DE19600970C1

DE19600970C1 - Einrichtung zur Langzeit-Tankmantel-Lecküberwachung

Info

Publication number: DE19600970C1
Application number: DE19600970A
Authority: DE
Inventors: Sepp Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: S Mueller Patent Entwicklungs und Verpachtungs Gm
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2016-01-13
Also published as: DE59608959D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Langzeit-Tankman tel-Lecküberwachung, insbesondere für Flachtankbauwerke mit einem außenseitig des Tankmantels angeordneten Sensorkabel.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 22 859 A1, ist eine Einrichtung zur Langzeit-Lecküberwachung an doppelwan digen Gefäßsystemen, insbesondere doppelwandigen Tankböden be kannt.

Die dort gezeigte Einrichtung gestattet es, mit geringem Auf wand auch eine Vielzahl von doppelwandigen Tankböden zyklisch oder gleichzeitig hinsichtlich des Auftretens von Leckagen zu überwachen. Mittels der Einrichtung ist feststellbar, ob ein Leck im äußeren Boden oder im Zwischenboden aufgetreten ist, wobei die Leckgröße und der Leckort bestimmt werden kann. Hierfür wird dort vorgeschlagen, an der Innenseite eines äuße ren Bodens eine Zwischenlage aufzubringen, welche zur Ab stützung des inneren Teils eines Doppelbodens dient. In die Zwischenlage ist ein Sensorkabel mit veränderbarer Dielektri zitätskonstanten geschützt verlegt. In dem Falle, wo Flüssig keit in den Überwachungsraum eintritt, verändert sich die Dielektrizitätskonstante des Sensorkabels, so daß mittels einer entsprechenden Auswerteeinrichtung das Vorhandensein einer Leckage bestimmt werden kann.

Durch das spezielle Sensorkabel kann sowohl ein Leck im Innen boden als auch ein Leck im Außenboden erkannt werden. Proble matisch ist jedoch die Erkennung von Lecks, die sich im Außen mantel des Tanks befinden. Dort vorhandene Undichtigkeiten können nur optisch und erst ab einer gewissen Leckagemenge festgestellt werden.

Aus diesem Grunde wurde daher bereits, beispielsweise nach DE 39 37 638 A1 vorgeschlagen, Auffangwannen auszubilden, die ge gebenenfalls einen Hohlraum aufweisen, um im Hohlraum einen Überwachungssensor anzuordnen. Die Auffangwannen bilden die Stützfläche für darauf befindliche Flachtankbauwerke, so daß möglicherweise auch im Außenmantel vorhandene Lecks und dort austretende Flüssigkeit ohne Umweltrisiken gesammelt und be seitigt werden können.

Probleme entstehen jedoch dann, wenn aufgrund hoher Flächen pressung und der Temperaturwechselbelastung Risse in der Wanne selbst entstehen. Vorhandene Risse können zwar durch die in den Hohlräumen vorgesehenen Sensoren beim Eindringen von Flüs sigkeiten, z. B. umweltgefährdenden Chemikalien, erkannt wer den, jedoch ist in diesem Falle der eigentliche Zweck der Auf fangwanne nicht mehr gewährleistet.

Letztendlich ist es unter Berücksichtigung der Lehre nach DE 39 37 638 A1 nicht möglich, bereits vorhandene Tanklager ohne aufwendige Demontagearbeiten den Umweltschutzaspekten entspre chend nachzurüsten.

Um Behälter überwachen zu können, welche beispielsweise Koh lenwasserstoffe, insbesondere Benzin, aufweisen, wurde gemäß DE 33 36 335 A1 vorgeschlagen, an der Wandung des Behälters außen eine Sensorleitung anzuordnen. Die bekannte Sensorlei tung weist eine kohlenwasserstofflösliche Abschirmung auf und ist mit einem Auswerteteil verbunden.

In dem Falle, wenn gemäß der bekannten Lösung ein Leck im Außenmantel auftritt, wird davon ausgegangen, daß ausströmende Flüssigkeit schwerkraftbedingt an der Außenwand herunter läuft und mit dem am Tank außen angeordneten Sensorkabel in Berüh rung kommt. Hierbei entstehen jedoch folgende Probleme.

