DE1684845C3 - Abdeckung für einen unterhalb der Erdoberfläche angeordneten Grundbehälter für Flüssiggas - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen unterhalb der Erdoberfläche angeordneten Grundbehälter zum Speichern von Flüssiggas, bestehend aus einer mit einer wärmeisolierenden Schicht verkleideten Membran aus einem kältebeständigen Material, die mittels Aufhängegliedern an einer sich im Abstand über die Membran erstreckenden Tragkonstruktion aufgehängt ist und mit einem zum Aufnehmen des vom Flüssiggas erzeugten, gegen die Membran gerichteten Druckes vorgesehenen Gegengewicht.

Grundbehälter eignen sich besonders zum Speichern eines Flüssiggases, das bei atmosphärischem Druck bei einer Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur siedet Beispiele solcher Erzeugnisse sind verflüssigter Stickstoff, verflüssigte Luft, verflüssigtes Methan, verflüssigtes Naturgas, verflüssigter Sauerstoff und verflüssigtes Propan.

In der FR-PS 13 76 183 ist eine Abdeckung der eingangs umrissenen Art beschrieben, die aus einer flachen oder gewölbten Membran besteht, die mindestens auf einer Seite mit einer Wärmeisolation versehen ist Es ist ein Oberaufbau, an dem die Membran befestigt ist! sowie ein Gegengewicht vorgesehen, das auf diese Membran einwirkt. Die Membran ist jedoch aus dünnem Metall, das bei sehr niedrigen Temperaturen nicht brüchig wird, beispielsweise ein stark nickelhaltiger Stahl, rostfreier Stahl, Kupfer, Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Solch eine Membran hat, wenn sie den beträchtlichen Bereich abdeckt, den ein Grundbehälter einnimmt, eine sehr beschränkte Fähigkeit, Beanspruchungen und Belastungen Widerstand zu leisten. Demgemäß erfordert das Vorsehen eines Gegengewichtes, das genügt, um die aufwärts gerichteten Drücke auf die Membran auszuhalten, eine wesentlich robustere Konstruktion für die Abdeckplatte, was zu stark erhöhten Kosten führt.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß ein Gegengewicht nur dann notwendig ist, wenn die Membran, die die Abdeckung des Untergrundbehälters bildet, aufwärts gerichteten Drücken durch das Absieden verflüssigter Gase im Behälter ausgesetzt ist. Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde. bei einer Abdeckung der eingangs umrissenen Art und bei einer Anordnung von Gegengewichten zur Aufnahme des vom Flüssiggas erzeugten Druckes die Membran möglichst leicht und wirtschaftlich auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gegengewicht oberhalb der Membran und diese nicht belastend an der Tragkonstruktion aufgehängt ist und daß sich die Membran beim Auftreten des vom Flüssiggas erzeugten Druckes gegen das Gegengewicht abstützt. Da durch eine derartige Aufhängung des Gegengewichts die Membran nicht belastet wird, kann sie entsprechend leicht und wirtschaftlich ausgebildet werden.

Zweckmäßig ist das Gegengewicht an den Aufhängegliedern für die Membran aufgehängt. Dabei kann das Gegengewicht auch aus einer Vielzahl von Blöcken oder Gewichten bestehen, die gleichmäßig oberhalb der Membran verteilt angeordnet sind.

Vorteilhaft ist die Abdeckung derart ausgebildet, daß das Gegengewicht an den Aufhängegliedern durch Träger befestigt ist, von denen jeder Träger einen Teil der Last benachbarter Gegengewichtsblöcke trägt.

Dabei kann der Träger auch eine Stahlgrundplatte mit lotrechten Rippen oder Versteifungen aufweisen und die benachbarten Ecken mehrere Gegengewichtsblöcke tragen.

Die Gegengewichtsblöcke sind vorteilhaft als quadratische, rechteckige oder sechseckige Betonplatten ausgebildet, wobei die Membran auch mittels Versteifungsrippen an der Unterseite der Träger befestigt sein kann.

