PL67883B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.11.1969 (P, 131 946) 01.IIL1968 Wielka Brytania 19.YIU973 67883 KL lTg,4 MKP FX7c]i/l2 Twórca wynalazku: Robert Glover Jackson Wlasciciel patentu: Conch International Methane Limited, Nassau (Wy¬ spy Bahama) Zbiornik do skroplonych gazów Przedmiotem wynalazku jest zbiornik do skrop¬ lonych gazów lub do cieczy sluzacy do ich tran¬ sportu lub przechowywania w temperaturach znacznie rózniacych sie od temperatury otoczenia.Wynalazek dotyczy przede wszystkim zbiorni¬ ków do bardzo zimnych cieczy takich jak skrop¬ lone gazy, np. gaz ziemny, o cisnieniu zblizo¬ nym do cisnienia atmosferycznego, stosowanych na przyklad na zbiornikowcach do transportu skrop¬ lonych gazów, a skladajacych sie ze zbiornika wlasciwego otoczonego izolacja cieplna umieszczo¬ na, przynajmniej w górnej czesci zbiornika we¬ wnatrz sztywnej powloki.Znany zbiornik tego typu posiada samonosny zbiornik wlasciwy to znaczy taki, który przy pod¬ parciu tylko w czesci górnej posiada konstrukcje o wytrzymalosci wystarczajacej do utrzymania cie¬ czy wewnatrz zbiornika i przeciwstawienia sie cisnieniu hydrostatycznemu oraz silom bezwlad¬ nosci niezaleznie od jakichkolwiek srodków ze¬ wnetrznych zabezpieczajacych sciany przed wy- boczeniem. Izolacja na zewnatrz zbiornika wlasci¬ wego przenosi obciazenia od ciezaru wlasnego zbiornika i obciazenia spowodowane uniemozliwie¬ niem poziomego przemieszczania sie zbiornika, na przyklad wywolane ruchami statku na morzu.Zbiornik wlasciwy wykonany jest z materialu nie wykazujacego kruchosci w niskich temperaturach np. z metalu. Zbiornik wlasciwy jest z zewnatrz izolowany cieplnie izolacja, która wylozona jest 10 15 25 30 zewnetrzna, sztywna obudowa zbiornika, na przy¬ klad ladownia zbiornikowca, ograniczajaca prze¬ strzen ladunkowa, w której umieszczony jest zbior¬ nik wlasciwy, Znany jest równiez zbiornik, tak zwany wbudo¬ wany, skladajacy sie z obudowy wykonanej z ma¬ sywnego materialu termoizolacyjnego, zdolnego przenosic obciazenia, mieszczaca szczelny przepo¬ nowy zbiornik wlasciwy wykonany z cienkich i elastycznych plyt, jjp. z blachy, nie wykazuja¬ cych krucho&ci przy niskich temperaturach. Zbior¬ nik tego typy flie jest zbiornikiem samonosnym, dzialajace na niegp pbciazenia spowodowane cis¬ nieniem hydrostatycznym i silami bezwladnosci sa przenoszone przez otaczajaca go masywna izolacje..Sama izolacja styka sie z zewnetrzna sztywna obu¬ dowa przenoszaca obciazenia izolacji która z kolei przenosi bezposrednio na obudowe cale cisnienie dzialajace na sciany przeponowego zbiornika wlas.- ciwego.W obu typach zbiorników stosowana jest izolacja cieplna wykonana z dowolnego materialu p odpo¬ wiedniej wytrzymalosci do przenoszenia obciazen, zapewniajaca szczelnosc i nieprzepuszczajaca wo_- dy, tworzaca w ten sposób wtórna przegrode np. zabezpieczajaca kadlub statku przed zetknieciem sie z ta cieeza, w przypadku uszkodzenia zbiorni¬ ka wlasciwego.Znane materialy izolacyjne i konstrukcyjna stor- sowane do tego celu stanowia plyty lub bloki, wy.- 67 8833 konane np. z drzewa balsa pokrytego sklejka, za¬ mocowane do rozmieszczonych w pewnych odste¬ pach listw mocujacych, np. drewnianych, przy¬ twierdzonych do zewnetrznej sztywnej obudowy.Szczeliny pomiedzy plytami sa wypelnione scisnie¬ tym tworzywem sztucznym.Wada tych i innych znanych rozwiazan konstruk¬ cyjnych odpowiadajacych wspomnianym warun¬ kom jest to, ze sa one kosztowne w wytwarzaniu.