WO2013167284A1 - Transportbehälter für unter überdruck stehende fluide - Google Patents

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WO2013167284A1
WO2013167284A1 PCT/EP2013/001397 EP2013001397W WO2013167284A1 WO 2013167284 A1 WO2013167284 A1 WO 2013167284A1 EP 2013001397 W EP2013001397 W EP 2013001397W WO 2013167284 A1 WO2013167284 A1 WO 2013167284A1
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container
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Hartmut KIENLE
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Ziemann International GmbH
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    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0171—Trucks

Definitions

  • Transport container a wall thickness of about 15 mm
  • duplex steel 1.4462 if it is made of duplex steel 1.4462 according to
  • Such a transport container weighs empty about 6,400 kg.
  • the invention has for its object to make a transport container for pressurized fluids so that it has a lower dead weight or curb weight at the same level of safety and
  • a continuous reinforcing element or a plurality of individual reinforcing elements are arranged side by side and are welded to the base body, and in that the reinforcing element wraps around the base wendeiförmig or the individual reinforcing elements annularly the main body
  • the compressive strength of the body is increased so that it can be performed with a much smaller wall thickness and thereby the
  • the wall thickness of the main body must be only about 9 mm, which together with the welded-on reinforcing element or with the welded-on reinforcing elements leaves an empty weight of about 5,300 kg. This means a weight saving of about 17%. To this weight savings, the payload of the transport container can be increased. This is accompanied by a corresponding reduction in the burden on the roads and the environment.
  • the reinforcing element or the reinforcing elements can be relatively easily manufactured and welded to the base body.
  • the wendelför shaped reinforcing element that can be done even in a fortlau fenden molding and welding process. Due to the two-sided welding of the helical reinforcing element or the annular reinforcing elements to the main body also a higher rigidity of the transport container with less material insert is he goes. In one embodiment of the transport container after
  • the reinforcing element can be used as a cooling coil to cool the fluid in the transport container, thereby reducing its overpressure.
  • the pressure load of the transport container is reduced and increased its degree of security.
  • Claim 6 it can be transported easier.
  • Fig. 1 is a perspective view of a first Ausry tion of the transport container
  • Fig. 2 is a side view of the firstticiansbeispie les of the transport container
  • Fig. 3 is a side view of a second embodiment of the transport container; An enlargement of the section according to the
  • Fig. 5 is an end view of the transport container
  • Fig. 6 is an enlargement of the section according to the
  • Fig. 7 is an enlargement of the section according to the
  • the first embodiment of the transport container 10 can be seen for pressurized fluids. It has a cylindrical single-walled main body 11 and two outwardly arched, single-walled end walls 12 and 13 (FIG. 2) which are welded together firmly.
  • the transport container 10 is fixedly connected via its two end walls 12 and 13 by means of a number of support plates 14 with a support frame 15 with standardized dimensions.
  • a reinforcing element 16 is arranged, which is helical in the first embodiment, wherein adjacent helical sections 17 in the axial direction have a predetermined mutual distance (Fig. 4).
  • the helical reinforcing element 16 is formed by an open toward the base body 11 hollow profile
  • FIG. 4 which is firmly welded to the main body 11 along its two side edges 18 and 19.
  • the two end walls 12 and 13 have a wall thickness m which is matched to the relevant calculation pressure of the transport container 10 (FIG. 4).
  • the main body 11 has a wall thickness n, compared to the unreinforced
  • Wall thickness n ' is reduced by a dimension d which corresponds to the ampli- kungsWirkung of the helical reinforcing element 16 corresponds.
  • the transport container 20 is designed substantially equal to the transport container 10 of the first exemplary embodiment. He has a cylindrical single-walled main body 21 and two outwardly curved single-walled end walls 22 and 23, which are welded together. The transport container 20 is over its two
  • End walls 22 and 23 by means of a number of support plates 24 with a support frame 25 with standardized
  • a plurality of reinforcing elements 26 are present, which are annular and extend in the circumferential direction.
  • the individual rings 27 have a predetermined mutual distance in the axial directions (FIG. 3).
  • the annular reinforcing elements 26 are formed by a hollow profile designed to be open toward the main body 21, which is formed the same or at least similar to the hollow profile of the helical reinforcing element 16 of the first exemplary embodiment.
  • the rings 27 are fixedly welded along their two side edges 28 and 29 to the main body 21 and also welded together at their ends frontally.
  • both the transport container 10 as well as the transport container 20 is used for the transport of pressurized fluids, it is advantageous if these transport containers are modified beyond their basic equipment described so far.
  • This modification consists in the first embodiment in that the helical reinforcing element 16 is closed at both ends by means of a respective closure disk 31 (FIG. 6) and is provided at both end regions with an inlet opening 32 or a drain opening 33, so that a Cooling medium can be passed through the helical reinforcing element 16 and thereby in the transport container 10th
  • the modification is that at the frontal junction of the rings 27 a cutting disc 34 is tightly welded, which is conveniently formed by a continuous bar in the axial direction (Fig. 7), and in that they both sides on both end the cutting disk 34, each with a feed opening 35 and a
  • Drain opening 36 are provided, to each of which a common bus, not shown, is connected.
  • It can be connected to a carried cooling unit to cool the fluid in the transport container 20 during transport.

