DE3121945C2 - Doppelwandiger Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung offenbart eine Ausbildungsweise für einen doppelwandigen Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten, vornehmlich für Flüssiggas, mit einem Innentank als primärem Lagerbehälter und einem Außentank aus Spannbeton als sekundärem Sicherheitsbehälter, insbesondere die Fugenkonstruktion zwischen Boden und Wand des Außenbehälters, mit einem die Fuge stetig überbrückenden, durch mehrfach winkelförmig abgekantete stählerne Einbindekonstruktionen verankerten Fugenblech und einer den Fuß der Wand außen umfassende Aufkantung auf der Behälterbodenplatte.

Description

Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen Behälter, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist. Behälter für tiefgekühlte Flüssigkeiten werden aus Sicherheitsgründen in der Regel zweischalig ausgeführt, wobei der innere Behälter, der der eigentlichen Lagerung dient, aus Stahl hergestellt ist, während ein aus Stahl oder Beton ausgeführter zweiter Tank den inneren als Sicherheitsbehälter umschließt und bei einem Leck des Innenbehälters die auslaufende Flüssigkeit auffangen muß. Zwischen beiden Behältern ist eine Kälteisolierung angeordnet. Der äußere Behälter muß, um seine Funktion erfüllen zu können, auch einen Katastrophenlastfall zerstörungsfrei aushalten. Als äußere Sicherheitsbehälter haben Betonbehälter gegenüber Stahlbehältern Vorteile. Sie geben vom Material her bereits eine größere Sicherheit gegen absichtliche oder unabsichtliche Beschädigungen von außen oder gegen Unfälle. Da die konstruktiven Probleme einer Fuge für derartige Behälter bisher nicht befriedigend gelöst werden konnten, wurden die äußeren Sicherheitsbehälter aus Beton bisher meist fugenlos ausgebildet.

Aus der FR-PS 13 83 795 ist bereits ein Behälter bekannt, der eine stählerne Fugenkonstruktion aufweist. Jedoch ist mit dieser Fugenkonstruktion eine getrennte Beherrschung der bei Bewegungen des Sicherheitsbehälters auftretenden horizontalen und vertikalen Kräfte und Verformungen nicht ohne weiteres möglich.

Aus der DE-OS 27 34 514 ist außerdem eine Fugenkonstruktion für Behälter bekannt, bei der ein in den Rändern eingespanntes Blech als über die gesamte Länge der Fuge umlaufendes endloses Band den

ίο Fugenspalt überdeckt. Diese Fugenkonstruktion könnte zwar senkrecht zur Fugenebene wirkende Kräfte übertragen und ist planmäßig für die Aufnahme horizontaler Verschiebungen der Wand auf der Behältersohle ausgebildet, jedoch kann sie die besonderen Bedingungen, die sich im Leckagefall eines Behälters für tiefgekühlte Flüssigkeit ergeben, nämlich plötzliche große horizontale Verschiebungen der Wand ohne Zerstörung ties Betons aufzunehmen, nicht erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für einen zweischaligen Behälter für tiefgekühlte Flüssigkeit eine Fugenkonstruktion zu entwickeln, von der alle aus horizontalen und vertikalen Krafteinwirkungen entstehenden Beanspruchungen und die bei den verschiedenen Lastfällen auftretenden Verschiebungen der an der Fuge angrenzenden Bauteile schadlos aufgenommen werden können.

Die Aufgabe wird durch einen Stahlbetonbehälter mit einer Fugenkonstruktion gelöst, wie sie im kennzeichne nenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben ist.

Die erfindungsgemäße Lösung gibt für den Behälter eine Fugenkonstruktion an, mit der sowohl Zugkräfte senkrecht zur Fugenebene und Horizontalkräfte in der Fugenebene, wie sie bei äußerer Lasteinwirkungen auftreten, wie auch plötzliche große Verschiebungen der Wand auf der Behältersohle durch Kälteschock bei einer Behälter-Leckage ohne Zerstörung der Betonkonstruktion und damit ohne Zerstörung der Dichthaut des äußeren Sicherheitsbehälters aufgenommen werden. Es entstehen in ihrer statischen Wirkung überschaubare und berechenbare Teile, denen eindeutige Funktionen zugewiesen und die damit wirtschaftlich bemessen werden können.

Bei einer Leckage des Innenbehälters kann tiefkalte Flüssigkeit in den nahezu unzugänglichen Raum der Wärmeisolierung unterhalb des Innenbehälterbodens einfließen. Aus diesem Raum könnte sie nur mit großem Aufwand und womöglich unter Zerstörung der Isolierschicht entfernt werden. Es bestünde dabei immer die Gefahr, daß geringe Reste der tiefkalten Flüssigkeit in diesem Raum verbleiben und bei Erwärmung ein hochexplosives Gas-Luft-Gemisch bilden, das zu Unfällen mit hohen Verlusten führen kann.
Um einen solchen Schadensfall auszuschließen, wird in Ausgestaltung der Erfindung in den Unteransprüchen vorgeschlagen, zwischen den Innentank und den zylindrischen Blechring des Sicherheitsbehälters eine waagerechte Platte einzuziehen. Eine solche Konstruktion setzt einen Sicherheitsbehälter mit Fuge voraus, bei dem eine Verschiebung der sich im Leckagefall extrem abkühlenden und zusammenziehenden Behälterwand gegenüber der nicht abgekühlten und nicht schrumpfenden Bodenplatte möglich ist.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Behälterausführung ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen doppelwandigen Behälter,

F i g. 2 das Detail der Fugenkonstruktion und

F i g. 3 die Fugenkonstruktion im verformten Zustand nach einem Katastrophenfall.

