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Notentwässerungsvorrichtung für Schwimmdächer von Tanks Die Erfindung
bezieht sich auf eine Notentwässerungsvorrichtung für Schwimmdächer von Vorratstanks
für Flüssigkeiten, insbesondere Petroleum od. dgl., mit einem mit einer Einlauföffnung
an die Oberseite des Daches ragenden und mit seinem Ende in das Innere des Tanks
mündenden Siphonrohr, in dem sich eine wenigstens teilweise aus Wasser gebildete
Flüssigkeitssäule als Verschluß aufbaut.
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Schwimmdächer für Vorratstanks haben üblicherweise eine Entwässerungsanordnung,
die das auf dem Dach sich sammelndes Regenwasser durch eine in der Regel durch das
Innere des Tanks verlaufende Schlauchleitung abführt. Diese normale Entwässerungsvorrichtung
ist z. B. durch Verunreinigungen oder durch Fehlbetätigung von Ventilen nicht mehr
oder bei starken Regenfällen nicht ausreichend funktionsfähig. Es ist daher bekannt,
bei derartigen Schwimmdächern eine Notentwässerungsvorrichtung anzuordnen, bei der
das von der normalen Entwässerungsvorrichtung nicht abgeführte und sich auf dem
Schwimmdach sammelnde Wasser in das Innere des Tanks eingeleitet wird, so daß das
Dach vor einem zu hohen Wasserstand und damit einer obere lastung bewahrt wird.
Diese Notentwässerungsvorrichtungen müssen, um zu jeder Zeit wirksam zu sein, ständig
eine freie Verbindung zwischen dem Tankinneren und der Außenseite des Tanks herstellen.
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Um zu verhindern, daß durch den infolge des Gewichtes des Daches
und gegebenenfalls des auf dem Dach sich sammelnden Wassers im Inneren des Tanks
herrschenden Überdruck Lagerflüssigkeit, z. B. Petroleum, auf das Dach austritt
und damit, insbesondere durch seine leichte Entzündbarkeit, eine erhebliche Gefahr
bildet, ist es bekannt, die Notentwässerungsvorrichtung als Siphonrohr auszubilden,
dessen obere Öffnung auf der Oberseite des Daches und dessen untere Öffnung in das
Innere des Tanks mündet, wobei das Siphonrohr so ausgebildet ist, daß sich eine
Flüssigkeitssäule aufbaut, deren hydrostatischer Druck ausreicht, um den Innendruck
des Tanks auszugleichen. Bei Ansammlung von Regenwasser wird die Flüssigkeit im
Siphon ebenfalls erhöht, und durch die dadurch bedingte Vergrößerung des hydrostatischen
Druckes fließt das Regenwasser in das Innere des Tanks so lange ab, bis sich die
Flüssigkeitssäule im Siphon wieder gegen den Innendruck auspendelt.
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Es sind derartige Notentwässerungsvorrichtungen bekannt, bei denen
am Schwimmdach das obere Ende des Siphonrohres etwas überstehend über das Schwimmdach
befestigt ist, während das untere Ende des Siphonrohres in einer dessen Höhe entsprechenden
Entfernung unter dem Dach im Inneren des Tanks liegt. Um bei geringem Tankinhalt
und damit starkem Absinken des Schwimmdaches ein Anstoßen des Siphon rohres auf
dem Tankboden zu verhindern, wird bei dieser bekannten Vorrichtung unterhalb des
Siphonrohres im Boden des Tanks ein entsprechender Sumpf angeordnet. Diese Anordnung
des Sumpfes im Tank ist jedoch relativ umständlich und kpstspielig. In Landstrichen,
in denen der Boden ständig gefroren ist, besteht zudem die Gefahr, daß das im Sumpf
sich sammelnde Wasser gefriert oder der Sumpf sich mit festen Verunreinigungen füllt
und damit seine Aufgabe, das Siphonrohr bei Abdecken des Schwimmdaches aufzunehmen,
nicht mehr erfüllen kann.
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Es ist ferner eine nach diesem Prinzip arbeitende Vorrichtung bekannt,
bei der die Unterseite des Siphonrohres dicht unter dem Schwimmdach mit dem Tankinneren
in Verbindung steht und das Siphonrohr in einer der notwendigen Flüssigkeitssäule
entsprechenden Höhe nach oben über das Schwimmdach hinausragt. Dabei besteht jedoch
die den Verschluß bildende Flüssigkeitssäule im Siphonrohr aus der den Tankinhalt
bildenden Flüssigkeit, und unter Berücksichtigung der notwendigen, ausschließlich
vom Innendruck des Tanks abhängenden erheblichen Höhe des Siphons muß sich auf dem
Schwimmdach eine erhebliche Wassermenge ansammeln, bevor die für einen Überlauf
notwendige Höhe erreicht wird.
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Nach völligem Abführen des auf dem Dach angesammelten Wassers, z.
B. durch Ingangbringen der nor-
malen Entwässerungseinrichtung,
läuft zwangläufig in jedem Fall ein geringer Teil des im Siphon als Verschlußsäule
enthaltenen Tankinhalts auf das Dach aus.
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Es ist ferner eine derartige Notentwässerungsvorrichtung bekannt,
bei der zur Verminderung der notwendigen Höhe des Siphons ein ein Ausströmen des
Tankinhalts verhinderndes Rückschlagventil vorgesehen ist, das sich bei Erhöhung
des Innendruckes schließt, während es sich bei Erhöhung des Wasserspiegels auf dem
Dach und damit Erhöhung des hydrostatischen Druckes über den Innendruck des Tanks
öffnet. Um eine erhöhte Sicherheit gegen Auslaufen des Tankinhalts zu erreichen,
wird der als schwenkbarer Schlauch ausgebildete Einlauf dieser Notentwässerungsvorrichtung
auf dem Dach durch eine mechanische Vorrichtung bei schwimmendem Dach angehoben
gehalten, während er bei entleertem Tank, d. h. wenn das Schwimmdach sich auf den
Boden aufsetzt, abgesenkt wird. Diese Vorrichtung ergibt nicht die für die unbedingte
Vermeidung des Austretens von Tankinhalt notwendige Sicherheit gegen Überlaufen,
da bei entsprechender Erhöhung des Innendruckes und dem häufig auftretenden Undichtwerden
des Rückschlagventils, insbesondere im unteren Bereich der Füllung, d. h. bei abgesenktem
Einlauf, die Gefahr des Überlaufens von Tankinhalt besteht. Soweit zusätzlich ein
freier Auslauf auf das Dach vorgesehen ist, wirkt diese Anordnung wie die oben beschriebenen,
am Schwimmdach festliegenden Siphonrohre.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Notentwässerungsvorrichtung
mit Siphonverschluß zu schaffen, die ein Überlaufen des Tankinhalts durch entsprechende
Höhe des Siphons mit Sicherheit ausschaltet und die andererseits bei schwimmendem
Dach den Wasserspiegel bereits in einer geringen Höhe abführt, während andererseits
die Anordnung eines Sumpfes zur Aufnahme des Siphons bei absinkendem Schwimmdach
vermieden wird. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Siphonrohr
in einer flüssigkeitsdichten Führung im Schwimmdach axial verschiebbar derart angeordnet
ist, daß die Einlauföffnung bei frei schwimmendem Dach in geringem Abstand über
der Dachfläche liegt, in der Absenkstellung sich jedoch durch das Dach nach oben
verschiebt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Vorratstank mit einem Schwimmdach,
das mit einer Notentwässerungseinrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist, Fig.
2 die Notentwässerungsvorrichtung teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
F i g. 3 eine Draufsicht zu F i g. 2, F i g. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung
in schwimmender Stellung des Schwimmdaches, F i g. 5 eine weitere Seitenansicht
der Vorrichtung bei leerem Vorratstank, also in nicht schwimmender Stellung des
Schwimmdaches, und F i g. 6 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer abgewandelten
Ausführungsform der Notentwässerungsvorrichtung.
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Der in F i g. 1 dargestellte Vorratstank 10 eignet sich besonders
zum Speichern von Rohpetroleum, Benzin oder anderen leichten Kohlenwasserstoffen
und ist mit einem Schwimmdach 20 versehen, das
eine Notentwässerungsvorrichtung 30
nach der Erfindung aufweist. Der Vorratstank 10 besteht im wesentlichen aus einer
Seitenwandung 11, die am oberen Rand einen nach auswärts und abwärts gerichteten
Flansch 12 trägt. und einem kreisförmigen Boden 13, der direkt auf der Erde aufliegen
kann. Im Boden 13 ist ein flacher Sumpf 14 angeordnet, der durch eine Ablaßleitung
15 mit einem nicht gezeigten äußeren Rohr verbunden ist. Diese Ablaßleitung 15 enthält
ein handgesteuertes Ventil 16, das normalerweise geschlossen ist.
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Das Schwimmdach 20 weist einen ringförmigen Schwimmer 21, der so
beschaffen ist, daß er auf der im Tank 10 gelagerten Flüssigkeit schwimmt, und eine
kreisförmige Abdeckung 22 auf, die innerhalb des ringförmigen Schwimmers 21 angeordnet
und daran abdichtend befestigt ist. Zwischen dem Schwimmer 21 und der Seitenwandung
11 des Tanks 10 ist eine ringförmige Abdichtung 23 bekannter Bauart angeordnet.
Außerdem trägt der Schwimmer 21 eine Reihe abwärts gerichteter Füße 24, die den
Zweck haben, das Dach 20 in seinem nicht schwimmenden Zustand zu halten, wenn die
Flüssigkeit aus dem Tank 10 abgelassen ist.
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Gemäß F i g. 2 und 3 umfaßt die Notentwässerungsvorrichtung 30 ein
senkrechtes Rohr 31, das durch eine Öffnung 22 a in der Mitte der Abdeckung 22 nach
oben aus dem Dach 20 herausragt. Die Öffnung 22a ist von einem ringförmigen Bund
32 umgeben, der an der Oberseite der Abdeckung 22 befestigt ist und am oberen Ende
ein Gewinde 32 a aufweist, auf das eine Kappe 33 aufgeschraubt ist. Diese Kappe
weist eine mittig angeordnete Öffnung 33 auf, durch die das Rohr 31 hindurchtritt.
In dem Bund 32 ist eine aus zwei Lagerringen 34 und 35 sowie einem Packungsring
36 bestehende Stopfbüchse angeordnet, die zur Abdichtung des Rohres 31 gegenüber
dem Schwimmdach 20 dient.
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Das äußere obere Ende des Rohres 31 trägt eine Anzahl auswärts gerichteter
Stifte 37, die als Anschläge an der Kappe 33 dienen, um die Abwärtsbewegung des
Rohres 31 zu begrenzen. Am unteren Ende des Rohres 31 ist ein aus dem Boden 39 und
der Seitenwandung 40 bestehender Topf 38 vorgesehen, der durch radiale Arme 41 am
Rohr 31 befestigt ist. Am Boden 39 ist ein plattenförmiges Gewicht 42 befestigt,
so daß das Rohr 31 abwärts gezogen wird. Die Seitenwandung 40 des Topfes 38 erstreckt
sich aufwärts über das äußerste untere Ende des Rohres 31, wodurch ein Siphon entsteht,
dessen Zweck im einzelnen nachstehend erläutert wird.
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Als normale Entwässerungseinrichtung für das Schwimmdach dient ein
an der Oberfläche der Abdeckung 22 angeordneter Ring 43, dessen Innenraum 44 durch
einen biegsamen Ablaßschlauch45 mit einer im unteren Teil der Seitenwandung 11 in
der Nähe des Bodens 13 angeordneten Ablaßeinrichtung 46 mit handgesteuertem Ventil
47 in Verbindung steht.
