Doppelwandiger Hohlkörper
Die Erfindung bezieht sich auf einen doppelwandigen Hohlkörper, wie z. B. Tanks, Rohre, und bezweck einen Schutz solcher Hohlkörper, insbesondere wenn diese in den Boden versenkt werden, gegen Korrosion.
Im Interesse der Reinhaltung des Grundwassers ist schon vorgeschlagen worden, Unterflurtanks, insbesondere solche, welche für die Lagerung von Petroleum und dessen Derivate verwendet werden, sowie Ölleitungen doppelwandig herzustellen. Die doppelwandige Ausbildung derartiger Hohlkörper schützt vor Ausfliessen von Petroleumprodukten in die Erde, ausgenommen in den verhältnismässig seltenen Fällen, in welchen die innere und äussere Wand gleichzeitig undicht werden. Solche doppelwandigen Hohlkörper sind im allgemeinen mit einer Vorrichtung zum Anzeigen von Undichtheiten, entweder der inneren oder der äusseren Wand, versehen, so dass jede allenfalls vorkommende schadhafte Stelle rasch repariert werden kann, bevor Petroleumprodukte in den Boden gelangen.
Unabhängig davon, ob die innere und die äussere Wand aus dem gleichen oder aus verschiedenem Material hergestellt sind und ob sie aus Eisen, Nichteisenmetall oder Kunststoff bestehen, besteht an den den Zwischenraum zwischen den Wänden begrenzenden Flächen der beiden Wände Korrosionsgefahr, welche z. B. auf das Vorhandensein von Kesselstein, Hammerschlag oder beim Schweissen gebildete Schlacken, oder auf das Vorliegen mechanischer Spannungen, welche an Schweissnähten meist unvermeidbar sind, hervorgerufen wird. Eine weitere Gefahr tritt ein, wenn der Abstand der beiden Wände zu klein ist oder wenn im Extremfalle die Wände sich sogar berühren. In Fällen, in welchen sich die Wände berühren oder in welchen feuchte Gase oder Flüssigkeiten gegenwärtig sind, kann Korrosion vorkommen, wenn die Wände nicht mit einer besonderen Schutzschicht versehen sind.
Wenn der Zwischenraum genügend eng ist, können Kapillarwirkungen auftreten, so dass sich bei Vorhandensein von feuchten Gasen Flüssigkeitsbrükken bilden können. Falls der Zwischenraum zwischen den Wänden mit Flüssigkeit gefüllt ist, können auch Luftblasen an gewissen Stellen Anlass zu Korrosion geben. Diese Mängel können durch die Erfindung behoben werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein doppelwandiger Hohlkörper, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zwischenraum zwischen der inneren und der äusseren Wand mindestens zum Teil mit einem flüssigen Korrosionsschutzmittel gefüllt ist.
Geeignete Korrosionsschutzmittel können aus einer, zwei oder mehreren Flüssigkeiten bestehen, welche mit Wasser mischbar und inert in bezug auf die Hohlkörperwände ist bzw. sind. Geeignete Korrosionsschutzmittel sind z. B. mehrwertige Alkohole, welchen mit VorteiI mindestens ein anorganisches Hemmungsmittel, z. B. ein Natriumsalz, wie Natriumnitrit, zweckmässig in Mischung mit alkalisch reagierendem Salz, zugesetzt ist.
Vorzugsweise enthält das Korrosionsschutzmittel eine kleine Menge eines Hemmungsmittels in Dampfphase.
Der Gefrierpunkt des Korrosionsschutzmittels kann durch Anderung der Zusammensetzung der inerten, mit Wasser mischbaren Flüssigkeit eingestellt werden und soll vorzugsweise eine Temperatur von 150 C nicht übersteigen. Unter normalen atmosphärischen Bedingungen ist dies genügend niedrig, um die Gefahr von Eisbildung und demzufolge die Gefahr des Berstens des Hohlkörpers zu vermeiden. Die Wände des Hohlkörpers können durch Zusetzen von anorganischen Hemmungsmitteln, vorzugsweise Natriumsalzen wie Natriumnitrit, vermehrt geschützt werden. Da solche anorganischen Hemmungs- oder Verhütungsmittel nur in einer angemessenen Konzentration wirksam sind und sogar selbst örtliche Korrosionen verursachen können, wird ihre Wirksamkeit vorzugsweise durch Zusetzen von Salzen mit stark alkalischer Reaktion gesichert.
