DE2541664C3 - Leckschutzeinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Leckschutzeinrichtung zur Überwachung eines doppelwandigen Tanks, welcher der Lagerung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kohlenwasserstoffen dient, die mindestens einen Anteil an leicht flüchtigen Bestandteilen enthalten, mit einer auf Dämpfe oder Gase der gelagerten Flüssigkeit ansprechenden Sonde, durch welche eine Alarmeinrichtung betätigbar ist.

Für die Lagerung von Flüssigkeiten, z. B. von Brenn- und Treibstoffen, welche beim Auslaufen das Grundwasser gefährden können, bestehen in vielen Ländern Vorschriften, die den Rückhalt eventueller Leckverluste fordern und Mittel vorschreiben, die beim Auftreten eines Lecks einen Alarm auslösen.

Bei erdverlegten Tanks, die meistens zylindrisch sind, wird vielfach ein sogenanntes vollvakuummetrisches Leckschutzgerät vorgesehen, das im Innern des Tanks über dem Heizöl einen Unterdruck erzeugt, der wenig größer ist als der Druck der jeweils vorhandenen Olsäule. Entsteht ein Leck, so löst ein Absinken des Unterdruckes einen Alarm aus. Der noch vorhandene Unterdruck reicht jedoch aus, um die gelagerte Flüssigkeit weiterhin im Tank zurückzuhalten.

Es sind auch schon doppelwandige Tanks bekanntgeworden. Bei solchen Tanks können die Wandungen aus zwei in Abstand voneinander angebrachten starren Wandungen bestehen. Es ist aber auch möglich, nachträglich einen einwandigen Tank zu einem doppelwandigen Tank auszugestalten, indem eine Innenhülle aus elastischer Kunststoffolie angebracht wird, wobei zwischen der starren Außenwand und der Kunststoffolie ein drainagefähiges Material, z. B. offenporiger Kunststoff-Schaum angebracht wird. In beiden Fällen von doppelwandigen Tanks kann die Dichtheit des Zwischenraumes den Tankwandungen wiederum durch ein Vakuumgerät unter Kontrolle gehalten

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h^r) werden. Ein Abfallen des Unterdruckes durch ein Leck in der äußeren oder inneren Tankwandung wird dann durch das Gerät registriert und führt zu optischem und akustischem Alarm.

Werden jedoch Flüssigkeiten, wie z. B. Benzin gelagert, die leicht flüchtig sind oder einen Anteil an leicht flüchtigen Bestandteilen enthalten, so darf die Leckerkennung nicht durch Erzeugung eines Unterdruckes im Zwischenraum zwischen den Tankwandungen erfolgen. Weil bei einem Undichtwerden der inneren Wandungen von der Flüssigkeit große Mengen von leicht flüchtigen Bestandteilen in Form von Dampf und Gas angesaugt würden. Um dies zu vermeiden, kann in der Saugleitung oder in einer an die Vakuumpumpe anschließenden Leitung eine auf etwaiges Leckmedium oder dessen Dämpfe ansprechende Gasspüreinrichtung, d.h. eine sogenannte Sonde, angeordnet sein (DE-PS 11 50 248). Nun ist aber zu beachten, daß der normalerweise im Raum zwischen den Tankwandungen vorhandene Unterdruck zwischen zwei Grenzwerten gehalten wird, wobei beim einen Grenzwert die Vakuumpumpe eingeschaltet wird, die dann für kurze Zeit läuft, bis der andere Grenzwert erreicht wird. Zwischen dem Abschalten und Einschalten der Pumpe können Tage oder Wochen liegen. Entsteht in der Zwischenzeit ein Leck, so wird dies erst festgestellt, wenn die Vakuumpumpe arbeitet. Bei einem großen Leck fällt freilich das Vakuum rasch zusammen. Bei einem kleinen Leck, was den Regelfall darstellt, dauert es längere Zeit, bis das Vakuum zusammenfällt und die Vakuumpumpe anspricht. Erst dann wird das Leck durch die Sonde festgestellt.

