BE1009553A3

BE1009553A3 - Dubbelwandige opslagtank.

Info

Publication number: BE1009553A3
Application number: BE9500714A
Authority: BE
Inventors: Nieuwenhuyse Philippe Van
Original assignee: Eternit Nv
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-05-06
Also published as: EP0761567A1

Abstract

Het onderwerp van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dubbelwandige tank voor de opslag van brandstoffen, meer bepaald voor de opslag van benzine. Deze tank bestaat uit een harde buitenwend en een soepele binnen wand, en voorzien van een lekdetekiesysteem tussen deze beide wanden. De soepele binnenwand is een zak vervaardigd uit een meerlagige folie bestaande uit : een lasbare binnenlaag uit zinkionomeer harsen, natriumionomeer harsen, terionomeer harsen, PET-copolymeren waarbij tussen de ketens ionomeer kernen aangebracht zijn, LDPE of LLDPE, een metalen tussenlag, en een buitenlaag uit biaxiaal georiënteerd HDPE, PET, biaxiaal georiënteerd PET, polyethyleen, polypropyleen.

Description

Dubbelwandige opslagtank.

Het onderwerp van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dubbelwandige tank voor de opslag van brandstoffen, meer bepaald voor de opslag van benzine.

De uitvinding is tot stand gekomen door de nood aan lekdetektiesystemen bij tanks die gebruikt worden voor de opslag van brandstoffen, teneinde bij eventuele lekken pollutie van het milieu te verhinderen.

Voor de opslag van brandstoffen worden reeds sinds lang dubbelwandige stalen opslagtanks gebruikt, voorzien van een lekdetektiesysteem. Een dergelijke dubbelwandige stalen opslagtank, zoals beschreven in het Europese octrooi EP-0 229 070, bestaat uit een inwendige en een uitwendige cylindrische stalen wand, beide coaxiaal ten opzichte van elkaar opgesteld en op een vaste afstand van elkaar gehouden door ringvormige afstandhouders die tussen de twee cylindrische wanden zijn aangebracht. In het geval van bovengenoemd octrooi wordt de opslagtank ondergronds aangebracht. De ruimte tussen beide wanden wordt gevuld met een lekdetektievloeistof (bijvoorbeeld een mengsel van water en glycol) en is door middel van een buis verbonden met een bovengronds afleesinstrument voor lekdetektie. De lekdetektievloeistof bevindt zich ook in de buis.

Indien er een lek zou ontstaan in de buiten-of binnenwand van het reservoir, zal het niveau van de lekdetektievloeistof dalen.

Zodra een vooraf ingesteld minimaal niveau bereikt wordt, wordt een alarm (licht of geluid) in werking gesteld.

Heden gebruikt men echter voor de opslag van benzine steeds vaker enkelwandige tanks vervaardigd uit glasvezelversterkte kunststof (G. V. K.), met vele voordelen ten opzichte van stalen opslagtanks. Vooreerst biedt de ondoorlatendheid van enkelwandige G. V. K.-tanks dezelfde garantie als deze van de dubbelwandige stalen tanks, dus zijn ze even betrouwbaar wat betreft hun lekdichtheid.

Bovendien zijn ze roestvrij en hebben ze bijgevolg een veel grotere levensduur. Ze zijn licht en gemakkelijk te plaatsen of te verplaatsen, hebben een hoge weerstand tegen chemische produkten, zijn ongevoelig voor bakteriën, galvanische invloeden en zwerfstromen (een belangrijke oorzaak van korrosie bij ondergrondse stalen tanks die in de nabijheid van spoorweglijnen geplaatst worden), en kathodische bescherming is overbodig.

De prijs van een enkelwandige glasvezelversterkte kunststoftank ligt niet hoger dan die van een dubbelwandige stalen opslagtank. Tot slot biedt een G. V. K.-tank voordelen op gebied van onderhoud door zijn uitzonderlijk gladde wand, waarop zelden vreemde stoffen achterblijven.

