PL154596B1 - Device creating the heat insulating tank wall - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 154 596 POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 06 02 (P. 266039)

Pierwszeństwo: 86 06 03 Francja

URZĄD

Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 09

Opis patentowy opublikowano: 11992 02 28

Int. Cl.⁵ F17C 3/04

PATENTOWY

RP

Twórcy wynalazku: Michel Betille, Claude Deliotte

Uprawniony z patentu: Societe Nouvelle Technigaz, Clamart (Francja)

Urządzenie tworzące izolującą cieplnie ściankę zbiornika

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie tworzące izolującą cieplnie ściankę zbiornika izolowanego cieplnie, szczelnego względem płynu, do magazynowania i przechowywania bardzo zimnego płynu, zwłaszcza ciekłego gazu ziemnego.

Znane są z francuskiego opisu patentowego nr 2 271497 oraz z opisu pierwszego dodatkowego nr 2 286 341 tego samego zgłaszającego, zbiorniki do składowania i transportu płynów ciekłych i/lub gazowych, mających w większej części fazę ciekłą, takich jak na przykład płynów kryagonicznych, zwłaszcza ciekłego gazu ziemnego, a w szczególności metanu. Te zbiorniki mają samonośną lub sztywną ściankę zewnętrzną, wewnętrzną ściankę nieprzepuszczalną lub pierwszą osłonę elastyczną lub giętką, tworzącą przeponę oddaloną od ścianki zewnętrznej, oraz materiał pośredni izolujący cieplnie, przymocowany do ścianki zewnętrznej i zawierający warstwę utworzoną z przyległych do siebie płyt oddzielonych wzdłużnie od siebie uszczelnieniami szczelnymi względem gazu.

Uszczelnienie jest przyklejone bokiem między dwiema prefabrykowanymi płytami izolacyjnymi i jest utworzone z materiału elastycznego takiego jak elastyczna pianka z chlorku poliwinylu. Jednakże ta znana konstrukcja ścianki ma tę niedogodność, że opóźnia wykrycie przecieku płynu zwłaszcza poprzez drugą osłonę nieprzepuszczalną tworzącą część konstrukcji i która jest częściowo połączona klejem z uszczelnieniem nadającym szczelność względem gazu stosowanej masy izolacyjnej na przykład izolatora komórkowego z poliuretanu z zamkniętymi komórkami.

Celem wynalazku jest zapobiegnięcie wymienionym niedogodnościom przez wykonanie udoskonalonego rozwiązania. Cel ten osiągnięto przez wykonanie urządzenia, w którym każde uszczelnienie zawiera na każdym ze swoich boków, co najmniej jedną uszczelkę boczną z giętkiego, rozprężnego materiału izolującego cieplnie, umieszczoną w odpowiednim wybraniu korpusu uszczelnienia i z nim połączoną, przy czym uszczelka boczna po zmontowaniu uszczelnienia między dwiema sąsiednimi płytami jest w stanie ściśniętym.

Zgodnie z inną cechą urządzenia według wynalazku, uszczelka boczna jest utworzona przez tampon z wełny szklanej pokryty zewnętrznie, za wyjątkiem jego skrajnej powierzchni zwróconej do pierwszej osłony, arkuszem z materiału szczelnego względem zimnej cieczy a przepuszczającego gaz, i o dobrych własnościach izolowania cieplnego, złożonego poprzecznie w kształt U.

154 596

Zgodnie z inną cechą wynalazku, arkusz jest z bardzo mocnego papieru opakowaniowego lub równoważnego.

Zgodnie z jeszcze inną cechą wynalazku urządzenie zawiera korzystnie co najmniej dwie, wzajemnie nałożone na siebie uszczelki boczne. Zgodnie z inną cechą wynalazku uszczelka boczna jest połączona klejem z korpusem uszczelnienia. Korzystnie uszczelnienie jest ze sztywnego, izolującego materiału komórkowego, korzystnie pianki poliuretanowej o zamkniętych komórkach. Korzystnie korpus uszczelnienia jest przyklejony do dna swojego gniazda między dwiema płytami.

Urządzenie tworzące izolującą cieplnie ściankę zbiornika jest łatwe w montażu, uwzględnia przy tym tolerancje ustawianych płyt. Można je stosować dla bardzo zimnego płynu takiego jak ciekły gaz ziemny.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono część ścianki izolującej cieplnie, w przekroju poprzecznym.

W przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, stosowanym jako zbiornik stanowiący jedną całość z kadłubem lub ładownią tankowca, na przykład, do transportu ciekłego gazu ziemnego, ścianka takiego zbiornika, szczelna i izolująca cieplnie zawiera w kierunku od zewnątrz korzystnie do wnętrza: samonośną ściankę zewnętrzną 1, sztywną, metalową utworzoną na przykład przez podwójny, stalowy kadłub statku, skrajną warstwę zewnętrzną 2 zawierającą kratę z taśm lub przekładek z mastyksu lub równoważnego materiału, ułożonych liniowo i oddalonych od siebie, zapewniających łączenie elementów 1 i 8, warstwę pośrednią 3 z materiału izolującego cieplnie utworzonego z nałożonych przylegająco do siebie płyt, oddzielonych od siebie wzdłużnie i przymocowanych do ścianki zewnętrznej 1 punktowo kołkami 4, korzystnie przyspawanymi do ścianki 1, przy czym przerwy wzdłużne między przylegającymi do siebie płytami są wypełnione przez uszczelnienia 5 utworzone na przykład ze sztywnego komórkowego materiału izolacyjnego takiego jak pianka poliuretanowa z zamkniętymi komórkami, oraz są pokryte od wewnątrz zbiornika taśmami pokrywająco-łączącymi 6, oraz pierwszą, szczelną osłonę 7 opartą na powierzchni wewnętrznej warstwy pośredniej 3, utworzoną korzystnie z cienkiej metalowej blachy, pofałdowanej, zaginanej, wytłaczanej lub użebrowanej, na przykład z nierdzewnej stali, zawierającej co najmniej jeden szereg oddalonych od siebie fal, w przybliżeniu równoległych, mających występy jedynie od strony wewnętrznej.

Każda zestawiana warstwa 3 składa się korzystnie od zewnątrz do wewnątrz, z zewnętrznej płyty 8 ze sklejki, z jednej płyty pośredniej 9 z materiału izolacyjnego z pianki poliuretanowej, na przykład w warstwach nałożonych na siebie o grubości dużo większej niż grubość płyty zewnętrznej 8, z jednej płyty wewnętrznej 10, która łącznie z taśmami 6 stanowi drugą, szczelną osłonę, ze skrajnej, wewnętrznej warstwy 11 izolującej cieplnie, tworzącej warstwę rozdzielającą obydwie oddalone od siebie osłony uszczelniające odpowiednio drugą 6,10 i pierwszą 7, i utworzoną przez elementy umieszczone wzajemnie na przedłużeniu, nie połączone ze sobą, tworzące kostki mające boki lub krawędzie równoległe odpowiednio do kierunku pofałdowań 7a pierwszej osłony 7', przy czym kostki są oddalone od siebie i mają wymiary takie, że każda przerwa, oddzielająca 12 między dwiema sąsiednimi kostkami jest usytuowana w przybliżeniu na wprost pofałdowania 7a pierwszej osłony, i jest usytuowana wzdłuż tego pofałdowania, oraz ze stosunkowo sztywnej warstwy rozdzielającej 13 utworzonej przez płyty, na przykład ze sklejki drewnianej lub z odpowiedniego tworzywa sztucznego, umieszczonej między warstwą rozdzielającą 11 i pierwszą osłoną 7.

Podział warstwy wewnętrznej 11 umożliwia jej łatwiejsze przenoszenie naprężeń cieplnych oraz rozszerzalności nie tylko własnej ale także pierwszej osłony 7 zmniejszając naprężenia wewnętrzne pochodzenia cieplnego. Ta wewnętrzna warstwa skrajna 11 jest z komórkowego tworzywa sztucznego, zwłaszcza z rozprężnego lub spienionego takiego jak na przykład poliuretan, który jest stosunkowo giętki zwłaszcza w stosunku do warstwy rozdzielającej 13 stosunkowo sztywnej, korzystnie nieciągłej, przerywanej w każdej przerwie oddzielającej 12 między kostkami, tak aby nie przeszkadzać ze względu na sztywność, wymienionym odkształceniom cieplnym. Warstwa rozdzielająca 13 jest połączona odpowiednio z różnymi elementami składowymi wewnętrznej warstwy skrajnej 11, zwłaszcza przez klejenie w chwili wstępnego wytwarzania tych oddzielnych elementów.

