DE2143941A1 - Isolierung fuer behaelter zur aufnahme tiefkalter fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Isolierung für Behälter zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten.
• Die Erfindung betrifft eine Isolierung für Behälter zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeiten, die den Behälter allseitig umgibt und aus vorgefertigten Formsegmenten besteht, die mit den Rändern aneinanderstoßend befestigt sind.
• Derartige Isolierungen pferden insbesondere für die Aufnahmebehälter in Einrichtungen zum Lagern und/oder Transportieren von Gasen benötigt, die unter annähernd atmosphärischem Druck durch starke Unterkühlung verflüssigt sind. Allgemein bekannt sind selbsttragende Behälter mit auf der äußeren Mantelfläche des Behälters oder mit einem Abstand davon an der Innenseite einer umgebenden fülle angeordneter Isolierung, an deren Wirksamkeit und Zuverlässigkeit hohe Anforderungen gestellt werden müssen, insbesondere, um Kälteverluste so gering wie nur möglich zu halten und um eine Berührung der den Behälter umgebenden Einrichtung mit den tiefen Temperaturen auf jeden Fall zu vermeiden. Besonders bei Schiffen zum Transport verflüssigter Gase können unerwünschte Materialunterkühlungen verheerende Folgen haben.
• Bei einer besonderen Art einer für den genannten Zweck geeigneten Isolierung werden Formsegmente aus einem Kunststoffschaum (Styropore) als flache Tafeln in einer Werkstatt vorgefertigt, die Formsegmente bilden und auf der Behältermantelfläche zusammengefügt werden können. Gegenüber anderen bekannten Isolierungen, die unmittelbar auf die Oberfläche der Aufnahmebehälter geschäumt bzw. aus mehreren Schichten nacheinander aufgebaut werden, hat die Vorfertigung von Formsegmenten und deren anschließende Montage auf der Behältermantelfläche Vorteile hinsichtlich des Herstellungsaufwandes und vor allem hinsichtlich der Beschaffenheit einer solchen Isolierung, denn dle Werkstattfertigung bietet bessere Heistellungsbedingungen. Die Montage der Formsegmente bereitet jedoch Schwierigkeiten, weil die Ausdehnungskoeffizienten des Materials des Behälters und der Isolierung zu unterschiedlich sind, so daß erhebliche Warmebelfegungen zlsischen beiden Teilen auftreten. Geeignete Klebstoffe zum festen Aufkleben der Isolierung auf die Behälteroberfläclae, die auch noch bei Temperaturen von ca. 1600 C sicher halten, gibt es nicht. Eine bekannte Anordnung versucht dieses Problem dadurch zu überlfinden, daß die Stoßfugen keilförmig mit vom Behältermantel weg gerichteter Keilspitze ausgebildet und nach der Montage der Formsegmente mit einem hochelastischen, z. B. im flüssigen Zustand eingebrachten Dichtungsmaterial gefüllt werden, welches mit den Stirnseiten der Formsegmente eine innige Verbindung eingeht und sich dabei zu einer elastischen Substanz verfestigt. Diese Anordnung setzt jedoch voraus, daß jedes Formsegment an einem Punkt fest mit einer umgebenden Hülle verbunden ist, wodurch die Gefahr von Wärmebrücken entsteht, und daß die Keilform sowie die Keilbreits auf die Größe der möglichen Wärmebewegungen genau abgestimmt werden, damit größere Beanspruchungen der Fugendichtungen ausbleiben, Eine solche Anordnung. ist daher sehr aufwendig und in ihrer Wirkung praktisch noch nicht erprobt, so daß vielfach geäußerte Zweifel an der technischen Brauchbarkeit nicht widerlegt sind.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, die Stoßfugendichtung für Isolierungen der eingangs genannten Art aus Formsegmenten derart auszubilden, daß sie gegenüber dem Bekannten wesentlich einfacher herstellbar ist und daß sie bei Wärmebewegungen keinen nennenswerten Beanspruchungen unterliegt. Nach der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe im wesentlichen vorgeschlagen, (paß die Stoßfugen der Formsegmente. im Querschnitt senk'<cht zur isolierten Fläche die Form eines Treppenabsatzes aufweisen, dessen Stufe etwa im Bereich der bei Temperaturschwankungen keinen nennenswerten Wärmebewegungen ausgesetzten neutralen Faser parallel zur Fläche liegt, und daß jede Stoßfuge in dem Teil zwischen Fläche und Treppenstufe als breiter Spalt ausgebildet und mit einem komprimierten Isoliermaterial gefüllt ist.
