DE2545528A1 - Sicherheitswand fuer einen lagertank - Google Patents

Sicherheitswand fuer einen lagertank

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DE2545528A1 DE19752545528 DE2545528A DE2545528A1 DE 2545528 A1 DE2545528 A1 DE 2545528A1 DE 19752545528 DE19752545528 DE 19752545528 DE 2545528 A DE2545528 A DE 2545528A DE 2545528 A1 DE2545528 A1 DE 2545528A1
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Description

DR. BERO D I P L. - I M G. STAPF DiPL.-ING. SCHWAPE CR. DR. SANDMAlR
PATENTANWÄLTE 8 MÖNCHEN 80 · MAU ERKIRCHERSTR. 45
Anwaltsakte 26 495 -J η OKT
BOOWMAATSCHAPPIJ NEDERHORST B.V.,
H.J. I.ederhorststraat 1, Gouda, Niederlande
Sicherheitswand für einen Lagertank.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitswand für Lagertanks für umweltgefährliche Flüssigkeiten, wie flüssiges Erdgas, Acrylnitril, Ammoniak, Aethylen, Propylen, Blausäureverbindungen u.a. Flüssigkeiten. Die Gefahren, die diese Flüssigkeiten mit sich bringen, drohen sowohl von innen her wie von aussen her. Es können Unglücke entstehen durch Feuer, Explosion, Leckage, Sabotage und Zusammenbruch des Materials, wie das Reissen der Wand des Lagertanks. Durch Anwendung einer Sicherheitswand sollen die Folgen eines solchen Ereignisses, wie Verbreitung giftiger Stoffe in die Atmosphäre oder in das Grundwasser, Verbreitung brennender Stoffe oder von Strahlungshitze in die Umgebung, vermieden werden.
Eine Zweckmässige Sicherheitswand muss einigen Anforderungen genügen; sie muss beständig sein gegen den Flüssigkeitsdruck bei Zusammenbruch des Lagertanks, gegen die dynamische Belastung bei einem Unglück, gegen Materialspannungen infolge extrem niedriger Temperatur des Tankinhalts, gegen Belastungen aus natürlichen Ursachen, wie Sturm, Sonnenstrahlung, Wasserüberlast. Andere
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Anforderungen ergeben sich aus der Notwendigkeit, dass die Sicherheitswand den eingeschlossenen Raum leckfrei verschliessen muss und keiner Wartung bedarf. Weiter soll eine Sicherheitswand erwünschtenfalls gebaut werden können, während der gefüllte Lagertank im Betrieb ist.
TJm diesen Anforderungen zu genügen, ist es bekannt, die Sicherheitswand als eine zylindrische, in Umfangsrichtung geschlossene und vorgespannte Betonwand auszubilden, die den Tank in verhältnismässig kurzem Zwischenabstand umgibt und freistehend auf einem Fundament ruht.
Um zu erreichen, dass die Sicherheitswand bei den gewählten Abmessungen eine maximale Sicherheit bietet, wird die Sicherheitswand erfindungsgemäss als eine in Umfangsrichtung durch Spannkabel ohne Haft an dem Beton vorgespannte Wand ausgebildet. Die Spannkabel sind vorzugsweise durch ein besonderes, in einer elastischen Umhüllung, wie ein Kunststoffrohr, angeordnetes Fett umgeben. Die Kabel können dann gut gespannt werden, wobei sie sich an den Enden überschneiden.
Ein besonderer Vorteil, der erhalten wird, wenn man die Wand auf diese Weise vorspannt, ist die Elastizität der Wand als Ganzes und ihr Wiederherstellungsvermögen bei anfänglicher, etwaiger Rissbildung infolge eines Unglücks.
Wenn die Wand eines Lagertanks auf reisst, wodurch das Unterende der Wand am meisten gefährdet ist, werden durch die Ausströmung der Flüssigkeit eines gefüllten Tanks, dessen Inhalt tausende Kubikmeter und dessen Höhe Dutzende Meter betragen kann, sehr grosse dynamische Kräfte entstehen. Durch die örtliche Ausströmung der Flüssigkeit entsteht im Flüssigkeitkörper eine Wellenbewegung, die fast unmittelbar auch die dem anfänglichen Riss diametral gegenüberliegende Tankwand aufreisst. Die Flüssigkeit übt dann auf die diametral gegenübereinander liegenden Zonen der Sicherheitswand solche Kräfte aus, dass die runde Form dieser Wand zeitweilig in eine elliptische übergeht. Das Vermögen, eine solche Belastung elastisch aufzufangen, wird durch Anwendung der Spannkabel ohne Haft vergrössert.
