NO316798B1 - Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom - Google Patents
Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom Download PDFInfo
- Publication number
- NO316798B1 NO316798B1 NO20023078A NO20023078A NO316798B1 NO 316798 B1 NO316798 B1 NO 316798B1 NO 20023078 A NO20023078 A NO 20023078A NO 20023078 A NO20023078 A NO 20023078A NO 316798 B1 NO316798 B1 NO 316798B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wall
- tank
- rock
- fluid
- tight
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 47
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- -1 for example Polymers 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000012595 freezing medium Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/005—Underground or underwater containers or vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0678—Concrete
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
- F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
- F17C2250/0605—Parameters
- F17C2250/0631—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0142—Applications for fluid transport or storage placed underground
- F17C2270/0144—Type of cavity
- F17C2270/0155—Type of cavity by using natural cavities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et tanksystem for lagring av fluider i et utsprengt fjellrom, særlig for lagring av kryogene fluider. Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for å kjøle ned en fjellvegg nærmest et fjellrom for å gjøre denne delen av veggen så kals at vann som eventuelt måtte befinne seg i denne delen av veggen fryser til is ved tilførsel av et kjølemedium.
I tradisjonell fjellsprenging er det generelt ikke uvanlig å fryse ned fjellet slik at ikke vann siver inn i det utsprengte hulrom fra omgivelsene, enten i operativ drift eller under anleggsperioden, forut for sikring og tetting av fjellet. Dette oppnås tradisjonelt ved å bore hull inn i fjellveggen for påfølgende nedfrysing av fjellet. Tilsvarende gjøres også ved vanskelig grunnforhold, så som ved utgraving av lommer av leire.
Fra DE B2 1451317 er det kjent en tank for lagring av nedkjølt væske. Tanken er plassert i en utgravet grop i grunnen og omfatter en yttervegg og en bunnplate av betong. Ytterveggen er på sin utside forspent i ringretningen. Nevnte betongbunn hviler på en pute av et egnet fyllmateriale mens hulrommet mellom betongveggens utside og den utgravede gropen er tilsvarende etterfylt med et fyllmateriale. Under tank-bunnen, i fyllmaterialet, er det anordnet rør for sirkulasjon av et varmemedium for å styre temperaturen i grunnen under tanken. Hensikten med nevnte sirkulasjon er å forhindre telehiv i grunnen. På innsiden av betongveggen er det anordnet en fast isolasjon bygget opp av isolasjonselementer. På innsiden av nevnte isolasjon er det deretter anordnet en fluidtett barriere av et materiale som er motstandsdyktig mot den væske som skal lagres i tanken. Bekledningen er dannet av en polyesterfolie.
Fra JP 06023356 er det kjent å bygge en tank' i fjell, hvor tanken benyttes for lagring av LNG. Tanken bygges ved først å sprenge ut en sjakt vertikalt ned i fjellet, hvoretter det på ønsket nivå sprenges ut et horisontalt kammer. Nevnte horisontale kammer er utstyrt med ringformede utvidelser plassert på minst to steder, hvorav ett sted er i om-rådet ved den nedre enden av sjakten. Med utgangspunkt i nevnte ringformede utvidelser bores det horisontale hull i fjellet for installasjon av varmerør. Nedkjølt' saltlake sirkuleres i nevnte rør for å etablere en iskappe rundt tanken. Selve tanken er dannet av en innvendig membran som er omgitt av isolasjon. Hensikten med denne løsningen er å bruke den etablerte iskappen som et lastbærende element for derigjennom å redusere volumet av strukturell betong. Videre benyttes iskappen til å hindre inntrenging av grunnvann inn i hulrommet.
JP 3.037.500 vedrører en trykktank i fjell for lagring av gass under høyt. trykk. Tanken er for dette formål bygget med en indre trykksterk tank som er sveiset sammen av stålplater, forsterkende avstandsribber og et lag med sprøyte-betong på fjellveggen. Tanken er videre utstyrt med en drenering for regulering av grunnvannstrykket som virker på utsiden av trykktanken som følge av det indre trykket i tanken.
