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Lagertank für flüssige Güter Die Erfindung betrifft einen Lagertank
für flüssige Güter mit einem auf dem Lagergut schwimmenden Schwimmdeckel, der aus
einem elektrisch leitenden Träger mit eingeschäumter Isoliermasse besteht und eine
umlaufende, die Tankinnenwand berührende, Dichtung hat.
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Unter flüssigen Gütern sind Öle, Benzin usw., sowie auch verflüssigte
gegebenenfalls auf niedriger -Seperatur gehaltene Gase, wie zum Beispiel verflüssigte
leichte Kohlenwasserstoffe zu verstehen.
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Lagertanks bestehen in ihrer einfachsten Ausführungsform aus einem
geschlossenen Behälter, in dem das flüssige Gut eine dem lichten Querschnitt des
Behälters entsprechende freie Oberfläche aufweist. Bei großen Behäitern verdampfen
erhebliche Mengen an der Oberfläche, die wieder verflüssigt werden müssen. Um diesem
Nachteil abzuhelfen ist es bekannt (DT-oS 2 213 237), auf der Oberfläche einen Schwimmdeckel
anzuordnen, demzufolge als Verdampfungsfläche nur noch der Ringspalt zwischen der
Rand des Schwimmdeckels und der inneren Lagertankwand in Frage ko=mt.
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Es zeigte sich jedoch, daß verdampfte Flüssigkeit unter dem Schwimndeckel
sich ansareln karn, die zu
einem Verkanten des Schwimmdeckels führt.
Nach Entweichen des Dampfes in den Raum oberhalb des Schwimmdeckels nimmt er wieder
seine horizontale Lage ein.
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Es ist weiterhin bekannt (DT-OS 2 015 762) als Xbhilfe in dem Schwimmdeckel
Durchtrittsöffnungen für die verdampfte Flüssigkeit vorzunehmen, so daß sicn der
Dampf oberhalb des Schwimmdeckels ansammeln kann.
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Dadurch, daß diese Durchtrittsöffnungen vorhanden sind, kann zur Verbesserung
der Wärmeisolierung der Ringspalt zwischen dem Schwimmdeckel und der TarM-innenwand
entfallen und zwar in einfachster Weise dadurch, daß der Rand des Schwimmdeckels
eine umlauende Dichtung trägt. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, daß infolge
der Reibung der Dichtung an der Tankinnenwand Reibungselektrizität entsteht, wobei
sich durch die fortgesetzte Reibung im Laufe der Zeit beträchtliche Ladungsmengen
ansa=mseln. Dies hat z--r Folge, daß an den Stellen mit dem kleinsten Abstand zwischen
Schwimmdeckel und Tankinnenwand durch Spannungsüberschläge die Teadungen verschiedenen
Vorzeichens abgebaut werden. Diese Spannungsüberschläge sind jedoch dann gefährlich,
falls das flüssige Gut beispielsweise ein verflüssigter Kohlenwasserstoff ist, da
im allgemeinen nicht ohne weiteres und stets gewährleistet ist, daß der Raum oberhalb
des Schwimindeckels gegen Lufteinbrüche abgesichert ist. Es kann demnach der Fall
eintreten, daß in längerem Betrieb infolge von Lufteinbrüchen sich oberhalb des
Schwimmdeckels zündfähige Gemische bilden, die durch derartige Spannungsüberschläge
gezündet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lagertank der eingangs
erwähnten Gattung derart auszubilden, daß derartige Spannungsüberschläge, sei es
durch die Reibung des Lagerguts an dem Tank oder die Reibung des Schwimmdeckels
von vorneherein vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäßdadurch gelöst, daß die Dichtung
aus einem Poren aufweisenden Schlauch mit eingeschäumtem, elektrisch leitenden Kunststoffmaterial
besteht, das einen leitenden Kontakt zwischen der Tankinnenwandund dem Schwimmdeckel
herstellt.
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Dadurch, daß das eingeschäumte Kunststoffmaterial durch die Poren
des Schlauches tritt und elektrisch leitend ist, stellt es Uber diese Poren die
elektrisch leitende Verbindung zwischen Tankinnenwand und dem Trägermaterial des
Schwimmdeckels her. Zusätzlich ist über den Poren ein elektrisch leitender Kontakt
mit der Oberfläche des verflüssigten Gutes vorhanden, so daß die infolge der Reibung
der Flüssigkeit an der Tanninnenwand und dem Deckel erzeugten Ladungen bei ihrem
Entstehen wieder abgebaut werden.
