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Zisterne zum Aufbewahren von Öl, Benzin od. dgl. auf einer Wasserbettung
Es sind zum Aufbewahren von Öl, Benzin u. a. Flüssigkeiten, die leichter sind als Wasser und sich nicht mit Wasser mischen, Zisternen der Art vorbekannt, die auf dem Wasser schwimmen und durch eine Öffnung in ihrem Boden mit dem umgebenden Wasser in Verbindung stehen. Die Flüssigkeit ruht hier also auf einer Wasserbettung und dadurch, dass die Flüssigkeit leichter ist als Wasser, trägt sie die Zisterne ganz oder teilweise. Es ist auch vorbekannt, dass man am Dach derartiger Zisternen ein ständig offenes Entlüftungsventil anordnen kann. Durch dieses Entlüftungsrohr entschwinaen automatisch Gase, die aus dem einen oder andern Grund in die Zisterne eingedrungen sind. Solch ein Gas kann z. B.
Luft sein, die zusammen mit der eingelassenen Flüssigkeit in die Zisterne hineingekommen ist.
Zisternen dieser Art sind mit kegelförmigem Dach ausgeführt, wobei das Entlüftungsrohr am höchsten Punkt des Daches angeordnet ist, also an der Spitze des Kegels. Es hat sich jedoch erwiesen, dass das Dach einer Zisterne dieser Art nicht mit einer beliebigen Neigung versehen sein kann. Ein steil neigendes Dach hat nämlich den Nachteil, dass die Flüssigkeit den oberen Teil der Zisterne nicht ausfüllt, sondern das dort ein gasgefüllter Raum entsteht. Die obere Fltissigkeitsfläche stellt sich nämlich auf eine Höhe oberhalb des die Zisterne umgebenden Wassers ein, die nur von dem spezifischen Gewicht der Flüssig- keit abhängig ist.
Wenn also die Dachneigung so gross ist, dass der höchste Punkt des Daches über dem sich automatisch einstellenden Flüssigkeitsniveau liegt, wird zwischen der Flüssigkeitsfläche und dem höchsten Punkt des Daches ein gasgefüllter Raum entstehen. Dieser gasgefüllte Raum bringt den Nachteil mit sich, dass das Verdunsten der Flüssigkeit verhältnismässig hoch ist. Bei einer Zisterne, die eine brennbare Flüssigkeit enthält, kommt dazu noch der weitere Nachteil, dass die Explosionsgefahr grösser ist. Um ein niedriges Verdunsten und eine geringe Explosionsgefahr zu erreichen, soll also erfindungsgemäss der gesamte obere Teil der Zisterne hauptsächlich ganz mit Flüssigkeit angefüllt sein. Dies setzt voraus, dass der Höhenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt des Daches verhältnismässig klein ist.
Die erfindungsgemässe Zisterne ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dach höchstens eine solche Neigung
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Zwecks Illustration der Resultate, zu denen die genannte Formel führt, wird eine Zisterne dieser Art in Fig. 1 in der Zeichnung gezeigt. Die Zisterne besteht aus einem zylindrischen Mantel 1 und einem doppelten Dach, nämlich einem ebenen Aussendach 2 und einer kegelförmigen Innendecke 3, die zusammen eine Pontone bilden, die die Zisterne noch schwimmend hält, wenn sie so wenig Flüssigkeit enthält, dass das Hubvermögen derselben nicht ausreicht, um die Zisterne über dem Wasser zu halten. Der Höhenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Teil des Daches ist mit"h"bezeichnet und also gleich dem Kegel, der die Innendecke bildet. In der Spitze des Kegels ist ein offenes Entlüftungsrohr 4 angeordnet.
Die Zisterne der Fig. l ist schwimmend auf dem Wasser zu sehen und teilweise angefüllt mit Benzin mit einem spezifischen Gewicht von 0, 7 kg/dm3. Die Grenzfläche zwischen Benzin und Wasser ist mit "5" bezeichnet. Wie ersichtlich, hat die Zisterne keinen Boden.
