NO147252B - Tankanlegg. - Google Patents

Description

Foreliggende .oppfinnelse angår tanker for lagring av .

væsker , og finner særlig anvendelse for lagringstanker på land for lagring av gasser, såsom naturgass, petroleumgass, etan/ etylen og giftige gasser, såsom ammoniakk og klor, og som er flytendegjort ved eller under omgivelsens; temperatur og ved eller over atmosfærisk trykk.

I britisk patentskrift nr. 1 522 609 og britisk patent-søknad nr. 37247/76 er beskrevet tanker med en oppdelt eller lappet konstruksjon, særlig for bruk i skip eller lektere for overvanns bulktransport av flytendegjort gass.

Som følge av formen på skroget til skipet eller lekteren,

på bakgrunn av økonomiske og rommessige betraktninger, er det ønskelig å anvende tanker som er mer eller mindre prismatiske, mens ut fra hensynet til god teknisk løsning bør beholderveggene generelt utsettes for strekkspenninger og helst ikke for bøy-ningspåkjenninger.

Under hensyntagen til ovennevnte forhold er det utviklet

en tankkonstruksjon som beskrevet i britisk patent 1 522 609,

hvor tanken er anordnet med et antall fliker eller lapper som er skjøtt sammen i lengderetningen og vertikalt ved hjelp av et egnet rammeverk, slik at den ferdige "lappede" tanken har hoved-sakelig prismatisk form, idet i britisk patentsøknad 37427/76 beskrives et forbedret bærearrangement for en slik tank.

Lagringstanker ifølge foreliggende oppfinnelse er særlig utviklet for lagring på land, hvor de restriksjoner og begrens-ninger med hensyn til tankens dimensjon og form som ellers vil foreligge ombord på et skip, ikke er-av så stor betydning,

og det er derfor et hovedformål for oppfinnelsen å tilveiebringe en lappet takkonstruksjon som er særlig egnet til bruk for lagring på land.

Lagringstanken eller tankanlegget ifølge, oppfinnelsen er bestemt for lagring av væske ved eller over atmosfærisk trykk,

og den omfatter en trykkmotstandsdyktig isolerbar tank med tilnærmet rektangulært tverrsnitt med en bunnvegg, en toppvegg, to motstående langsgående sidevegger og to motstående endevegger,

idet veggene er tildannet av et antall innbyrdes forbundne, parallelle, delvis sylindriske deler eller lapper som utgjør utover konvekse, buede flater, og tankanlegget ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at bunn- og toppveggene består av et antall like store parallelle avsnitt eller lapper, og ved at

hver sidevegg består av et avnitt eller en lapp, idet sidevegglappene likeledes er like store, og ved at alle lappene har del-sylindrisk form og er konvekse på utsiden av tanken med to innover rettede langsgående kanter på hver lapp som er sammen-skjøtet med en langsgående kant på en tilstøtende lapp, og ved at hver av endeveggene består av et antall delvis sfæriske endeveggelementer eller kalotter som har samme bueradius som lappene og som hver ved sine innover rettede kanter er forbundet med tilstøtende endeveggelementer og til tilstøtende bunn- , topp-og sidevegglapper for å forene bunn-, topp-, side - og endeveggene, hvilken isolerbare tank videre omfatter en enkel rekke parallelle innvendige forsterkningsplater, idet hver plate strekker seg fra skjøten mellom to lapper i bunnveggen til respektive motstående skjøt mellom to lapper i toppveggen og strekker seg i lengderetningen til skjøtene i de motstående endeveggelementene for å knytte tankendeveggene til hverandre i lende-retningen, og ved at tankanlegget videre omfatter et grunt dike hvori tanken plasseres i det minste delvis under grunnen, hvilket dike har dikevegger som forløper i avstand fra tanken og danner et mellomrom som er fylt med varmeisolerende materiale og en atmosfære av en inert gass, et tilnærmet flatt tak som strekker seg over tanken og er forseglet til dikeveggene, og en bære-konstruksjon for taket som omfatter fotstøtter som er anordnet med innbyrdes avstand på undersiden av taket og er slik plassert at de ligger an mot skjøtene mellom tilstøtende lapper i toppveggen av tanken hvorved takspennet bæres av den isolerbare tanken.

