DE3316359C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf dichte und isolie­ rende Tanks für den Transport von Flüssiggas auf dem Wasserwege, insbesondere für den Transport von flüssi­ gem Erdgas mit hohem Methangehalt, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In den FR-PS 14 38 330, 21 05 710, 21 46 612 und 24 13 260 ist ein in die Tragkonstruktion eines Schif­ fes integrierter dichter und isolierender Tank be­ schrieben, der aus zwei aufeinanderfolgenden Abdich­ tungsbarrieren besteht, von denen die erste mit dem transportierten Flüssiggas in Berührung steht und die zweite zwischen der ersten Barriere und der Tragkon­ struktion des Schiffes angeordnet ist und beide Abdich­ tungsbarrieren mit zwei wärmeisolierenden Lagen abwech­ seln, die Isolierschichten genannt sind. Der Wasser­ transport von Flüssiggas mit sehr niedriger Temperatur erfolgt mit einer Verdampfungsrate pro Transporttag, die man bei den bekannten Systemen auf einem aus ökono­ mischer Sicht genügend niedrigen Niveau gehalten hat. Es wird im allgemeinen eine Verdampfung von 0,18 Gew.% pro Transporttag hingenommen. Das verdampfte Gas wird in den Antriebsmaschinen des Transportschiffes benutzt. Es zeigte sich jedoch, daß der Transportschiffantrieb sich durch die Verbrennung eines hochwertigeren Treib­ stoffes, z. B. eines Gases mit hohem Methangehalt, wirt­ schaftlicher durchführen läßt. Deshalb wollte man die Verdampfung der transportierten Flüssiggase soweit wie möglich reduzieren, und zu diesem Zweck mußte die Wär­ meisolation der betreffenden Tanks verbessert werden.

Es wurden bereits mehrere Konstruktionssysteme von Tanks vorgeschlagen, bei denen die Isolation aus Kunst­ stoffschaumplatten bestand (z. B. FR-PS 24 13 260). Der Kunststoffschaum hat sehr gute Wärmeisoliereigenschaf­ ten und durch geringfügige Vergrößerung der benutzten Stärken lassen sich deshalb der Wärmeaustausch beim Transport und damit die Verdampfungsverluste reduzie­ ren. Einer der wesentlichen Nachteile des Einsatzes von Kunststoffschäumen ist allerdings ihr sehr hoher Her­ stellungspreis. Wenn man die Verwendung eines Kunst­ stoffschaumes geringerer Dicke wirtschaftlich hinnehmen kann, dürfte dagegen die Vergrößerung der eingesetzten Schaumstoffmenge wegen des Herstellungspreises ein ern­ stes Hindernis bilden. Man möchte daher auf die Iso­ lierschichten zurückgreifen, die in den FR-PS 14 38 330, 21 05 710 und 21 46 612 beschrieben sind und die aus parallelepipedischen Kästen bestehen, welche mit einem Wärmeisoliermaterial gefüllt sind. Wenn man aber die Dicke der Isolierkästen einer Isolierschicht vergrößert, erhöht man leider die Knickanfälligkeit der Kästenwände und der tragenden Stege beträchtlich, die in den Kästen untergebracht sind und die senkrecht zu den Abdichtungsbarrieren des Tanks verlaufen, um dem von der in dem Tank enthaltenen Flüssigkeit ausgeübten hydrostatischen Druck Widerstand zu leisten. Wenn man die Knickfestigkeit der Kästen und ihrer inneren Trag­ stege erhöhen möchte, muß man den Querschnitt der Stege vergrößern, wodurch die zwischen dem Flüssiggas und der Tragkonstruktion des Schiffes bestehenden Wärmebrücken umso größer werden. Mit einer solchen Kastenkonstruk­ tion ist es beinahe unmöglich, die Dicke der Isolier­ schichten des Tanks zu steigern, wodurch sich eine Ein­ schränkung der Wirksamkeit der Isolation ergibt. Wenn man die Dicke der Kästen vergrößert, werden im übrigen im Innern der Kästen durch Vergrößerung des Temperatur­ gradienten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wänden Konvektionsgasströme erzeugt, die für die Erzielung einer guten Wärmeisolierung sehr schädlich sind.

Ferner beschreibt DE-AS 12 93 054 einen Tank mit zwei Isolierschichten mit jeweils einer Lage von Wärmeiso­ lierelementen, die durch Zwischenwände in Fächer unter­ teilt sind, welche mit geschäumtem Kunststoff gefüllt sind. Der hohe Kunststoffschaumpreis steigert die Her­ stellungskosten des Tanks beträchtlich.

Einen Tankaufbau mit einer Wärmedämmbeschichtung aus Baueinheiten-Kästen, die aus Querträger, Dach- und Bo­ denplatte bestehen, zeigt DE-OS 24 41 392. Die freien Räume zwischen den Querträgern sind mit thermisch iso­ lierendem Stoff gefüllt. Die vergrößerte Kastendicke erhöht dabei die Knickanfälligkeit der Wärmedämmbe­ schichtung.