Zweckmäßig is;t zwischen der Membran und dem Gegengewicht eine Füllschicht angeordnet, wobei vorteilhaft die Aufhängeglieder in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Oberaufbau für ein kreisförmiges Untergrundreservoir für Flüssiggas,

Fig.2 eine Schnittansicht der Abdeckung und des gehaltenen Gegengewichtssystems, das an einem Oberaufbau aufgehängt ist,

F i g. 3 einen Teil der Schnittansicnt nach F i g. 2, im größeren Maßstab und

F i g. 4 perspektivisch einen der Träger der Gegengewichtsblöcke der Bauweise nach F i g. 1 und 2.

Der gezeigte Oberaufbau für einen Grundbehälter ium Speichern von Flüssiggas besteht aus einem Stahlgitter, wobei die Gitterteile 2 sich in rechten Winkeln zu den Gitterteilen 1 erstrecken und an deren Unterseite befestigt sind. Dabei werden die Gitterteile 1 auf Säulen oder einer durchgehenden endlosen Rir.gwand 3 gehalten, die auf einem Betonbett 4 oder wahlweise auf einem Pfeilerfundament montiert ist.

An den oberen Enden der Gitterteile 2 befinden sich Aufhängeglieder 5, die an ihren unteren Enden an Ringen 7 von Trägern 6 befestigt sind. Die tatsächliche Länge eines jeden Aufhängegliedes 5 kann verstellt werden, indem eine Mutter am oberen Ende gedreht wird. Die Mutter ist mit einer Unterlegscheibe versehen, und die Berührungsfläche zwischen der Mum:r und der Unterlegscheibe ist kugelig, um kleine Veränderungen des Winkels der Aufhängung gegenüber dem Oberaufbau auszugleichen. Die Träger 6 weisen jeder eine Stahlgrundpiatte 8 auf, die durch lotrechte Rippen 9 verstärkt ist, welche die Grundplatte in vier Segmente unterteilen. Die Aufhängeglieder 5 und die Träger 6 liegen jeder so, daß sie die benachbarten Ecken von vier Gegengewichtblöcken halten, wobei letztere aus identischen rechteckigen Betonplatten 10 in einem (nicht gezeigten) Rahmen bestehen, der aus Winkeleisen hergestellt ist. Jeder Gegengewichtblock 10 kann mit einer Hebeschlaufe 10a versehen sein. Die Gegengewichte sind in einem solchen Muster angeordnet, daß jedes Segment der Stahlgrundplatte 8 eine Ecke eines verschiedenen Gegengewichtblockes trägt. Auf diese Weise wird das System der Gegengewichtblöcke von einer Serie von Trägern 6 getragen, von denen jeder von den am Oberaufbau befestigten Aufhängegliedern 5 gehalten wird.

Direkt unter den Stahlgrundplatten 8 liegt eine Membran 12 aus einer dünnen Aluminium- oder Aluminiumlegiürungsplatte oder einem anderen Material, das durch Kälte nicht spröde wird. Diese Membran 12 kann an den Unterseiten der Stahlgrundplatten 8 befestigt oder an den Trägern 6 angebracht sein, beispielsweise durch Aufhängestangen, die sich durch einen Hohlraum in den Trägern 6 erstrecken. Die Membran ist mit parallelen oder sich schneidenden Versteifungsrippen 13 versehen. Eine Gasabdichtung wird von der Kante 12a der Membran gebildet, die sich abwärts; in einen ringförmigen Kanal 14 der Betonbettung 4 erstreckt In dem Kanal 14 befindet sich eine Flüssigkeit, die unter den bei der Lagerung von Flüssiggasen herrschenden Temperaturen gefroren ist. Zwischen den Betonplatten 1β und der Membran 12 ist eine Füllschicht 11 aus Wärmeisolationsmaterial eingefügt, wie beispielsweise Schaum-Polyurethan. Diese Füllschicht 11 paßt sich kleinen Veränderungen in der Tiefe des Raumes zwischen der Membran und den

ίο Gegengewichten an, um sicherzustellen, daß der Gasdruck im wesentlichen gleichmäßig durch die Membran und die Füllschicht auf die Gegengewichte übertragen wird.