Eine Zisterne dieser Ausführung aus Blech und mit einem Durchmesser von 20 m und einer Wandhöhe
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von 15 m wog 126000 kg. Gemäss obiger Formel wurde für"h"der Wert 67 cm errechnet. Dies bedeutet, dass wenn die konische Innendecke 3 mit einer Höhe "h" von weniger als 67 cm ausgeführt wird, die obere Fläche des Benzins sich ein Stück im Rohr 4 befinden wird. Wenn anderseits die konische Decke 3 mit einer Höhe"h", von mehr als 67 cm ausgeführt wird, riskiert man, dass die Benzinoberfläche so weit unter der Spitze des Kegels steht, dass zu oberst in der Zisterne ein gasgefülltes Volumen entsteht, das mit Rücksicht auf die Explosionsgefahr nicht geduldet werden kann.
Eine Zisterne der gleichen Ausführung wurde aus Kunststoff hergestellt und wog 15000 kg. Mit Hilfe derselben Formel erhielt man für "h" den Wert 8, 0 cm. Bei einem leichteren Tank sind also die erlaubten Werte für den Höhenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt der Decke bedeutend niedriger.
Die Fig. 2-5 zeigen in schematischerDarstellung einige andereAusführungsformendererfindungsge- mässen Zisterne. Gemäss Fig. 3 ist die Decke in mehrere Partien verschiedener Neigung eingeteilt, so dass sie mehrere höchste Punkte enthält. Auf diesen höchsten Punkten sind Entlüftungsrohre 7 angeordnet.
Gemäss Fig. 4 hat dieDecke dieForm eines Kegelstumpfes und ein Entlüftungsrohr 8 ist an dem zentralen ebenen Oberteil angeordnet. Fig. 5 zeigt ein Beispiel dafür, dass nur Teile des Daches zur Entfernung von Luft oder andern Gasen geneigt sein müssen. Das ziemlich dickeDach 9 hat eine ebene Unterseite 10. An der Unterseite des Daches sind Nuten oder Aussparungen 11 angeordnet, die sich radial von der Zisternenwand zu einem in der Mitte angeordneten Entlüftungsrohr 12 erstrecken. Die Höhe "h"wird bestimmt von dem Unterschied zwischen den niedrigsten und höchsten Punkten der Nuten.
In sämtlichen in der Zeichnung gezeigten Ausführungen hat dasDach oder Teile davon eine Neigung, um das Fortführen von eventuell eindringenden Gasen zu erleichtern. Die Erfindung umfasst jedoch auch den Fall, dass das Dach vollständig eben und horizontal angeordnet ist, wenn die Zisterne im Gleichgewicht im Wasser schwimmt. Mit einem solchen ebenen Dach entsteht eine gewisse Gefahr, dass die Zisterne sich unzulässig schräg stellt, wenn grosse Luftmengen plötzlich in die Zisterne eindringen. Dies kann beim Einpumpen von Öl von einem Tanker in die Zisterne passieren, nämlich, wenn der Tank des Schiffes beinahe leer ist und die Pumpe eine Mischung von Öl und Luft pumpt. Um der Gefahr einer solchen Schrägstellung zu entgehen ist es günstig, mehrere Entlüftungsrohre an dem ebenen Dach anzuordnen, z.
B. eines in der Dachmitte und mehrere Rohre an oder in der Nähe des Dachrandes.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zisterne zum Aufbewahren von Öl, Benzin u. a. Flüssigkeiten, die leichter sind als Wasser und sich nicht mit Wasser mischen, welche auf dem Wasser schwimmt und durch eine Öffnung in ihrem Boden mit dem umgebenden Wasser in Verbindung steht, wobei das Dach (3) mit einem oder mehreren offenen Entlüftungsrohren (4) zur Fortführung von Gasen, die in die Zisterne (1) eindringen können, versehen sind,
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(3) mit nach oben gerichteter Spitze hat, wobei ein Entlüftungsrohr (4) in der Spitze des Kegels angeordnet ist (Fig. 1).