Forbindelsen eller skjøten mellom hvert par tilstøtende lapper utføres fortrinnsvis ved sveising til to av armene på et generelt Y-formet skjøtestykke, idet den tredje armen strekker seg innover fra sin respektive tankvegg og stikker inn i tankens indre, idet.hver skilleplate sveises langs sin omkrets til den tredje armen av-respektive skjøtestykke.

For at oppfinnelsen skal forstås bedre, skal den i det føl-gende beskrives under henvisning til vedlagte tegninger som viser en foretrukket utførelsesform for en tank ifølge oppfinnelsen,

og hvor:

Fig. 1 er et riss som delvis i snitt viser et langsgående oppriss av en lagertank ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et riss langs linjen II-II på fig. 1, og

Fig. 3 er et riss i forstørret målestokk som i snitt viser et av knute- eller skjøtepunktene i tanken, samt en tankstøtte.

Som det fremgår av tegningene er tanken 1 kvadratisk eller rektangulær sett i^grunnriss, og eir konstruert f or' bulklagring av flytendegjort naturgass (LNG) .under et.trykk på 1 til 10 atm., overtrykk.

Tanken 1 er fremstillet av et stålmateriale som ikke blir sprøtt ved lav temperatur, f.eks. 9% nikkelstål, eller rustfritt stål, eller av en egnet alumihiumlegering-. Tankens toppdel, bunnen, side-,og endeveggene, henholdsvis betegnet A,B,C og D, består av et antall utover konvekse, delvis sylinderformede parallelle lappstykker eller lapper 2, 3 som er skjøtet sammen og strekker seg langs lengderetningen av tanken. Grunnriss-dimensjonene kan varieres for tilpasning til stedet hvor tanken skal bygges og kan utføres kvadratisk, eller tankens langsgående eller tversgående dimensjoner kan utføres vesentlig større ved å øke lengden av lappene 2 og 3, henholdsvis ved å konstruere tanken med et større antall mellomliggende lappstykker 3. Det anvendes således ifølge oppfinnelsen bare en rekke med lapper, idet derved elimineres behovet for å anordne et rammeverk, pla-ter eller lignende for å skjøte lappstykkene i horisontal ret-ning. De to sidevegglappene C, sett i tverrsnitt som vist på fig. 1, har hver en bue på ca. 270°, mens hver mellomliggende lapp 3 har topp- og bunnveggbuer på ca. 90° som påbegynnes fra to senterpunkter som ligger på siden i forhold til det midtre horisontalplanet av tanken. Endeveggene D av tanken består av sammensatte delvis sfæriske kalotter 4 som stenger av endene på de langsående lappene 2 og 3. Lappene 3 og kalottene 4 har i tverr-retningen hver den samme bueradius. Kordelengden av hver av de mellomliggende lappene 3 vil således være den samme , slik at hver enkelt kan fremstilles som en modulkonstruksjon. Langsover oversiden av hver kalott 4 kan den vertikale bueradius være lik eller større enn bueradien i tverr-retningen. Med hensyn til sidelappene 2, slik disse fremgår-av den venstre lappen vist på fig. 1, så utføres den høyre delen betegnet med bokstaven E slik at den er lik halvparten av en av de mellomliggende lappene 3, mens den venstre delen, betegnet med bokstaven F, har en vertikal bueradius som er lik den vertikale bueradien til kalotten 4 ved dennes vertikale senterlinje.

Som det best fremgår av fig. 3-, nærmere bestemt ved eller langs krysnings- eller møtelinjene mellom respektive lapper, anvendes i knutepunktene mellom tilstøtende lappebuer trearmede innsatsringer 5 med i alt vesentlig Y-formet tverrsnittsform i forbindelse med sveiseskjøtene mellom lappene eller lappebuene.

