DE102006033524A1

DE102006033524A1 - Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter insbesondere für wassergefährdende Stoffe und Verfahren zur Sicherung von Lagerbehältern gegen Hochwasser

Info

Publication number: DE102006033524A1
Application number: DE200610033524
Authority: DE
Inventors: Bernd Hille; Frank Hille
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-01-24

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssystem und ein Verfahren zu schaffen, das sicher das ungewollte Eindringen und/oder Ausströmen von Stoffen in oder aus Lagerbehältern infolge von erhöhtem Wasserstand verhindert. Das Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter 2, insbesondere für wassergefährdende Stoffe, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Sensor 4 einen erhöhten Wasserstand im Aufstellraum registriert. Durch die Anordnung eines Befüllventils 14 am Lagerbehälter 2 wird das kontrollierte Einlaufen von Wasser in den Lagerbehälter 2 ermöglicht und damit das Aufschwimmen des Lagerbehälters 2 verhindert. Einsatzgebiet der Erfindung ist die Sicherheitstechnik für den Tank- und Anlagenbau für wassergefährdende Stoffe.

Description

Sicherheitssystem für geschlossene Lagerbehälter insbesondere für wassergefährdende Stoffe, wie z. B. Heizöltanks und Verfahren zur Sicherung von Lagerbehältern gegen Hochwasser.
Vorrichtungen zur Sicherung von Behältern mit wassergefährdenden Stoffen, insbesondere Öltanks sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Gegen Leckagen werden verschiedene Auffangwannen vorgesehen. Zum Schutz vor Hochwasser werden Öltanks beispielsweise mit Gurten oder Gewichten gegen Auftrieb und damit das Bersten der Leitungen geschützt. Die Leitungen sind bis auf die Entlüftungsleitung in der Regel Teil geschlossener Systeme und somit, solange die Leitungen nicht bersten, sicher gegen ungewolltes Ausströmen oder Eindringen von Stoffen. Alle Sicherungsvorrichtungen sind für den Fall nicht wirksam, dass sich der Behälter aus der Verankerung löst und die Leitungen bersten. Außerdem ist die Entlüftungsleitung, die nicht absperrbar ausgeführt sein darf, ungeschützt. In der DE 102 44 380 wird als weitere Möglichkeit des Schutzes und als Sicherungssystem die Verwendung von sogenannten Quellvorhängen, bestehend aus einem Trägermaterial und darauf aufgebrachten Quellmaterial bzw. wasseraufnehmenden Materialen vorgeschlagen. Diese Materialien werden insbesondere unter den Tankanlagen angebracht und sollen die Druckbelastungen bei Wasserflutung auf die Tanks zumindest mindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssystem und ein Verfahren zu schaffen, dass sicher das ungewollte Eindringen und Ausströmen von Stoffen in oder aus Behältern infolge von erhöhtem Wasserstand verhindert. Die Funktion soll sowohl im Falle des Berstens von Anschlussleitungen als auch bei offenen Entlüftungsleitungen gewährleistet sein. Zugleich soll es möglich sein, dass durch kontrollierten Zufluss einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in den Behälter das Aufschwimmen desselben verhindert wird.
Das Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter insbesondere für wassergefährdende Stoffe zeichnet sich dadurch aus, dass ein Sensor einen erhöhten Wasserstand im Aufstellraum registriert und infolge dessen in den Anschlussleitungen des Lagerbehälters angeordnete Stellventile sicher schließt. Der Sensor kann als Schwimmer ausgeführt den Auftrieb bei Ansteigen des Wasserspiegels nutzen und über mechanische Verbindungen das Ventil bzw. den Hahn schließen oder als elektrischer Sensor mittelbar ein elektrisches Stellventil oder über ein elektrisches Steuergerät ansteuern. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es bei Hochwasser, Rohrbruch etc. der im Aufstellraum bzw. außerhalb ansteigende Wasserpegel nicht zum unerwünschten Eindringen bzw. Ausströmen in bzw. aus dem Lagerbehälter führen kann. Somit kann eine Gefährdung der Umwelt durch z.B. Öl oder andere gefährliche Stoffe sicher verhindert werden. Andererseits ist eine Verunreinigung des Lagerbehälterinhalts durch eindringende Flüssigkeiten ausgeschlossen. Auch bei einem Bersten der Anschlussleitungen ist das System sicher.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Sicherungssystems für geschlossene Lagerbehälter insbesondere für wassergefährdende Stoffe ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 ist das Ventil im unteren Bereich des Behälters angeordnet. Dadurch kann das Wasser einströmen, wenn sich der Pegel im Aufstellraum oberhalb der tiefsten Stelle des Lagerbehälters befindet. Somit kann auch das Aufschwimmen eines leeren bzw. fast leeren Behälters verhindert werden.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist als Befüllventil ein Rückschlagventil, bzw. eine Rückschlagklappe vorgesehen, die bei geringer Druckdifferenz öffnet. Dieses Rückschlagventil ermöglicht die Strömung nur in eine Richtung – in den Lagerbehälter hinein.
Ein geringer notweniger Differenzdruck zwischen dem Druck im Behälter und im Aufstellraum ermöglicht das Öffnen des Rückschlagventils bei geringfügig höherem Wasserstand im Aufstellraum, bezogen auf den Flüssigkeitsstand im Behälter.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 sieht die Registrierung des Wasserstandes durch einen Sensor vor, der das Befüllventil direkt oder über ein Steuergerät betätigt. Damit werden wie auch im Anspruch 12 elektronisch-elektrische Lösungen eingeschlossen.
