DE19918207A1 - Lined corrosive liquid container, used as a pickling tank, process bath or dip lacquering tank, has a gas permeable layer between its casing and the lining - Google Patents
Lined corrosive liquid container, used as a pickling tank, process bath or dip lacquering tank, has a gas permeable layer between its casing and the liningInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Beschichtung für ei nen derartigen Behälter.The present invention relates to a container with the Features of claim 1 and a coating for egg NEN such container.
Derartige Behälter sind beispielsweise als Tauchlack becken, Beizbehälter oder Behälter für Prozeßbäder be kannt. Besonders bei Tauchlackbecken und hierbei insbe sondere für Becken zur kathodischen Tauchlackierung (KTL- Becken) ist ein mechanischer Aufbau üblich, der zunächst eine stabile äußere Rahmenkonstruktion aus Stahlprofilen aufweist, die innen mit einem Mantel aus Stahlblechen versehen wird. Diese Stahlbleche werden flüssigkeitsdicht miteinander verschweißt. Sodann wird auf die innere Ober fläche des Mantels eine Beschichtung aus einem Verbundma terial, häufig eine Beschichtung aus Glasfaserlaminat oder eine GFK-Spachtelbeschichtung aufgebracht. Diese Be schichtung wird wiederum nach innen mit einer Deckschicht als Chemieschutzschicht abgedeckt. Bei KTL-Becken ist ne ben der Korrosionsbeständigkeit auch die elektrische Iso lationsfähigkeit der auf den Mantel aufgebrachten Be schichtung wichtig.Such containers are, for example, as dip coating cymbals, pickling tanks or containers for process baths knows. Especially with dip lacquer pools and especially especially for pools for cathodic dip painting (KTL- A mechanical structure is common, initially a stable outer frame construction made of steel profiles has the inside with a jacket made of sheet steel is provided. These steel sheets become liquid-tight welded together. Then the inner waiter surface of the jacket is a coating of a composite material material, often a coating of glass fiber laminate or a GRP filler coating applied. This Be Layering is in turn with a top layer covered as a chemical protective layer. With KTL pools is ne In addition to the corrosion resistance, the electrical insulation ability of the Be applied to the coat layering important.
Die Standzeit der Beschichtung eines derartigen KTL- Beckens beträgt in der Regel 10 bis 20 Jahre, sofern kei ne mechanischen Beschädigungen auftreten. Die Lebensdauer ist dadurch begrenzt, daß das im Becken befindliche Medi um diffusiv die Beschichtung durchdringt und zwischen der Beschichtung und dem Mantel einen Druck aufbaut, der zur Ablösung der Beschichtung führt. Bei mechanischer Bela stung in Folge von Turbulenzen innerhalb des Beckens kann an diesen Stellen die Beschichtung abplatzen. Das Becken ist dann nicht mehr benutzbar. Entsprechendes gilt für den Fall, daß größere Gegenstände in das Becken hinein fallen und die Beschichtung beschädigen.The service life of the coating of such a KTL- Basin is usually 10 to 20 years, unless kei ne mechanical damage occur. The lifespan is limited by the fact that the medi to diffusely penetrate the coating and between the Coating and the coat builds up a pressure that Detachment of the coating leads. With mechanical bela due to turbulence within the pool flake off the coating at these points. The basin is then no longer usable. The same applies to the case that larger objects in the pool fall and damage the coating.
Nachteilig ist bei den bekannten Behälter neben der be schränkten Lebensdauer auch die Tatsäche, daß der Ausfall des Behälters zu einem nicht kalkulierbaren Zeitpunkt er folgt, so daß Instandsetzungsarbeiten oder Sanierungen nicht geplant werden können.A disadvantage of the known container in addition to the be limited life also the facts that the failure of the container at an incalculable time follows, so that repair work or renovations cannot be planned.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter und eine Beschichtung zu schaffen, die eine grö ßere Standzeit besitzt, bei Beschädigungen der inneren Oberfläche nicht unmittelbar unbrauchbar wird und die ggf. eine Überwachung der inneren Oberfläche ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to To create containers and a coating that a large has a longer service life if the inner is damaged Surface is not immediately unusable and the if necessary, monitoring the inner surface.
Diese Aufgabe wird von einem Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einer Beschichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. This task is done by a container with the characteristics of claim 1 and a coating with the Features of claim 13 solved.
