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Schwimmdecke Die Erfindung betrifft eine Schwimmdecke, die zur Verringerung
der Verdampfungsverluste von flüchtigen Flüssigkeiten in senkrechten zylindrischen
Behältern mit geschlossener Bedachung dient.
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In einem Behälter mit nicht geschlossener Bedachung wurde ein Schwimmdach
angeordnet, dessen starrer Randteil sich notwendigerweise an der Innenwand des Behälters
abstützt, so daß zwischen der Innenwand und dem Randteil kein ringförmiger Hohlraum
gebildet wird.
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Ein anderes bekanntes Schwimmdach besteht aus einer Metalldecke,
die in der Mitte belastet wird, um ihr die konkave Form zu geben, welche erst das
Schwimmen der Decke ermöglicht. AuBerdem ist diese Metalldecke am Umfang mit einer
Dichtung versehen, welche den ringförmigen Hohlraum zwischen der Innenwand des Behälters
und der Metalldecke praktisch vollständig abschließt.
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Ferner wurde vorgeschlagen, eine Schwimmdecke aus mehreren, vorzugsweise
sechseckigen Schwimmkörpern zu bilden, die an den Längsseiten mit Falzrinnen versehen
sind, in welche Abdeckleisten ein-Creifen. Durch diese Art der Verbindung der Schwimmkörper
sind dieselben in der Längsrichtung nicht geaeneinander verschiebbar.
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Eine andere bekannte Schwimmdecke besteht aus einer Schwimmscheibe,
deren Durchmesser Heiner ist als derjenige des Behälters und die außen abgeschrägt
ist, wobei der Ringraum zwischen der Schwimmscheibe und der Behälterwand mit kleinen
runden Schwimmkörpern angefüllt ist.
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Die Erfindung betrifft eine Schwimmdecke der oben angegebenen Art,
die so ausgebildet ist. daß in der Nähe der Innenwand des Behälters oberhalb eines
kreisringförmigen, nicht bedeckten Teils der Flüssigkeitsoberfläche ein ringförmiger,
im wesentlichen abgeschlossener Hohlraum vorhanden ist, der gegenüber der aespeicherten
Flüssigkeit im Gleichgewicht mit Dämpfen gesättigt ist. so daß Verluste nur durch
Diffusion eintreten können.
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Das wesentliche Kennzeichen dieser Schwimmdecke gemäß der Erfindung
besteht darin, daß sie aus biegsamen und elastischen Kunstharzfolien hergestellt
ist, deren obere, die eine derartige Größe hat, daß sie die Oberfläche der Flüssigkeit
nahezu, aber nicht vollständig bedeckt, als Deckfolie parallel zur Oberfläche der
gespeicherten Flüssigkeit in einem geringen Abstand über dieser Oberfläche durch
unter der Deckfolie angeordnete bekannte Schwimmkörper schwimmend gehalten ist,
daß ferner die Schwimmdecke einen an sich bekannten senkrechten Randteil aufweist,
wobei dieser aus mindestens einer ebenfalls biegsamen und elastischen Kunstharzfolie
besteht, die jedoch genügend Steifigkeit aufweist, so daß dieser
Randteil im Betrieb
im wesentlichen senkrecht bleibt, und daß die nebeneinanderliegenden Schwimmkörper
als bekannte Hohlzellen durch Vereinigung von zwei weiteren dünnen Folien aus dem
gleichen Material hergestellt sind, von denen die eine als untere Folie vorher einer
die Hohlzellenbildung fördernden Formung unterworfen und von denen die andere Folie
unter der Deckfolie befestigt ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist sowohl das elastische
Material der Schwimmdecke als auch das elastische Material des Randteils in der
Form solcher sehr dünner Folien verwendet, welche bei genügender Biegsamkeit und
Verformbarkeit, wenn das Material, z. B. bei Unregelmäßigkeiten der Innenwand, Spannungen
ausgesetzt ist, doch noch ausreichend elastisch sind, daß das elastische Material
nach dem Vorbeigleiten an den Unregelmäßigkeiten der Innenwand wieder seine ursprüngliche
Form annimmt.
