DE2328629A1

DE2328629A1 - Tankschiff, insbesondere fuer fluessiggas

Info

Publication number: DE2328629A1
Application number: DE2328629A
Authority: DE
Inventors: Edmund George Tornay
Original assignee: Conch International Methane Ltd
Current assignee: Conch International Methane Ltd
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2187598A1; JPS5344891U; NO138403B; FR2187598B1; CA963320A; ES415552A1; PL86322B1; NL7307728A; US3830181A; GB1417992A; JPS4956383A; SE391689B

Description

.Die Erfindung bezieht sich auf Tankschiffe zum Lagern und Transportieren einer Flüssigkeit, deren Temperatur sich erheblich von der Umgebungstemperatur unterscheidet, und sie betrifft insbesondere den Überwassertransport von verflüssigten, niedrigsiedenden Gasen, z.B. von verflüssigtem Erdgas.

Die Erfindung wird im folgenden bezüglich ihrer Anwendung beim Lagern großer Flüssiggasmengen in den Lagerbzw. Ladebehältern eines Tankschiffs beschrieben, das für den tiberwassertransport von Erdgas bestimmt ist, welches vom Erzeugungsort zum Verbrauchsort befördert werden soll. Es sei bemerkt, daß sich die Grundgedanken der Erfindung auch bei Tankschiffen zum Lagern und Transportieren anderer niedrigsiedender Flüssiggase oder Flüssigkeiten anwenden lassen, die auf einer außerordentlich niedrigen Temperatur gehalten werden, und daß eine Anwendbarkeit der Grundgedanken der Erfindung auch bei anderen '-Transportmitteln gegeben ist, bei denen die Lagerbehälter zusätzlich zu auf Temperaturänderungeη zurückzuführenden Ausdehnungs- und Zusammenziehungsbewegungen auch Schlinger-

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oder Stampfbewegungen ausgesetzt werden könnten.

Jeder derartige Lagerbehälter ist beim Gebrauch sehr großen Änderungen der Temperatur ausgesetzt, die im Ealle des LagerBs und Transportieren von Flüssigerdgas während des Einbaus oder nach dem Entleeren des Behälters einen Wert von etwa +35 C annehmen und sich auf etwa -161° C verringern kann, wenn der Behälter mit Flüssiggas gefüllt wird. Stellt man solche Behälter in der üblichen Weise aus einem Metall her, das für solche Temperatmranderungen relativ unempfindlich ist, z.B. aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, nichtrostendem Stahl oder anderen Stähl en mit hohem Nickelgehalt, Kupfer, Messing oder dergleichen, führt die Temperaturänderung zu ziemlich großen Änderungen der Abmessungen eines derartigen Behälters, die durch 'die Ausdehnung bzw. die Zusammenziehung bewirkt wird. Bei einem Lagerbehälter aus Aluminium mit einer Länge von 30 ι kann eine Änderung jeder Abmessung in einer beliebigen Richtung um 80 mm oder mehr auftreten. Infolgedessen können solche Behälter nicht starr mit einer Tankschiffkonstruktion verspannt werden, die nicht im gleichen Ausmaß Änderungen ihrer Abmessungen ausgesetzt ist. Vielmehr ist es erforderlich, den Behälter innerhalb des thermisch isolierten Raums des Tankschiffs so abzustützen, daß er sich gegenüber der ^ij-'ankschiffkonstruktion ungehindert ausdehnen und zusammenziehen kann«, Andererseits ist es jedoch unerwünscht, zuzulassen, daß sich der Tank aus einer Stabilisierungsstellung heraus bewegt, z.B. infolge von Schlingerund Stampfbewegungen des Tankschiffs, denn anderenfalls entstehen unkontrollierbare Kräfte, die zu unerwünschten oder sogar gefährlichen Betriebszuständen führen könnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen,, die es ermöglicht, den oberen Teil eines Lagerbehälters von großem !Fassungsvermögen zu stabilisieren, ohne daß dieser obere Teil mit der Tragkonstruktion starr verbunden wird, um Relativbewegungen zwischen dem Behälter und der Tragkonstruktion in Abhängigkeit