Het nadeel van een enkelwandige glasvezelversterkte kunststoftank is dat men niet op dezelfde manier als bij de dubbelwandige stalen tanks aan lekdetektie kan doen. Daartoe heeft men immers twee wanden nodig, waartussen een lekdetektiesysteem wordt aangebracht.

Een dubbelwandige G. V. K.-tank maken zou echter de kostprijs verdubbelen, wat dit soort tanks economisch niet meer rendabel zou maken in vergelijking tot dubbelwandige stalen tanks.

Men kent eveneens tanks met één stevige wand en een uitwendige bekleding uit hoge-dichtheid polyethyleen (HDPE). Een voorbeeld daarvan vinden we beschreven in het Europees octrooi EP-0 220 730. Daarin wordt de tank, bestemd voor het bevatten van benzine of andere petrochemische stoffen, aan de buitenzijde omwikkeld met een laag lineair HDPE. Deze laag wordt op zichzelf dichtgelast om aldus een koker te vormen die zich rond de tank bevindt. Op de uiteinden worden afsluitdoppen aangebracht die eveneens gemaakt zijn van lineair HDPE, en die een gepaste vorm hebben om de uiteinden van de tank te bedekken. Deze afsluitdoppen worden aan de koker gelast of gesoldeerd nadat een lekdetektiesysteem is aangebracht tussen de harde tankwand en het soepele omhulsel.

De hierboven beschreven zak van HDPE vertoont een aantal nadelen. HDPE wordt aangetast door benzine. Stel dat er door een of andere reden een lek in de binnenste (harde) tankwand ontstaat, dan zal het soepele omhulsel van HDPE met benzine in kontakt komen en dus aangetast worden, wat onvermijdelijk pollutie van de omgeving met zich mee zal brengen voordat de tank kan opgegraven worden en het lek gerepareerd.

Bovendien is de hierboven beschreven zak van HDPE uitwendig aangebracht. Bij het installeren van zulke dubbelwandige tanks, bestemd voor een inhoud van 5000 tot 50000 liter, is het gevaar reëel dat de soepele uitwendige wand beschadigd wordt, bijvoorbeeld door de grijpers van een kraan.

Het aanbrengen van deze soepele buitenwand bij reeds bestaande ondergrondse tanks is een bijna onmogelijke opgave. Hiertoe dient de tank immers te worden opgegraven, en door de soepele wand te worden omhuld. Het vervangen van de soepele wand na lekdetektie, stuit op dezelfde problemen.

De hierboven beschreven zak in HDPE is niet bruikbaar als een inwendige wand voor de opslag van benzine, aangezien benzine HDPE aantast.

Er bestaat een Europese CEN-norm (prEN976), die een typeprodukt vastlegt waartegen elke tank die op de markt gebracht wordt, en die bestemd is voor de opslag van brandstoffen, bestand moet zijn. Dit type-produkt is een mengeling van 41. 5 vol% tolueen, 41. 5 vol% iso-octaan, 15 vol% methanol en 2 vol% isobutanol, en is een simulatie van de meest agressieve brandstoffen die er op de markt zijn.

Een doel van de uitvinding is het op punt stellen van een dubbelwandige tank, die de bovengenoemde nadelen niet vertoont. Meer in het bijzonder is het doel het op punt stellen van een dubbelwandige tank die geschikt is voor de opslag van brandstoffen en in het bijzonder van benzine, die voorzien kan worden van een lekdetektiesysteem, en die niet

kwetsbaar is bij de installatie.

De onderhavige uitvinding heeft als onderwerp een dubbelwandige opslagtank voor de opslag van brandstoffen, en in het bijzonder voor de opslag van benzine. Hij is opgebouwd uit een buitenwand en een binnenwand, en is voorzien van een lekdetektiesysteem tussen deze beide wanden. De buitenwand is een harde wand, en de binnenwand een soepele zak vervaardigd uit een meerlagige film bestaande uit : - een binnenlaag die vervaardigd is uit een materiaal gekozen uit : zinkionomeer harsen, natriumionomeer harsen, terionomeer harsen, PET- copolymeren waarbij tussen de ketens ionomeer kernen aangebracht zijn, LDPE, LLDPE, - een metalen tussenlaag, en - een buitenlaag die vervaardigd is uit een materiaal gekozen uit : biaxiaal georiënteerd
HDPE, PET, biaxiaal georiënteerd PET, polypropyleen, polyethyleen.