Um einen besonderen Schutz an Stellen, an welchen sich Luftblasen bilden können, zu gewähren, kann das Korrosionsschutzmittel ein Hemmungsoder Verhütungsmittel in Dampfphase enthalten. Geeignete Hemmungs- bzw. Verhütungsmittel in Dampfphase sind z. B. Morpholin und Dicyclohexylammoniumnitrit, welch letzteres nachstehend kurz mit Dichan bezeichnet wird. Da der Dampfdruck dieser Substanzen von der Temperatur abhängig ist und da diese Substanzen leicht verdampfen, werden beliebige Stellen der Wände des Hohlkörpers, welche nicht direkt vom Korrosionsschutzmittel benetzt sind, ebenfalls geschützt.
Die bevorzugte mit Wasser mischbare, flüssige Komponente des Korrosionsschutzmittels ist Glykol, z. B. Äthyleuglycol. Vorzugsweise enthält das Korrosionsschutzmittel eine im wesentlichen gesättigte Lösung von Natriumnitrit und Natriumcarbonat, in welcher das Verhältnis Natriumnitrit zu Natriumcarbonat etwa 3 : 1 bis 1:1 ist.
Ein bevorzugtes Korrosionsschutzmittel besteht z. B. aus einer wässrigen Lösung, welche etwa 25 O/o Äthylenglycol, etwa 5 O/o einer gesättigten Natriumnitrit/Natriumcarbonat-Lösung und bis etwa 0,1 0/o Morpholin oder Dick an enthält.
Dieses Korrosionsschutzmittel kann auf lange Zeit wirksam sein, insbesondere an Stellen, an welchen es die Wände des Hohlkörpers berührt. Es ist charakteristisch für dieses Korrosionsschutzmittel, dass es leicht anzuwenden, ökonomisch und physiologisch nicht zu beanstanden ist, so dass selbst dann, wenn diese Flüssigkeit aus dem Zwischenraum zwischen den Wänden des Hohlkörpers in die Erde ausfliessen sollte, keine schädlichen Auswirkungen auf das Grundwasser zu befürchten sind.
Das Korrosionsschutzmittel wird zweckmässig als konzentrierte Lösung (Basislösung) hergestellt und transportiert und dann nach Bedarf verdünnt, bevor es in den Zwischenraum zwischen den Wänden des Hohlkörpers eingebracht wird.
Die Basislösung besteht z. B. aus den nachstehend erwähnten Mengen folgender Bestandteile:
85 O/o Äthylenglycol,
150/0 gesättigte Lösung von Natriumnitrat und
Natriumcarbonat, in welcher das Verhält nis Natriumnitrat zu Natriumcarbonat zwi schen 3:1 und 1:1 liegt, O,lo/oMorpholin oder Dichan (zu Lasten des einen oder des anderen der vorstehend ge nannten Bestandteile).
Ein aus dieser Basislösung hergestelltes Korrosionsschutzmittel enthält z. B. 70 O/o Wasser und 30 O/o Basislösung.
Der Hohlkörper ist zweckmässig mit einem geeigneten Anzeigegerät ausgerüstet, welches das Niveau der Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen seinen Wänden anzeigt, z. B. einem solchen in der Art eines Manometers. Eine wanderung des Flüssigkeitsniveaus zeigt dabei eine Undichtheit an.
Der Zwischenraum zwischen den Wänden des Hohlkörpers wird vorzugsweise so mit Korrosionsschutzmittel gefüllt gehalten, dass eine Undichtheit ein Fallen des Flüssigkeitsniveaus zur Folge hat.
Wenn der Zwischenraum zwischen den Wänden z. B. eines Tankes nicht mit Korrosionsschutzmittel gefüllt gehalten wird und der Flüssigkeitsspiegel des im Tank enthaltenen Öles höher liegt als das Niveau des Korrosionsschutzmittels, hat ein Leck in der inneren Wand des Tankes ein Ansteigen des Niveaus der Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen den Wänden des Tankes zur Folge.
Double-walled hollow body
The invention relates to a double-walled hollow body, such as. B. tanks, pipes, and the purpose of protecting such hollow bodies, especially if they are sunk into the ground, against corrosion.
In the interest of keeping the groundwater clean, it has already been proposed that underfloor tanks, in particular those used for the storage of petroleum and its derivatives, and oil lines, be double-walled. The double-walled design of such hollow bodies protects against leakage of petroleum products into the earth, except in the relatively rare cases in which the inner and outer walls are leaking at the same time. Such double-walled hollow bodies are generally provided with a device for indicating leaks, either the inner or the outer wall, so that any damaged area that may occur can be repaired quickly before petroleum products get into the ground.