Zu einen kann die aus dem Leck austretende Flüssigkeitsmenge nicht ohne weiteres aufgefangen werden und zum anderen besteht die Gefahr, daß bei größeren Lecks durch ein seitliches Aus treten und Wegspritzen der im Behälter gelagerten Flüssigkeit das Sensorkabel nicht, nur unzureichend oder zu spät mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt, so daß keine oder nur eine zeit lich verzögerte Signalisierung eines vorhandenen Lecks er folgt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Lang zeit-Tankmantel-Lecküberwachung anzugeben, die insbesondere für Flachtankbauwerke geeignet ist und mit deren Hilfe zum einen sichergestellt ist, daß im Falle eines auftretenden Lecks dieses nicht nur erkannt, sondern auch austretende Flüs sigkeit bis zur Leckbeseitigung zurückgehalten wird und die die Betreiber von Tankanlagen in die Lage versetzt, bereits vorhandene Flachtankbauwerke ohne aufwendige Baumaßnahmen mit einem entsprechenden Überwachungssystem nachzurüsten.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegen stand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Wei terbildungen umfassen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht nunmehr darin, einen höhenmäßig mindestens teilweise unterhalb des Bodens und seit lich vom Flachtankbauwerk angeordneten speziellen Auffangraum vorzusehen. Dieser Auffangraum kann beispielsweise als ring förmiges Rohr, das unterhalb des Bodens des Tanks und diesen umfangsmäßig umgebend befindlich ist, ausgebildet sein. Der Auffangraum steht mit einer speziellen, nachträglich am Flachtankbauwerk angebrachten Kragung in Verbindung. Die Kra gung wiederum weist zum Auffangraum hin ein Gefälle auf. Die Kragung und das z. B. ringförmige Rohr bilden ein Auffangvolu men, das in der Lage ist, auch bei größeren Lecks bis zum Ent leeren des Tanks und/oder dem Beseitigen des Lecks austre tende, umweltgefährdende Flüssigkeiten zu sammeln.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung ist die Kra gung und der Auffangraum bzw. das ringförmige Rohr oder der Bord einer Rinne, die zusammen mit der Kragung den Auffangraum bilden, so vorgesehen, daß ein ausreichender Abstand vom Tank mantel gegeben ist.

Hierdurch wird erreicht, daß bei einem größeren Leck auch grö ßere Mengen Flüssigkeiten, die seitwärts gerichtet austreten, aufgefangen und mit einem Sensorkabel in Berührung kommen kön nen. Das Sensorkabel selbst ist im Bereich der Kragung oder im Bodenbereich des Auffangraumes, z. B. im Boden der Rinne oder des ringförmigen Rohres, angeordnet. Dadurch, daß das Sensor kabel flüssigkeitsselektiv ausgebildet ist, führt z. B. ein dringendes Regenwasser nicht zum irrtümlichen Auslösen eines Leckagealarmes.

Erfindungsgemäß kann die Kragung und das ringförmige Rohr, die beide den Auffangraum bilden, nachträglich im unteren Bodenab schnitt, den Tankmantel umgebend angebracht werden, so daß sich ohne aufwendige Baumaßnahmen eine höhere Sicherheit gegen Umweltrisiken erzielen läßt.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird in vor teilhafter Weise der gegebene höhenmäßige Unterschied zwischen Umgebungsniveau und der Fundamenthöhe, z. B. eines Ringfunda mentes, auf welchem das Flachtankbauwerk steht, ausgenutzt. Der Höhenunterschied, der durch das Gefälle der Kragung ausge glichen wird, bildet in Verbindung mit dem erwähnten Bord bzw. einer Rinne oder dem ringförmigen Rohr ein ausreichend großes Auffangvolumen.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus der Auffangraum mit einer absperrbaren Entwässerung versehen, so daß eingedrungenes Re genwasser abgeleitet werden kann. Die Absperrmöglichkeit der Entwässerung ist dabei vorteilhaft so ausgebildet, daß diese sich im Falle eines Leckagealarms selbsttätig schließt.