• Dieser Vorschlag geht von der Überlegung aus, daß die bei etwa atmosphärischen Bedingungen montierten Formsegmente im späteren Betrieb lediglich an der dem Aufnahmebehälter zugewandten Seite starken Schrumpfungen unterliegt, die mit zunehmender Entfernung vom Behälter abnehmen. An der freien Oberfläche ist die Isolierung dagegen in der Regel nur der Umgebungstemperatur ausgesetzt, so daß keine Schrumpfung des Materials zu erwarten ist. Durch Schrumpfung des Behälters unter Kälteeinwirkung wird das Isoliermaterial an der Außen-(warmen)seite gestaucht. Diese Stauchung liegt innerhalb der Flexibilität des Isoliermaterials. An einer Stelle liegt also eine neutrale lasers welche kaum Dehnungen oder Schrumpfungen erfährt. An dieser neutralen Faser, die durch PechjZng und Versuch chne besonderen Aufwand ermittelbar ist, soll d Treppenstafe der Stoßfuge liegen. Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann sich die dem Behälter zugewandte Seite der formsegmente bis zur Höhe der Treppenstufe der Stoßfugen in beliebigor Weise anter dem Einfluß wechselnder Temperaturen bewezen, wenes zwischen den Formsegmenten und dem Behältermants @@se gloliende Bewogung statfinden kann, wenn die Formsegmente unmittelbar auf dem Behält er montiert sind. Da Wärmebewegungen im Bereich der Treppenstufe und in dem weiter nach außen liegenden Bereich der Isolierung nicht oder nur in einem geringer Umfang zu erwarten sind, können diese Bereiche der Stoßfuge verlclebt oder ausgeschäumt werden. Dafür geeignete Kleber bzw. Schäumstoffe sind im Handel erhältlich, wobei diese bekannten Kleber teilweise noch bei Temperaturen von 1600 C einigermaßen sicher halten.
• Zur Halterung der montierten Formsegmente sind bekannte Spannbänder hervorragend brauchbar.
• Als Füllmaterial mit guten isolierenden Eigenschaften zur komprimierten Unterbringung in dem Spalt der Stoßfugen ist vor allem Mineralfaserwolle oder auch Asbestschaum geeignet.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung teils schematisch dargestellt.
• Es zeigen: Figur 1 den Querschnitt einer Stoßfuge der Isolierung und Figur 2 eine Teilansicht der montierten Isolierung.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform nach dem Beivpie; sie die Formsegmente 1 als rechteckige oder quadratisch förmige oder auch dreieckig. @@feln in Formen @ e neten Isolierstoff, z.B. Polystyrol gefertigt.
• kann aber auch Kork, Mineralstoff oder dgl. sein. Die Montage der Formsegmente kann nach dem aus Figur 2 ersichtlicherw Schema erfolgen. Andere Grundrißfornien der Formsegmente sind ohne weiteres anwendbar. Die Dicke der Formsegmente richtet sich nach den Materialeigenschaften des verwendeten Isollermaterials und der in Abhängigkeit von den auftretenden Temperaturen erforderlichen Isolierwirkang. Gegebenenfalls können an den Formsegmenten Kantenverstärkungen zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit angeordnet sein.
