NO130913B - - Google Patents

Description

Beholder for lagring av flytendegjort gass

ved lav temperatur.

Foreliggende oppfinnelse angår en beholder for lagring av flytendegjort gass ved lav temperatur, og nærmere bestemt en sådan lagringsbeholder hvori finer som er preparert for å oppnå væsketetthet, anvendes som en indre beholdervegg, stottet mot innsiden av den stive yttervegg for beholderen.

Siden finer har en lav temperaturutvidelseskoeffisient, anvendes

det ofte som veggmateriale i lagringsbeholdere for flytendegjort gass ved lav temperatur, der en sådan vegg er utsatt for store temperaturvariasjoner. Siden finer ikke er væsketett, er det imidlertid nodvendig med en forbehandling for å oppnå sådan

væsketetthet, når fineren anvendes som innervegg i en.sådan lagringsbeholder. For dette formål kan det være hensiktsmessig å forbinde et lavtemperaturbeståndig metallskikt, f.eks. av aluminium eller rustfritt stål, eller eventuelt en syntetisk plastfilm med fineroverflaten. Med en sådan finerkonstruksjon som omfatter et metallskikt eller en syntetisk plastfilm forbundet med fineroverflaten, vil det imidlertid når beholderen mottar en væske med lav temperatur, oppstå en kraftig skjærkraft langs grenseflaten mellom vedkommende skikt eller film og finermaterialet. Denne kraft vil oppstå fordi den termiske utvidelseskoeffisient for metallskiktet eller den syntetiske plastfilm er meget storre enn finerens temperaturutvidelseskoeffisient, således at det vil oppstå et kraftig varmesjokk i nevnte metallskikt eller syntetiske pistfilm. Når det gjelder aluminium er f.eks. den termiske utvidelseskoeffisient av storrelsesorden 50 til 60 ganger den tilsvarende koeffisient for finer. Når finer med et metallskikt eller en syntetisk plastfilm påfort overflaten, anvendes som veggmateriale i en beholder for direkte kontakt med en væske ved lav temperatur, foreligger det fare for avflakning av metallskiktet eller det syntetiske plastmateriale fra veggen, eller eventuelt deformering av finermateri. alet som et resultat av nevnte skjærkraft. Siden metallskiktet og den syntetiske plastfilm er anordnet for å gi væsketetthet, og ikke for å gi oket stivhet mot væsketrykket, bor skiktets tykkelse være så tynt som av storrelsesorden 0.3 - 0.1 mm. Når finer med et sådant tynt metall- eller plastskikt på overflaten anvendes for dannelse av en beholdervegg, foreligger den ulempe at skiktet lett vil kunne odelegges ved kontakt med andre gjenstander under oppbygning av tankveggen.

På grunnlag av det som er angitt ovenfor, vil det innses at en lagringsbeholder for flytendegjort gass og konstruert av finer med et metallskikt eller en syntetisk plastfilm forbundet med fineroverflaten, vil ha ulemper på grunn av termiske faktorer og sårbarhet for mekaniske skader.

Ved en beholder for lagring av flytendegjort gass ved lav temperatur i henhold til oppfinnelsen er imidlertid de ovenfor angitte ulemper overvunnet„ I henhold til oppfinnelsen foreslås således en sådan lagringstank, omfattende en ytre beholdervegg og en indre, væsketett beholder innenfor og i avstand fra den ytre beholdervegg, samt varmeisolerende material mellom de to vegger, og det særegne består i at den indre beholdervegg er dannet av fineriag og en væsketett membran i form av en tynn plate av metall eller "et plastimpregnert papir, hvor membranen er anordnet inne i og/eller på innsiden av fineren, idet membranen når den er anordnet på innsiden av fineren er dekket av et lag av mykt fibermaterial som hindrer direkte kontakt mellom membranen og den kolde væske.

Et utforelseseksempel for foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedfbyde tegninger. Fig. 1 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom en.beholder installert på bakken. Fig. 2 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom en lignende beholder installert i et skip.

Fig. 3 og 4 viser forstorrede detaljer av nevnte lengdesnitt.

Fig. 5 og 6 er perspektivskisser som viser andre former av væsketett finer. Fig. 7 viser et diagram som forklarer varmesjokk-absorberende virkninger.

