DE102006020699B4

DE102006020699B4 - Behälter zur Speicherung tiefkalter flüssiger Medien und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102006020699B4
Application number: DE200610020699
Authority: DE
Inventors: Jens Pehlke; Michael Klamp; Keno Dirks; Volker Fiebig; Katinka Wolgast; Miroslav Denev
Original assignee: WARNOW DESIGN GmbH
Current assignee: WARNOW DESIGN GmbH
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2026-05-05
Also published as: DE102006020699A1

Abstract

Ein Tankbehälter (21) wird aus großformatigen Sektionen (17) zusammengesetzt, die die äußere tragende Struktur (4) und alle Isolier- und Barriereschichten bereits in einem Bauteil vereinen. Dadurch verringert sich der Aufwand für den Bau von schweren, hoch tragfähigen Gerüsten zur Montage der Isolier- und Barriereschichten auf der Innenseite der Außenwände der tragenden Struktur des Tankbehälters. Die Isolier- und Barriereschichten sind größtenteils in Unterbaugruppen, so genannten Verbundpaneelen (1) zusammengefasst. Die Integration aller Isolier- und Barriereschichten in einem Verbundpaneel ermöglicht, bereits bei der Herstellung der vorausgerüsteten Sektionen durchgängige und dichte Barriereschichten zu erhalten. Die Befestigung der Verbundpaneele an der Innenseite der Außenwände der tragenden Struktur des Tankbehälters geschieht bereits vor dem Zusammenfügen der äußeren tragenden Struktur, so dass nach dem Zusammenfügen der Sektionen zum Behälter im Wesentlichen nur noch die Fügestellen der Sektionen nachbearbeitet und abgedichtet werden müssen, wofür weniger und leichtere Hebekapazität notwendig ist. Die Aufbringung der Verbundpaneele auf die Innenseite der Außenwände des Tankbehälters erfolgt vorzugsweise nicht am selben Ort, an dem das Zusammenfügen der vorausgerüsteten Sektionen geschieht. Auf diese Weise können die Verbindungen der Verbundpaneele mit der äußeren tragenden Struktur sowie die Verbindungen der Verbundpaneele untereinander unter kontrollierten ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Paneelsystem für den Bau eines hermetisch abgeschlossenen und thermisch isolierten Tankbehälters, geeignet für den Transport und die Lagerung von verflüssigten Gasen, zum Beispiel von verflüssigtem Erdgas (Liquefied Natural Gas, LNG) und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Tankbehälters.
Für den Seetransport des verflüssigten Erdgases werden spezielle Tankschiffe, die die tiefkalte Ladung dicht und thermisch isoliert gelagert transportieren können, verwendet. Für die Gestaltung der Tanks haben sich zwei unterschiedliche Konstruktionsprinzipien durchgesetzt. Eine Gruppe dieser Tanks an Bord von Transportschiffen sind selbsttragende Tanks. Sie sind nicht auf eine äußere tragende Struktur angewiesen. Da sie vollständig aus kältebeständigen metallischen Werkstoffen bestehen, haben sie eine hohe Masse. Dies ist aus Fertigungs- und Betriebskostengründen sowie für die Schiffsstabilität ungünstig.
Nach ihrer Bauform unterscheidet malsphärische und prismatische Tanks. Die europäische Patentschrift EP0742139A1 („Flüssiggas-Transportschiff") stellt beispielsweise einen verbesserten sphärischen Tank vor. Sphärische Tanks haben aufgrund ihrer Form sehr gute Festigkeitseigenschaften, nutzen aber den Raum in der Schiffshülle nur unzureichend aus. Um ein mit anderen Schiffstypen vergleichbares Volumen an Ladung zu transportieren, müssen die sphärischen Tanks weit über das Deck hinaus ragen, was den freien Platz an Deck verringert, höhere Ansprüche an die Gewährleistung der Schiffsstabilität stellt sowie die Sicht über das Deck verschlechtert.
In der Europäischen Patentanmeldung EP0619222A2 („Self-standing liquefied gas storage tank and liquefied gas carrier ship therefor”) wird ein prismatisches Tanksystem beschrieben. Es passt sich besser an den Laderaum des Schiffes an als ein sphärisches Tanksystem. Dieser Vorteil wird jedoch mit aufwändigen inneren Verstärkungen erkauft, um die nötige strukturelle Festigkeit des Tanksystems zu erzielen.