• Die Halterung der montierten Formsegmente 1 erfolgt in dem Beispiel durch an sich für derartige Zwecke bekannte Spann bänder 2, welche aus Metall, aber auch aus einem brauchbaren Kunststoff hergestellt sein können. Alle Stoßfugen 3 sind erfindungsgemäß in der Form eines Treppenabsatzes ausgebildet, wobei die dadurch gebildete Stufe 4 etwa im Bereich der neu tralen Faser, welche bei Temperaturschwankungen keinen nennenszarten Wärmebewegungen unterliegt, parallel zur Behältermantel flache 5 verläuft. Der senkrecht zu dieser Behältermantelfläche waschen der Sutfe 4 und der genannten Behältermantelfläche sich erstreckende Teil 6 der Stoßfuge ist als ein breiter 1-:. ausgebildet und mit einem stark komprimierten Isolier-@@erial 7 ausgefüllt. Die Komprimierung ist dabei so stark @@@men, daß das Isoliermaterial in dem Spalt allen @@bewegungen der Formsegmenta i unter Aufrechterhaltung @@@en Vorspnasung f@@@@ En @@apassung an diese @@ wi@@ @@ @@ Zielve @@ ssti@@ Für die komprimierte Unterbringung in dem erweiterten Teil 6 der Stoßfuge ist zum Beispiel Mineralfaserwolle besonders geeignet.
• Die Festlegung des Abstandes der Treppenstufe von der Behältermantelfltiche erfolgt nach den weiter oben schon erwähnten Kriterien. Da in der Treppenstufe selbst und in dem weiter nach außen liegenden Teil 8 der Stoßfuge kaum Wärmebewegungen stattfinden werden, können diese Bereiche mit einem handelsüblichen Klebstoff für diese Zwecke verklebt bzw. auch ausgeschäumt werden, um die Festigkeit zu erhöhen und um gleichzeitig einen Schutz gegen eventuell eindringende Feuchtigkeit zu erhalten.
• Um die einwandfreie Montage der Formsegmente zu erlauben, sind die einzelnen Formsegmente in der aus der Figur 2 deutlich lervorgellendell Weise asymmetrisch ausgebildet. Man erkennt, daß der nach der Montage außen liegende Teil jedes Formseg mentes vom Zentren aus in Richtung zur einen Ecke hin versetzt ist gegenüber dem innen liegenden Teil.
• Es ist oiie weiteres verständlich, daß die zuvor erläuterte isolierung in gleicher ifeise auch auf der Innenseite einer des J3ehälter umgebenden hülle, eines Traggerüstes oder dgl. ang?-ordnet sein kann.

Claims (4)

1. S c h u t z a n s p r ü c h e

   i. Isolierung für Behälter zur Aufnahme tiefkalter Flüssigkeinen, die den Behälter umgibt und aus Formsegmenten eines geeigneten Isoliermaterial besteht, die mit ihren Rändern aneinanderstoßend befestigt sind, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stoßfugen (3) der Formsegmente (1) im Querschnitt senkrecht zur isolierten Fläche (5) die Form eines Treppenabsatzes aufweisen, dessen Stufe (4) etwa im Bereich der bei Temperaturschwankungen keinen nennenswerten Wärmebewegungen ausgesetzten neutralen Faser parallel zur Fläche liegt, und daß die Stoßfuge (3) in dem Teil (6) zwischen Fläche (5) und Treppenstufe (4) als breiter Spalt (6) ausgebildet und mit komprimiertem Isoliermaterial (7) gefüllt ist.
2. 2. Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der breite Spalt (6) zwischen Fläche (5) und Treppenstufe (4) mit zusammengepreßtem Isoliermaterial gefüllt ist.
3. 3. Isolierung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsegmente (1) an den Stößen (3)im Bereich der Treppenstufe (4) und in dem Fugenteil (8) zwischen dieser Treppenstufe (4) und der äußeren Oberflache in an sich beivann«er Weisc vefl%lebt sind.
4. 4. Isolierung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsegmente (1) mittels umlaufender Spannbänder (2) in an sich bekannter Weise gehalten sind. L e e r s e i t e