CH619188A5

CH619188A5 - Process and system for renovating steel tanks by lining them with plastic

Info

Publication number: CH619188A5
Application number: CH254277A
Authority: CH
Inventors: Werner Bachmann; Ingrid Raiser
Original assignee: Maeder Walter Lack Und Farbenf
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1980-09-15
Also published as: DE2808605A1; JPS53106777A; AT357103B; ATA121678A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von Stahlbehältern durch die Auskleidung des Stahlbehälters mit Kunststoff. The invention relates to a method for renovating steel containers by lining the steel container with plastic.

Behältersanierungen sind insbesondere für erdverlegte Lagerbehälter aus Stahl für z.B. Heizöl nach einigen Jahren Betriebsdauer erforderlich, da durch Korrosion eine unzulässige Schwächung der Behälterwand zu erwarten ist. Die Behältersanierung durch den Einbau eines Kunststoffinnenbehälters in den bestehenden Stahltank ist meist wirtschaftlicher, als den Stahltank auszubauen und durch einen neuen zu ersetzen. Oft ist der Ausbau auch aufgrund seiner Anordnung unter schwer zugänglichen Gebäudeteilen oder Strassen möglich. Container renovations are particularly suitable for underground storage containers made of steel for e.g. Heating oil is necessary after a few years of operation, as corrosion of the tank wall can be expected to weaken it. Refurbishing the tank by installing a plastic inner tank in the existing steel tank is usually more economical than removing the steel tank and replacing it with a new one. Often the expansion is also possible due to its arrangement under parts of the building or streets that are difficult to access.

25 Nach bekannten Verfahren wird in dem Stahlbehälter ein selbsttragender Innenbehälter aus Kunststoff, z.B. glasfaserarmiertem Polyester, eingebaut, in dem schichtweise kunstharzgetränkte Glasfasermatten auf die Innenwand des Stahlbehälters aufgetragen werden. Um ein Anhaften an der Stahl-30 wand zu verhindern bzw. um das Schrumpfen des aushärtenden Kunststoffmaterials zu ermöglichen, wird zuvor auf die Stahlwand ein Trennmittel aufgetragen. Diese Verfahren sind mit viel Handarbeit unter schwierigsten Umständen verbunden, und sie erfordern einen grossen Materialaufwand, um 35 dem Innenbehälter eine ausreichende Festigkeit zu geben. Die Festigkeitsanforderungen sind hoch, da bereits bei einem kleinen Loch im Stahlbehälter Grundwasser zwischen den Kunststoffinnenbehälter und den Stahlbehälter eindringen kann, so dass sich der hydrostatische Wasserdruck auf die 40 gesamte Behälteroberfläche auswirken kann. Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass andere Kräfte, z.B. Verkehrslasten, zu einer Überlastung des korrosionsgeschwächten Stahlbehälters bzw. zu seiner Zerstörung führen können, und der Innenbehälter die Belastung dann aufnehmen muss, da zwi-45 sehen beiden Behälterwänden kein Verbund vorhanden ist. 25 According to known methods, a self-supporting inner container made of plastic, e.g. Glass-fiber reinforced polyester, built-in, in which resin-impregnated glass fiber mats are applied in layers to the inner wall of the steel container. In order to prevent sticking to the steel wall or to allow the hardening plastic material to shrink, a release agent is applied to the steel wall beforehand. These processes involve a lot of manual work under the most difficult circumstances, and they require a large amount of material in order to give the inner container sufficient strength. The strength requirements are high, since even with a small hole in the steel tank, groundwater can penetrate between the plastic inner tank and the steel tank, so that the hydrostatic water pressure can affect the entire tank surface. It must also be taken into account that other forces, e.g. Traffic loads, can lead to an overload of the corrosion-weakened steel container or to its destruction, and the inner container must then absorb the load, since there is no bond between the two container walls.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile bekannter Verfahren zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu finden, das zu einem zuverlässigen und bei geringerem Materialaufwand so stärker belastbaren, sanierten Behälter führt. Ausserdem soll das Verfahren mit geringem Arbeitsaufwand ausführbar sein. Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf die gereinigte Innenwand des Stahlbehälters ein mit mechanisch verstärkenden Faser-55 schnitzeln oder schuppenartigen Partikeln vermischtes Kunststoffmaterial im fliessfahigen Zustand aufgetragen wird, so dass es an der Stahlwand aushärtet und mit dieser einen Verbund bildet, wobei das Kunststoffmaterial im wesentlichen nichtschrumpfend ist. The present invention is based on the object of avoiding the disadvantages of known methods mentioned and of finding a method of the type mentioned at the outset which leads to a reliable and refurbished container which can be loaded with less material. In addition, the process should be able to be carried out with little effort. These objects are achieved by a process which is characterized in that a plastic material mixed with mechanically reinforcing fiber chips or scale-like particles is applied to the cleaned inner wall of the steel container in the flowable state, so that it hardens on the steel wall and combines with it Composite forms, the plastic material is essentially non-shrinking.

