DE2507652B2 - Verfahren zur Innenauskleidung von Behältern aus Blech mit einem ein wärmehärtbares Harz enthaltenden Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innenauskleidung von Behältern wie Zisternen oder Tanks aus Blech, wobei die Innenwand des Behälters gereinigt, sandgestrahlt und anschließend mit einem ein wärmehärtbares Harz enthaltenden Material beschichtet wird.

Aus Stahlblech bestehende Zisternen, Tanks und ähnliche Behälter zur Lagerung von üiprodukten sind gewöhnlich sowohl äußerer wie innerer Korrosion ausgesetzt. Dies gilt insbesondere für Tanks, die im Erdboden vergraben sind. Wenn die Korrosion weit vorgeschritten ist, muß der Tank aus dem Betrieb genommen werden und es müssen Maßnahmen für den Ersatz oder die Reparierung desselben vorgenommen werden. Es ist bekannt, daß ein Tank innen gegen Korrosionsangriff durch die in ihm gelagerten Produkte, Kondenswasser im Tank etc. durch eine Auskleidung der Innenfläche des Tanks mit einem geeigneten Material geschützt werden kann, das gewöhnlich ein härtbares Kunstharz enthält (Deutsche Farben-Zeitschrift, Heft 2, 1964, Seite 54). Das Resultat beruht jedoch hauptsächlich auf der Wahl des Materials für die Auskleidung, den Vorbereitungen vor der Ausführung der Auskleidung, dem Verfahren, durch das die Auskleidung herbeigeführt vird, sowie der Sorgfalt, mit der die erforderlichen Arbeiten durchgeführt werden.

Zur Vorbereitung der Beschichtung ist es bekannt,

?n Hie Tankoberfiäche durch Sandstrahlen aufzurauhen und nach der Reinigung zu grundieren. Beim anschließenden Beschichten sind zur Vermeidung von Kondensation bestimmte WärmeLedingungen einzuhalten, und zwar sollte die Tankwand wenigstens um 2 Grad wärmer sein als die umgebende Luft. Außerdem ist für eine ausreichende Belüftung zu sorgen (Industrie-Lackier-Betrieb, Juni 1967, Seiten 225-228). Obwohl alle Arbeiten mit Sorgfalt ausgeführt werden sollen, hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine

>n dauerhafte Innenauskleidung damit nicht erreichbar ist. Hierzu bedarf es weiterer Maßnahmen.

Aufgabe der Erfindung ist, dafür ein Verfahren zur inneren Auskleidung von Behältern, wie Zisternen und dergleichen, insbesondere für die Lagerung von

i> ölprodukten und ähnlichen Stoffen, mit einer Schicht aus härtbarem F rz zu schaffen, das besonders hohe Ansprüche hinsichtlich dem Vermögen der Schicht und des behandelten Behälters erfüllt, Korrosionsangriffe, mechanische Belastungen und andere während

in der Anwendung des Behälters auftretende Beanspruchungen während langer Zeit auszuhalten.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.

■r> Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Untcransprüchen.

Hinsichtlich der zum Verfahren gehörenden Teilmaßnahmen gemäß dem oben Beschriebenen kann weiterhin folgendes gesagt werden.

',η Das Sandstrahlen der Innenwand des Behälters soll bis zu einer Flächenreinheit entsprechend Sa3 gemäß schwedischem Standard SIS 055900-1967 und mit einer Flächenroheit über 50 μιη ausgeführt werden. Zweckmäßiger Sand beim Sandstrahlen ist reiner

V) Quarzsand (98% Quarz) mit einer Korngröße zwischen 0,8-1,5 mm.

Vor der Ausführung der Schleif- und Spachtelarbcit werden etwaige Löcher in der Zisternenwand repariert, so daß Wasser oder vom Behälter ausgetretene

mi Produkte nicht eindringen und eine wirksame Haftung zwischen der Behälterinnenwand und der aufgebrachten Schicht hindern können. Kleine Löcher können zweckmäßig durch Eintreibung von Holzpfropfen abgedichtet werden. Große Löcher werden mit Oberfl lappung zugeschweißt. Die erwähnten Vorsprünge und Vertiefungen können beispielsweise aus herausragenden Kanten /.. B. beim Mannlochhals der Zisterne oder Hohlkehlen oder dergleichen bei aufge-

