DE3015588C2

DE3015588C2 - Schutzvorrichtung für Tankbehälter

Info

Publication number: DE3015588C2
Application number: DE19803015588
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 5485 Sinzig-Bodendorf Kolb
Original assignee: Lga Gastechnik 5480 Remagen De GmbH
Current assignee: Lga Gastechnik 5480 Remagen De GmbH
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3015588A1

Description

3- 4

f[ in Ansicht, zum Teil im Schnitt, schematisch, auf Biegung beansprucht und haben die Tendenz, den

•| F i g. 2 eine Ansicht auf die Umfangsfläche des Man- Mantelring 8 bei der Einwirkung des von außen kom-

II telringes und der Grundplatte mit dem Ankerstab-Gür- menden Explosionsdruckes o. dgL an Ort und Stelle zu tel im Ausschnitt und im Schema und halten, wobei die Rückfederkraft in den Ankerstäben F i g. 3 die Lagerung des Mantelringes und des Tank- 5 den Mantelring 8 unverrückbar hält, wodurch die Abbehälters auf der Grundplatte im Querschnitt und im dichtung mittels der Dichtungslage 9 unbeschädigt Ausschnitt sowie im Schema. bleibt Dies ist wichtig, weil, wenn gleichzeitig ein & Die Schutzvorrichtung für Tankbehälter zur Aufnah- Leckagefall an dem Tankbehälter 4 auftritt der Tankin- $ me von Chemikalien, verflüssigten Gasen u. dgL weist halt durch den Mantelring 8 sicher aufgefangen werden S eine Grundplatte 1 auf, die durch Pfähle 2 unter Zwi- io muß. Wenn der Tankinhalt aus einer tiefkalten Flüssig- £■ schenschaltung von Elastomerlagern 3 abgestützt sein keit besteht, tritt eine schockartige Temperaturbean- V, kann. Ein Tankbehälter 4, der aus einem geschlossenen spruchung an der Innenseite des Mantelrings 8 auf, wo-

Außenmantel 5 und einem geschlossenen Innenmantel 6 durch der Mantelring einer Schrumpfbeanspruchung bestehen kann und einen eigenen Boden 7 besitzt ruht unterworfen wird. Ein solcher konzentrischer auf einer biegesteifen Platte 18. Die biegesteife Platte 15 Schrumpfvorgang wird durch die Ankerstäbe 14, die zu ^; _: kann eine Stahlkonstruktion aus kaltzähem Stahl und dem Gürtel 13 zusammengefaßt sind, ermöglicht Das hierbei z. B. aus entsprechenden Trägern gebildet sein. Dichtbleiben der Schutzvorrichtung bei Auftreten der Sie kann aber auch aus vorgespanntem Beton bestehen. einseitigen Beanspruchung durch einen Explosions-Die Verbindung des Tankbehälters 4 mit der biegestei- druck o. dgL ist somit gewährleistet .Uie Elastomeriager ' ? fen Platte 18 erfolgt durch Anker 19. Diese siad an dem 20 sind dabei imstande, die auf diese einwirkenden Kräfte Außenumfang des Tankbehälters 4 gleichmäßig verteilt zum Teil mit aufzuzehren.

