DE1434622C - Im Wasser schwimmende Zisterne zum Aufbewahren von OeI, Benzin und anderen Flüssigkeiten, die leichter sind als Wasser - Google Patents

Description

das Gewicht der Zisterne in kg und Y die horizontale Querschnittsfläche derselben in m² ist.

2. Zisterne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Daches kegelförmig ausgebildet ist.

3. Zisterne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Daches mehrere Spitzen hat, die sämtlich in Entlüftungsrohre münden. '

4. Zisterne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche des Daches geneigte Hohlräume (11) ausgebildet sind, die in Entlüftungsrohre (12) münden.

5. Zisterne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höchsten Stellen der Innenfläche des Daches am Dachrand angeordnet sind (F i g. 2).

Die Erfindung betrifft eine im Wasser schwimmende und durch eine öffnung in ihrem Boden mit dem umgebenden Wasser in Verbindung stehende Zisterne zum Aufbewahren von öl, Benzin und anderen Flüssigkeiten, die leichter sind als Wasser und sich nicht mit Wasser mischen, wobei die Innenfläche des Daches der Zisterne an der höchsten Stelle oder an den höchsten Stellen mit einem bzw. mehreren offenen Entlüftungsrohren zur Abführung von Gasen aus der Zisterne versehen ist und mindestens eine solche Neigung hat, daß in der Zisterne eingedrungene oder in ihr entstandene Gasblasen sich zu der höchsten Stelle bzw. den höchsten Stellen hihbewegen.

Es sind Zisternen bekannt, die mit Hilfe von an ihnen befestigten, in das Wasser eintauchenden Auftriebskörpern schwimmen. Die in der Zisterne aufgenommene Flüssigkeit ruht dabei auf einem Wasserbett, welches mit dem die Zisterne umgebenden Wasser in Verbindung steht. Zur Ableitung von in die Zisterne eingedrungenen oder in der Flüssigkeit entstandenen Gasen ist es bekannt, am Dach der Zisterne ein ständig offenes Entlüftungsrohr anzuordnen, durch welches die Gase entweichen können. Derartige Gase können z. B. Luft sein, die beim Einfüllen der Flüssigkeit in die Zisterne gelangt ist.

Es sind auch auf dem Wasser schwimmende Zisternen bekannt, die allein von der in ihr aufgenommenen Flüssigkeit getragen werden, wobei ausgenutzt wird, daß die Flüssigkeit leichter als Wasser ist und einen entsprechenden Auftrieb erzeugt. Bekannte Zisternen dieser Art haben eine ebene oder kegelförmige Innenfläche des Daches, wobei im letzteren Fall das offene Entlüftungsrohr an der höchsten Stelle der Innenfläche des Daches, also an der Kegelspitze, angeordnet ist.

Während bei den Zisternen, die mit Hilfe von im Wasser eintauchenden Auftriebskörpern schwimmend gehalten werden, der freie Gasraum über der eingeschlossenen Flüssigkeit von der Größe und dem Auftrieb der Auftriebskörper abhängt, ist es bei den allein durch die Flüssigkeit getragenen Zisternen von der Form der Innenfläche des Daches abhängig, ob ein Gasraum über der Flüssigkeit entsteht oder nicht. Ein solcher Gasraum ist beispielsweise bei einer kegelförmigen Innenfläche des Daches vorhanden, wenn der öffnungswinkel des Kegels zu klein ist.

Wie aus Gleichgewichtsbetrachtungen einzusehen ist, stellt sich die Flüssigkeitssäule der die im Gewicht und ihren Abmessungen vorgegebenen Zisterne tragenden Flüssigkeit auf eine Höhe über dem die Zisterne umgebenden Wasser ein, die für ein konstantes Fiüssigkeitsgewicht nur von dem Verhältnis zwischen dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit und dem spezifisehen Gewicht des Wassers abhängig ist. Je nachdem, wie steil die Neigung der Innenfläche des Daches ist, an welcher sich die Zisterne auf der Flüssigkeit abstützt, sinkt die Zisterne mehr oder weniger tief in das Wasser ein, bis sich die Flüssigkeitssäule auf die vorgegebene Höhe eingestellt hat.