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Gleichzeitig ist die etwaige Bildung zundfahiger Gemische oberhalb
des Schwimmdeckels unbeachtlich, da diese durch Spannungsuberschläge nicht mehr
gezündet werden können.
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Ein wesentlicher Vorteil liegt darin, daß Schläuche entsprechenden
Durchmessers aus Endlosmaterial hergestellt werden können, d.h. eine Anpassung am
Schwimmdeckel unterschiedlicher Abmessungen ohne weiteres möglich ist.
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Beim Einschäumen des Kunststoffmaterials wird durch entsprechende
Druckbeaufschlagung erreicht, daß der Schlauch sich dichtend an die Tankinnenwand
anlehnt, wobei gleichzeitig die Poren soweit gedehnt werde, daß punktuell über die
gesamte Berührungszone eine ausreichende Anzahl von elektrisch leitenden Kontakt
stellen zwischen dem Schlauch und der Tankinnenwand und dem Träger des Schwimmdeckels
gebildet werden. Auh auf der freien Fläche der Dichtung können sich keine Ladungen
mehr ansammeln, da diese über die zugehörigen Poren und über die mit der Tankinnenwand
in Kontakt stehenden Poren ausgeglichen werden. Gleiches gilt auch für etwaige sich
ansammelnde Ladungen an der Trennfläche zwischen Tankinnenwand und Flüssigkeit bzw.
zwischen der Unterseite des Schwimmdeckels und der Oberfläche der Flüssigkeit infolge
der Reibung.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Rand des Schwimmdeckels
als Felge ausgebildet und die Dichtung mit ihr verklebt. Dies erfolgt erfindungsgemäß
dadurch, daß vor dem Einschäumen des Kunststoffmaterials in den Diohtungsschlauch
die Felge mit einem umlauf enden Ring aus KleDematerial versehen wird, auf das beim
Einschäumen der sich füllende Schlauch unter Druck ablehnt und mit ihm verklebt
wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß der Schlauch aus seiner Innenseite eine umlaufende Lippe hat und diese zwischen
dem Schwimmdeckel und einem auf ihm befestigten Rahmen angeordnet ist.
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Bei dieser Ausführungsform wird der in den Tank eingebrachte Schlauch
zwischen dem Schwimmdeckel und dem Rahmen mit seiner umlaufenden LipR befestigt
und anschließend ausgeschäumt, wodurch sich ebenfalls der dichtende Abschluß des
Ringspaltes zwischen dem Rand des Schwimmdeckels und der Tankinnenwand ergibt.
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Als Material für den Schlauch erwies sich Polytetraäthylen und auch
Perbunan als besonders vorteilhaft, da es einerseits durch das einzuschäumende Materialbicht
gedehnt werden kann und andererseits einen geringen Reibungskoeffizienten hat. Bei
Schläuchen von größerem Durchmesser wird vorzugsweise eine Gewebeeinlage aus Nylon
zur Verstärkung gewählt.
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Zum Einschäumen von Material erwies sich Polyurethan als besonders
vorteilhaft, da es relativ rasch aushärtet und nach seinem Erstarren das federnde
Anlegen der Dichtung an die Tankinnenwand gewährleistet.
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Als elektrisch leitender Anteil des Kunststoffmaterials erwies sich
Graphit als besonders vorteilhaft, da es sich mit jedem beliebigen Kunststoffmaterial,
das zum Einschäumen geeignet ist, gemischt werden kann. In gleicher Weise kann auch
ein Netall,beispielsweise Kupfer, in kolloidale Form bzw. in feir.-gekörntem Zustand
der einzuschäumenden Masse beigefügt werden.
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Es zeigte sich nun überraschenderweise, daß bei Graphit schon ein
geringfügiger Anteil von 0,5 Gewicr'sprozent ausreichend ist, um diese elektrisch
leitende Verbindung herzustellen.
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Weitere vorteilhafte Merkmale werden anhand von aus führungsbeispielen
in der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt einen Lagertank mit einem Schwimmdeckel
und einer Dichtung, die mit dem felgenartigen Rand des Schwimmdeckels verklebt ist;
Fig. 2 einen Ausschnitt der Dichtung der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; Fig.
3 einen Querschnitt durch einen größeren Lagertank, dessen Dichtung eine mit an
dem Schwivmdeckel verbundene Dichtungslippe hat.