60 Vorteilhaft kann dabei das Material mittels vorzugsweise z.B. auf 80°C erwärmter Treibluft auf die Innenwand des Stahlbehälters aufgesprüht werden, so dass sich ein besonders geringer Arbeitsaufwand ergibt. 60 Advantageously, the material can preferably be e.g. propellant air heated to 80 ° C is sprayed onto the inner wall of the steel container, so that there is a particularly small amount of work.

Dadurch, dass sich das Kunststoffmaterial fest mit der In-65 nenoberfläche des Stahlbehälters verbindet, ergibt sich eine Verbundwirkung, d.h. der Stahlbehälter trägt mit seiner gesamten Festigkeit zur Festigkeit des Kunststoffbehälters bzw. des sanierten Gesamtbehälters bei. Ausserdem wird sicher The fact that the plastic material is firmly connected to the inner surface of the steel container results in a composite effect, i.e. The entire strength of the steel container contributes to the strength of the plastic container or the refurbished overall container. It will also be safe

verhindert, dass Flüssigkeit zwischen den Kunststoffinnenbehälter und den Stahlaussenbehälter eindringen kann. prevents liquid from penetrating between the plastic inner container and the steel outer container.

Eine weitere Erhöhung der Festigkeit und Einsparung an teurem Kunststoffmaterial kann durch den zusätzlichen Einbau von stählernen Verstärkungsringen erfolgen, die durch Einbettung in das Kunststoffmaterial einen Verbund mit dem Aussen- und Innenbehälter erhalten. Diese Verstärkungsringe aus U- oder T-Stahl werden z.B. in Umfangsrichtung des Behälters entlang der Behälterinnenwand verlegt. Für die Verstärkung des Mannlochschachtes können sie zur Verhinderung einer Verringerung des Schachtquerschnittes auch aussen in Schachtumfangsrichtung verlegt und in Kunststoff eingebettet werden. A further increase in strength and savings in expensive plastic material can be achieved by the additional installation of steel reinforcement rings, which are embedded in the plastic material to create a bond with the outer and inner container. These reinforcing rings made of U or T steel are e.g. laid in the circumferential direction of the container along the inner wall of the container. To reinforce the manhole shaft, they can also be laid outside in the circumferential direction of the shaft to prevent a reduction in the shaft cross section and embedded in plastic.

Abhängig von der Viskosität des aufzutragenden Kunststoffmaterials kann der Auftrag in mehreren Schichten z.B. drei Schichten erfolgen, indem zuerst die Verfestigung der vorherigen Schicht abgewartet wird. Die Topfzeit des Kunst-stoffmaterials beträgt beispielsweise ca. 1 bis 6 Stunden. Depending on the viscosity of the plastic material to be applied, the application can be carried out in several layers e.g. three layers are done by waiting for the previous layer to solidify. The pot life of the plastic material is, for example, about 1 to 6 hours.