schweißten Flanschen bestehen. Diese werden ebenso wie Unebenheiten an den herausragenden Kanten und dergleichen mit einem Hartspachtel ausgefüllt. Ebenso wird bei der Behandlung von Kanten und Vertiefungen an durch Korrosion angegriffenen Stellen verfahren. Die Schleif- und Spachtelarbeit wird bis zu einem Krümmungsradius ausgeführt, der den herrschenden Bedingungen genau angepaßt sein muß. Die Faserstärke und Faserlänge des in der Auskleidungsschicht angewandten Armierungsmaterials sowie auch die Arbeitstemperatur sind hier von entscheidender Bedeutung. Ein zu geringer Krümmungsradius an den Vorsprüngen bzw. Vertiefungen kann mit sich führen, daß eine elastische Armierung von der Unterlage verhältnismäßig schnell nach dem Aufbringen der Schicht abfedert. Dies tritt besonders leicht bei hohen Arbeitstemperaturen und daraus folgender geringer Viskosität des Harzmaterials ein. Ein herausfederndes Armierungsmaterial zerstört die Auskleidung. Der beim Aufbringen der armierten Plastschicht angewandte Druck zur Vermeidung von Löchern in der Schicht oder zwischen dieser und der Behälterwand wird zweckmäßig durch Abrollen mit geriffelten Stahlrollen erzeugt, wobei während des Arbeitsganges alle Luftblasen, sowohl große wie kleine, hinweggearbeitet werden müssen. Die Rollen sollen eine Größe und ein Profil besitzen, die besonders gewählt sind, um den verschiedenen zu behandelnden Flächen angepaßt zu sein. Für flache oder einfach gekrümmt? Flächen, wie für den zylindrischen Teil der Mantelfläche einer zylindrischen Zisterne können zylindrische Rollen angewandt werden, während für gewölbte Stirnflächen. Hohlkehlen, doppelt gekrümmte Flächen etc. Rollen mit verschieden gewölbten oder profilierten Ausführungen anzuwenden sind. Die Wahl einer richtig geformten Rolle ist für eine vollständige Freiheit von Luft im Laminat wesentlich.

Während der Aufbringung der Schicht wird im Behälter eine Luftfeuchtigkeit aufrechterhalten, die vorzugsweise geringer als 70% RH, am besten geringer als 40% RH ist und wird eine Lufttemperatur, die vorzugsweise höher als + 15 ° C am besten mindestens + 20° C ist, aufrechterhalten.

Nachdem eine Schicht mit der erforderlichen Stärke, die z. B. mindestens 4 mm beträgt, aufgebracht worden ist, läßt man den Kunststoff bei gut gesteuerter externer Wärmezufuhr aushärten. Bei der Auskleidungsarbeit werden zuerst die Stirnseiten mit zugeschnittenen Armierungsmatten fertiggestellt, die auch 4-5 cm der Mantelfläche der Zisterne decken. Darauf wird die Auskleidungsarbeit um das Mannloch und die Rohranschlüsse herum ausgeführt. Darauf wird das Deckengewölbe der Zisterne und zuletzt werden deren Seiten und Borten bekleidet.

Nachdem die armierte Schicht aufgebracht worden ist, kann eine Außenschicht, die nur aus einem Duroplast besteht, d. h. die ohne Armierung ist, wie oben genannt aufgelegt werden. Darauf wird die Temperatur während mindestens 6 Stunden kontrolliert, um die richtigen Härtungsbedingungen und die Taufreiheit sicherzustellen.

Zum Verfahren gemäß der Erfindung gehurt auch eine sorgfältige Auswahl der angewandten Plast- und Glasfasermaterialien, um sicherzustellen, daß die obengenannten hohen Forderungen an die dauerhafte Widerstandskraft der Auskleidung gegen chemische und mechanische Beanspruchung erfüllt werden. Für

ίο

den Kunststoff gilt somit, daß er außer dem erforderlichen Widerstandsvermögen gegen Chemikalien und Korrosion eine geringe Schrumpfung beim Härten zur Verhinderung von im gehärteten Material enthaltenen Spannungen aufweisen soll. Der Kunststoff soll auch ein hohes Vermögen zur Benetzung der Glasfasern zwecks Vermeidung von innerer Porosität der armierten Kunststoffschicht besitzen. Hierdurch können armierte Kunstharzschichten erhalten werden, die in hohem Grade durchsichtig sind, was eine spätere Besichtigung zur Kontrolle des Zustande der Schicht und der darunterliegenden Behälterwand erheblich erleichtert. Es kann auch darauf aufmerksam gemacht werden, daß selbst einzelne und örtlich sehr begrenzte Fehler der Kunststoffschicht und deren Befestigung an der Behälterwand eine unbefriedigende Qualität des Behälters zur Folge haben kann. Ebenso wie die Glasfasern soll das Kunstharzmaterial nach dem Erhärten ein geringes Feuchtigkeitsaufnahmevermögen besitzen und es soll auch in hohem Grade nicht nur gegen die zur Lagerung im Behälter bestimmten Produkte, sondern auch gegen Wasser und andere Stoffe, die sich in Form von Verunreinigungen im Behälter während der Anwendung desselben ansammeln können, widerstandsfähig sein.

Als Beispiel für eiü gemäß der Erfindung anwendbares Kunststoffmaterial kann Phthalsäurepolyesterharz, insbesondere Isophthalsäurepolyester, insbesondere für die innere Auskleidung von zur Lagerung von ölprodukten und dergleichen bestimmten Behältern genannt werden.

Wie oben erwähnt, hat es sich gemäß der Erfindung als erforderlich gezeigt, daß besondere Ansprüche auch an die Glasfasern gestellt werden sollen, die als Armierung in der Auskleidungsschicht verwendet werden sollen. Die Glasfasern sollen somit außer dem obengenannten sehr geringen Feuchtigkeitsaufnahmevermögen auch eine sehr hohe A/'üiität gegenüber dem angewandten Kunststoffmaterial und eine Oberflächenstruktur besitzen, die ebenfalls zu einer allseitigen Bindung mit dem Kunststoffmaterial ohne Bildung von Mikroporen beitragen. Es hat sich gezeigt, daß Glasfasern vom sogenannten mit Pulver verbundenen E-Glastyp die gemäß der Erfindung gestellten Ansprüche erfüllen. Die Armierung wird gewöhnlich in Form einer Glasfasermatte aufgebracht, wodurch ein durchsichtiges Laminat leicht erhalten werden kann, es ist jedoch tuch möglich, die Armierung in Form von kürzeren Glasfaserstücken anzubringen. Es können mehrere Schichten einer Glasfasermatte während des Aufbaus der Schicht angebracht werden, wobei zu beachten ist, daß die Glasfaserarmierung stets mit dem angewandten Harz völlig imprägniert wird.

Der Anteil an Glasfasern in der aufgebauten Schicht kann zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent, z. B. 25-35 Gewichtsprozent, gerechnet auf das Gesamtgewicht der armierten Materialschicht, betragen.

Hinsichtlich der Arbeit bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann erwähnt werden, daß als erste Maßnahme eine Besichtigung des Tanks vorgenommen werden muß, wobei eine Untersuchung der Festigkeit des Tankblechs in verschiedenen Zonen beispielsweise durch Schlagprobe erfolgen kann. Sollte es sich dabei herausstellen, daß das Tankblech teilweise korrodiert ist, so daß dessen Tragevermögen zu gering ist, so soll eine Verstärkung oder ein Ersatz des Blechs an solchen Stellen vorgenommen

werden. Besondere Sorgfalt soll den Anschlüssen für Einlaß und Auslaß gewidmet werden.

Beim Aufbringen der Schicht, wobei die größte Sauberkeit eingehalten werden muß, muß die größte Aufmerksamkeit darauf gerichtet werden, daß Inhomogenitäten und Blasenbildung in der Schicht und in der Fläche zwischen der Schicht und dem darunterliegenden Blech vermieden werden. Fehler in dieser Hinsicht können nämlich nicht mehr später heseitigt werden, da der Kunststoff zu härten beginnt, sobald das Härtemittel zugesetzt worden ist. Während des gesamten Aufbringungsverfahrens wird die Temperatur in der Zisterne kontrolliert, so daß sie nicht in die Nähe des Taupunktes der umgebenden Atmosphäre kommt, wie oben erwähnt worden ist. Das Aufbringen einer nicht armierten Außenschicht, ein sogenanntes gelcoat, erfolgt unter ähnlichen Bedin- > gungen, nachdem die armierte Kunststoffschicht genügend gehärtet ist. Nach abgeschlossener Arbeit läßt man die Auskleidung ebenfalls bei kontrollierten Temperaturbedingungen aushärten.

Nach der Aushärtung der Auskleidung wird der

ι» Härtegrad mit einem Härtemesser, die Schichtstärke mit einem magnetischen Stärkemesser scwie die Porenfreilieit mit einem Hochspannungsporensucher bei

einer Probespannung von 15000 Volt kontrolliert.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Innenauskleidung von Behältern wie Zisternen oder Tanks aus Blech, wobei die Innenwand des Behälters gereinigt, sandgestrahlt und anschließend mit einem ein wärmehärtbares Harz enthaltenden Material beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

1) die Innenwand des Behälters beim Reinigen, Entfetten und Sandstrahlen auf einer Temperatur über dem Taupunkt der umgebenden Atmosphäre gehalten wird,

2) die Vorspriinge und Vertiefungen der Innenwand des Behälters geschliffen bzw. gespachtelt werden,

3) auf die derart behandelte i^;läche eine durchsichtige Schicht eines mit einem Härtemittel versetzten Polyester- oder Epoxikunstharzes sowie einer Armierung aus Glasfasern mit geringem Feuchtigkeitsaufnahmevermögen aufgebracht wird, wobei die Temperatur der behandelten Behälterwand auf einem Niveau gehalten wird, daß zumindest einige Grade über dem Taupunkt der umgebenden Atmosphäre liegt,

4) während des Aufbringens der armierten Kunstharzschicht mittels Stahlrollen auf diese ein solcher Druck ausgeübt wird, daß keine Löcher oder Rillen in der Schicht oder zwischen dieser und der Behälterwand entstehen, so daß die metallische Oberfläche derselben im wesentlichen überall durch die aufgebrachte Schicht hindurch gut sichtbar wird,

5) während des Aufbringens der Schicht im Behälter eine Luftfeuchtigkeit von weniger als 80% RH und eine Lufttemperatur von mehr als plus 10° C aufrechterhalten wird,

6) die Schicht in einer Stärke von mindestens 3 mm aufgebracht und ausgehärtet wird,

7) auf diese Schicht eine weitere Schicht aus Polyester- oder Epoxikunstharz aufgebracht und ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial Phthalsäurepolyesterharz verwendet wird,

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Isophthalsäurepolyesterharz verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasfasermaterial verwendet wird mit einem sehr geringen Wasserabsorptionsvermögen.