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von den auftretenden Ausdehnungs- und Zusammenziehungsbewegungen zuzulassen, ohne daß sich jedoch der Behälter gegenüber seiner Lage bewegt, in der er stabilisiert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein Tankschiff zuii Lagern und transportieren einer Flüssigkeit, deren Temperatur sich von der Umgebungstemperatur erheblich unterscheidet, geschaffen worden, bei dem mindestens ein Lagerbehälter und eine Stabilisierungsvorrichtung für den oberen Teil des Behälters vorhanden sind, und bei dem die_x Stabilisierungsvorrichtung eine erste Keilführung aufweist, die mit dem Körper des Tankschiffs starr verbunden ist und sich über der oberen Wand bzw. der Decke des Behälters in waagerechter Richtung parallel zur Schiffslängsachse erstreckt, ferner ein Keil in Form eines Trägers sowie Lagerklötze aus einem wärmeisolierenden Werkstoff, der eine erhebliche Druckfestigkeit besitzt, welche zwischen den zusammenarbeitenden Führungsflächen der ersten iveilführung und dem Keil angeordnet sind, und bei der jedes Ende des waagerechten Trägers mit. einem Gleitsitz mit einer zweiten Keilführung zusammenarbeitet, die an einem Querträger, o.es tankschiffs vorhanden ist.

Bei einem Tankschiff₉ bei dem diese Anordnung vorhanden ist, wird nicht nur das obere Ende des Behälters ge£_,en Bewegungen quer zur Längsachse des Tankschiffs stabilisiert, sondern unterschiedliche, auf Temperaturunterschiede zurückzuführende Bewegungen zwischen dem Behälter, und der Deckskonstruktion in Richtung der Schiffslängsachse werden durch die erste Keilführung ausgeglichen bzw. ermöglicht, während entsprechende unterschiedliche Bewegungen zwischen dem Keil und der Deckskonstruktion, die auf "Verformungen des Schiffskörpers zurückzuführen sind, durch die zweite Keilführung ermöglicht bzw. ausgeglichen werden»

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzel- ' heiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausfiihrungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

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Fig. Λ einen Teil des Grundrisses eines mittleren Abschnitts der Decke eines Lagerbehälters, die unter der Decktragkonstruktion eines Tankschiffs angeordnet ist;

Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in I¹Xg. 1;

Figo 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1; und

Fig. 4 einen vergrößerten Grundriß einer Befestigung s anordnung.

Der in Fig. 1 dargestellte Lagerbehälter hat vorzugsweise eine prismatische Form mit einer ebenen bzw. flachen Decke 1, und er ist als selbsttragender behälter ausgebildet, d.h. er ist geeignet, während des ^uebrauchs die auf sein Eigengewicht und das Gewicht der flüssigen Ladung zurückzuführenden Kräfte aufzunehmen» Ein derartiger Behälter ist z.B. in der Patentschrift 1 204 549 beschrieben. Gemäß dieser Patentschrift wie auch gemäß der vorliegenden Fig. 1 ist die Decke 1 des Behälters in ihrer Mitte mit einem Dom 2 versehen, der nach oben durch eine dazu passende Öffnung in der Deckskonstruktion des Tankschiffs ragt und dazu dient, die Rohrleitungen zum Zuführen und Abziehen des Ladeguts zugänglich zu machen. Wie ebenfalls in der genannten Patentschrift beschrieben, würde das Tankschiff mit mehreren in den Schiffskörper eingebauten Behältern dieser Art ausgerüstet sein, und vorzugsweise würde jeder Lagerbehälter in einem isolierten Laderaum angeordnet sein, der durch sich quer zur Schiffslängsachse erstreckende Schottwände abgegrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Lagerbehälter mit einer inneren Schottwand 3 versehen, die sich entlang der in Fig. 1 mit A-A bezeichneten Längsachse des Tankschiffs erstreckt und den Behälter in zwei Kammern unterteilt; außerdem ist gemäß Fig. 2 in dem Behälter eine querliegende Beruhigungswand 4 angeordnete

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Wie in Fig. 2 und 5 gezeigt, ist die Behälterdecke 1 gemäß der Erfindung mit mehreren gleichachsig angeordneten, in Längsabständen verteilten ersten Keilführungen 5 versehen, die sich nach dem Einbau des Lagerbehälters in den zugehörigen Laderaum waagerecht im wesentlichen längs der Mittelachse A-A des Tankschiffs erstrecken. Derartige Keilführungen sind in Form von zwei Sätzen vorhanden, die auf beiden Seiten des Behälterdoms 2 jeweils eine Reihe von Keilführungen bilden. Alle ersten Keilführungen 5 Gestehen aus dem gleichen Werkstoff wie der Behälter, d.h. einem Werkstoff wie Aluminium oder einem Stahl mit einem Nickelgehalt von 9%i der bei der niedrigen Temperatur des Flüssiggases seine Geschmeidigkeit beibehält, und jede der ersten Keilführungen 5 ist über dem Niveau der ^ehälterdecke 1 durch an der Behälterdecke ausgebildete Stege oder Rippen 5a. unterstützt«, Die Seitenflächen der Keilführungen 5 sind mit Klötzen 6 verkleidet, die aus einem wärmeisolierenden Werkstoff von hoher Druckfestigkeit bestehen, z.B. aus einem der Werkstoffe, die unter den gesetzlich geschützten Bezeichnungen "Permali" oder "Panelyte" erhältlich sind. Die Innenflächen der Klötze 6 sind bei jeder Keilführung 5 so ausgebildet, daß sie fest an den Seitenflächen eines mit ihnen zusammenarbeitenden Keils 7 zusammenarbeiten, der als Träger mit einem allgemein U-förmigen Querschnitt ausgebildet und mit in Längsabständen verteilten, zur Versteifung dienenden Querrippen 8 versehen ist. Die Keilführungen 5 sind auf dem Lagerbehälter so angeordnet, daß nach dem Einbau des Behälters in den Laderaum jede Keilführung eine im wesentlichen zentrale Lage unter einer Gitteröffnung 9 einnimmt, welche durch Querträger 11 und Längsträger 12 der Tragkonstruktion für das Deck des Tankschiffs abgegrenzt wird. Die Länge jdes mit einer Keilführung 5 zusammenarbeitenden Keils 7 ist so gewählt, daß er nach dem Einbau zwischen den Stegen 11a der betreffenden Querträger 11 liegt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, und daß er sich gemäß Fig. 4 an den Flanschen 11b der benachbarten Querträger abstptzt.

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Gemäß Fig. 4 ist mit jedem Ende jedes als Träger ausgebildeten Keils 7 eine rechteckige Platte 13 verschweißt, und jede Platte 13 ist so "bemessen, daß ihre senkrechten Kanten mit enger Passung mit zwei Scherklötzen 14 zusammenarbeiten, welche mit dem Steg 11a des betreffenden Querträgers 11 verschweißt sind, so daß diese Teile eine zweite, sich aus einem Keil und einer Keilführung . zusammensetzende Anordnung bilden.

Bei ihrem Gebrauch bietet die beschriebene, dem oberen Teil des Behälters zugeordnete führungsanordnung den Vorteil, daß thermische Bewegungen der Behälterdecke 1 gegenüber der Deckskonstruktion in einer sich parallel zur Schiffslängsachse erstreckenden senkrechten Ebene durch die erste Keilführung 5 ausgeglichen werden, während unterschiedliche Bewegungen des als Träger ausgebildeten Keils 7 und der Deckskonstruktion, die auf Verformungen des Schiffskörpers zurückzuführen sind, durch die beschriebene zweite Keilführung 13, 14 ausgeglichen werden. Außerdem kommen die Kräfte, die durch den Keil oder Träger 7 auf die Beckskonstruktion über die Scherklörtze 14 übertragen werden, als Punktlasten ohne Biegemomente zur Wirkung, was zur Folge hat, daß die der Behälterdecke zugeordnete Keilanordnung die Gefahr auf ein Minimum verringert, daß an den Verbindungsstellen zwischen den Keilen oder Trägern 7 und den Querträgern.11 komplizierte Beanspruchungen auftreten, wie es geschehen könnte, wenn die Keile oder Träger 7 mit den Querträgern 11 verschweißt wären«