Każdy kołek 4 przytrzymuje odpowiednio warstwę 3 nakrętką mocującą 14 opierając się o wewnętrzną powierzchnię drewnianej płyty zewnętrznej 8 ze sklejki, za pośrednictwem płytki 15 również ze sklejki drewnianej, dociśniętej do dna wybrania korpusu uszczelnienia 5. Kołek 4 mocuje płytę 15 i część płyty 8 między nakrętką 14 i metalowym wspornikiem 4a wkręconym na kołek pod płytą 8.

Różne płyty i warstwy stanowiące zestawioną warstwę 3 są klejone ze sobą w chwili wytwarzania, przy czym płyta zewnętrzna 8 ze sklejki drewnianej jest przyklejona do taśm tworzących warstwę 2 po zamocowaniu zestawionych warstw 3 ze ścianką zewnętrzną 1.

Płyta wewnętrzna 10 i taśmy 6 są utworzone z materiału złożonego z trzech warstw opisanych szczegółowo we francuskim opisie patentowym nr 2 302 482 tego samego zgłaszającego. Osłona druga zawierająca płytę wewnętrzną 10 jest umieszczona w zestawionej warstwie 3 tak, że jest oddalona od powierzchni podparcia pierwszej osłony 7.

Każda warstwa 3 zestawiona z płyt zawiera wzdłuż każdego brzegu przylegającego do sąsiedniej warstwy zestawionej z płyt, wrąb 16 tworzący odsądzenie 17 umożliwiające odkrycie taśmy brzegowej odpowiadającej drugiej osłonie 10. Taśma osłaniająca 6 zachodzi na odsądzenia 17 dwóch warstw sąsiednich 3 i jest przymocowana szczelnie na przykład klejem do odsadzeń przykrywając uszczelnienia 5 i tworząc ciągłą drugą osłonę. Kostka usytuowana powyżej uszczelnienia 5 wypełnia wgłębienie utworzone przez odpowiednie wręby 16 dwóch sąsiednich zestawionych warstw 3 oznaczonych linią osiową tworząc ciągłą powierzchnię podparcia pierwszej osłony 7. W celu lepszego przedstawienia niektórych szczegółów urządzenia według wynalazku, kostka tworząca warstwę 11 jest przedstawiona na rysunku jako wysunięta ze swojego gniazda,podczas gdy w rzeczywistości ta kostka jest całkowicie umieszczona w swoim gnieździe aby zapewnić ciągłość powierzchni podparcia pierwszej osłony.

Zgodnie z wynalazkiem każde uszczelnienie 5 jest zmontowane w szczelinie między dwiema przyległymi warstwami pośrednimi 9, i jest przyklejone, przy czym jest zmontowane swoimi przeciwnymi powierzchniami skrajnymi odpowiednio górną i dolną do płyty 15 i taśmy 6 ale bez żadnego połączenia bocznego uszczelnienia z brzegami wzdłużnymi warstw pośrednich 9. Należy zauważyć, że połączenie klejem powierzchni wewnętrznej z korpusem uszczelnienia 5 jest wykonane klejem typu żywicy z wypełniaczem tak, aby umożliwić podczas wstępnego wytwarzania przyklejenie korpusu do dna jego gniazda między dwiema przyległymi płytami 9₍podczas gdy górna powierzchnia skrajna korpusu, wówczas gdy jest on ostatecznie montowany, znajduje się na tym samym poziomie co płaskie powierzchnie wewnętrzne przyległych płyt 9.

Każde uszczelnienie 5 zawiera, na każdym ze swych boków znajdujących się na wprost brzegów wzdłużnych warstw pośrednich 9, co najmniej jedną uszczelkę boczną 18 z giętkiego materiału izolacyjnego ściśliwego lub rozprężnego, umieszczonego w odpowiednim wybraniu 19 korpusu uszczelnienia 5. Każda uszczelka boczna jest połączona na przykład klejem z korpusem w chwili wytwarzania. W położeniu przedstawionym na rysunku, po zmontowaniu uszczelnienia 5 między dwiema przyległymi warstwami pośrednimi 9, każda uszczelka boczna 18 jest dociśnięta do sąsiedniej warstwy pośredniej.