Beim Auftrag des Kunststoffmaterials mittels erwärmter Treib luft wird das Kondensieren von Wasser an der kälteren Stahlwand verhindert. Durch die Luftzufuhr ist dabei entsprechend die gebrauchte Luft aus dem Behälter abzuführen. When the plastic material is applied using heated propellant air, the condensation of water on the colder steel wall is prevented. The used air must be removed from the container accordingly by the air supply.

Vorteilhaft kann vor dem Beginn und während des Auftrags von Kunststoffmaterial getrocknete und/oder erwärmte Luft durch den Behälter geführt werden, durch die die klimatischen Arbeitsbedingungen verbessert werden und das Kondensieren von Wasser im Stahlbehälter noch wirksamer verhindert wird. Before and during the application of plastic material, dried and / or heated air can advantageously be passed through the container, by means of which the climatic working conditions are improved and the condensation of water in the steel container is prevented even more effectively.

Die Faserschnitzel haben beispielsweise eine Länge zwischen 2 und 5 mm, vorzugsweise 3 bis 4 mm, und ihr Anteil in dem Kunststoffmaterial kann zwischen 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise bei 30 Gew.-%, liegen. Der Durchmesser der Faserschnitzel entspricht dem Durchmesser von Filaments eines für Armierungszwecke üblichen Glasfasermaterials, d.h. 2 bis 100 Mikrometer. The fiber chips have, for example, a length of between 2 and 5 mm, preferably 3 to 4 mm, and their proportion in the plastic material can be between 5 and 40% by weight, preferably 30% by weight. The diameter of the fiber chips corresponds to the diameter of filaments of a glass fiber material customary for reinforcement purposes, i.e. 2 to 100 microns.

Durch die Zumischung des faserschnitzelförmigen Armierungsmaterials, die ausserhalb des Behälters maschinell erfolgt, ergibt sich eine wesentlich erleichterte Arbeitsweise. Die sich dabei ergebende gleichmässige Verteilung des Armierungsmaterials in dem Kunststoffmaterial führt zu gleichmäs-sigen und hohen Festigkeitswerten mit ausreichender Materialelastizität. Adding the reinforcement material in the form of a pulp, which is done mechanically outside the container, results in a much easier operation. The resulting uniform distribution of the reinforcement material in the plastic material leads to uniform and high strength values with sufficient material elasticity.

Für die Durchführung des Verfahrens wird weiterhin eine Anlage vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zur V erringerung der relativen Luftfeuchtigkeit in dem zu sanierenden Behälter, eine Einrichtung für die Speicherung und Druckförderung des Kunststoffmaterials zu einer Vorrichtung zum Auftragen des Kunststoffmaterials sowie eine Einrichtung für die Erzeugung von der Auftragsvorrichtung zuzuführender erwärmter Treibluft. For the implementation of the method, a system is also proposed, which is characterized by a device for reducing the relative humidity in the container to be renovated, a device for storing and promoting the pressure of the plastic material to a device for applying the plastic material, and a device for the Generation of heated propellant to be supplied from the applicator.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele einer solchen Anlage sind nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Die Advantageous exemplary embodiments of such a system are described below with reference to the drawing. The

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Zeichnung zeigt die schematische Darstellung einer an den zu sanierenden Behälter 2 angeschlossenen Anlage. Diese Anlage besteht im wesentlichen aus der Einrichtung 4 zur Verringerung der relativen Luftfeuchtigkeit der über die Frischluftleitung 6 dem Behälter 2 zuzuführenden Luft, der Einrichtung 8 für die Speicherung und Druckförderung des Kunststoffmaterials, der Vorrichtung 10 zum Auftragen des Kunststoffmaterials sowie der Einrichtung 12 für die Erzeugung von der Auftragsvorrichtung zuzuführender erwärmter Treibluft. Drawing shows the schematic representation of a system connected to the container 2 to be renovated. This system consists essentially of the device 4 for reducing the relative humidity of the air to be supplied to the container 2 via the fresh air line 6, the device 8 for the storage and pressure promotion of the plastic material, the device 10 for applying the plastic material and the device 12 for the generation heated propellant to be supplied from the applicator.

Die Einrichtungen 4, 8 und 12 bestehen aus leicht transportablen selbständigen Einheiten, die über Rohrleitungen an einen domartigen Schacht 14 angeschlossen sind, der auf dem Mannlochstutzen 16 des Behälters 2 befestigbar ist. The devices 4, 8 and 12 consist of easily transportable independent units which are connected via pipes to a dome-like shaft 14 which can be fastened on the manhole 16 of the container 2.

Die Einrichtung 4 hat eine Kühlkammer 18, in die Frischluft über einen Stutzen 20 und einen Filter 22 aus der Atmosphäre einströmt. Die Abkühlung erfolgt mittels eines Kälteaggregats 24, dessen Verdampfungsteil 26 in der Kühlkammer 18 angeordnet ist. Das durch die Abkühlung der Luft in der Kammer 18 auskondensierende Wasser sammelt sich in einem Becken 26 und kann von Zeit zu Zeit über ein Ventil abgeleitet werden. Die Kühlkammer 18 ist über einen Schacht 28 mit einem Lufterhitzer 30 verbunden, der z.B. elektrisch beheizt ist. Von dem Lufterhitzer 30 strömt die somit getrocknete und wiedererwärmte Luft über die Rohrleitung 6 in den Behälter 2, indem die Rohrleitung 6 durch den Schacht 14 geführt ist. Dabei wird die Luft in den Behälter 2 hineingesaugt, indem an dem Schacht 14 über einen Stutzen 32 eine Absaugleitung 34 mit einem Exhaustor 36 angeschlossen ist. The device 4 has a cooling chamber 18 into which fresh air flows in from the atmosphere via a connector 20 and a filter 22. The cooling takes place by means of a refrigeration unit 24, the evaporation part 26 of which is arranged in the cooling chamber 18. The water which condenses out due to the cooling of the air in the chamber 18 collects in a basin 26 and can be discharged from time to time via a valve. The cooling chamber 18 is connected via a shaft 28 to an air heater 30 which e.g. is electrically heated. From the air heater 30, the thus dried and reheated air flows via the pipeline 6 into the container 2, in that the pipeline 6 is guided through the shaft 14. The air is sucked into the container 2 by a suction line 34 with an exhaust port 36 being connected to the shaft 14 via a nozzle 32.

An der sich abströmseitig an den Exhaustor 36 anschliessenden Abluftleitung 38 befindet sich ein Abzweigstutzen 40 über den bereits erwärmte Abluft durch ein Hochdruckgebläse 42 angesaugt wird. Dieses Hochdruckgebläse 42 fördert Treibluft über einen Erhitzer 44 zu der Auftragsvorrichtung 10. Die Treibluftleitung 46 ist dabei gemeinsam mit der Zuführungsleitung 48 für das Kunststoffmaterial 50 durch einen Stutzen 52 des Schachtes 14 in den Behälter 2 geführt, in den die z.B. von Hand geführte pistolenartige Auftragsvorrichtung 10 eingebracht wurde. A branch pipe 40 is located on the exhaust air line 38 adjoining the exhaust gate 36 on the outflow side, via which exhaust air which has already been heated is sucked in by a high-pressure fan 42. This high-pressure blower 42 conveys propellant air to the application device 10 via a heater 44. The propellant air line 46 is guided together with the supply line 48 for the plastic material 50 through a nozzle 52 of the shaft 14 into the container 2, into which the e.g. hand-held gun-like applicator 10 was introduced.