In dem Falle, wo erfindungsgemäß der Auffangraum durch Kragung und umlaufendes ringförmiges Rohr gebildet wird, ist letzteres mit in Längsrichtung ausgebildeten Einlaufschlitzen oder Bohrungen, die zur Kragung hin gerichtet sind, versehen. Hierdurch wird ein mindestens teilweise geschlossenes Volumen gebildet, wodurch die Gefahr von Verschmutzungen des Auffangraumes reduziert ist.

Es hat sich gezeigt, daß in besonders vorteilhafter Weise der das Flachtankbauwerk umgebender Ring aus Rohr oder der Bord bzw. die Rinne einen Durchmesser aufweist, welcher im Bereich zwischen dem 1,5- und 2,5fachen des Durchmessers des Flachtankbauwerkes liegt. Die Wahl des durchmessermäßigen Unterschiedes hängt von der Tankhöhe und den maximalen Druck verhältnissen und hieraus resultierenden Austrittsrichtungen und Flüssigkeitsmengen ab, die z. B. bei Lecks auftreten, die sich an oder in fehlerhaften Schweißnähten ausbilden können.

Das verwendete, an sich bekannte, Sensorkabel besitzt ein sich reversibel verän derbares Dielektrikum, wobei die Flüssigkeits- oder Feuchte einwirkung, bezogen auf das Kabel durch Auswertung von Hoch frequenz-Impulsechos feststellbar ist.

Wie bereits kurz erwähnt, ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einfacher Weise nachrüstbar, indem vorhandene Flachtankbau werke mit der Kragung und den weiteren Mitteln zur Bildung eines Auffangraumes versehen werden. Hierdurch kann mit gerin gem Aufwand auf veränderte gesetzliche Bestimmungen, bei spielsweise des Wasserhaushaltsgesetzes, reagiert werden. Es erhöht sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung die Sicherheit bei der Lagerung von wassergefährdenden Flüs sigkeiten und es ist ausgeschlossen, daß auch bei vorhandenem Leck austretende umweltgefährdende Stoffe zu einer Verunreini gung oder zu einer nachteiligen Veränderung von Gewässern oder des Grundwassers führen. Ein mittelbarer Vorteil der erfin dungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß auf ansonsten not wendig werdende, großflächige Versiegelung von Standflächen von Flachtankbauwerken verzichtet werden kann, so daß der natürliche Rückfluß von Regenwasser gesichert ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles und unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden.

Die Figur zeigt hierbei eine prinzipielle Schnittdarstellung eines stehenden, im wesentlichen zylindrischen Tanks, der mit der Langzeit-Tank-Mantel-Lecküberwachung gemäß Ausführungsbei spiel versehen ist.

Das Flachtankbauwerk 1 befindet sich auf einem Ringfundament 11 und weist beispielsweise bereits einen Doppelboden 12 mit angeordneten Überwachungs-Flüssigkeitssensoren 13 auf.

Mit einer bekannten Überwachung des Doppelbodens ist sichergestellt, daß Tankbodenlecks erkannt und entsprechende Maßnahmen zum Außer-betrieb-nehmen und Reparieren des Flachtank bauwerkes 1 eingeleitet werden können.

Verbleibende Restrisiken bestehen jedoch darin, daß auch der Tankmantel 2 des Flachtankbauwerkes 1 bei längerem Betrieb Risse, d. h. Lecks aufweisen kann. Ein solches Leck 14 führt zu einem Leckagefluß 6 im wesentlichen aufgrund der Schwer kraft und Adhäsion nach unten gerichtet entlang dem Tankmantel 2. Bei größeren Lecks 14 besteht darüber hinaus die Gefahr, daß sich der Leckagefluß seitwärts gerichtet ausbildet.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist am unteren Boden des Doppel bodens bzw. am unteren Ende des Flachtankbauwerkes 1 eine um laufende Kragung 5 ausgebildet, die zum Umbebungsniveau 15 hin gerichtet ist.