Der Stand der Technik zeigt, daß bisher ausschließlich durch Vergrößerung der Dicke der Isolierelemente von zwei einlagigen Isolierschichten eine verbesserte Iso­ lationswirkung zu erreichen versucht wurde. Bei Anord­ nungen nach FR-OS 24 13 260 wird durch den hohen Preis von Kunststoffschäumen dabei der Herstellungspreis des Tanks beträchtlich erhöht. Wenn mit Isoliermaterial gefüllte Kästen gemäß FR-PS 21 05 710 benutzt werden, die gemäß DE-AS 12 93 054 durch Stege in Fächer unter­ teilt sind und die preiswertere Aufbauten ermöglichen, erhöht leider eine Vergrößerung der Kastendicke die Knickanfälligkeit der Kastenwände und der inneren höl­ zernen Stege, die einem hydrostatischen Druck der Flüs­ sigkeit in dem Tank von etwa 2 bar ausgesetzt sind. Eine mechanische Verstärkung der Kästen und ihrer inne­ ren Stege ließe sich durch Vergrößerung des Querschnit­ tes der Stege erreichen; damit allerdings werden Wärme­ brücken zwischen der Tragkonstruktion des Schiffes und der Ladung vergrößert. Solche zum Zwecke besserer Isolationswirkung dicker gestalteten Isolierkästen haben also keine verbesserte Isolationswirkung, weil die Maßnahme zur Verringerung der Knickanfälligkeit die Wärmebrücken an den Stegen vergrößert.

Es zeigt sich also, daß man bis zum Anmeldetag bei den zur Realisierung der betreffenden Tanks vorgeschlagenen Konstruktionen einen Kompromiß zwischen ausreichender Stabilität und ungenügender Wärmeisolation oder hoher Herstellungskosten hingenommen hat.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen dichten und wärme­ isolierenden Tank hoher Stabilität zu schaffen, mit dem sich die Verdampfungsverluste reduzieren lassen, ohne daß der Herstellungspreis des Transportschiffes steigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Es wird die Dicke der zweiten Isolierschicht dadurch erhöht, daß zwei übereinanderliegende Lagen von in Fä­ cher unterteilten Kästen verwendet werden, die jeweils dünn und damit stabil genug sind, um unter der Last der Ladung nicht eingedrückt zu werden und deren Isolations­ vermögen sich durch die Lagenverdoppelung addiert, so daß die Isolierwirkung der zweiten Isolierschicht her­ vorragend ist. Sie wird zusätzlich dadurch gesteigert, daß ein Teil der Stege aus wärmeisolierendem Kunststoff­ schaum hergestellt ist und daß die Befestigung der drei Lagen von wärmeisolierenden Kästen an der Tragkonstruk­ tion des Schiffes mit einem Mindesteinsatz an wärmelei­ tenden Metallteilen erfolgen kann.

Die Höhe der tragenden Stege in den Kästen jeder Lage der zweiten Isolierschicht ist klein, z. B. kleiner als 250 mm, so daß ihre Knickfestigkeit so gut ist, daß senkrecht zu tragenden Stegen aus Sperrholz nicht-tra­ gende Stege aus wäremisolierendem Kunststoffschaum ein­ gesetzt werden können, die den Wärmeisoliereffekt noch verbessern.

Die Befestigung der ersten Lage der zweiten Isolier­ schicht erfolgt direkt an der Tragkonstruktion des Schiffes, wobei die Halteorgane durch beide Lagen der zweiten Isolierschicht hindurchragen. Die Befestigung erlaubt die Verwendung größerer Kästen als bisher, mit der Folge, daß weniger wärmeleitfähige metallische Be­ festigungsteile benötigt werden und entsprechend die Wärmeisoliereigenschaft der gesamten zweiten Isolier­ schicht erhöht wird.

Es hat sich gezeigt, daß die kombinierten Merkmale des Patentanspruches 1 bei einem in ein Schiff integrierten Tank zu einer Reduzierung der Verdampfungsmenge um 0,18 Gew.% bis 0,12 Gew.% pro Tag führen. Dies bedeutet eine beträchtliche Einsparung an Flüssiggas bei einer Schiffsladung von mehreren tausend Tonnen.

Mechanisch erlaubt das Vorhandensein von tragenden Stegen in den beiden Lagen die genaue Eingrenzung der hydrostatischen und dynami­ schen Drücke, die auf die Tankwände einwirken. Die Wär­ meverluste sind beträchtlich reduziert, da sie im we­ sentlichen nur in den Kreuzungszonen der Stege auftre­ ten und die Dicke der Stege in bezug auf diejenige früherer Konstruktionen nicht vergrößert worden ist. Die Dicke der zweiten Isolierschicht kann damit ohne mechanischen Nachteil verdoppelt werden. Außerdem ent­ steht im Innern der Kästen kein Konvektionsstrom, weil die beiden Lagen der zweiten Isolierschicht voneinander abgetrennt sind. Der Herstellungspreis für ein System mit einer erfindungsgemäßen zweiten Isolierschicht dop­ pelter Dicke ist nicht wesentlich höher als für ein System mit einer zweiten Isolierschicht gleichmäßiger Dicke aus Kunststoffschaum. Die Erfindung erlaubt, ohne merkliche Kostensteigerung eine beträchtliche Verbesse­ rung der Isoliereigenschaften von in die Tragkonstruk­ tion eines Schiffes integrierten dichten und wärmeiso­ lierenden Tanks. Die Verdampfungsziffer läßt sich bei flüssigem Erdgas mit hohem Methangehalt auf 0,12 Gew.% pro Transporttag herabsetzen.