Wenn also die Neigung der Innenfläche des Daches so groß ist, daß ihre höchste Stelle über dem sich einstellenden Flüssigkeitsspiegel liegt, entsteht zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und der höchsten Stelle im Innern des Daches ein gasgefüllter Raum.

Dieser gasgefüllte Raum bewirkt, daß die Flüssigkeit verhältnismäßig stark verdunstet. Bei einer Zisterne, die eine brennbare Flüssigkeit enthält, kommt dazu noch der weitere Nachteil einer größeren Explo-

sionsgefahr. .

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Zisterne der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der kein gasgefüllter Raum im Innern des Daches entsteht, solange die Zisterne von der in ihr eingeschlossenen Flüssigkeit getragen wird, so daß die Verdunstungsgefahr der Flüssigkeit und eine Explosionsgefahr klein sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Innenfläche des Daches höchstens eine solche Neigung hat, daß sich der Höhenunterschied in Zentimetern zwischen ihrem höchsten und niedrigsten Punkt

auf höchstens beläuft, wobei V das Gewicht der

Zisterne in kg und Y die horizontale Querschnittsfläche derselben in m² ist.

Es ergibt sich aus obiger Bemessungsregel ein verhältnismäßig geringer Höhenunterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt der Innenfläche des Daches. Der Druck am gedachten Boden des Daches entspricht einerseits der Summe aus dem Gewicht der Zisterne und dem Gewicht der über dem Boden befindlichen Flüssigkeit, andererseits dem Produkt aus der Höhe der über dem Boden befindlichen Flüssigkeitssäule, die an ihrem Flüssigkeitsspiegel dem Umgebungsdruck ausgesetzt ist, und dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit. Da aber wegen des kleinen Höhenunterschieds und wegen des geringen spezifischen Gewichts der Flüssigkeit das Gewicht der oberhalb des Bodens befindlichen Flüssigkeitsmenge gegen-

über dem Gewicht der Zisterne vernachlässigt werden kann, ist der Höhenunterschied an der Innenfläche des Daches nicht von dem Volumen der im Innern des Daches befindlichen Flüssigkeitsmenge abhängig und somit auch nicht von dem Volumen im Innern des Daches selbst. Dieses ist also unabhängig vom Verlauf der Innenfläche des Daches und dem von ihr eingeschlossenen Volumen stets vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt, solange die Zisterne nur von der in ihr eingeschlossenen Flüssigkeit getragen ist.

Im Sinne der Erfindung kann daher die Innenfläche des Daches kegelförmig sein, oder mehrere Spitzen haben, oder geneigte Hohlräume bilden. Die höchsten Stellen der Innenfläche des Daches können auch am Dachrand ausgebildet sein. Dabei münden alle höchsten Stellen der Innenfläche des Daches in Entlüftungsrohre.

Zur Erläuterung der Erfindung ist eine Zisterne in der Zeichnung dargestellt, die mehrere Ausführungsformen zeigt. Die in F i g. 1 dargestellte Zisterne besteht aus einem zylindrischen Mantel 1 und einem pontonartigen Dach, das aus einer ebenen Außenfläche 2 und einer kegelförmigen Innenfläche 3 gebildet ist. Durch die pontonartige Ausbildung des Daches wird die Zisterne noch schwimmend gehalten, wenn sie so wenig Flüssigkeit enthält, daß deren Hubvermögen nicht mehr ausreicht, um die Zisterne über dem Wasser zu halten. Der Höhenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt der Innenfläche des Daches ist mit h bezeichnet und entspricht der Höhe des Kegels, den die Innenfläche 2 bildet. In der Spitze des Kegels ist ein offenes Entlüftungsrohr 4 angeordnet. Die Zisterne gemäß F i g. 1 schwimmt auf dem Wasser und ist teilweise mit Benzin mit einem spezifischen Gewicht von 0,7 kg/dm³ angefüllt. Die Grenzfläche zwischen dem Benzin und Wasser ist mit 5 bezeichnet. Wie ersichtlich hat die Zisterne keinen Boden.

