NO126726B - - Google Patents

Description

Festeanordning for en lagertank som er utsatt for termiske utvidelser og sammentrekninger i et skip for transport av flytende last.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en

festeanordning for en lagertank som er

utsatt for termiske utvidelser og sammentrekninger i et skip for transport av flytende last som må holdes på en temperatur under omgivelsenes temperatur og ved

tilnærmet atmosfærisk trykk, hvilket skip

har en skrogkonstruksj on som danner et

lasterom og minst en lagertank anordnet

i lasterommet, og hvilken festeanordning

omfatter samvirkende kiler og kilespor ved

bunnen av lagertanken og i lasterommets

varmeisolerte gulv.

Festeanorningen ifølge oppfinnelsen

karakteriseres ved at der ved toppen av

lagertanken er anordnet kabler som strekker seg i rett vinkel i forhold til hverandre

i lengderetningen og tverretningen av

lagertanken, og hvilke kabler hver ved sin

ene ende er festet til toppen av lagertanken og ved sin annen ende til skipsskroget i et nivå over toppen av lagertanken for å tillate utvidelser og sammentrekninger av lagertanken i horisontal og

vertikal retning.

Selv om festeanordningen ifølge oppfinnelsen er alminnelig anvendbar ved

transport av en hvilken som helst væske

i større kvanta ved lav temperatur i en

selvstendig lagertank, er den spesielt egnet

ved transport av større kvanta av kondensert hydrocarbongass ved lav temperatur

som f. eks. kondensert naturgass bestå-ende vesentlig av metan som har et koke-punkt på —157° C ved atmosfæretrykk.

Ved transport av stoff av den ovenfor beskrevne type i større kvanta er det nød-vendig å benytte innretninger hvor væsken kan være under atmosfæretrykk eller der omkring, da det ellers ville være prak-tisk umulig å konstruere en beholder med en så stor kapasitet som vil kunne motstå de trykk som da vil bli aktuelle. På grunn av de lave temperaturer som eksisterer inne i tanken, er det videre ønskelig å opprettholde en effektiv barriere mellom kulden fra væsken og skipskonstruksjonen siden kulden fra væsken ellers vil ha skadelige virkninger på stålskottene og skipets spantesystem.

Problemet kompliseres av det forhold at i beholderen, eller tanken, som inneholder den kalde væske, og spesielt i en tank som ikke er helt full, finner det sted for-andringer av tankens dimensjoner på grunn av temperaturendringene og tempe-raturgradienten som eksisterer i ufylte deler av tanken. Når væsken blir ført inn i tanken, forekommer det temperatur-endringer i størrelsesorden 170° C (260° F), som bevirker vesentlige endringer i tankens dimensjoner. Det oppstår således det problem at disse dimensjonsendringer i tanken skal kompenseres, mens man på samme tid må søke å opprettholde tanken i riktig stilling i skipet, slik at både tanken og skipskonstruksjonen er helt og fullt be-skyttet mot skader som ellers kan bevirkes av skipets rulling eller stamping eller av spenningsforhold som kan oppstå i tanken. Forsåvidt som dette ikke har vært noe problem ved bruk av normale tanker som er konstruert for å transportere olje eller andre væsker ved vanlige utetemperaturer, har det aldri vært noen grunn opp til nå for å tilveiebringe tanker som er i stand til å transportere kalde væsker i selvstendige beholdere på skipet.

Det er derfor denne oppfinnelses for-mål å tilveiebringe en festeanordning som er egnet til bruk under de foran nevnte vanskelige forhold.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med hosstå-ende tegninger, hvor,

Fig. 1 er en perspektivskisse av en del av skipets lasterom hvor de innretninger som brukes ifølge oppfinnelsen til monte-ring av beholderen er vist; Fig. 2 er en perspektivskisse av bunnen på den beholder som er vist i fig. 1; Fig. 3 er et snitt som er tatt langs lin-jen 3—3 på fig. 1 og viser kilen i kilesporet som er laget for å stabilisere tankens posisjon; Fig. 4 er et snitt i likhet med fig. 3 og viser en modifikasjon av kilesporets konstruksjon; Fig. 5 er et snitt i likhet med fig. 3 og viser en videre modifikasjon av kilen og kilesporets konstruksjon; og Fig. 6 er et forstørret snitt gjennom midten av den tanksammenstilling som er vist i fig. 1.

