DE1581058B1

DE1581058B1 - Sealing device for the floating roof of a storage tank for liquids

Info

Publication number: DE1581058B1
Application number: DE19651581058D
Authority: DE
Inventors: Wiggins John Henry
Original assignee: WIGGINS JOHN HENRY
Current assignee: WIGGINS JOHN HENRY
Priority date: 1964-09-14
Filing date: 1965-06-10
Publication date: 1970-03-19
Also published as: AT262156B; US3325041A; IL23715A; GB1059602A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für das Schwimmdach eines Tanks zum Speichern von Flüssigkeiten, z. B. von Petroleumprodukten, mit einer senkrecht stehenden zylindrischen Seitenwandung und einer ebenfalls senkrechten und zylindrischen Wandung des Schwimmdaches, die von der Wandung des Tanks radial nach innen einen Abstand aufweist und mit dieser einen ringförmigen Raum einschließt, bestehend aus einem in Segmente unterteilten ringförmigen Metallreifen, aus einer entsprechenden ringförmigen Lage von Schaumstoffblöcken, die an den Reifensegmenten radial außen angeordnet sind, wobei jedem Reifensegment ein Schaumstoffblock zugeordnet ist, und aus einem ringförmigen Dichtungsgewebe, das den ringförmigen Raum abschließt, indem es einerseits mit der Wandung des Schwimmdaches fest verbunden ist und andererseits durch an der Wandung des Schwimmdaches befestigte Blattfederglieder über die Reifensegmente und Schaumstoffblöcke gegen die Wandung des Tanks gedrückt wird, wobei es Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Schwimmdaches zuläßt. The invention relates to a sealing device for the floating roof a tank for storing liquids, e.g. B. of petroleum products, with a vertical cylindrical side wall and one also vertical and cylindrical wall of the floating roof extending radially from the wall of the tank has a distance to the inside and encloses an annular space with this, consisting of a ring-shaped metal hoop divided into segments, from a corresponding annular layer of foam blocks attached to the tire segments are arranged radially outward, each tire segment being assigned a foam block is, and made of an annular sealing fabric, which closes the annular space, by being firmly connected on the one hand to the wall of the floating roof and on the other hand by leaf spring members attached to the wall of the floating roof over the tire segments and foam blocks is pressed against the wall of the tank, whereby it is upward and allows downward movements of the floating roof.

Ein wesentliches Problem bei der Abdichtung von Schwimmdächern derartiger Tanks besteht darin, daß infolge unterschiedlicher Temperaturen, z. B. durch ungleichförmige Seiteneinstrahlung oder Wind, Verformungen auftreten, deren Ausmaße mit zunehmender Größe des Tanks zunehmen. A major problem in the sealing of floating roofs of this type Tanks is that as a result of different temperatures, e.g. B. by non-uniform Side irradiation or wind, deformations occur, the extent of which increases Increase in size of the tank.

Dazu kommt, daß Abdichtungsvorrichtungen bei Tanks zum Speichern von brennbaren Flüssigkeiten, z. B. Petroleumprodukten, außerordentlich dicht abschließen müssen, d. h. auch unter extremen Bedingungen Undichtigkeiten verhindern müssen. In addition, sealing devices for storage tanks of flammable liquids, e.g. B. petroleum products, seal extremely tight must, d. H. Have to prevent leaks even under extreme conditions.

Es ist eine Abdichtungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der die an der Wandung des Schwimmdaches befestigten Blattfederglieder, welche die Reifensegmente und Schaumstoffblöcke gegen die Wandung des Tanks andrücken, horizontal liegende, etwa V-förmige Federelemente sind, die mit ihrer Spitze bzw. einem Stegteil an der Wandung des Schwimmdaches befestigt sind und mit ihren freien Schenkelenden an jeweils einem Segment anliegen. A sealing device of the type mentioned is known, in which the leaf spring members attached to the wall of the floating roof, which press the tire segments and foam blocks against the wall of the tank, are horizontally lying, approximately V-shaped spring elements, which with their tip or a web part are attached to the wall of the floating roof and with their free Leg ends rest on one segment each.

