NO140184B - Fremgangsmaate for fremstilling av chelaterte uran-(iv)-forbindelser, henholdsvis chelaterte toriumforbindelser - Google Patents

Description

Lagertank for lagring av flytende kryogener.

Foreliggende oppfinnelse angår konstruksjon av en tank, egnet til lagring av flytende kryogener. Oppfinnelsen angår mer spesielt fremstillingen av et egnet fundament eller underlag for lagertanker anvendt for det nevnte formål.

Flytende kryogener eller kuldefrem-bringende stoffer, som f. eks. flytendegjort oxygen, flytendegjort hydrogen, flytendegjort methan og lignende flytendegjorte gasser har utstrakt industriell og militær anvendelse. Ved lagring av disse flytende kryogener ved atmosfærisk trykk er det nødvendig å anvende overordentlig lave temperaturer for å holde .de normalt gass-formede materialer i flytende tilstand. Så-ledes kommer f. eks. følgende temperaturer i betraktning: For hydrogen —423° F (—253° C), oxygen —297° F (—183° C) og methan —258° F (—162° C). I overens-stemmelse hermed representerer lagringen av flytende kryogener en stor rolle for den praktiske anvendelse av kryogenene så vel for industrielle som for militære formål.

Normalt er det ønskelig å lagre flytende kryogener i flatbunnede, sylindriske lagertanker da fremstillingsomkostningene for slike tanker er vesentlig mindre enn fremstillingsomkostningene for lagertanker som har en mer komplisert form, som f. eks. kuleform e. 1. I øyemed å hindre for sterk varmeovergang til ikryogenet som er lagret i en sylindrisk tank, er det nødvendig å isolere tanken fra den omgivende atmo-sfære og likeledes fra grunnen som tanken er anbrakt på. Fuktighet og andre frem-

medstoffer må holdes borte fra isolasjonsmaterialene i øyemed å opprettholde iso-lasjonseffektiviteten av disse materialer og det er derfor ønskelig å anordne lagertanken ifor de flytende kryogener inne i en større tank eller et hus som tjener som en fuktighetsbarriere og likeledes tjener til å holde isolasjonsmaterialene på plass. Mel-lomrommet mellom veggene og takene i den inidre og ytre tank kan fylles med et løst fyllmateriale av et billig, kornformet isolasjonsmateriale, som f. eks. ekspandert perlitt, med omkostninger som ligger langt under omkostningene ved bruk av andre passende stive og ugjennomtrengelige isola-sjonsmaterialer som festes på utsiden av veggen og taket på en lagertank for kryoge-

ner hvor det ikke anvendes noen ytre tank.

I øyemed å oppnå den økonomiske konstruksjon som er mulig ved bruk av en dobbeltvegget, flatbunnet tank, er det nød-vendig å anordne et isolerende materiale mellom bunnen av lagertanken og bunnen av den ytre tank som ikke bare har utmerkede varmeisolerende egenskaper, men som også har tilstrekkelig styrke til å oppta vekten av lagertanken og dens kryogene innhold.

Konvensj onelle fundamenteringsmate-rialier for kryogene lagertanker har hittil bestått av luftinneholdende, faste stoffer som skumglass og andre materialer. Slike materialer er tilfredsstillende for så vidt som de ikke ,bare har den nødvendige styrke til å motstå vekten av den kryogene tank og dens innhold, men fordi de er anorganiske, en omstendighet som er av betydning f .eks. ved lagring av flytende oxygen.

De konvensjonelle fundamenterings-eller underlagsmaterialer lider imidlertid av en rekke ulemper. F. eks. er skumglass, som har vært brukt med hell, meget kost-bart. Isolerende betong medfører på den annen side, mens det er noe billigere, andre problemer, omfattende den omstendighet at det ved monolittisk støpning av en stor masse betong kan oppstå meget store varmemengder som følge av hydrasjon og likeledes på grunn av den omstendighet at slik betong selv etter at det er gått forholdsvis lang tid etter støpningen, ikke er tørket tilstrekkelig. Hvis det videre anvendes en særlig lett type isolerende betong som har utmerkede varmeisolerende egenskaper, som f. eks. cellebetong, er det noen ganger vanskelig å plassere .betongen monolittisk uten at dens varmeisolerende egenskaper delvis går tapt.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et underlag eller et fundament for en flatbunnet lagertank for flytende kryogen, hvilken tank kombinerer de økonomiske fordeler ved bruken ,av kornet eller fiberformet isolasjonsmateriale som f. eks. perlitt eller mineralull med de konstruktive fordeler ved å bruke isolerende betong, samtidig som ulempene med hensyn til for sterk hydras jons varme og for lang tørketid elimineres.