Ifølge vanlig praksis ved bruk av denne oppfinnelse har man med en uav-hengig beholder ombord på båten benyttet innretninger for å stabilisere topp og bunn på beholderen for å opprettholde full og hel kontroll av dennes bevegelser i forhold til resten av skipets struktur, mens man samtidig tillater fri utvidelse og sammentrekning av beholderen ved de forskjellige temperaturforhold som forekommer. Kort beskrevet er det ønskede forhold oppnådd på en effektiv og økonomisk måte ved bruk av kabelinnretninger som sammenbinder toppen av tanken med skipets struktur slik at man kan kontrollere og stabilisere toppen på beholderne, og ved bruk av kiler og slisser som forbinder bunnen på tanken med det isolerende gulv som den står på, kan man kontrollere og stabilisere hunn-delene på beholderne og på den måten opprettholde et forutbestemt forhold mellom skipet og beholderen i det til tross for de forskjellige temperaturdifferanser som eksisterer i de tilhørende elementer og be-lastningsforskyvninger p. g. a. skipets ukontrollerte bevegelse.

I tegningene er tanken 10 skjematisk vist som en rektangulært formet beholder med sideveggene 12 og 14, en frontvegg 16 og en bakvegg, en bunn 20 og en topp 22. Passende åpninger tilveiebringes på toppen for å gi adgang til det indre av tanken, slik at man kan føre inn rørledninger gjennom hvilke den kalde væske kan bringes til å strømme inn i eller ut av tanken og også for å kunne ventilere fordampnings-gasser som dannes fra væsken når denne absorberer varme. Tanken er rundt hele belagt med et termisk isolerende materiale 24 for å gjøre varmegjennomgangen mini-mal og for å avdele de ytre veggene på tanken fra den indre vegg 26 som defi-nerer skipets lasterom hvor tanken er plasert.

Det refereres nå til de innretninger som samvirker med toppen på hver av tankene og sentrerer og stabiliserer disse. For å opprettholde riktig regulering i skipets lengderetning og tvers på denne uten å legge bånd på utvidelser og sammentrekninger i noen retning er det tilveiebrakt en rekke kabler 30 som er slik arrangert at de strekker seg på tvers og på langs over toppen på hver tank. Den største gruppen av kablene 32 strekker seg tvers over toppen på tanken i alt vesentlig tvers over skipets lengderetning og stabiliserer tanken mot ukontrollerte bevegelser under skipets eventuelle rulling. Et mindre antall kabler 34 strekker seg tvers over toppen på tanken i alt vesentlig i skipets lengderetning for å stabilisere tanken under skipets eventuelle stamping.

Kablene plasert side om side i avstand fra hverandre, strekker seg svakt skrå-nende oppover fra sine nedre tilkoblings-punkter, ørene 36, soom er festet til tankens topp 22, til sine øvre festepunkter, bra-kettene 38, som er festet til en del av skipets spantestruktur 40.

Selv om det er tilstrekkelig hvis de nedre endene på kablene 30 er festet til tankene 10's topp-plater 22 på et sted som ligger mellom midten av platen og tanke-nes ytre kant, er det foretrukket å feste kablene på et sted som ligger i en forutbestemt avstand fra midten av tanken. Det vil f. eks. oppstå, medmindre man har tilveiebrakt anordninger som automatisk øker eller minsker kablene 30's lengde, uforholdsmessig store spenninger i kablene når disse er festet til midten av tankene p. g. a. reduksjon i høyde som skyldes sammentrekning, og de vil også bli uforholdsmessig slakke når tankene øker i høyde p. g. a. utvidelser. Dette kommer av at festepunktet på tanken vil bevege seg vertikalt i en rett linje sammen med tanken, mens kablene på den annen side vil prøve å svinge rundt i en bue 42 som har sitt senter i festepunktet mellom kablenes øvre ender og skipets spantverk. For-skjellen X mellom den vertikale posisjon og den tilsvarende posisjon på buen repre-senterer et underskudd eller overskudd i lengden på kablene som vil bevirke en ubalanse og spenningstilstander hvis den ikke blir kompensert for.

Ifølge den foretrukne praksis ved bruk av denne oppfinnelse kan den beskrevne vanskelighet med tankene holdt i sine sentrerte stillinger, dvs. med sentrene sta-bilisert, bli effektivt kompensert for ved at man plaserer festepunktet mellom kablene og toppen av tanken i en avstand Y fra midten av tanken som er regnet ut slik at utvidelsen eller sammentrekningen som oppstår over avstanden Y, vil i alt vesentlig korrespondere med avstanden X slik at idet utvidelser eller sammentreknninger oppstår, vil festepunktet mellom kablene og toppen på tanken følge buen 42 og derved gjøre muligheten for at det oppstår spenninger eller strekktilstander, minimale, og man unngår ubalanse av tanken.

Den utvidelse og sammentrekning som finner sted i kablene 30, bør trekkes fra avstanden X eller legges til utvidelsen eller sammentrekningen som finner sted over avstanden Y når man skal regne ut avstanden Y fra midten. Denne størrelse er av mindre viktighet fordi det meste av kabelen vil befinne seg i vanlig romtempera-tur.