Diese bekannte Abdichtungsvorrichtung ergibt zwar eine relativ gute Anpassung in radialer Richtung senkrecht zur Tankwand, jedoch sind bei Verschiebung des Daches alle Teile, insbesondere die bekannten Blattfederglieder und ihre Befestigungsstellen an der Wand des Schwimmdaches und an den Reifensegmenten erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt, da die gesamten Verschiebekräfte, die durch die Reibung der Abdichtung an der Tankwand entstehen, an diesen Stellen aufgenommen werden müssen.This known sealing device gives a relatively good one Adjustment in the radial direction perpendicular to the tank wall, but are subject to displacement of the roof all parts, especially the known leaf spring members and their attachment points significant stresses on the wall of the floating roof and on the tire segments exposed as the entire displacement forces caused by the friction of the seal arise on the tank wall, must be recorded at these points.

Außerdem sind die die Federcharakteristik bestimmenden Schenkel der Blattfederglieder zwangläufig relativ kurz, so daß in Abhängigkeit von radialen Bewegungen der Dichtungssegmente sehr erhebliche Unterschiede in der Federkraft und damit in der Pressung des Dichtspaltes auftreten. Dadurch wird wiederum die Reibung gegen die Tankwand stark unterschiedlich, was gegebenenfalls zum Hängenbleiben des Schwimmdaches an einzelnen Stellen seines Umfanges und damit zu einem Verkanten des Daches führen kann.In addition, the legs that determine the spring characteristics are the Leaf spring members inevitably relatively short, so that depending on radial Movements of the sealing segments have very significant differences in the spring force and thus occur in the compression of the sealing gap. This in turn makes the Friction against the tank wall varies greatly, which can lead to sticking of the floating roof at individual points of its circumference and thus to tilting of the roof.

Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn am Dach an der Dichtungsstelle Vereisungen auftreten, die bei Bewegung des Daches gebrochen werden müssen. This is especially the case when on the roof at the sealing point Icing occurs, which must be broken when the roof is moved.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Auf- gabe, eine derartige Abdichtungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine wesentlich bessere vertikale Verschiebbarkeit der Dichtung gegen die Tankwand möglich wird und gleichzeitig eine absolut sichere Dichtwirkung erreicht wird. It is the structure on which the invention is based gift, such a To train sealing device of the type mentioned so that a substantial better vertical displacement of the seal against the tank wall is possible and at the same time an absolutely reliable sealing effect is achieved.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedes Blattfederglied an seinem oberen Ende mit der Wandung des Schwimmdaches fest verbunden ist, sich von dieser diagonal durch den ringförmigen Raum nach unten außen erstreckt und mit seinem unteren Ende an der Innenfläche des zugehörigen Reifensegments gleitend anliegt, wobei der senkrechte Gleitweg nach unten durch eine am Reifensegment befestigte Leiste begrenzt ist. According to the invention this is achieved in that each leaf spring member is firmly connected at its upper end to the wall of the floating roof, itself extends from this diagonally through the annular space downwards and outwards with its lower end slides against the inner surface of the associated tire segment, the vertical glide path down through one attached to the tire segment Bar is limited.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird bei Aufwärtsbewegung des Daches auf jedes Blattfederglied durch die Reibung ein Schwenkmoment ausgeübt, welches im Sinne einer Verminderung des Anpreßdruckes wirkt, während beim Absinken des Daches ein bestimmtes Spiel zur Verfügung steht, in welchem der Anpreßdruck nicht erhöht wird. This arrangement according to the invention is when moving upwards the roof exerts a pivoting moment on each leaf spring member due to the friction, which acts in the sense of a reduction of the contact pressure, while sinking the roof a certain game is available in which the contact pressure is not increased.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann außerdem der Federarm jedes der Blattfederglieder bei sonst gleichen Eigenschaften wesentlich länger als bei der oben beschriebenen bekannten Anordnung ausgebildet sein, so daß auch bei einem erheblichen Federweg keine wesentliche Änderung der Federkonstante eintritt und dadurch auch bei starker Abweichung des Dichtspaltes von der Kreisform kein Hängenbleiben des Schwimmdaches zu erwarten ist. By the arrangement according to the invention, the spring arm can also each the leaf spring links are much longer than at the known arrangement described above, so that even with a considerable spring deflection no significant change in the spring constant occurs and This means that even if the sealing gap deviates significantly from the circular shape, there is no sticking of the floating roof is to be expected.

Vorzugsweise ist die den Gleitweg des Blattfedergliedes nach unten begrenzende Leiste an dem Reifensegment in dessen halber Höhe angeordnet. Preferably that is the sliding path of the leaf spring member downwards delimiting bar arranged on the tire segment at half its height.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen vertikalen Teilradialschnitt durch den Dichtungsbereich eines Speichertanks mit der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung, wobei die Lage der Teile bei Abwärtsbewegung des Daches im Tank dargestellt ist, F i g. 2 eine Ansicht ähnlich F i g. 1, wobei die Teile jedoch bei Aufwärtsbewegung des Daches im Tank dargestellt sind, und Fig. 3 eine Ansicht von der Innenseite auf ein Reifensegment aus Richtung der Linie 3-3 in F i g. 1. The invention is illustrated below with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained in more detail. In the drawing, F i g. 1 is a vertical partial radial section through the sealing area of a storage tank with the sealing device according to the invention, where the position of the parts is shown when the roof is moved downwards in the tank, F i g. 2 is a view similar to FIG. 1, but with the parts moving upwards of the roof in the tank are shown, and FIG. 3 is a view from the inside onto a tire segment from the direction of the line 3-3 in FIG. 1.

In den F i g. 1, 2 und 3 ist ein Speichertank z. B. für Petroleumprodukte dargestellt, der eine zylindrische senkrechte SeitenwandlO, einen Boden 11 und ein Schwimmdach mit einem Schwimmkörper 12 aufweist, welcher eine zylindrische Wand 13 hat. Die Seitenwand 10 des Tanks bildet mit der Wand 13 einen ringförmigen Raum, der mit einer Wetterhaube 14 abgedeckt ist. Bei Flüssigkeiten, die leicht verdampfen, muß ein Schwund des Tankinhalts durch Verdampfen gering gehalten werden. Ferner besteht die Gefahr, daß sich im ringförmigen Raum oberhalb der Abdichtungsvorrichtung infolge von Kondensation oder Regen Feuchtigkeit ansammelt, so daß die Abdichtungsvorrichtung imstande sein muß, das sich zwischen der Abdichtung und der Seitenwand des Tanks bildende Eis aufzubrechen, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Tank steigt oder fällt. Die Abdichtungsvorrichtung muß ferner bei genieteten Tanks sicher arbeiten, wenn sie sich über die Nietköpfe und die Überlappungsstellen der einzelnen Platten der Tankwandung hinwegbewegt. In the F i g. 1, 2 and 3 is a storage tank e.g. B. for petroleum products shown, which has a cylindrical vertical side wall 10, a bottom 11 and a Has floating roof with a floating body 12 which has a cylindrical wall 13 has. The side wall 10 of the tank forms an annular space with the wall 13, which is covered with a weather hood 14. For liquids that evaporate easily, a loss of the tank contents by evaporation must be kept low. Further there is a risk that it will be in the annular space above the sealing device moisture accumulates as a result of condensation or rain, so that the sealing device must be able to get between the seal and the side wall of the tank breaking up forming ice when the liquid level in the tank rises or falls. The sealing device must also work safely with riveted tanks, if it extends over the rivet heads and the overlap points of the individual plates Tank wall moved away.

Die Abdichtungsvorrichtung weist ein Dichtungsgewebe 21 auf, das am oberen Rand der Dachwand 13 mit Hilfe einer Reihe von Klemmplatten 22 und Schrauben 23 befestigt ist. An der unteren Kante ist das Gewebe 21 gleichfalls an der Wand 13 mit Hilfe von Klemmplatten 24 und Schrauben 26 befestigt. The sealing device has a sealing fabric 21 on that at the upper edge of the roof wall 13 with the aid of a series of clamping plates 22 and screws 23 is attached. The fabric 21 is also at the lower edge attached to the wall 13 with the aid of clamping plates 24 and screws 26.