Som vist i fig. log 2, utgjores foreliggende beholdertype vanligvis av et beholderlegeme A og en sekundær beskyttelsesvegg

B for å forhindre utstromning av væske ved lav temperatur i tilfelle av skade på beholderlegemet. Ved den folgende utforelses-beskrivelse vil bare den sekundære beskyttelsesvegg bli beskrevet, men denne kan naturligvis anvendes som en egen væskelagringsbeholder. I det ene viste tilfelle er beholderen anbragt på bakken, som vist i fig. 1, og i det annet tilfelle er den innebygd i et skip, som angitt i .fig. 2.

Tankveggen konstrueres således ved sammenfoyning av et antall rektangulære seksjoner av væsketett finer ende mot ende.

En væsketett finer 1 som er vist i fig. 3, er frembragt ved å forbinde væsketette lag "4a og 4b av lavtemperaturbestandig metall med hver sin side av et finermateriale 3 som består av flere lag 2, hvoretter finerlag 5a og 5b, som gjor tjeneste som varmesjokk-absorberende elementer, forbindes med ytterflåtene av nevnte væsketette lag 4a og 4b. Finerlaget 5a i den væsketette finer 1, som vil komme i direkte kontakt med lavtemperaturvæsken, er bort-skåret på forhånd fra et båndformet område med forut bestemt bredde langs endekanten av finerélementet, for å danne et frilagt kant-område 6 av det væsketette lag. Videre er stottebjeiker 8 på gitterlignende måte anordnet mot innsiden av ytterveggen 7 av ordinær stålplate for vedkommende lagringstank for flytendegjort gass, således at gittermaskenes storrelse overensstemmer med storrelsen av de væsketette finerelementer 1, idet nevnte støtte-bjelker er festet til ytterveggen ved hjelp av stående plater 9. De motstående endeområder 10 av væsketette finerelementer 1 som skal sammenfoyes, plasseæs på nevnte stottebjelke 8, og et dekkende forbindelsesstykke 12 er festet til yttersiden av nevnte tilgrensende endeområde 10 over nevnte båndlignende frilagte områder 6 av det væsketette lag, ved hjelp av et bindemiddel 11. Bredden av forbindelsesstykket 12 er slik at visse deler av de båndlignende frilagte områder 6 forblir utildekket på begge sider av forbindelsesstykket 12. Festeinnretninger 13, som f.eks. spikere, drives inn fra utsiden av forbindelsesstykket 12 inn i stottebjeiken 8 gjennom begge de tilgrensende finerelementer 1, for derved å sikre feste av disse områder 10 til stottebjeiken 8. Endelig legges et dekklag 14 av lavtemperatur-bestandig bindemiddel over forbindelsesstykket 12 samt de båndlignende, frilagte væsketette områder 6 som fremdeles er utildekket på begge sider av forbindelsesstykket.

På tegningene angir henvisningstallet 15 en varmeisolator,som fremkommer ved at det innfores skummateriale i et område avgrenset av en nevnt gittermasking dannet av vedkommende stottebjeiker 8

og stående plater 9, samt ytterveggen 7 og det lavtemperatur-bestandige, væsketette finerelement 1, gjennom åpninger i nevnte gitter-rom, idet det skumlignende isolasjonsmateriale tillates å utvide seg i nevnte tilgjengelige rom, eller ved at det gitterlignende romområde fylles med stivere, ferdig utformet isolator-materiale for vedkommende lavtemperaturbestandige finerelement 1

er anbragt på plass.

Som et resultat av det ovenfor angitte arrangement, vil det ikke foreligge noe frilagt område av de væsketette lag 4a, idet direkte kontakt av en flytendegjort gass under lav temperatur i vedkommende beholder med nevnte væsketette lag 4a positivt forhindres av finerlagene 5a og dekklaget 14, mens de væsketette lag 4a på nærliggende finerelementer 1 er væsketett sammenfoyet med dekklagene 14, således at det ikke vil være noen mulighet for at den væske som har trengt gjennom finerlagene 5a, vil lekke gjennom skjotene mellom vedkommende finerelementer.