Weil zwischen dem Mantel und der Beschichtung eine fluid durchlässige, insbesondere gasdurchlässige Schicht vorge sehen ist, kann diffusiv durch die Beschichtung dringen des Medium nicht zwischen der Beschichtung und dem Mantel einen lokal begrenzten Druck aufbauen, der zum Abplatzen der Beschichtung führt. Der Druck wird vielmehr innerhalb der fluiddurchlässigen Schicht verteilt und abgeführt. Eine Beschädigung der fluiddurchlässigen Schicht kann durch in der Schicht oder unterhalb der Schicht im Ablauf angeordnete Leitfähigkeitssensoren, durch Druck- oder Un terdruckmessung in der Schicht sowie durch Spülen der Schicht nebst Analyse des gespülten Fluides detektiert werden.Because there is a fluid between the jacket and the coating permeable, especially gas permeable layer can diffuse through the coating of the medium between the coating and the jacket build up a localized pressure that is going to flake off the coating leads. The pressure is rather within the fluid-permeable layer is distributed and discharged. Damage to the fluid permeable layer can occur through in the shift or below the shift in the drain arranged conductivity sensors, by pressure or Un ter pressure measurement in the layer and by rinsing the Layer and analysis of the flushed fluid detected become.
Hierbei ist vorteilhaft, wenn der Mantel ein Stahlblech mantel ist, da diese Mäntel in bekannter Weise anzuferti gen sind. Es kann auch vorgesehen sein, daß der Mantel aus einem Verbundmaterial, insbesondere aus einem faser verstärkten Kunststoff (GFK) gefertigt ist, weil ein sol cher Mantel ein relativ geringeres Gewicht und eine grö ßere Korrosionsbeständigkeit aufweist. Hierbei ist insbe sondere von Vorteil, wenn der Mantel in einem geringen Maße leitfähig ist und vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von etwa 104 Ohm/m aufweist, so daß statische Elektrizität abgeleitet werden kann.Here it is advantageous if the jacket is a sheet steel jacket, since these coats are gene in a known manner. It can also be provided that the jacket is made of a composite material, in particular of a fiber-reinforced plastic (GRP), because such a jacket has a relatively lower weight and greater corrosion resistance. This is particularly advantageous if the jacket is slightly conductive and preferably has a resistivity of about 10 4 ohms / m, so that static electricity can be derived.
Wenn die fluiddurchlässige Schicht ein Verbundmaterial mit einem Abstandsgewebe und einem aushärtenden oder aus härtbaren Bindemittel enthält, so ergibt sich eine stabi le, sehr belastbare Schicht, die einen großen durchström baren Luftraum aufweist. Hier ist insbesondere ein mit Polyesterharz oder Vinylesterharz getränktes Abstandsge webe aus Glasfaser von Vorteil. If the fluid permeable layer is a composite material with a spacer fabric and a curing or out contains curable binders, so there is a stable le, very resilient layer that flows through a large air space. Here is one with Spacer impregnated with polyester resin or vinyl ester resin fiberglass weave an advantage.
Die innere Beschichtung, die die fluiddurchlässige Schicht zu der Flüssigkeit hin abdeckt, ist ebenfalls vorzugsweise aus einem Verbundmaterial gefertigt, insbe sondere aus einem faserverstärktem Kunststoff. Eine auto matische Überwachung der Dichtigkeit der Beschichtung wird möglich, wenn man der fluiddurchlässigen Schicht ei nen Leckagedetektor zuordnet. Vorteilhaft ist auch, wenn die fluiddurchlässige Schicht in einem Randbereich, der vorzugsweise oberhalb der Flüssigkeit angeordnet ist, druckfest verschlossen ist und der in der Schicht herr schende Druck überwacht wird, wobei eine Druckänderung als Indikator für eine Leckage benutzt wird. Wenn hierbei mit einem Innendruck gearbeitet wird, der über dem am Bo den des Behälters herrschenden statischen Druck liegt, kann zum einen ein Leck durch einen Druckabfall in der Schicht erkannt werden und zum anderen verhindert werden, daß Flüssigkeit in die fluiddurchlässige Schicht ein dringt.The inner coating that is the fluid permeable Layer covering the liquid is also preferably made of a composite material, esp special made of a fiber-reinforced plastic. An auto automatic monitoring of the tightness of the coating becomes possible if one of the fluid permeable layer assigns a leak detector. It is also advantageous if the fluid-permeable layer in an edge area, the is preferably arranged above the liquid, is pressure-tightly closed and in the layer pressure is monitored, a change in pressure is used as an indicator of a leak. If here with an internal pressure that is higher than that on the Bo the static pressure prevailing in the container can be a leak due to a pressure drop in the Layer are recognized and secondly prevented that liquid into the fluid permeable layer penetrates.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines in soweit beschriebenen Behälters als Beizbehälter und/oder Prozeßbad. Die besonderen elektrischen Eigen schaften ergeben weitere Vorteile bei der Verwendung ei nes derartigen Behälters als Kathodentauchlackbecken oder Anodentauchlackbecken.There are special advantages when using a in containers described so far as pickling tanks and / or process bath. The special electrical properties have other advantages when using egg Nes such container as a cathode dip or Anode dip basin.
