DE1475782C3 - Leckanzeige und Kontrolleinrich tung fur Flussigkeitslagerbehalter - Google Patents

Description

sivem, flüssigem Brennstoff, gefahrlos und ohne an- In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel

omale Verdampfungsverluste gegen Leckage gesi- der Erfindung stark vereinfacht dargestellt,

chert werden können. ■ , . . F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Behälteranord-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß-dadurch ge- nung mit Standrohr und Sicherungseinrichtung, wo-

löst, daß das Standrohr an seinem oberen Ende ge- 5 bei nur die für das Verstehen der Funktion erforder-

genüber der Atmosphäre außerhalb des Lagerbehäl- liehen Armaturen eingezeichnet sind. Ebenfalls sind

ters verschlossen, und mit dem Gasraum des Behälters die elektrischen Steuerleitungen nur als einfache

oberhalb des höchstzulässigen Behälterfüllstandes (nicht mehrpolige) Leitungen eingezeichnet. Die

ständig über eine Öffnung verbunden und in der Stromversorgung ist nicht eingezeichnet;

Nähe seines in das Lagergut eintauchenden unteren io Fig.2 zeigt das Prinzip des Standrohrs zur Mes-

Endes mit diesem über ein Ventil verbindbar ist, das sung der Druckdifferenzzunahme. Die Saügleitung

während jeder Lagergutentnahme sowie während je- für die Lagergutentnahme befindet sich innerhalb des

des Füllvorganges geöffnet ist, und daß im Standrohr Standrohrs;