Korzystnie, każda uszczelka boczna 18 jest utworzona przez tampon z wełny szklanej, pokryty zewnętrznie, za wyjątkiem powierzchni skrajnej zwróconej do drugiej osłony 6,10, arkuszem 20 z materiału szczelnego względem zimnej cieczy a przepuszczającego gaz, i mającego dobre własności izolowania cieplnego. Ten arkusz szczelnego tworzywa może być na przykład arkuszem bardzo mocnego papieru opakowaniowego, przy czym każdy tampon jest utworzony przez taśmę z wełny szklanej, pokrytą powierzchniowo bardzo mocnym papierem opakowaniowym, i złożoną poprzecznie w kształt U. Każda uszczelka boczna 18 działa jako rynna zatrzymująca ciecz w poprzek drugiej osłony, ale umożliwiająca dzięki przepuszczalności gazu, wyrównanie ciśnienia gazu w uszczelce bocznej, szybkie i łatwe wykrycie przecieków, jak również odgazowanie konstrukcji bądź przez zwykłe płukanie gazem obojętnym, bądź dokonując cyklu przemiennego przy podciśnieniu, a następnie wprowadzeniu gazu obojętnego. Korzystnie przewiduje się co najmniej dwa takie tampony ułożone z obydwu stron uszczelnienia 5 w odpowiadającym ich wybraniach 19.

Kostka wewnętrzna przyklejona do taśmy 6 jest pokryta na swojej powierzchni zewnętrznej, przyległej do drugiej osłony 6, 10, tkaniną 21 z włókna szklanego klejonego na powierzchni zewnętrznej w celu wzmocnienia wytrzymałości mechanicznej kostki, która musi zapewnić ciągłość między dwiema przyległymi warstwami 3 utworzonymi z nałożonych na siebie płyt. Kostka jest przyklejona do dna wrębu 16 utworzonego przez odsądzenie 17, i do skrajnej powierzchni wew4

154 596 nętrznej uszczelnienia 5. Korzystnie, kostka tworząca warstwę 11 ma dwustronne zukosowanie 22 wzdłuż dwóch swoich wzdłużnych krawędzi zewnętrznych, w celu utworzenia przestrzeni do zbierania nadmiaru kleju aby uniknąć naprężeń wewnętrznych mogących spowodować zapoczątkowanie powstawania pęknięć.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie tworzące izolującą cieplnie ściankę zbiornika izolowanego cieplnie, szczelnego względem płynu, zawierające samonośną lub sztywną ściankę zewnętrzną, nieprzepuszczalną ściankę wewnętrzną lub pierwszą osłonę elastyczną lub giętką tworzącą przeponę oddaloną od ścianki zewnętrznej, oraz materiał pośredni izolujący cieplnie, przymocowany do ścianki zewnętrznej i zawierający warstwę utworzoną z przyległych do siebie płyt oddzielonych wzdłużnie od siebie uszczelnieniami szczelnymi względem gazu, znamienne tym, że każde uszczelnienie (5) zawiera na każdym ze swoich boków, co najmniej jedną uszczelkę boczną (18) z giętkiego, rozprężnego materiału izolującego cieplnie, umieszczoną w odpowiednim wybraniu (19) korpusu uszczelnienia (5) i z nim połączoną, przy czym uszczelka (18) po zmontowaniu uszczelnienia (5) między dwiema sąsiednimi płytami (9) jest w stanie ściśniętym.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że uszczelka boczna (18) jest utworzona przez tampon z wełny szklanej pokrytej zewnętrznie, za wyjątkiem jego skrajnej powierzchni zwróconej do pierwszej osłony (7), arkuszem (20) z materiału szczelnego względem zimnej cieczy a przepuszczającego gaz i o dobrych własnościach izolowania cieplnego, złożonego poprzecznie w kształt U.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że arkusz (20) jest z bardzo mocnego papieru opakowaniowego lub równoważnego.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zawiera korzystnie co najmniej dwie, wzajemnie nałożone na siebie uszczelki boczne (18).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że uszczelka boczna (18) jest połączona klejem z korpusem uszczelnienia (5).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że uszczelnienie (5) jest ze sztywnego, izolującego materiału komórkowego, korzystnie pianki poliuretanowej o zamkniętych komórkach.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus uszczelnienia (5) jest przyklejony do dna swojego gniazda między dwiema płytami (9).

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł