CH418611A

CH418611A - Verfahren zum Errichten eines kugelförmigen Druckbehälters an der Verwendungsstelle

Info

Publication number: CH418611A
Application number: CH124864A
Authority: CH
Inventors: Juerg Dipl Ing Bienz
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1964-02-04
Filing date: 1964-02-04
Publication date: 1966-08-15
Also published as: BE841843Q

Description

Verfahren zum Errichten eines kugelförmigen Druckbehälters an der Verwendungsstelle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Er richten eines kugelförmigen Druckbehälters ,an der Verwendungsstelle, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Behälter mit einem Teil seiner kugel förmigen Aussenfläche auf einer dessen Form enge- passten,

durch dien Auflagedruck nachgiebig verform baren Auflagefläche aufgelegt wird, ferner zur Aus führung einer Druckprobe mit einer Flüssigkeit .ge füllt und diese auf den entsprechenden Probedruck gebracht wind.

Dar nach ;dem Verfahren errichtete kugelförmige Druckbehälter ist :dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit seinem Teil seiner kugelförmigen Aussenfläche auf einer dessen Form .angepassten, durch den Auf lagedruck naohgiebig verformbaren Auflagefläche aufgelegt ,ist.

Es ist bekannt, Kugelbehälter, die zur Speichc- nung von Gasen oder Flüssigkeiten dienen, auf be sonderen Stützen aufzustellen. Es nehmen jeweils mehrere Stützen die Kräfte .aus der relativ ,

dünnen Behälterwand auf und führen sie in ein Fundiament. Dabei bestehen Schwierigkeiten mit der Vierführung ,der Kräfte aus der Wand in die .Stützen und mit der Ableitung dieser Kräfte aus den Stützen ins Fundament.

An der Auflagestelle der Stützen an der Behälterwand entstehen im Material des Behälters schwer kontrollierbare Spannungen. Dias Fundament seinerseits muss so stabil ausgebildet sein, idass ein Senken einer Stützegegenüber den anderen nicht ein treten kann. Es werden daher massive Platten- oder Ringfundamente verwendet. Trotzdem kommen Fälle vor, wo z.

B. durch Einwirkung von Naturkräften, wie durch übermässige Windkraft oder Endbeben, idie Stützen der Behälter eingeknickt oder auf eine iandere Art beschädigt werden.

Ausserdem 'Lit es bei derartigen Behältern für Gase und leichte Flüssig gase nioht möglich, die erforderliche Druckprobe mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit durch- zuführen, ohne .die besamte Stützkonstruktion mit Rücksicht auf das Wassergewicht entsprechend zu verstärken.

Zur Vermeidung unwirtschaftlicher Be hälter- und Stützenabmmsungen hat man deshalbku- gelförmige Druckbehälter für Gase mit Luftdruck geprüft, was bei der Grösse dieser Behälter und "den zu verwendenden Drücken einerhebliches Risiko we gen der Explosionsgefahr @bedeutete.

Ein besonderes Problem bilden bei den bekannten Druckbehältern idie nach der :Bearb'eitun'g und ins besondere nach dem Schweissen zurückgebliebenen inneren Spannungen in oder Behälterwand.

Es ist versucht worden, diese Spannungsspitzen durch Aus glühen ider Schweissnähte mit oder Flamme .am fertigen Druckbehälter zu beseitigen, die Folge war jedoch nur eine Verlagerung der Spannungen in andere Teile des Blechmantels. Es ist fauch versucht worden,

um den fertigen Druckbehälter herum eine Wärmeiso lierung aufzubauen und den Behälter als Ganzes von innen aus .auf etwa 600 C aufzuheizen. Dieses Verfahren ist jedoch sehr kostspielig und zeitraubend.

Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Errich- ten von kugelförmigen .Druckbehälbem an der Ver wendungsstelle kann nicht nur eine einfache, @stabile Aufstellung eines derartigen Behälters unter Wegfall von Stützen und Fundamenten erzielt werden, son dern es wird auch die Möglichkeit gewonnen, einen Druckbehälter für Gas mit Flüssigkeitsdruck,

ins- besondere mit Wasser, zu prüfen, ohne dass Teile des Behälters aus diesem Grunde gegenüber der Betriebsbelastung überdimensioniert werden müssten.