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 5 ist das Füllen des Lagerbehälters im Bedarfsfall durch Öffnen des Befüllventils, das in einer mit einer Wasserleitung verbundenen Leitung angeordnet ist, möglich. Das Schließen des Ventils erfolgt durch Registrierung der Befüllung des Lagerbehälters durch einen Füllstandssensor. Durch diese Weiterbildung wird vor allem verhindert, dass durch verschmutztes Wasser das vollständige Schließen des Befüllventils beeinträchtigt wird. Somit wird das Auslaufen des Lagerbehälters bei sinkendem Wasserstand im Aufstellraum sicherer verhindert.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 sieht die Anordnung einer Befüllpumpe mit Saugleitung am Lagerbehälter vor. Dadurch kann der Lagerbehälter bei Auftreten eines durch den Sensor registrierten unzulässigen Wasserstandes befüllt und somit dem Aufschwimmen des Lagerbehälters entgegengewirkt werden. Die Endabschaltung der Befüllpumpe erfolgt durch den Füllstandssensor.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 7 sind die Sensoren zur Erfassung der Wasserstandshöhe und der Füllstandshöhe im Lagerbehälter Drucksensoren. Mittels dieser Sensoren lässt sich eine Druckdifferenz zwischen Lagerbehälterinnenraum und Umgebung außerhalb des Lagerbehälters ermitteln und somit die weiteren Schritte der Befüllung des Lagerbehälters mit z. B. Wasser einleiten, sofern eine entsprechende Druckdifferenz festgestellt wurde. Hierdurch wird der Auftrieb eines leeren oder nicht vollen Lagerbehälters beseitigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 die Prinzipdarstellung einer kontrollierten Befüllvorrichtung des Lagerbehälters mit einem Befüll- und einem Entlüftungsventil,
2 die Prinzipdarstellung einer kontrollierten Befüllvorrichtung durch Verbindung mit einer Wasserleitung und
3 die Prinzipdarstellung einer Befüllvorrichtung mit Befüllpumpe.
Bei Hochwasser oder anderweitig am Aufstellungsort des Lagerbehälters 2 auftretenden Wassereinbrüchen und einem damit drohenden Verlust der Standfestigkeit empfiehlt sich das Befüllen des Lagerbehälters 2 mit Wasser. Dazu wird im unteren Bereich des Lagerbehälters 2 ein Befüllventil 14, vorzugsweise als eine auf eine geringe Druckdifferenz reagierende Rückschlagklappe 14, angeordnet. Eine hydrostatische Druckdifferenz resultiert aus dem unterschiedlichen Pegelstand und dem Dichteunterschied zwischen dem Inhalt des Lagerbehälters 2 und dem Wasserstand im Aufstellraum. Bei höherem hydrostatischen Druck außerhalb des Lagerbehälters 2 öffnet das Befüllventil 14 und gibt den Einlauf von Wasser in den Lagerbehälter 2 frei. Damit nähert sich der Pegelstand im Lagerbehälter 2 dem außerhalb des Lagerbehälters 2 an. Unterstützend wirkt hierbei ein an der höchsten Stelle des Lagerbehälters 2 liegendes automatisches Entlüftungsventil 15. Bei geringerem hydrostatischen Druck außerhalb des Lagerbehälters 2 schließt das Befüllventil 14 bzw. bleibt geschlossen.
Anstelle des Zulaufs aus der Umgebung kann durch Verbindung mit einer Wasserleitung 16 der Zulauf aus der Wasserleitung erfolgen. Dazu ist eine entsprechende Anordnung von Sensoren, z. B. ein Drucksensor oder ein Flüssigkeitssensor 14, und eines Steuerungsgerätes zur Ansteuerung für die Öffnung bzw. das Schließen des Befüllventils 14 vorgesehen. Hierzu kann z. B. in der Wasserleitung 16 ein darin angeordnetes Befüllventil 14 durch den Flüssigkeitssensor 4 ansteuerbar sein und durch einen im oberen Bereich des Lagerbehälters 2 angeordneten Füllstandssensor 17 abschaltbar sein.
Das Befüllventil 14 und das Entlüftungsventil 15 kann elektrisch direkt oder über die Stellvorrichtung gekoppelt sein.
Zusätzlich oder anstelle des Befüllventils 14 ist eine Befüllpumpe 18 einschließlich Saugleitung 19 mit dem Lagerbehälter (2) verbunden, wobei die Befüllpumpe 18 durch den entsprechend angeordneten Flüssigkeitssensor 4 und den Füllstandssensor 17 steuerbar ist.
Alle Ventile können natürlich auch elektrisch betrieben werden und sind hier vorzugsweise mit einer Stellvorrichtung verbunden.
Das Verfahren zur Vermeidung des Herausreißens von nicht vollständig gefüllten Lagerbehältern 2 aus deren Verankerungen bei Hochwasser ist durch die Ermittlung der unterschiedlichen Flüssigkeitsstände innerhalb und außerhalb der Lagerbehälter 2 bzw. durch die Ermittlung einer Druckdifferenz gekennzeichnet. Durch einen oder mehrere in Abständen übereinander angeordneten Sensoren 4, die den Hochwasserstand ermitteln und durch Füllstandssensoren 17, die den Flüssigkeitsstand innerhalb der Lagerbehälter 2 ermitteln, wird durch eine Regel-/Steuerschaltung ein Iststandsvergleich der unterschiedlichen Flüssigkeitsstände vorgenommen und bei einer vorgegebenen Überschreitung des Hochwasserstandes über den Flüssigkeitsstand innerhalb des Lagerbehälters 2 wird ein Befüllventil 14 geöffnet und somit der Lagerbehälter 2 mit Flüssigkeit gefüllt, bis zumindest der Flüssigkeitsstand innerhalb des Lagerbehälters 2 den gleichen Stand wie das Hochwasser erreicht hat. Anschließend wird das Befüllventil 14 wieder geschlossen.
Die Sensoren 4 und 17 können in diesem Fall auch Drucksensoren sein.