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In Fig. 1 ist der Außentank 1 innen allseitig mit einer Isolierung
2 versehen. In dem Außentank steht auf der Isolierung des nicht näher bezeichneten
Bodens ein
Innentank 3 auf, der oben offen ist. Falls das Lagergut
verflüssigtes Gas ist, besteht er aus einem Tieftemperaturmaterial. Auf dem Flüssigkeitsspiegel
schwimmt der Schwimmdeckel 5. Dieser besteht aus einem felgenartigen Ring 6, der
aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt sein kann. Dieser Felgenring weist an beiden
Rändern jeweils eine Lochreihe auf, in die el-e untere Drahtmatte 7 bzw. eineobere
Drahtmatte 8 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit ihren Enden eingehängt sind.
Zwischen den beiden Drahtmatten ist eine Schicht aus Isoliermaterial 12 eingeschaunt.
Auf dem Boden des Innentanks befindet sich eine Stütze 9, auf der der Schwimmdeckel
im entleerten Zustand zu Liegen konmt bzw. bei der Herstellung der Dichtung angecrdnet
ist. Nach Anordnung des Schwimmdeckels 5 auf leser Stütze, wird in den Zwischenraum
zwischen T8rinnenwand und der mit einem zonenförmigen Strelfe aus Klebematerial
14 versehenen Felge der Schlauch 10, der wie aus Fig. 2 hervorgeht, Perforationen
11 aufweist, eingelegt. Anschließend wird durch eine Cf*-nung, die nach dem Einschäumen
verschlossen mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung die einzuschauwende ?sse
12 eingeschäumt, die einen Anteil an elektrisch leitendem Material, das schematisch
durch die Punkte 13 dargestellt ist, eingeschäumt. Während des Einschäumens wird
der Schlauch prall gefüllt, so daß er sich einerseits an der Tankinnenwand und andererseits
an die Felge anlegt und mit dieser durch die Klebeschicht 14 verbunden wird. Gleichzeitig
werden die Öffnungen 11 geweitet, so daß durch diese hindurch das eingeschäumte
Material in unmittelbarem Kontakt mit der Tankinnenwand bzw. mit der Felge, die
aus
einem Metall besteht, in Kontakt tritt und eine elektrisch leitende
Verbindung der Tankinnenwand mit dem Schwlmreckel über das elektrisch leitende Material
13 hergestellt wird. Die eingeschäunte Nasse 12 des Schwimmdeckels weist ebenfalls
einen elektrisch leitenden Anteil auf, der durch die Punkte 15 schematisch dargestellt
ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß einerseits eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen der Dichtung und andererseits über diese 3-chtung mit dem Material
des Schwiinindeckels hinsicnzich der Drahtmatten 7,8 gebildet ist, so daß einerseits
die durch die Reibung zwischen der Dichtung und der Eankinnenwand, andererseits
die durch die Reibung zwischen der Flüssigkeit und der Tankinnerwand sowie die -u-^h
die Reibung zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und dem Schwimmdeckel erzeugte Reibungseletrizität
unmitterar während ihres Entstehens abgebaut wird.
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Bei Behältern mit größerem Innendurchmesser ist nicht immer sichergestellt,
daßim Langzeitbetrieb infolge der mechanischen Belastungen sowie der chemischen
Eigenschaften des Lagergutes die Klebeverbindung zwischen der Dichtung und der Metallfelge
aufrecht erhalten bleibt. Zu diesem zwecke weist gemäß Fig. 3 die Dichtung eine
umlaufende Lippe 16 auf ihrer Innenseite auf. Diese ist zwischen zwei Rahmen 17
und 18 des Schwimmdeckels angeordnet, in deren in Richtung der Mantellinien zeigenden
Schenkeln Drahtgeflechte 19 und 20 eingehängt sind. Diese sind in entsprechender
Weise wie in Fig. 1 mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt, das ebenfalls einen
elektrisch leitenden Anteil aufweist. Die Dichtung weist ebenfalls
Perforationen
11 auf. Die Ausschäumung erfolgt nach Befestigen der umlaufenden Schultern zwischen
den beiden Winkelrahmen entsprechend wie in Fig. 1. Bei diesen großen Behältern
sind diese Winkelrahmen aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt. Bei ausdampfenden
Flüssigkeiten weisen diese Schwimmdeckel nicht eingezeichnete Öffnungen auf, durch
die die verdampfte Flüssigkeit in den Raum zwischen Schwimmdeckel und den oberen
Tankraum gelangen kann.
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Erfindungsgemäß ist in einfacher Weise sichergestellt, daß infolge
Reibungselek-trizität sich ansammelnde Ladungsmengen verschiedenen Vorzeichens sei
es durch Reibung des Deckels an der Tankwand sei es durch Reibung der Flüssigkeit
an der Tankwand bzw. am Deckel sicher vermieden wird.
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Ansprüche