Vinkelforholdet mellom kablene i horisontalplanet og kablene i vertikalplanet er uvesentlig selv om det er hensiktsmessig å arrangere kablene slik at de er vinkelrett på hverandre og strekker seg langsetter på tvers av tankene og skipet. Den vertikale vinkel kan også varieres men man oppnår størst stabilitet med minst strekk ved å bruke små vinkler i størrelsesorden fra 0—30°. For å oppnå større fleksibilitet kan kablene 30 være fjærende, og man tilveie-bringer på den måten en på forhånd bestemt spenning i kablene samtidig som man tillater større fleksibilitet i kablenes effektive lengde, og de ovenfor nevnte av-standsforhold blir på den måten også av mindre viktighet. Det er imidlertid foretrukket å arbeide uten slike forstyrrende fjærelementer i kabelsystemene. Man kan bruke forskjellige innretninger som f. eks. strekkfisker 44, for å stramme opp en slakk i kablene og for å gi kablene den

ønskede belastning i forhold til hverandre ved montasjen.

Selve kablene bør lages av et materiale som har lav termisk ledningsevne for å gjøre varmetapet langs kablene så små som mulig. Av denne grunn er det ønskelig å benytte seg av et metall som f. eks. rustfritt stål e. 1. i kablene. Den vinkel som kablene danner med toppstykket 22, vil være avhengig til en viss grad av tykkelsen på det isolerende belegg siden det er ønskelig at kablene går gjennom dette belegg og festes til skipets spantverk 40. I et hvert tilfelle er det ønskelig å ha vinkelen så liten som mulig innenfor den konstruk-sjonsmessige begrensning som er til stede i skipets og beholderens arrangements-plan.

Kablene vil således arbeide under sta-dig kontrollert spenning og sentrere toppdelen av tankene for å opprettholde disses riktige posisjon innenfor isolasjonen i skipets struktur. For å gjøre kontrollen komplett er det som beskrevet nedenfor, tilveiebrakt innretninger for å opprettholde bunndelen av tankene i korrekt posisjon og for å stabilisere dem.

I den foretrukne fremgangsmåte ved anvendelse av denne oppfinnelse er bunnen 20 på hver av tankene forsynt med kilene 46 og 48 som stikker ut fra bunnen på tanken langs linjer som går radielt ut fra midten og strekker seg minst i to forskjellige retninger, fortrinnsvis i retninger som går på tvers og langs tanken og skipets lengderetning som vist på fig. 2. Disse kiler 46 og 48 er tilpasset slik at de kan gli med god tilpasning i de korresponder-ende kilespor 50 og 52 som er tilveiebrakt i det underliggende isolasjonsbelegg 54 på hvilket tankene hviler når de er i korrekt bruksstilling. Således vil ved utvidelse og sammentrekning av tanken, slik at dens dimensjoner forandres, det ene settet av kiler som glir i sine kilespor, forhindre tankens vekslende bevegelser fra den ene eller den annen side av den sentrerte posisjon, mens den andre gruppen av kiler og kilespor vil forhindre tankens bunn i å bevege seg i den andre retningen fra sentret.

I den beskrevne sammenstilling er det viktig å la kilene og kilesporene gå radielt ut fra sentret da man ellers ved sammentrekninger i tankene vil få forskyvninger av tankene fra sine sentrerte stillinger, eller man vil risikere at det dannes krefter som kan bevirke at den isolasjonen som understøtter tanken i den ønskede avstand fra skipets skott eller skrogstruktur, blir skadet eller ødelagt. Hvis man skulle bruke et antall av kiler og kilespor plasert i av-

stand fra hverandre enten i skipets lengderetning eller tvers på denne, ville stør-

relsen av sammentrekninger i tanken vari-

ere med avstanden fra tankens sentrum,

med det resultat at i det minste noen av kilene eller kilesporene ville bli nødt til å

gi etter, og derved setter man tanken eller isolasjonen i fare.

Ved en modifikasjon kan, for å opprett-

holde tankens ønskede posisjon innen skipet, tilveiebringes et par parallelle kiler 56 og 58 plasert i forholdsvis liten avstand fra hverandre, som strekker seg på tvers eller på langs ut fra tankens senter og som danner et kilespor 60 som er således tilpasset at en kile 62 som er tilveiebrakt på toppen av det isolerte gulv 54 som tanken hviler på, passer inn i det.

Kilesporene opprettholder de uavhen-

gige beholderes korrekte posisjon og opprettholder også beholderens plasering i forhold til skipet. Slike kiler og kilespor - systemer som går i tankens lengderetning, beskytter tanken mot å bli forskjøvet når skipet ruller, mens et kile- og kilespor - system som strekker seg på tvers av tank-

en, vil forhindre beholderen i å forskyve seg når skipet stamper.