2: Lagerbehälter
4: Sensor, Schwimmer
5: Flüssigkeitspegel
14: Befüllventil, Rückschlagventil, -klappe
15: Entlüftungsventil
16: Wasserleitung
17: Füllstandssensor
18: Befüllpumpe
19: Saugleitung

Claims

Sicherungssystem gegen Hochwasser für geschlossene Lagerbehälter insbesondere für wassergefährdende Stoffe gegen das Herausreißen der Lagerbehälter aus deren Verankerungen, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerbehälter (2) ein Befüllventil (14) angebracht ist, welches bei steigendem Wasserstand im Aufstellraum sich öffnet und zugleich eine Strömung aus dem Lagerbehälter (2) nicht zulässt, und an der höchsten Stelle des Lagerbehälters (2) ein automatisches Entlüftungsventil (15) angebracht ist.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllventil (14) unterhalb oder im unteren Teil des Lagerbehälters (2) angeordnet ist.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllventil (14) ein Rückschlagventil oder eine Rückschlagklappe ist, die bei einer geringen Druckdifferenz öffnet.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet dass das Befüllventil (14) durch den Flüssigkeitssensor (4) über eine Stellvorrichtung steuerbar ist.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllventil (14) und das Entlüftungsventil 15) elektrisch direkt oder über die Stellvorrichtung gekoppelt sind.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbehälter (2) mit einer Wasserleitung (16) verbunden ist und das darin angeordnete Befüllventil (14) durch den Flüssigkeitssensor (4) ansteuerbar ist und durch einen im oberen Bereich des Lagerbehälters (2) angeordneten Füllstandssensor (17) abschaltbar ist.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder anstelle des Befüllventils (14) eine Befüllpumpe (18) einschließlich Saugleitung (19) mit dem Lagerbehälter (2) verbunden ist, wobei die Befüllpumpe (18) durch den entsprechend angeordneten Flüssigkeitssensor (4) und den Füllstandssensor (17) steuerbar ist.
Sicherungssystem für geschlossene Lagerbehälter nach Anspruch 1, 2 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (4) und (17) Drucksensoren sind.
Verfahren zur Sicherung gegen Hochwasser von geschlossenen Lagerbehältern insbesondere für wassergefährdende Stoffe gegen das Herausreißen der Lagerbehälter aus deren Verankerungen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Sensoren (4) der Hochwasserstand und durch Füllstandssensoren (17) der Flüssigkeitsstand innerhalb der Lagerbehälter (2) ermittelt wird und in einer Regel-/Steuerschaltung ein Iststandsvergleich erfolgt und bei einer vorgegebenen Überschreitung des Hochwasserstandes über den Flüssigkeitsstand innerhalb des Lagerbehälters (2) ein Befüllventil (14) geöffnet wird und somit der Lagerbehälter (2) mit Flüssigkeit gefüllt wird, bis zumindest der Flüssigkeitsstand innerhalb des Lagerbehälters (2) den gleichen Stand wie das Hochwasser erreicht hat und anschließend das Befüllventil (14) wieder geschlossen wird.