Außerdem bietet die Erfindung die folgenden Vorteile: Da es möglich ist, das Verschweißen der Enden der Keile oder Träger 7 mit den zugehörigen Stirnplatten 13 als den letzten Arbeitsschritt auszuführen, ergibt sich ein gewisser Spielraum nmcht nur in Richtung der Schiffslängsachse, sondern insbesondere auch in der Querrichtung für die endgültige Anordnung jedes Lagerbehälters im zugehörigen Laderaum. Diese Tatsache ermöglicht es wiederum, alle zusammenzupassenden Bauteile einschließlich der isolieren-

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den Klötze 60 mit ihren endgültigen Abmessungen vorzufertigen.

Eine weitere Keilanordnung ähnlich der vorstehend beschriebenen kann zwischen der Behälterdecke und den Längsträgern 12 der Deckskonstruktxon vorgesehen werden, wie es in IPig. 1 bei 15 dargestellt ist; diese zusätzliche Keilanordnung erstreckt sich-im rechten Winkel zu der beschriebenen Anordnung und dient dazu, den betreffenden Behälter gegen Stampfbewegungen des Tankschiffs auf hoher See zu stabilisieren. Die bei solchen Bewegungen auftre-■' tenden Winkelbewegungen sind im Vergleich zu den Schlingerbewegungen klein, und daher würde normalerweise eine Keilanordnung 15 auf jeder Seite des Behälterdoms 2 genügen, um den Lagerbehälter bei Stampfbewegungen in seiner " Lage zu halten.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Behälter für ein Tankschiff außerhalb der Werft herzustellen und sie dann schwimmend zur Werft zu schleppen,-sobald sie fertiggestellt sind, woraufhin sie in den Schiffskörper des Tankschiffs hinein abgesenkt werden könnten. Wenn sich die Baustelle für die Behälter in einer erheblichen Entfernung von der Werft befindet, könnte man alternativ das Tankschiff teilweise fertigstellen und das Deck vorläufig anbringen. Dann könnte das Tankschiff zur Behälterbaustelle fahren, wo das Deck wieder entfernt wird; .dort könnten die Behälter in den Schiffskörper abgesenkt werden, der dann wieder mit dem Deck versehen würde, um zur endgültigen fertigstellung zur Werft zurückfahren zu können. Bei beiden Bauweisen erweist sich die erfindungsgemäße, den Behälterdecken zugeordnete Keil- und Kei!führungsanordnung als besonders zweckmäßig, da sich diese Anordnungen leicht einbauen lassen, nachdem das Deck vorläufig oder endgültig eingebaut worden ist.

Es sei bemerkt, daß die sogenannten Keile 7 und die Keilführungen 5 vorstehend entsprechend ihrer natürlichen

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Arbeitsweise beschrieben worden sind, daß man sie jedoch auch miteinander vertauschen könnte; mit anderen Worten, die Keile 7 könnten ebenso gut an der Behälterdecke und die Keilführungen 5 an dem Tankschiff befestigt werden, denn hierdurch ergibt sich keine Änderung bezüglich des Zusammenarbeitens dieser Teile..

Ansprüche:

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Claims

MR. ING. F-WtTESTHOFF q 8 MÜNCHEN 9O

DR.E.V.PECHMANN ^ SCHWEIGERSTHASSE 2

DR. ING. D. BEHRENS ™f°* ^{<081Ιί ββ3}°⁵¹

TEiEX S 24: »70

I)IPL-ING. R. GOETZ

ΤΕΙ,ΕβΒΑΜΜΕ r !PATENTANWÄLTE PHOTECTfATENT

1A-43 001

1SSPEÜCHE

1. J. Tankschiff zum Lagern und Transportieren einer tüssigkeit mit einer sich von der Umgebungstemperatur

erheblich unterscheidenden Temperatur der Bauart mit mindestens einem in einem Laderaum angeordneten Lagerbehälter und einer Vorrichtung zum Stabilisieren der Behälterdecke, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Stabilisierungsvorrichtung eine mit dem Tankschiff starr verbundene erste Keilführung (5) gehört, die sich waagerecht in Eichtung der Schiffslängsachse oberhalb der Behälterdecke (1) erstreckt, ferner ein Keil (7) in Form eines Trägers sowie Stützklötze (6) aus einem wärmeisolierenden Werkstoff mit einer erheblichen Druckfestigkeit, die zwischen den zusammenarbeitenden Flächen der ersten Keilführung und des -keils angeordnet sind, und daß jedes Ende des als Träger ausgebildeten Keils mit einem Gleitsitz mit einer an einem Querträger (11) des Tankschiffs vorhandenen zweiten Keilführung (14) zusammenarbeitet.