Zusätzlich wird noch eine einfache Möglichkeit zur Beseitigung von inneren Spannungen im Behälter dadurch gewonnen, dass bei,der Druckprobe mit der Druckflüssigkeit der Probedruck so erhöht wird,

dass das Material des Behälters an Stellen mit Span- nungsspitzen die Streckgrenze erreicht. Auf diese Weise werden die Eigenspannungsspitzen in :der Be- hälterwand, insbesondere in den Schweissverbindun gen, durch Plastifäzierung abgebaut.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeich- nung schematisch dargestellter Ausführungsformen erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen erfinidungsgemüssen Druck- bahälter, die Fig. 2 und 3 weitere Ausführungsformen,

wobei diese einem Ausschnitt laus Fig. 1 entsprechen. In Fig. 1 ist ein runder Erdaushub von einer me- tallisch-en Wand 1 umgeben und mit einer Sand- füllung 2 versehen.

Zwischen .der Sandfüllung 2 und dem Boden des Aushubes ist eine Folie 3 ein gelegt, idie die Sandfüllung von ider Bodenfeuchtig- keit isoliert. Die Sandfüllung bildet eine Auflage fläche 4 für den kugelförmigen Druckbehälter 5, :

der in seinem .unteren Teil mit einer Blechschürze 6 versehen ist, die den Zutritt von Regenwasser zu der Sandfüllung 2 verhindern soll. Der Druckbehälter ist in an sich bekannter Weise mit einer dnenbaren Leiter 7, einer Zufuhrleitung 8, einer Entnahme leitung 9 für Gas und einer Entwässerungsleitung 10 versehen.

Ausserdem weist der Druckbehälter zwei Einsteigöffnungen 11, ein Sich@erhestsventil 12 ,und ein Manometer 13 mit ,Alarmanlage .auf.

Beim Bau ides kugelförmigen Druckbehälters wird erfindungsgemäss so vorgegangen, @dass auf die vor bereitete Auflagefläche der Sandfüllung 2 der zu- sammengeschweisste untere Teil 5a des Druckbehäl ters ,aufgelegt wird.

An diesen unteren Teil werden dann weitere Teile ödes Behälters angeschweisst und :dieser fertigmontiert. .Zur Druckprobe wind der Be hälter mit Wasser angefüllt und auf den jeweils vorgeschriebenen Probedruck :

gebracht. Darauf wird, normalerweise in einem Vorgang, der Probedruck über den zulässigen Druck hinaus so erhöht, dass das Material des Behälters @an Stellen mit Spannungs spitzen die Streckgrenze erreicht.

Diese Stellen mit Spannungsspitzen befinden sich, üblicherweise im Be reich der Schweissnähte. Das Erreichen ider Streck- grenze kann in :

einfacher Weise durch idie bekannte elektrische Widerstandsmessung von Dehnstreifen festgestellt werden. Erfahrungsgemäss beträgt der für diesen Zweck erforderliche Druck etwa das 1,5fache des Betriebsdruckes.

Nach dieser Druckbehandlung wind das Wasser aus dem Behälter .entleert, und dieser kann mit der betreffenden Füllung versehen werden.

Dabei kann der Behälter auf ,seiner Auflagefläche, die durch die Sandfüllung 2 gebildet wind, dauernd verbleiben, es ist jedoch auch möglich, idiesen nach der ;Druckprobe .und der Druckbehandlung ;

auf Einzelstützen aufzu stellen, wenn dies aus irgendeinem Gunde erforderlich sein sollte.

Besondere Vorteile bietet die :dauernd-e Auflage des Behälters- auf der durch die Sandfüllung 2 gebildeten verformbaren Auflagefläche. Dadurch, dass der Behälter :auch nach der Druckprobe auf ,dieser Auflagefläche gelagert bleibt, erzielt man neben dem Fortfall :der Stützen und Stützenanschlüss:

e eine bedeutende Verminderung der Kosten, die sonst mit der Ausbildung von Fundamenten verbunden sind. Fundamente als solche können nämlich entfallen, da das Gewicht des Behälters Tiber die Sandfüllung direkt auf .den Boden auf grosser Fläche übertragen wind. Dabei wird in der Behälterwand ein rechnerisch kontrollierbarer Spannungsverlauf erzielt,

da die Stör spannungen infolge der Auflagestellen auf den Stützen :entfallen. Die Behälterwand kann ausdiesem Grunde in vielen Fällen für einen bestimmten Betriebsidruck mit einer kleineren Wandstärke ausgebildet werden als bisher. Die Aufstellungsart .ist .gegen eine <RTI

ID="0002.0204"> Sietzung ,der Unterlage unempfindlich und ;gestattet einen Auf bau des Behälters, der durch seine Stabilität ,auch gegen Erdbeben und Sturm unempfindlich ist. Die Durchführung einer Wasserdruckprobe, die vorher mit Komplikationen verbunden oder auch undurch führbar war,

da sie eine unwirtschaftliche Verstär kung des Behälters und dessen Stützen erfordert hätte, ist ohne Schwierigkeiten möglich. Man kann diese Wasserdruckprobe sogar noch in einfacher Weise zur Beseitigung von Spannungsspitzen in der Behälterwand ausnützen. Dadurch entfällt die bisher durchgeführte Wärmebühandlung,

welche kostspielig ist und meistens unbefriedigende Resultate liefert.