JP 55.135.300 beskriver et tanksystem for lagring av fluider i en nedgravd tank omgitt av jordmasse. I grunnen rundt den nedgravde tanken, både under og langs veggene, er det installert rør for sirkulasjon av et kjølemedium for å fryse ned jordsmonnet rundt tanken for å fremme lufttetthet i jordsmonnet og for så å sirkulere et fluid for oppvarming av den samme grunnen. Derved forhindres telehiv i jordsmonnet rundt tanken.
JP 57.154.591 beskriver et nedgravd tanksystem bestående av en innvendig stålmembran, ,et betongbelegg og et utvendig plassert isolasjonslag.
JP 58.146.798 og JP 62.083.599 beskriver et nedgravd tanksystem for lagring av LNG, utstyrt med rør i det omliggende jordsmonn for sirkulasjon av et kjølemedium for å stoppe vann fra å trenge inn i tanksystemet når tanken ikke er fylt
med LNG.
Ved de kjente løsninger bores det hull inn i fjellet for sirkulasjon av et frysemedium. Dette er en kostbar og ikke
minst usikker måte å opprettholde en isplugg som tetting. For midlertidig arbeid kan dette være akseptabelt, men for anlegg hvor det er behov for permanent å opprettholde en tetting, er en slik løsning ikke pålitelig og kontrollerbar.
En annen problemstilling ved kryogene fjellanlegg er videre behovet for å kunne styre temperaturen i den omliggende fjellmasse. På grunn av fjellets egenskaper er det ikke ønskelig å ha en temperatur i fjellet under om lag -40°C. Under denne temperaturen er det mulig at fjellet blir sprøtt og vil kunne smuldre opp i med at den kryogene temperaturen er i størrelsesorden -160°C er det behov for å ha muligheten for å varme opp fjellet slik at ikke temperaturen i fjellet går under -40°C.
En annen problemstilling ved kryogene tanker av denne art at fuktighet i rommet eller fra fjellet vil vandre mot den kaldeste flaten. Det er derfor et behov for en barriere slik vandring av fuktighet.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er dette løst ved et tanksystem som angitt i de selvstendige krav.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å bruke kjøl-ing aktivt og å etablere varig og styrt kontroll av temperaturen i fjellet. Valg av kjølemedium er i denne sammenheng viktig. Det er viktig å benytte et kjølemedium som en er sikker på ikke vil fryse selv ved kryogene temperaturer. Hvis kjølemediet fryser, tapes effekt og eksessiv og uønsket nedfrysing vil kunne skje, med muligheter for påfølgende opp-smuldring.
En annen fordel ved løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse består i en forenkling av tømming av den kryogene tanken i fjellrommet. I og med at en fjelløsning med en innvendig tank og' en iskappe benyttes, trengs ikke et system med senkepumper for å pumpe ut kryogen væske fra tanken. Det er tilstrekkelig å trykksette tanken fra toppen for på den måten å "drive ut" den kryogene væsken fra tanken.
Nok en fordel med løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse er at det er etablert en fluidtett barriere som hindrer fuktighet fra iskappen og/eller fjellet fra' å trekke mot den mye kaldere ytre flaten på den indre tanken.
Et formål med å plassere rørene på fjelloverflaten, inn-støpt i betong, er å oppnå god og direkte kontakt med fjellet for kjølevæsken.
Løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse er egnet for høye tanker, dvs. hvor høyden overstiger bredden eller diameteren til tanken.
Vesentlige kjennetegn for løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse er:
optimal materialbruk
minimal bruk av kostbart materiale
utnyttelse av styrken til de billige materialer.
Trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil frem-gå klarere av den følgende beskrivelse av ikke-begrensende eksempler på utførelsesformer av oppfinnelsen under henvis-ning til tegningene hvor: figur 1 viser et oppriss av en fjelltank ifølge foreliggende oppfinnelse; figur 2 viser et vertikalsnitt i detalj av fjell- og tankveggen indikert med seksjon A på figur 1: figur 3 viser et utsnitt i detalj av et nedre hjørne av den indre tanken, markert med detalj B på figur 1;
figur 4 viser en måte å sveise to sidekanter av hosliggende stålplater, for dannelse av en fluidtett barriere, og
figur 5 viser en foretrukket måte å sveise sammen sidekanter på hosliggende stålplater.
Figur 1 viser skjematisk et vertikalt oppriss av en fjelltank 11 ifølge foreliggende oppfinnelse. Fjelltanken omfatter en indre fluidtett tank 11 anordnet i et utsprengt fjellrom, begrenset av den omliggende fjellvegg."I mellomrommet mellom den indre tanken 11 og fjellveggen er det plassert et isolasjonsmateriale 20. Selve det utsprengte fjellrommet kan eksempelvis ha en diameter på 73m og en total høyde på om lag 140 m, som representerer en stor tank. Den indre tanken kan ha en høyde på omlag 12Om. Eksempelvis kan tankens volum være i størrelsesorden 370.000 m<3>. Ved sin øvre ende er fjellrommet avsluttet med et domformet hvelv, eksempelvis med en høyde i størrelsesorden 17 - 20m.
Figur 2 viser et vertikalsnitt i detalj av fjell- og tankveggen indikert med seksjon A på figur 1. Figuren viser en måte ifølge foreliggende oppfinnelse for å sikre at fjellveggen blir fluidtett slik at vann og fuktighet ikke trenger inn fra det omliggende fjell. Som vist på figur 2 er et system med kjølerør 17 plassert i umiddelbar nærhet til fjellveggen 16 på hulromsiden av denne 16. Kjølerørene kan med fordel være opphengt i armeringsnett (ikke vist). Et sjikt med sprøytebetong 18 er sprøytet på fjellveggen 16 og kjølerørene 17 slik at disse mer eller mindre er fullstendig dekket. Utsiden av sjiktet med sprøytebetong 18 er videre avrettet med et lag med betong 19. Betonglaget 19 trenger ikke nødvendigvis være armert da dette laget ikke har noen strukturell funksjon. På nevnte avrettede betongflate 19 er det montert en barriere 33 mot fuktighet. Denne barrieren 33 kan eksempelvis være dannet av Ni-stål eller av annet egnet materiale. Det vises i denne sammenheng til tilsvarende beskrivelse av en barriere i tilknytning til figur 3 og 4. Formålet med barrieren 33 er å hindre transport av fukt fra fjellveggen 16 mot den utvendige siden av den indre .tank. På utsiden av nevnte barriere er det fortrinnsvis videre plassert en betongvegg 34.
I mellomrommet mellom den indre tanken 11 og fjellveggen 16, det vil si betongveggen 34, er det plassert isolasjon 20 av et egnet materiale. Slik isolasjon kan eksempelvis være perlitt.
Fundamentet 13 for den indre tanken 11 kan med fordel være dannet av en ringformet drager 21 av treverk, idet nevnte vertikale sylindriske vegg 14 understøttes direkte av nevnte ringformede drager 21. Tankens 14 bunnplate 12 kan eksempelvis være laget av treplater og kan eksempelvis ha en tykkelse på 200mm. Nevnte bunnplate 14 understøttes av en rekke parallelle dragere 22, eksempelvis 2000 mm x 1000 mm, stående på flasken. Senteravstand for nevnte dragere 22 kan eksempelvis være 1200 mm.
På bunnplatens 12 overside er det anordnet en fluidtett barriere 23. Ifølge utførelseseksemplet vist på figur 1 utgjøres nevnte fluidtette barriere 23 av tynne stålplater med en tykkelse på 4mm.
Som antydet på figur 1 og som nærmere vist på figur 3 er den indre, vertikale veggen 14 dannet av en ytre 25 og en indre 24 strukturelt bærende veggdel og en mellomliggende fluidtett barriere 26. Nevnte mellomliggende fluidtette barriere 26 er forbundet med den fluidtette barriere 23 som hviler på tankens 10 bunnplate 12. Nevnte forbindelse er også fluidtett'.