Når den ovenfor beskrevne væsketette finer 1 anvendes, er det naturligvis mulig å hindre avflakning av de væsketette lag på

grunn av varmesjokk frembragt ved direkte kontakt mellom nevnte væsketette lag av lavtemperaturbestandig metall og væsken ved lav temperatur, og siden nevnte væsketette metall-lag 4a og 4b er symmetrisk anordnet med hensyn på finerelementets plan samt utvides og sammentrekkes tilnærmet i samme grad, vil sådan utvidelse og sammentrekning av lagene 4a og 4b ikke. resultere i deformering av finerelementet 1. Hele det væsketette finerelement kan således på onskelig måte utvides og sammentrekkes som en enhet.

I figur 3 er et enkelt finerlag 5a, henhv. 5b forbundet til hver sin ytterflate av de væsketette lag 4a og 4b, men også flere finerlag kan eventuelt være påfort vedkommende ytterflater som et varmesj okk-absorberende materiale.

Når det gjelder fremgangsmåten ved innforing av et lag av lavtemperatur-bestandig metall mellom finerlag i et finerelement, kan dette oppnås ved varmpressing utfort med et herdeplastimpregnert papirflak anbragt mellom nevnte metall-lag og et finerlag på hver side av metallet.

Figur 4 viser en alternativ utforelse av oppfinnelsen. Et væsketett finerelement 20 som anvendes i denne utforelse, består av to tynnere finerelementer 21a og 21b av omtrent samme tykkelse og med et væsketett lag 22 av lavtemperatur-bestandig metall innfort mellom nevnte del-elementer. Hvis en sådan finer 20 anvendes ved den utforelse som er vist i figur 3, vil dette resultere i at tykkelsen av de tilstotende endedeler ved skjoten mellom to finerelementer blir for liten således at holdfasthetproblemer oppstår, siden tykkelsen av den finerandel 21a som gjor tjeneste som varmesjokk-absorberende materiale overfor det væsketette lag,

utgjor omtrent halvparten av den totale tykkelse av det væsketette finerelement 20, og denne finerhalvdel 21a i henhold til figur 3 skjæres bort ved festeområdet til vedkommende stottebjelke. Som vist i figur 4 er derfor forbindelsesstykket 23 forbundet direkte med overflaten av vedkommende innbyrdes tilstotende, væsketette finerelementer 20 ved hjelp av et bindemiddel, idet nevnte tilstotende endedeler 25 er festet til en stottebjelke 26 ved hjelp av festeinnretninger 24. På begge sider av nevnte forbindelsesstykke 23 er det anordnet spor 27 som trenger helt ned til de væsketette lag 22 i vedkommende finer-halvdeler 21a langs forbindelsesstykket 23. Hvis hvert spor 27 fylles med et lavtemperatur-bestandig bindemiddel 28 som således bringes i kontakt med det væsketette lag 22, mens et dekklag 29 av nevnte bindemiddel påfores over forbindelsesstykket 23 og forenes med forstnevnte bindemiddelmengder 28, er det mulig å sammenfoye vedkommende væsketette finerelementer 20 på væsketett måte, uten at det oppstår holdfasthetproblemer.

Ved plassering av det væsketette lag midt inne i finerelementet,

slik som vist i figur 4, er det mulig å unngå varmesjokk på

grunn av direkte kontakt mellom dette lag og væske ved lav temperatur, og videre er det på tross av at det bare anvendes et enkelt væsketett lag, ingen mulighet for at deformering av finerelementet vil finne sted på grunn av utvidelse eller sammentrekning av nevnte metall-lag.