Diese selbsttragenden Tanks werden in der Regel entweder außerhalb der Schiffe gebaut und dann in diese eingesetzt, oder es werden größere Teile dieser Tanks vorgefertigt und im Schiff miteinander und mit dem Schiff verbunden.
Nachteil des erstgenannten Montageverfahrens sind einerseits der hierzu erforderliche hohe Flächenbedarf zum Bau der Tanks und andererseits die große Hebekapazität, die nötig ist, um die fertigen Tanks in das Schiff zu setzten. Nachteil des letztgenannten Montageverfahrens ist der erhöhte logistische und integrative Aufwand.
Eine andere Gruppe von Tanksystemen für den Transport von tiefkalt verflüssigtem Erdgas wird als Membrantanks bezeichnet. Diese Systeme sind nicht selbsttragend, sondern in die Schiffsstruktur integriert. Das bedeutet, dass die tragende Struktur des Tanks durch den Schiffsrumpf, das Deck sowie die Querschotte gebildet wird. Die thermische Isolierung erfolgt im Inneren der Tankstruktur durch zwei übereinander angeordnete Schichten aus Isoliermaterial. Zwei so genannte Barrieren (Membranschichten) dienen der Gewährleistung der Dichtigkeit. Die innere (primäre) Membran bildet den eigentlichen Ladungstank. Die zweite (sekundäre) Membran liegt zwischen der ersten und zweiten Isolierschicht und dient der Systemsicherheit.
Durch den Einsatz von Membranen aus dünnem Material als Barrierewerkstoff wird eine geringere Masse von tieftemperaturbeständigen Werkstoffen benötigt als bei den eingangs beschriebenen selbsttragenden Tanksystemen, weil die tragende Funktion von Baugruppen übernommen wird, die außerhalb des kalten Bereiches liegen.
Für die Aufnahme von mechanischen Spannungen aufgrund temperaturbedingter Längenänderungen des Barrierematerials werden verschiedene konstruktive Maßnahmen eingesetzt.
Die Patentschrift DE 199 31 705 A1 „In die Tragstruktur eines Schiffs integrierter dichter und thermisch isolierender Tank mit verbesserter Isoliersperre" beschreibt einen Membrantank, der aus einer äußeren tragenden Struktur besteht, die mit Isolier- und Barriereschichten innen ausgekleidet wird. Die Isolierschicht wird aus Paneelen zusammengefügt, wobei die isolierenden Paneele aus steifen Gehäusen, z. B. aus Holzplatten, bestehen, welche mit dem Isoliermaterial, z. B. einer perlitischen Schüttung, gefüllt sind. Die metallische Barriereschicht wird über eine mechanische Verbindung elastisch an die Isolierschicht angebunden, wobei das Barrierematerial aus metallischen Bahnen besteht, die auf die Isolierpaneele aufgetragen, dort befestigt und untereinander verschweißt werden. Diese Vorgehensweise macht eine Integration primärer und sekundärer Schichten in ein Bauteil unmöglich, so dass jede Schicht separat installiert werden muss. Zuerst werden die mit Isoliermaterial. gefüllten. Kisten nebeneinander an die Tankwand montiert und bilden die sekundäre Isolierung. Auf die sekundäre Isolierschicht folgt die sekundäre Barriereschicht, darauf wird die primäre Isolierschicht und auf dieser die primäre Barriereschicht befestigt. Es sind also für die Installation von je zwei Barriere- und Isolierschichten mindestens vier Arbeitsgänge notwendig.