Die Unterseite der Membran 12 ist thermisch durch eine Lage aus Wärmeisolationsmaterial 15 wie Balsaholz, Glasfasern, Schaumkunststoff, Papierwaben, Kapok, Schlacken- oder Steinwolle isoliert. Dieses Material wird von einem Drahtgitter 16 gehalten, das seinerseits von Haltestangen 17 an den Versteifungsrippen 13 gehalten wird.

Die Anordnung sorgt dafür, daß die Membran nicht unter Belastung der Gegengewichtblöcke steht. Ein aufwärts gerichteter Druck auf die Membran wird jedoch auf die Gegengewichte übertragen.

Bei der beschriebenen Anordnung sind teuere Materialien, die bei Kälte nicht spröde werden, wie etwa Aluminiumlegierungen, nur zur Herstellung der Membran, ihres direkten Versteifungssystems und der leichten Trägerteile für die Isolation unter der Membran notwendig. Keines dieser Teile braucht wesentlichen Gasdrücken Widerstand zu leisten.

Diesen Gasdrücken wird Widerstand durch die Gegengewichtblöcke aus billigem Material geleistet. Wenn kein Gasdruck vorhanden ist, wird die Last, die aus den Gegengewichtblöcken und allen anderen oben beschriebenen Teilen besteht, von dem Trägeraufbau getragen, der aus üblichen Materialien geringer Kosten besteht, beispielsweise Flußstahl und Beton.

Außerdem kann die beschriebene Abdeckung so gebaut sein, daß ein Leiten von Wärme vom Oberaufbau auf die Membran vermieden ist und so die Notwendigkeit für eine »Kälteunterbrechung« ausgeschaltet werden kann. Wenn es jedoch erwünscht ist, kann eine solche Kälteunterbrechung eingebaut werden, indem die direkte Verbindung zwischen den Gegengewichtsträgern und dem Oberaufbau unterbrochen wird. So können die an dem Oberaufbau aufgehängten Aufhängeglieder mit einem Block von Wärmeisolationsmaterial versehen werden.

Die Abdeckung kann mit Flüssigkeitseinlaß, Flüssigkeits- und Dampfauslaß und Sicherheitsauslaßventilen versehen sein, und zusätzlich kann noch eine Gasdichtung vorgesehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Abdeckung für einen unterhalb der Erdoberfläche angeordneten Grundbehälter zum Speichern von Flüssiggas, bestehend aus einer mit einer wärmeisolierenden Schicht verkleideten Membran aus einem kältebeständigen Material, die mittels Aufhängegliedern an einer sich im Abstand über der Membran erstreckenden Tragkonstruktion aufgehängt ist und mit einem zum Aufnehmen des vom Flüssiggas erzeugten, gegen die Membran gerichteten Druckes vorgesehenen Gegengewicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht oberhalb der Membran (12) und diese nicht belastend an der Tragkonstruktion aufgehängt ist und daß sich die Membran (12) bei Auftreten des vom Flüssiggas erzeugten Druckes gegen das Gegengewicht abstützt.

2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht an den Aufhängegliedern (5) für die Membran (12) aufgehängt ist.

3. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht aus einer Vielzahl von Blöcken oder Gewichten besteht, die gleichmäßig oberhalb der Membran (12) verteilt angeordnet sind.

4. Abdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht an den Aufhängegliedern (5) durch Träger (6) befestigt ist, von denen jeder Träger (6) einen Teil der Last benachbarter Gegengewichtsblöcke trägt.

5. Abdeckung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) eine Stahlgrundplatte (8) mit lotrechten Rippen (9) oder Versteifungen aufweist und die benachbarten Ecken mehrerer Gegengewichtsblöcke trägt.

6. Abdeckung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichtsblöcke als quadratische, rechteckige oder sechseckige Betonplatten (10) ausgebildet sind.

7. Abdeckung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) mittels Versteifungsrippen (13) an der Unterseite der Träger (6) befestigt ist.

8. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membran (12) und dem Gegengewicht eine Füllschicht (11) angeordnet ist.

9. Abdeckung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängeglieder (5) in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind.