DK161826B - Anlaeg til oplagring af gas eller vaeske i en hule i et bjerg - Google Patents

Description

X

DK 161826 B

Opfindelsen angår et anlæg til foring af en klippehule for oplagring af væske eller gas under selv meget store tryk, og af den i krav l's indledning angivne art.

5 Det ejendommelige ifølge opfindelsen er angivet i den kendetegnende del af krav 1.

Ved konstruktionen ifølge opfindelsen muliggøres oplagring af f.eks. gas eller luft ved overtryk i en væsent- 10 ligt mindre dybde under jord-overflade end et ikke- beklædt rum, hvor vandtrykket i bjerget skal være større end gas- eller væsketrykket fra det lagrede produkt i rummet.

15 Foringen skal desuden kunne sikre tætheden i de tilfælde, hvor vandtrykket i det omgivende bjerg er større end trykket inden for foringen. Dette belastningstilfælde optræder f.eks. ved petroleumsoplagring under grundvandsniveau, eller ved gasoplagring, når lageret er tømt.

20

Et naturgaslager med 80 bars overtryk kan ved denne metode anbringes under et klippedække på omkring 70-80 m i modsætning til 800 m, når der ikke anvendes foring.

25 Når lageret er tomt, eller når grundvandstykket er højere i bjerget end i beholderen, fungerer sand- eller gruslaget, som drænlag. Samme gruslag kan ved væske- eller gastryk inde i beholderen overføre dette tryk til bjerget ved en vis deformation af sandet.

30

Fra finsk fremlæggelsesskrift nr. 67427 kendes et anlæg til oplagring af gas eller væske, i hvilket anlæg kraften til bjerget direkte overføres via i anlægget indgående ringformede betonelementer og ikke gennem et udenfor be- 35 tonelementerne liggende gruslag, som udelukkende har en drænende funktion.

DK 161826 B

2 I anlægget ifølge opfindelsen omslutter dræningslaget kontinuerligt, d.v.s. uden afbrydelse, foringen af beton på en sådan måde, at der fremkaldes en jævn kraftoverfø- i ring fra betonen 3 via laget til det omsluttende bjerg 1.

5 Herved undgås den risiko for brud, som ved den finske konstruktion findes i betonelementet op ad de ringformede elementer som følge af den optrædende "presningseffekt"-

Opfindelsen skal forklares nærmere i det følgende under 10 henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et tværsnit af en klippehule med en foring ifølge opfindelsen, 15 fig. 2 viser i større målestok’ en detalje i tværsnit af en vægkonstruktion med et forankringselement, fig. 3 viser i større målestok et udsnit af overgangen fra væg til gulv med drænrør, især konstruktionen af 20 vanddrænet mellem plade og drænlag, fig. 4 viser i større målestok en indvendig detalje, og fig. 5 viser en detalje af sammenføjningen af tætnings-25 indretningen og dennes fastgørelse på et pladebånd i betonoverfladen.

Konstruktionen som er placeret i en hule i et bjerg 1, omfatter et mod bjerget anbragt drænlag 2, hvorfra vandet 30 pumpes, for at der ikke skal opstå tryk udefra imod foringen 3 og 4.

Drænlaget 2 skal desuden have den funktion ved en vis deformation at fremkalde en jævn kraftoverførsel fra fo-35 ringen 3 via laget til det omsluttende bjerg 1. Drænlaget kan bestå af naturmateriale, f.eks. sand eller grus.

DK 161826 B

3

Inden for dræningslaget 2 støbes et betonlag 3, som er kraftoverførende, samt fungerer som underlag for et tætningslag 4, som kan være en membran 4 (f.eks. rustfri tyndplade). Betonen armeres for at fordele sprækkerne, 5 som opstår ved deformation, når betonen trykker mod dræningslaget 2 og bjerget 1. Betonen forankres i borehuller i bjerget ved hjælp af bolte 5. Boltene må kunne bevæge sig i borehullerne i forhold til bjerget så de kan optage bevægelsen, der opstår på grund af gas- eller væsketryk i 10 klippehulen i forbindelse med belastning af betonen. Boltene 5 er af typen ekspansionsbolte.

Eftersom vandtrykket ikke kan opbygges bag tætningslaget 4 på grunde af det drænende sand- eller gruslag 2, behøv-15 er pladerne, som udgør tætningslaget 4, ikke at dimensioneres for det ydre grundvandstryk. Eftersom bjerget optager trykket, behøver pladerne 4 ikke at dimensioneres for det indre tryk fra gas eller væske. Pladernes 4 funktion bliver således kun at være tætte, samt at kunne hol-20 de til de deformationer, som opstår, når sandet komprime-res af sand- eller væsketrykket.

Pladerne, som udgør tætningslaget 4, vil på grund af deformationen udvides noget. Som følge af sin tyndhed vil 25 pladerne ud for ujævnheder og sprækker i betonen blive deformeret blivende, hvilket eliminerer de bøjningsspændinger, som ville optræde for sådanne deformationer i tykkere og stivere plader.

30 Ved at anvende en tynd plade kan svejsningen 12, som er vist i fig. 5, udføres med en automatisk sømmetode, hvilket er en kendt metode, som anvendes ved f.eks. tagbelægning.

35 Pladerne, som leveres i ruller, falses i en særskilt bukkemaskine og sammensvejses med en sømsvejsning til en ca. 0,5 mm tyk L-profil 12, som punktsvejses 11, til et

DK 161826 B

4 pladebånd 10, der er indlejret i betonfladen-.

Pladerne kan som følge af falsens udformning bevæge sig i forhold til hinanden, eftersom L-profilet 12 kun er fast-5 gjort til pladerne ved hjælp af sømsvejsningen. De dele af fligene, som ligger under (indenfor) svejsesømmen, kan derfor fjedre noget ud, når pladen til at begynde med trykkes ud mod betonvæggen. Når lageret ikke er under tryk, ligger pladerne dog fri fra betonvæggen.

10 I ovennævnte tilfælde har den opadbøjede fals 12 en tidligere uudnyttet funktion ved at svejsningen ikke udsættes for trækpåvirkninger, da pladens false trykkes sammen af trykket fra gassen eller væsken i lagerrummet.

15 Når lagerrummet er under tryk bliver falsens, to flige presset mod hinanden, og pladen 4 trykkes samtidig mod betonfladen med så store normalkræfter, at pladen fikse-res mod betonoverfladen. Falsene ligger derimod frit fra 20 betonen og bliver med voksende tryk presset imod hinanden. Trykket mod falsene bliver således større end trækkraften, når pladen er trykket imod betonvæggen.

Ved at anvende en tynd plade (ca. 0,4 mm), kan en automa-25 tisk svejsemetode anvendes, hvilket forenkler monteringsarbejdet, og dette bevirker samtidig en omkostning i størrelsesordenen en tredjedel i forhold til de anvendte konventionelle svejsemetoder.

30 Det frembyder ikke noget problem, hvis der i betonen opstår revner, som fyldes med vand. Skulle vandtrykket overstige det indre tryk i rummet, vil pladen blive løftet lidt fra betonen og vandet komme til at løbe mellem pladen 4 og betonen 3, hvorved trykket falder.

Trykket vil være størst i den nedre del af væggen, hvor pladen også løftes først. Vandet bortledes via et dræn- 35

DK 161826 B

5 ingsrør 6, som står i forbindelse med dræningslaget 2.

For at den tynde plade 4 skal kunne bære dræningsrøret 6, er dette, som vist i fig. 3 og 4, forbundet med pladen 4 via et perforeret bånd 7, der tjener til at forstærke 5 pladen ved drænrørets tilslutning til denne, idet vandet kan strømme ud gennem båndet 7's perforeringshuller.

Ved oplagring af gas kan dræningslaget 2 desuden tjene til at optage gas, der siver ud gennem utætheder i pladen 10 4, idet den udsivende gas' tryk antager samme tryk som atmosfæren i dræningslaget 2. Hvis dræningslaget 2 nemlig har en passende kornstørrelse, og dette dræningslag har forbindelse ud fra klippehulen, vil der ikke blive bygget gastryk op. Da der findes vandtryk i bjerget, hvis klip-15 pehulen er beliggende under grundvandsspejlet, vil gassen ikke ukontrolleret vandre ud i bjerget, men kan derimod fjernes via en skakt i toppen af klippehulen og pumpes tilbage til klippehulen eller ud i en gasledning.

20 Væsker, som f.eks. jet-brændstof vandrer heller ikke ukontrolleret ud i bjerget, men samles op med drænvandet.

Ved at udføre foringen som en tæt konstruktion ifølge opfindelsen opnås to væsentlige fordele.

25 1. Det er muligt at oplagre produkter, som ikke kan oplagres i forbindelse med vand, f.eks. ammoniak eller følsomme petroleumsprodukter, såsom jet-brændstof og blyfrit benzin, eller alle produkter, når grundvandet ikke 30 findes i en rimelig dybde.

2. Ved at udnytte bjergmassivet til at optage trykket, bliver det muligt at placere eksempelvis et gaslager under tryk i et væsentligt lavere niveau, end hvis man ud- 35 nytter vandtrykket til at forhindre, at gas eller væske strømmer ud.

DK 161826 B

6

Der findes flere foringssystemer, men intet, hvor man som ved anlægget ifølge opfindelsen kombinerer en kraftoverføring med en kraftaflastning, d.v.s sikrer en kontinuerlig dræning i et naturligt materiale, hvilket også forud-5 sætter en konstruktion som uden, at dennes tætnende egenskaber (pladen) bliver ødelagt, tåler de deformationer, der finder sted ved overtryk i klippehulen.

10 15 20 25 30 35

Claims (2)

7 DK 161826 B Patentkrav :

1. Anlæg til oplagring af væske eller gas i en hule i et 5 bjerg (1), og som består af en nær bjerget anbragt foring af beton (3) og et hen imod klippehulen placeret tætningslag (4), ved hvilket et dræningslag (2) af sand eller lignende materiale er placeret mellem bjerget (1) og betonen (3), kendetegnet ved, at laget (2) kon-10 tinuerligt og uden afbrydelse omslutter foringen af beton (3) på en sådan måde, at det vil overføre det indre tryk jævnt fra klippehulen via betonen (3) til bjerget (1), at dræningskanaler (9) er placeret i det drænende lag (2), at tætningslaget (4) udgøres af flere med hinanden sam-15 menføjede, eftergivelige tyndplader, som over størstedelen af deres overflader er bevægelige i retning ind mod hulen i forhold til betonen (3), samt at betonforingen (3) er bevægeligt anbragt i forhold til bjerget (1) og er fastgjort med ekspansionsbolte (5) til bjerget (1), hvil-20 ke bolte (5) strækker sig gennem dræningslaget (2), hvorved deres ene ende er bevægeligt anbragt i borehuller i bjerget på en sådan måde, at de kan bevæge sig i aksial retning mod bjerget, når betonen belastes af gassen eller væsken i klippehulen. 25

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tyndpladerne (4) er indbyrdes sammenføjede ved automatisk modstandssvejsning, f.eks. sømsvejsning, idet deres kanter er ombukket til en L-profil (12), som er punktsvejst 30 (4) til et ved betonens (3) flade fastgjort pladebånd (10). 35