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad, a zadaniem jest skonstruowanie zbiornika z izolacja, tworzaca zadowalajaca przegrode wtórna ale mniej kosztowna w wytwarzaniu.Istota rozwiazania zbiornika do masowego prze¬ chowywania lub transportu cieczy w temperatu¬ rach znacznie rózniacych sie od temperatury oto¬ czenia, zawierajacego otoczony izolacja cieplna zbiornik wlasciwy, umieszczony w sztywnym plasz¬ czu zewnetrznym, polega na tym, ze czesci izolacji cieplnej przynajmniej scian bocznych i dna, skla¬ daja sie z grubych plyt na obciazenia i sa trwale przymocowane do zewnatrznego plaszcza, a pozo¬ stale czesci sa izolowane przez sztywne, pianko¬ we tworzywo sztuczne, przylegajace od wewnatrz do wewnetrznego plaszcza i do sasiadujacych z nim brzegów materialu wytrzymalego na obcia¬ zenia przy czym utworzone linie polaczenia po¬ miedzy materialem wytrzymalym na obciazenia a sztywnym, piankowym tworzywem sztucznym sa oddalone od linii narozników sztywnego plaszcza, a ponadto plaszczyzna zlacza pomiedzy izolacja z piankowego tworzywa sztucznego a izolacja z ma¬ terialu wytrzymalego na obciazenia przebiega ukos¬ nie do plaszczyzny sciany zewnetrznego plaszcza.Dalsza cecha charakterystyczna zbiornika wedlug wynalazku jest to, ze sztywne, piankowe tworzy¬ wo sztuczne- ma powierzchnie wewnetrzna zewne¬ trznego plaszcza skladajaca sie z kolejnych warstw, przy czym przynajmniej jedna warstwa powierzchniowa ma gestosc wieksza niz inne warstwy oraz to, ze sztywne, piankowe tworzywo sztuczne jest wzmocnione przez umieszczenie w nim warstwami matami z rzadkiej tkaniny umiesz¬ czonymi pomiedzy kolejnymi warstwami, przy czym brzegi mat sa zamocowane do przylegaja¬ cych grubych plyt wytrzymalych na obciazenia.Stwierdzono, ze w róznych miejscach warstwy izolacyjnej poszczególne czesci izolacji wymagaja \ róznych warunków wytrzymalosciowych. Na przy- .klad w przypadku samonosnego zbiornika wlasci¬ wego czesc denna izolacji, na której opiera sie dno zbiornika wymaga duzej wytrzymalosci na sciska¬ nie aby mogla przeniesc ciezar ladunku i zbior¬ nika natomiast pozostale czesci nie przenosza zad¬ nych obciazen i nie wymaga sie od nich tak wyso¬ kiej wytrzymalosci na sciskanie. Podobnie w przy¬ padku zbiorników wbudowanych, czesci narozne izolacji powinny miec wysoka wytrzymalosc na przeniesienie naprezen powstajacych w miejscach zamocowania zbiornika wlasciwego w wyniku ochlodzenia.Najkorzystniej gestosc warstw tworzacych izola¬ cje wynosi od 50 do 130 kg/m8 przy czym jedna lub dwie warstwy powierzchniowe maja gestosc 17888 4 wieksza niz 100 kg/m8 a najkorzystniej w zakresie od 110 do 130 kg/m8.W przpadku samonosnych zbiorników wlasciwych czesc izolacji ulozona na dnie obudowy zewnetrz- 5 nej, na której opiera sie dno zbiornika wlasciwego jest wykonana z materialu izolacyjnego niespie- nionego, mogacego przenosic wieksze obciazenia i posiadajacego duza wytrzymalosc na sciskanie, obejmuje dolne narozniki obudowy i siega do wy- 10 sokosci dolnej czesci jej scian bocznych, podczas gdy wykladzina izolacyjna pozostalej czesci scian bocznych obudowy oraz, jesli potrzeba, równiez górnej jej czesci jest wykonana ze sztywnego pian¬ kowego tworzywa sztucznego. Pionowe naroza obu- 15 dowy sa korzystnie bezposrednio natryskiwane piankowym tworzywem sztucznym lub sa wyko¬ nane w postaci prefabrykowanych, naroznych wkladek z tworzywa piankowego przyklejonych w ostrych zalamaniach obudowy, przy czym pianko- 20 we tworzywo sztuczne jest korzystnie od wewnatrz wylozone innym tworzywem izolujacym cieplnie, na przyklad wata szklana lub welna zuzlowa, któ¬ ry to material jest korzystnie uzyty