DE1781330A1

DE1781330A1 - Seeschiff zur Aufnahme und Befoerderung kalter Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1781330A1
Application number: DE19681781330
Authority: DE
Inventors: Jones Terrell M; Rivas Alberto Q; Parker Laurence R
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co; Esso Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1967-10-23
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1970-12-03
Also published as: NL6814716A; BE722684A; US3457890A; ES359259A1; FR1589860A

Description

ESSO BESEARQH AND EUGIISEBSING ÖOHPABX Linden. ITew Jersey, Y.St.A.

2¹Ur diese Patentanmeldung wird die Priorität aus der US-Anmeldung Ser.No. 677 23M- vom 23. Oktober 196? in Anspruch genommen.

Seeschiff zur Aufnahme und Beförderung kalter Flüssigkeiten

Bei der Konstruktion von üJanksehif f en zum ÜJraasport von Flüssiggas war es bisher üblich, doppelwandige Schiffe aus gewöhnlichem Baustahl herzustellen und eine thermische Isolation zwischen der Schiffskonstruktion und dem Flüssiggas vorzusehen. Normaler Stahl wird bei äußerst niedrigen iDemperaturen brüchig, was ©ine ziemlich komplizierte und teure Konstruktion erfordert.

Die Erfindung sieht demgegenüber ein iEanks ohiff aus Beton vor, das zur Erzielung einer Strukturfestigkeit mehrere unter Spannung stehende Abschnitte besitzt, um den starken Beanspruchungen auf See widerstehen zu können· Das ÜJankschiff ist mit- Ladeabteilungen zum Fassen und Aufbewahren, kalter, und sehr kalter Flüssigkeiten, beispielsweise flüssigem Naturgas oder flüssigem Ammoniak, ausgestattet. Gemäß der Erfindung· ist weiterhin eine Isolierung für die die Ladung enthaltenden Schiffeteile vorgesehen» Infolge der

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ORtGiNAL INSPECTED

.Beschaffenheit der G-nmdbauweise, d.h. infolge der Verwendung von Beton, ist beim Aufbau des Tankschiffs eine größere Anpassungsfähigkeit gegeben, da Beton nicht zerstört oder brüchig wird, auch wenn er besondere starken Kältegraden ausgesetzt wird* Daher können bei verschiedenen, im nachfolgenden beschriebenen Ausführungsformen Betonteile mit dem Flüssiggas in unmittelbare: Berührung kommen, oder es kann eine durch nur teilweise Isolierung erzeugte KÄltewirkung zulässig sein.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der verhältnismäßigen Einfachheit, mit der ein Schiff nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung konstruiert werden kann, be- ^; sondere im Hinblick auf die Billigkeit einer solchen i Bauweise· j

Die beiliegenden Zeichnungen stellen dart i

flg. 1 ι eine Draufsicht auf ein aus unter Spannung ste-

- hendem Beton aufgebautes Tankschiff gemäß der Erfindung.

Fig. 2 s eine Seitenansicht eines solchen Tankschiffs

fig. 3 : einen senkrechten Querschnitt längs der Linie _: - ' 3-3 in fig· 2 durch einen Lagerbehälter

Fig· 4 : einen waagerechten Querschnitt längs der Linie

- - 4-4 durch .eine an den Ladebehältern anliegende

Schutzwand

SIg· 5 * einen vergrößerten ÜJeilquersehnitt durch den Unterteil der in Fig. 3 dargestellten Konstruktion ,-.·..

Fig. 6 t einen Querschnitt des Xanksohiffs, ähnlich wie

- in Fig. 3, unter Verwendung einer abgeänderten , Konstruktion

11$· 7 t tinen Schnitt ähnlioh wie Fig· 4, der eine ab-

- geänderte Bauweise zeigt

ORlGfNAL INSPECTED".

Fig. 8aί einen Teilquerschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung . - '

Pig. 8"bJ einen vergrößerten Querschnitt der in Fig. 3

dargestellten Bauweise .