Die Schrift EP573327A1 „Vorgefertigte, flüssigkeitsdichtende und thermisch isolierende Wandstruktur für Behälter für cryogene Fluide" beschreibt einen Membrantank, der ebenfalls durch Auskleiden einer äußeren tragenden Struktur mit isolierenden Paneelen entsteht. Dabei bestehen die isolierenden Paneele aus einem Schichtaufbau aus einer äußeren steifen Trennwand (der Bodenplatte des Paneels), einer inneren steifen Trennwand (der Deckplatte des Paneels) und zwischen den Trennwänden angeordneten Polymerschaumisolierungen. Nach der Montage der isolierenden Paneele mittels mechanischer Verbindungselemente an die Innenseite der äußeren tragenden Struktur werden die Löcher im Isoliermaterial, durch welche die Befestigung des isolierenden Paneels an der äußeren tragenden Struktur realisiert wurde, mittels Stopfen aus Isoliermaterial verschlossen, so dass die Isolierung eine geschlossene Schicht ergibt. Die zwischen den Schichten der thermischen Isolierung befindliche sekundäre Barriereschicht besteht aus einer dünnen durchgehenden Verbundfolie aus Aluminium und glasfaserverstärktem Kunststoff. Damit die sekundäre Barriereschicht durchgängig ist, müssen die Barrierefolien aneinandergrenzender Paneele mittels Verbindungsstücken gasdicht verbunden werden, was einen eigenen Arbeitsgang erfordert. An der inneren Trennwand der isolierenden Paneele ist die biegsame und dichte innere (primäre) Barriereschicht (Sperre gegen Austritt von Ladung) befestigt. Diese primäre Barriereschicht besteht aus metallischem Material und wird auf die Innenseite der Isolierplatten montiert, so dass sie dicht gegenüber der Ladung ist. Die Verbindung der Einzelteile der primären Barriereschicht erfolgt durch Schweißen. Es sind also nach Befestigung der isolierenden Paneele weitere Arbeitsschritte für das Verfüllen der Befestigungslöcher, das Verbinden der sekundären Barriereschicht und die Befestigung und Verbindung der inneren, primären Barriereschicht notwendig.
Beiden letztgenannten Systemen gemeinsam ist, dass die Isolier- und Barriereschichten im Wesentlichen nacheinander im Schiff installiert werden. Dabei sind umfangreiche manuelle Tätigkeiten, wie z. B. das Verschweißen der Nähte der Barriereschichten, notwendig. Diese Vorgehensweise führt zu langen Bauzeiten und damit verbundenen Kosten.
Aus der Offenlegungsschrift DE 26 48 211 A1 „Isolierter Behälter für kryogene Flüssigkeiten" ist ein. System bekannt, das die separate Installation von Schichten umgeht." In diesem System sind die Bestandteile des Isolier- und Barriereschichtaufbaus in Verbundplatten, die aus einem mit Isoliermaterial gefüllten Gehäuse bestehen, integriert. Durch dieses Zusammenfassen kann der zuvor beschriebene unmittelbare Montageaufwand reduziert werden, da die Verbundplatten vorgefertigt angeliefert werden und alle wesentlichen Bestandteile des Schichtaufbaus enthalten.
Dabei wird aber keine durchgängige Verbindung der Barriereschichten hergestellt, da die Gehäuse der Verbundpaneele geschlossen sind und nur mittelbar durch ein Fugenelement zwischen aneinandergrenzenden Verbundpaneelen verbunden werden. Dabei sind primäre und sekundäre Barriereschicht nicht stofflich voneinander getrennt, was ein Risiko für den Betrieb eines solchen Tanks darstellt.
Den drei zuletzt genannten Systemen ist gemeinsam, dass erst nach der Fertigstellung der äußeren tragenden Struktur mit ihrer Montage begonnen werden kann. Dazu müssen aufwändige Gerüstsysteme, die über eine entsprechende hohe Tragfähigkeit verfügen, im Ladungsraum aufgestellt werden. Nach der Fertigstellung des Tanks durch Montage der Isolier- und Barriereschichten an der Innenseite der äußeren tragenden Struktur und der entsprechenden Verbindung der Isolier- und Barriereschichten mit- und untereinander müssen die Rüstungen durch möglichst kleine Öffnungen im Tank, beispielsweise in der Tankdecke, sorgfältig entfernt werden, so dass die schweren Gerüstbestandteile keine Schäden an der bereits fertig gestellten Tankauskleidung hervorrufen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Systeme durch einen hinsichtlich Schichtaufbau und Montageablauf verbesserten Tankbehälter abzustellen und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Behälter mit den Merkmalen des Patentsanspruchs 1 und mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen beschreiben Unteransprüche. Dabei wird ein neuartiger, hoch integrierter Tankbehälter aus großformatigen Sektionen zusammengesetzt, die die äußere tragende Struktur und alle Isolier- und Barriereschichten bereits in einem Bauteil vereinen.