.Som det fremgår av figuren anordnes;armene 6'og 7 på innsats-.ringen 5 'med passende .innbyrdes avstand, slik. at" de :.f orløper ,i flukt med respektive kanter ved toppen og bunnen av lappene 2

og 3, samt kantene på kalottene' 4, og disse delene skjøtes sammen ved hjelp av buttsveising. Den tredje armen 8 på innsats-ringen strekker seg vertikalt oppover og stikker således innover i selve tankrommet. Et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse er at hver innsatsring 5 bærer en plate 9, hvilken plate er buttsveiset langs omkretsen til den frie kanten 8 på inn-satsringen. Platen 9 tjener således den funksjon å tilveiebringe innvendige bindestag eller strekkstag for tanken, særlig for opptakelse av strekk-krefter, men også for oppstøtting av tanken når tom, samt for tilveiebringelse av skillevegger mellom lappene 2 og 3 for dannelse av atskilte lagringsrom eller celler langsover tankens bredde.

Som det best fremgår av figurene 1 og 2, tilveiebringes gjennom oppfinnelsen en tank med en meget lav profil. Av sikker-hetsgrunner er det ønskelig for en hvilken som helst lagringstank på land å plassere tanken innenfor et avlukket dike som i det minste delvis ligger under marknivået. Som det fremgår av figuren er diket her fremskaffet ved hjelp at en utgravet nedre del, samt en øvre del som er bygget over marknivået 13 ved hjelp av en skråfylling 12. Diket avgrenses ved hjelp av forsterkede side- og endevegger 14 av betong, og tanken E bygges progressivt opp inne i diket. Det vil forståes^ at konstruksjonen er særlig forenklet på grunn av anvendelsen av mellomliggende lapper 3 i form av en modulkonstruksjon. Det vil videre forståes at det ønskelige totale lagringsvolum enkelt kan oppnåes ved å anordne et dike med nødvendig lengde og bredde, slik at det kan oppbygges en tank med et passende antall endekalotter og mellomliggende lapper eller lappstykker 2, 3, hvilke gis en lengde som passer til dikets dimensjoner.

Lappene 2, 3 ved den viste utførelsesform for tanken, bæres av langsgående bærestøtter 15 slik at en støtte anordnes langs hvert knutepunkt mellom lappenes bunnbuer. Disse bærestøttene skal beskrives nærmere senere. For å hindre at endelappene 2 siger, særlig når tanken ikke står under trykk, anordnes det bærestropper 17 som strekker seg fra tilstøtende sidevegg 14 til fundamentet som vist på fig. 1. Alternativt kan det anvendes en bæreblokk av stivt skumglass eller lignende (vist med stiplede

linjer 16) og som gir en passende konkav uthulning.

For å tilveiebringe de.n nødvendige termiske isQiasjons-e f fekt, utfylles rommet 'meliom tanken ' og diket méil isolasjons-materiale 18, hvilket gis en tykkelse og kvalitet med sikte på

å holde gassen i tanken i flytendegjort tilstand, samt under en kontrollert, forholdsvis liten trykkstigning. Et egnet isola-sjonsmateriale er f.eks. perlitt..

Det er nødvendig å beskytte isolasjonen like overfor vær

og vind og tilveiebringe et lukket rom rundt tanken som kan opprettholdes i en. nøytral tilstand," eksempelvis ved anvendelse av nitrogen. Dette oppnås ved å anvende et tak 19 som forsegles til dikeveggene. Det er viktig at taket 19 er tilstrekkelig sterkt til å motstå naturelementene. For å oppnå dette i forbindelse med et tak som har en forholdsvis lett konstruksjon, forsynes taket med føtter 23 som hviler mot tankens knutepunk-

ter på oversiden. Herved muliggjøres at taket kan gis et meget stort spenn til tross for en lettvektig konstruksjon.

For å oppnå en hurtig eller tidlig angivelse, samt plassering av en eventuell gasslekkasje, kan rommet mellom tanken og diket deles opp ved knutepunktene og i hvert av skillerommene, eller i det oppdelte arealet kan det plasseres gassvarslere. Dette muliggjør at nitrogengass fra de enkelte skillerom kan prøves individuelt ved hjelp av egnede måleapparater for å fastslå eventuell gasslekkasje på et tidlig tidspunkt og hvor lekkasjen forekommer.