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  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)

Abstract

Zum Transport von Fluiden, die ihrer Natur nach bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur unter einem entsprechenden Überdruck stehen, werden spezielle Transportbehälter eingesetzt. Das gilt insbesondere für siedende Flüssigkeiten, deren Siedetemperatur unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Dafür muss der Transportbehälter eine entsprechende Druckfestigkeit und damit eine entsprechende Wanddicke haben. Bei dem Transport beispielsweise von verflüssigtem Ammoniak ergibt sich bei Umgebungstemperatur ein Innendruck von ca. 9 bar. Wenn der Transportbehälter bei starker Sonneneinstrahlung einmal längere Zeit abgestellt wird, kann er sich auf ca. 60°C aufheizen. Dadurch entsteht darin ein Überdruck von ca. 26 bar. Für diesen Überdruck muss der Transportbehälter eine Wanddicke von ca. 15 mm haben, wenn er aus einem der üblichen Werkstoffe hergestellt ist und er die für Transportbehälter mit Traggestell üblichen Abmessungen hat. Ein solcher Transportbehälter hat ein Leergewicht von ca. 6.400 kg. Wegen der Begrenzung des zulässigen Gesamtgewichtes beim Straßentransport hat das eine entsprechende Begrenzung der Nutzlast zur Folge. Bei dem Transportbehälter, der einen zylindrischen Grundkörper (11) und zwei nach außen gewölbte Stirnwände (12; 13) aufweist, wird auf der Außenseite des Grundkörper (11) ein wendeiförmiges Verstärkungselement (16) oder werden mehrere ringförmige Verstärkungselemente nebeneinander aufgeschweißt, so dass die Wanddicke des Grundkörpers (11) stark vermindert werden kann und dadurch eine Verringerung des Leergewichtes des Transportbehälters um bis zu ca. 17% und eine entsprechende Erhöhung der Nutlast erreicht wird.