Fig, 9a: einen vergrößerten Querschnitt durch die in Fig.7 dargestellte Bauweise ·

Fig. 9b: einen Querschnitt-durch eine weitere Konstruktion der Schiffswand.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Grundriß und eine Seitenansicht eines Tankschiffs 10 dargestellt, das 4 Ladebehälter -11-14 aufweist. Zur Trennung der Ladebehälter sind g ebenso wie an jedem Ende des zur Beladung dienenden Schiffsabschnittes Schutzwände 16a-16e vorgesehen. Mindestens der zur Aufnahme der üadung dienende Teil des Tankschiffs 10 besteht aus unter Spannung stehendem Beton. * Dementsprechend besitzt bei dieser Ausführungsform jeder Ladebehälter Wandfüllungen 17a-17e. Der waagerechte Druckjunter dem diese Wandfüllungen stehen, wird durch hindurchgesteckte waagerechte Stäbe 18, 18a erzielt, deren Enden in einem Teil der an die Trennwände 16a-16e anstoßenden äußeren Schiffswand in Erscheinung treten, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 später näher beschrieben wird. Die Wandfüllungen stehen auch in senkrechter Richtung unter Spannung. * |

Ein senkrechter Querschnitt des Ladebehälters 13 ist in Fig. 3 dargestellt. Der Behälter 13 hat Seitenwände 19 aus Spannbeton und Böden- und Deckenwände 20, 21.

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Die vergrößerten Teilquerschnitfce der Fig. 5 und 8b entsprechen dem im Ladebehälter 13 verwendeten Aufbau. Jede Wand 19 besteht aus Betonpanelen 19a, 19b, die in ,gewissem Abstand voneinander stehen. Sie sind etwa 10 cm dick und etwa 40 cm breit. Der zwischen den Panelen vorhandene Abstand ermöglicht in Verbindung mit der Vorspannung eine groß© Strukturfestigkeit. Die Vorspannung

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• . wird mit Hilfe waagerechter Spannstäbe 22 und weiterer Spannstäbe 23 erreicht, die durch den Boden und senkrecht durch die Seiten sich erstrecken*

Der Boden 21 kann massiv oder, wie dargestellt, doppelwandig ,sein} er steht durch die waagerechten Teile der Stäbe 23 unter Spannung. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann der Stab 23 mindestens für den Zusammenhalt des waagerechten Teils und die Biegung an jeder Ecke in einer Führung 24 untergebracht sein, deren Halterung aus Abstandsstücken 24a - 24d besteht.

b Die Decke 21 ist bogenförmig gestaltet, was die Anbringung einer inneren senkrechten Stütze überflüssig macht. Die Decke ist mit Spannstäben 25 ausgerüstet, die sich von einem Endpunkt, beispielsweise 25a, quer durch die Decke und abwärts durch die Seitenwände 19 bis zum Endpunkt 25b erstrecken.

Gfömäß Fig. 8b ist die Innenseite des Panels 19b mit einer Isolierschicht 24 bedeckt. Die Isolierschicht trägt auf der Innenseite eine Membrane 26, die einen Schutz gegen das Hin&urohtreten von Flüssigkeit darstellt. Die Membrane 26 kann aus Kunststoff, Metall oder sonstigem Material bestehen* Die Schicht 24 und die Membrane 26 bilden auf der ψ Innenseite der Spannbetonwand einen Wärme- und Flüssigkeitsschutz} dadurch wird das Hindurchtreten von Kälte oder Flüssigkeit aus dem Iiadebehälter 13 verhindert.

Die bei der ersten oben beschriebenen Bauweise benutzte Schutzwand 16o ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt. Die Enden der im Abstand zueinander angeordneten Betonwände 19a und. 19b sind bei 25 mit einem kastenartigen Verbindungsglied 27 miteinander vereinigt» Das Verbindungsglied trägt Querarme 28, die an Wänden 29a und 29b befestigt sind, zwischen denen sich ein Abstand befindet. Sie bilden gemeinsam die Schutzwand 16c. Duroh die gegenüberliegenden Wände des Verbindungsgliedes 27 ragen in

