DE1122445B

DE1122445B - Haltevorrichtung fuer einen waermeisolierten Behaelter auf einem schwingenden Bewegungen ausgesetzten Befoerderungsmittel

Info

Publication number: DE1122445B
Application number: DEC16094A
Authority: DE
Inventors: James Henry Farrell; Jamcs Peter Hunsaker; Alexis Pastuhow; George Yale Robinson Jun
Original assignee: Constock Liquid Methane Corp
Current assignee: Constock Liquid Methane Corp
Priority date: 1957-01-16
Filing date: 1958-01-13
Publication date: 1962-01-18
Also published as: FI40638B; GB836667A; NL224064A; DK105652C; US2954003A; ES239405A1; NL127373C; BE563988A

Description

INTERNAT. KL. B 65 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

C 16094 XI/81e

ANMELDETAG: 13. J A N U A R 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT! 18. J A N U A R 1962

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für wärmeisolierte Behälter zum Transport von verflüssigten Gasen niedriger Temperatur, und zwar auf Beförderungsmitteln, die schwingenden Bewegungen ausgesetzt sind. Im besonderen handelt es sich dabei um den Transport verflüssigten Kohlenwasserstoffgases, das bei normalem Luftdruck einen Siede~ punkt von — 164° C besitzt.

Es sind Haltevorrichtungen zur Sicherung von Transportbehältern gegenüber den sie befördernden Fahrzeugen bekanntgeworden, die im wesentlichen aus im Beförderungsmittel angeordneten, auf Abstand stehenden Schienen in Verbindung mit Haltebändern bestehen, die zwischen den Schienen und dem Behälter verlaufen. Eine solche einfache Sieherungsmethode muß versagen, wenn der Behälter dem Transport von Flüssiggas dient und beim Füllen und Entleeren Zusammenziehungen und Ausdehnungen erfährt, die ein Lockerwerden bzw. Überspannen bis zum Bruch der Haltemittel bewirken können. Es ist auch der Vorschlag gemacht worden, die Ausdehnungen und Zusammenziehungen eines kugelförmigen Behälters durch auskragende Verbindungselemente zu stabilisieren.

Demgegenüber handelt es sich bei der Erfindung um eine andere Lösung des Befestigungsproblems unter Vermeidung der sich bei der Verwendung von Haltebändern ergebenden Nachteile. Diese Lösung beruht gemäß der Erfindung darin, daß die Haltevorrichtung eine Bodenverankerung und eine Seilverspannung aufweist, wobei die Bodenverankerung aus auf der Behälterunterseite angeordneten Leisten besteht, die im Bereich der Bodenmitte parallel zu den horizontalen Seitenkanten verlaufen und in Nuten eines den Behälter umgebenden Isolierkörpers geführt sind, während die Seilverspannung nahezu parallel zum Behälterboden, jedoch quer zur Behälterrichtung verläuft und dabei die einen Enden der Abspannseile an der Decke des Behälters, die anderen Enden an Versteifungen des Beförderungsmittels befestigt sind.

Ein Ausführüngsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; in dieser ist

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Teiles eines Schiffsladeraumes mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Verzurren des Behälters,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der Unterseite des in Fig. 1 dargestellten Behälters,

Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1 mit einem in einer Nut befindlichen Leiste,

Fig. 4 ein der Fig. 3 ähnlicher Schnitt einer abgeänderten Ausführung der Nut,

Haltevorrichtung

für einen wärmeisolierten Behälter

auf einem schwingenden Bewegungen ausgesetzten Beförderungsmittel

Anmelder:

Constock Liquid Methane Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37, und Dipl.-Ing. H. Grentzenberg, München 13,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 16. Januar 1957 (Nr. 634 571)

James Henry Farrell, Cambridge, Mass., James Peter Hunsaker, Milton, Mass.,

Alexis Pastuhow, Harvard, Mass., und George YaIe Robinson jun., West Actin, Mass.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 5 ein der Fig. 3 ähnlicher Schnitt einer weiteren Abänderung der Leiste und der Nut und

Fig. 6 ein vergrößerter Schnitt durch die Mitte des in Fig. 1 dargestellten Behälters.