Wird der Tankbehälter wie vorgeschlagen aus vorausgerüsteten Sektionen zusammengesetzt, entfällt zu großen Teilen der Aufwand für den Bau von schweren, hoch tragfähigen Gerüsten. Die Befestigung der Verbundpaneele an der Innenseite der Außenwände des Tankbehälters geschieht bereits vor dem Zusammenfügen der äußeren tragenden Struktur, so dass nach dem Zusammenfügen der Sektionen zum Behälter im Wesentlichen nur noch die Fügestellen der Sektionen nachbearbeitet und abgedichtet werden müssen, wofür weniger und leichtere Hebekapazität notwendig ist.
Durch die Integration aller Isolier- und Barriereschichten in einem Bauteil, einem Verbundpaneel, von dem eines oder mehrere zur Bedeckung der Sektion verwendet werden, ist es möglich, bereits bei der Herstellung der vorausgerüsteten Sektionen makroskopisch homogene Isolierschichten und durchgängige und dichte Barriereschichten zu erhalten.
Die Aufbringung der Verbundpaneele auf die Innenseite der Außenwände des Tankbehälters erfolgt vorzugsweise nicht am selben Ort, an dem das Zusammenfügen der vorausgerüsteten Sektionen geschieht. Auf diese Weise können die Verbindungen der Verbundpaneele mit der äußeren tragenden Struktur sowie die Verbindungen der Verbundpaneele untereinander unter kontrollierten Umgebungsbedingungen und in der vorteilhaftesten Lage der Tanksektion, in der Regel horizontal, vorgenommen werden.
Für die großen ebenen Flächen der Tankwandung werden vorzugsweise standardisierte Verbundpaneele, so genannte Basispaneele, eingesetzt. Aneinandergrenzende Basispaneele werden mit Hilfe von Fugenpaneelen miteinander verbunden.
Ein erfindungsgemäß gebauter Behälter kann auf Seeschiffen als Ladungstank für tiefkalt verflüssigtes Gas verwendet werden, ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt. Es sind auch andere Anwendungen für mobile und stationäre Tankeinheiten auf See und an Land sowie für die Luft- und Raumfahrt möglich.
Die Erfindung wird anhand des Ausführungsbeispiels Ladungstank im Schiff näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine perspektivische schematische Schnittdarstellung eines Behälters, welcher aus Sektionen zusammengesetzt ist;
2 eine perspektivische schematische Darstellung eines Basispaneels;
3 eine perspektivische schematische Teildarstellung eines Tanks, zusammengesetzt aus mit Basispaneelen belegten Sektionen, hervorgehoben sind besondere Stellen der Tankinnenseite;
4 eine perspektivische schematische Schnittdarstellung von drei Übergängen zwischen Basispaneelen, mit unterschiedlichen Stadien der Verbindung miteinander;
5 eine perspektivische schematische Detaildarstellung der Verbindung zwischen zwei Basispaneelen und den dazugehörigen Kompensatoren in Barriere- und Isolierschicht, Darstellung im Schnitt;
6 eine perspektivische schematische Detaildarstellung einer Einrichtung zum Durchleiten eines Spülgases, Darstellung im Ausbruch;
7 eine perspektivische schematische Darstellung einer mit Verbundpaneelen vorausgerüsteten Sektion;
8 eine perspektivische schematische Darstellung von vorausgerüsteten Sektionen in verschiedenen Stadien des Zusammenbaus;
9 eine perspektivische schematische Darstellung einer schwimmenden Einheit mit in die Schiffshülle integrierten Tankbehältern, diese sind hervorgehoben.
In 1 ist ein Schnitt durch einen Behälter (21) zur Speicherung tiefkalt verflüssigter Gas dargestellt, der aus einzelnen Sektionen (17) zusammengefügt ist, die jeweils aus einem inneren Schichtaufbau aus primären (2) und sekundären (3) Barriere- und Isolierschichten und einer äußeren tragenden Struktur (4) bestehen.
Die Sektionen (17) sind vorzugsweise eben gestaltet, so dass durch das Zusammenfügen der Sektionen (17) ein Behälter (21) mit Ecken (5) und Kanten (6) entsteht, der auf seiner Innenseite mit einem Schichtaufbau (2; 3) in Form von Verbundpaneelen (1) bedeckt ist.
