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Flüssigkeitsbehälter mit Plastiksack als zweite Wandung Deschreibung
Diese Erfindung beschäftigt sich mit der Sicherung von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere
Öltanke, gegen unkontrollierbare Leckagen. Durch einen Plastiksack im Behälter als
eine zweite landung sollen Leckagen weitgehend vermieden werden bzw. besser erkennbar
und kontrollierbar sein, enn solche tatsächlich auftreten.
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Flüssigkeitsbehälter' insbesondere Tanks mit für die Umwelt gefährlichen
Flüssigkeiten wie z.B. Ö1, müssen so angelegt werden, dass die aus dem Tank dringende
Flüssigkeit unschädlich aufgefangen werden kann. Diese Tanks mUssen von der Konstruktion
so gestaltet und gefertigt sein, dass möglichst keine Leokagen auftreten. Entsprechende
Verordnungen und Bestimmungen wie auch gewisse DIN-Normen regeln die bauliche Ausbildung
dieser Tanks.
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Einhaltung der Vorschriften sichert die Umwelt nicht zuverlässig vor
Leckagen. Z.B. kann die Korrosion bei unterirdischen Tanks einen Ölaustritt nach
Jahren des Betriebes verursachen und das Grundwasser verunreinigen.
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Es sind Vorschläge gemacht worden, dieser Gefahr zu begegnen.
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Diese Vorschläge führen meist zu aufwendigen Konstruktionen wie Tanks
mit Doppelwänden und Drainagen, in denen sich die ausgesikkerte Flüssigkeit sammeln
karn.
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Solche Lösungen sind für kleine Behalteranlagen meist zu aufwendig-und
teilweise auch nicht sicher genug. Die hier beschriebene Erfindung eines Flastiksackes
in einem steifwandigen Flj5ssigkeitsbehälter als eine zweite Wandung, verbunden
mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung der Konstruktion und die
sich daraus ergebenden Möglichkeiten der tlberwachung stellt eine einfache und trotzdem
sichere Lösung dar.
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Es ist schon die Verwendung von Plastikhäuten in Form eines Sackes
in steifwandigen Behältern bekannt zum Zwecke der Abdichtung, wenn der eigentliche
Behälter nicht flüssigkeitsdicht ausgebildet wurde. In diesen Fällen wird der schlaff
im Tankraum angeordnete Sack durch den inneren Flüssigkeitsdruck an die innere Wandung
gedrückt.
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Der in dieser Erfindung vorgeschlagene Plastiksack ist immer fest
an die selbst flüssigkeitsdichte Innenwand des steifwandigen Behälters angelegt
und stellt eine zweite Wandung dar.
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In ,Figur I wird gezeigt, wie in einen Tank 1 mit etwa herkommlicher
Form und Konstruktion aus Stahl, Beton oder Plastik (Hartplastik) durch den Domstutzen
2 eine Plastikfolie aus Weichplastik 3 in Lackform eingelassen ist. Dieser Plastiksack
hat die Form der inneren Tankwandung, hängt aber vorerst schlaff in den Behälter
hinein. Der Plastiksack ist luftdicht gefertigt und mit einer stabilen, etwas verdickten
Umkrempelung 4 versehen, die genau die Form der Innenwandung des Domstutzen mit
Flansch 2 hat.
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Der Tank ist ausserdem mit einem Ansatzrohr 5 versehen, das in Bodenhöhe
an die Behälterwand angeschlossen ist. Dieses Rohr hat ein luftdicht schliessendes
Ventil C Der weitere Vorgang der Montage des Plastiksackes wird in Figur II dargestellt.
Auf den Flansch des Domstutzen 2 wird ein Deckel 7 mit dem Ein- und Auslaufstutzen
8 aufgeschraubt, derart, dass diese Verbindung luftdicht ist. Die UnWrempelung des
Plastiksackes 4 wird als Dichtung zwischen den etallteilen herangezogen.
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Da der Stutzen 8 im späteren Betrieb sowohl Einlauf wie Auslauf ist,
wird er mit einer Rohrverlängerung 9 versehen, die fast bis auf den Boden des Tanks
reicht. Im Deckel 7 ist ausserdem ein Luftventil 10 angeordnet, damit spätcr beim
Einfüllen der Lagerflüssigkeit und bei der Dltnahme die Luft entweichen bzw. nachströmen
kann.