Bei dem an Bord des Schiffes aufgestellten unabhängigen Frachtbehälter sind Vorrichtungen vorhanden, die die Oberseite des Behälters und die Unterseite des Behälters verankern oder festhalten, um eine völlige Kontrolle der Bewegungen des Behälters in bezug auf den übrigen Teil des Schiffsrumpfes aufrechtzuerhalten und gleichzeitig eine freie Ausdehnung und Zusammenziehung des Behälters auf Grund der auftretenden verschiedenen Temperaturverhältnisse zu ermöglichen. Diese Verankerung des Behälters wird in wirksamer und wirtschaftlich günstiger Weise durch die Verwendung von Seilen, welche die Decke des Behälters mit dem Schiffsrumpf verbinden, und durch die Verwendung von Leisten und Nuten erreicht, die den Boden des Tanks und den isolierten Schiffsboden, auf den der Tank aufgestellt ist, verbinden.

109 760/287

In den Zeichnungen ist der Behälter 10 schematisch als ein rechteckiger Körper mit Seitenwänden 12 und 14, einer Vorderwand 16 und einer Rückwand 18, einem Boden 20 und einer Decke 22 dargestellt, öffnungen in der Decke 22 ermöglichen den Zugang zum Innenraum des Behälters oder Tanks, um die verschiedenen Rohrleitungen einzuführen, in denen die kalte Flüssigkeit in und aus dem Tank geleitet wird, und auch um Dämpfe abzulassen, die aus der in dem Tank befindlichen Flüssigkeit durch Wärmeaufnahme entstehen. Die gesamte Außenseite des Tanks ist mit einem Isolierkörper 24 bedeckt, der die Wärmeübertragung verringert und die Außenwände des Tanks von der Innenwand 26 trennt, die den Schiffsladeraum begrenzt, in dem der Tank aufgestellt ist.

Mehrere Seile 30, die sich in Querrichtung und Längsrichtung über die Oberseite jedes Tanks erstrecken und die mit der Decke jedes Tanks befestigt sind, halten seine Lage in Längsrichtung und Querrichtung des Schiffes aufrecht, ohne daß eine Ausdehnung oder Zusammenziehung des Tanks in irgendeiner Richtung behindert wird. Die größere Gruppe der Seile 32 erstreckt sich über die Oberseite des Tanks in Querrichtung des Schiffes, um den Tank gegen eine Bewegung beim Rollen des Schiffes festzulegen. Eine geringere Zahl von Seilen 34 erstreckt sich über die Oberfläche des Tanks in Längsrichtung des Schiffes, um den Tank bei den Stampfbewegungen des Schiffes festzulegen.

Die im Seitenabstand voneinander angeordneten Seile erstrecken sich in einer geringen Schräglage von ihren unteren Enden, die an auf der Decke 22 des Tanks befestigten Haken 36 befestigt sind, schräg nach oben zu ihren oberen Enden, die an den auf einem Teil der Schiffsversteifungen 40 befestigten Konsolen 38 verankert sind.

Es genügt zwar, wenn die unteren Enden der Seile 30 an den Decken 22 der Tanks 10 an irgendeiner Stelle verankert sind, die zwischen der Mitte und den Außenkanten der Tanks liegt, doch werden vorzugsweise die Enden der Seile an einem Abschnitt der Tankwand jenseits der Mittellinie befestigt, der einen Abstand von der Tankmitte hat. Sind keine Vorrichtungen vorhanden, die die Länge der Seile 30 selbsttätig verlängern oder verkürzen, dann werden die an den Mittelabschnitten der Tanks befestigten Seile unzulässig hohen Spannungen unterworfen, wenn infolge einer Zusammenziehung sich die Höhe der Tanks verringert, und die Seile haben einen unerwünschten Durchhang, wenn die Tanks infolge Ausdehnung ihre Höhe vergrößern. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß sich die Befestigungsstelle der Seile mit dem Tank in einer geraden Linie lotrecht bewegt, während die Enden der Seile das Bestreben haben, sich auf einem Bogen 42 zu bewegen, dessen Mittelpunkt sich an der Befestigungsstelle zwischen den oberen Enden der Seile und dem Schiffsrumpf befindet. Der Unterschied X zwischen der lotrechten Stellung und der entsprechenden Stellung auf dem Bogen 42 gibt den Längenbedarf oder den Längen-Überschuß der Seile an. Wird dieser Längenbedarf oder dieser Längenüberschuß nicht ausgeglichen, dann entstehen Gleichgewichtsfehler und Spannungszustände.