Den fluidtette barrieren 26 kan eksempelvis være dannet av plater som langs sine sidekanter på en fluidtett måte er sammenføyd. Sammenføyningen kan gjøres på en hvilken som helst egnet, konvensjonell måte. Eksempelvis kan metall-platenes sidekanter være bøyet opp hvor den øvre ende av oppbretten bøyes og falses sammen. Alternativ og/eller i tillegg kan kantene sveises sammen. Avhengig av materialet i platene så kan disse eventuelt limes sammen. I det sistnevnte tilfellet kan det være tilstrekkelig å la platene overlappe hverandre noe, med tilhørende liming.
Figur 3 viser i et utsnitt detaljer ved den nedre ende av veggen 14 i den indre tanken 11. Den vertikale veggen 14 hviler på er ringformet drager 21. Denne er med fordel laget av treverk. Ved sin nedre ende er den vertikale veggen 14 utstyrt med en horisontal metallplate 27, fortrinnsvis av stål. Nevnte stålplate 27 strekker inn i det indre av tanken 11 og er via en ekspansjonsløkke 30 fluidtett forbundet med den fluidtette barriere 23 som hviler på tankens 11 bunnplate 12. Som nevnt ovenfor omfatter den vertikale veggen 14 en indre strukturelt bærende del 24 og en ytre strukturelt bærende del 25. Mellom disse, som en integrert del av den vertikale veggen, er det i tillegg anordnet en vertikal fluidtett barriere 26 som er fluidtett forbundet med platen 27 som danner den nedre avgrensning av den vertikale veggen
14. For å sikre en god overføring av kreftene fra bunnplaten
12 til den vertikale veggen 14, forårsaket eksempelvis av sammentrekking av tanken 10 ved nedkjøling til kryogene temperaturer, er vertikale, ringformede plater 28, 29 i metall sveiset til den nedre platen 27. I det minste ved platenes 28, 29 øvre del er det anordnet forankringsorgan 31 for å sikre overføring av krefter inn i betongveggen. Nevnte forankringer 31 kan med fordel være anordnet på ulike vertikale nivå.
De viktigste fysiske egenskapene til den mellomliggende fluidtette barrieren 26 er at denne er fluidtett 'og duktil.
Den siste egenskapen er særlig viktig dersom det lagrede fluidet er kryogent. Den fluidtette barrieren 23, 26 må være laget av et materiale som tåler det fluidet barrieren skal tette mot. Typer materiale kan eksempelvis være metallplater; eksempelvis i Ni-stål; plast i form av folier, membran i form av epoxy, osv.
Figur 4 viser en foretrukket måte for å etablere en fluidtett sammenføyning av to hosliggende stålplater. Her er sidekantene brettet opp og sveiset sammen på to steder ved hjelp av kontinuerlig, fluidtett sveisesøm 32.
Funksjonen til den indre strukturelt bærende veggdel 24
å beskytte membranen mot belastning fra det lagrede fluidet, samt å danne et mothold for membranen, særlig når den ned-kjøles ved kryogene temperaturer. Den ytre strukturelle delen 25 skal særlig ta lastene og er følgelig spennarmert. I
tillegg er den med fordel også slakkarmert. Den indre strukturelle veggdelen 24 er i realiteten slakkarmert.
Avhengig av det fluid som skal lagres, kan membranen eller den mellomliggende fluidtette barriere 26 være dannet av et kunststoff, så som eksempelvis plastfolie eller et belegg av epoxy.