równiez do izolacji górnej czesci zbiornika zamiast tworzywa 25 piankowego. Czesci izolacji cieplnej przenoszace wieksze obciazenia sa wykonane korzystnie z po¬ krytych sklejka plyt z drzewa balsa, przy czym szczeliny pomiedzy nimi sa wypelnione szczeliwem.W przypadku przeponowego zbiornika wlasciwe- 30 go, którego naroza sa siztywno zamocowane do izo¬ lacji przy narozach obudowy zewnetrznej tak, aby uniemozliwic zmiany jego wymiarów na skutek zmian temperatury, czesc izolacji przylegla do na¬ rozy obudowy powinna byc wykonana z materialu 35 zdolnego do przenoszenia wiekszych obciazen i ma¬ jacego wytrzymalosc na rozciaganie, scinanie i scis¬ kanie wystarczajaca do przeniesienia na obudowe obciazen powstajacych w naroznikach izolacji na skutek zamocowania do niej zbiornika wlasciwego. 40 Sciany obudowy, poza naroznikami, sa wylozone sztywnym, piankowym tworzywem sztucznym ta¬ kim samym jak wyzej wymienione, przy czym li¬ nie zlacz przebiegaja wzdluz scian i sa oddalone od narozników. Materialem o duzej wytrzymalosci 45 na rozciaganie, scinanie i sciskanie stosowanym na narozniki izolacji cieplnej moga byc plyty z drzewa balsa pokryte sklejka. Pianka poliuretano¬ wa tworzaca sciany izolacji pomiedzy naroznikami przenoszacymi obciazenie moze byc pokryta od 50 strony zbiornika plytami z drzewa balsa.Na zlaczach pomiedzy czesciami izolacji z pian¬ kowego tworzywa sztucznego a czesciami wykona¬ nymi z materialu izolacyjnego pelnego zdolnego do przenoszenia wiekszych obciazen powierzchnia zla- 55 cza przebiega pochylo wzgledem powierzchni scia¬ ny tak, ze grubosc jednej czesci izolacji stopniowo sie zmniejsza podczas gdy grubosc czesci przyleg¬ lej odpowiednio stopniowo sie zwieksza.W tym przypadku brzegi mat wykonanych z tka- 60 niny jutowej lub innej w miejscach polaczenia z czescia izolacji wykonana z pelnego materialu izo¬ lacyjnego przenoszacego obciazenia sa sztywno za¬ mocowane w znany sposób do tego ostatniego. Od¬ powiednia powierzchnia brzegowa pelnego, nie- 65 spienionego materialu izolacyjnego przenoszacego f5 obciazenia jest zaopatrzona korzystnie w rowki do pomieszczenia brzegów mat, w rowkach i zamoco¬ wania za pomoca klinów lub kleju.Przedmiot wynalazku jest objasniony na przy¬ kladach wykonania konstrukcji zbiornika przed¬ stawionych na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia zbiornikowiec z wbudowanym zbiornikiem samonosnym wedlug wynalazku, w przekroju po¬ przecznym, fig. 2 — izolacje cieplna zbiornika z fig. 1 w przekroju pionowym i w wiekszej podzial- ce z uwidocznieniem zlacz pomiedzy czescia izo¬ lacji wykonanej z tworzywa piankowego i inna czescia wykonana z pelnego tworzywa przenoszace¬ go obciazenia, fig. 3 — fragment izolacji cieplnej zbiornika z fig. 1 w przekroju pionowym i w po¬ wiekszeniu pokazujacy uklad izolacji w górnej czesci scian bocznych, przy czym przekrój doko¬ nany jest po przekatnej dla przekazania calego górnego i dolnego naroza, fig. 4 — zbiornikowiec z wbudowanym zbiornikiem przeponowym w pio¬ nowym przekroju poprzecznym.Na fig. 1 pokazano zbiornikowiec posiadajacy zewnetrzne poszycie 1 i wewnetrzne 2. W ladow¬ ni 3 zbiornikowca ograniczonej wewnetrznym po¬ szyciem 2 kadluba oraz grodziami poprzecznymi umieszczony jest samonosny zbiornik wlasciwy 4.Zbiornik ten wykonany jest z metalu nie wyka¬ zujacego zmian kruchosci pod dzialaniem niskich temperatur oraz majacego odpowiednia grubosc i odpowiednio usztywnionego aby mógl pomiescic ladunek cieczy. Zbiornik wlasciwy jest otoczony izolacja cieplna 5, która. wylozone jest wnetrze