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In~Figur II ist auch gezeigt, wie der Plastiksack an die Innenwand
des Tankraumes gedrückt wird. Dies geschieht dadurch, dass bei geschlossenem Ventil
10 und effnetem Ventil 6 in den Einfüllstutzen 8 Luft eingeblasen wird und im Ansatzrohr
3 Luft abgesaugt wird. Der Flastiksack ist luftundurchlässig und wird sich deshalb
fest an die Innenwand des Behälters anliegen. Dieser Effekt kann auch erreicht werden,
indem nur Luft eingeblasen oder nur Luft herausgesaugt wird. Dies hängt von der
Grösse des Behälters und der Steifigkeit des Plastiksackes ab. Ist der Vorgang der
Auffaltung des Plastiksackes beendet, d.h. hat sich dieser fest an die Innenwand
des 3Behälters angelegt, so wird das Luftventil 6 erschlossen und die Luftzufuhr
am Einfi511stutzen 8 beendet. Der Plastiksack haftet nun durch den erzeugten Unterdruck
zwischen Sack und Wandung fest an dieser.
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Um dem Plastiksack beim Auffalten in dem Behälter wenig Reibungswiderstand
entgegenzusetzen, wird die Behälterinnenwand mit einem dünnen Film eines Gleitmittels
versehen. Es bietet sich dafiir ein geeignetes Fett an, das gleichzeitig (z.B. bei
einer Stahlwand)den Korrosionsschutz Ubernimnt, obwohl ein regelrechter Korrosionsschutz
für diese Innenwand nicht notwendig ist.
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In der Figur III ist der Endzustand der Konstruktion eines Flüssigkeitsbehälters
mit Plastiksack als zweite Wandung dargestellt, am Beispiel eines Öltanks etwa herkömmlicher
Bauart; In dem Tank 1 ist nun eine öldichte Plastikhaut 3 innen angebracht, sodass
praktisch zwei öldichte Wände vorhanden sind. Durch den Stutzen 8 und das Saugrohr
9 wird das il ein- und ausgepumpt.
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Das Ventil 10 ist ständig geöffnet, damit Luft in das Innere des Sackes
ein- und ausstrsmen kann. Das Luftventil 6 ist ständig geschlossen und wird zweckmässigerweise
plombiert, damit der Unterdruck im Ansatzrohr 5 und damit zwischen Plastiks30k und
Tankinnenwand crhalten bleibt und den Plastiksack ständig an die Innenwand saugt.
Im Bereich des Loches in der Dankwand zum Ansatzstutzen 5 wird der Plastiksack durch
ein Sieb 13 abgestiltzt.
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Das nach den üblichen Bauvorschriften erforderliche Gerät zur Messung
und Überwachung des Flüssigkeitsstandes im Behälter 21 muss mit im Deckel 7 untergebracht
werden.
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Obwohl die äussere Tankwand öldicht ist , ist der eigentliche Behält
er der Plastiksack 3 . Sollte in diesem Plastiksack ein Leck entstehen, was während
des Betriebes durch mechanische Eingriffe praktisch ausgeschlossen ist ( auch Korrosion
scheidet aus), so sickert ein Ölfilm zwischen die Plastikhaut und die innere Tankwand.
Der Unterdruck, der die Haut an die Wand saugt, wird abgebaut und Öl sammelt sich
in dem Boden des Ansatzrohres 11.
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Als Kontrqlleinrichtung kann nun im Boden ii ein Messfühler eines
oberirdischen Anzeigegerätes angebracht werden zur Messung des Ölstandes. So können
automatisch ein Leck angezeigt und Gegenmassnahmen veranlasat werden. Da keine akute
Gefahr besteht, denn der äussere Tank hält das Öl auf, kann mit den Maßnahmen gewartet
werden, bis der Vorrat verbraucht ist.
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Eine andere Methode der Kontrolle wäre, in größeren Zeitabständen
das Ventil 6 zu öffnen und mit einem Peilstab zu messen, ob sich Öl im Boden 11
angesammelt hat. Obwohl bei diesem Vorgang der Unterdruck ausgeglichen wird, besteht
keine Gefahr für den Plastiksack, denn die im Tank vorhandene Flüssigkeit drückt
die Plastikhaut nach wie vor an die Tankinnenwand. Allerdings muss bei dieser Prüfmethode
nach erfolgter Prüfung der Unterdruok im Ansatzrohr 5 wiederhergestellt werden,
bevor das Ventil 6 geschlossen wird.