Het lekdetektiesysteem bestaat enerzijds uit een poreuze mat die zich tussen de binnen-en de buitenwand bevindt, en anderzijds uit een meetinstallatie. Deze laatste creëert tussen de binnen-en de buitenwand een onderdruk met een vooraf ingestelde waarde, en meet de gerealiseerde druk tussen deze beide wanden. Het systeem zendt een signaal uit wanneer de gemeten waarde en de ingestelde waarde van elkaar verschillen.

Volgens een voorkeursuitvoering is de binnenlaag van de soepele zak vervaardigd uit natriumionomeer harsen.

De metalen tussenlaag van de soepele zak kan vervaardigd zijn uit verschillende metalen, in het bijzonder uit aluminium, tin of goud, met een voorkeur voor aluminium.

Deze tussenlaag heeft een dikte tussen 8 en 15 Mm, en beter nog tussen 8 en 10 m.

De binnenlaag kan aan de metalen tussenlaag

gehecht zijn onder inwerking van warmte. Deze beide lagen kunnen echter evenzeer aan elkaar gehecht zijn door middel van een laag lijm.

Hetzelfde geldt voor de hechting van de metalen tussenlaag aan de buitenlaag : ofwel is die gebeurd onder invloed van warmte, ofwel door middel van een laag lijm.

De tussenlaag kan een laag aluminium zijn die gemetalliseerd is op de binnenlaag of op de buitenlaag.

De hierna beschreven uitvinding heeft als onderwerp eveneens een soepele zak die kan gebruikt worden als soepele binnenwand in een tank voor de opslag van brandstoffen, en in het bijzonder van benzine. Deze soepele zak komt qua struktuur overeen met de soepele zak zoals hierboven vermeld.

De meerlagige film waaruit de soepele binnenwand van een dubbelwandige tank volgens de uitvinding gemaakt wordt, bestaat uit een binnenlaag die in kontakt komt met de opgeslagen brandstof, een tussenlaag en een buitenlaag.

Een eerste mogelijkheid voor het materiaal waaruit de binnenlaag gevormd wordt, zijn ionomeer harsen.

Deze worden onder andere reeds sinds 1964 door Du Pont gecommercialiseerd onder de merknaam SURLY@.

Drie hoofdgroepen maken deel uit van het SURLY* produktgamma : zinkionomeer harsen, natriumionomeer harsen en terionomeer harsen. Een aantal types van chemicaliën, zoals alifatische koolwaterstoffen, gechloreerde koolwaterstoffen, aromatische verbindingen en heterocyclische verbindingen (dus ook benzine), worden in mindere of meerdere mate, en dit naargelang de gebruikte ionomeer soort, door ionomeer harsen geabsorbeerd. Deze absorptie veroorzaakt zwelling en verzwakking van het ionomeer, en toename van het gewicht ervan. De ondervinding heeft geleerd dat natriumionomeer harsen minder van deze solventen absorberen, en bijgevolg beter geschikt zijn als

binnenlaag van een soepele binnenwand bij gebruik in tanks voor de opslag van benzine dan zinkionomeer harsen.

Een tweede mogelijkheid voor het materiaal waaruit de binnenlaag van de soepele zak vervaardigd is,
EMI6.1
wordt door Du Pont op de markt gebracht in de 8000-reeks van het merk SELAR PTO. Het is een soort van PET-copolymeer, waarbij tussen de ketens ionomeer kernen aanwezig zijn.

Een derde mogelijkheid voor het materiaal waaruit de binnenlaag van de soepele zak vervaardigd is, is LDPE (low density polyethyleen) of LLDPE (linear low density polyethyleen).

Bij voorkeur heeft de binnenlaag een dikte die maximaal 110 m bedraagt.