angeordnet und mit ihrem einen Ende mit dem Außen- Die Ankerstäbe 14, die eine gewisse Länge von etwa : * mantel 5 und mit dem anderen Ende mit der biegesteifen 2 m aufweisen können, sind an dem Außenumfang des Platte 18 befestigt Zweckmäßig ist die Grundfläche der Mantelrings 8 und der Grundplatte 1 bevorzugt in einer ; biegesteifen Platte 18 größer als diejenige des Tankbe- 25 Zickzacklinie angeordnet, wie dies aus der F i g. 2 zu hälters, so daß die biegesteife Platte gegenüber dem entnehmen ist Die Enden der Ankerstäbe 14 sind an ■ Tankbehälter 4 ringsherum vorragt Ankerplatten 15 befestigt die mit den Betonkörpern der Zwischen dem Boden 7 des als Stahltank auögebilde- Tasse und der Grundplatte fest verbunden sind. Für ten Tankbehälters 4 und der Grundplatte 1 sind Feder- jedes Ende der Ankerstäbe kann eine Ankerplatte 15 für ^; lager 12, z. B. Elastomeriager, angeordnet, wobei die 30 sich verwendet werden. Man kann auch eine gemeinsa-Federlager 12 auf einer aus Folie bestehenden Dich- me Ankerplatte 16 für aneinandergrenzende Enden der tungslage 9 aufliegen. Die biegesteife Platte 18 als Stahl- Ankerstäbe 14 vorsehen. Weiterhin können die Ankerkonstruktion oder als vorgespannte Betonplatte ist vor- stäbe 14 an den Enden Gewindeteile aufweisen, auf die zugsweise mit begehbaren Aussparungen zur War- Muttern 17 aufgeschraubt sind, wobei die Ankerstäbe - tungsinögiichkeit der unter derselben befindlichen Fs^ 33 14 unter eine vorbestimmte Vorspannung gebracht '■;;. derelemente 12 versehen. Bei der Stahlkonstruktion werden können. Der aus den Ankerstäben gebildete '' können entsprechende Mannlöcher in den Trägern und Gürtel kann auch als räumliches Gitterwerk ausgebildet den Gurtplatten angeordnet sein. Bei der vorgespann- sein, wobei auch zur Umfangsfläche abstehend verlauten Betonplatte wird man entsprechende Hohlräume, fende Ankerstäbe vorgesehen sein können. Dies trägt Gänge u. dgL vorsehen. 40 zum Festhalten des Mantelrings auf der Grundplatte bei

Der Tankbehälter 4 ist von einem Mantelring 8 aus einseitig wirkendem Explosionsdruck bei.
Beton o. dgL umgeben, der zum Auffangen des Tankin- Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 fcrt die Stoßhaltes in einem Leckagefall des Tankbehälters dient stelle zwischen dem unteren Teil des Mantelrings 8 und Der Mantelring 3 stellt einen selbständigen Zylinder- der Grundplatte 1 im größeren Maßstab veranschaukörper dar, der unter Zwischenschaltung einer elasti- 45 licht Beispielsweise kann die Verankerung der Ankerschen Zwischenschicht 10 und der Dichtungslage 9 auf stäbe 14 in der Grundplatte auch in der Weise erfolgen, der Grundplatte 1 ruht Die Dichtungslage 9, die aus daß die unteren Enden der Ankerstäbe 14 in Hülsen 15a einem Blech entsprechender Dicke bestehen kaiin, weist greifen, die in der Beton-Grundplatte 1 eingelassen sind, eine Grundfläche entsprechend der Grundfläche der wodurch die Ankerstäbe 14a eine vorbestimmte AusTasse auf. Zwischen dem Tankbehälter 4 und dem Man- 50 richtung erhalten. Hierbei kann man auch so vorgehen, telring 8 kann mindestens eine ringförmig verlaufende daß die Ankerstäbe 14 von der Verankerung in der Dehnungswelle 11 vorgesehen sein. Die elastische Zwi- Grun-ipLatte etwa nach außen gerichtet verlaufen, um schenschicht 10 unter dem aus Beton bestehenden Man- die Federkraft der Ankerstäbe noch besser ausnutzen telring 8 besteht bevorzugt aus mindestens einem ring- zu können. Die Dici.iungslage 9 kann in dem Mantelring förmig umlaufenden Band entsprechender Höhe aus 55 8 mittels Maueranker 17 verankert werden.
Elastomer-Werkstoff bzw. einem Ringkörper. Bei der Schutzvorrichtung handelt es sich um Bau-Zur Verhinderung einer einseitigen J-angsverschie- werke von verhältnismäßig großen Dimensionen. Beibung des Mantelrings 8 auf der Grundplatte 1 infolge spielsweise kann die Tasse einen Durchmesser von etwa eines von außen einseitig wirkenden Explosionsdruckes 30 m und der Tankbehälter einen solchen von etwa 26 m 'M ist der Mantelring 8 mit der Grundplatte 1 durch einen 60 mit einer Höhe von ca. 20 bis 30 m aufweisen, wobei |f Gürtel 13 verspannt, der durch Ankerstäbe 14 aus Stahl Speicherkapazitäten von etwa iOOOOcbm bis % gebildet ist Die Ankerstäbe 14 bilden einen gürtelarti- 100 000 cbm in Frage kommen.