Figurene 5 og 6 viser andre utforelser av den væsketette finer i henhold til foreliggende oppfinnelse. En væsketett finer 30 er således konstruert ved forbindelse av væsketette lag 33a og 33b av lavtemperatur-bestandig metall eller syntetisk plast til begge yttersider av finerelementet 32, som består av flere finerlag 31, hvoretter mykt fibermateriale 34 av passende tykkelse forbindes til yttersiden av en av de væsketette lag 33a, for å gjore tjeneste som et varmesjokk-absorberende materiale. Dette fibermateriale kan utgjores av en trefiberplate, et tykt vevet materiale, et laminert tynt vev-materiale, et teppe e.l.. Skjont væske ved lav temperatur vil trenge gjennom fibermaterialet 34 når dette danner innsiden av tanken, vil ytterligere inntrengning av væsken bli forhindret av det væsketette lag 33a. Varmesjokk på grunn av direkte kontakt mellom det væsketette lag 33a og væsken ved lav temperatur kan derfor forhindres av fibermaterialet 34, således at det ikke vil foreligge noen mulighet for at laget 33a vil flake av. Da de væsketette lag 33a og 33b er anbragt på hver sin side av finerelementet 32 samt vil utvide seg og trekke seg sammen i omtrent samme grad, vil det ikke foreligge noen mulighet for at finerelementet vil kunne deformeres som et resultat av nevnte utvidelse eller sammentrekning av vedkommende væsketette lag 33a og 33b. Et væsketett finerelement 40 som vist i figur 4, er konstruert ved anbringelse av to eller flere lag av lavtemperatur-bestandige, herdeplastimpregnerte papirflak 43 mellom finerlag 41 i finerelementet 40, hvoretter sammenstillingen utsettes for varmpresning. I dette væsketette finerelement vil de termiske spenninger som frembringes i de væsketette lag være meget små sammenlignet med det tilfelle når det anvendes et lavtemperatur-bestandig metall-lag, således at finerelementet i dette tilfellet ikke vil kunne deformeres. Videre vil de lavtemperatur-bestandige, herdeplastimpregnerte papirflak 43 være lette å bringe i intim kontakt med finerlagene 41, såfedes at fremstilling av sådan væsketett finer i hoy grad lettes. Som beskrevet ovenfor vil det i henhold til oppfinnelsen ved anbringelse av et væsketett lag inne i finermaterialet eller under et fibermateriale på fineroverflaten, gjore det mulig å unngå varmesjokk på grunn av direkte kontakt med væske ved lav temperatur. F.eks. i det tilfelle hvor et sådant lag er anordnet inne i finermaterialet og det foreligger en temperaturforskjell på 60°C mellom vedkommende lag og fineroverflaten, vil de temperaturforandringer som finner sted i det indre av finermaterialet være som vist i figur 7. Ut fra denne figur kan det ses at det ved en temperaturforskjell på omkring 60°C ved hjelp av en finertykkelse på mer enn 3mm vil være mulig i hoy grad å utjevne et varmesjokk. Det vil derfor ikke fremkomme noen avflakning av eller sprekkdannelser i det væsketette lag, som i sin tur i tilsvarende grad bidrar til å forhindre deformering av fineren. Idet vedkommende lag er anordnet innvendig,

er det videre ingen mulighet for at dette tynne væsketette lag vil skades under konstruksjonsarbeidet med beholderveggen. Håndteringen av sådanne finerelementer vil derfor være meget lett og oppbygningen av tankveggen kan utfores lettere og raskere enn tilfellet vil være ved kjente konstruksjoner.

Ved utforelse av en beholder for lagring av flytendegjort gass ved lav temperatur i henhold til oppfinnelsen, slik som angitt i de ovenfor beskrevne utforelseseksempler, vil det være mulig- å eliminere de innledningsvis omtalte ulemper på grunn av termiske faktorer og omgivende forhold, idet konstruksjonens enkelhet i hoy grad vil bidra til oppfinnelsens anvendbarhet.

Claims (1)

1. Beholder for lagring av flytendegjort gass ved lav temperatur, omfattende en ytre beholdervegg og en indre, væsketett beholder innenfor og i avstand fra den ytre beholdervegg, samt varmeisolerende material mellom de to vegger, karakterisert ved at den indre beholdervegg (1,20,30,40) er dannet av finerlag (3,5a,5b; 21a, 21b; 32; 41, 42) og en væsketett membran (4a, 4b; 22; 33a, 33b; 43) i form av en tynn plate av metall eller et plastimpregnert papir, hvor membranen er anordnet inne i og/eller på innsiden av fineren, idet membranen (33) hår den er anordnet på innsiden av fineren (30) er dekket av et lag av mykt fibermaterial (34) som hindrer direkte kontakt mellom membranen og den kolde væske.