De tussenlaag is gevormd uit een metaal, bij voorkeur uit aluminium. Ze heeft bij voorkeur een dikte van 8 tot 15 jum, en beter nog van 8 tot 10 m.

Een eerste mogelijkheid voor het materiaal waaruit de buitenlaag van de soepele binnenwand vervaardigd is, is bijvoorbeeld biaxiaal georiënteerd HDPE, zoals
EMI6.2
VALÉRON*, op de markt gebracht door Van Leer Flexibles. VALÉRON-folie die elk enkelvoudig georiënteerd zijn. Beide folien worden dan op zo een manier verbonden worden dat de assen van de voorkeursoriëntaties elkaar onder een hoek van 90 Dit kruislaminaat heeft uitzonderlijke mechanische eigenschappen.

Een tweede mogelijkheid voor het materiaal waaruit de buitenlaag van de soepele zak vervaardigd is, is bijvoorbeeld niet-georiënteerd PET, zoals HYTREL dat wordt op de markt gebracht door Du Pont.

Een derde mogelijkheid voor het materiaal waaruit de buitenlaag van de soepele zak vervaardigd is, is biaxiaal georiënteerd PET.

Ook andere kunststoffen kunnen voor de

buitenlaag gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld polypropyleen of polyethyleen. In praktijk zijn de kosten de beperkende faktor.

De buitenlaag heeft bij voorkeur een dikte van maximaal 75 Mm.

Bij voorkeur worden slechts deze drie lagen (binnenlaag, tussenlaag, buitenlaag) gebruikt voor het vervaardigen van de film, en worden deze lagen met elkaar verbonden onder inwerking van warmte. Het kan echter eveneens nodig zijn tussen de verschillende lagen waaruit de film is opgebouwd een laag lijm aan te brengen teneinde deze lagen aan elkaar te verbinden. In dat geval is de keuze van de lijm belangrijk, vooral voor de lijm tussen de binnenlaag en de tussenlaag. Deze moet immers onder alle omstandigheden bestand zijn tegen de opgeslagen brandstof.

Als lijm gebruikt men volgens gekende technieken "hot melt" lijmen zoals bijvoorbeeld LDPE polyethyleen met een laag smeltpunt.

Een voorbeeld van zo een drielagige film is op de markt te vinden onder de benaming VAS*-laminaat, een produkt van Van Leer Flexibles. Dit VAS*-laminaat is samengesteld
EMI7.1
uit een buitenlaag uit VALÉRON*-folie met een dikte van 75,um, een tussenlaag uit aluminium met een dikte van 12 110m en een binnenlaag uit een coating zoals bijvoorbeeld SURLYNO die onder invloed van warmte lasbaar is.

Deze drielagige film is bij voorkeur niet dikker dan 0, 2 mm. De beperking voor de dikte wordt opgelegd door het feit dat de soepele binnenwand zonder beschadiging moet kunnen opgeplooid worden teneinde het inbrengen ervan via een mangat (diameter 500 tot 600 mm) in de tank toe te laten.

Met een folie van 2001nom, dit betekent een gewicht van ongeveer 213 g/m2, weegt een soepele zak geschikt voor een tank van 10000 liter tussen 7 en 8 kg. Een soepele zak

die geschikt is voor een tank van 50000 liter weegt dan 22 tot 23 kg. Zulke zakken zijn dus, wat hun gewicht betreft, nog gemakkelijk manipuleerbaar.

De binnenzijde van de harde wand van de opslagtank is bekleed met niet geweven poreuze matten, bijvoorbeeld vervaardigd uit polyestervezels met een diameter van 1 tot 3 mm. Een soepele zak, vervaardigd uit de hierboven beschreven meerlagige film wordt via het mangat aangebracht binnen de harde wand van deze tank, en dit is mogelijk zowel in een nieuwe als in een reeds bestaande tank.