I det følgende skal en foretrukket fremgangsmåte for bygging av en fjelltank ifølge foreliggende oppfinnelse beskrives nærmere. Første etableres det en vertikal sjakt 35 til et nivå rett under nivået for det øvre domformede hvelv. Deretter sprenges hvelvet ut samtidig som at dette sikres, eksempelvis med et mønster av forankringsbolter (ikke vist) med egnet lengde. Slike lengder kan eksempelvis være en blanding av bolter med 6m lengde og 12 m lengde. Når hvelvet er ferdig utsprengt og sikret, starter prosessen med pal-sprenging nedover. For på enkel måte å få transportert ut utsprengt masse, er det på egnede nivå etablert tunneler ut i dagen. Samtidig med palsprengingen nedover monteres rørene (ovenfra og nedover) Det er i denne sammenheng fordelaktig å bruke horisontale rørsløyfer. Monterte rørsløyfer kan med fordel dekkes løpende med sprøytebetong etter hvert som en arbeider seg nedover. I fall arbeidet foregår i et område med inntrengende vann, kan det være fordelaktig allerede i bygge-fasen å sirkulere frysemedium i den del av rørsløyfene som er etablert, for derigjennom å etablere en iskappe rundt den ferdige utsprengte delen. Etter fullført utsprenging avrettes veggflaten, barrieren monteres og den strukturelt bærende del 34 bygges. Det skal imidlertid bemerkes at også denne prosessen kan gjennomføres parallelt med palsprengingen. Derved reduseres behovet for stillas og store kraner vesentlig.
Ved fullført bygging av tanken etableres en forseglende betongpropp 36 i den vertikale sjakten 35.
Alternativt kan hele denne delen av byggeprosessen skje samtidig med oppbygging av den indre tanken.
Det skal anføres at for lagring av kryogene fluider, så er den strukturelle betongveggen 34 ikke nødvendigvis nød-vendig. Betongveggen har en særlig funksjon for de tilfeller hvor den indre tanken benyttes forlagring og/eller prosesser-ing av et fluid som ikke er kalt - et fluid som kan være varmt og/eller trykksatt. Også her kan en bruke kjølerørene for kontrollert styring av temperaturen i fjellveggen.
En foretrukket fremgangsmåte for bygging av en fluidtett tank i spennarmert betong for lagring av fluider, fortrinnsvis kryogene fluider, vil i det følgende bli beskrevet. Ifølge dette utførelseseksemplet omfatter tanken i alle fall en indre, fluidtett tank i spennarmert betong, eksempelvis som beskrevet ovenfor. Den indre tanken fatter et bunnparti,
et vertikalt veggparti av betong og fortrinnsvis en øvre avgrensning.
Først bygges en såle hvorpå fundamentet til tanken bygges. Et vertikalt veggparti 24 støpes, fortrinnsvis ved hjelp av glide- eller klatreforskalingen. Første trinn i denne prosessen er å reise forskalingen for den indre strukturelt bærende del på nevnte fundament, hvoretter en indre strukturelt bærende del 24 armeres og støpes. Deretter monteres en fluidtett barriere 26 anordnes på utsiden av nevnte indre strukturelt bærende del 24, hvoretter den ytre strukturelt bærende del 25 armeres og støpes.
Den nedre del av veggen bygges på et fundament, hvilken nedre del omfatter en bunnplate 27 i stål, en indre og ytre stålplate 2 8,29 som strekker seg langs veggens indre og ytre avgrensning og som et fastsveiset til nevnte horisontale bunnplate 27, og hvor den nedre ende av en tynn fluidtett membran 26 i form av stålplater også sveises fast til nevnte horisontale bunnplate hvoretter denne delen av veggen armeres og støpes i betong.
Både den indre og den ytre strukturelt bærende veggdel 24, 25 støpes fortrinnsvis ved hjelp av glide- og eller klatreforskaling.
Ifølge en utførelsesform støpes den indre strukturelt bærende veggdel 24 i det minste delvis opp før prosessen med å installere den mellomliggende fluidtette barrierer 26 påbegynnes, hvoretter den mellomliggende fluidtette barriere 26 installeres i det minste delvis opp før prosessen med å armere og støpe den ytre strukturelt bærende veggdelen 25 påbegynnes.
Den mellomliggende fluidtette barrieren 26 kan ifølge en utførelsesform dannes av tynne stålplater i form åv lang-strakte bånd som eksempelvis leveres på trommel. Nevnte bånd vikles i et spiralmønster rundt yttersiden på den indre strukturelt bærende veggdel idet kantene på hosliggende bånd i spiralen løpende sveises sammen for dannelse av en tett barriere. Oppstart av vikle- og sveiseprosess for stålbåndene kan påbegynnes straks støpingen av den indre lastbærende veggdel har kommet et stykke opp. I og med at det forventes at sveieprosessen vil ta lengre tid enn glidestøpingen, er det imidlertid hensiktsmessig avvente oppstart av å glide-eller klatrestøpingen av den ytre lastbærende veggdel inntil sveisingen av stålbåndene mer eller mindre er sluttført. Dette særlig fordi det ikke er ønskelig med avbrudd i støpe-prosessen med påfølgende behov for støpeskjøt som en konse-kvens .