la¬ downi 3. Fig. 1 nie jest narysowana w skali, a szczególnie izolacja jest przedstawiona w wiekszej podzialce niz kadlub zbiornikowca dla uzyska¬ nia lepszej czytelnosci rysunku. Pomiedzy zbiorni¬ kiem wlasciwym 4 i wewnetrzna powierzchnia la¬ downi 3 jest wolna przestrzen S o szerokosci oko¬ lo jednego metra.Izolacja cieplna 5 sklada sie z czesci A ulozo¬ nej na dnie i siegajacej na pewna wysokosc scian bocznych ladowni oraz z czesci B stanowiacej re¬ szte scian izolacji cieplnej, która wylozone sa scia¬ ny ladowni. Czesc A izolacji zawiera belki podpo¬ rowe 6 zamocowane w regularnych odstepach do dna i scian ladowni. Na belkach tych zamocowa¬ ne sa stosunkowo grube plyty 7 z drzewa balsa oblozone sklejka a szczeliny pomiedzy nimi sa wypelnione scisnietym tworzywem sztucznym 8.Cala ta czesc izolacji stanowi druga przegrode za¬ bezpieczajaca przed wyciekaniem cieklego ladun¬ ku ze zbiornika. Pomiedzy dnem zbiornika wlas¬ ciwego 4 i plytami 7 umieszczona jest warstwa drzewa balsa 9.Czesc B izolacji sklada sie z warstwy o jedna¬ kowej grubosci, zaleznie od gestosci, np. dziesiecio- centymetrowej wykonanej ze sztywnej pianki po¬ liuretanowej 10, o zamknietych porach stanowia¬ cej wykladzine scian ladowni i wylozonej z kolei warstwa 11 waty szklanej lub welny zuzlowej o grubosci na przykad pietnastu centymetrów. U- mieszczenie czesci A izolacji przebiega w znany sposób. Nastepnie zbiornik wlasciwy 4 osadza sie w ladowni i wykonuje sie czesc B izolacji.Sciany ladowni czysci sie strumieniem srutu lub 888 6 szczotkami drucianymi w cfciu uzyskania czystej powierzchni dla polozenia na niej warstwy sztyw¬ nej pianki poliuretanowej o zamknietych porach, na przyklad Shell Caradal SI i Shell Caradate 30, 5 majacej gestosc w zakresie 50 do 130 kg/m*. Pian¬ ke poliuretanowa natryskuje sie warstwami na sciany ladowni dotad dopóki nie osiagnie sie zad¬ nej grubosci pianki. Zewnetrzna lub wewnetrzna warstwa powierzchniowa moze byc wykonana z 10 pianki poliuretanowej o gestosci wiekszej, np. 110— 130 kg/m8, niz pozostala czesc izolacji piankowej.W wewnetrznych warstwach pianki znajduja sie dwie maty w postaci siatki o przeswicie oczek np. jednego centymetra wykonane z tkaniny jutowej 15 lub podobnej. Jedna z tych mat jest umieszczona na przyklad w odleglosci osiemnastu milimetrów od wewnetrznej powierzchni izolacji a druga np. szesc milimetrów od tej powierzchni.Jak to pokazano na fig. 2 w miejscu polaczenia 20 czesci A i B izolacji, linia .zlacza przebiega pod katem do plaszczyzny sciany ladowni 3 róznym od 90°, tak, ze grubosc jednej czesci izolacji stopnio¬ wo sie zmniejsza podczas gdy grubosc czesci sa¬ siedniej wzrasta. Pod tym samym katem uksztal- 25 towane sa równiez brzegi 7a plyt koncowycji 71.Jak pokazano na fig. 3 u góry kazdej sciany umieszczona jest belka 13 zamocowana do tej scia¬ ny. Przeciwlegle konce mat jutowych 12 zamoco¬ wane sa do plyt koncowych 71 czesci A izolacji 30 i do belki 13 np. w rowkach 7b w nich wykona¬ nych. Dodatkowe maty 14, o mniejszej dlugosci od poprzednich sa umieszczone w piance poliure¬ tanowej przy jej brzegach i zamocowane sa do belek 13 i belek podporowych 61 plyt koncowych 35 71 czesci A izolacji. Od belki 13 w dól wystaje na pewna odleglosc pionowa plyta 15, do której w znany sposób za pomoca zawiasy 17 zamocowana jest duza plyta pozioma 16 przebiegajaca w szczy¬ towej czesci zbiornika. Nad i pod plyta 16 umiesz- 40 czone sa warstwy waty szklanej lub welny zuzlo¬ wej przy czym górna warstwa znajduje sie nad wierzchem zbiornika wlasciwego.Na fig. 4 pokazano zbiornikowiec z zewnetrznym 1 i wewnetrznym 2 poszyciami kadluba. W tym 45 przypadku w ladowni 3 ograniczonej wewnetrznym poszyciem i poprzecznymi grodziami umieszczony jest przeponowy zbiornik wlasciwy 18. Jest on wy¬ konany z cienkiej blachy nie wykazujacej sklon¬ nosci do pekania przy niskich temperaturach. 