Es ist darum Aufgabe der Erfindung, eine Leckschutzeinrichtung der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß auch ein kleines Leck in kurzer Zeit feststellbar ist, ohne daß explosive Gase nach außen dringen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Umwälzpumpe vorgesehen ist, die in geschlossenem Kreislauf das im Wandzwischenraum zwischen den Tankwanduiigen enthaltene Medium umwälzt, und daß die Sonde in diesem Kreislauf angeordnet ist.

Dies hat den Vorteil, daß sofort nach dem Auftreten eines Lecks in der Innenwandung des Tanks die explosiven Dämpfe oder Gase festgestellt werden, aber es können diese Dämpfe oder Gase nicht nach außen dringen. Es wird somit jegliche Explosionsgefahr vermieden. Im Wandzwischenraum zwischen den Tankwandungen kann Normaldruck, Überdruck oder Unterdruck herrschen. Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß außer der Umwälzpumpe noch eine Vakuumpumpe vorgesehen ist, um im Wandzwischenraum zwischen den Tankwandungen einen Unterdruck zu erzeugen, und die durch das Ansprechen der Sonde abschaltbar ist. Spricht die Sonde während der normalen Funktion der Umwälzpumpe an, so gelangen überhaupt keine explosiven Gase nach außen. Spricht die Sonde während des Betriebs der Vakuumpumpe an, so wird diese sofort abgestellt, so daß keine gefährlichen Mengen an explosiven Gasen oder Dämpfen nach außen gelangen können.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun in bezug auf eine schematische Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung ist ein doppelwandiger Tank 10 schernatisch dargestellt. Der Tank 10 weist eine Außenwandung 13 und eine Innenwandung 14 auf, die einen Wandzwischenraum 16 einschließen, an den ein

Leckschutzgerät 12 mittels verschiedener Leitungen angeschlossen ist. Das dargestellte Leckschutzgerät 12 ist mit einer Vakuumpumpe 20 und einer Umwälzpumpe 21 ausgerüstet

Es kann aber auch nur allein mit einer solchen Umwälzpumpe 21 versehen sein, die lediglich das im Wandzwischenraum 16 zwischen den Tankwandungen 13,14 enthaltene Medium umwälzt, um in diesem die bei einem Leck der Innenwandung 14 vorhandenen Dämpfe oder Gase der Lagerflüssigkeit festzustellen.

In der Zeichnung ist punktiert diese sehr einfache Ausführungsform dargestellt, bei der einfach eine Umwälzpumpe 21 das Medium aus der an den Wandzwischenraum 16 angeschlossenen Saugleitung 18 der Sonde 28 zugeführt und über die Leitung 36 wieder in den Wandzwischen.-aum 16 geleitet wird. Es besteht somit ein geschlossener Kreislauf. Wie nachfolgend beschrieben, kann auch zusätzlich zur Umwälzpumpe 21 noch die Vakuumpumpe 20 verwendet werden, wobei die Sonde 28 dem Medium das von der Umwälzpumpe 21 oder der Vakuumpumpe 20 bewegt wird, aufgesetzt ist.

Die Saugleitung 18 ist mit der Vakuumpumpe 20 des Leckschutzgerätes 12 verbunden. In der Saugleitung 18 befinden sich eine Flüssigkeitssicherung 22, ein Magnetventil 24, ein Staubfilter 26, die Sonde 28 und ein Adsorptionsfilter 30. Die Auspuffleitung 32 der Vakuumpumpe 20 ist mit der Entlüftungsleitung 34 des Tanks 10 verbunden. Vom Wandzwischenraum 16 des Tanks 10 führt ferner eine Meßleitung 36 zum Druckschalter 38 des Leckschutzgerätes 12. In dieser Druckleitung kann ebenfalls ein Magnetventil 40 vorgesehen sein.

Der Druckschalter 38 weist zwei Schaltkontakte 38-1 und 38-2 auf.