For at oppfinnelsen lettere skal forstås, skal den i det følgende .beskrives nær-mere i forbindelse med tegningen som illu-strerer et utførelseseksempel for oppfinnelsen.

På tegningen viser:

Fig. 1 et vertikalt aksialsnitt gjennom en flatbunnet sylindrisk kryogen lagertank ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen og Fig. 2 er et horisontalt tverrsnitt etter linjen II—II på fig. 1.

Av fig. 1 fremgår det at den kryogene tank består av en indre lagertank 10 med flat bunn 11, sylindrisk vegg 12 og tak 13, alt av metallisk materiale med passende konstruktive egenskaper ved de ekstremt lave temperaturer som foreligger under lagringen av det kryogene materiale. I betraktning kommer f. eks. rustfritt stål eller aluminium. Den indre tank 10 som inneholder den kryogene væske L, er omgitt av en ytre tank eller et hus 14 av lignende form, men større dimensjoner enn den indre tank 10. Den ytre tank eller huset 14 har en flat bunn 15, en sylindrisk vegg 16 og et tak 17. For å holde den innvendige tank 10 i riktig avstand fra bunnen av det ytre hus 14 og skaffe isolasjon av den nød-vendige styrke, er der på den flate bunn 15 i det ytre hus 14 anbrakt et utkjernet underlag 18 av lettbetong. Med utkjernet skal det herunder forstås at det gjennom be-toingunderlaget strekker seg et stort antall huller som f. eks. sylindriske hull 19 som vist på tegningen. Under bruk fylles disse hull med løst fyllmateriale bestående av et billig, kornformet eller fiberformet isolasjonsmateriale som f. eks. ekspandert perlitt. Over underlaget eller fundamentet 18 er det anordnet et toetamgdekke 20 for å understøtte den flate bunn 11 i tanken 10. Ifølge den på tegningen illustrerte utførelse er det ringformede rom 21 mellom veggene og takene på den indre tank 10 og det ytre hus 14 fylt med et løst fyllmateriale bestående av billig,'kornformet isolasjonsmateriale som f. eks. ekspandert perlitt 22.

Den flate bunn 15 i det ytre hus hviler på en forhøyning eller fot 23 som kan bestå av sand, singel, en betongsåle på søyler eller et annet passende fundament. Hvor foten inneholder vesentlige mengder funktighet eller når tanken befinner seg i et geogra-fisk område hvor drenering er vanskelig eller umulig, er det fordelaktig å anvende et porøst materiale i foten, som f. eks. singel eller knust sten, og å anbringe foten i tilstrekkelig høyde over nivået for grunn-vannet. I slike installasjoner vil varme-overføringen mellom foten 23 og den kryogene væske L være slik at hvis foten ikke oppvarmes eller ventileres på en eller annen måte, vil den fryse. Slik frysning kan opptre som følge av varmeoverføring fra foten gjennom det isolerende materiale inn i den kryogene tank. Dette kan resultere i ødeleggelse av tanken. Frysning av foten kan unngås ved å anordne kanaler eller ledninger 24 i foten gjennom hvilke det kan sirkuleres et varmeoverføringsmedium. Dette ventilasjons- eller varmeoverførings-system 24 er skjematisk vist i form av rør gjennom hvilke det om nødvendig kan sirkuleres varmt vann. Undertiden vil det imidlertid være tilstrekkelig at ledningene er åpne mot atmosfæren, slik at det kan finne sted en naturlig ventilasj on eller luft-sirkulasjon gjennom ledningene.

Ifølge en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen bestemt til å anvendes i forbindelse med en sylindrisk lagertank for lagring av flytendegjort methan ved ca.

—258° F (—162° C) og atmosfærisk trykk med et ytre hus med en diameter på 60 fot (18,25 meter) fremstilt av :A" (6,35 mm) tykk plate av bløtt stål og en indre lagertank med en diameter på 52 fot (15,84 m) og 48 fot (14,63 m) høy fremstilt av alu-

minium og isolert med ekspandert perlitt-korn anordnet i det ringformede mellomrom, er det anordnet en konvensjonell isolerende betongfot og en tykkelse på 60"

(152,4 cm) i det ytre hus. Det er anordnet et flertall huller for å oppta løst fyllmateriale, bestående av kornformet, ekspandert perlitt. Etter at det kornformede isolasjonsmateriale er fylt i hullene, anbringes betongdekket over fundamentet hvoretter den indre lagertank anbringes på betongdekket.