In 2 ist ein Verbundpaneel (1) beispielhaft in der Ausführungsform Basispaneel (10) dargestellt. Andere Ausführungsformen sind Eckenpaneel (7), Kantenpaneel (8) und Passpaneel (9). Diese Ausführungsformen werden in der nächsten Figur, 3, dargestellt. Jedes Verbundpaneel (1) enthält den gesamten Schichtaufbau aus den notwendigen primären Schichten (2) und sekundären Schichten (3). Der Schichtaufbau der Verbundpaneele (1) besteht aus der primären Barriereschicht (2.1), die direkten Kontakt mit dem Tankinhalt hat, der darauf folgenden primären Isolierschicht (2.2), der sekundären Barriereschicht (3.1) und der sekundären Isolierschicht (3.2), welche alle flächig miteinander verbunden sind. Dieser Schichtaufbau (2; 3) entsteht bereits während der Fertigung des Verbundpaneels (1). Durch die Gestaltung als kompaktes Bauteil kann der gesamte Schichtaufbau (2; 3) in einem Arbeitsgang an die äußere tragende Struktur (4) montiert werden. Das Basispaneel (10) wird als Standardpaneel auf dem Großteil der inneren Oberfläche des Behälters (21) eingesetzt.
In 3 ist die Anordnung der Verbundpaneele (1 {7; 8; 9; 10}) über die innere Oberfläche des Behälters (21) dargestellt. Der Behälter (21) ist hier aufgebrochen dargestellt. Besondere Stellen sind hervorgehoben. Für die Ecken (5) und Kanten (6) des Tanks werden vom Basispaneel (10) abgeleitete Verbundpaneele, so genannte Eckenpaneele (7) bzw. Kantenpaneele (8), gefertigt. An Stellen, an denen ein Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen nötig ist, insbesondere aber auch an den Fügestellen der Sektionsstöße (20), werden speziell auf die jeweilige Stelle angepasste, so genannte Passpaneele (9) verwendet.
In 4 sind vier Verbundpaneele (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) nebeneinander angeordnet, wobei die Verbindung der Paneele miteinander unterschiedlich weit fortgeschritten ist. Dabei ist über der linken Fuge (11) zwischen den Paneelen (1.1) und (1.2) noch keine Verbindung hergestellt. Über der mittleren Fuge zwischen den Paneelen (1.2) und (1.3) ist die sekundäre Barriereschicht (3.1) bereits verbunden. Über der rechten Fuge zwischen den Paneelen (1.3) und (1.4) ist die primäre Isolierschicht (2.2) geschlossen und die primäre Barriereschicht (2.1) ebenfalls verbunden. Die Verbundpaneele (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) sind stufenförmig gestaltet, d. h., die Elemente der primären Barriereschicht (2.1) und primären Isolierschicht (2.2) sind in Länge und Breite kleiner als die Elemente der sekundären Barriereschicht (3.1) und Isolierschicht (3.2), so dass die sekundäre Barriereschicht (3.1) während der Montage zur Abdichtung der Paneelübergänge zugänglich bleibt. Diese Abdichtung erfolgt unter Verwendung eines Verbindungsstreifens (12). Die verbleibende Lücke, die so genannte Fuge (11) in der primären Barriereschicht (3.1) und primären Isolierschicht (3.2) wird mit einem Fugenpaneel (13) aufgefüllt. Dieses besteht aus der primären Barriereschicht (13.1) und der primären Isolierschicht (13.2). Die Barriereschicht (13.1) des Fugenpaneels kann die Barriereschichten (2.1) der Verbundpaneele (1) überlappen, so dass die Barriereschichten (2.1) durch eine stoffschlüssige Verbindung abgedichtet werden können.
5 stellt als Detail von 4 konstruktive Lösungen für die Kompensation von Spannungen und Dehnungen im primären Schichtaufbau (2) und sekundären Schichtaufbau (3) dar. Die Barriereschichten (2.1; 3.1) bestehen aus einem nichtmetallischem Werkstoff, vorzugsweise glasfaserverstärktem Kunststoff. In ihnen befinden sich so genannte Sicken (14), die eine Verformung der Barriereschichten ohne deren Beschädigung zulassen. In den Isolierschichten (2.2; 2.3) befinden sich Spalten (15.1; 15.2), die sich vergrößern oder verkleinern und so ebenfalls Verformungen zulassen können, ohne dass eine Schädigung des Isoliermaterials auftritt.
