastningen på alle festesteder være den samme uansett tankens og den lastbærende konstruksjons relative bevegelser.

Opphengning ved hjelp av kabler kan også kombineres med opphengning ved hjelp av andre elementer, såsom flate bånd.

Hvert sett lastbærende elementer kan da bestå av en kombinasjon

av denne type, som vist skjematisk på fig. 15. Et sett lastbærende elementer for tanken 74 omfatter fire flatbånd 7 5 som er festet til den lastbærende konstruksjon 7 6 som kan være et tverrskott.

To vertikale flatbånd 77 er festet ved kabelskiver 78 som bæres

av kabler 79 som igjen bæres av kabelskiver 80 som er festet til den lastbærende konstruksjon 76. Fig. 16 er et sideriss av en tank opphengt på denne måte. På fig. 16 er brukt samme henvisnings-tall som på fig. 15.

Kablene har her et meanderformet forløp. Hver kabel er på den ene side forbundet med den lastbærende konstruksjon 76. På den annen side er den forbundet med en strekkinnretning 81 som er festet til den lastbærende konstruksjon 76 og belastet med en vekt 84. Strekkinnretningen 81 omfatter to koaksiale hjul som er forbundet med hverandre, hvor hjulet 82 med minste radius er i forbindelse med kabelen 79. Hjulet B3 som har størst radius er i forbindelse med vekten 84. Ved passende valg av radiuslengdene sikres at vekten 84 ikke behøver å være altfor stor. Vekten kan hindres fra å svinge f.eks. ved hjelp av styretrinser 85» På denne måte sik-

res at strekket i kablene alltid har den forutbestemte verdi uavhengig av festestedenes stilling. Den samme måte for stramming av kablene kan brukes når det nær tankens ender er anordnet sett med lastbærende elementer som er plassert i et sirkulært mønster og som ikke er i forbindelse med kablene, idet mellomliggende sett med lastbærende elementer kan helt eller delvis være utstyrt med kabler.

Dreiningen av hver kabelskive vil bli meget liten fordi

det er bare tankens deformering eller den lastbærende konstruksjons deformering som skal opptas. For sikkerhets skyld kan stoppeorga-ner anordnes som hindrer at tanken kan komme for langt ned i tilfelle av uhell.

Ifølge fig. 17 er tanken, som ikke er vist, forbundet med lastbærende flatbånd 86. Kabelskivene 8 7 og 8 8 bærer kabelen 89. Skivene 88 er festet til den lastbærende konstruksjon 90. Til den lastbærende konstruksjon 90 er også holdere 91 festet som kabelen 89 går gjennom. Til kabelen er festet blokker 92 som befinner seg inne i holderne 91. Disse blokker 92 går helt klar av holder-

ne 91 når driften er normal. De hindrer imidlertid kabelen fra å slippe lasten.

Hvis en tank er opphengt i to sett lastbærende bånd, kan dreibare gafler og flate lastbærende bånd benyttes istedenfor kabler og skiver. Ifølge fig. 18 er tanken 93 utstyrt med ringformede avstivere 94 med dreibare åk 95. Dreietapper 96 og et dreibart åk 97 er festet til den lastbærende konstruksjon 98. De lastbærende bånd 9 9 forløper tangentialt til tanken. Da åkene kan dreies eller svinges fritt, er det sikkert at belastningen vil bli den samme på alle festesteder..

Ifølge fig. 19 og 20 er tanken 100 opphengt ved hjelp av

to sett 101 lastbærende elementer 102 i et tverrskott 103 i et fartøy. Tanken 100 er omgitt av en omhyllingsvegg 104 slik at det

er dannet et mellomrom 105 med ringformet tverrsnitt. Veggen 104 bærer et isolasjonslag 106. Veggen 104 er festet til tanken 100

nær settene med de lastbærende elementer 101. Hvis tanken på dis-

se steder er utstyrt med ringformede avstivere, kan veggen 104 festes til disse avstivere. Veggen 104 er på hver side av festene utstyrt med ekspansjonsspor 107. Isolasjonslaget er ikke belastet ved tankens vekt og heller ikke ved lastens vekt. Isolasjonslaget kari derfor bestå av materiale med meget liten mekanisk styrke.

Granulert materiale kan benyttes hvis en annen omhyllingsvegg er til stede som begrenser isolasjonslaget på yttersiden. Deformasjoner av tanken 100 og veggen 104 innvirker ikke på hverandre. Mellomrommet 105 kan benyttes til utstyr for å oppdage lek-kasje eller til tømning av produktet som måtte ha lekket ut av tanken. Tanken med isolasjonen går helt klar av sine omgivelser, dvs. at deformasjon av fartøyets skrog ikke vil kunne innvirke på tanken og isolasjonen. Hvis de lastbærende elementer befinner seg i den kalde sone, kan de fremstilles av kuldebestandig materiale, f.eks. 8% nikkelstål.