Description

Transportbehälter für unter Überdruck stehende Fluide
Zum Transport von Fluiden, die ihrer Natur nach bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur unter einem entsprechenden Überdruck stehen, werden spezielle Transportbehälter eingesetzt. Das gilt insbesondere für siedende Flüssigkeiten, deren Siedetemperatur unterhalb der Umgebungs-temperatur liegt. Um diese Fluide sicher transportieren zu können, muss der Transportbehälter eine entsprechende Druckfestigkeit und damit eine entsprechende Wanddicke haben. Bei dem Transport beispielsweise von verflüssigtem Ammoniak ergibt sich bei Umgebungstemperatur ein Innendruck von ca. 9 bar. Da es beim Transport vorkommen kann, dass der Transportbehälter bei starker Sonneneinstrahlung bewegt wird oder auch einmal für längere Zeit abgestellt wird, kann der Transportbehälter sich auf ca. 60°C aufheizen. Dadurch entsteht im Transportbehälter ein Überdruck von ca.
26 bar. Bei diesem gelegentlichen Überdruck muss der
Transportbehälter eine Wanddicke von ca. 15 mm
haben, wenn er etwa aus Duplexstahl 1.4462 gemäß
DIN EN 10 028-7 hergestellt ist und er die für Transport- behälter mit Traggestell üblichen Abmessungen hat,
nämlich eine Länge von ca. 6 m (20 ft) , eine Breite von ca. 2,5 m (8 ft) und eine Höhe von ca. 2,6 m (8,6 ft) . Ein solcher Transportbehälter wiegt leer ca. 6.400 kg.
Im gefüllten Zustand bringt er es auf ca. 34.000 kg.
Da das zulässige Gesamtgewicht beim Straßentransport begrenzt ist, hat das hohe Leergewicht des Transportbehälters eine entsprechende Begrenzung · der Nutzlast zur Folge. Das bedeutet für den Transport einer vorgegebenen Fluidmenge den Einsatz einer entsprechenden Anzahl Transportbehälter oder eine entsprechende Anzahl Fahrten bei nur einem Transportbehälter mit der daraus sich ergebenden Belastung der Straßen und der Umwelt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehälter für unter Überdruck stehende Fluide so zu gestalten, dass er bei gleichbleibendem Sicherheitsgrad ein geringeres Eigengewicht oder Leergewicht hat und
dadurch eine höhere Nutzlast möglich ist. Diese Aufgabe wird durch einen Transportbehälter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Dadurch, dass auf der Außenseite des Grundkörpers des Transportbehälters ein zusammenhängendes Verstärkungselement oder mehrere einzelne Verstärkungselemente nebeneinander angeordnet sind und mit dem Grundkörper verschweißt sind, und dadurch, dass das Verstärkungselement den Grundkörper wendeiförmig umschlingt bzw. die einzelnen Verstärkungselemente den Grundkörper ringförmig
umschlingen, wird die Druckfestigkeit des Grundkörpers derart gesteigert, dass er mit einer wesentlich geringeren Wanddicke ausgeführt werden kann und dabei die
Verringerung des Leergewichtes des Grundkörpers deutlich höher ausfällt als die Gewichtzunähme durch das aufgeschweißte Verstärkungselement bzw. die aufgeschweißten Verstärkungselemente .
Bei den oben genannten Abmessungen des Transportbehälters muss die Wanddicke des Grundkörpers nur noch ca. 9 mm betragen, wodurch zusammen mit dem aufgeschweißten Verstärkungselement bzw. mit den aufgeschweißten Verstärkungselementen ein Leergewicht von ca. 5.300 kg verbleibt. Das bedeutet eine Gewichtsersparnis von ca. 17 %. Um diese Gewichtsersparnis kann die Nutzlast des Transportbehälters erhöht werden. Damit geht eine entsprechende Verringerung der Belastung der Straßen und der Umwelt einher.
Bei einer Ausgestaltung des Transportbehälters nach
Anspruch 2 kann das Verstärkungselement bzw. können die Verstärkungselemente verhältnismäßig einfach hergestellt und am Grundkörper angeschweißt werden. Bei dem wendelför migen Verstärkungselement kann das sogar in einem fortlau fenden Form- und Schweißverfahren geschehen. Durch die zweiseitige Verschweißung des wendeiförmigen Verstärkungs elementes bzw. der ringförmigen Verstärkungselemente mit dem Grundkörper wird außerdem eine höhere Steifigkeit des Transportbehälters bei geringerem Werkstoffeinsätz er reicht. Bei einer Ausgestaltung des Transportbehälters nach
Anspruch 3 kann das Verstärkungselement als Kühlschlange eingesetzt werden, um das Fluid im Transportbehälter zu kühlen und damit dessen Überdruck zu verringern. Damit wird die Druckbelastung des Transportbehälters verringert und sein Sicherheitsgrad erhöht.
Mit einer Ausgestaltung des Transportbehälters nach
Anspruch 4 wird die Verstärkungswirkung der ringförmigen Verstärkungselemente erhöht. Bei einer Weiterbildung des Transportbehälters nach Anspruch 5 können auch die ringförmigen Verstärkungselemente für die Kühlung des Fluids im Transportbehälter eingesetzt werden.
Mit einer Ausgestaltung des Transportbehälters nach
Anspruch 6 lässt er sich leichter transportieren.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausfüh rungsbeispieles des Transportbehälters;
Fig. 2 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispie les des Transportbehälters;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles des Transportbehälters; Fig.4 eine Vergrößerung des Ausschnittes gemäß der