In 6 sind als Detail die Verbundpaneele (1) zum Teil aufgebrochen dargestellt, so dass die Freiräume zur Gasdurchleitung (16) zu sehen sind, die so gestaltet sind, dass ein inertes Gas zu Überwachungszwecken hindurchgeleitet werden kann. Diese Freiräume befinden sich entweder an der Oberfläche der primären Isolierschicht (2.2), dann handelt es sich beispielsweise um Aussparungen (16.1) oder die Freiräume befinden sich innerhalb der primären Isolierschicht (2.2), dann handelt es sich um Hohlräume, beispielsweise Bohrungen (16.2). Wenn das Inertgas auf seinen Erdgasgehalt hin untersucht wird, können eventuelle Beschädigungen der primären Barriereschichten (2.1) erkannt werden. Diese Einrichtungen befinden sich in der primären Isolierschicht (2.2) zwischen der primären Barriereschicht (2.1) und der sekundären Barriereschicht (3.1). In der sekundären Isolierschicht (3.2) kann ein entsprechender Aufbau vorgesehen werden.
In 7 ist eine Sektion (17) dargestellt, auf der die Vorausrüstung mit dem für die Tankisolierung notwendigen primären Schichtaufbau (2) und sekundären Schichtaufbau (3) erfolgt. Dabei werden ein oder mehrere vorgefertigte Verbundpaneele (1) auf die äußere tragende Struktur (4) der Sektion (17) aufgesetzt und gegebenenfalls miteinander unter Einsatz von Fugenpaneelen (13) verbunden. Die Verbundpaneele (1) bedecken die Struktur (4) nicht vollständig, so dass ein Abstand (18) zum Rand der Sektion (17) übrig bleibt.
In 8 ist dargestellt, wie diese Sektionen (17) zusammengesetzt werden. Es entstehen entweder die Großsektionen (23), die dann zum Tankbehälter (21) zusammengesetzt werden, oder bereits der Tankbehälter (21) selbst. Die freien Zwischenräume (19) an den Fügestellen (20), die durch aneinandergrenzende Abstände (18) entstehen, werden nach dem Verbinden der Sektionen (17) untereinander durch Passpaneele (9), die zum Ausgleich aufgetretener Ungenauigkeiten dienen und speziell angefertigt werden, geschlossen.
In 9 ist eine schwimmende Einheit (22) dargestellt, die mit mehreren Tankbehältern (21) im Ladungstankbereich ausgerüstet ist. So eine schwimmende Einheit kann ein Schiff, aber auch eine Offshore-Einheit, Barge oder o. ä. schwimmende Struktur sein.

1: Verbundpaneel
2: primärer Schichtaufbau
2.1: primäre Barriereschicht
2.2: primäre Isolierschicht
3: sekundärer Schichtaufbau
3.1: sekundäre Barriereschicht
3.2: sekundäre Isolierschicht
4: äußere tragende Struktur
5: Ecke des Tanks
6: Kante des Tanks
7: Verbundpaneel, Ausführungsform: Eckenpaneel
8: Verbundpaneel, Ausführungsform: Kantenpaneel
9: Verbundpaneel, Ausführungsform: Passpaneel
10: Verbundpaneel, Ausführungsform: Basispaneel
11: Fuge, eine durch den Stufenaufbau des Basispaneels entstehende Lücke in den primären Schichten
12: Sekundärer Verbindungsstreifen
13: Fugenpaneel
13.1: primäre Barriereschicht des Fugenpaneels
13.2: primäre Isolierschicht des Fugenpaneels
14: Sicke
14.1: Sicke in der primären Barriereschicht
14.2: Sicke in der sekundären Barriereschicht
15: Spalten in den Isolierschichten
15.1: Spalt in der primären Isolierschicht
15.2: Spalt in der sekundären Isolierschicht
16: Freiräume zur Gasdurchleitung
16.1: Aussparungen zur Gasdurchleitung
16.2: Hohlräume zur Gasdurchleitung
17: Sektion
18: Abstand zum Rand der Sektion
19: Freie Zwischenräume
20: Fügestellen der Sektionen
21: Behälter
22: Schwimmende Einheit
23: Großsektion

Claims