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In F i g. 4 ist die Notentwässerungsvorrichtung 30 in der Stellung
gezeigt, in der sich die Teile befinden, wenn das Dach 20 schwimmt. Dabei ist das
Rohr 31 von dem Gewicht 42 gegenüber der Abdeckung 22 in seine äußerste untere Stellung
gebracht. Wird das Schwimmdach 20 durch Entnahme von Flüssigkeit abgesenkt, so liegt
schließlich das Gewicht 42 auf dem Boden 13 des Tanks 10 auf, während sich die Abdeckung
weiter nach unten bewegt, bis die in F i g. 5
gezeigte Stellung
erreicht ist. Wenn das Schwimmdach wieder zum Schwimmen gebracht wird, werden die
Teile der Vorrichtung 30 selbstverständlich aus der in F i g. 5 gezeigten Stellung
in die Stellung nach Fig. 4 zurückgebracht. Nimmt die Vorrichtung 30 ihre Ablaßstellung
nach F i g. 4 ein, so steigt - wenn die normale Entwässerungseinrichtung zur Ableitung
des sich sammelnden Regenwassers nicht mehr ausreicht oder das Ventil 47 versehentlich
nicht geöffnet wird - das Wasser so hoch, daß es über die Kappe 33 in die Einlauföffnung
des Rohres 31 und schließlich in den Siphon 38 läuft, von wo es in die in dem Tank
10 gelagerte Flüssigkeit übertritt. Da das Wasser etwas schwerer ist als die normalerweise
in dem Tank 10 gelagerten Kohlenwasserstoffe, sammelt es sich in dem Sumpf 14 und
kann schließlich daraus über die Ablaßleitung 15 und das Ventil 16 abgelassen werden.
Wenn andererseits die Vorrichtung 30 ihre Nichtablaßstellung nach Fig.5 einnimmt,
befindet sich das obere Ende des Rohres 31 genügend weit über der Abdeckung22, um
ein Eintreten des sich auf der Abdeckung 22 ansammelnden Wassers in das Rohr 31
zu verhüten.
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Bei der Ausführungsform der Notentwässerungsvorrichtung30, wie sie
in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, können die durch die Buchstaben A, B, C und D bezeichneten
Abmessungen folgende sein: Die Oberseite der Kappe 33 kann ungefähr 75 bis 100 mm
über der Oberseite der Abdeckung 22 (Maß A) liegen.
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Der senkrechte Abstand zwischen der Oberkante des Siphons 38 und der
Oberseite der Abdeckung kann wenn das Schwimmdach 20 sich in seiner nicht schwimmenden
Stellung befindet, ungefähr 455 bis 610 mm (Maß B) sein. Der senkrechte Abstand
zwischen der Oberkante des Siphons 38 und dem oberen Ende des Rohres 31 kann ungefähr
1500 bis 2700 mm (Maß C) betragen, und der senkrechte Abstand zwischen der Oberseite
der Abdeckung 22 und dem normalen Flüssigkeitsstand im Tank kann, wenn das Schwimmdach
20 sich in seiner schwimmenden Stellung befindet, ungefähr 310 mm (Maß D) sein.
In F i g. 4 ist dieser normale Flüssigkeitsstand im Tank 10, der normalerweise in
der Höhe der Dichtung 23 und vorzugsweise unter der Oberseite des Schwimmkörpers
21 liegt, durch die gestrichelte Linie 50 angedeutet.