Hf gen Verband zwischen den Umfangsfiächen von Man- .

_;··μ lelring 8 und Grundplatte 1, durch den verhindert wird. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

$ daß der Mantelring sich längs verschieben kann und 65

;. damit die Dichtungslage-J beschädigt Die Ankerstäbe
' 14 aus hochwertigem Stahl werden bei der einseitigen
■1 Druckbelastung innerhalb ihres Elastizitätsbereiches

Claims

1 . 2 kalter Flüssigkeit die Tasse infolge des Kälteschocks Patentansprüche: reißt Bei einer modifizierten Konstruktion der bekann ten Schutzvorrichtung sind Tasse und Tankbehälter

1. Schutzvorrichtung für Tankbehälter für Chemi- starr miteinander verbunden. Hierbei besteht weder gekalien und verflüssigte Gase, bestehend aus einer 5 nügend Sicherheit gegen äußere !Explosions- und StoB-den Tankbehälter umgebenden flüssigkeitsdichten beanspruchungen, noch Sicherheit gegen Zerstörung Tasse, die eine Grundplatte und einen von der durch Kälteschocks im FaDe eines Bruchs des'sankbe-Grundplatte aufragenden Mantelring aufweist wo- hälters.

bei zwischen Mantelring und Grundplatte eine dich- Ferner ist ein Tankbehälter bekannt der an einem te Verbindung vorgesehen ist dadurch ge- 10 Fahrzeug mit beweglichen Zuggliedern befestigt ist kennzeichnet, daß der Mantelring(8) von der (DE-OS 1455594). Die Zugglieder, die auch als Feder-Grundplatte (1) durch eine ringförmige elastische elemente ausgebildet sein können, dienen dazu, den geZwischenschicht (10) getrennt ist und daß Grund- samten Tankbehälter beweglich an dem Fahrzeug festplatte (1) und Mantelring (8) durch elastische Anker- zulegen. Eine Auffangwanne ist nicht vorhanden. Sofern stäbe (14) verbunden sind, die sich einer konzentri- 15 elastische Glieder benutzt werden, dienen diese dazu, sehen Schrumpfung des Mantelringes anpassen. den gesamten Tankbehälter elastisch festzulegen.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gekennzeichnet daß die Grundplatte mit einer Dich- Schutzvorrichtung der im Oberbegriff des Patentantungslage \8j bedeckt ist welche über mindestens Spruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, eine Dehnungswelle (11) mit dem Mantelring (8) ver- 20 daß die Tasse unempfindlich ist gegen äußere Druckbunden ist und Stoßeinwirkungen sowie gegen Kälteschocks.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch I oder 2, da- Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im kennzeichdurch gekennzeichnet daß die Ankerstäbe (14) unter nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk-Zugspannung stehen, male. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfin-

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch 25 dung sind in den Unkeransprüchen gekennzeichnet,
gekennzeichnet daß die Ankerstäbe (14) unter ei- Nach der Erfindung besteht die Tasse aus der Grundnem Schrägwinkel zur Ebene der Grundplatte (1) platte und dem Mantelring, die durch die elastische Zwiverlaufen. schenschicht voneinander getrennt sind, so daß sie sich

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch relativ zueinander verschieben können, jedoch durch gekennzeichnet daß je zwei Ankerstäbe (14) mit ih- 30 die Ankerstäbe in ihrer gegenseitigen Zuordnung gehalren Enden 'an einer gemeinsamen Ankerplatte (16) ten werden. Der Mantelring kann sich auf der Grundangreifen, platte ungehindert radial zusammenziehen und wieder