Claims (17)

1. Tank med i det vesentlige sylindrisk form for lagring og/eller transport av væskelast, særlig kalde væsker, såsom fly-tendeg jort naturgass, hvilken tank er opphengt i omtrent horisontal stilling i en lastbærende konstruksjon, karakterisert ved at tanken er utstyrt med i det minste to sett lastbærende elementer .(3) anordnet i et sirkulært mønster, hvilke elementer er under strekk og er rettet i det vesentlige tangentialt i forhold til tankens vegg (15/ hvor de lastbærende elementers festesteder (4J på tanken som tilhører et bestemt sett er anordnet tilnærmelsesvis på en omkretslinje av tanken, hvilken omkretslinje er linjen for skjæring mellom et plan som er perpendikulært på tankens senterakse og tankens vegg, og hvilke lastbærende elementer (3) fra det horisontale plan gjennom de relevante festesteder (4) for tanken er rettet oppover. <*>

2. Tank ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert.sett lastbærende elementer (31 i et sirkulært mønster omfatter.i det minste fire elementer som er anordnet speilsymmetriske i forhold til det vertikale plan som går gjennom tankens senterakse.

3. Tank ifølge krav 2, karakterisert ved at vinkelen mellom radien til tankens (11) festested (13) for et lastbærende element (12) og den største del av dette element som går klar av tankens vegg er mindre enn 90 grader, og hvor en liten del av dette element er i anlegg med tankveggen fra festestedet (13).

4. Tank ifølge krav 3, karakterisert ved at avstanden mellom et lastbærende elements (12) festested (13) og det siste kontaktpunkt (15) før det lastbærende element (12) går klar av tanken er valgt slik at projeksjonen av festepunktet (13) på radien gjennom det siste kontaktpunkt (15) faller sammen med punktet for skjæring av denne radius med senterlinjen (16) for tankveggens (11) tverrsnitt.

5. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at de lastbærende elementer består av flatbånd (30) med en flat flate som er tangential til tankveggen.

6. Tank ifølge et eller flere av kravene 1-5 innrettet for opphengning i et fartøy, karakterisert ved at i hvert sett av de lastbærende elementer (9) i et sirkulært mønster finnes elementer med lik maksimal lastbærende evne/ hvilke elementers festesteder faller sammen med punkter hvis radier danner vinkler med en horisontal radius for angjeldende omkretslinje og hvilke vinkler ikke overskrider den maksimale ruilingsvinkel for fartøyet som man kan regne med vil opptre.

7. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hvert sett lastbærende elementer (9) i et sirkulært mønster også omfatter tangentialt rettede elementer (10)/ ved hjelp av hvilke tanken er forbundet med den lastbærende konstruksjon (2), hvilke sistnevnte elementer (10) fra det horisontale plan gjennom de relevante festesteder på tanken er rettet nedover eller horisontalt.

8. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at et eller flere sett med lastbærende elementer omfatter elementer (32) som danner spiss vinkel, f.eks.

10-45°, med et plan som er perpendikulært på tankens senterakse, hvilke elementer (32) er anordnet speilsymmetriske i forhold til tankens midtre perpendikulære plan.

9. Tank ifølge krav 8, karakterisert ved at alle elementer (32) som tilhører nevnte sett med lastbærende elementer i et sirkulært mønster danner samme spisse vinkel.

10. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav, med minst tre sett lastbærende elementer, karakterisert ved at de lastbærende elementer (45) på den lastbærende konstruksjon (41) er utstyrt med innretninger (46,56,59,79-80) som tilveiebringer omtrent lik belastning på alle de festesteder for lastbærende elementer i de forskjellige sett som ligger på en rett linje som forløper parallelt med tankens senterakse.

11. Tank ifølge krav 10, karakterisert ved at de nevnte innretninger består av skrueformede fjærer (46), pneumatiske elementer (56) eller hydrauliske elementer (59).

12. Tank ifølge krav 10, karakterisert ved at de nevnte innretninger består av en kabel (79) for hver rekke lastbærende elementer hvis festepunkter er anordnet på en rett linje, og hvor kablenes (79) ender er festet til den lastbærende konstruksjon (76), og hvor kabelen er understøttet av en første rekke kabelskiver (80), som også er festet til den lastbærende konstruksjon, og hvilken kabel bærer en annen rekke kabelskiver (78), til hvilke skiver de angjeldende rekker med lastbærende elementer (77) er festet, med skivene (78,80) i de to rekker anordnet i innbyrdes forskjøvet stilling slik at kabelen løper i siksak eller meander-kurveformet.

13. Tank ifølge krav 12, karakterisert ved at kabelskivene i den andre rekke (71) er festet på tankens festesteder (68) .

14. Tank ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at i nærheten av tankens ende er et sett med lastbærende elementer i sirkulært mønster anordnet, hvilke elementer ikke er forbundet med kabler, men direkte med den lastbærende konstruksjon, og hvor en ende av hver kabel er bevegelig forbundet med den lastbærende konstruksjon.

15. Tank ifølge et eller flere av kravene 9-14, karakterisert ved at de nevnte innretninger er utstyrt med stoppeinnretninger (91,92) som kan begrense bevegelsen av festestedene på tanken til en'bestemt maksimal verdi.

16. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at et lag materiale som danner termisk isolasjon er anordnet på yttersiden av en vegg som fullstendig omgir tanken, hvor et ringformet rom er dannet mellom omhyllingsveggen og tankveggen, hvor omhyllingsveggen er festet til tanken i nærheten av settene med lastbærende elementer i et sirkulært mønster, og hvor den omgivende vegg ikke ellers berører tanken, og hvilken vegg er utstyrt med ekspansjonsspor på begge sider av festene til tanken.

17. Tank ifølge et eller flere av de foregående krav innrettet for opphengning i et fartøy, karakterisert ved at den lastbærende konstruksjon hvor tanken er opphengt består av tverrskott og/eller langsgående og tverrgående bjelker som utgjør en del av skipets konstruksjon.