50 Zbiornik wlasciwy 18 jest otoczony izolacja ciepl¬ na 5, która wylozona jest ladownia 3 i która prze¬ nosi obciazenie hydrostatyczne i sily bezwladnosci dzialajace na zbiornik wlasciwy. Fig. 4 nie jest narysowana w podzialce, zawartej na izolacje, któ- 55 ra jest przedstawiona w wiekszej podzialce niz ka¬ dlub statku dla uzyskania lepszej czytelnosci ry¬ sunku.Izolacja cieplna sklada sie z czesci naroznych C i czesci sciennych D. Czesci narozne C sa takie 60 same jak czesc A izolacji zbiornika pokazanego na fig. 1 i skladaja sie z plyt zamocowanych do belek podporowych 6 a pomiedzy tymi plytami i zbior¬ nikiem wlasciwym 18 umieszczona jest warstwa drzewa balsa. Naroza przeponowego .zbiornika wlas- es ciwego 18 sa zamocowane tak, aby uniemozliwic67888 8 zmiany wymiarowe zbiornika, za pomoca narozni¬ kowych elementów mocujacych 19 przytwierdzo¬ nych do twardych plyt pilsniowych 20 zamocowa¬ nych z kolei do plyt izolacji. Plyty te maja wy¬ starczajaca wytrzymalosc na rozciaganie, scinanie i sciskanie aby przeniesc obciazenia na sciany la¬ downi. Czesci D izolacji sa takie same jak czes¬ ci B w zbiorniku pokazanym na fig. 1 i równiez zawieraja pianke poliuretanowa tak jak to opisano przy omawianiu fig. 1 z tym jednak, ze zamiast wewnetrznej warstwy waty szklanej lub welny zu¬ zlowej posiadaja wewnetrzna warstwe wykonana z cienkich plyt z drzewa balsa. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Zbiornik do masowego przechowywania lub transportu cieczy o temperaturach znacznie róznia¬ cych sie od temperatury otoczenia, zawierajacy o- toczony izolacja cieplna zbiornik wlasciwy, umiesz¬ czony w sztywnym plaszczu zewnetrznym, zna¬ mienny tym, ze czesci (A, C) izolacji cieplnej (5) przynajmniej scian bocznych i dna skladaja sie z grubych plyt (7) wytrzymalych na obciazenia i sa trwale przymocowane do zewnetrznego plasz- 10 15 20 25 cza (3), a pozostale czesci (B) sa izolowane przez sztywne, piankowe tworzywo sztuczne (10), przyle¬ gajace od wewnatrz do zewnetrznego plaszcza i do sasiadujacych z nim brzegów materialu wytrzyma¬ lego na obciazenia przy czym utworzone linie po¬ laczenia (7a) pomiedzy materialem wytrzymalym na obciazenia a sztywnym, piankowym tworzywem sztucznym sa oddalone od linii narozników sztyw¬ nego plaszcza, a ponadto plaszczyzna zlacza po¬ miedzy izolacja z piankowego tworzywa sztuczne¬ go a izolacja z materialu wytrzymalego na obcia¬ zenia przebiega ukosnie do plaszczyzny sciany ze¬ wnetrznego plaszcza.

2. Zbiornik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sztywne, piankowe tworzywo sztuczne (10) ma po¬ wierzchnie wewnetrzna zewnetrznego plaszcza (3) skladajaca sie z kolejnych warstw, przy czym przynajmniej jedna warstwa powierzchniowa ma gestosc wieksza niz inne warstwy.

3. Zbiornik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze sztywne, piankowe tworzywo sztuczne (10) jest wzmocnione matami (12, 14) z rzadkiej tkaniny umieszczonymi pomiedzy kolejnymi warstwami, przy czym brzegi mat sa zamocowane do przyle¬ gajacych grubych plyt (7) wytrzymalych na obcia¬ zenia. c=® /?®=KI. l?g,4 67 883 mkp pin i/ii CZYTELNIA Urzedu PolenW*- ftk t] |2icnwpi:( i) |KI. 17g,4 67 883 MKP FI 7c 1/12 W.D.Kart. C/325/73, 90 + 15, A4 Cena zl 10,— PL PL