Die Halteorgane der ersten Lage der zweiten Isolierschicht tragen je eine Verlängerung, die die zweite Abdichtungsbarriere durchquert und ein Ver­ ankerungsorgan bildet, das die Wärmeisolierelemente der ersten Isolierschicht sichert. Die Verlängerungen der Halteorgane der ersten Lage der zweiten Isolierschicht sind durch eine Umfangsschweißung mit der zweiten Ab­ dichtungsbarriere abgedichtet verbunden.

Vorteilhafterweise wirkt jedes Halteorgan einer der Lagen der zweiten Isolierschicht mit vier Befestigungs­ mitteln zusammen, die an den angrenzenden Ecken von vier Wärmeisolierelementen der betreffenden Lage ange­ ordnet sind. Die Befestigungsmittel für die Wärmeiso­ lierelemente der zweiten Isolierschicht sind Klötzchen, die im Bereich der Ecken als Erhebung auf den Wänden der Kästen angebracht sind, zwischen denen sich Fugen­ zonen befinden. Die Fugenzonen der Elemente der ersten oder zweiten Isolierschicht verlaufen zueinander paral­ lel und die Elemente einer gleichen Isolierlage berüh­ ren sich entlang ihrer Ränder, die keine Fugenzonen binden. Die Halteorgane für die Wärmeisolierelemente der ersten Lage der zweiten Isolierschicht und die Ver­ ankerungsorgane der Wärmeisolierelemente der ersten Isolierschicht weisen verformbare Teile auf, die eine elastische Festspannung gewährleisten.

Die Kästen der ersten Isolierschicht weisen auf ihrer der zweiten Abdichtungsbarriere gegen­ überliegenden Fläche gerade Rillen auf, die bei und in einem tragenden Steg ausgebildet sind, um die Schweiß­ flansche aufzunehmen, die über die zweite Abdichtungs­ barriere vorstehen. Die Kästen der ersten Isolier­ schicht und die Kästen der ersten Lage der zweiten Iso­ lierschicht weisen in ihrer unter einer Abdichtungsbar­ riere befindlichen Fläche Rillen auf, die senkrecht zu den Fugenzonen verlaufen und jede Rille hat T-förmigen Querschnitt und enthält einen Schweißflansch, auf des­ sen beiden Seiten eine Planke mit aufgerichteten Rän­ dern angeschweißt ist. Die Wärmeisolierelemente der ersten und zweiten Isolierschicht bestehen aus Kästen, die mit Spezialmaterial gefüllt sind, das gute Wärme­ isoliereigenschaften besitzt.

Es kann in bekannter Weise vorgesehen sein, daß die Kästen der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht durch ihnen zugeordnete Halteorgane auf Leisten abge­ stützt sind, die über zwischengefügte Wülste aus poly­ merisierbarem Harz auf der Tragkonstruktion des Schif­ fes angebracht sind und die mittels diskontinuierlicher Elemente eine definierte geometrische Oberfläche wie­ derherstellen, die von zufälligen Abweichungen der Tragkonstruktion in bezug auf ihre theoretische Ober­ fläche unabhängig ist.

Es ist klar, daß die erste und zweite Abdichtungsbar­ riere auf den darunterliegenden Isolierschichten kontinuierlich abgestützt sein müssen. Deshalb dürfen die Fugenzonen keine Zonen sein, in denen die die Abdichtungsbarrieren bildenden Metallplanken nicht abgestützt sind. Es ist vorgesehen, daß die Fugenzonen zwischen den Elementen der Isolierschicht wegen der vorhandenen Halte- und Verankerungsorgane nach Anziehen der Befestigungen mit Isoliermaterial gefüllt und hinter den die Abdichtungsbarrieren bildenden Blechen durch Füllstücke verschlossen werden, die in oder bei den Fugenzonen angeordnet sind.

Erfindungsgemäß durchquert jedes Halteorgan der ersten Lage der zweiten Isolierschicht einen Kasten der zweiten Lage in seiner Mittelzone, und es ist im Innern des Kastens von einer Isolierbuchse umgeben, die zwischen zwei tragenden Stegen des Kastens angeordnet ist. Wei­ terhin ist vorgesehen, daß ein Halteorgan der ersten Lage der zweiten Isolierschicht vorteilhafterweise aus einer Stange besteht, deren Basis in eine Gewindehülse eingeschraubt ist, die auf die Tragkonstruktion des Schiffes aufgeschweißt ist, daß die Stange am Kopf ei­ nen Bügel trägt, der von einer aufgeschraubten Mutter gegen die Klötzchen der Kästen der ersten Lage der zweiten Isolierschicht gedrückt wird, daß auf dem Ni­ veau der zweiten Abdichtungsbarriere auf den Bügel eine Platte aufgeschweißt ist, die eine Gewindebohrung auf­ weist und daß eine aus einem Fußstüßck und einem Bolzen bestehende Verlängerung in die Bohrung eingeschraubt ist, die zweite Abdichtungsbarriere durchquert und an dem Kopfende eine Platte trägt, die sich durch die Ver­ schraubung des Bolzens auf den Klötzchen der Kästen der ersten Isolierschicht abstützt.

Außerdem bezieht sich die Erfindung darauf, daß in ei­ nem Transportschiff für Flüssiggas mit hohem Methange­ halt mindestens ein derartiger Tank angeordnet ist.