Schließlich können mit einer Innenauskleidung für einen insoweit beschriebenen Behälter auch bestehende Behälter im Wege einer Sanierung zu einem erfindungsgemäßen Behäl ter umgerüstet werden.Finally, with an inner lining for one as far as containers described also existing containers by way of renovation to a container according to the invention be converted.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.In the following an embodiment of the present described the invention with reference to the drawing.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein KTL-Becken in einem Querschnitt sowie einen vergrößerten Ausschnitt der Wandung; Figure 1 is a KTL basin in a cross section and an enlarged section of the wall.
Fig. 2 ein Detail eines Schichtenaufbaus eines erfin dungsgemäßen Behälters; sowie Fig. 2 is a detail of a layer structure of a container OF INVENTION to the invention; such as
Fig. 3 den seitlichen Abschluß eines erfindungsgemäßen Behälters oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mit einem Anschluß für eine auf dem Innendruck ba sierende Leckagekontrolle. Fig. 3 shows the lateral closure of a container according to the invention above the liquid level with a connection for a leakage control based on the internal pressure.
In der Fig. 1 ist schematisch ein KTL-Becken 1 in einem Querschnitt dargestellt. Das Becken weist einen äußeren Mantel 2 auf, der an seiner Innenseite mit einer Be schichtung 3 versehen ist und in seinem Nutz- oder Lager volumen eine korrosive Flüssigkeit 4 hält. Der maximal zulässige Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 4 ist mit 5 angedeutet.In Fig. 1 a KTL basin 1 is shown schematically in a cross section. The basin has an outer jacket 2 , which is provided on its inside with a loading coating 3 and holds a corrosive liquid 4 in its useful or storage volume. The maximum permissible liquid level of liquid 4 is indicated at 5.
Ein mit a bezeichneter Ausschnitt aus der Bodenwand des Beckens 1 ist bei A vergrößert dargestellt. Hier ist der bei diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl gefertigte Man tel 2 erkennbar, der zunächst eine innere Beschichtung 10 aus GFK trägt, auf die eine fluiddurchlässige Schicht 11 aus einem mit Polyesterharz oder Vinylesterharz verfe stigten Abstandsgewebe auf Glasfaserbasis aufgetragen ist. Die Schicht 11 trägt wiederum zu der Flüssigkeit 4 hin eine Beschichtung 12 aus glastextil- oder glasvlies verstärktem Kunststoff. Hierauf ist eine nicht näher dar gestellte Lackschicht aufgebracht. In einem Bereich 13 oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels 5 läuft die Schicht 11 aus, so daß die Beschichtungen 10 und 12 zu sammengeführt und an den Mantel 2 herangeführt werden. Die Dimensionen der insoweit beschriebenen Bauelemente sind nicht dem tatsächlichen Maßstab entsprechend. A section from the bottom wall of the basin 1 designated by a is shown enlarged at A. Here is the man made in this embodiment made of steel Tel 2 , which initially carries an inner coating 10 made of fiberglass, on which a fluid-permeable layer 11 is applied from a fiberglass-based spacer fabric reinforced with polyester resin or vinyl ester resin. The layer 11 in turn carries a coating 12 made of glass textile or glass fiber reinforced plastic towards the liquid 4 . A lacquer layer, not shown, is applied to this. In an area 13 above the maximum liquid level 5 , the layer 11 runs out, so that the coatings 10 and 12 are brought together and brought up to the jacket 2 . The dimensions of the components described so far are not according to the actual scale.