Wie aus den F i g. 1, 2 und 3 zu ersehen ist, bildet das Dichtungsgewebe 21, z. B. aus gummiertem Gewebe, zwischen den beiden Befestigungsstellen am Schwimmdach eine Schleife, in der eine Reihe ringförmiger Schaumstoffsegmente 31 an das Gewebe 21 angeklebt sind. Jedes Schaumstoffsegment 31 ist so bemessen, daß es Beanspruchungen in senkrechter Richtung, z. B. beim Aufbrechen von Eis oder beim Gleiten über Nieten als Abscherbelastung oder in waagerechter Richtung als Druckbelastung aufnehmen und übertragen kann. An der-Rückseite jedes Schaumstoffsegments ist ein Reifensegment 32 aus Metall oder aus einem ähnlichen Material angeklebt. As shown in FIGS. 1, 2 and 3 can be seen, forms the sealing fabric 21, e.g. B. made of rubberized fabric, between the two attachment points on the floating roof a loop in which a number of annular foam segments 31 are attached to the fabric 21 are glued on. Each foam segment 31 is dimensioned so that it is stressed in the vertical direction, e.g. B. when breaking ice or sliding over rivets as a shear load or in a horizontal direction as a pressure load and can transfer. At the back of each foam segment is a tire segment 32 glued on made of metal or a similar material.

Wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist, erstreckt sich jedes Reifensegment 32 im wesentlichen über die Länge und Höhe des zugehörigen Schaumstoffsegments 31, so daß die drei Elemente der Mehrschichtenabdichtung, und zwar das ringförmige Dichtungsgewebe 21, die Schaumstoffsegmente 31 und die Reifensegmente 32, zusammen eine Abdichtung bilden, die die waagerechte Druckbelastung an der Dichtfläche zwischen dem Gewebe 21 und der zylindrischen Tankwand 10 und ferner bei der Auf- und Abwärtsbewegung der Dichtung mit dem Schwimmdach auftretende, in senkrechter Richtung wirkende Abscherbeanspruchungen überträgt.As shown in FIG. 3, each tire segment extends 32 essentially over the length and height of the associated foam segment 31, so that the three elements of the multilayer seal, namely the annular sealing fabric 21, the foam segments 31 and the tire segments 32, together form a seal which form the horizontal pressure load on the sealing surface between the tissue 21 and the cylindrical tank wall 10 and further in the up and down movement the seal with the floating roof occurring in the vertical direction transmits.

Jedes Reifensegment 32 (Fig. 1, 2 und 3) ist mit einer oder mehreren Leisten 33 versehen, gegen die sich das untere Ende eines Blattfedergliedes 34 in einer Richtung abstützt. Das Blattfederglied 34 verläuft nach oben innen und ist mit seinem oberen Ende an der oberen I Kante 13 a der Dachwand 13 mit Hilfe der Klemmstreifen 22 und Schrauben 23 befestigt. Each tire segment 32 (FIGS. 1, 2 and 3) is provided with one or more Strips 33 are provided against which the lower end of a leaf spring member 34 in one direction. The leaf spring member 34 extends upward and inward with its upper end at the upper I edge 13 a of the roof wall 13 with the help of Clamping strips 22 and screws 23 attached.

Das untere Ende 34 b des Blattfederglledes 34 ist gegen die mehrschichtige Abdichtungsanordnung sowohl seitlich als auch senkrecht frei bewegbar, überträgt aber nach der F i g. 1 einen Druck nach unten, ist jedoch frei, wenn sich das Dach nach oben bewegt, wie in der F i g. 2 dargestellt.The lower end 34 b of the Blattfederglledes 34 is against the multilayer Sealing arrangement both laterally and vertically freely movable, transfers but according to the fig. 1 a pressure downwards, however, is free when the roof is up moved upwards, as shown in FIG. 2 shown.