I utførelseseksemplet ovenfor er de strukturelle delene av den indre veggen lager av armert, fortrinnsvis spennarmert betong. Det skal imidlertid anføres at nevnte strukturelle deler kan være laget av et annet materiale, eksempelvis i form av en lastbærende trekonstruksjon.
Videre skal det anføres at tanken kan ha et annet grunn-riss enn den sirkulære formen som er vist og beskrevet i forbindelse med figurene.
Når det i foreliggende beskrivelse henvises til betong som materiale, skal det dette forstås som armert (konvensjonell slakkarmering), forspent og/eller etterspent betong. Dette inkluderer også multiaksialt spennarmering.
I det viste utførelseseksemplet er det vist og beskrevet en sylindrisk tank for lagring av kryogene fluider. Det skal imidlertid anføres at tanken kan benyttes for lagring av andre typer fluider, så som miljøfarlige fluider som en ikke' ønsker skal komme på avveier, fluider under høy trykk og/eller fluider med høy temperatur.
Videre skal det anføres at oppfinnelsen ikke er begrenset til tanker med en sylindrisk form. Tanken kan i og for seg ha en hvilken som helst egnet form.
Tanken må heller ikke nødvendigvis kun benyttes til lagring av fluider. En tank ifølge foreliggende oppfinnelse kan likeså gjerne benyttes som et rom hvor det gjennomføres prosesser og/eller reaksjoner.
Også overgangen mellom den vertikale delen av den væsketette veggdelen og tilsvarende bunndel kan ha en hvilken som helst egnet form som forhindrer sprekkdannelse i nevnte overgang.
Nevnte fluidtette veggdel 26 er ifølge det beskrevede utførelseseksempel laget av Ni- stål. Det skal imidlertid anføres at dette materialet kan være av en hvilken som helst egnet type. Det er imidlertid av betydning at det valgte materiale både er duktilt og fluidtett, samt er laget av et materiale som er motstandsdyktig overfor det fluid som skal lagres i tanken.
Behovet for isolering av tanken avhenger av tankens bruk og temperaturen på det som skal lagres og/eller på temperaturen i omgivelsene.
Utførelseseksemplet beskriver videre en tank hvor den indre og den ytre veggdel 24, 25 er laget av betong. Det skal anføres at i det minste en av de nevnte to veggdelene kan være laget av et annet materiale, så som eksempelvis treverk.
Den indre tanken 11 kan ha en hvilken som helst egnet form og være bygget på en hvilken som helst egnet måte uten derved å ligge utenfor oppfinnelsen.
Glykol er et egnet kjølemedium i kjølerørene 17..