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Erdinungsgemäm ist die Schwimmdecke aus n : mlareren bandförmig angeordneten
Teilstücken zusammengesetzt, welche ihrerseits aus biegsamen, elastischen Kunstharzfolien
hergestellt sind, wobei die bandförmigen Teilstücke durch bekannte Gleitverschlüsse
miteinander verbunden sind. Der Randteil der Schwimmdecke wird gemäß der Erfindung
vorzugsweise aus zwei konzentrischen zylindrischen Folien gebildet.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Schwimmdecke gemäß der Erfindung
ergeben sich später aus der Beschreibung.
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Die Erfindung betrift ferner ein Verfahren zum Einbringen einer solchen
Schwimmdecke in das Innere eines Behälters mit geschlossener Bedachung. Das wesentliche
Kennzeichen dieses Verfahrens besteht darin, daB vor dem Einbringen jeweils einige
der bandförmigen Teilstücke miteinander längsseitig durch die Gleitverschlüsse verbunden
werden, so daß größere sektorförmige Teile der Schwimmdecke gebildet werden, die
dann in gerolltem Zustand in das Innere des Behälters eingebracht werden, daß weiterhin
diese sektorförmigen Teile im Innern des Behälters durch die übrigen Gleitverschlüsse
miteinander verbunden werden, so daß eine einzige Schwimmdecke gebildet wird, und
daß hierauf am Umfang der Schwimmdecke der senkrechte Randteil befestigt wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird vor dem Zusammensetzen
der gesamten Schwimmdecke an den dem Umfang der Gesamtdecke entsprechenden einzelnen
Teilstücken die eine der zylindrischenFoliendesRandteils angebracht und an dieser
ersten Folie die zweite Folie des Randteils erst befestigt, nachdem die Schwimmdecke
im Innern des Behälters weiter zusammengesetzt ist.
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Durch die gekennzeichnete Ausbildung wird eine selbsttragendeSchwimmdecke
erhalten, welche infolge der Sättigung des zwischen der Innenwand des Behälters
und dem senkrechten Randteil der Schwimmdecke gebildeten ringförmigen Hohlraums
mit Flüssigkeitsdämpfen eine Verdampfung der gespeicherten Flüssigkeit erschwert,
wenn nicht vollständig verhindert, da die Flüssigkeitsdämpfe nur durch Diffusion
in den oberen Teil des Behälters gelangen können. Durch die Anbringung eines flachen
Metallnetzes unter denSchwimmkörpern derSchwimmdecke, das mittels elektrisch leitender
Drähte in bekannter Weise mit dem Behälter verbunden ist, wird ferner für eine Ableitung
der an der Oberfläche der Flüssigkeit sich ansammelnden elektrostatischen Aufladung
Sorge getragen, wodurch die Ursache vieler Brände und Explosionen beseitigt ist.
Schließlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbringen der Schwimmdecke
in das Innere des Behälters die Möglichkeit, aus bandförmigen Teilstücken sektorförmige
Teile der Schwimmdecke herzustellen, die bequem in Rollenform in das Innere des
Behälters eingebracht werden können, wo sie dann zur fertigen Schwimmdecke zusammengesetzt
werden.
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Wie bereits oben erwähnt, wird die Schwimmdecke aus biegsamen und
elastischen Kunstharzfolien hergestellt ; deren Dicke beträgt etwa 0, 1 bis 0, 2
mm. Als Material wird vorzugsweise reines, d. h. nicht plastiziertes Polyvinylchlorid
verwendet. Außer den Polyvinylchloriden ist auch ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymer
brauchbar. Das gleiche gilt von Mischungen aus Polyvinylchlorid mit Vinylidenchlorid,
linearen Polyamiden, fluorierten Polymeren wie Polytetrafluoräthylen, Polymonochlortrifluoräthylen,
Polyäthylenterephthalat und anderen Polyesterkunstharzen, welche ähnliche chemische
Eigenschaften aufweisen, vorausgesetzt, daß diese Materialien von der zu speichernden
Flüssigkeit nicht angegriffen werden. Insbesondere sind die fluorierten Polymere
selbst bei Temperaturen weit über 100° C widerstandsfähig, so daß die Behälter mit
Dampf gereinigt werden können, der in Petroleumraffinerien immer zurVerfügung steht.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele d'jr Schwimmdecke
gemäß der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Behälter, der mit
der Bedachung eine bauliche Einheit bildet und in dem die erfindungsgemäße Schwimmdecke
angeordnet ist ; Fig. 2 zeigt im Grundriß in größerem Maßstab einen Teilabschnitt
der Schwimmdecke ; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 ; Fig.
4 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil einer anderen Ausführungsform der
Schwimmdecke, die mit einem senkrechten Randteil versehen ist.
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Gemäß Fig. 1 liegt die Schwimmdeckel auf der Oberflache 2 der gespeicherten
Flüssigkeit3 auf, die in einem Behälter 4 eingefüllt ist, der eine geschlossene
Bedachung 5 aufweist. Der Behälter 4 ist mit einem Stutzen 6 zum Füllen und Leeren
desselben versehen. In der Bedachung 5 ist eine Entlüftungsöffnung 7 vorgesehen.
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Die Schwimmdecke 1 ist aus einer biegsamen und elastischen Kunstharzfolie
8 hergestellt, deren Dicke etwa 0,1 bis 0,2 mm beträgt. Die Folie 8 wird von unterhalb
derselben angeordneten bekannten Schwimmkörpern 9 schwimmend gehalten, welche ebenfalls
aus Kunstharzfolie hergestellt sind, wie weiter unten noch genauer beschriebenwird.
Die Schwimmkörper 9 halten die Folie 8 in einem geringen Abstand 10 parallel zur
Oberflache 2 der Fliissigkeit 3.
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Die Schwimmdecke 1 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der
Durchmesser des Behälters 4, und ist am Rand 11 mit einem senkrechten Randteil 12
versehen, der zusammen mit der Innenwand 13 des Behälters einen ringförmigen Hohlraum
14 begrenzt. Der Abstand zwischen dem Randteil der Schwimmdecke und der Innenwand
des Behälters beträgt etwa 20 mm.
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Der Randteil hat eine Höhe von wenigstens 200 mm.
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Der ringförmige Hohlraum 14 ist mit Dämpfen der Flüssigkeit gesättigt
und verhindert somit eine Verdampfung von der freien Flüssigkeitsoberfläche2 in
den Luftraum 15 im oberen Teil des Behälters. Ein Verlust an Flüssigkeit kann daher
nur durch Diffusion erfolgen. Die Diffusion ist aber ein bedeutend langsamer verlaufender
Vorgang als die Verdampfung.
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Die Wirkung der Schwimmdecke mit dem senkrechten Randteil besteht
also darin, daß der Luftraum 15 des Behälters nur in sehr geringem Maße von Flüssigkeitsdämpfen
erreicht wird. Zwischen dem Dampfgehalt der Luft oberhalb des senkrechten Randteils
12 und der mit diesen Dämpfen gesättigten Luft stellt sich infolge der ständigen
Entlüftung des Behälters durch die Offnung7 ein Gleichgewicht ein.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich eine Verringerung
der Entlüftungs- und Füllverluste von wenigstens 75°/o, meistens aber von 80 bis
90°/o.
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In eirizelnen Fällen ist es möglich, daß die Dampfpliase-im Raum
15 oberhalb der Schwimmdecke 1 eine Konzentration aufweist, welche eine Entzündung
des Dampfgemisches ermöglicht, vorausgesetzt, daß die Flüssigkeit 3 entzündlich
ist.
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Wenn ein Behälter mit einer elektrisch nichtleitenden Flussigkeit,
z. B. mit Kohlenwasserstoffen, gefüllt wird, ist es andererseits bekannt, daß die
Reibung der nichtleitenden Flüssigkeit an den Wandungen des Füllrohres in der Flüssigkeit
negative elektrostatische Elektrizität erzeugt. Die Erscheinung der elektrostatischen
Aufladung der Flüssigkeit ist die Ursache vieler Brände und Explosionen, welche
in Behältern mit entzündlichen Produkten, z. B. Petroleum, entstehen.
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Es ist möglich, diese Gefahr auf ein Minimum zu reduzieren oder sogar
ganz auszuschalten, indem in bekannter Weise eine leitende Verbindung der
Schwimmdecke
zur Behälterwandung hergestellt wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Schwimmdecke wird hierzu unter den Schwimmkörpern
9 z. B. mittels Haken 16 a ein flaches Metallnetz 16 befestigt. Dieses Metallnetz
ist mittels eines oder mehrerer elektrisch leitender Drähte 17 in bekannter Weise
mit dem Behälter 4 verbunden.
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Das Dampfgemisch im Raum 15 des Behälters 4 ist also gegen elektrische
Entladungen geschützt, welche sonst durch die Erzeugung von Funken eine Explosionsgefahr
hervorrufen könnten.
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Die gleiche Schutzwirkung kann erreicht werden, wenn statt eines
Metallnetzes an der Unterseite der Schwimmdecke eine biegsame Metallfolie auf der
Oberseite der Schwimmdecke befestigt und mit dem Behälter leitend verbunden wird,
wie in Fig. 1 dargestellt ist.
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In jedem Falle ist erforderlich, daB die Schwimmdecke aus biegsamen
und elastischen Kunstharzfolien hergestellt wird, damit die gewünschte Biegsamkeit
und Elastizität erreicht wird. Auf diese Weise wird auRerdem eine sehr leichte Schwimmdecke
erhalten, die den Vorteil bietet, daB sie in Teilstücken in den Behälter eingebracht
werden kann. Die einzelnen Teilstücke können durch eine Offnung in den Behälter
eingeführt und innerhalb desselben zusammengefügt werden, ohne daß am Behälter irgendwelche
anderen Maßnahmen vorgenommen werden müssen.
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Für die Ausbildung einer aus Teilstücken bestehenden Schwimmdecke
gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Kunstharzfolien benutzt, welche von der
Industrie in Form langer Bänder von etwa 0, 7 bis l m Breite hergestellt werden.
Es ist dann sehr leicht möglich, eine kreisförmige Schwimmdecke herzustellen, die
den gewünschten Durchmesser hat, wenn man diese Bänder nebeneinanderlegt und eine
kreisförmige Schwimmdecke herausschneidet.
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Die einzelnen Bänder werden verschweißt bzw. verklebt oder auch gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels eines Gleitverschlusses
zusammengefügt, wie dies zu den Fig. 2 und 3 näher erläutert ist.
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Die Schwimmkörper 9 werden zweckmäßig aus dem gleichen Material hergestellt
wie die Schwimmdecke.
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Die Schwimmkörper können unabhängig von der Schwimmdecke sein, sie
können aber auch mit der Schwimmdecke eine bauliche Einheit bilden, ohne daß besondere
Schwimmkörper vorgesehen werden müssen.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine besondere Ausführungsform einer selbsttragenden
Schwimmdecke 1 dargestellt, welche aus einzelnen Teilstücken 31 besteht, die bei
32 mittels eines Gleitverschlusses 33 verbunden sind.
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Bei dieser Ausführungsform weist die untere Kunstharzfolie 30 eine
große Anzahl quadratisch aneinanderliegender Zellen 29 auf, die gegeneinander abgedichtet
sind. Dies geschieht durch Verschweißen oder Verkleben längs des Randes 28 jeder
Zelle. An den Stellen 28 wird die obere Folie 34 mit der unteren Folie 30 verbunden,
so daß sich mit Luft gefüllte Kammern 9 ergeben, die als Schwimmkörper dienen.
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Diese Hohlzellen 29 werden dadurch erzielt, daß in der Folie 30 Vertiefungen
vorgesehen werden, welche in ihrer räumlichen Anordnung der Folie 34 entsprechen.
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Wie Fig. 4 zeigt, kann die Schwimmdecke 1 auch so ausgebildet werden,
daß die eigentliche Schwimmdecke und die Schwimmkörper getrennt hergestellt werden.
Die einzelnen Teile des Schwimmkörpers 9 haben eine quadratische oder rechteckige
Form und
werden nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellt, also z.
B. durch Verschweißen oder Verkleben einer Folie 34 mit einer anderen Folie 30,
wobei die letztere vorher einer die Hohlzellenbildung fördernden Formung unterworfen
wird.
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Die Folie 34 wird bei 35 an einer Deckfolie 36 befestigt, welche
die Oberseite der Schwimmdecke 1 bildet.
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Die obere Folie 34 der Hohlzellen 29 wird durch deren Auftrieb in
einem Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche 2 gehalten, der weniger als 12, 5 mm
beträgt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 4 besteht der senkrechte
Randteil 12 aus zwei konzentrischen, zylindrischen Folien 38, 40. Die Folie 38 ist
am Rand 11 der Deckfolie 36 mittels der Winkelstücke 39 befestigt, die bei 39'angeschweißt
sind. Die Folie 40 ist oben mit einem Flansch 41 versehen, welcher den ringförmigen
Hohlraum 14 praktisch vollständig abschließt.