Die Zufuhr des fliessfahigen Kunststoffmaterials, z.B. ■Epoxidharz «gemischt mit Armierungsfasern» erfolgt mittels des Druckbehälters 54, in dem eine bestimmte Menge Material gespeichert ist. Die Druckluftzufuhr von dem Kompressor 56 erfolgt über den Behälterstutzen 58. Um zu verhindern, dass die Druckluft zusammen mit dem Material durch die Leitung 48 und zu der Auftrags Vorrichtung 10 gepresst wird, so dass sie eruptionsartig austritt, ist auf das Material 50 ein hubkolben-artiges Förderorgan 60 gelegt. Dieses Förderorgan 60 kann aus einem flexiblen Material bestehen, z.B. Gummi, so dass es die Form des Behälterbodens 62 annehmen kann, um das Material 50 möglichst vollständig aus dem Behälter 54 herauszupressen. The supply of the flowable plastic material, e.g. ■ Epoxy resin "mixed with reinforcing fibers" is made by means of the pressure container 54, in which a certain amount of material is stored. The compressed air is supplied from the compressor 56 via the container connector 58. In order to prevent the compressed air, together with the material, from being pressed through the line 48 and to the application device 10, so that it emerges like an eruption, a reciprocating piston is placed on the material 50. like funding body 60 laid. This conveyor 60 can be made of a flexible material, e.g. Rubber so that it can take the shape of the container bottom 62 in order to press the material 50 out of the container 54 as completely as possible.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

V V

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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2nd

PATENT CLAIMS

1. Method for the rehabilitation of steel containers by lining the steel container with plastic, characterized in that a plastic material mixed with armature fiber chips or scale-like reinforcement particles is applied in the flowable state to the cleaned inner wall of the steel container, so that it hardens on the steel wall and with it forms a composite, the plastic material being essentially non-shrinkable.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixed with reinforcing fiber chips or flake particles plastic material is sprayed onto the inner wall of the steel container by means of propellant air.

3. The method according to claim 2, characterized in that the propellant air is heated.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the plastic material along the wall of the steel container laid reinforcing steel profiles are embedded.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic material is applied in stages in several layers.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing fiber chips have a length between 2 and 5 mm and the glass scales have a diameter between 0.4 to 4.0 mm.

7. The method according to claim 6, characterized in that the proportion of reinforcing particles in the plastic material is 5 to 40 wt .-%.

8. The method according to claim 1 or 3, characterized. indicates that dried and / or heated air is passed through the container before and during the application of plastic material.

9. System for carrying out the method according to claim 1, characterized by a device (4) for reducing the relative humidity in the container to be renovated (2), a device (8) for storing and promoting pressure of the plastic material mixed with chips or scale-like reinforcement particles to a device (10) for applying this plastic material and a device (12) for generating heated propellant air to be supplied by the application device.

10. Plant according to claim 9, characterized in

that the device (4) to be arranged outside the container (2) for reducing the relative air humidity has a cooling chamber (18) through which fresh air flows and for condensing out air humidity, and an air heater (30) that adjoins in the flow direction, one in the air heater connects the pipe (6) that can be inserted to be refurbished.

11. Plant according to claim 9 or 10, characterized by a device (36,38) for extracting the air from the container to be renovated.

12. Plant according to claim 11, characterized in that the suction line (40) of the device (12) for generating heated air to be supplied from the application device (10) on the device (36, 38) for extracting the air from the to be rehabilitated Container is connected.

13. Plant according to claim 9, characterized in

that the device (8) for the storage and pressure delivery of the plastic material (50) consists of a pressure vessel (54) connected to a compressed air source (56), in which a piston-like conveying member (60) which can be driven by the compressed air is arranged, for pressing out the plastic container stored in a pressure pipe leading to the application device (10) (48).

14. Installation according to claims 9 to 13, characterized by a dome-like shaft (14) which can be connected to the manhole opening (16) of the container (2) to be renovated, with a suction connection (32) for the air to be extracted from the container, and at least two outlet connections, wherein a fresh air line (6) is led through one outlet connection and the pipelines leading to the application device are led through another outlet connection (52).

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