Regardless of whether the inner and outer walls are made of the same or different material and whether they are made of iron, non-ferrous metal or plastic, there is a risk of corrosion on the surfaces of the two walls delimiting the space between the walls. B. on the presence of scale, hammer blow or slag formed during welding, or on the presence of mechanical stresses, which are usually unavoidable at weld seams. Another danger arises if the distance between the two walls is too small or if, in extreme cases, the walls even touch. In cases where the walls are touching or where moist gases or liquids are present, corrosion can occur if the walls are not provided with a special protective layer.
If the gap is sufficiently narrow, capillary effects can occur, so that liquid bridges can form in the presence of moist gases. If the space between the walls is filled with liquid, air bubbles can also give rise to corrosion in certain places. These deficiencies can be remedied by the invention.
The invention relates to a double-walled hollow body, which is characterized in that the space between the inner and outer walls is at least partially filled with a liquid anti-corrosion agent.
Suitable anti-corrosion agents can consist of one, two or more liquids which are miscible with water and inert with respect to the walls of the hollow body. Suitable anti-corrosion agents are z. B. polyhydric alcohols, which with advantage at least one inorganic inhibitor, e.g. B. a sodium salt, such as sodium nitrite, conveniently mixed with an alkaline salt, is added.
Preferably the corrosion inhibitor contains a small amount of an inhibitor in vapor phase.
The freezing point of the anti-corrosive agent can be adjusted by changing the composition of the inert, water-miscible liquid and should preferably not exceed a temperature of 150.degree. Under normal atmospheric conditions, this is sufficiently low to avoid the risk of ice formation and consequently the risk of the hollow body bursting. The walls of the hollow body can be protected to a greater extent by adding inorganic inhibitors, preferably sodium salts such as sodium nitrite. Since such inorganic inhibiting or contraceptive agents are only effective in an appropriate concentration and can even cause local corrosion themselves, their effectiveness is preferably secured by adding salts with a strongly alkaline reaction.
In order to provide special protection at points where air bubbles can form, the corrosion protection agent can contain an inhibiting or preventive agent in the vapor phase. Suitable inhibitors or contraceptives in the vapor phase are z. B. morpholine and dicyclohexylammonium nitrite, which latter is hereinafter referred to as dichane for short. Since the vapor pressure of these substances depends on the temperature and since these substances evaporate easily, any points on the walls of the hollow body that are not directly wetted by the corrosion protection agent are also protected.
The preferred water-miscible, liquid component of the corrosion inhibitor is glycol, e.g. B. Ethyleuglycol. The corrosion protection agent preferably contains an essentially saturated solution of sodium nitrite and sodium carbonate, in which the ratio of sodium nitrite to sodium carbonate is about 3: 1 to 1: 1.
A preferred anti-corrosion agent is z. B. from an aqueous solution which contains about 25 o / o ethylene glycol, about 5 o / o of a saturated sodium nitrite / sodium carbonate solution and up to about 0.1 o / o morpholine or thick.
This anti-corrosive agent can be effective for a long time, especially in places where it touches the walls of the hollow body. It is characteristic of this anti-corrosive agent that it is easy to use, economically and physiologically unobjectionable, so that even if this liquid should flow out of the space between the walls of the hollow body into the earth, there is no need to fear any harmful effects on the groundwater are.
The corrosion protection agent is expediently produced and transported as a concentrated solution (base solution) and then diluted as required before it is introduced into the space between the walls of the hollow body.
The basic solution consists of B. from the following amounts of the following ingredients:
85 o / o ethylene glycol,
150/0 saturated solution of sodium nitrate and
Sodium carbonate, in which the ratio of sodium nitrate to sodium carbonate is between 3: 1 and 1: 1, 0.1 o / o morpholine or dichane (at the expense of one or the other of the above-mentioned components).
A corrosion protection agent made from this basic solution contains z. B. 70 o / o water and 30 o / o base solution.
The hollow body is expediently equipped with a suitable indicator which shows the level of the liquid in the space between its walls, e.g. B. such in the manner of a pressure gauge. A migration of the liquid level indicates a leak.
The intermediate space between the walls of the hollow body is preferably kept filled with anti-corrosion agent in such a way that a leak results in a drop in the liquid level.
If the space between the walls z. B. a tank is not kept filled with anti-corrosion agent and the liquid level of the oil contained in the tank is higher than the level of the anti-corrosion agent, a leak in the inner wall of the tank results in an increase in the level of the liquid in the space between the walls of the tank .