I øyemed å oppnå maksimal økonomi bør forholdet mellom summen av det horisontale tverrsnittsareal av hullene og det horisontale tverrsnittsareal av det bærende betongimateriale være så stort som det kan tillates i betraktning av det bærende materiales styrkeegenskaper. Enhver for-skjell og kombinasjon av materialer, dvs. kornformet isolasjonsmateriale og bærende betongmateriale, vil nødvendiggjøre et forskjellig forhold mellom tverrsnittsarealene i avhengighet av isolasjonen og styrkeegenskapene så vel som av hensyn til omkostningene. Generelt vil forhold mellom tverrsnittsarealene innenfor gren-sene omkring 1:1 til 30 : 1 være å fore-trekke.

Lettbetong med en tetthet på omkring 5—40 pund pr. kubikkfot (0,08—0,7kg/dm<:!>) kan anvendes for konstruksjon av foten. Lettvektblandinger kan brukes for frem-stilling av 'betongen, eller det anvendes fortrinnsvis konvensjonelle luftutviklende teknikk for å kontrollere den ønskede tetthet av den anvendte betong.

Ved den på tegningen viste og i det foranstående beskrevne utførelse er hullene i fundamentet vist med sirkelformet tverrsnitt, men de kan like godt ha poly-gonalt tverrsnitt. Ved å utføre fundamentet for den kryogene tank med et stort antall gjennomgående huller, som vist på tegningen, reduseres den totale masse av betongen i fundamentet betraktelig, og det oppnås som følge herav en betraktelig re-duksjon i hydrasjonsvarmen som utvikles under herdningen av betongen. Videre representerer det store antall gjennomgående hull eller kanaler en meget større overflate for tørking, hvilket sikrer tørking av betongen i løpet av forholdsvis kort tid. Dette er spesielt tilfelle hvis kjernene fjer-nes så snart som mulig etter at betongen er begynt å herdne.

Ved den i det foranstående beskrevne utførelsesform ble det anvendt kornet, ekspandert perlitt som isolasjonsmateriale i hullene i det utkjernede tankfundament. Det 'kan imidlertid også anvendes annet løst fyllmateriale som isolasjonsmateriale, som f. eks. ekspandert vermiculitt, anorganiske aerogeler, f. eks. silica aerogel, granulert kork, oppkappet skurnpolystyren, oppkappet tremasse osv. Fortrinnsvis skal iso-lasjonsmaterialet ha en kornstørrelse på mindre enn ca. i/<8>" (3,17 mm) og en K-faktor på mindre enn ca. 0,4 B.T.U./kvad-ratf ot /time/tomme.

Fig. 1 viser et tynt betongdekke mellom oversiden av betongfundamentet 18 og bunnen 11 i den indre lagertank. Betongdekket skal ha en tykkelse på omtrent 4— 6" (10,16—15,24 cm). Det skal imidlertid forstås at under visse forhold vil betongdekket kunne unnværes, spesielt hvis hullene har tilstrekkelig liten diameter slik at selve tanikbunnen kan strekke seg over hullene uten for stor nedbøyning og under forutsetning at det er sørget for å hindre at fuktighet trenger inn i isolasjonsfylte hull.

Selv om det 1 det foranstående er be-skrevet en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen, skal det forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til denne, men at det kan tillates modifikasjoner innenfor den ram-me som er trukket opp gjennom de føl-gende påstander.

Claims (2)

1. Lagertank for lagring av flytende kryogener, omfattende en indre lagertank utført med en i det vesentligste flat bunn og .en lukket øvre del samt et ytre hus, likeledes utført med en i det vesentligste flat bunn og en lukket øvre del, anordnet i avstand fra den nevnte indre tank slik at det dannes et ringformet mellomrom, og et fundament for den indre tank anordnet på bunnen av det ytre hus, karakterisert ved at fundamentet består av en utkjernet såle (18) av porøs lettbetong forsynt med et flertall vertikale hulrom (19) som strekker seg gjennom sålens (18) tykkelse, og hvilke hulrom (19) er fylt med løst fyllmateriale oestående av et tørt varmeisolerende materiale.

2. Lagertank som angitt i påstand 1, karakterisert ved at hulrommene (19) er fylt med granulert, ekspandert perlitt.