Der Schaltkontakt 38-1 liegt im Stromkreis der Vakuumpumpe 20. Der Schaltkontakt 38-2 dient dazu, einen optischen Alarm 44 und einen akustischen Alarm 46 einzuschalten, wenn der Druck im Tank unter einen bestimmten Wert sinkt.

Die Sonde 28 ist von der Art, bei der durch Dämpfe oder Gase der gelagerten Flüssigkeit elektrische Werie geändert werden. Es wäre aber auch denkbar, eine Sonde vorzusehen, bei der Dämpfe oder Gase der gelagerten Flüssigkeit, also beispielsweise Benzindämpfe zu der Quellung eines Materials führen, das dann ein elektrisches Schaltorgan betätigt.

Die Sonde 28 ist an geeignete Steuermittel zur Ausführung von Steuerfunktionen angeschlossen. Je nach Art der Sonde 28 ist diese beispielsweise direkt oder über einen Verstärker 48 an ein Relais 50 angeschlossen, dessen Wicklung mit der Bezugsziffer 51 bezeichnet ist. Das Relais 50 weist zwei Kontakte 50-1, 50-2 auf. Der Umschaltkontakt 50-1 liegt im Stromkreis der Vakuumpumpe 20. Diese wird also bei einem Ansprechen der Sonde 28 außer Betrieb gesetzt Der gleiche Umschaltkontakt 50-1 wird dazu benutzt, eine spezielle Alarmlampe 56 beim Ansprechen der Sonde 28 anzuschalten. Die Alarmlampe 56 zeigt daher an, daß ein Leck in der Innenwandung 14 des Tanks 10 besteht. Der Kontakt 50-1 schließt, wenn er umgeschaltet ist, bo ebenfalls den Stromkreis für die beiden Magnetventile 24 und 40, welche beim Feststellen von Dämpfen oder Gasen der gelagerten Flüssigkeit somit geschlossen werden, um einer Explosionsgefahr vorzubeugen.

Beim vorliegenden Gerät ist auch noch eine h-Ί Belriebsanzeigclampe 60 vorgesehen, die anzeigt, daß das Leckschutzgerät 12 an eine Stromquelle 52 angeschlossen ist. Die Sonde 28 ist auf der Niederdruckseite der Vakuumpumpe 20 angeschlossen.

Das Adsorptionsfilter 30 enthält ein Filtermaterial, das Gase oder Dämpfe der gelagerten Flüssigkeit absorbieren kann. Als solches Filtermaterial eignet sich beispielsweise Aktivkohle, Silicagel, Aktiverde, etc. Durch das Einschalten eines solchen Adsorptionsfilters 30 wird verhindert, daß explosive Gase oder Dämpfe nach außen gepumpt werden. Die Flüssigkeitssicherung 22 verhindert ein Ansaugen von Flüssigkeit durch die Vakuumpumpe 20. Eine solche Flüssigkeitssicherung weist normalerweise einen Schwimmer auf, der durch eindringende Flüssigkeit angehoben wird und die Saugleitung 18 verschließt Das Staubfilter 26 ist vorgesehen, um die Sonde 28 und die Vakuumpumpe 20 vor etwaigem Staub zu schützen.

Es soll nun die Funktion der Leckschutzeinrichtung näher beschrieben werden. Beim Anschluß des Leckschutzgerätes 12 an die Stromquelle 52 leuchtet die Betriebsanzeigelampe 60. Die Vakuumpumpe 20 saugt über die Saugleitung 18 das Medium (Luft) aus dem Zwischenraum 16. Bei Erreichen eines bestimmten Unterdruckes wird der Kontakt 38-1 des Druckschalters 38, der über die Meßleitung 36 mit dem Wandzwischenraum 16 des Tanks in Verbindung steht, geöffnet, so daß die Vakuumpumpe 20 abgeschaltet wird. Durch kleinste, nie zu vermeidende Undichtheiten im System sinkt der Unterdruck allmählich wieder auf einen bestimmten Wert ab, bei welchem der Druckschalter 38 den Kontakt 38-1 wieder schließt, damit die Vakuumpumpe 20 den ursprünglichen Unterdruck wieder herstellt. Dieser bestimmte Unterdruck wird also ständig aufrechterhalten. Tritt nun aber z. B. durch Korrosion oder andersweitig an der äußeren Tankwandung 13 oder der inneren Tankwandung 14 oder in den Leitungen 18 oder 36 oder im Grat selbst ein Leck auf, so kann der Unterdruck unter den bestimmten Wert abfallen, und zwar bis zu einem relativ tiefen Wert, bei dem der Kontakt 38-2 des Druckschalters 38 umgeschaltet wird. Durch diesen Kontakt 38-2 werden der akustische Alarm 46 und der optische Alarm 44 eingeschaltet.

Wird dann das Leck behoben und das Leckschutzgerät 12 wieder in Betrieb genommen, so wird der gewünschte bestimmte Unterdruck wieder hergestellt, so daß der Kontakt 38-2 wieder ausschaltet, also der akustische und optische Alarm 46, 44 nicht mehr betätigt wird. Das Gerät arbeitet dann wieder wie vorher beschrieben.

Bei einem Leck in der inneren Tankwandung 14 wäre es auch möglich, daß nicht sofort eine erhebliche Verminderung des Unterdruckes im Zwischenraum 16 entsteht und somit der Druckschalter 38 vorerst noch keinen Alarm auslöst. In diesem Falle könnte die Vakuumpumpe 20 explosive Dämpfe der leicht flüchtigen Lagerflüssigkeit durch die Auspuffleitung 32 in die Entlüftungsleitung 34 nach außen pumpen. Durch die Sonde 28 wird jedoch das Vorhandensein von Dämpfen oder Gasen der gelagerten Flüssigkeit festgestellt, so daß direkt oder über den Verstärker 48 das Relais 50 betätigt wird. Durch den Kontakt 50-2 wird der optische und akustische Alarm 44,46 eingeschaltet und durch das Umschalten des Umschaltkontaktes 50-1 wird die Vakuumpumpe 20 stromlos, so daß sie keine explosiven Dämpfe nach außen pumpen kann. Gleichzeitig werden aber durch den gleichen Kontakt 50- i die Magnetventile 24 und 40 geschlossen, so daß der Wandzwischenraum 16 des Tanks 10 nach außen abgeschlossen ist. Durch das Adsorptionsfilter 30, das der Sonde 28 nachgeschaltet ist, gelangen auch keine gefährlichen

Dämpfe oder Gase aus dem Wandzwischenraum 16 nach außen. Sie werden vielmehr vom Adsorptionsfilter 30 adsorbiert. Erwähnenswert ist noch, daß der Kontakt 50-1 auch die Alarmlampe 56 anschaltet, die anzeigt, daß ein Leck in der Innenwandung 14 besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Leckschutzeinrichtung zur Überwachung eines doppelwandigen Tanks, welcher der Lagerung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kohlenwasserstoffen dient, die mindestens einen Anteil an leicht flüchtigen Bestandteilen enthalten, mit einer auf Dämpfe oder Gase der gelagerten Flüssigkeit ansprechenden Sonde, durch welche eine Alarmeinrichtung betätigbar ist, dadurch gekenn- to zeichnet, daß eine Umwälzpumpe (21) vorgesehen ist, die in geschlossenem Kreislauf das im Wandzwischenraum (16) zwischen den Tankwandungen (13, 14) enthaltene Medium umwälzt, und daß die Sonde (28) in diesem Kreislauf angeordnet ist

2. Leckschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Umwälzpumpe (21) noch eine Vakuumpumpe (20) vorgesehen ist, um im Wandzwischenraum (17) zwischen den Tankwandungen (13, 14) einen Unterdruck zu erzeugen, und die durch das Ansprechen der Sonde (28) abschaltbar ist.

3. Leckschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Umwälzpumpe (21) noch eine Pumpe vorgesehen ist, um im Wandzwischenraum (16) zwischen den Tankwandungen (13,14) einen Überdruck zu erzeugen.