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Die Folien 38 und 40 sind mit Druckknöpfen aneinander befestigt.
Die Befestigung kann auch mittels Bolzen und Muttern 42 erfolgen.
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Auch zur Herstellung des Randteiles 12 werden sehr dünne Folien verwendet,
welche bei genügender Biegsamkeit und Verformbarkeit, wenn das Material, z. B. bei
Unregelmäßigkeiten der Innenwand, Spannungen ausgesetzt ist, doch noch ausreichend
elastisch sind, daß das elastische Material nach dem Vorbeigleiten an den Unregelmäßigkeiten
der Innenwand wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Zur Versteifung der Folie
40 können auf der Innenseite derselben Versteifungsrippen 43 (Fig. 4) angebracht
werden, die in regelmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind.
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Um Messungen im Behälter und die Entnahme von Proben aus demselben
zu ermöglichen, ist es wünschenswert, daß die Schwimmdecke mit wenigstens einer
Offnung 44 (Fig. 1) versehen ist, deren Durchmesser genügend groß ist, um die Einführung
von entsprechenden Vorrichtungen zu gestatten. Die Offnung 44 befindet sich genau
unterhalb der Offnung 45, die in der Bedachung 5 des Behälters 4 vorgesehen ist.
Die Offnung 44 ist von einem Sockel 46 begrenzt, der sich in senkrechter Richtung
erstreckt und der dazu dient, an der freien Oberfläche2 der Flüssigkeit 3 die Bildung
einer mit den Flüssigkeitsdämpfen gesättigten Atmosphäre zu ermöglichen. Der Sockel
46 hat die Form eines Doppelkegels, um die Einführung und das Herausziehen einer
Probesonde zu ermöglichen, ohne daß sich dieselbe an den Wandungen der Offnung 44
verfängt.
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Damit die Offnung 44 der Schwimmdecke 1 genau unter der Öffnung 45
in der Bedachung des Behälters liegt, ist es erforderlich, daß jede Drehbewegung
der Schwimmdecke unterbleibt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß zwei senkrechte
Kabel 47 zwischen der Bedachung und dem Boden 48 des Behälters gespannt werden.
Diese Kabel 47 gehen durch die Offnungen 49 der Schwimmdecke hindurch. Die Offnungen
49 sind durch kragenförmige Randteile 50 begrenzt. Durch die Formgebung der Offnungen
50 werden Verdampfungsverluste fast vollkommen vermieden.
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Es ist außerdem erwünscht, in der Schwimmdecke Öffnungen 51 von sehr
kleinem Durchmesser vorzusehen, um die Abführung von Kondenswasser sicherzustellen,
welches sich auf der Schwimmdecke 1 ansammelt.
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Um zu verhindern, daß die Flüssigkeitsdämpfe durch die bffnungen
51 hindurchtreten, sind in diesen Offnungen Röhrchen 52 aus biegsamem Material angeordnet,
welche
an der Unterseite der Schwimmdecke angelötet sind und in die Flüssigkeit 3 eintauchen.
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Wie bereits erwähnt, ist die Schwimmdecke 1 aus mehreren bandförmigen
Teilstücken 31 zusammengesetzt, welche ihrerseits aus biegsamen elastischen Kunstharzfolien
hergestellt sind, wobei die bandförmigen Teilstüeke durch bekannte Gleitverschlüsse
33 miteinander verbunden sind. Um die Schwimmdecke in den Behälter einbringen zu
können, werden zunächst einige der bandförmigen Teilstücke 31 miteinander längsseitig
durch die Gleitverschlüsse 33 verbunden, so daß größere sektorförmige Teile der
Schwimmdecke gebildet werden, die dann in gerolltem Zustand in das Innere des Behälters
4 eingebracht werden. Diese sektorförmigen Teile werden im Inneren des Behälters
durch weitere Gleitverschlüsse 33 miteinander verbunden, so daB eine einzige Schwimmdecke
l gebildet wird. Hierauf wird am Umfang der Schwimmdecke der senkrechte Randteil
12 befestigt.
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Im Falle des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht
der Randteil 12 aus zwei Folein 38 und 40, von denen die eine Folie 38 bereits an
den dem Umfang der Gesamtdecke entsprechenden einzelnen Teilstücken 31 angebracht
ist. Die zweite Folie 40 des Randteiles wird dann an der Folie 38 erst befestigt,
nachdem die Schwimmdecke 1 im Inneren des Behälters 4 vollständig zusammengesetzt
ist.