Hver av. tankstøttene 15 ved bunnen av tanken som vist på

fig. 3 svarer til støtten beskrevet i britisk patentsøknad nr. 37247/76, og omfatter en fot 21 som er stivt montert på en be-tongforsterket fotplate 22. Ved toppen av foten 21 er anordnet en renne- eller trauformet bæreplate 23 på hvilken hviler en oppover avs.malnende blokk 24;. fortrinnsvis fremstillet av har-piksimpregnert limtre,- eller hardtre, idet slikt materiale er både sterkt og varmeisolerende. Som tidligere nevnt forløper bærestøttene 15 i tankens lengderetning med en tversgående innbyrdes avstand som svarer til knutepunktposisjonene mellom tankens lappstykker. ' '■ • .

Ved et' ufføYelseséksempel" 'for" érf tank if ølge' op"pf innelsen bestemt til å inneholde 230 000' m<3> med. f lytendegjort gass under et gasstrykk på opptil ca. 4 atm. overtrykk, vil tankens hoved-dimensjoner eksempelvis være 128 meter lang, ' 128 meter b'red; samt en dybde på ca. 16 meter.

Den vertikal radien langs buen eller kurvaturen til lappenes sidestykker, samt endekalottene 4, kan bli c?a\ 8 meter, idet den tversgående bueradien til topp- og bunnlappene samt endekalottene 4, vil bli ca. 5,7 meter. Avstanden mellom skilleplatene 9 inne i tanken 1 vil også bli ca. 8 meter.

Isolasjonsmaterialet, såsom perlitt, vil hensikts-messig utgjøre en gjennomsnittlig isolasjonstykkelse på

ca. 1 meter, noe som vil resultere i en kontrollert trykk-økning på mindre enn 0,0 7 kg/cm 2pr. uke (svarende til en avkokning pr. døgn på mindre enn 0,05% av lagringsvolumet).

Som nevnt foran består et spesielt trekk ved tanken ifølge oppfinnelsen i at tanken har en meget lav høyde eller lav profil, noe som muliggjør at den på økonomisk gunstig måte kan plasseres tilnærmet eller fullstendig under marknivået. Videre er selve konstruksjonen av slik art at tanken er fleksibel eller ettergivende i tverr-retningen, samt kan undergå glidebevegelser i lengderetningen, hvorved muliggjøres absorbsjon av termiske ut-videlser og sammentrekninger under bruk.

Et videre viktig trekk ved tanken er bruken av de spesielle skilleplatene 9, hvilke har to forskjellige for-mål, fordi ikke bare sikrer disse platene en stiv sammen-hengende tankkonstruksjon (dvs. styrken av tanken like overfor innvendig trykk, samt støtte for tanken når den er tom), men videre på grunn av at disse platene på en enkel og effektiv måte oppdeler tanken i atskilte lagringsrom hvorved tankens sikkerhet ytterligere forøkes. Således vil eventuell brekkasje begrenses til å gjelde et enkelt lagringsrom og vil resultere i lekkasje av flytendegjort gass bare fra dette rommet. I bruk kan hvert lagringsrom etter-lates med et spillrom når tankrommet er fylt, slik at skulle et lagringsrom av en eller annen grunn begynne å lekke, kan den flytende gassen i dette rommet hurtig enten utleveres til et tilhørende fordampningsanlegg, slippes ut i luften, eller tømmes inn i spillrommene i tilstøtende tankrom under anvendelse av tankens rørsystemer for gass og væske som skal beskrives senere. Etter en slik overføringsoperasjon kan det være nødvendig, dersom gasslekkasjen har vært stor, å dekomprimere det lagringsrommet hvor lekkasjen har fore-kommet. Dette vil forårsake en stor trykkforskjell i for— hold til tilstøtende lagringsrom, hvilken trykkdifferensial imidlertid kan kompenseres ved hjelp av elastisk bevegelse av skilleplatene 9. Derved kan integriteten.eller skillet mellom tilstøtende lagringsrom likevel opprettholdes.

I og med at tanken på effektiv måte kan deles opp i atskilte lagringsrom er det nødvendig å tilveiebringe hen-siktsmessige rørledninger, samt uavhengig atkomst til hvert enkelt lagringsrom slik som generelt antydet ved henvis-ningstallene 29 og 30, henholdsvis for væskefylling og ut-tømming, samt regulering av gasstrykket, idet hver rørled-ning via en ventil 34 ,35, er forbundet til et felles væske-eller gass-samlerør 31, 32.