Wie in der F i g. 1 dargestellt, kann sich an der Innenseite des Tanks in der V-förmigen Rinne zwischen der Wandung 10 und dem Gewebe 21 Feuchtigkeit ansammeln, die bei Kälte zu Eis gefriert, wie bei 36 dargestellt, das aufgebrochen werden muß, damit das Dach und die Abdichtung sich gegen die zylindrische Außenwandung frei bewegen kann. Sinkt das Dach ab, wie in der F i g. 1 dargestellt, so wird der nach unten gerichtete Druck von dem Blattfederglied 34 nach unten übertragen, wobei ein Moment im Uhrzeigersinn ausgeübt wird, wie durch die Pfeile 35 angedeutet, so daß der obere Teil der Abdichtung sich von der Außenwandung 10 zu entfernen sucht, während der untere Teil der Abdichtung fester gegen die Außenwandung gepreßt wird. Bei dieser Absetzbewegung des oberen Teiles der Abdichtung von der Wandung 10 wird zugleich der in der Mitte gelegene Teil der Schaumschicht der Abdichtung verformt, wie in der F i g. 1 dargestellt, wobei das Gewebe 21 nach unten und vom Eis weggezogen wird. As in FIG. 1 can be found on the inside of the Tanks in the V-shaped channel between the wall 10 and the fabric 21 moisture accumulate, which freezes to ice in the cold, as shown at 36, which is broken open must be so that the roof and the seal against the cylindrical outer wall can move freely. If the roof goes down, as in FIG. 1 is shown, the transmitted downward pressure from the leaf spring member 34 downward, wherein a clockwise moment is exerted, as indicated by arrows 35, so that the upper part of the seal seeks to move away from the outer wall 10, while the lower part of the waterproofing is tighter against the outer wall is pressed. During this settling movement of the upper part of the seal from the wall 10 at the same time, the part of the foam layer of the seal located in the middle is deformed, as in FIG. 1 with the tissue 21 pulled down and away from the ice will.

Bewegt sich das Dach nach oben, wie in der Fig. 2 dargestellt, so erfolgt keine Verformung der Dichtung, da zu dieser Zeit auf die Schaumstoffschicht keine senkrechten Abscherkräfte einwirken, und das Eis wird durch das Recken des gespannten Gewebes zerbrochen. If the roof moves upwards, as shown in FIG. 2, so there is no deformation of the seal, because at this time on the foam layer no vertical shear forces act, and the egg is stretched by the stretching of the taut tissue broken.

Aus der obenstehenden Beschreibung und aus den Zeichnungen ist zu ersehen, daß die senkrechten Abscherbelastungen. die bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Dichtungsvorrichtung und beim Zerbrechen des Eises durch die Blattfederglieder 34 auftreten, über die Schaumstoffschicht 31 auf das Gewebe der ringförmigen Abdichtung übertragen werden. From the above description and from the drawings is to see that the vertical shear loads. those in the upward and downward movement the sealing device and when the ice is broken by the leaf spring members 34 occur over the foam layer 31 onto the fabric of the annular seal be transmitted.

Claims

Claims: 1. Sealing device for the floating roof of a Tanks for storing liquids, e.g. B. of petroleum products, with a vertical standing cylindrical side wall and a likewise vertical and cylindrical Wall of the floating roof that radially inwards from the wall of the tank Has spacing and includes an annular space with this, consisting of an annular metallic tire divided into segments, from a corresponding annular layer of foam blocks attached to the tire segments radially on the outside are arranged, each tire segment being assigned a foam block, and from a sealing fabric. which closes the annular space. by doing it on the one hand is firmly connected to the wall of the floating roof and on the other hand through to the Wall of the floating roof attached leaf spring members over the tire segments and Foam blocks is pressed against the wall of the tank, whereby it upwards and allows downward movements of the floating roof, d a du r c h e k e n n -z e i c h n e t that each leaf spring member (34) at its upper end with the wall (13) of the floating roof is firmly connected to it by the ring-shaped Space extends downwards and outwards with its lower end on the inner surface of the associated tire segment (32) slidably rests, the vertical glide path is limited downwards by a strip (33) attached to the tire segment.

2. Sealing device according to claim 1, characterized in that that the bar (33) is arranged on the tire segment (32) at half its height.