Wie aus einer einfachen Berechnung folgt, ist es vorteilhaft, wennRTI ID="0002.0241" WI="5" HE="4"LX="1421" LY="1398"> die Auflagefläche :des Blehältens im wesentlichen die Kugelfläche seiner Kalotte ist, der Aussendurchmesser d (Fig. 1) grösser ist :als 0,4ma1 der .Durchmesser D :des Druckbehälters. Es ist je ,doch ohne wesentlichen Mehraufwand möglich, :

den Durchmesser der Auflagefläche noch grösser zu ge- stalben, wodurch die Stabilität des Behälters weiter verbessert wird und der Flächendruck in der Lage. rund stark abnimmt.

Die Fig. 2 und 3 stellen weitere Ausführungs- möglichkeiten der Auflagefläche des Behälters idar. So kann die metalliische Ringwand 1 :

aus Fig. 1 durch eine Ringmauer 20 ersetzt werden, die wieder mit ,einer Sand- oder Kiesfüllung 21 versehen ist. In Fig. 2 wurde auch ,eine Rohrleitung 22 eingezeichnet,

die zu einer nicht dargestellten Pumpe führt und ider Entwässerung ges Raumies mit der Sandfüllung dient.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ;zum Schutz gegen Grundwasser .ausser einer Ringmauer 30 noch eine Grundplatte 31 vorgesehen worden. Dadurch wird ein Becken gewonnen, welches wieder eine Sandfüllung<B>32</B> enthält. Eine Rohrleitung 33 dient wie im vorigen Beispiel der Entwässerung.

Es versteht sich, dass Sand bzw. Kies beispiels- weise als Material für die nachgiebig verformbare Auflagefläche ,genannt wunde. Für den erfindungs- gemässen Zweck sind prinzipiell auch ;andere Ma- terMen mit der erwähnten Eigenschaft verwendbar.

Dabei kann die Verformung des Materials plastisch wie auch elastisch sein. Es ist auch in :gewissen Fällen, z.

B. bei tiefem Grundwasserspiegel, möglich, auf eine besonders., die Auflagefläche umgebende. Wand zu verzichten und :die Sandfüllung in einer in der Erdoberfläche ausge bildeten Mulde :anzuordnen.

Claims

,PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Errichten eines kugelförmi gen Druckbehälters an der Verwendungsstelle, da durch gekennzeichnet, dass der Behälter mit einem Teil seiner kugelförmigen Aussenfläche auf einer des sen Form angepassten, durch :

den Auflagedruck nach giebig verformbaren Auflagefläche (4) aufgelegt wird ferner zur Ausführung einer Druckprobe mit einer Flüssigkeit gefüllt und diese auf den entsprechenden Probedruck gebracht wird. Il.

Kugelförmiger Druckbehälter errichtet nach !dem Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch<B>g</B>e kennzeichnet, dass dieser mit einem Teil seiner kugel- förnügen Aussenfläche auf einer dessen Form ange- passten, :durch den Auflagedruck nachgiebig verform- baren Auflagefläche (4) aufgelegt ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Probedruck im Behälter so über den zulässigen Druck hinaus erhöht wüd, dass das Materialdes Behälters an Stellen mit Spannungs- @spitzen die Streckgrenze erreicht.

2. Kugelförmiger Druckbehälter nach Patentan- spruch II, :dadurch gekennzeichnet, dass die Auf- lagefläche (4) durch zsne Schicht von nachgiebigem Material (2) gebildet ist.

3. Kugelförmiger Druckbehälter nach Unteran spruch 2, dadurch .gekennzeichnet, idass das nach giebige Material Sand ist. 4.

Kugelförmiger Druckbehälter nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, @dass das nach giebige Material von einer rieb örmigen Ummante- lung (1, 20, 30) umgeben ist, die .dessen seitliches Ausweichen verhindert. 5.

Kugelförmiger Druckbehälter nach Patent anspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf lagefläche im wesentlichen die Kugelfläche einer Ka- lotte ist, deren Aussendurchmesser (d) grösser ist als 0,4mal der Durchmesser (D) -des Druckbehälters.