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Als weitere Überwachungsmöglichkeit wird hier, mit dieser Erfindung,
vorgeschlagen, am Ansatzrohr 5 den Unterdruck durch einen Druckmesser 12 zu messen
und anzeigen zulassen (siehe Figur III); Wenn ein Leck im Plastiksack oder in der
äusseren Tankwand entsteht, wird sich durch die austretende Flüssigkeit oder dadurch
einstrdmendç Zuluft der Unterdruck verringern. Der Druckmesser lässt dies sofort
erkennen. Kleine Anpassungen des Plastiksackes an die Innenwand können zu kleinen
Volumenveränderungen führen, insbesondere wird der Plastiksack im Endzustand viele
Ritter
und Falten haben, die sich in gewissem Umfang verlagern können. Diese kleinen Volumenveränderungen
des Unterdruckbereiches führen zu entsprechenden Veränderungen des Unterdruckes.
Um diese kleinen Anpassungen der Plastikhaut an die Innenwand abzufangen, ohne dass
es gleich zu einem erheblichen Abfall des Unterdruckes kommt, kann zur Erhöhung
des Volumens die Anordnung eines Ausgleichsbehälters 14 am Ansatzstutzen 5 erforddrlich
sein.
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Bei einer LeckUbertachung des Tanks durch Messung des Itnterdrucks
wie oben beschrieben, braucht das Ansatzrohr 5 nicht nottendi,erweise am Boden des
Tanks angebracht zu sein. Dies war nur erforderlich, um einen Sumpf 11 zu bilden,
der das aussickernde Öl auffängt. Bei der überwachung durch Unterdruckmessung kann
der Ausgleichsbehälter mit einem hinreichenden Volumen auch auf dem Tank angeordnet
werden.
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In der Figur IV ist diese Variante dargestellt. Über einem Loch in
der Tankwandung, in dem wieder ein Sieb 19 angebracht ist zur Abstützung der Plastikhaut,
ist direkt ein Ausgleichsbehälter 16 auf der Tankwand befestigt. Durch das Austrittsrohr
17, an dem das Ventil 18 und der Druckmesser 19 angebracht sind, wird die Luft abgesaugt.
Im Boden des Ausgleichsbehälters 16 ist eine niedrige Schwelle 20 so angebracht,
dass sich dahinter etwas durch den Unterdruck angesaugt es Ö1 sammeln kann, wenn
ein Leck im Plastiksaek vorhanden ist. Dies ist notwendig zur Überprüfung, ob bei
einem vom Druckmesser angezeigten Leck der Plastiksack oder die ausser.
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Tankwand undicht ist. In letzterem Falle wird sich kein Öl hinter
der Schwelle 20 sammeln.
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Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass ein wie hier beschrieben
ausgebildeter Behälter eine grössere Sicherheit gegen Leckagen bietet. Weiterhin
lassen sich auftretende Leckagen mit grosser Sicherheit sofort erkennen, gleichgültig
ob das Leck in der äusseren oder inneren Rand auftritt. Diese Vorteile werden erreicht
durch relativ einfache bauliche Erweiterung herkömmlicher Behälter.
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Es ist denkbarfür diese Behälter auf die sonst üblichen Sicherheitsvorkehrungen
zu verzichten. Hierzu gehört z.B. die öldiohte Ausmauerung von Auffangwannen und
die Erhöhung der statisch erforderlichen Blechdicke als Sicherheitszuschlag für
die innere Korrosion bei Öltanks. Bei dem hier beschriebenen Behälter mit Plastiksack
findet auf der Innenwand der Tankwand keine Korrosion statt, da in dem Unterdruckbereich
keine aggressiven Stoffe vorhanden sind und sich auch kein Schwitzwasser bilden
kann.
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Die Lebenedauer der Behälter wird erheblich verlängert.
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Die hier beschriebene Erfindung eines Flüssigkeitsbehälters mit Plastiksack
als zweite Wandung ist hauptsächlich am Beispiel eines Öltanks mittlerer Grösse
erläutert Worden. Gleiches gilt ftLr alle anderen Flüssigkeiten und Behälterformen
analog.
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Auch für Gase kann diese Konstruktion verwendet werden.
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Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich dort, wo Tanks zu verschiedenen
Zeiten mit anderen Flüssigkeiten oder Gasen gefüllt werden, wie z.B. im Transportwesen
auf Schiffen und in Tankwagen.
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Durch die Verwendung von Plastiksäcken als Innenwand kann das umständliche
und häufig unvollkommene Reinigen der Tanks entfallen, indem nur der Plastiksack
ausgewechbett wird.