in der Nähe seines unteren Endes elektrische Meß- Fig.3 zeigt ein weiteres Beispiel der Führung der elemente zur Messung der-aus einem· unterschiedli- 15 Lagergutentnahmesaugleitung im Standrohr, bei dem chen Flüssigkeitsstand im Standrohr und im Behälter die Betätigung des unteren Standrohrventils durch resultierenden Druckdifferenz- oder StrÖmungsmeß- den Sog in der Saugleitung bewirkt wird, elemente zur Messung von Änderungen dieser Druck- An Hand der vorstehend aufgeführten Zeichnundifferenz in den Pausen zwischen Lagergutentnah- gen soll die Funktion der Erfindung kurz beschriemen vorgesehen sind und diese Druckdifferenz als 20 ben werden. Der Behälter 1 ist mit dem Lagergut 2 Kriterium undichtheitsbedingter Absenkungen des gefüllt. In den Behälter hinein ragt, bis in'die Nähe Lagergutspiegels im Behälter dient, indem bei Ab- der Behältersohle, das Standrohr 3, dessen Innenweichungen von einem vorbestimmten Ausgangswert durchmesser aus Gründen der Anschaulichkeit stark unmittelbar oder über eine zeitliche Integrationsvor- vergrößert dargestellt ist, mit der Standrohrflüssigkeit richtung ein Alarm- und/oder Steuersignal ausgelöst 25 (Lagergut-Flüssigkeit) 4, der Öffnung 7 im Standrohr wird. ■■..-.·■ ■' oberhalb des höchstzulässigen Lagergutfüllstandes . Bei dichtem Behälter und normaler Lagergutent- jedoch unterhalb des Domdeckels (oder Behälternahme wird demgemäß die gemessene Druckdiffe- scheiteis), dem Ventil 5 als untere Öffnung des renz stets die gleiche sein, Entsteht aber im Lagerbe- Standrohrs und dem Druckdifferenzmeßelement 6, hälter in einer Pause zwischen zwei Lagergutentnah- 3° das das untere Standrohrende gegenüber dem Lagermen eine Undichtheit unterhalb des Lagergutspiegels, gut dicht abschließt/Ferner stellt das Tauchrohr 8 so ergibt sich eine Niveau-Absenkung des Lagergut- die Saugleitung für die Lagergutentnahme dar. Die spiegeis im Behälter und damit eine Niveau-Diffe- Saugleitung 8 ist mit der Lagergutentnahmepumpe 9 renz gegenüber dem Standrohr-Flüssigkeitsspiegel;· verbunden und wird oberhalb des Domdeckels durch diese wird'mittels der elektrischen Druck- bzw. 35 das Rückschlagventil 10 in zwei Teilabschnitte aufge-Druckdifferenz-Meßelemente als Zunahme der teilt. Für die Funktion ist es gleichgültig, ob das Druckdifferenz zwischen Standrohr und Behälter ge- Rückschlagventil oberhalb des Domdeckels oder unmesseri und löst entweder sofort ein Alarm- und/ terhalb des Domdeckels angebracht ist. Die Entga- oder Steuersignal aus, oder es wird direkt oder indi- sungsleitung 12, in der das Ventil 13 angeordnet ist, rekt mit an sich bekannten Mitteln ein Wert, gegebe- 4° dient zur Be- und Entlüftung des Lagerbehälters im nenfalls analog, oder digital dem "gemessenen Druck- Normalbetriebszustand. Im Normalbetriebszustand differenzzunahmewert entsprechend, zeitlich inte- ist das Ventil 13 voll·geöffnet. Das Druckdifferenzgriert. Durch bekannte Einrichtungen, z. B. integrie- meßelement (Druckdifferenzgeber) 6 ·ist durch die • rende Zeituhren ohne Rückstellung bei Signalunter- elektrische Leitung 21 mit dem Druckdifferenzmeßbrechung oder -änderung bzw. Stromausfall, kann 45 gerät 14 verbunden. Druckdifferenzmeßelement sosichergestellt werden, daß bei zwischenzeitlicher wie die elektrische Meßleitung 21 können als eigensi-Lagergutentnahme (z.B. infolge eines Tankvorgangs) chere Stromkreise bzw. eigensichere elektrische Bauder aufgelaufene Integrationswert nicht gelöscht, son- elemente ausgeführt sein, sie können auch e'xplodern nach Beendigung der Lagergutentnahme die je- sionsgeschützt sein. Für die Funktion ist die eigensiweils infolge einer eventuell vorhandenen Behälter- 5° chere Ausführung bzw. explosionsgeschützte Ausfühundichtheit entstehende Druckdifferenz-Zunahme zu rung jedoch nicht erforderlich. Eine eigensichere dem bereits aufgelaufenen Integrationswert hinzu in- oder explosionsgeschützte Ausführung wird erst tegriert wird. Nach Erreichen eines vorbestimmten, dann notwendig, wenn es sich um Lagergut der Gegegebenenfalls wahlweise einstellbaren Integrations- . fahrenklasse AI und AII handelt. Die von dem sümmen-Endwerts als Kriterium einer gefährlichen 55 Druckdifferehzmeßgerät 14 gemessenen Werte wer-Undichtheit des Lagerbehälters wird durch die Inte- den dem Druckdifferenzunahme-Integrator 15 zugegrationsvorrichtung direkt oder indirekt ein Signal, führt, der jede Durckdifferenzzunahme von dem einbeispielsweise ein Steuer- und/oder ein Alarmsignal mal eingestellten Ausgangswert, ζ. B. dem Nullwert ausgelöst. Mittels dieses Signals und/oder manuell * an integriert und den jeweils erhaltenen Wert nicht wird der Lagerbehälter durch Ventile oder ähnliche 6° löscht, sondern auch nach längeren Unterbrechunwirksame Verschlußmittel in der oder..den mit der gen, z.B. anhaltender Lagergutentnahme, weiterinte-Atmosphäre direkt oder indirekt in Verbindung ste- griert. Wird ein vorbestimmter, einstellbarer Endwert henden Rohrleitungen, beispielsweise der Entga- des Druckdifferenzzunahme-Integrators 15 erreicht sungsleitung, in ein geschlossenes Gefäß verwandelt. (Alarmpunkt), so löst der Integrator ein Steuer- und/ Vorteilhafte^Weiterbildungen der Erfindung sind 65 oder Alarmsignal (23) aus, wobei ein akustisches Siin den Unteranspriichen angegeben, denen nur ' gnal gegebenenfalls durch Zeitschalter bekannter Art Schutz im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch vorübergehend oder durch plombierte Alarmschalter zukommt. dauerhaft gelöscht werden kann. Es kann mit be-