Aus DE-Z: "Schiff & Hafen", Skandinavien-Ausgabe Okt. 1977, S. 891 ist ein Transportschiff für flüssiges Erd­ gas bekannt, das mehrere Ladetanks aufweist, die aus zwei Abdichtungsbarrieren bestehen, wobei der Aufbau der einlagigen Isolationsschichten aus mit Perlit ge­ füllten hohen Sperrholzkästen erfolgt, die in Fächer unterteilt sind. Bei diesem Transportschiff sind die Abdichtungsbarrieren der Ladetanks knickanfällig und es ergeben sich die einleitend erläuterten Nachteile.

Zum besseren Verständnis des Gegenstandes der Erfindung wird nachfolgend anhand eines illustrierenden und nicht einschränkenden Beispieles eine in der Zeichnung darge­ stellte Ausführungsform beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die verschiedenen Bauelemente eines erfin­ dungsgemäßen dichten und isolierenden Tanks im Schau­ bild,

Fig. 2 einen Kasten der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht in Draufsicht, wobei ein Teil der Ober­ fläche des Kastens entfernt ist,

Fig. 3 einen Kasten der ersten Lage der zweiten Iso­ lierschicht in Draufsicht, wobei ein Teil der Oberflä­ che des Kastens entfernt ist,

Fig. 4 einen Kasten der ersten Isolierschicht in Draufsicht, wobei ein Teil der Oberfläche des Kastens entfernt ist,

Fig. 5 als Einzelheit den Schnitt V-V gemäß Fig. 4,

Fig. 6 als Einzelheit eine perspektivische Ansicht der Befestigung der Kästen der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht,

Fig. 7 als Einzelheit eine perspektivische Ansicht der Befestigung der Kästen der ersten Lage der zweiten Isolierschicht,

Fig. 8 als Einzelheit eine perspektivische Ansicht der Befestigung der Kästen der ersten Isolierschicht und

Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch die Tragkon­ struktion des Schiffes an der Stelle eines Halteorgans eines Kastens der ersten Lage der zweiten Isolier­ schicht, wobei das Halteorgan mit einem Verankerungsor­ gan eines Kastens der ersten Isolierschicht verlängert ist.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist die Tragkonstruktion des Schiffes, d. h. der Doppelschiffskörper oder das Doppel­ schott bezeichnet, der bzw. das die erfindungsgemäßen Tankwände abstützt. Durch Herstellungstoleranzen hat die Wand der Tragkonstruktion 1 lokale Verformungen, die die Realisierung des erfindungsgemäßen Tankes be­ hindern könnten. In bekannter Weise werden auf der Wand 1 Sperrholzleisten 2 angebracht, die auf Wülsten 3 aus polymerisierbarem Harz liegen und es wird die Stellung der Leisten 2 so eingerichtet, daß sie eine diskontinu­ ierliche theoretisch unabhängige Oberfläche der mehr oder weniger guten Gestaltung der Wand 1 bilden.

Auf den Leisten 2 werden die Elemente der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht angebracht. Diese Elemente sind insgesamt mit 4 bezeichnet. Jedes Element 4 be­ steht aus einem parallelepipedischen Sperrholzkasten der Abmessung 1,2 m × 1,00 m. Im Innern enthält dieser Kasten tragende Stege 5, die zu den Längsseiten des Kastens parallel verlaufen. Die Stege 5 befinden sich zwischen den beiden großen Flächen des Kastens, wobei eine dieser großen Flächen auf den Leisten 2 liegt. Zwischen den tragenden Stegen 5 sind nicht tragende Stege 6 angeordnet, die ausschließlich die Relativposi­ tion der Stege 5 zueinander sichern sollen. Die nicht tragenden Stege 6 bestehen aus Kunststoffschaum. Jeder Kasten 4 hat eine Dicke von 25 cm und enthält fünf tragende Stege 5 und drei nicht tragende Stege 6. In der Mittelzone jeder großen Fläche der Kästen 4 ist eine kreisförmige Öffnung 7 ausgebildet. Bei dieser Öffnung befindet sich eine Buchse 6a, die aus einem Schaumstoffblock gebildet ist, der als nicht tragender Steg zwischen zwei tragenden Stegen 5 dient. Durch die Buchse 6a erstreckt sich eine zu den großen Flächen des Kastens 4 senkrechte zylindrische Bohrung. Die auf den Leisten 2 liegende große Fläche des Kastens 4 überragt die Seitenwand des Kastens auf den beiden kleinen Sei­ ten 8 dieser großen Fläche. In jeder Kastenecke sind auf diesem überstehenden Teil Klötzchen 9 vorgesehen, deren Dicke dem überstehenden Randteil entspricht. Die­ se Klötzchen 9 dienen als Befestigungsmittel für den Kasten 4.