Diese Schwierigkeit wird dadurch wirksam behoben, daß die Befestigungsstelle zwischen den Seilen und der Oberseite oder Deckenwand 22 des Tanks um eine Strecke Y jenseits der Mitte des Tanks angeordnet wird, wobei diese Strecke so berechnet ist, daß die auf der Strecke Y stattfindende Ausdehnung oder Zusammenziehung im wesentlichen der Strecket entspricht, so daß bei diesen Zustandsänderungen die Befestigungsstelle der Seile an der Deckenwand 22 des Behälters im wesentlichen dem Bogen 42 folgt und infolgedessen die Entstehung von Zug- oder Spannungskräften verringert und ein Gleichgewichtsfehler des Tanks vermieden wird.

Bei der Bestimmung der Strecke Y von der Mitte wird die Größe der Ausdehnung und Zusammenziehung der Seile 30 von der Strecke X, die auf der Strecke Y erfolgt, subtrahiert oder wird zu dieser Strecke Y addiert. Dieses Ergebnis ist jedoch von geringerer Bedeutung, da sich ein großer Teil des Seiles in der Temperatur der Umgebung befindet.

Die Winkelstellung der Seile in der waagerechten Ebene ist nicht von Bedeutung, obwohl vorteilhafterweise die Seile rechtwinklig zueinander angeordnet werden, so daß sie sich in Längsrichtung und in Querrichtung der Tanks und des Schiffes erstrecken. Der lotrechte Winkel kann ebenfalls geändert werden, jedoch wird die größte Stabilität bei geringster Spannung durch Verwendung von kleinen Winkeln im Bereich von 0 bis 30° erhalten. Zur größeren Dehnungsfähigkeit können die Seile 30 federbeaufschlagt sein, so daß eine vorbestimmte Spannung erzielt wird und eine größere Dehnungsfähigkeit in der Arbeitslänge der Seile möglich ist und der erwähnte Abstand nicht mehr diese große Bedeutung hat. Auch können beispielsweise Spannschlösser 44 verwendet werden, um den Durchhang der Seile aufzunehmen und die Seile auf die gewünschte Spannung im Zusammenbau festzuziehen.

Die Seile selbst bestehen aus einem Werkstoff, der eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit hat, um den Kälteverlust längs der Seile zu verringern. Aus diesem Grunde wird für die Seile beispielsweise ein rostfreier Stahl od. dgl. verwendet. Der Winkel, den die Seile mit der Deckenwand 22 bilden, hängt zum Teil von der Stärke der Isolierung ab, da die Seile die Isolierung bis zu den Schiffsversteifungen 40 durchsetzen sollen. Auf jeden Fall wird der Winkel innerhalb der von dem Gesamtlageplan des Schiffes und der Behälter gegebenen Verhältnissen möglichst klein gehalten.

Die Seile arbeiten infolgedessen unter einer stetig kontrollierten Spannung, um den Deckenabschnitt der Tanks auf die Mitte einzustellen und eine Ausrichtung innerhalb der Isolierung im Schiffsaufbau aufrechtzuerhalten. Zur Ergänzung dieser Kontrolle sind unabhängige Vorrichtungen vorhanden, die eine Ausrichtung des Bodenabschnittes des Tanks aufrechterhalten und diesen Bodenabschnitt festlegen, wie dies nachstehend beschrieben ist.

Die Bodenwand 20 jedes Tanks weist Leisten 46 und 48 auf, die sich vom Boden des Tanks nach unten auf Linien erstrecken, die von der Mitte ausgehen und die in mindestens zwei verschiedenen Richtungen verlaufen, und zwar in Querrichtung und in Längsrichtung des Tanks und des Schiffes, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Leisten 46 und 48 werden von Nuten 50 bzw. 52 aufgenommen, die in der darunter befindlichen Isolierlage 54, auf der der Tank aufsteht, geformt sind. Bei Ausdehnung und Zusammenziehung des Tanks, bei denen sich die Abmessungen des Tanks ändern, verhütet infolgedessen

die in den Nuten befindliche erste Gruppe von Leisten eine Verschiebung des Tanks von der einen Seite oder der anderen Seite der Mitte, während die andere Gruppe von Leisten und Nuten eine Bewegung des Bodenabschnitts des Tanks in der anderen Richtung von der Mitte verhindert.

Bei dem beschriebenen Aufbau ist es wichtig, die Leisten und die Nuten in Radialrichtung von der Mitte anzuordnen, da sonst jede Zusammenziehung die Tanks aus ihrer ausgerichteten Stellung verlagert oder aber Kräfte hervorruft, die die Isolation zerstören. Werden mehrere seitlich auf Abstand stehende oder in Längsrichtung auf Abstand stehende Leisten und Nuten verwendet, dann ändert sich die Größe der Zusammenziehung mit dem Abstand von der Mitte des Tanks, so daß mindestens einige der Leisten oder der Nuten nachgeben müssen, damit nicht der Tank oder die Isolierung in Gefahr kommt.