6. Schutzvorrichtung nach eiiiw-m der Ansprüche 3 ausdehnen. Er wird durch die Ankerstäbe zentriert gebis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Ankerstäbe halten. Wenn sich der Mantelring zusammenzieht, tre-(14) einen gitterförmigen Verband bilden. 35 ten keine Spannungen im Obergangsbereich zwischen

Mantelring auf Grundplatte auf. Der Mantelring kann

sich somit in gewissen Grenzen un£* mit den durch die

Ankerstäbe vorgegebenen Einschränkungen auf der Grundplatte bewegen. Die Schutzvorrichtung ist relativ

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für 40 einfach herstellbar und sie neigt auch nicht zu Rißbil-

Tankbehälter nach dem Oberbegriff des Patentan- düngen und Undichtigkeiten, weil die beiden Teile der

Spruchs 1. Tasse sich relativ zueinander bewegen können. Den-

Bei einer bekannten Schutzvorrichtung dieser Art noch wird die Tasse durch die elastischen Ankerstäbe in

(AT-PS 3 29 450) steht der Tankbehälter in einer Tasse, ihrer Position gehalten und erforderlichenfalls in diese

die eine Grundplatte und einen von der Grundplatte 45 Position zurückgestellt Dadurch wird ein Abwandern

aufragenden Mantelring aufweist Die Tasse ist monoli- des Mantelringes vermieden.

thisch aus Beton hergestellt Solche monolithischen Tas- Mit dem Merkmal des Patentanspruchs 2 wird er-

sen sind nicht nur schwierig und teuer zu fertigen, son- reicht daß die Dichtung im Obergangsbereich zwischen

dem sie haben auch Nachteile hinsichtlich der mechani- Mantelring und Grundplatte auch bei Verschiebung die-

schen Festigkeit gegen Erschütterungen und hinsieht- 50 srr Teile relativ zueinander aufrechterhalten wird. Die

lieh der Dichtigkeit Mechanische Erschütterungen, wie Dichtungslage ist aufgrund der Dehnungswelle imstan-

sie bei Explosionen, Erdbeben u. dgl. auftreten, können de sich den erforderlichen Verschiebungen anzupassen,

Rißbildungen, insbesondere im Obergangsbereich zwi- ohne die Dichtigkeit aufzugeben,

sehen der Grundplatte und dem Mantelring, bewirken. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die den

Der untere Eckbereich ist hierbei besonders gefährdet 55 durch die Ankerstäbe gebildeten Gürtel betreffen, sind

Zwar könnte man diesen Eckbereich verstärken, jedoch in den Unteransprüchen 3 bis 6 enthalten. Der Gürtel

ergeben sich dann Probleme, wenn der Tankbehälter hat die Aufgabe, einen von außen auf den Mantelring

eine tiefkalte Flüssigkeit, z. B. Flüssiggas, enthält Wenn einseitig einwirkenden Explosionsdruck abzufangen

derartiges Flüssiggas ausläuft und in Berührung mit der und die von außen auf den Mantelring einwirkenden

Tasse kommt, tritt im Wandbereich ein Kälteschock auf. 60 Verschiebungskräfte aufzunehmen. Das System des aus

Der Mantelring ist bestrebt, sich sofort zusammenzuzie- den Ankerstäben gebildeten Gürtels erlaubt zugleich

hen, während die Grundplatte, die eine größere Wärme- eine konzentrische Schrumpfung des Mantelringes bei

trägheit hat, versucht ihre Form beizubehalten. Dies schockartiger Temperaturbeanspruchung, wie sie z. B.

führt zu Rißbildungen im Fußbereich des Mantelringes. bei Austreten tiefkalter Flüssigkeit erfolgt

Es besteht die Gefahr, daß die den Tankbehälter umge- es Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeich-

bende Tasse bei äußeren Druck- oder Stqßeinwirkun- nungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher

gen (Explosionen, Terroranschlägen, Erdbeben ü. dgL) erläutert Es zeigt

beschädigt wird, und daß im Falle des Auslaufens tief- F i g. 1 die Schutzvorrichtung für einen Tankbehälter