Diese Befestigungsmittel 9 wirken mit Halteorganen zu­ sammen, die mit der Tragkonstruktion 1 des Schiffes verschweißte Bolzen 10 aufweisen, die mit einem Gewin­ deende 10a versehen sind, mit dem eine Mutter 11 zusam­ mengreift, die sich auf einer viereckigen Platte 12 abstützt. Bei Anordnung von vier Kästen 4 derart, daß jeweils ihre eine Ecke neben dem Bolzen 10 liegt, wer­ den die vier Klötzchen 9, die sich in der Nähe des Bol­ zens 10 befinden, mit Hilfe der mit dem Bolzen verbun­ denen Platte 12 gehalten. Das Festziehen der Mutter 11, die die Platte 12 auf die vier Klötzchen 9 preßt, er­ möglicht damit die Festlegung der vier Kästen 4 neben dem betreffenden Bolzen 10. Es wird also ein Kasten 4 an jeder seiner vier Ecken durch eine Platte 12 gehal­ ten. Die Kästen 4 stützen sich an ihrer zur Ausrichtung der Bolzen 10 senkrechten Fläche aneinander ab, sind jedoch in senkrechter Richtung durch eine Fugenzone getrennt, in der sich die Klötzchen 9 und die Halteor­ gane 10, 11, 12 befinden. Wenn alle Halteorgane ver­ schraubt sind, werden die Fugenzonen mit Füllstücken 13 aus Kunststoffmaterial verschlossen, die Längsschlitze aufweisen, die ihre Einfügung in die Fugenzonen mit elastischer Spannkraft ermöglichen. Die von Füllstücken 13 freien Teile der Fugenzonen können mit Glaswolle gefüllt werden. Die Füllstücke 13 weisen Längsrillen 13a auf, so daß Stickstoff durch die zweite Lage der zweiten Isolierschicht zirkulieren kann.

Die zweite Isolierschicht enthält über der vorstehend beschriebenen zweiten Lage eine erste Lage, die aus Kästen 14 zusammengesetzt ist. Die Gruppe der Kästen 14 ruht unmittelbar auf der Gruppe der Kästen 4. Jeder Kasten 14 besteht aus einem parallelepipedischen Sperr­ holzkasten, der 20 cm dick ist und dessen große Flächen gleiche Abmessungen wie diejenigen der Kästen 4 haben. In jedem Kasten 14 befinden sich sieben tragende Stege 15, die zu den kleinen Seiten parallel verlaufen und gleiche gegenseitige Abstände haben, sowie drei nicht tragende Stege 16, die zu den Längsseiten parallel an­ geordnet sind. Die tragenden Stege 15 sind Sperrholz­ platten, die zwischen die beiden großen Flächen des Kastens 14 eingefügt sind. Die nicht tragenden Stege 16 bestehen aus Kunststoffschaum und dienen demselben Zweck wie die vorher beschriebenen Stege 6. Jeder Ka­ sten 14 weist an seinen kleinen Seiten in jeder der vier Ecken ein Klötzchen 17 auf, das über die Seiten­ fläche des Kastens vorsteht. In der großen Fläche des Kastens 14, die sich auf der Innenseite des Tanks, d. h. auf der den Kästen gegenüberliegenden Seite befin­ det, sind zwei zu den Kastenlängsseiten parallele Ril­ len 18 ausgebildet. Diese Rillen 18 sind in die Dicke der großen Flächen des Kastens eingearbeitet und sie weisen T-förmigen Querschnitt auf. Innerhalb dieser Rillen 18 werden Schweißflansche 19 angeordnet, die aus einem Invarblechstreifen bestehen, der zur Erzielung eines L-förmigen Querschnittes gebogen ist.

Die Halteorgane dieser ersten Lage der zweiten Isolier­ schicht bestehen aus Stangen 20, deren Basis in eine mit der Tragkonstruktion 1 des Schiffes verschweißte Hülse 21 eingeschraubt ist. Die Hülsen 21 sind so ange­ ordnet, daß sie den Öffnungen 7 der Kästen 4 exakt ge­ genüberliegen. Die Stangen 20 durchqueren die Kästen 4 und ragen durch die Öffnungen 7 und die Bohrung der Buchse 6a hindurch. Nach Anbringung der Stangen 20 wer­ den sie mit einer die Bohrung 6a ausfüllenden Glaswol­ lepackung umgeben. Nachdem die Stangen 20 unten in die Hülsen 21 eingeschraubt worden sind, werden sie an ih­ ren den Hülsen 21 gegenüberliegenden Enden mit einem Bügel 22 versehen, dessen Ränder sich auf vier benach­ barten Klötzchen 17 von vier Kästen 14 abstützen kön­ nen, die um die gleiche Stange 20 gruppiert sind. Zum Anpressen des Bügels 22 gegen die vier Klötzchen 17 dient eine Mutter 23, die mit dem entsprechenden Gewin­ deende der Stange 20 zusammenwirkt, wobei zwischen die Mutter 23 und den Bügel 22 eine Tellerfederscheibe 24 eingesetzt ist.

Nach Festspannen der Halteorgane 22 auf den Befesti­ gungsorganen 17 wird zwischen die Schenkel des Bügels 22 eine Deckplatte 25 gesteckt, deren Höhe so einge­ stellt wird, daß sie exakt in der Ebene der großen Flä­ chen der Kästen 14 liegt. Die Deckplatte 25 hat in ihrer Mitte eine Gewindebohrung 25a. In die Fugenzonen zwischen den Stangen 20 werden Füllstücke 26 aus Kunst­ stoff eingesetzt, die Längsschlitze aufweisen, so daß sie durch elastische Zusammenpressung in die Fugenzonen eingelagert werden und sich dort dann durch elastische Festklemmung halten können. Die Füllstücke 26 weisen Längsrillen 26a auf, die den gleichen Zweck haben wie die Rillen 13a der Füllstücke 13. Die Teile der Fugen­ zonen dieser ersten Lage, die nicht von den Füllstücken aus Kunststoff-Isoliermaterial 26 eingenommen werden, können zur Verbesserung der Isolation vorteilhafterwei­ se mit Glaswolle ausgestopft werden.