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Längsrichtung Spannstäbe |Q, 31 hindurch, die sich Ms zu ' einem Innenschacht 32 erstrecken, der zum Spannen der Stäbe 30, 31 genügend Platz läßt. In ähnlicher Weise erstreckt sich der Spannstab 33ι der quer durch die Schutzwand hindurchgeht, ebenfalls durch eine. Wand des Verbindungsgliedes bis in den Schacht 32· Im Inneren des Schachtes 32 sind Halteplatten 34-a-c angeordnet, die ein Spannen der Stäbe 30, 31 und 33 ermöglichen und einen gleichmäßigen Druck gegen die Seitenwände des Verbindungsgliedes 27 ausüben·

Fig. 6 ist ein Querschnitt eines Lagerbehälters 34, wobei ein® andere Bauweise angewandt ist. Der hier dargestellte Aufbau besteht aus Betonwänden 36a, 36b, die im Abstand zueinander stehen und in diesem Fall Seitenwände, Boden und Decke des Behälters bilden. Wie in Fig. 7 und 9a dargestellt,ist zwischen den Wänden 36a und 36b und ebenso zwischen den Seiten 38& und 38b der angrenzenden Schutzwand eine Isolierung 37 vorgesehen. Die Membrane 39 dichtet die Innenseite das Laderaums ab. In Fig.- 9a ist die Membrane 39 fortgelassen, um zu zeigen, daß in manchen fällen die gespeicherte Flüssigkeit nieht ohne weiteres durch die Innenwand 36b hindurohtritt, sei es infolge der besonderen Beeohafffnheit der Flüssigkeit oder weil bei der Herstellung d#e Betons selbst bereite eine Versiegelung engewandt wurde.

Die Spannstabe 40, 41 sind in Sichtung auf die Innenwand 36b verschoben, um auf die Innenwand einen verhältnismäßig größeren Spanndruck ale auf die Außenwand <$6a auszuüben« Sine solche verschiedene Vorspannung ist erwünscht j da die Wand 36b kalten Semperaturen ausgesetzt ' ist, während die Wund 36a durch die Isolierung 37 Mergegen geschützt litt· Infolgedessen wird eine thermische Schrumpfung der Wand 36b , die sum Aufheben der Vorspannung führt, vermindert,

_ ₅ „. QRiQtNAL. TED

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Die in Fig. 9b dargestellte Konstruktion ist eine Variante' der eben beschriebenen Bauweise nach Fig. 6, 7 und 9a· Hier sind im Abstand voneinander befindliche Betonwände 43a, 43b mit einer zwischen den Wänden befindlichen Isolierschicht 44 dargestellt, während eine zweite Isolierschicht 45 sich auf der Innenseite der Wand 43b befindet. 'Die Membrane 46 bildet einen Schutz gegen das Hindurchtreten von Flüssigkeit. Bei dieser Bauweise wird zwar die Wand 43b teilweise der Kälte ausgesetzt, aber nicht so unmittelbar, wie dies bei der Wand 36b der Fig. 6 und 7 äer Fall ist. Infolgedessen ist'die Konstruktion nach den Figuren 6 und 7 wohl besser für die Aufnahme und Lagerung von nur kalten Flüssigkeiten, wie verflüssigtem ürdgas, geeignet, während die Konstruktion nach Fig. 9b wohl zur Aufnahme von Flüssiggas, wie beispielsweise verflüssigtem Naturgas, geeignet ist· Beide Bauweisen, sowohl die nach Fig. 6 oder 9 als auch die nach Fig. 9b, haben den Vorteil, daß sie ü.«m. Hohlraum zwischen den im Abstand voneinander eich befindenden Betonwänden nutzbar machen, wodurch dieser Zwischenraum eine wirksame Verwendung erhält.

Bei der Bauweise nach Fig.8a kann es beispielsweise erwünscht sein, ein Tankschiff oder einen anderen Lagerbehälter völlig aus festem Beton zu konstruieren, wie dies bei Ziffer 47 angedeutet ist. Die Vorspannung wird durch die waagerechten Glieder 48 und die senkrechten Glieder 49 erreicht. -Die Isolierung 50 wird innen auf die Wand 47 aufgebracht} auf dieser befindet sich die Membrane 51. Die bei der Konstruktion nach Fig. 8a verwendeten Panel« und die Technik ihrer Zusammensetzung entspricht den oben beschriebenen Ausführungsformen.