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Nachstehend sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.
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Beispiel 1 Es wurde eine Schwimmdecke aus reinem Polyvinylchlorid
hergestellt, welche für einen genieteten Behälter mit einem Durchmesser von 12 m
und einer Höhe von 12 m bemessen wurde. Der Behälter diente zur Lagerung von Benzin,
welches bei 15° C eine Dichte von 0, 72 aufweist.
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Das verwendete Polyvinylchlorid hatte folgende Eigenschaften : Spezifisches
GEwicht ............. 1, 4 glcmS Zerreißfestigkeit............ 640 kg/cm Druckfestigkeit
1760 kglcm2 Biegefestigkeit 2240 kg/cm2 Elastizitätsmodul 300 kg/mm2 Die Schwimmdecke
wurde aus siebzehn bandförmigen Teilstücken von 70 cm Breite zusammengesetzt, und
die Foliendicke betrug 0, 2 mm. An die Teilstücke wurden Folien mit Hohlzellen angeschweißt.
Die Dicke der Schwimmdecke einschließlich der zellenförmigen Schwimmkörper betrug
10 mm. Die Schwimmkörper waren in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Weise ausgebildet.
Die die Hohlzellen bildende Folie hatte eine Dicke von 0, 15 mm. Die bandförmigen
Teilstücke waren mittels Gleitverschlüssen miteinander verbunden.
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Der senkrechte Randteil war in der in Fig. 4 dargestellten Weise
ausgeführt. Die Folie 38 des Randteils hatte eine Dicke von 0, 15 mm und wurde auf
den äußeren Rand der Schwimmdecke aufgeschweißt und zusammen mit derselben transportiert.
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Uni die Transportarbeit zu erleichtern, wurde die Schwimmdecke in
zwei sektorförmige Teile unterteilt, was einfach durch die Öffnung des Gleitverschlusses
bewerkstelligt werden konnte, der sich längs eines Durchmessers der Schwimmdecke
erstreckte. Die beiden Teile wurden dann zusammengerollt, so daB sich Rollen von
etwa 6 m Länge ergaben, deren Durchmesser 0, 5 m betrug. Das Gewicht der einzelnen
Rollen betrug 60 kg. Die beiden aufgerollten Teile
wurden in den Behälter durch eine
Öffnung von 0, 7 m Durchmesser eingeführt. Im Innern des Behälters wurden dann die
beiden Teile wieder durch den GleitverschluB verbunden. Vor dem Einbringen der beiden
Teile der Schwimmdecke wurde ein Metallnetz von 11, 9m Durchmesser in den Behälter
eingeführt.
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Der senkrechte Randteil gemäß Fig. 4 wurde durch die Anbringung der
Folie 40 mittels der Bolzen 42 vervollständigt. Die Folie 40 bestand aus Polyvinylchlorid
und hatte eine Dicke von 0, 15 mm.
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Die Einbringung der Schwimmdecke in den Behälter dauerte 20 Stunden
und nahm zwei Arbeiter in Anspruch. Die beschriebene Schwimmdecke laßt zwischen
ihrem Umfang und der Innenwand des Behälters einen ringförmigen Hohlraum von 2 bis
3 cm Breite, wobei zu berücksichtigen ist, daB die Innenwand des Behälters kein
vollkommener Zylinder ist, da solche Behälter aus übereinandergesetzten reifenförmigen
Teilen zusammengesetzt werden.
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Nachstehend sind eimge charakteristische Graben der Schwimmdecke
aufgeführt (das Gewicht des Metallnetzes, das 300 g/m2 beträgt, ist hierbei nicht
berücksichtigt worden) : Gewicht pro m2 ...................... 1 kg Dichte..........................
0, 2 Maximale Tragfestigkeit (pro m2 Flüssigkeitsoberflächem, wobei die Flüssigkeit
Benzin mit einer Dichte von 0, 7 ist)...................... 3100 kg Bei der Einbringung
des Benzins in den Behälter folgt die Schwimmdecke den Anderungen des Flüssigkeitsspiegels.