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Wenn das Dach 20 sich der nicht schwimmenden Stellung nähert, wird
die Strecke zwischen der Oberkante des Siphons 38 und dem Boden der Abdeckung 22
verkürzt. Eine Verminderung der Siphonsperrwirkung und die damit verbundene Gefahr
des obere fließens von Lagerflüssigkeit auf die Oberseite der Abdeckung wird aber
dadurch vermieden, daß sich die Einlauföffnung des Rohres 31 nach oben aus der Abdeckung
22 herausschiebt, wenn das Gewicht 42 auf dem Boden 13 des Tanks 10 auftrifft. Durch
diese Verschiebbarkeit der Vorrichtung 30 besteht außerdem keine Notwendigkeit,
einen Sumpf im Boden 13 des Tanks 10 vorzusehen, was zur Herabsetzung der Herstellungskosten
für den Tank beiträgt.
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In F i g. 6 ist eine Notentwässerungsvorrichtung 60 gezeigt, die
im Grunde von der gleichen Bauart ist wie die Vorrichtung 30, die vorstehend beschrieben
wurde. Bei dieser Ausführungsform weist jedoch das durch die Abdeckung 22 hindurchragende
Siphonrohr einen starren Zwischenabschnitt 61, einen oberen biegsamen Abschnitt
62 und einen unteren biegsamen Abschnitt 63 auf. Der Zwischenabschnitt 61 ist in
der
Abdeckung 22 in geeigneter Weise, z. B. durch Schweißung 64, befestigt. Die biegsamen
Abschnitte 62, 63 bestehen aus einem Schlauch, der aus künstlischem Gummi, wie etwa
Neopren, hergestellt sein kann.
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Die Vorrichtung 60 weist ferner eine aufrecht stehende Stange 65
auf, die in einer auf der Abdeckung 22 befestigten Büchse 66 gleitend geführt ist.
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Das untere Ende der Stange 65 trägt den topfförmigen Siphon 68, der
in offener Verbindung mit der im Tank 10 gelagerten Flüssigkeit steht und über ein
Rohrstück 69-am unteren Ende des Schlauches 63 angeschlossen ist. Das obere Ende
der Stange 65 trägt einen Haltearm 70, der durch ein biegsames Element 71, z. B.'ein
Drahtseil, eine Kette od. dgl., mit dem freien äußeren Ende des Schlauches 62 verbunden
ist.
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Weiterhin trägt der obere Teil der Stange 65 einen Anschlagstift 72,
der mit der Kappe 73 zusammenarbeitet. Außerdem ist eine normale Ablaßeinrichtung
43, 45 vorhanden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung 60 ist wie folgt: Wenn das Dach
20 sich in seiner Schwimmstellung befindet, wird die Stange 65 durch das Gewicht
74, das an der Unterseite des Siphons 68 befestigt ist, in seine untere Stellung
gezogen, so daß der Anschlag 72 auf der Kappe 73 aufliegt. Dabei ist das an dem
Haltearm 70 hängende äußere Ende des Schlauches 62 in eine Stellung gesenkt, die
im wesentlichen in einer Höhe mit der Oberseite der Kappe 73 liegt (F i g. 6).
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In dieser Stellung kann, wenn die normale Ablaßleitung 45 geschlossen
ist, das auf der Abdeckung 22 sich sammelnde Wasser in das Ende des Schlauches 62
eindringen und durch ihn sowie durch den rohrförmigen Zwischenteil 61 und den Schlauch
63 in den Siphon 68 fließen. Von hier fließt das Wasser in die im Tank 10 gespeicherte
Flüssigkeit in der vorgenannten Art und Weise ab.
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Wenn das Dach 20 in seine nicht schwimmende Stellung bewegt wird,
trifft das Gewicht 74 auf dem Boden 13 des Tanks 10 auf und schiebt die Stange 65
relativ zum Dach 20 nach aufwärts und endlich in ihre oberste Stellung, wenn die
Füße 24 des Schwimmdaches 20 sich auf den Boden 13 des Tanks 10 aufsetzen. Dabei
hebt der Tragarm 70 das äußere Ende des Schlauches 62 wesentlich über die Abdeckung
22 an, wodurch ein Zurückfließen der Flüssigkeit aus dem Tank 10 durch das Rohr
61, 62, 63 verhindert wird.