NO157054B - Forbindelsesledd for kjŸrebelter ifŸlge to-ledd-bolt-prinsippet. - Google Patents

Description

Veggkonstruksjon for tanker og beholdere som er utsatt for sterke temperatursvingninger.

Den foreliggende oppfinnelse angår en

veggkonstruksjon for tanker og beholdere som er utsatt for sterke temperatursvingninger av den art som utgjøres av et væske-og gasstett dekkskikt som er festet til et isolasjonsskikt og består av et materiale med en varmeutvidelseskoeffisient som er så påtagelig at den ikke kan neglisjeres.

F. eks. er transport av kondensert,

sterkt nedkjølt gass i store kvantiteter i fartøy forbundet med mange problemer som er vanskelige å mestre, og hvor net-topp kontraksjon og ekspansjon av de ma-terialer som inngår i konstruksjonen, er en dominerende faktor. Av sikkerhetshensyn blir i den senere tid, ved en typisk utfø-relse den egentlige gassbeholder-tanken

som bortsett fra avstagninger er frittstå-ende og uisolert, oventil og på sidene om-gitt av et kaldt rom i form av en koffer-dam som er bestemt til å samle opp even-tuell lekkasje av gass og dessuten til å mu-liggjøre inspeksjon av tankens yttersider. Kofferdammen begrenses vanligvis uten-fra dels av en indre bunn under bunnen av tanken, dels av en indre bordkledning på sidene og sluttelig av et indre dekk over tanken. Til innsiden av det viste indre skrog blir der vanligvis festet et termisk isolerende skikt. For å forhindre at gass som eventuelt lekker ut fra tanken og kon-denseres i kofferdammen, kommer i direkte kontakt med isolasjonen og med den uten-forliggende skipsplate, forsyner man isola-

sjonen med et gass- og væsketett dekkskikt, vanligvis betegnet som «secondary barrier». Da innerbeholderen er uisolert, vil dekkskiktet anta tilnærmelsesvis samme temperatur som tanken og dens innhold.

Dekkskiktet, som kan bestå av et plate-materiale som er tynt, men ikke er sprødt ved lav temperatur, er ikke selvbærende, men festet til isolasjonen resp. til en støtte-konstruksjon innlagt i denne. I praksis har man meget liten mulighet for å legge et slikt skikt løst over isolasjonen på en slik måte at det kan trekke seg sammen uhindret. Blant annet blir vanskelighetene store under tanken, hvor skiktet låses fast av de støtter som tanken hviler på. Et sterkt øns-ke er således at dekkskiktet over største-delen av sitt areal skal kunne bindes sammen med den underliggende isolasjon, og at det skal danne et sammenhengende trau mot bunn og sider, som også dekker isola-sjonsflaten under tanken. Ved denne ut-førelse skal skiktet ved kjøling til lav temperatur ikke på noe sted bli utsatt for høye temperaturspenninger og ikke ha noen tendens til å rives løs fra underlaget langs de ytre partier av de plane delflater. Selv-følgelig skal dekkskiktet ved alle- opptre-dende temperaturer øve sin ønskede funk-sjon i konstruksjonen, dvs. hindre videre lekkasje av kald væske også ved så høye trykk som de der kan oppstå hvis last-tanken får en stor lekkasje og helt mister sin evne til å holde på væske.

De hittil foreslåtte veggkonstruksjoner som oppfyller disse krav, har alle den store ulempe at «ekspansjonsdelene» i dekkskiktet, som minsker temperaturspenningene, utgjøres av kompliserte, ofte brede og høye knekkede forbindelseselementer innsatt mellom store plane plateenheter, så veggen blir både dyr og vanskelig å fremstille. Man måtte dimensjonere platene i ekspansjonsdelene slik at de tålte det statiske trykk ved væskebelastning uten å klappe sammen. Det er også kjent ved hjelp av et stort antall fordypninger og forhøyninger tilveie-bragt ved flatedeformasjon av platen — pregning å skape forutsetninger for veg-gens termiske bevegelse ved reduksjon av stivheten i platens plan. Plater fremstilt ved hjelp av denne metode betinger en høy pris og egner seg bare for moderate tempe-raturforskjeller. Det blir neppe til å unngå at der i platene oppstår store strekkspen-ninger, noe som etter et antall temperatur-sykluser kan føre til brudd i materialet. Dessuten utgjør pregning resp. dyptrekning og en flerdobbelt knekking alltid en svek-kelse av platematerialet.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en vegg for tanker og beholdere som er utsatt for sterke temperatursvingninger, og utført av et materiale med påtagelig varmeutvidelseskoeffisient samt bestående av innbyrdes like, rektangulære plater som er væske- og gass-tett sammenføyet langs toppen av oppbrettede bøyelige kanter, og oppfinnelsen er i første rekke karakterisert ved at de nevnte plater med sine langsider grenser til kortsidene av tilstøtende plater og omvendt, og at de kvadratiske passbiter med sidemål lik halve forskjellen mellom platenes lengde og bredde er innpasset mellom platenes hjørner for å danne et kvadratisk mønster og likeledes er festet til platene langs toppen av oppbrettede bøye-lige kanter.