Auf der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht wird die zweite Abdichtungsbarriere montiert, die aus Invar­ blech-Planken 27 mit hochgerichteten Rändern besteht. Diese Planken 27 sind zwischen zwei aufeinanderfolgen­ den Schweißflanschen 19 angeordnet und ihre Breite be­ trägt 50 cm. Die Schweißungen werden auf beiden Seiten der Flansche 19 zur Gewährleistung der Dichtigkeit kon­ tinuierlich angebracht. Die Flansche 19 halten die zweite Abdichtungsbarriere auf den Kästen 14 fest. Die Stützfläche der zweiten Abdichtungsbarriere setzt sich aufgrund des Vorhandenseins der Füllstücke 26 und der Deckplatten 25 selbst an den Fugenzonen zwischen den Kästen 14 fort. Die Füllstücke 26 haben im Bereich der Rillen 18 der Kästen 14 Einkerbungen 26b, die einen freien Durchlaß der Schweißflansche 19 ermöglichen. Wenn die zweite Abdichtungsbarriere auf diese Weise errichtet worden ist, wird der Druck zwischen der Trag­ konstruktion 1 und der zweiten Abdichtungsbarriere ge­ senkt. Die Planken 27 haben sehr geringe Dicke (etwa 0,5 mm) und zeigen daher eine leichte Eindrückung an der Stelle jeder Bohrung 25a in den Deckplatten 25. Es werden nun die Planken 27 bei den Bohrungen 25a durch­ bohrt und damit markiert und es wird in die so gebil­ dete Öffnung ein Gewindefußstück 28 eingesetzt, das in die Gewindebohrung 25a eingeschraubt wird, bis ein Um­ fangsbund 28a des Gewindefußstückes 28 auf der entspre­ chenden Planke 27 aufliegt. Dann wird um den Umfangs­ bund 28a eine Schweißnaht gelegt, um die Dichtigkeit der zweiten Abdichtungsbarriere wieder herzustellen und es wird der Aufbau des Tanks durch Anbringung der er­ sten Isolierschicht fortgesetzt.

Die erste Isolierschicht besteht aus Kästen 29, die durch in den Fußstücken 28 befestigte Verankerungsorga­ ne in Stellung gehalten werden.

Jeder Kasten 29 ist als rechteckiger parallelepipedi­ scher Sperrholzkasten ausgebildet. Die Dicke des Ka­ stens beträgt 20 cm. Die Abmessungen der großen Flächen entsprechen denjenigen der Kästen 4 und 14. Im Innern der Kästen 29 sind sieben tragende Stege 30 unterge­ bracht, deren Relativstellung durch nicht tragende Ste­ ge 31 aus Kunststoffschaum gesichert ist. Auf der Sei­ tenfläche des Kastens, die den kleinen Seiten der gro­ ßen Flächen entspricht, ist längs des dem Inneren des Tanks zugekehrten Randes ein Klötzchen 32 angeordnet, das sich über den gesamten Rand erstreckt und an seinen beiden Enden Ausschnitte 33 aufweist. Die große Fläche des Kastens 29, die dem Tankinneren zugewandt ist, überragt oben das Klötzchen 32 unter Freilassung der Ausschnitte 33. Diese Wand ist außerdem mit Rillen 34 versehen, die in die Dicke der Wand senkrecht zu den Klötzchen 32 eingearbeitet sind. Die Rillen 34 haben T-förmigen Querschnitt und entsprechen den Rillen 18. Sie dienen zur Lagerung der den Schweißflanschen 19 gleichenden Schweißflanschen 35. Die große Fläche der Kästen 29, die der die Rillen 34 aufweisenden Fläche gegenüberliegt, ist ebenfalls mit Rillen 35 versehen, die sich bei und in einem Steg 30 befinden und die zur Aufnahme der Schweißflansche 19 und der aufgebogenen Ränder der ihnen zugeordneten Planken 27 bestimmt sind. Die Schweißflansche 19 stehen in bezug auf die Ebene der zweiten Abdichtungsbarriere gegen das Tankinnere vor und müssen deshalb in den Rillen 34 versenkt wer­ den, damit die Kästen 29 gegen die zweite Abdichtungs­ barriere zur Anlage kommen können.

Die Kästen 29 werden auf der zweiten Abdichtungsbarrie­ re mit Hilfe von Verankerungsorganen gehalten, die aus einem Bolzen 36 bestehen, der einen Kopf 38 und eine viereckige Platte 37 aufweist, die sich auf vier Aus­ schnitten 33 von vier Kästen 29 abstützt, die um das gleiche Gewindefußstück 28 herumgruppiert sind. Der Bolzen 36 wird in das Gewindefußstück 28 eingeschraubt und es wird die viereckige Platte 37 in die Ausschnitte 33 eingelegt, wobei eine Tellerfederscheibe zwischen die viereckige Platte 37 und den Bolzenkopf 38 einge­ fügt wird. Auf diese Weise wird die aus dem Komplex der Kästen 29 gebildete erste Isolierschicht auf der Trag­ konstruktion 1 verankert.

Die Gesamtheit der beiden Lagen der zweiten Isolier­ schicht wird durch die von der Tellerfederscheibe 24 erzeugte elastische Spannkraft gehalten und in gleicher Weise dient zur Halterung der ersten Isolierschicht die elastische Spannkraft der Tellerfederscheibe 39. So wird die auf der beim Betrieb in der ersten und zweiten Isolierschicht permanent aufrechterhaltenen Stickstoff­ spülung beruhenden Trocknung des Kastenholzes hervorge­ rufene Schwindung ausgeglichen.