Kilene er fortrinnsvis laget av materi-

ale som har en lav termisk ledningsevne for å gjøre varmetapet fra tankene så lite som mulig. Det materiale som brukes i kilene og kilesporene, bør være karakteri-

sert ved tilstrekkelig styrke, slik at det kan motstå de krefter som er til stede p. g. a. skipets bevegelse og kan opprettholde den selvstendige beholders korrekte posisjon.

Man har brakt i erfaring at det isolerende

belegg hvor kilene eller kilesporene er pla-

sert, fortrinnsvis bør lages av materiale som har forholdsvis stor styrke, som f. eks. balsatre, og som kan forsterkes ytterligere ved bruk av et ytre lag 64 av hårdt tre,

finér eller annet sterkt og forholdsvis godt varmeisolerende materiale.

Under konstruksjonen av kiler eller kilespor i det isolerende laget 54 er det ønskelig å unngå at det danner seg sprekker eller andre passasjer gjennom hvilke den kalde væsken kan unnslippe og danne kontakt med skipets bærende struktur da stålplatene som skipet er laget av, i almin-nelighet ikke er i stand til å tåle slike kalde temperaturer. Når isolasjonen såle-

des er laget av et fast, sterkt materiale som bør foretrekkes for støtte av tanken,

er det ønskelig å tilveiebringe tettende stykker av et materiale, som er ugjennom-

trengelig for væske, som et skall rundt kilen eller kilesporet i det isolerte lag som indikert av finérplatene 66.

For å unngå at det danner seg sprek-

ker eller revner i isolasjonen, er en bruk-

bar fremgangsmåte å kutte ut kilesporet fra det isolerende gulv etterat den korrekte plasering av kilesporet er bestemt, ved å

bruke en mal fra bunnen av tanken. Det således dannede kilespor kan fores med finér 66 eller annet væskeavstøtende materiale. Man kan også i stedet la det område hvor kilesporet skal plaseres, være bygget opp av planker 68 eller annet væskeavstøtende materiale med stor styrke som er lagt lagvis sammen til en dybde som er større enn kilesporets dyb-

de, slik at kilesporet kan kuttes ut uten at man trenger gjennom det oppbygde lag av væskeavstøtende og forsterkende mate-

riale og på den måten tilveiebringe et kile-

spor med stor styrke uten sprekker eller revner gjennom hvilke væsken kan renne,

og uten at man trenger gjennom og inn i det bløtere og mer porøse isolerende lag.

Under drift vil de forlengede og radi-

alt utgående kiler i tankens bunn og på toppen av det isolerende gulv gli i forlen-

gede kilespor i de tilliggende overflater og tillate at tanken utvider seg og trekker seg sammen i radielt utgående retninger fra sentret, og man oppnår derved at tanken opprettholdes i sentret posisjon i skipet.

Det fremgår tydelig av det foregående

at beholdere av den type som er beskrevet,

kan settes inn i et skipsskrog eller et annet transportmiddel hvor det kan oppstå rul-

lende eller stampende bevegelser uten at man derved mister kontroll over tanken eller at dens stabilitet blir forstyrret og uten at det tillates at tanken forskyver seg ukontrollert og vekk fra den korrekte plasering i skipet. Kombinasjonen av å bruke kabler for opphenging av toppdelen av tanken og kiler og kilespor for å kunne kontrollere bevegelsen av bunnen av tan-

ken, gjør det mulig å sende store antall tanker med stor kapasitet selv om væskene har en temperatur som er så lav at tanken som inneholder væskene, ikke kan være en sammenbygget del av skipets struktur.

Claims (3)

1. Festeanordning for en lagertank som er utsatt for termiske utvidelser og sammentrekninger i et skip for transport av flytende last som må holdes på en temperatur under omgivelsens temperatur og ved tilnærmet atmosfærisk trykk, hvilket skip har en skrogkonstruksjon som danner et lasterom og minst en lagertank anordnet i lasterommet, og hvilken festeanordning omfatter samvirkende kiler og kilespor ved bunnen av lagertanken og i lasterommets varmeisolerte gulv, karakterisert ved at der ved toppen av lagertanken er anordnet kabler (32, 34) som strekker seg i rett vinkel i forhold til hverandre i lengderetningen og tverretningen av lagertanken, og hvilke kabler hver ved sin ene ende (36) er festet til toppen av lagertanken og ved sin annen ende til skipsskroget (40) i et nivå over toppen av lagertanken for å tillate utvidelser og sammentrekninger av lagertanken i horisontal og vertikal retning.

2. Festeanordning som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at kablene strekker seg i en vinkel på mellom 0 og 30° med horisontalplanet.

3. Festeanordning som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at den ene enden av hver kabel er festet til toppen av lagertanken (10) i området mellom toppflatens midtlinje og den kant av tanken som ligger lengst bort fra kabelen.