Ifølge oppfinnelsen blir de store plate-felter limet, resp. festet på annen måte, til isolasjonen, mens de mindre felter levnes helt frie, så de under termisk bevegelse i veggen på grunn av sin forbindelse med de store felter kan utføre en vridningsbevegelse som sammen med fleksibiliteten av de opphøyede kanter garanterer at de store felter kan undergå kontraksjon uhindret og uten fare for brudd og lekkasje.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nær-mere beskrevet under henvisning til teg-ningen.

Fig. 1 er et grunnriss av en vegg i hen-hold til oppfinnelsen, bestemt til å anven-des i forbindelse med kuldeisolasjon,

fig. 2 viser perspektivisk en passbit

mellom tilstøtende vegplater,

fig. 3 den samme i skjematisk grunnriss, og

fig. 4 viser snitt etter linjen IV—IV

på fig; 1.

Av fig. 1 fremgår det at dekkskiktet er satt sammen av et stort antall like store rektangulære plater 1 på en. slik måte at platenes langsider grenser til kortsidene av tilstøtende plater og omvendt. Lengdefor-holdet mellom en plates lang- og kortside er hensiktsmessig slik valgt at halve forskjellen mellom platenes lengde og bredde er vesentlig mindre enn lengden av en kortside. Ved at platene er plasert i et regel-messig mønster med kortsider rett ut for langsider, fremkommer der ved hjørnene av platene kvadratiske felter. Disse dek-kes av kvadratiske passbiter 2. Såvel platene 1 som passbitene 2 er utformet med kantpartier 3 som er knekket opp hoved-sakelig i rett vinkel.

Etter sammenføringen av to plater blir der med en egnet sveisemaskin dannet en

fortløpende sveisesøm 6 eller en rekke av tettliggende sveisepunkter langs toppen av kantene på en slik måte at platene forbindes gass- og væsketett. En. bevegelse lodd-rett på fugen er mulig ved at folden mellom kantene åpner seg ved sammentrek-ning av platene. Ved en varmeisolasjon ut-føres kantene med en ombøyning som er mindre enn 90°, slik at bretten kan lukkes ved temperaturdeformasjon av platen.

Dekkskiktet fremstilles av rektangulære plater 1, der som nevnt forsynes med i forhold til platene bøyelige, oppbrettede kanter 3 under monteringen. Passbitene 2 vil likeledes bli forsynt med lignende oppbrettede kanter 5. Den første fase av monteringen består i at den ene oppbrettede kant av passbiten 2 føres inntil en oppbret-tet kant på langsiden av den første plate 1 (fig. 2), hvoretter de oppstående kanter sømsveises langs omtrent halve passbitens lengde med utgangspunkt midt på passbiten og utover mot den frie ende av siden. Deretter vris endepartiet av den således dannede skjøteflens ned mot platen la slik at endene - av kantene blir liggende tett inntil denne. Derpå blir kortsiden av platen og den motsvarende side av passbiten brettet opp, hvorved også endepartiet av den ytterste del av det førstnevnte skjøte-stykke blir brettet opp fra platens plan.

Neste fase er at den oppbrettede kant ved langsiden ved en annen plate lb føres mot den sist tildannede kant og forenes med denne resp. endeflatene av skjøtestyk-ket ved den motsvarende side av platen la og passbiten.