Die Kragung 5 selbst geht beim gezeigten Ausführungsbeispiel in ein ringförmiges Rohr 7 über, das längsgerichtete Einlauf schlitze oder Einlaufbohrungen 8 aufweist.

Das ringförmige Rohr 7 weist eine Entwässerung 9 mit einer Ab sperrung 10 auf. Das Rohr 7 selbst ist auf einem Fundament 16, das im wesentlichen in der Höhe des Umgebungsniveaus 15 liegt, abgestützt. Ein Sensorkabel 3 ist oberflächenseitig auf der Kragung 5 angeordnet oder befindet sich bei einem anderen Aus führungsbeispiel im Inneren des ringförmigen Rohres 7, insbe sondere an dessen Innenunterseite.

Das beim gezeigten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von im wesentlichen 12 mm aufweisende Sensorkabel 3, das sich auf der Oberseite der Kragung 5 befindet, bildet einen vorgegebe nen Anstauraum für den Leckagefluß 6, so daß eine sichere Signalgabe durch Veränderung der Dielektrizitätskonstanten des Sensorkabels 3 gegeben ist.

Das Sensorkabel 3 steht mit einer nicht gezeigten, bekannten Impulsecho- Sende- und Auswerteeinrichtung in Verbindung. Mit Hilfe der Impulsecho-Auswerteeinrichtung wird das Entstehen und die Aus bildung eines Leckageflußkontaktes erkannt und ein Alarm aus gelöst. Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird die Absperrung 10, die z. B. der Regenwasserentwässerung dient, geschlossen.

Wie anhand der Figur zu erkennen ist, bildet die Kragung 5 in Verbindung mit dem ringförmigen Rohr 7 einen Auffangraum 4 mit einem ausreichenden Volumen, so daß auch größere Mengen von Flüssigkeiten, die unerwünscht aus dem Tank austreten, bis zur Havariebeseitigung zurückgehalten werden können.

Der Abstand zwischen dem Tankmantel 2 und dem äußeren Ende der Kragung 5 bzw. einer offenen Rinne, die anstelle des ringför migen Rohres 7 an die Kragung anschließend ausgebildet sein kann, ist so groß gewählt, daß auch seitwärts gerichtete Leckageflüsse sicher aufgefangen werden können. Insbesondere für diesen Fall ist es vorteilhaft, wenn das Sensorkabel 3 in der Nähe des Rinnenbodens oder beabstandet vom Tankmantel am entsprechenden Ende der Kragung 5 befestigt wird.

Es hat sich gezeigt, daß baulicherseits mit vertretbarem Auf wand ein Auffangraum 4 je zu überwachendem Flachtankbauwerk 1 ausgebildet werden kann, der ein Volumen von 3 bis 3,5 m³ auf weist, so daß auch bei größeren Leckageflußmengen genügend Zeit verbleibt, um havariebeseitigende Maßnahmen einzuleiten, ohne daß eine Grundwasser- oder Gewässergefährdung allgemein auftritt.

Gemäß einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Auf fangraum durch eine Kragung gebildet werden, welche das not wendige Gefälle zum Höhenunterschied zwischen Ringfundament 11 und Umgebungsniveau 15 aufweist und die am Tankmantel entfern ten Ende eine Rinne bildend, umgebördelt ist. Derartige Kragungen können segmentweise gefertigt und vor Ort am vorhan denen Flachtankbauwerk montiert und verschweißt oder verklebt werden.

Zur Gewährleistung einer Sicherheit gegen seitliches Austreten eines Leckageflusses hat sich eine Konstruktion bewährt, bei der der vom Rohr oder dem Bord bzw. der Rinne gebildete Ring, der das Flachtankbauwerk umgibt, einen Durchmesser aufweist, welcher im Bereich zwischen dem 1,5- und 2,5fachen des Durch messers des Flachtankbauwerkes selbst liegt.