Liste over henvisningstall
10 Fjelltank
11 Indre fluidtett tank
12 Bunnplate
13 Fundament for den indre fluidtette tanken
14 Vertikal tankvegg
15 Øvre avgrensning
16 Fjellveggen
17 Kjølerør
18 Lag med sprøytebetong
19 Avretting med betong
20 Isolasjon
21 Ringformet drager for understøttelse av indre tankvegg
22 Tredragere i fundamentet for den indre tank
23 Fluidtett barriere på indre tankens bunnplate
24 Indre strukturelt bærende del av indre tankvegg
25 Ytre strukturelt bærende del av indre tankvegg
26 Mellomliggende fluidtett barriere i inder tankvegg
27 Stålplate ved avslutningen på nedre del av indre tankvegg
28 Nedre indre, vertikale, ringformede stålplate
29 Nedre ytre, vertikale, ringformede stålplate
30 Ekspansjonsskjøt
31 Forankringsorgan
32 Fluidtett, kontinuerlig sveisesøm
33 Barriere mot fukt og væske fra fjellveggen
34 Betongvegg
35 Vertikal sjakt
36 Forseglende betongpropp i nevnte vertikale sjakt. 35.
Claims (10)
1. Tanksystem for lagring av fluider i et fjellrom i et fjellanlegg,
karakterisert ved af
rørsløyfer (17) er anordnet på fjellveggens overflate (16) for sirkulasjon av et kjølemedium og at rørsløyfene (17) er dekket av et sjikt med sprøytebetong (18),
at utsiden av sjiktet med sprøytebetong (18) er avrettet med et betonglag (19) som understøtter en fluidtett fuktsperre (33), fortrinnsvis av tynne stålplater, og at
det på utsiden av nevnte fluidtette fuktsperre (33) er støpt en strukturelt bærende vegg (34) i armert betong.
2. Tanksystem ifølge krav 1, der en egen lagringstank (14) er plassert i rommet innenfor den fluidtette fuktsperre (33) og den strukturelt bærende veggen (34).
3. Tanksystem ifølge krav 2, der lagringstanken (14) har et vertikalt veggparti som omfatter en indre strukturelt bærende
del (24), en ytre strukturelt bærende del (25 og en fluidtett barriere (26) anordnet mellom den indre (24) og den ytre (25) strukturelt bærende del, hvilke strukturelt bærende veggdeler (24,25) og den mellomliggende fluidtette barriere (26) sammen utgjør et kompakt, strukturelt integrert og fluidtett veggparti .
4. Tanksystem ifølge krav 2 eller 3, der et isolasjonsmateriale (20) er anordnet mellom den strukturelt bærende veggen (34) og den .ytre strukturelt bærende veggdelen (25) i tanken (14).
5. Tanksystem ifølge krav 1, der kjølemediet som sirkuleres i rørene (17) benyttes for å oppnå en styrt, permanent regulering av temperaturen i fjellveggen (16).
6. Fremgangsmåte for å kjøle ned en fjellvegg (16) nærmest et fjellrom for å gjøre denne delen av fjellveggen (16) så kald at vann som eventuelt måtte befinne seg i denne delen av fjellveggen (16) fryser til is ved tilførsel av et kjøle-medium,
karakterisert ved at det langs fjellveggen (16) anordnes rørsløyfer (17) for sirkulasjon av et kjøle-medium, hvoretter fjellveggen (16), inkludert nevnte rør-sløyfer (17), støpes inn i et lag (18) av sprøytebetong, hvoretter nevnte kjølemedium kan sirkuleres gjennom rør-sløyfene (17) for etablering av en kontrollert lekkasjesperre i form av en islag.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der utsiden av nevnte lag (18) av sprøytebetong avrettes med en betongflate (19) og at det på denne flate (19) monteres en fluidtett barriere (33), fortrinnsvis dannet av tynne stålplater, for å danne en fuktsperre .