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Wenn bei einem solchen Ereignis, Sabotage oder einem anderen Unglück, wie eine Explosion, in der Sicherheitswand selber ein Riss entsteht, lassen die Spannkabel ohne Haft die Bildung des Risses zu, indem sie über den Beton gleiten, ohne selber auch überlastet zu werden, wodurch sie den Riss nach Abzug der vom Unglück ausgelösten Kräfte wieder dicht ziehen werden. Haftende Spannkabel wurden unter diesen Umständen örtlich bis über ihre Fliessgrenze oder Bruchgrenze belastet werden und danach nicht imstande sein, den Riss wieder zu schliessen.
Um eine solche Sicherheitswand um einen gefüllten Tank herum anordnen zu können, während dieser im Betrieb ist, wird erfindungs gemäss unabhängig vom Tragboden de.s Tanks ein Tragbodenring fundiert und auf diesem die Sicherheitswand aufgebaut, wobei der Zwischenabstand zwischen dem Tragbodenring und dem Tragboden des Tanks durch einen Ringboden überbrückt wird, der mit einiger Bewegungsfreiheit auf den Tragbodenring und den Tragboden des Tanks aufgelegt wird, so dass der Tank beim Füllen und Entleeren die dabei auftretende vertikale Bewegung in bezug auf die Sicherheitswand ohne Nachteile erfahren kann und diese Wand bei einem Unglück unbehindert elastisch verformen kann.
Unter allen der als möglich genannten Umständen soll die Abdichtung zwischen der Sicherheitswand und dem Tragboden oder dem Ringtragboden gewährleistet sein, ebenso wie die Abdichtung des zwischen dem Ringtragboden und dem Boden des Tanks angeordneten Ringbodens in bezug auf diese Tragböden.
Die Abdichtung kann gefördert werden durch einen zur Sicherheitswandkonzentrischen, in einem dieser Wand einige Bewegungsfreiheit gewährenden Zwischenabstand innen- oder aussenliegenden Ring, der gebildet ist durch eine Erhöhung des Tragbodens oder des Tragbodenrings, welche Ringerhöhung auch als Zentrierring dienen wird.
In einer erfindungsgemassen Sicherheitswandkonstruktion wird zwischen dem Unterende der Sicherheitswand und der diesem Ende benachbarten Fläche des Tragbodens oder des Tragbodenrings bzw. dessen Ringerhöhung elastisch verformbares Abdichtungsmaterial angeordnet. Auch der Zwiechenringboden, wenn dieser
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angewendet wird, wird durch elastisches Abdichtungsmaterial zu den anschliessenden Teilen abgedichtet. Ein Vorzugsmaterial für diese Abdichtungen ist Zellenmaterial, bei dem, was die Art des Materials betrifft, die chemischen Charakteristiken der Flüssigkeit, die der Tank enthalten soll, zu berücksichtigen sind. Dieses Abdichtungsmaterial lässt unter Beibehaltung der Abdichtung die relativen Bewegungen zu, die infolge eines Unglücks, eines Schrumpf- und Temperatureffekts sowie infolge Gewichtsänderungen des Tanks auftreten können.
Auch ist Ueberlappung der Nähte mit vorzugsweise durch Falten elastisch gemachten Plattenringen eine erfindungsgemässe Lösung, welche Ringe selber wieder über zwischenggfügtes elastisches Abdichtungsmaterial angeordnet sein können.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Zeichnungen einige Ausführungsformen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt eines mit gestrichelten Linien angegebenen Tanks innerhalb einer Sicherheitswand, getragen durch einen gemeinsamen Boden;
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt eines Details aus Fig. 1 in grösseren Massstab; Fig. 3 ein Detail wie in Fig. 2 einer anderen Ausführungsform;
Fig. 4 ein Detail wie in Fig. 2 einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 5 und 6 in kleinerem Massstab entsprechende Details von wieder zwei weiteren Ausführungeformen.
In Fig. 1 und 2 ist 1 der Tank, 2 die Sicherheitswand, 3 der Tragboden des Tanks, der ium Tr.agen der Wand 2 mit einem niedrigeren Ringteil 4 vergrb'ssert ist.
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Der eventuell notwendige Unterbau des Bodens 3,4 ist nicht dargestellt.