Als Abänderung können zwei Leisten 56 und 58 (Fig. 5) dicht nebeneinander und parallel zueinander angeordnet werden, die sich in Querrichtung oder Längsrichtung von dem Mittelabschnitt des Tanks erstrecken und die zwischen sich eine Nut 60 bilden, welche eine in der Decke des Isolierbodens 54 befindliche Leiste 62 aufnehmen, die sich in der oberen Wand des Isolierbodens 54 befindet, auf dem der Tank aufsteht, wobei die Leiste 62 den Tank in der gewünschten ausgerichteten Stellung innerhalb des Schiffes hält.

Die Leisten werden aus einem Werkstoff hergestellt, der eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat, so daß die Kältesickerung aus den Tanks verhütet wird. Der in den Leisten und den Nuten verwendete Werkstoff soll eine so hohe Baufestigkeit haben, daß er den durch die Schiffsbewegung erzeugten Drücken widersteht und die Frachtbehälter in richtiger Ausrichtung hält. Die Isolierschicht, in der die Leisten oder die Nuten geformt sind, besteht aus Materialien hoher Baufestigkeit, beispielsweise Balsaholz. Die Isolierschicht kann weiter durch die Verwendung einer Auflageschicht 64 aus Hartholz, Sperrholz oder einem anderen festen, verhältnismäßig gut wärmeisolierenden Werkstoff verstärkt werden.

Bei der Herstellung der Leisten oder Nuten in der Isolierschicht 54 muß die Bildung von Rissen oder anderen Durchlässen vermieden werden, in denen die kalte Flüssigkeit aussickern und in Berührung mit dem Schiffsrumpf kommen kann, da die Stahlplatten, aus denen das Schiff besteht, unter derartigen kalten Temperaturen ihre Festigkeit nicht behalten. Wenn daher die Isolierung aus einem starren Material von hoher Baufestigkeit besteht, wie es zum Tragen des Tanks verwendet wird, werden Dichtungen aus für Flüssigkeit undurchlässigem Material eingebaut, die eine Verkleidung um die Leisten oder die Nuten in Isoherschicht bilden, wie dies durch die Sperrholzschicht 66 dargestellt ist.

Zur Verhütung von Sprüngen oder Rissen in der Isolierung wird die Nut aus dem aus Isoliermaterial bestehenden Fußboden ausgearbeitet, nachdem die richtige Stellung der Nut beispielsweise durch eine von dem Boden des Tanks hergestellte Schablone festgestellt worden ist. Die Nut kann mit Sperrholz oder mit einem anderen für Flüssigkeit undurchlässigen Werkstoff ausgekleidet werden. Die Fläche, in der die Nut angeordnet wird, kann aber auch aus Bohlen 68 od. dgl. hergestellt werden, die zu einer größeren Tiefe, als die Tiefe der Nut beträgt, geschichtet oder aufeinandergelegt sind, so daß die Nut ohne Durchdringen der aufgeschichteten Lagen aus für Flüssigkeit undurchlässigem Verstärkungswerkstoff eingearbeitet werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Haltevorrichtung für einen wärmeisolierten Behälter auf einem schwingenden Bewegungen ausgesetzten Beförderungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine Bodenverankerung und eine Seilverspannung aufweist, dergestalt, daß die Bodenverankerung aus auf der Unterseite des Behälters (10) angeordneten Leisten (46, 48) besteht, die im Bereich der Bodenmitte parallel zu den horizontalen Seitenkanten verlaufen und in Nuten (50, 52) eines den Behälter umgebenden Isolierkörpers (24) geführt sind, während die Seilverspannung nahezu parallel zum Behälterboden, aber quer zur Behälterrichtung verläuft und dabei die einen Enden der Abspannseile (30, 32, 34) an der Decke (22) des Behälters, die anderen Enden an Versteifungen (40) des Beförderungsmittels befestigt sind.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspannseile (30, 32, 34) mit der Horizontalebene einen Winkel von etwa 0 bis 30° bilden.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile zwischen der Mitte und dem Rand des Behälters an der Decke (22) des Behälters (10) befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 605 064.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1029 254.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 760/287 1.62