5 6

kannten Mitteln auch eine optische Anzeige bestehen renzmeßelement 6, dem Druckdifferenzmeßgerät 14 bleiben, die beispielsweise den einmal erreichten zugeführt und von dem Druckdifferenz-Zunahme-In-Summenendwert des Integrators dauerhaft festhält tegrator 15 integriert wird. Bei Lagergutentnahme, und anzeigt. Es können aber auch sonstige optische d. h. bei Einschalten des Schaltschützes 11, wird das Signale ausgelöst werden. Die Lagergutentnahme- 5 Ventil 5 wiederum geöffnet, beide Flüssigkeitsspiegel pumpe 9 wird durch das Steuerteil 11, beispielsweise gleichen sich aus, die Druckdifferenzzunahme wird ein Schalt-Schütz, in Betrieb gesetzt. Gleichzeitig mit (infolge des Niveau-Ausgleichs der Flüssigkeitsspie-■dem Einschalten der Lagergutentnahmepumpe 9 be- gel) gestoppt, der Druckdifferenzzunahme-Integrator wirkt das Schalt-Schütz 11 direkt oder indirekt über stoppt die weitere Integration, ohne jedoch den bereits die Steuerleitung 22 das Öffnen des Magnetventils 16, io aufgelaufenen Integrationswert zu löschen. Nach das sich in der Rohrleitung 20 befindet, die den Beendigung der Lagergutentnahme schließt das Ven-Druckbehälter 17 mit dem druckbetätigten Ventil 5 til 5 wieder, und die Druckdifferenzzunahme wird auf im Standrohr 3 verbindet. Man kann das Ventil 16 als die vorstehend beschriebene Art und Weise zu dem Drei-Wege-Ventil ausbilden, um nach dem Schließen bereits aufgelaufenen Integrationswert des Integradieses Ventils die Leitung 20 zwischen Ventil 5 und 15 tors 15 integriert, bis der vorbestimmte Integra-16 zu entlüften (bzw. bei Vakuum-Betätigung zu be- tionssummen-Endwert erreicht ist, der als sogenannlüften). Das Öffnen des Ventils 16 bewirkt, daß bei ter Alarmwert Alarm- und Steuermaßnahmen, z. B. eingeschalteter Lagergutentnahmepumpe 9 das Ven- eine Auslaufsicherung, auslöst. Der Alarm kann akutil5 im Standrohr geöffnet ist und die Flüssigkeits- stisch und/oder optisch erfolgen, wobei der akustispiegel im Behälter und Standrohr während der Ent- 20 sehe Alarm - durch Zeitschalter und/oder Plombennah'me oder unmittelbar danach, stets gleiches Ni- schalter, die in der elektrischen Leitung für das akuveau aufweisen. In dem Druckbehälter 17 (in diesem stische Alarmsignal liegen, vorübergehend oder Ausführungsbeispiel soll es sich um einen Preßluft- dauerhaft abgeschaltet werden kann. Die Steuerleidruckbehälter handeln) wird der erforderliche Preß- tung 30 bewirkt gleichzeitig, durch öffnen des im luftdruck durch den Kompressor 24 erzeugt, der 25 Normalbetriebszustand geschlossenen Magnetventils durch die Leitung 26 mit dem Druckbehälter 17 ver- 18, das in der Druckleitung 19 zwischen Ventil 13 bunden ist, und dessen Einsatzregelung durch den und Druckbehälter 17 liegt, die Entsperrung des Pressostaten 25 auf bekannte technische Art und Ventils 13 in der Entgasungsleitung (in diesem Aus-Weise geregelt wird. . führungsbeispiel durch Zuführung von Preßluft aus

Infolge der Lagergutentnahme sinkt der Flüssig- 30 dem Druckbehälter 17 zum Entsperningselement des keitsspiegel in dem Lagerbehälter um den Betrag der Ventils 13). Der Behälter wird also in diesem Augen-Flüssigkeitsentnahme. Da das Standrohr zum Gas- blick zu einem (bis auf die Leckstelle 31) geschlosseraum hin oben geöffnet ist und das Ventil 5 eben- nen Gefäß gemacht. Auch das Ventil 18 kam als falls geöffnet ist, sind nach der Lagergutentnahme Drei-Wege-Ventil- (wie das Ventil 16) ausgebildet, die Flüssigkeitsspiegel des Behälters sowie des 35 um nach dem Schließen des Ventils 18 die Leitung Standrohrs niveaugleich. Um zu verhindern, daß die 19 zwischen Ventil 18 und Ventil 13 (oder dessen Spiegel absenkung im Standrohr, gegebenenfalls Entsperrungsvorrichtung) zu entlüften (bzw. bei durch einen zu kleinen Ventilquerschnitt des Ven- Vakuum-Betätigung zu belüften),
tils 5, langsamer vonstatten geht als die Spiegelabsen- Die Steuerleitung 30 bewirkt mit der öffnung des

kung im Behälter, kann in der Steuerleitung 22 ein 40 Ventils 18 gleichzeitig, oder mit einer vorbestimmten Verzögerungsglied, beispielsweise ein Relais mit An- zeitlichen Verschiebung, das Anlaufen der Vasprechverzögerung, angeordnet werden. Damit wird kuumpumpe 28, die den Gasraum oberhalb des erreicht, daß das Ventil 16, und damit das Ventil 5 Lagerguts so lange oder so hoch evakuiert, bis der an verzögert - schließen und ein genauer Niveau-Aus- den Gasraum des'Lagerbehälters (in diesem Fall gleich beider Flüssigkeitsspiegel sichergestellt wird. 45 an die Evakuierungsleitung 32 angeschlossene An Stelle des Verzögerungsgliedes 27 können auch Vakuumschalter 29 an die Vakuumpumpe ausschaldie Ventile 16 und/oder 5 als Ventile mit Schließver- tet. Dieses Ausschalten erfolgt erst dann, wenn der zögerung ausgeführt werden. Außendruck (z. B. atmosphärische oder hydrostati-

Im Normalbetrieb bei unterhalb des Lagergutspie- sehe Druck des den Behälter umgebenden Flüssiggels dichtem Behälter wiederholen sich die oben be- 50 keitsmediums, wie z. B. Grundwasser) mindestens sch riebenen Vorgänge kontinuierlich, ohne daß im gleich oder höher ist als der hydrostatische Druck Gasraum des Behälters, falls nicht aus später noch der Lagergutsäule an der Behältersohle bei höchstem angeführten Sondergründen erwüncht, bei Lagergut- (zulässigen) Behälterfüllstand. Die Steuerung de's Vaentnahme ein Unterdruck entsteht, und ohne daß kuumschalters 29 kann auch durch ein besonderes am Druckdifferenzmeßelement 6 eine Druckdiffe- 55 Standrohr, das bis zum Behälterboden reicht, auf berenzzunahme gemessen wird. kannte Art und Weise derart erfolgen, daß das Va-

Entsteht nun unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, kuum im Gasraum füllstandsabhängig in dem Maße beispielsweise im Punkte 31 (s. Fig. 1), eine Undicht- geregelt wird, daß keine Flüssigkeit aus der angeheit (die bei dem vorher beschriebenen Normalbe- nommenen Undichtheit 31 austreten kann. In Fig.3 triebszustand nicht vorhanden war), so wird während 60 wird ein Beispiel gezeigt, bei dem die Lagergutausleider Lagergutentnahmepausen ein Absinken des Flüs- tung 8 bis in die Nähe des Druckdifferenzelements 6 sigkcitsspicgcls im Behälter, jedoch nicht im Stand- geführt ist. Bei dieser Ausführungsform ist darauf zu rohr stattfinden, weil während der Lagergutentnah- achten, daß die Durchlaßöffnung des VentilsS so mepauscn das Ventil 5 geschlossen ist. Es entsteht groß bemessen wird, daß mindestens die maximale also am SUtndrohrboden infolge der im Standrohr 65 Lagergutentnahmemenge praktisch widerstandslos höheren Flüssigkeitssäule eine Druckzunahme gegen-: durchfließen kann (durch das Ventile). Nach Mögiiber der Behiiltersolilc und damit eine Druckdiffe- lichkcit ist ein größerer DurchlaßqucrschniU zu währunz/.unahnic, (s. l^;ig. I), die von dem Druckdiffe- lcn, um einen schnelleren Nivcauausgleich zwischen

Behälterflüssigkeitsspiegel und Standrohrflüssigkeitsspiegel zu gewährleisten. Ob das Ventil 16 oder das Ventil 5 als Ventil mit Schließverzögerung ausgeführt wird, ist für die Wirkungsweise der Einrichtung ohne Bedeutung.

An Stelle der Preßluft- bzw. Preßgas-betriebenen Bauelemente können selbstverständlich auch in entsprechender Abwandlung, die dem Fachmann geläu-

fig sind, auf Vakuumbasis arbeitende pneumatische Aggregate und Bauelemente, hydraulische Aggregate und Bauelemente sowie elektrisch arbeitende Bauelemente wie z. B. Magnetventile verwendet werden. Der Einsatz der Sicherungseinrichtung kann auch manuell erfolgen, ganz gleich, ob die Leckanzeige mit pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Mitteln bewirkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309 639/9

Claims (5)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf eine Leckanzeige-Patentansprüche: und Kontrolleinrichtung für Flüssigkeitslagerbehälter mit normalerweise unter Atmosphärendruck stehen-

1. Leckanzeige- und Kontrolleinrichtung für dem Gasraum mit einem im Behälter angeordneten, . Flüssigkeitslagerbehälter mit normalerweise unter 5 bis zur Behältersohle oder in deren unmittelbare .Atmosphärendruck stehendem Gasraum mit Nähe reichenden Standrohr, das zur Messung der einem im Behälter angeordneten, bis zur Be- Absenkimg des Lagergutspiegels-infolge einer Lekhältersohle oder in deren unmittelbare Nähe rei- kage sowie zur Messung der Anhebung oder Absenchenden Standrohr, das zur Messung der Absen- kung des Lagergutspiegels beim Befüllen oder bei kung des Lagergutspiegels infolge einer Leckage io Flüssigkeitsentnahme dient.

sowie zur Messung der Anhebung oder Absen- Es ist bereits ein Verfahren (deutsche Patentschrift

kung des Lagergutspiegels beim Befüllen und bei 1180200) zur Verhinderung des Ausfließens von Flüssigkeitsentnahme dient, dadurch ge- 'Lagerflüssigkeit durch eine etwaige Leckstelle aus kennzeichnet, daß das Standrohr (3) an einem Flüssigkeitslagerbehälter bekannt, nach welseinem oberen Ende gegenüber der Atmosphäre 15 chem im Falle der Feststellung einer Leckage im Beaußerhalb des Lagerbehälters (1) verschlossen hälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein dem hy- und mit dem Gasraum des Behälters oberhalb drostatischen Druck an der tiefsten Stelle des Behäldes höchstzulässigen Behälterfüllstandes ständig ters mindestens gleich großer Unterdruck erzeugt über eine Öffnung (7) verbunden und in der wird. Das erwähnte Verfahren bedient sich dabei zur Nähe seines in das. Lagergut (2) eintauchenden 20 Herstellung des Ausgleichsdrucks bekannter Mittel unteren Endes mit diesem über ein Ventil (5) ver- der Leckanzeige- und Regeltechnik, die die erforderbindbar ist, das während jeder Lagergutentnahme liehen Ventile und Vakuumpumpen entsprechend sowie während jedes Füllvorganges geöffnet ist, steuern.

und daß im Standrohr in der Nähe seines unteren Es sind ferner Einrichtungen zur Leckanzeige an

Endes elektrische Meßelemente (6) zur Messung 25 Flüssigkeitsbehältern bekannt, bei denen ein Absin-· der aus einem unterschiedlichen Flüssigkeitsstand ken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter, das nicht im Standrohr und im Behälter resultierenden durch normale Lagergutentnahme verursacht ist, Druckdifferenz- oder Strömungsmeßelemente zur einen Unterdruck im Behälter oder im Behälter-Messung von Änderungen dieser Druckdifferenz standrohr erzeugt und dieser so erzeugte Unterdruck in den Pausen zwischen Lagergutentnahmen vor- 30 außerhalb des Lagerbehälters zur Anzeige einer etgesehen sind und die Druckifferenz als Krite- waigen Undichtheit des Behälters" benutzt wird. Ferrium undichtheitsbedingter Absenkungen des ner sind Leckanzeigevorrichtungen bekannt, bei de-Lagergutspiegels im Behälter dient, indem bei nen die Leckanzeige durch Messung von Druckände-Abweichungen von einem vorbestimmten Aus- rungen bewirkt wird, die durch Absenkungen des gangswert unmittelbar oder über eine zeitliche 35 Flüssigkeitsspiegels im Behälter verursacht sind und Integrationsvorrichtung (10) ein Alarm- und/oder bei denen eine Nullpunktverschiebung bei Flüssig-Steuersignal ausgelöst wird. · _ keitsentnahme und beim Befüllen erfolgt (deutsche

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Gebrausmuster 1 848 793, 1 865 752).
kennzeichnet, daß die Schließbetätigung des Ven- Diese Einrichtungen setzen eine absolute Vakuumtils (5) am unteren Ende des Standrohrs (3) ver- 40 dichtheit der Behälterdichtungen und Verschlüsse sozögert erfolgt. * wie der Meßleitungen voraus, da jegliche Undichtheit

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- dieser eine Alarmsignalgabe im Falle einer Undichtkennzeichnet, daß bei Verwendung des Stand- heit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter rohrs zugleich als Saugleitung. (8) für die Lager- verhindern würde.

gutentnahme in der Öffnung (7) oberhalb, des 45 Bei unter Atmosphärendruck stehenden Lagerbehöchstzulässigen Füllstandes zwischen Standrohr- - hältern für Flüssigkeit ist es weiterhin bekannt, in innerem und .Gasraum des Behälters ein Ventil dem Behälter ein bis in die Nähe des Behälterbodens angeordnet ist, das selbsttätig während der reichendes Tauchrohr anzuordnen und durch etwaige Lagergutentnahme geschlossen und nach ihrer Druckänderungen im Luftraum dieses Tauchrohrs Beendigung geöffnet wird, und daß in' der Saug- 5° eine Alarmeinrichtung auszulösen sowie beim Füllleitung zwischen Lagergutentnahmepumpe und Vorgang oder bei betriebsmäßiger Flüssigkeitsentoberem Standrohrende ein vakuumdichtes Rück- nähme den Luftraum des Tauchrohrs mit der Atmoschlagventil (10) oder ein sonstiges simultan mit Sphäre zu verbinden.

der Lagergutentnahmepuippe arbeitendes, bei Bei auf Absenkungen des Flüssigkeitsspiegels in

einem Entnahmevorgahg "sich öffnendes Ventil 55 einem Lagerbehälter ansprechenden Leckanzeigege-

eingebaut ist. -0* ' raten anderer Bauart ist es auch bekannt, die Anzei-,

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- gen zwischen den einzelnen Entnahmepausen zu kennzeichnet, daß die Saugleitung. (8) vakuum- einem Gesamtwert zu addieren.

dicht in das Standrohr (3) eingeführt ist und bis Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

annähernd zu dessen tiefstem Punkt reicrit. 6° Leckanzeige- und Kontrolleinrichtung für Flüssig-

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- keitslagerbehälter der eingangs genannten Gattung zu kennzeichnet, daß zur Öffnung des Ventils (5) am schaffen, die nicht auf absolute Vakuumdichtheit unteren Ende des Standrohrs (3) der Sog in der sämtlicher Behälterdichtungen, -verschlüsse und Saugleitung (8), während der Lagergutentnahme Meßleitungen angewiesen ist und bei der normalerdient. . ⁶5 weise, das heißt bei Nichtvorhandensein einer schäd-

' ' liehen Leckage das Lagergut frei von Unterdruck ge-

. . halten wird, so daß auch Lagerbehälter für ein La-

— gergut mit hohem Dampfdruck wie z. B. hochexplo-