2. .Tankschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Lagerbehälter unter mehreren Querträgern (11) angeordnet ist, und daß zwischen je zwei benachbarten Querträgern mehrere gleichachsig angeordnete Keile (7) vorhanden sind.

J. Tankschiff nach Anspruch 2, dadurch- gekennzeichnet, daß jedem Keil (7) eine damit zusammenarbeitende erste Keilführung (5) zugeordnet ist, und daß die -ii-eilführungen gleichachsig angeordnet und durch Abstände getrennt sind, die den Abständen zwischen den

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ORDINAL INSPECTED

Keilen entsprechen.

4. Tankschiff nach. Anspruch 2 oder J, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Anordnung (15) mit einem Keil und einer zweiten Keilführung zwischen.dem Behälter und einem Längsträger (12) des Tankschiffs vorhanden ist.

5« Tankschiff nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, "dadurch gekennzeichnet , daß jede erste Keilführung (5) aus dem gleichen Werkstoff besteht wie der Behälter, und daß sie über der Behälterdecke (1) durch sich von der Behälterdecke aus nach oben erstreckende Stege oder Rippen (5a-) unterstützt ist.

6. Tankschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Tankschifi' ein Hochseetankschiff für den Überwassertranspört der flüssigkeit ist, und daß die Träger (11, 12) Bestandteile der Deckskonstruktion des Tankschiffs bilden«

7. Tankschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. jeder Keil (7) einen allgemein U-förmigen Querschnitt hat und einen Träger bildet, daß an jedem Ende des Trägers eine Platte (13) vorhanden ist, und daß jede Platte zwei parallele Kanten aufweist, die senkrecht angeordnet sind, um gleitend zwischen zwei durch einen Abstand getrennten Scherklötzen (14) bewegbar zu sein, die eine zweite Keilführung bilden und an dem zugehörigen Querträger (11) bzw. dem zugehörigen Längsträger (12) befestigt sind.

8. Tankschiff nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Stege (11a) der Querträger (11) im Bereich der Scherklötze (14) Verdickungen (11c) aufweisen, um geeignet zu sein, durch die Scherklötze übertragene Scherkräfte aufzunehmen.

9· Tankschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der behälter

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im wesentlichen über die ganze Breite des ihn aufnehmenden Laderaums erstreckt, und daß 'die Keile (7) und die
■^eilführungen (5) entlang der Längsachse (A-A) des Tankschiffs angeordnet sind.

10. Tankschiff zum Lagern und Transportieren einer Flüssigkeit mit einer sich von der Umgebungstemperatur erheblich unterscheidenden Temperatur der Bauart mit mindestens einem Lagerbehälter und einer Stabilisierungsvorrichtung für die Behälterdecke, dadurch gekennzeich--, net, daß zu der Stabilisierungsvorrichtung eine erste Anordnung mit einem Keil und einer damit zusammenarbeitenden Keilführung gehört, daß ein Teil dieser Anordnung mit dem Behälter starr verbunden ist und sich waagerecht in Richtung der Schiffslängsachse oberhalb der Behälterdecke (1) erstreckt, daß der andere Teil als Träger (7) ausgebildet ist, daß Stützklötze (6) aus einem wärmeisolierenden Merkstoff mit einer erheblichen Druckfestigkeit zwischen den zusammenarbeitenden Flächen der beiden Teile der Anordnung vorhanden sind, und daß. jedes Ende des Trägers
einen Teil einer zweiten Anordnung mit einem Keil und einer damit zusammenarbeitenden Keilführung bildet, deren anderer Teil (14) auf einem Querträger (11) des Tankschiffs
angeordnet ist.

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