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Claims

eeschiff zum .Transportieren oder Lagern kalter oder r;:/ sehr kalter Flüssigkeiten, das einen Schiffsrumpf mit : einem Ladeteil besitzt, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, d a ß dieser Ladeteil aus Betonwäjiden (i7a-17o) "besteht, die den äußeren Schiffsrumpf des Tankschiffs "bilden, sowie aus inneren Querwänden (I6a-16e), die die äußeren Eumpfteile miteinander verbinden und die Enden des Ladebehälters begrenzen, wobei Mittel (30, 31, 53) zur Vorspannung der Wände- in zwei Sichtungen vorgesehen sind, sowie Wärmeisolierungen (24, 37, 44, 50) zum Schutz gegen das H&ndurchtreten " von Kälte nach außen durch den Schiffsrumpf vorhanden sind*

. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierung (24, 45, 50) auf den Innenseiten der Wände (19b, 43b, 47) angeordnet ist, während gleichzeitig eine Membrane (26, 46, 51) die Innenseite der Isolierung bedeckt.

· Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die die Seiten des Schiffsrumpfes bildenden Seitenwände (17, 19) aus verhältnismäßig dünnen, In *

parallelem Abstand zueinander angeordneten Betonteilen (19a, 19b, 36a, 43a, 43b) bestehen, die einen milfcleren Hohlraum umschließen, und daß die Vorspanneinrichtungen aus einer Mehrzahl senkrecht übereinander'angeardneter waagerechter Stäbe (18, 18a, 30, 31) und einer Mehrzahl senkrecht hierzu angeordneter Stäbe (33) bestehen, die in dem zentralen Hohlraum liegen, während die Seitenwände (17, 19) aus Abschnitten mit aneinanderstoßenden Kanten gebildet werden, wobei die Stäbe zum Vorspannen der Wände unter Spannung gehalten werden·

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4. "Schiff nach Anspruch 3,. dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des iJagerb ehält er s durch eine Schutzwand (I6a, 16e) gebildet werden, die denselben grundsätzlichen Aufbau wie die Seitenwände (17» 19) aufweist, und daß ein längliches, hohles Verbindungsglied (27) zum Verbinden der Seitenwände und der Schutzwand vorgesehen ist,· wobei das Verbindungsglied einen Hohlraum (32) zum Spannen der Stäbe (30, 31» 33) besitzt, welche durch die Seitenwände und die Schutzwand hindurchgehen.

h 5» Schiff nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung innerhalb des mittleren Hohlraums zwischen den Wandteilen liegt.

6. Schiff nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Spannstäbe (30» 31) näher an der Innenwand (36b) als an der Außenwand (36a) angeordnet sind.

7. Schiff nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierschicht (4-5) auf der inneren Oberfläche der Wand (43b) befestigt ist und gleichzeitig eine flüssigkeitsdiGhte Membrane (46) auf der Oberfläche der Isolierschicht angeordnet ist, während gleichzeitig

P ■. ■ eine Isolierschicht (44) zwischen den Wandteilen im Inneren vorhanden ist.

8. Prismatischer Behälter, für ein Tankschiff nach Anspruch T₉zum Lagern sehr stark gekühlter Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwände ("19» 36) aus verhältnismäßig dünnen Be tont eil en bestehen, die in parallelem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß ein Hohlraum dazwischen entsteht, wobei die einzelnen Abschnitte (i9a» 19b) als aneinanderstoßende Panelβ ausgebildet sind, während gleichzeitig in zw»i verschiedenen Richtungen Spannstäbe (30, 31, 33) durch die

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Wandabschnitte und die anstoßenden, hiermit verbundenen Panel e hindurchgehen und weiter Isolierungen (24-, 27, 44, 45, 50) in Verbindung mit den Panelen vorgesehen sind, um eine Übertragung von Kälte aus dem Tank nach außen zu verhindern«

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