Det vil forståes at i bruk skal væske- og gassventi-lene normalt stå åpne slik at trykket i alle lagrings-rommene utjevner seg. Ventilene muliggjør også at et lagringsrom med lekkasje kan avisoleres fra de øvrige, samt overføring av gassen eller væsken i dette rommet til andre lagringsrom eller alternativt, til et tilhørende fordampningsanlegg.

Det vil videre forståes at tankéns evne til å tåle trykk avpasses slik at spillgass under ifyllingen kan fjer-nes via gass-samlerøret 32 og resirkuleres via væskesamle-røret 31, hvorved det tilveiebringes tilstrekkelig trykk til å presse gassen inn i innholdet i tanken.

■En videre fordel ved å lagre den flytendegjorte gassen under trykk er at ifylling og uttømming av væsken kan ut-føres ved hjelp av utvendige pumper som anordnes i nivå

med markenu Derved er pumpene lett tilgjengelige for in-speksjon og vedlikeholda

Claims (2)

1. Tankanlegg for lagring av væske under trykk, omfattende en trykkmotstandsdyktig isolerbar tank med tilnærmet rektangulært tverrsnitt med en bunnvegg, en toppvegg, to motstående langsgående sidevegger og to motstående endevegger, karakterisert ved at bunn- og toppveggene (A,B) består av et antall like store parallelle avsnitt eller lapper (2,3) og ved at hver sidevegg (C) består av et avsnitt eller en lapp (2) idet sidevegglappene likeledes er like store, og ved at alle lappene har del-sylindrisk form og er konvekse på utsiden av tanken med to innover rettede langsgående kanter på hver lapp som er sammenskjøtet med en langsgående kant på en tilstøtende lapp, og ved at hver av endeveggene (D) består av et antall delvis sfæriske endeveggelementer eller kalotter (4) som har samme bueradius som lappene og som hver ved sine innover rettede kanter er forbundet med tilstøtende endeveggelementer og til tilstøtende bunn-, topp- og sidevegglapper for å forene bunn-, topp-, side- og endeveggene, hvilken isolerbare tank (1) videre omfatter en enkel rekke parallelle innvendige forsterkningsplater (9),idet hver plate strekker seg fra skjøten mellom to lapper (2,3) i bunnveggen (B) til respektive motstående skjøt mellom to lapper i toppveggen (A) og strekker seg i lengderetningen til skjøtene i de motstående endeveggelementene (D) for å knytte tankendeveggene til hverandre i lengderetningen, og ved at tankanlegget videre omfatter et grunt dike hvori tanken plasseres i det minste delvis under grunnen, hvilket dike har dikevegger (14) som forløper i avstand fra tanken og danner et mellomrom som er fylt med varmeisolerende materiale (18) og en -atmosfære av en inert gass, et''til nærmet flatt tak (19) som strekker''seg' over tanken og er forseglet til .dikpv.eggéne"/ vo^ehj,bær^konst:^uk-sjon- for taket som omfatter f otstøt'tér""""C3 3)"' som er anordnet med innbyrdes avstand på•undersiden av taket og er slik plassert at de ligger an mot skjøtene (5) mellom tilstøtende lapper i topp- ••' veggen av tanken hvorved takspennet^Jpæres av den is<p>l<g>rfaare tanken.

2. Tankanlegg som angitt i krav 1, karakterisert ved at en. eller flere av nevnte 'innvendige' tør stork.-ningsplater (9) er yæsketette for oppde.ifhg av»-.tanken i --atskilte lagerrom, idet rommet.oppdeles ved-posisjoner som svarer t.il de ' væsketette platene ( 9 ) ','' og'- ved at en "ring av gassføléfe på kjent måte er plassert rundt tanken ved hvert oppdelte om-råde hvorved muliggjøres at inert gass fra hvert atskilt om-råde kan prøves individuelt, for tilstandskontrqll av hvert enkelt lagringsrom i tanken like'overfor lekkasjer.