Schnittverlaufslinie A in Fig.2;
Fig. 5 eine Stirnansicht des Transportbehälters;
Fig. 6 eine Vergrößerung des Ausschnittes gemäß der
Schnittverlaufslinie B in Fig.5 in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine Vergrößerung des Ausschnittes gemäß der
Schnittverlaufslinie B in Fig.5 in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel.
Aus Fig. 1 und Fig. 2 ist das erste Ausführungsbeispiel des Transportbehälters 10 für unter Überdruck stehende Fluide zu ersehen. Er weist einen zylindrischen einwandigen Grundkörper 11 und zwei nach außen gewölbte einwan- dige Stirnwände 12 und 13 (Fig. 2) auf, die fest miteinander verschweißt sind. Der Transportbehälter 10 ist über seine beiden Stirnwände 12 und 13 mittels je einer Reihe von Tragblechen 14 mit einem Traggestell 15 mit genormten Abmessungen fest verbunden.
Auf der Außenseite des Grundkörper 11 ist ein Verstärkungselement 16 angeordnet, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel wendeiförmig ausgebildet ist, wobei einander benachbarte Wendelabschnitte 17 in axialer Richtung einen vorgegebenen gegenseitigen Abstand haben (Fig. 4).
Das wendeiförmige Verstärkungselement 16 wird durch ein zum Grundkörper 11 hin offen gestaltetes Hohlprofil
(Fig. 4) gebildet, das entlang seiner beiden Seitenrän- der 18 und 19 mit dem Grundkörper 11 fest verschweißt ist.
Die beiden Stirnwände 12 und 13 haben eine Wanddicke m, die auf den relevanten Berechnungsdruck des Transportbehälters 10 abgestimmt ist (Fig. 4) . Der Grundkörper 11 hat eine Wanddicke n, die im Vergleich zur unverstärkten
Wanddicke n' um ein Maß d verringert ist, das der Verstär- kungsWirkung des wendeiförmigen Verstärkungselementes 16 entspricht .
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungs- beispiel ist der Transportbehälter 20 im Wesentlichen gleich dem Transportbehälter 10 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet. Er weist einen zylindrischen einwandigen Grundkörper 21 und zwei nach außen gewölbte einwandige Stirnwände 22 und 23 auf, die fest miteinander verschweißt sind. Der Transportbehälter 20 ist über seine beiden
Stirnwände 22 und 23 mittels je einer Reihe von Tragblechen 24 mit einem Traggestell 25 mit genormten
Abmessungen fest verbunden. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel sind mehrere Verstärkungselemente 26 vorhanden, die ringförmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung verlaufen. Die einzelnen Ringe 27 haben in axialer Richtungen einen vorgegebenen gegenseitigen Abstand (Fig 3).
Die ringförmigen Verstärkungselemente 26 werden durch ein zum Grundkörper 21 hin offen gestaltetes Hohlprofil gebildet, das gleich oder zumindest ähnlich dem Hohlprofil des wendeiförmigen Verstärkungselementes 16 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist. Die Ringe 27 sind entlang ihrer beiden Seitenränder 28 und 29 mit dem Grundkörper 21 fest verschweißt und außerdem an ihren Enden stirnseitig miteinander Verschweißt.
Im Hinblick darauf, dass sowohl der Transportbehälter 10 wie auch der Transportbehälter 20 dem Transport von unter Überdruck stehenden Fluiden dient, ist es von Vorteil, wenn diese Transportbehälter über ihre bisher beschriebene Grundausstattung hinaus abgewandelt werden. Diese Abwandlung besteht bei dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass das wendeiförmige Verstärkungselement 16 an beiden Enden mittels je einer Verschlussscheibe 31 verschlossen ist (Fig. 6) und an beiden End- bereichen mit einer ZulaufÖffnung 32 bzw. einer Ablauföffnung 33 versehen ist, so dass ein Kühlmedium durch das wendeiförmige Verstärkungselement 16 hindurchgeleitet werden kann und dadurch das im Transportbehälter 10
befindliche Fluid während des Transports durch ein mit- geführtes Kühlaggregat gekühlt werden kann.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht die Abwandlung darin, dass an der stirnseitigen Vereinigungsstelle der Ringe 27 eine Trennscheibe 34 dicht eingeschweißt ist, die zweckmäßigerweise durch eine in axialer Richtung durchgehende Leiste gebildet wird (Fig. 7), und darin, dass sie an beiden Endbereichen beiderseits der Trennscheibe 34 mit je einer ZulaufÖffnung 35 bzw. einer
AblaufÖffnung 36 versehen sind, an die je eine nicht dar- gestellte gemeinsame Sammelleitung angeschlossen ist.
Daran kann ein mitgeführtes Kühlaggregat angeschlossen werden, um das im Transportbehälter 20 befindliche Fluid während des Transports zu kühlen.
Be ugszeichenliste
10 Tansportbehälter
11 Grundkörper
12 Stirnwand
13 Stirnwand
14 Tragbleche
15 Traggestell
16 Verstärkungselernent
17 Wendelabschnitte
18 Seitenrand
19 Seitenrand
20 Tansportbehälter
21 Grundkörper
22 Stirnwand
23 Stirnwand
24 Tragbleche
25 Traggestell
26 Verstärkungselemente
27 Ringe
28 Seitenrand
29 Seitenrand
31 VerschlussScheibe
32 ZulaufÖffnung
33 AblaufÖffnung
34 Trennscheibe
35 ZulaufÖffnung
36 AblaufÖffnung