Voor de lekdetektie wordt, na het inbrengen van de soepele zak, tussen deze zak en de harde buitenwand van de tank, door middel van een vacuümpomp een onderdruk gecreëerd met een vooraf ingestelde waarde. Deze waarde bedraagt bij voorkeur ongeveer 300 mbar. Via een manometer wordt de druk tussen de harde buitenwand en de soepele binnenwand gemeten. Onder normale omstandigheden is de gemeten druk dezelfde als de ingestelde waarde. Indien beide waarden van elkaar verschillen wordt de vacuümpomp in werking gesteld teneinde opnieuw de ingestelde waarde van onderdruk tussen beide wanden te bereiken. Wanneer geen van beide wanden lek zijn zal de vacuümpomp slechts zelden opnieuw moeten worden ingeschakeld. Is echter één van beide wanden lek, dan moet de vacuümpomp vaker worden ingeschakeld en wordt een alarm in werking gesteld.

Volgens een voorkeursuitvoering wordt bovenaan en onderaan, tussen de wand van de tank en de mat, een geperforeerde buis aangebracht. De geperforeerde buis die zich onderaan bevindt is verbonden met de vacuümpomp. De geperforeerde buis bovenaan is verbonden met de manometer.

Bij beide buizen zijn de perforaties aan het einde van de buis loodrecht op de as aangebracht. Ze dienen om eventuele verstoppingen te vermijden.

Claims

CONCLUSIES 1. - Dubbelwandige opslagtank voor de opslag van brandstoffen, en in het bijzonder van benzine, opgebouwd uit een buitenwand en een binnenwand, en voorzien van een lekdetektiesysteem tussen deze beide wanden, dit lekdetektiesysteem bestaande uit een poreuze mat die zich tussen de binnen-en de buitenwand bevindt, en een meetinstallatie die enerzijds een onderdruk met een vooraf ingestelde waarde creëert tussen de binnen-en de buitenwand, en anderzijds de gerealiseerde druk meet tussen deze beide wanden, en een signaal uitzendt wanneer de gemeten waarde en de ingestelde waarde van elkaar verschillen, de dubbelwandige opslagtank is daardoor gekenmerkt dat de buitenwand een harde wand is, en dat de binnenwand een soepele zak is vervaardigd uit een meerlagige film bestaande uit :

- een binnenlaag die vervaardigd is uit een materiaal gekozen uit : zinkionomeer harsen, natriumionomeer harsen, terionomeer harsen, PET-copolymeren waarbij tussen de ketens ionomeer kernen aangebracht zijn, LDPE, LLDPE, - een metalen tussenlaag, en - een buitenlaag die vervaardigd is uit een materiaal gekozen uit : biaxiaal georiënteerd HDPE, PET, biaxiaal georiënteerd PET, polypropyleen, polyethyleen.
2.-Dubbelwandige opslagtank volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat binnenlaag van de soepele zak vervaardigd is uit natriumionomeer harsen.
3.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tussenlaag van de soepele zak vervaardigd is uit een materiaal gekozen uit : aluminium, tin, goud. <Desc/Clms Page number 10>
4.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tussenlaag van de soepele zak vervaardigd is uit aluminium.
5.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de metalen tussenlaag van de soepele zak een dikte heeft tussen 8 en 15 jim.
6.-Dubbelwandige opslagtank volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de metalen tussenlaag van de soepele zak een dikte heeft tussen 8 en 10 gm.
7.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de binnenlaag aan de metalen tussenlaag gehecht werd onder inwerking van warmte.
8.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de conclusies 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat de binnenlaag aan de metalen tussenlaag gehecht werd door middel van een laag lijm.
9.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de metalen tussenlaag aan de buitenlaag gehecht werd onder inwerking van warmte.
10.-Dubbelwandige opslagtank volgens één van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat de metalen tussenlaag aan de buitenlaag gehecht werd door middel van een laag lijm.
11. - Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tussenlaag een laag aluminium is die gemetalliseerd is op de <Desc/Clms Page number 11> binnenlaag.
12.-Dubbelwandige opslagtank volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tussenlaag een laag aluminium is die gemetalliseerd is op de buitenlaag.
13.-Soepele zak voor gebruik als soepele binnenwand in een tank voor de opslag van brandstoffen, en in het bijzonder van benzine, overeenkomstig de soepele zak uit een van de voorgaande conclusies.