An den Stellen der Verankerungsorgane 36, 37, 38, 39 wird ein viereckiger Klotz 40 angeordnet, der das Loch zustopft, das an der Stelle der Ausschnitte 33 vorhan­ den ist. Auf diese Weise haben die die Rillen 34 auf­ weisenden großen Flächen der Kästen 29 durch Vermitt­ lung der Klötze 40 eine kontinuierliche Oberfläche, auf der die erste Abdichtungsbarriere des Tanks sich ab­ stützen kann. Diese erste Abdichtungsbarriere besteht aus Invarblech-Planken 41, die den vorstehend beschrie­ benen Planken 27 entsprechen. Die Planken 41 sind mit aufgerichteten Rändern auf beiden Seiten der Schweiß­ flansche 35 angeschweißt, die in die Rillen 34 einge­ setzt sind.

Die vorstehend im einzelnen beschriebenen Kästen 4, 14 und 29 sind mit einem besonders wärmeisolierenden Mate­ rial, z. B. Perlite, gefüllt.

Die erläuterte Struktur bildet einen Tank, dessen Wär­ meisoliereigenschaften außerordentlich bemerkenswert sind. Man kann die Verdampfungsmenge von flüssigem Erd­ gas mit hohem Methangehalt von 0,18 Gew.% pro Trans­ porttag auf 0,12 Gew.% senken. Die Herstellungskosten eines solchen Aufbaus sind im Vergleich zu Konstruktio­ nen, die die sehr teueren Kunststoffschäume verwenden, geringer. Durch das Weglassen einer Isolationslage aus Schaumstoff wird der durch das Vorhandensein von zwei Kastenlagen zur Bildung der zweiten Isolierschicht be­ dingte Arbeitsmehraufwand kompensiert.

Claims (15)

1. In die Tragkonstruktion eines Schiffes inte­ grierter dichter und isolierender Tank, bestehend aus zwei aufeinanderfolgenden Abdichtungs­ barrieren, von denen die erste mit dem Produkt im Tank in Berührung steht und die zweite zwischen der ersten Barriere und der Tragkonstruktion des Schiffes angeordnet ist und beide Abdichtungs­ barrieren mit zwei Wärmeisolierschichten ab­ wechseln, wobei die erste und die zweite Abdich­ tungsbarriere aus Metallplanken mit gegen das Tankinnere gerichteten Rändern gebildet sind, die aus Feinblechen mit geringem Dehnungskoeffizienten bestehen und die an ihren aufgerichteten Rändern Rand an Rand mit den beiden Flächen eines Schweiß­ flansches verschweißt sind, der auf den Elementen der darunterliegenden Isolierschicht mechanisch gehalten ist, wobei die zweite Isolierschicht aus mehreren im wesentlichen parallelepipedischen Wärmeisolierelementen gebildet ist, die durch mit der Tragkonstruktion verbundene Halteorgane an der Tragkonstruktion des Schiffes befestigt sind, wobei jedes Halteorgan mit Befestigungsmitteln am Rand der Wärmeisolierelemente der zweiten Isolier­ schicht zusammenwirkt und die Elemente voneinander durch im wesentlichen gradlinige Fugenzonen getrennt sind, in denen sich die Befestigungs­ mittel befinden, wobei auch die erste Isolier­ schicht aus mehreren Wärmeisolierelementen gebil­ det ist, die durch mit der Tragkonstruktion des Schiffes verbundene, die zweite Abdichtungs­ barriere durchquerende Verankerungsorgane in Anlage gegen die zweite Abdichtungsbarriere ge­ halten sind und wobei die Dichtigkeit der zweiten Abdichtungsbarriere durch Schweißungen aufrecht­ erhalten wird, die die Verankerungsorgane mit den Planken der zweiten Abdichtungsbarriere verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Isolierschicht aus zwei übereinan­ derliegenden Lagen von Wärmeisolierelementen (4, 14) besteht, von denen die erste Lage genau unter der zweiten Abdichtungsbarriere (27) liegt, während die zweite Lage sich zwischen der ersten Lage und der Tragkonstruktion (1) des Schiffes be­ findet, daß jede der beiden Lagen der zweiten Isolierschicht aus isolierenden Kästen (4, 14) gebildet ist, die im Innern zueinander parallel verlaufende tragende Stege (5, 15) aufweisen, daß die Ausrichtungen der Stege der Kästen beider Lagen miteinander einen Winkel von ungleich 0° einschließen, der vorzugsweise etwa 90° beträgt, daß die Kästen (4, 14, 29) der zweiten und der ersten Iso­ lierschicht Wände und tragende Stege (5, 15, 30) aus Sperrholz aufweisen, zwischen denen nicht tragende Stege (6, 16, 31) angeordnet sind, daß die tragenden Stege eines Kastens zu einer der Kastenseiten parallel ver­ laufen, während die nicht tragenden Stege (6, 16, 31) senkrecht zu den tragenden Stegen angeordnet und aus wärmeisolierendem Kunststoffschaum herge­ stellt sind und daß die Halteorgane (20-24) der ersten Lage der zweiten Isolierschicht die zweite Lage der zweiten Isolierschicht durchqueren und an der Tragkonstruktion (1) des Schiffes befestigt sind und die Fugenzonen der Wärmeisolierelemente (4, 14) der beiden Lagen der zweiten Isolierschicht versetzt sind.

2. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteorgane (20-24) der ersten Lage der zwei­ ten Isolierschicht jeweils eine Verlängerung (25, 28, 36) tragen, die die zweite Abdichtungs­ barriere (27) durchquert und ein Verankerungsorgan bildet, das die Wärmeisolierelemente (29) der ersten Isolierschicht sichert.

3. Tank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen (25, 28, 36) der Halteorgane (20-24) der ersten Lage der zweiten Isolierschicht durch eine Umfangsschweißung mit der zweiten Abdichtungsbarriere abgedichtet verbunden sind.

4. Tank nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Halteorgan (12, 22) einer der Lagen der zweiten Isolierschicht mit vier Befesti­ gungsmitteln (9, 17) zusammenwirkt, die an den angrenzenden Ecken von vier Wärmeisolierelementen (4, 14) der betreffenden Lage angeordnet sind.

5. Tank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel für die Wärmeisolierele­ mente der zweiten Isolierschicht Klötzchen (9, 17) sind, die im Bereich der Ecken als Erhebung auf den Wänden der Kästen (4, 14) angebracht sind, zwischen denen sich Fugenzonen befinden.

6. Tank nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fugenzonen der Elemente (4, 14, 29) der ersten oder zweiten Isolierschicht zu­ einander parallel verlaufen und daß die Elemente einer gleichen Isolierlage sich entlang ihrer Ränder, die keine Fugenzonen bilden, berühren.

7. Tank nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteorgane (20-24) für die Wärmeisolierelemente (14) der ersten Lage der zweiten Isolierschicht und die Verankerungsorgane (36-39) der Wärmeisolierelemente (29) der ersten Isolierschicht verformbare Teile (24, 39) auf­ weisen, die eine elastische Festspannung gewähr­ leisten.

8. Tank nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kästen (29) der ersten Isolier­ schicht auf ihrer der zweiten Abdichtungsbarriere gegenüberliegenden Fläche gerade Rillen (35) auf­ weisen, die bei und in einem tragenden Steg (30) ausgebildet sind, um die Schweißflansche (19) auf­ zunehmen, die über die zweite Abdichtungsbarriere (27) vorstehen.

9. Tank nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kästen (29) der ersten Isolier­ schicht und die Kästen (14) der ersten Lage der zweiten Isolierschicht in ihrer unter einer Abdichtungsbarriere befindlichen Fläche Rillen (18 oder 34) aufweisen, die senkrecht zu den Fugen­ zonen verlaufen und daß jede Rille T-förmigen Querschnitt hat und einen Schweißflansch (19 oder 35) enthält, auf dessen beiden Seiten eine Planke mit aufgerichteten Rändern (27 oder 41) ange­ schweißt ist.

10. Tank nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeisolierelemente (4, 14, 29) der ersten und zweiten Isolierschicht aus Kästen bestehen, die mit Spezialmaterial gefüllt sind, das gute Wärmeisoliereigenschaften besitzt.

11. Tank nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kästen (4) der zweiten Lage der zweiten Isolierschicht durch ihnen zuge­ ordnete Halteorgane (10, 11, 12) auf Leisten (2) abgestützt sind, die über zwischengefügte Wülste (3) aus polymerisierbarem Harz auf der Trag­ konstruktion (1) des Schiffes angebracht sind.

12. Tank nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenzonen zwischen den Elementen (4, 14, 29) der Isolierschichten wegen der vorhandenen Halte- und Verankerungsorgane (10-12, 20-24, 36-39) nach Anziehen der Befestigungen mit Isoliermaterial gefüllt und hinter den die Abdich­ tungesbarrieren bildenden Blechen (27, 41) durch Füllstücke (13, 26, 40) verschlossen werden, die in oder bei den Fugenzonen angeordnet sind.

13. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteorgan eines Elementes (14) der ersten Lage der zweiten Isolierschicht einen Kasten (4) der zweiten Lage in seiner Mittelzone durchquert und daß es im Inneren des Kastens (4) von einer Isolierbuchse (6a) umgeben ist, die zwischen zwei tragenden Stegen (5) des Kastens angeordnet ist.

14. Tank nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteorgan der ersten Lage der zweiten Iso­ lierschicht aus einer Stange (20) besteht, deren Basis in eine Gewindehülse (21) eingeschraubt ist, die auf die Tragkonstruktion (1) des Schiffes aufgeschweißt ist, daß die Stange (20) am Kopf einen Bügel (22) trägt, der von einer aufge­ schraubten Mutter (23) gegen die Klötzchen (17) der Kästen (14) der ersten Lage der zweiten Iso­ lierschicht gedrückt wird, daß auf dem Niveau der zweiten Abdichtungsbarriere (27) auf den Bügel (22) eine Deckplatte (25) angeschweißt ist, die eine Gewindebohrung (25a) aufweist und daß eine aus einem Fußstück (28) und einem Bolzen (36) bestehende Verlängerung in die Bohrung (25a) eingeschraubt ist, die zweite Abdichtungsbarriere durchquert und an dem Kopf eine Platte (37) trägt, die sich durch die Verschraubung des Bolzens (36) auf den Klötzchen (32) der Kästen (29) der ersten Isolierschicht abstützt.

15. Tank nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Transportschiff für flüssiges Erdgas mit hohem Methangehalt, mindestens ein derartiger Tank angeordnet ist.