Die Wand 2 ist durch in Kunststoffrohren, die sonst mit einem besonderen Fett gefüllt sind, angeordnete Spannkabel 5 vorgespannt.
Auf dem Bodenteil 4 ist ein Kragenring 6 gebildet. Die Wand 2 ruht auf einer Ringschicht 7 aus Zellengummi einer besonderen Zusammensetzung. Auf beiden Seiten der Schicht 7 sind Ringschichten 8 und 9 aus expandiertem Kitt oder Polystyrol angeordnet. Zwischen die Wand 2 und den Kragenring 6 ist eine Abdichtung 10 aus Gummizellenmaterial gepresst, die auf der Oberseite durch einen Kittring 11 abgedichtet ist.
In Fig. 4 ruht die Sicherheitswand 12 auf einem einzeln auf einem Pfahlfundament 13 angeordneten Tragbodenring 14, der mit einem Zentrier- und Abdichtungskragen 15 versehen ist. Die Abdichtung der Wand entspricht der gemäss Fig. 2. Zwischen dem Tragboden 16 des Tanks, der auf einem Pfahlfundament 17 ruh'L, und dem Tragbodenring 14 ist ein Ringboden 18 vorgesehen, der auf den Böden 14 und 16 abgestützt und seitlich über elastische Zellengummipackungen 19-22 abgedichtet ist, von denen 22 sich in einer Aussparung im Ring 18 befindet.
In Fig. 5 erfolgt die Abdichtung durch einen Blechring 23 mit L-förmigem Querschnitt und Elastizitätsfalten 24· Zwischen dem Ring 23» der Wand und dem Boden ist wieder Abdichtungsmaterial angeordnet.
In Fig. 6 ist eine Blechabdichtung 25 verwendet, die eine Elastizitätsfalte 26 hat und mit dem darunter liegenden Teil in den Bodenbeton eingebettet ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist noch eine isolierende Verkleidung 27 des Tanks verwendet, sowie eine Verkleidung 28 des Bodenringteils. Für die Abdichtung sind sich überlappende Schichten 29, 30, 31 aus elastischem Kunststoff verwendet, von denen die Schicht 31 bei 32 zwischen der Sicherheitswand und dem Zentrierring doppelgefaltet ist, so dass eine relative Bewegung zwischen der Sicherheitswand und dem Zentrierring möglich ist.
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Die Schichten 29-31 können statt aus einem Kunststoff auch aus Metall hergestellt sein.
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Claims (1)

  1. ANSFRÜECHE
    .J Sicherheitswand für Lagertanks für umweltgefährliche Flüssigkeiten, wie flüssiges Erdgas, Acrylnitril, Ammoniak, Aethylen, Propylen, Propan und Blausäureverbindungen, welche Sicherheitswand durch eine zylindrische, in Umfangsrichtung geschlossene und vorgespannte Betonwand gebildet is;t, die den Tank in verhältnismässig kurzem Zwischenabstand umgibt und freistehend auf einem horizontalen Tragboden ruht, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand durch Spannkabel ohne Haft an dem Beton in Umfangsrichtung vorgespannt ist.
    2. Sicherheitswand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkabel durch Fett in einer elastischen Umhüllung umgeben sind.
    5. Sicherheitswand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die je nur eine Bogenlänge der Sicherheitswand, z.B. etwa ein Drittel des Umfangs, spannenden Kabel sich überschneiden.
    4· Sicherheitswand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitswand auf einem unabhängig vom Tragboden des Tanks unterstützten Tragbodenring ruht, wobei der Zwischenabstand zwischen dem Tragbodenring und dem Tragboden des Tanks durch einen Ringboden überbrückt ist, der mit einiger Bewegungsfreiheit auf den Tragbodenring und den Tragboden des Tanks aufgelegt ist.
    5. Sicherheitswand nach einem der Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch eur Sicherheitswand in einem dieser Wand einige Bewegungsfreiheit gewährenden Zwiechenabstand ein Zentrierring angeordnet ist,bder durch eine Erhöhung dee Tragbodens oder des Tragbodenrings gebildet ist.
    6. Sicherheitswand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch-elastisch verformbares Abdichtungsmaterial, das zwischen dem Unterende der Sicherheitswand und der diesem Ende benachbarten Fläche des Tragbodens oder Tragbodenrings bzw. dessen Erhöhung angeordnet ist.
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    7. Sicherheitswand nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ringboden und dem Tragbodenring sowie dem Tragboden des Tanks elastisch verformbares Abdichtungsmaterial angeordnet ist.
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    .3.
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