Eine Zisterne dieser Ausführung aus Blech, mit einem Durchmesser von 20 m und einer Wandhöhe von 15 m wog 126 000 kg. Gemäß obiger Formel wurde für h der Wert 67 cm errechnet. Dies bedeutet, daß wenn die kegelförmige Innenfläche 3 mit einer Höhe h von weniger als 67 cm ausgeführt wird, der Flüssigkeitsspiegel des Benzins sich innerhalb des Rohres 4 befindet. Wenn andererseits die kegelförmige Innenfläche 3 eine Höhe h von mehr als 67 cm hat, besteht die Gefahr, daß der Flüssigkeitsspiegel des Benzins so weit unter der Spitze des Kegels steht, daß zuoberst in der Zisterne ein gasgefülltes Volumen entsteht, das mit Rücksicht auf die Explosionsgefahr nicht zulässig ist.

Eine Zisterne der gleichen Ausführung wurde aus Kunststoff hergestellt und wog 15 000 kg. Mit Hilfe derselben Formel wurde für H der Wert 8,0 cm errechnet. Bei einer leichteren Zisterne sind also die erlaubten Werte für den Höhenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt der Innenfläche des Daches bedeutend niedriger.

Die F i g. 2 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung einige andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zisterne. Gemäß F i g. 3 verläuft die Innenfläche des Daches in mehreren Partien unterschiedlicher Neigung, so daß sie mehrere höchste Punkte aufweist. In diesen höchsten Punkten sind Entlüftungsrohre 7 angeordnet. Gemäß F i g. 4 hat die Innenfläche des Daches die Form eines Kegelstumpfes, an dessen mittleren ebenen Oberteil ein Entlüftungsrohr 8 angeordnet ist. F i g. 5 zeigt ein Beispiel dafür, daß nur Teile der Innenfläche des Daches zur Ableitung von Luft oder anderen Gasen geneigt zu sein brauchen. Das ziemlich dicke Dach 9-hat eine ebene Unterseite 10, in welcher Aussparungen 11 angeordnet sind, die sich radial von der Zisternenwand zu einem in der Mitte angeordneten Entlüftungsrohr 12 erstrecken. Die Höhe h ist bestimmt durch den Unterschied zwischen den niedrigsten und höchsten Punkten der Aussparungen.

In sämtlichen in der Zeichnung gezeigten Ausführungen hat die Innenfläche des Daches oder Teile davon eine Neigung, damit gegebenenfalls eindringendes oder entstehendes Gas abgeleitet wird. Wenn das Dach vollständig eben und horizontal angeordnet ist und die Zisterne im Gleichgewicht im Wasser schwimmt, entsteht eine gewisse Gefahr, daß die Zisterne sich unzulässig schräg stellt, wenn große Luftmengen plötzlich in die Zisterne eindringen. Dies kann beim Einpumpen

von Öl von einem Tankschiff in die Zisterne geschehen, wenn der Tank des Schiffes beinahe leer ist und die Pumpe eine Mischung von Öl und Luft pumpt. Um der Gefahr einer solchen Schrägstellung zu entgehen, ist es vorteilhaft, mehrere Entlüftungsrohre an der Innenfläche des Daches anzuordnen, z. B. eines in der Dachmitte und mehrere Rohre an oder in der Nähe des Dachrandes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Im Wasser schwimmende und durch eine öffnung in ihrem Boden mit dem umgebenden Wasser in Verbindung stehende Zisterne zum Aufbewahren von Öl, Benzin und anderen Flüssigkeiten, die leichter sind als Wasser und sich nicht mit Wasser mischen, wobei die Innenfläche des Daches der Zisterne an der höchsten Stelle oder an den höchsten Stellen mit einem bzw. mehreren offenen Entlüftungsrohren zur Abführung von Gasen aus der Zisterne versehen ist und mindestens eine solche Neigung hat, daß in die Zisterne eingedrungene oder in ihr entstandene Gasblasen sich zu der höchsten Stelle bzw. den höchsten Stellen hinbewegen, dad u rch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Daches höchstens eine solche Neigung hat, daß sich der Höhenunterschied in Zentimetern zwischen ihrem höchsten und nied-

v
rigsten Punkt auf höchstens - beläuft, wobei V