In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schich tenaufbaus für die Wandung eines KTL-Beckens 1 in einer vergrößerten Darstellung veranschaulicht. Die Flüssigkeit 4 befindet sich in der Darstellung gemäß Fig. 2 auf der rechten Seite. Von links nach rechts, im realen Aufbau also von außen nach innen, ist zunächst der Mantel 2 aus einem bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 5 mm dicken Stahlblech vorgesehen. Auf den Mantel ist zunächst eine Grundierung 20 aufgetragen, die eine erste Lage 21 und eine zweite Lage 22 aus textilglasverstärktem Kunststoff trägt. Die zweite Lage 22 bildet die Grundlage zur Auf bringung des harzgetränkten Abstandsgewebes, das die fluiddurchlässige Schicht 11 bildet. Zur Flüssigkeit 4 hin schließen daran eine dritte Lage 23 und eine vierte Lage 24 aus textilglasverstärktem Kunststoff sowie eine Versiegelung 26 an. Die Wandstärken der Schichten 21 und 22 betragen bei diesem Ausführungsbeispiel rund 2 mm, die Schicht 11 kann eine Wandstärke von etwa 3 bis 6 mm auf weisen und die Schichten 23 bis 26 wiederum rund 2 mm.In Fig. 2 an embodiment of a layer structure for the wall of a cathodic basin 1 is illustrated in an enlarged view. The liquid 4 is in the illustration according to FIG. 2 on the right side. From the left to the right, in other words, from the outside inwards in the real construction, the casing 2 is first provided from a steel sheet which is approximately 5 mm thick in this exemplary embodiment. A primer 20 is first applied to the jacket, which carries a first layer 21 and a second layer 22 made of textile-glass reinforced plastic. The second layer 22 forms the basis for applying the resin-impregnated spacer fabric that forms the fluid-permeable layer 11 . A third layer 23 and a fourth layer 24 made of textile-glass-reinforced plastic and a seal 26 adjoin the liquid 4 . In this exemplary embodiment, the wall thicknesses of the layers 21 and 22 are approximately 2 mm, the layer 11 can have a wall thickness of approximately 3 to 6 mm and the layers 23 to 26 in turn approximately 2 mm.
Die Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen ober halb des Flüssigkeitsspiegels 5, etwa in der Nähe des Be reichs 13 liegenden Abschnitt aus der Wandung des KTL- Beckens 1. Auch hier ist der Mantel 2 sowie der Schich tenaufbau 10, 11 und 12 erkennbar. Das an sich in alle Richtungen fluiddurchlässige Abstandsgewebe, das die Schicht 11 bildet, ist von den Schichten 10 und 12 all seits umschlossen, die im Bereich 13 um das gesamte KTL- Becken umlaufend abgeschlossen ist. Die Schicht 11 bildet also einen hermetisch abgeschlossenen und innerhalb ge wisser Grenzen mit Druck belastbaren Raum. Dieser Raum wird in der in Fig. 3 dargestellten Weise von einem Drucksensor 30 überwacht, der über eine Bohrung 31 mit der Schicht 11 in Verbindung steht. Die Bohrung 31 wird von einer Kappe 32 allseits umgeben, die bei 33 fest mit der Schicht 12 verklebt ist. Über einen Anschluß 34 wird eine druckfeste Leitung 35 so an der Kappe 32 befestigt, daß sie mit der Schicht 11 kommuniziert. Der Leckagesen sor 30 wird schließlich von einer auflaminierten GFK- Schicht 36 gegen mechanische Beschädigung und Korrosion abgedeckt. Fig. 3 shows an enlarged view of an upper half of the liquid level 5 , approximately in the vicinity of the loading area 13 lying section from the wall of the KTL basin 1 . Here, too, the jacket 2 and the layer structure 10 , 11 and 12 can be seen . The spacer fabric, which is fluid-permeable in all directions and which forms the layer 11 , is surrounded on all sides by the layers 10 and 12 , which is closed in the area 13 around the entire KTL basin. The layer 11 thus forms a hermetically sealed and pressure-resistant space within certain limits. This space is monitored in the manner shown in FIG. 3 by a pressure sensor 30 , which is connected to the layer 11 via a bore 31 . The bore 31 is surrounded on all sides by a cap 32 which is firmly bonded to the layer 12 at 33. A pressure-resistant line 35 is attached to the cap 32 via a connection 34 in such a way that it communicates with the layer 11 . The leakage sensor 30 is finally covered by a laminated GRP layer 36 against mechanical damage and corrosion.