Die Deckfolie der Schwimmdecke liegt 5 mm über dem Flüssigkeitsspiegel. Ein Festklemmen
der Schwimmdecke an den Nietenreihen des Behälters kann bei der erfindungsgemaßen
Vorrichtung nicht erfolgen. Die Messungen und die Probeentnahmen werden in der üblichen
Weise durchgeführt.
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Es wurden die Verdampfungsverluste gemessen, welche in einem mit
der erfindungsgemäBen Schwimmdecke versehenen Behälter und in einem identischen
Behälter ohne die ernndungsgemäße Schwimmdecke unter gleichen Bedingungen entstanden.
Die beiden Behälter wurden mit dem gleichen Benzin gefüllt, das bei 15° C eine Dichte
von 0, 72 aufweist. Der Dampfdruck betrug bei 38°C 0,650 kg/cm2. Beide Behälter
wurden im Verlauf eines Monats in gleichartiger Weise geleert.
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Die Messung der Verdampfungsverluste wurde mit-tels zweier Verfahren
durchgeführt. a) Das erste Verfahren beruht auf der Feststellung des Kohlenwasserstoigehaltes
der Dampfphase der beiden Behälter während der Dauer eines Monats und bei einer
mittleren Temperatur von 18° C.
| Dampfphase |
| Behälter |
| Behäter mit |
| Schwimm- ohne |
| decke Schwimm- |
| decke |
| Konzentration der-Kohlen- |
| wasserstoffe (Mittelwert |
| aus 30tägigen MessWn- |
| gen), Volumoprozent .... 1, 93 11, 77 |
Gemäß diesem Verfahren ergibt sich also bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Schwimmdecke
eine
Verminderung der Verdampfungsverluste um 83, 5 °/o. b) Eine weitere Methode zur
Feststellung der Verdampfungsverluste beruht auf der Messung des Butangehaltes des
Benzins zu Beginn und am Ende einer einmonatigen Lagerungsdauer. Die beiden Behälter
waren zu Beginn dieses Zeitraumes voll gefüllt, während sie nach Ablauf dieses Zeitraumes
leer karen.
| Behälter |
| Behälter mit |
| ohne |
| deAe deAe |
| decke |
| Butangehalt zu Beginn der |
| Lagerung in''/o.. 6, 0 6. 0 |
| Butangehalt nach 30 Tagen |
| in 5, 95 5, 6 |
| Verluste an C4............ 0, 05 0, 4 |
Die mit dieser Methode berechnete Verminderung der Verdampfungsverluste ergibt 87,
5 °/o.
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Beispiel 2 Es wurde eine Schwimmdecke aus Polyvinylchlorid verwendet,
welche in einen genieteten Behälter von 15 m Durchmesser und 10 m Höhe eingeführt
wurde.
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Der Behälter diente zur Aufbewahrung von Rohöl aus Kuwait.
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Das verwendete Polyvinylchlorid hatte dieselben Eigenschaften wie
im Beispiel 1 ; auch der Aufbau der Schwimmdecke war der gleiche. Es wurde kein
Metallnetz eingeführt, da das Rohöl hinreichend leitend ist, so daß keine elektrische
Aufladung stattfindet. Die Schwimmdecke wurde in zwei Rollen von 7, 5 m Länge und
0, 65 m Durchmesser transportiert.
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Jede Rolle wog 90 kg. Die Einbringung der Schwimmdecke nahm drei Arbeiter
30 Stunden lang in Anspruch.
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Der ringförmige Hohlraum zwischen dem senkrechten Randteil der Schwimmdecke
und der Innenwandung des Behälters hatte eine Breite von 3 bis 4 cm. Die Tragfähigkeit
der Schwimmdecke betrug 3. 6 kg/m2, wenn Rohöl mit einer Dichte von 0, 865 l, ei
15'C verwendet wurde.
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Der Dampfdruck des Rohöls betrug bei 38° C (1, 510kg/cm2. Während
der Dauer der Lagerung betrug die mittlereTemperatur 7° C. Derdurch dieVerdampfung
entstandene Verlust wurde wiederum in zwei Berhälter miteinander verglichen, wobei
der eine Behälter mit der erfindungsgemäßen Schwimmdecke versehen war, während der
andere Behälter eine freie Flüssigkeitsoberfläche ohne Schwimmdecke aufwies.
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Beide Behälter wurden bis zu einem Drittel ihres Gesamtrauminhaltes
mit dem gleichen Rohöl gefüllt.