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, der det på den side av den nevnte .fluidtette barriere (33) som vender ut mot fjellrommet støpes en strukturelt bærende veggdel (34) av armert betong.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 6-8, der temperaturen i lekkasjesperren holdes i det vesentlige konstant på -40*C og ikke lavere enn det fjellets styrke kan tåle.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der kjølemediet sirkuleres permanent gjennom rørsløyfene (17) for etablering av en varig lekkasjesperre.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20023078A NO316798B1 (no) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom |
AU2003258889A AU2003258889A1 (en) | 2002-06-25 | 2003-06-10 | Tank system for storage of fluids in a rock cavern and method for constructing a fluid tight barrier on the surface of rock formation in a cavern |
PCT/NO2003/000189 WO2004001281A1 (en) | 2002-06-25 | 2003-06-10 | Tank system for storage of fluids in a rock cavern and method for constructing a fluid tight barrier on the surface of rock formation in a cavern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20023078A NO316798B1 (no) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20023078D0 NO20023078D0 (no) | 2002-06-25 |
NO20023078L NO20023078L (no) | 2003-12-29 |
NO316798B1 true NO316798B1 (no) | 2004-05-10 |
Family
ID=19913760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20023078A NO316798B1 (no) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003258889A1 (no) |
NO (1) | NO316798B1 (no) |
WO (1) | WO2004001281A1 (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2466965A (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | Cappelen Skovholt As | Liquefied gas storage tank with curved sidewall |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3292377A (en) * | 1964-04-09 | 1966-12-20 | Conch Int Methane Ltd | In-ground storage facility with footing sections and method of installing the same |
GB1341892A (en) * | 1970-05-20 | 1973-12-25 | Preload Eng Co | Dryogenic storage structure |
DE2518733A1 (de) * | 1975-04-26 | 1976-11-04 | Hochtief Ag Hoch Tiefbauten | Unterirdischer lagerbehaelter |
JPS55135300A (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Control of freezing round underground tank |
JP3051895B2 (ja) * | 1989-06-30 | 2000-06-12 | 清水建設株式会社 | 高圧気体貯蔵用岩盤タンク |
-
2002
- 2002-06-25 NO NO20023078A patent/NO316798B1/no not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-06-10 AU AU2003258889A patent/AU2003258889A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-10 WO PCT/NO2003/000189 patent/WO2004001281A1/en active Search and Examination
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20023078L (no) | 2003-12-29 |
NO20023078D0 (no) | 2002-06-25 |
WO2004001281A1 (en) | 2003-12-31 |
AU2003258889A1 (en) | 2004-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI439600B (zh) | 凍劑儲存槽及其建構方法 | |
US2333315A (en) | Construction of underground tanks for storing liquid fuels and other fluids | |
KR101536864B1 (ko) | 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법 | |
US8020721B2 (en) | Tank for storing cryogenic fluids and method for constructing a fluid tight tank | |
AU2008262151A1 (en) | Storage tank for cryogenic liquids | |
US20080016788A1 (en) | Lng Containment System And Method Of Assembling Lng Containment System | |
WO2006046872A1 (en) | Tank for storage of lng or other cryogenic fluids | |
US3633328A (en) | Pressurized storage tank | |
RU2418728C2 (ru) | Подземное хранилище сжиженного природного газа (пх спг) | |
US4651401A (en) | Method of erecting large cylindrical storage tanks with a plurality of vertical plate bodies arranged inside one another | |
NO324238B1 (no) | Installasjon for lagring av naturgass | |
WO2002048602A1 (en) | Liquefied hydrocarbon gas storage tank with unlined concrete walls | |
NO316093B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for stoping av et domformet tak pa en kryogen tank, samt forskalingssystem til bruk i forbindelse med stoping av slike tak | |
NO316798B1 (no) | Tank i fjellrom, samt fremgangsmate for a etablere en fuktsperre ved overflaten av en fjellvegg i et fjellrom | |
CN212268413U (zh) | 低温全容储罐的热角保护结构 | |
FI108288B (fi) | Menetelmä alhaisessa lämpötilassa kiehuville hiilivedyille tarkoitetun maanalaisen varastoluolan toiminnan käynnistämiseksi ja laitos alhaisessa lämpötilassa kiehuvien hiilivetyjen varastointia varten | |
GB2028992A (en) | Support for a tank which includes at least a bottom portion which is part-spherical | |
US5468089A (en) | Buried storage tank with a single fluid-tight vessel for the confinement of a liquefied gas for example and arrangement of such storage tanks | |
JPS62500187A (ja) | 強化コンクリ−トからなる液体またはガス槽 | |
US4869033A (en) | Pressurized fluid storage tank | |
US3241274A (en) | Roof structure for ground reservoir | |
NO148299B (no) | Fremgangsmaate for separering av en smeltet blanding av oksydert ferrofosfor og raffinert ferrofosfor | |
JP2019031820A (ja) | 地下タンク及び地下タンクの施工方法 | |
US3241707A (en) | Ground storage unit with centersupported roof | |
RU153344U1 (ru) | Устройство для хранения сжиженных газов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: STATOIL ASA, NO |
|
CREP | Change of representative | ||
MK1K | Patent expired |