Claims

Patentansprüche
1. Transportbehälter für unter Überdruck stehende
Fluide, mit den Merkmalen:
- er weist einen zylindrischen einwandigen Grundkörper (11 und zwei nach außen gewölbte einwandige Stirnwände (12; 13) auf, die fest miteinander verschweißt sind,
g e k e n n z e i c h n e t durch die Merkmale:
- auf der Außenseite des Grundkörper (11) sind ein
Verstärkungselement (16) oder mehrere Verstärkungselemente (26) angeordnet,
- - von denen das eine Verstärkungselement (16) wendeiförmig ausgebildet ist, wobei einander benachbarte Wendelabschnitte (17) in axialer Richtung einen vorgegebenen gegenseitigen Abstand haben, oder
- - von denen die mehrfach vorhandenen Verstärkungselemente (26) ringförmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung verlaufen, wobei sie in axialer Richtungen einen vorgegebenen gegenseitigen Abstand haben,
- das Verstärkungselement (16) oder die Verstärkungselemente (26) sind mit dem Grundkörper (11; 21) fest verschweißt ,
- die beiden Stirnwände (12, 13; 22, 23) haben eine Wanddicke m, die auf den relevanten Berechnungsdruck des Transportbehälters (10; 20) abgestimmt ist und
- der Grundkörper (11; 21) hat eine Wanddicke n, die im Vergleich zur unverstärkten Wanddicke n' um ein Maß d verringert ist, das der Verstärkungswirkung des wendeiförmigen Verstärkungselementes (16) oder der ringförmigen Verstärkungselemente (26) entspricht .
2. Transportbehälter nach Anspruch 1, mit den Merkmalen: die Verstärkungselemente (16; 26) werden durch ein zum Grundkörper (11; 21) hin offen gestaltetes Hohl profil gebildet, das entlang seiner beiden Seitenränder (18; 19) mit dem Grundkörper (11) fest verschweißt ist.
Transportbehälter nach Anspruch 1 oder 2, mit den Merkmalen :
- das wendeiförmige Verstärkungselement (16) ist an beiden Endbereichen verschlossen und mit je einer ZulaufÖffnung (32) bzw. einer AblaufÖffnung (33) fü ein Kühlmedium versehen,
- die ZulaufÖffnung (32) und die AblaufÖffnung (33) sind mit einem Kühlaggregat verbindbar.
Transportbehälter nach Anspruch 1 oder 2, mit den Merkmalen :
- die ringförmigen Verstärkungselemente (26) sind an ihren Enden stirnseitig miteinander Verschweißt.
Transportbehälter nach Anspruch 4, mit den Merkmalen:
- an der Vereinigungsstelle der ringförmigen Verstärkungselemente (26) ist eine Trennscheibe (34) dicht eingeschweißt ,
- die ringförmigen Verstärkungselemente (26) sind an beiden Endbereichen mit je einer ZulaufÖffnung (35) bzw. einer Ablaufoffnung (36) für ein Kühlmedium versehen,
- die ZulaufÖffnung (35) und die AblaufÖffnung (36) sind mit einem Kühlaggregat verbindbar.
6. Transportbehälter nach einem der Ansprüch 1 bis 5, mit dem Merkmal:
- der Transportbehälter (11; 21) ist über seine beiden Stirnwände (12, 13; 21, 22) mit einem Tragge- stell (15; 25) mit genormten Abmessungen fest verbunden .
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