In der Praxis wird der erfindungsgemäße Behälter bei spielsweise als KTL-Becken benutzt. Hierbei wird die Flüssigkeit 4 innerhalb des von der Schicht 12 begrenzten Nutzvolumens gehalten. Eventuell in die fluiddurchlässige Schicht 11 diffundierende Teile der Flüssigkeit 4 (Lö sungsmittel etc.) können sich in der Schicht 11 ausbrei ten und dort ablüften, ohne das ein lokal begrenzter, re lativ hoher Druck durch diese Diffusion entsteht. Es be steht keine Gefahr, daß sich das Schichtenpaket 10, 11, 12 aufgrund dieser Diffusion von dem Mantel 2 ablöst. Die Schicht 11 kann über den Druckschlauch 35, den Anschluß 34, die Kappe 32 und schließlich die Bohrung 31 mit einem statischen Überdruck beaufschlagt werden, der oberhalb des am Boden des KTL-Beckens herrschenden Flüssigkeits drucks 4 liegt. Dieser statische Innendruck kann bei spielsweise durch Druckluft aufrecht erhalten werden. Falls die zur Flüssigkeit 4 hin vorgesehene Schicht 12 undicht wird, so wird sich im Falle eines Überdrucks in nerhalb der Schicht 11 dieser Überdruck einen Weg in die Flüssigkeit 4 hinein bahnen, so daß entweder ein Druckab fall innerhalb der Schicht 11 detektiert werden kann oder ein Volumenstrom (bei konstant gehaltenen Überdruck) in die Schicht 11 hinein festgestellt werden kann. Beides ist ein Anzeichen für eine Leckage. Sofern in der Schicht 11 ein Überdruck aufrechterhalten wird, dringt bei räum lich begrenzten Beschädigungen keine Flüssigkeit 4 in die Schicht 11 ein. Nach entleeren der Flüssigkeit 4 kann die schadhafte Stelle repariert werden. Wird kein Überdruck in die Schicht 11 eingeleitet, so führt eine Leckage der Schicht 12 zu einem Eindringen der Flüssigkeit 4 in die Schicht 11, was je nach Art der Flüssigkeit ebenfalls un kritisch sein kann. In diesem Fall entsteht in der Lei tung 35 ein leicht zu detektierender Überdruck, der wie derum die Leckage anzeigt.In practice, the container according to the invention is used for example as a KTL basin. Here, the liquid 4 is kept within the useful volume delimited by the layer 12 . Any parts of the liquid 4 (solvent, etc.) that diffuse into the fluid-permeable layer 11 can spread out in the layer 11 and flash off there without a locally limited, relatively high pressure being created by this diffusion. There is no danger that the layer package 10 , 11 , 12 will detach from the jacket 2 due to this diffusion. The layer 11 can be pressurized via the pressure hose 35 , the connection 34 , the cap 32 and finally the bore 31 with a static overpressure which is above the liquid pressure 4 above the bottom of the KTL basin. This static internal pressure can be maintained for example by compressed air. If the layer 12 which is provided towards the liquid 4 becomes leaky, then in the event of an overpressure within the layer 11, this overpressure will pave a way into the liquid 4 , so that either a drop in pressure within the layer 11 can be detected or a Volume flow (with constant overpressure) in the layer 11 can be determined. Both are signs of leakage. Unless maintaining an overpressure in the layer 11, penetrates in cavities Lich limited damage no liquid 4 in the layer 11 a. After emptying the liquid 4 , the damaged area can be repaired. If no excess pressure is introduced into the layer 11 , a leakage of the layer 12 leads to the liquid 4 penetrating into the layer 11 , which can also be uncritical depending on the type of liquid. In this case, line 35 creates an easily detectable excess pressure, which in turn indicates the leakage.
Als Materialien für die beschriebene Ausführungsform des KTL-Beckens kommen für den Mantel 2 außer den bekannten Stahlblechen auch Bauelemente aus glasfaserverstärktem Kunststoff in Frage. Wenn der Mantel 2 aus GFK oder einem ähnlichen Verbundstoff gefertigt ist, so wird der Mantel insgesamt bei gleicher Stabilität vom Gewicht her leich ter und korrosionsbeständiger. Insbesondere für KTL- Becken ergibt sich ein Vorteil, weil das elektrische Feld innerhalb des Beckens einfacher beherrscht werden kann, ohne das die in der Praxis störenden Feldverschleppungen durch einen elektrisch leitenden äußeren Mantel 2 auftre ten. Als Abstandsgewebe für die Schicht 11 kommt schließ lich z. B. das von der Fa. Parabeam (NL) gefertigte Ab standsgewebe in Betracht, wobei eine Dicke von 3 mm oder eine Dicke von 6 mm derzeit bevorzugt werden.As materials for the described embodiment of KTL Basin and components made of fiberglass reinforced plastic are for the sheath 2 in addition to the known steel sheets in question. If the jacket 2 is made of GRP or a similar composite material, the jacket becomes lighter and more corrosion-resistant overall with the same stability. In particular for KTL pools there is an advantage because the electric field inside the pool can be controlled more easily without the interfering field carry-over caused by an electrically conductive outer jacket 2. As a spacer fabric for the layer 11 comes finally Lich z . B. from the company Parabeam (NL) from stand fabric into consideration, with a thickness of 3 mm or a thickness of 6 mm are currently preferred.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Einsatz bei KTL-Becken beschränkt. Sie findet hier jedoch ihre der zeit bevorzugte Ausführungsform.The present invention is not for use on KTL pools limited. However, she finds her the here time preferred embodiment.
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