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Die durchschnittliche Kohlenwasserstoffkonzentration der Dampfphase
betrug während einer 12tägigen Dauer im Mittel 0, 8°/o in dem Behälter mit Schwimmdecke
und 5, 7% in dem Behälter ohne Schwimmdecke.
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Die Verminderung der Dampfverluste betrug also 86°/o. Weiterhin ist
zu bemerken, daß der Schwefelasserstoffgeruch durch die Anordnung der Schwimmdecke
erheblich gemildert wurde.
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Beispiel 3 Es wurde ein Behälter von 3 m Durchmesser und 7 m Höhe
verwendet, der zur Aufbewahrung von ge-
reinigtem Athylalkohol diente. Die verwendete
Schwimmdecke war aus einem Vinylidenchlorid hergestellt, welches folgende Eigenschaften
aufwies : Spezifisches Gewicht.......... 1, 7 g/cm3 Zugfestigkeit.................
400 kg/cm2 Druckfestigkeit............... 880 kg/cm2 Biegefestigkeit...............
480 kg/cm2 Die Konstruktion der Schwimmdecke entsprach vollkommen der in den Beispielen
1 und 2 beschriebenen Konstruktion. Es wurden Folien verwendet, deren Dicke 0, 2
mm betrug. Ein Metallnetz war nicht erforderlich, da der Alkohol durch den Pumpvorgang
keine Aufladung erhält.
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Die Schwimmdecke, welche 8 kg wog, bestand aus einem einzigen Teil
von 3 m Durchmesser. Die Schwimmdecke wurde aufgerollt und wog 8 kg. Nach der Einbringung
der Schwimmdecke in den Behälter wurde der senkrechte Randteil angebracht. Diese
Arbeit nahm einen einzigen Arbeiter 2 Stunden lang in Anspruch.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei verschweißten und anderen glatten
Behälterwandungen der Hohlraum zwischen dem Umfang der Schwimmdecke und der Innenwandung
des Behälters auf 1 cm verringert werden kann.
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Die verwendete Schwimmdecke wies folgende Eigenschaften auf : Gewicht
pro m2.................. 1, 02 kg Dichte........................... 0, 2 Maximale
Tragfähigkeit pro m2 auf einer Alkoholflii. ssigkeitsoberfläche 3, 2 kg Die Verdampfungsverluste
wurden wieder durch Messungen mit einem Vergleichsbehälter festgestellt, wobei sowohl
der mit der Schwimmdecke versehene Behälter als auch der Behälter ohne Schwimmdecke
bis zur Hälfte mit dem Alkohol gefüllt wurden.
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Nach 8tägiger Lagerung bei einer Temperatur von 22° C ergab sich
eine Konzentration der Alkoholdämpfe in der Dampfphase des Behälters, welche im
Behälter mit Schwimmdecke 0, 26°/o und im Behälter ohne Schwimmdecke 6, 20/o betrug,
so daß sich insgesamt eine Verminderung der Dampfverluste von 96 °/o ergab.
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Beispiel 4 Es wurde ein genieteter Behälter von 4, 5 m Durchmesser
und 7 m Höhe verwendet, welcher zur Aufbewahrung von Benzol diente. Die Schwimmdecke
bestand aus Polyäthylenterephthalat, welches folgende Eigenschaften hat : Spezifisches
Gewicht........ 1, 3 g/cm3 Zugfestigkeit............... 1800 kg/cm2 Die Ausführung
der Schwimmdecke war die gleiche wie bei den vorher beschriebenen Schwimmdecken
; lediglich die Zusammensetzung der Schwimmdecke erfolgte durch einen Klebevorgang
statt durch einen Schweißvorgang, da das Polyäthylenterephthalat sehr schwer zu
verschweißen ist. Die Deckfolie der Schwimmdecke hatte eine Dicke von 0, 15 mm und
die untere Folie mit den Hohlzellen eine Dicke von 0, 1 mm.
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Die Schwimmdecke bestand aus bandförmigen Teilstücken von 0, 7 m
Breite, welche an den Rändern verklebt wurden. Der senkrechte Randteil aus einer
Folie von 0, 15 mm Dicke wurde ebenfalls aufgeklebt.
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Die Schwimmdecke wurde in Form einer Rolle von 4, 5 m Lange zusammengerollt
und wog 8 kg. Die Ein-