Alles in allem gelingt es, mit dem vorstehend beschriebenden Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ohne Demontageaufwand eines Flachtankbauwerkes dieses so nachrüstbar ist, daß auf geänderte, insbesondere verschärfte wasserrechtliche Regelungen reagiert werden kann. Mit der Ein richtung ist ein Tankmantel-Überwachungssystem realisierbar, das aus Auffangrinne und Leckageerkennungseinrichtung besteht, die Sensorkabel, Punktsensoren und eine Auswerteeinheit um faßt. Die beschriebene Einrichtung ist also bei bestehenden und neu zu errichtenden Flachtankbauwerken beliebiger Größe für wassergefährdende, nicht brennbare und wassergefährdende, brennbare Flüssigkeiten der VBS-Gefahrenklasse A1, A2, A3, B sowie der Wassergefährdungsklasse 0 bis 3 einsetzbar. In dem Falle, wo Leckagen im Tankmantel auftreten, fließt das austre tende Medium überwiegend an der Tankwand entlang und wird-in den Auffangraum bzw. in die beschriebene Auffangrinne geleitet und benetzt ein dort angeordnetes Sensorkabel. Das Sensorkabel reagiert selektiv auf Kohlenwasserstoffe und wird nicht von Regenwasser oder sonstiger Feuchtigkeit beeinträchtigt. Die Auffangrinne oder der Auffangraum wird ringförmig um den Tank gelegt. Die Entwässerung des Auffangraumes erfolgt über Ent wässerungsöffnungen, die als Ölabscheider ausgelegt sind oder zu einem separaten Ölabscheider führen. Der Auffangraum bildet ein Rückhaltevolumen, so daß auch größere Leckagemengen bis zur Beseitigung des Lecks sicher gesammelt werden können.

Bezugszeichenliste

1 Flachtankbauwerk
2 Tankmantel
3 Sensorkabel
4 Auffangraum
5 Kragung
6 Leckagefluß
7 ringförmiges Rohr
8 Einlaufschlitze bzw. Bohrungen
9 Entwässerung
10 Absperrung
11 Ringfundament
12 Doppelboden
13 Überwachungssensoren im Doppelboden
14 Leck
15 Umgebungsniveau
16 Fundament.

Claims

1. Einrichtung zur Langzeit-Tankmantel-Lecküberwachung, ins besondere für Flachtankbauwerke mit einem außenseitig des Tankmantels angeordneten Sensorkabel gekennzeichnet durch einen höhenmäßig mindestens teilweise unterhalb des Bodens (12) des Flachtankbauwerkes (1) angeordneten und diesen außenumfangsmäßig, vorzugsweise ringförmig umgebenden Auffangraum (4), welcher über eine ein Gefälle aufweisende Kragung (5) mit dem unteren Ende der Außenseite des Tankmantels (2) verbunden ist und eine Anordnung des Sensorkabels (3) auf der Kragung (5) oder im Bodenbereich des Auffangraumes (4).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorkabel (3) kohlenwasserstoffselektiv ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangraum (4) ein das Flachtankbauwerk (1) ringför mig umgebendes Rohr (7) mit zur Kragung (5) weisenden Einlauf schlitzen oder Einlaufbohrungen (8) ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangrohr (7) mindestens eine mit einer steuerbaren Absperrung (10) versehene Entwässerung (9) aufweist.

5. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorkabel (3) am zum Auffangraum (4) weisenden Ende auf der Kragung (5) aufliegend und flüssigkeitsanstauend ange ordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefälle der Kragung (5) den Höhenunterschied zwischen Tankboden (12) bzw. Tank- oder Ringfundament (11) und dem auf Umgebungsniveau (15) liegenden Teil des Auffangraumes (4) aus gleicht.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufschlitze (8) als Längsschlitze ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Flachtankbauwerk (1) umgebende Auffangraum (4) durch einen Bord oder eine Rinne, ausgehend vom tankfernen Ende der Kragung (5) gebildet wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Bord eine absperrbare Entwässerung angeordnet.

10. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Rohr oder dem Bord bzw. der Rinne gebildet Ring einen Durchmesser aufweist, welcher im Bereich zwischen dem 1,5- und 2fachen des Durchmessers des Flachtankbauwerkes (1) liegt.