Behälter zur Speicherung tiefkalter, flüssiger Medien bei atmosphärischem Druck mit einer äußeren tragenden Struktur und einem inneren Aufbau aus Isolierschichten und Barriereschichten, wobei von innen nach außen eine primäre Barriereschicht, eine primäre Isolierschicht, eine sekundäre Barriereschicht und eine sekundäre Isolierschicht angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet; dass der Behälter (21) aus Sektionen (17) zusammengefügt ist, die jeweils aus einem inneren Schichtaufbau aus primärer Barriereschicht (2.1), primärer Isolierschicht (2.2), sekundärer Barriereschicht (3.1) und sekundärer Isolierschicht (3.2) sowie aus einer äußeren tragenden Struktur (4) bestehen, wobei der innere Schichtaufbau aus sandwichartigen Verbundpaneelen (1) besteht, wobei die Barriereschichten (2.1; 3.1) aneinandergrenzender Verbundpaneele (1) abdichtend miteinander verbunden werden.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenaufbau des Behälters (21) aus verschiedenen Arten von Verbundpaneelen (1) besteht, zumindest aber aus stufenförmig gestalteten und den vollständigen Schichtaufbau enthaltenden Basispanneelen (10), bei denen die primären Schichten (2.1; 2.2) in Länge und Breite kleiner sind als die sekundären Schichten (3.1; 32), sowie Fugenpaneelen (13).
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschichten (2.1; 3.1) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, die mit Zuschlagstoffen, Anstrichen oder Beschichtungen versehen sein können.
Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschichten (2.2, 3.2) mit Freiräumen in Form von Aussparungen (16.1) oder Hohlräumen (16.2) versehen sind.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiräume (16.1, 16.2) zumindest teilweise mit einem Isoliermaterial mit vom Grundmaterial abweichenden Eigenschaften gefüllt sind.
Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basispaneele (10) vorzugsweise eben ausgeführt sind.
Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbundpaneele (1) einfach abgewinkelt (8) oder mehrfach abgewinkelt (7) ausgeführt sind.
Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Barriereschichten (2.1; 3.1) oder Isolierschichten (2.2; 3.2) in Abständen mit Kompensatoren in Form von Sicken (14.1; 14.2) und Spalten (15.1; 15.2) versehen sind.
Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein solcher Behälter (21) mittels seiner äußeren tragenden Struktur (4) Bestandteil der tragenden Struktur einer schwimmenden Einheit (22) ist.
Verfahren zur Herstellung von Behältern zur Speicherung tiefkalter, flüssiger Medien bei atmosphärischem Druck mit einer äußeren tragenden Struktur und einem inneren Aufbau aus Barriereschichten und Isolierschichten, wobei von innen nach außen eine primäre Barriereschicht, eine primäre Isolierschicht, eine sekundäre Barriereschicht und eine sekundäre Isolierschicht angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (21) durch Zusammenfügen von Sektionen (17), die aus einer äußeren tragenden Struktur (4) und einem Schichtaufbau aus Isolierschichten (2.2; 3.2) und Barriereschichten (2.1; 3.1) bestehen, entsteht, wobei die Sektionen (17) an den Fügestellen (20) verbunden werden und die im Schichtaufbau entstehenden Zwischenräume (19) durch Passpaneele (9) gefüllt werden und die Basispaneele (10) durch Fugenpaneele (13) mit den Passpaneelen (9) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektionen (17) durch Verbindung von einem oder mehreren vorgefertigten Verbundpaneelen (1), die den erforderlichen Schichtaufbau aus Isolierschichten (3) und Barriereschichten (2) enthalten, mit einer äußeren tragenden Struktur (4) hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (21) aus Großsektionen (23) zusammengefügt wird, die ihrerseits durch Zusammenfügen von Sektionen (17) entstehen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verfahren während der Herstellung einer schwimmenden Einheit (22) eingesetzt wird, wobei die Außenkontur des entstehenden Behälters (21) gleich der gleichzeitig entstehenden Außenkontur der schwimmenden Einheit (22) im Bereich des Tankbehälters (21) ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundpaneele (1) vorzugsweise stoffschlüssig mit der äußeren tragenden Struktur (4) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der sekundären Barriereschichten (3.1) aneinandergrenzender Verbundpaneele (1) stoffschlüssig mit Hilfe eines Verbindungsstreifens (12) erfolgt.