Platene lc og ld sammenføyes med passbiten 2 på samme måte som platen lb når unntas at man før sammensveisingen av kantene av platen ld og den motsvarende siden av passbiten bretter den oppstående kant av platen la helt ned mot platen selv. Deretter bøyes den felles kant av platene la, ld og passbiten opp igjen og sveises sammen, hvorved den resterende halvdel av fugen ved den førstnevnte side av passbiten lukkes.

Fugene ved passbitens sider får således ikke noen kontinuerlig forløpende «ås», men hver fuge endrer karakter fra vertikal ved sidens ene ende til horisontal ved den andre. Dette innebærer at der ved en passbit finnes full ekspansjonsmulighet i retning ved det ene hjørne av en side, mens den tilsvarende mulighet i samme retning ved det annet hjørne av samme side er be-grenset.

Veggkonstruksjonens fleksibilitet vir-ker på følgende måte: Det forutsettes at passbitene er løse, og at de rektangulære plater på hensiktsmessig måte er fiksert til et bærende under-lag 7, f. eks. med lim 8. Det antas at denne befestigelse til underlaget ikke forhindrer en betydelig temperaturkrympning i platene, og at underlagets egenkrympning ikke forårsaker noen vesentlig forskyvning av platens midtpunkt. Fig. 3 viser hva som skjer med platenes forbindelsesfelter (passbitene 2) når dekkskiktet — som antas å være montert ved normal værelsestempe-ratur — trekker seg sammen ved sterk ned-kjøling. Ved kontraksjon av de enkelte plater 1 vil også hjørnepunktene A—D for-skyve seg til punktene Ai-Di i retning mot den respektive plates senterakse.

Platenes kanter før og etter kontrak-sjonen forblir herunder parallelle selv om fikseringen til underlaget ikke skulle tvinge platene til å beholde denne parallellitet, en egenskap som er kjennetegnende for oppfinnelsen.

Passbiten 2, som ikke er festet til underlaget, utfører på grunn av sin forbindelse med platene 1 en vridningsbevegelse som sammen med de oppbrettede kantenes fleksibilitet sikrer at dekkskiktets plater kan trekke seg sammen uhindret og uten risiko for brudd og lekkasje ved kjøling.

Den ovenfor beskrevne veggkonstruk-

sjon, som i det viste utførelseseksempel har karakter av en sekundær barriere, kan selv-følgelig også utgjøre selve væskebeholderen. Forøvrig kan oppfinnelsen varieres innenfor rammen av patentpåstandene. For å styrke tetningsvirkningen kan f. eks. kanten på en plate falses over kanten på en tilstø-tende plate.

Claims (4)

1. Vegg for tanker og beholdere som er utsatt for sterke temperatursvingninger, og utført av et materiale med påtagelig varmeutvidelseskoeffisient samt bestående av innbyrdes like, rektangulære plater som er væske- og gasstett sammenføyet langs toppen av oppbrettede bøyelige kanter, karakterisert ved at de nevnte plater (1) med sine langsider grenser til kortsidene av tilstøtende plater og omvendt, og at kvadratiske passbiter (2) med sidemål lik halve forskjellen mellom platenes lengde og bredde er innpasset mellom platenes hjørner for å danne et kvadratisk mønster og likeledes er festet til platene langs toppen av oppbrettede bøyelige kanter (5).

2. Vegg som angitt i påstand 1, karakterisert ved at bare platene (1) er festet, f. eks. ved liming, til støttekon-struksjonen, mens passbitene (2) er frie i forhold til denne.

3. Fremgangsmåte til fremstilling av en vegg som angitt i påstand 1 og 2, karakterisert ved at hj ømeforbindelsen mellom en plates (1) og en passbits (2) felles kant-ende og den i rett vinkel til denne stående kantside av en tilstøtende plate dannes ved at den frie kantende vris utover eller innover i forhold til passbiten (2) , slik at kantenden blir liggende stort sett parallelt med platens (1) plan og en oppretting av kant-enden på dens eget plan kan skje ved etterfølgende sammenføyning.

4. Fremgangsmåte som angitt i påstand 3, karakterisert ved at de oppbrettede kanter (3, 5) forbindes væske- og gass-tett med hverandre ved en sveisesøm (6) ved den øvre ende av kantene.