Der doppelwandige Behälter 1 baut sich auf aus dem inneren Flüssigkeitsbehälter 2 und dem ihn umgebenden äußeren Sicherheitsbehälter 3. Der Raum zwischen beiden Behältern ist durch unterschiedlich aufgebautes Wärmedämmaterial 4 ausgefüllt. Am äußeren Sicherheitsbehälter 3 aus vorgespanntem Stahlbeton trennt die Fuge 5 die Wand 6 von der Bodenplatte 7. Die Fuge wird auf der Innenseite von einer stählernen Fugenkon- '<· struktion 8 überbrückt. Sie besteht aus dem zylindrischen Biechring 9 sowie den Verankerungskonstruktionen 10, 11, die in diesem Beispiel aus 2-Profilen 12 mit Ankereisen 13 hergestellt sind und den Blechring 9 in der Wand 6 bzw. der Bodenplatte 7 des Sicherheitsbe- ι ^r> hälters einspannen. Der Raum hinter dem Fugenblech 9 ist mit verformbarem Material 14 gefüllt. In diesen Raum hinein können sich die Stahlelemente 12 im Katastrophenfall dehnen. Zwischen der Bodenplatte 15 des Innenbehälters 2 und dem Blechring 9 spannt sich -¹¹ eine waagerechte Platte 16. Sie besitzt an ihrem äußeren Rand einen senkrecht angeschweißten aufkantungsartigen Ring 17, mit dem sie dicht am zylindrischen Blechring 9 befestigt ist Die Bodenplatte 7 des Außenbehälters 3 ist mit einer Aufkantucg 18 versehen, die die Außenbehälterwand 6 konzentrisch umfaßt

Fig.3 zeigt die Verankerungskontruktion 10 des Blechrings 9 in der Wand 6 des Sicherheitsbehälters 3 und gestrichelt die Position des oberen Teils des Blechrings 9 nach einem Katastrophenfall durch Kälteschock, der ein plötzliches starkes Schrumpfen des oberen von der tiefkalten Flüssigkeit berührten Teiles des Blechrings 9 zur Folge hat Dabei wird deutlich, wie sich die Stahlelemente 12, indem ihre Stege 19 als Hebelarme wirken, durch Ausbildung von Fließgelenken 20 verformen und die Schrumpfbewegung mitmachen können, ohne daß der Beton der Wand zu Bruch geht Gleichzeitig wird auch die Wirkungsweise der waagerechten Platte 16 mit dem an ihr etwa senkrecht ar !geschweißten aufkantungsartigen Ring 17 erkennbar. Der Liner 21 aus dünnem kaltzähem Stahl ist durch Schweißdübel 22 im Beton verankert und mit seinem unteren Rand mit dem Biechring 9 verschweißt, so daß er dessen Bewegungen folgen kann. An seinem oberen Rand ist er dicht mit der Dichthaut 23 verbunden. Der Liner 21 verhindert ein Abreißen der Dichthaut im Fugenbereich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Doppelwandiger Behälter für tiefkalte Flüssigkeiten, vornehmlich für Flüssiggas, mit einem Innentank als primärem Lagerbehälter und einem Außentank aus Spannbeton als sekundärem Sicherheitsbehälter, bei dem Wand und Bodenplatte durch eine waagrechte Fuge voneinander getrennt sind, mit einer zwischen beiden Behältern angeordneten Wärmedämmschicht sowie mit einer auf der Innenseite des Sicherheitsbehälters angeordneten Fugenkonstruktion zwischen Wand und Bodenplatte des Sicherheitsbehäiters, wobei die Fugenkonstruktion durch einen an seinen Enden in Wand und Bodenplatte des Sicherheitsbehälters, wobei die Fugenkonstruktion durch einen an seinen Enden in Wand und Bodenplatte des Sicherheitsbehklters eingespannten im wesentlichen zylindrischen Blechring mit senkrechter Zylinderachse gebildet ist, der den inneren Spalt der Fuge mit geringem Abstand überdeckt, sowie mit einer auf der Bodenplatte angeordneten, den Mantel des Sicherheitsbehälters allseitig umschließenden Aufkantung, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechring (9) durch paarweise an seinen Randbereichen angeordnete, mehrfach winkelförmig abgekantete Stahlelemente (12), z. B. Z-Profile, verankert ist, wobei sich mindestens zwei Abkantungen eines jeden Stahlelementes in dem Raum (14) zwischen Blechring (9) und Sicherheitsbehälter (3 bzw. 6,7) befinden.

2. Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb des zylindrischen Blechringes (9) eine waagrechte Platte (16) erstreckt, die sowohl mit dem Blechring (9) als auch mit der Sohle (15) des Lagerbehälters (2) flüssigkeitsdicht verbunden ist.

3. Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Blechring (9) mit der waagerechten Platte (16) durch einen im wesentlichen senkrechten Ring (17) verbunden ist.