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Beschreibung:
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Verfahren und Vorrichtung zur Lecküberwachung am Boden von Flüssigkeitstanks,
insbesondere Heizöltanks Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Lecküberwachung am Boden von Flüssigkeitstanks, insbesondere Heizöltanks.
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Tankbehälter für leichtes Heizöl oder andere Flüssigkeiten müssen
häufig einer regelmäßigen überwachung des Tankbodens unterzogen werden, um Leckstellen
frühzeitig zu erkennen und um Umweltbeeinträchtigungen durch auslaufende Tankflüssigkeit
zu verhindern. Die Tankbodenüberwachungen werden durch Begehung des Tanks und optische
Inspektion des Bodens durch die Begehungsperson vorgenommen. Dies kann selbstverständlich
nur bei völlig entleertem Tank erfolgen. Wenn große Flüssigkeits-, insbesondere
Heizöltanks der Einlagerung eines Reservevorrats dienen, also keine ständige Entleerung
durch Flüssigkeitsverbrauch erfahren, müssen die Tanks vorübergehend entleert werden,
um die Bodenüberwachung vornehmen zu können. Dies wirft naturgemäß
das
Problem der vorübergehenden Verbringung des Tankinhalts an einen anderen Ort auf.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Lecküberwachung am
Boden von Flüssigkeitstanks, insbesondere Tanks für leichtes Heizöl, vorzuschlagen,
das auch am gefüllten Tank ausführbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Maßnahmen gelöst:
a. man unterzieht die im Tank befindliche Flüssigkeit mit einer relativ dünnen Schicht
einer Kontrollflüssigkeit, die mit der Tankflüssigkeit nicht mischbar ist und ein
höheres spezifisches Gewicht als diese hat; b. man überwacht die Standhöhe der Kontrollflüssigkeit
am Tankboden.
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Vorzugsweise verwendet man eine Kontrollflüssigkeit mit einer gegenüber
der Tankflüssigkeit verschiedenen elektrischen Leitfähigkeit und überwacht die Standhöhe
der Kontrollflüssigkeit mittels einer Leitfähigkeitssonde.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Lecküberwachung
auch bei gefülltem Tank ausgeführt werden kann. Beim Auftreten eines Lecks fließt
zunächst
noch keine Tankflüssigkeit, sondern unschädliche Kontrollflüssigkeit aus, so daß
bei einem Absinken der Standhöhe dieser Flüssigkeit am Tankboden und damit verbundener
Alarmgebung noch genügend Zeit vorhanden ist, den Tank zu entleeren und das Leck
zu beseitigen.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Flüssigkeitstank mit Seilsonden und Fig. 2 die Seilsonden
aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung am Boden des Tanks.
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Die Fig. 1 zeigt schematisch einen doppelwandigen Tank 1, der mit
leichtem Heizöl 2 gefüllt ist. Unterhalb des Heizöls 2 ist auf dem Tankboden 4 eine
(gestrichelt angedeutete) mit Bezug auf die Tankhöhe verhältnismäßig dünne Schicht
einer Kontrollflüssigkeit 3 angeordnet. Die Standhöhe der Kontrollflüssigkeit auf
den Tankboden kann beispielsweise etwa 1o mm betragen. Die Kontrollflüssigkeit 3
hat ein höheres spezifisches Gewicht als die aus dem leichten Heizöl 2 bestehende
Tankflüssigkeit und ist mit letzterer
nicht mischbar. Somit ist
sichergestellt, daß die Kontrollflüssigkeit 3 schichtförmig auf dem Tankboden 4
unterhalb des leichten Heizöls 2 verbleibt.
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Wie aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 hervorgeht, ist der
Tankboden 4 mehrlagig ausgebildet und umfaßt eine erste metallische Bodenwand 5,
z. B. aus Stahl, darunter liegend eine Bitumenschicht 6, unter dieser wiederum eine
Metallschicht 7 und unter dieser unter Zwischenschaltung einer weiteren Bitumenschicht
8 einen Betonboden 9. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Tankboden 4 auch
einlagig, z. B. aus Stahlblech, bestehen.
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In die dünne Schicht der Kontrollflüssigkeit 3 taucht eine Sonde 11
, z. B. 3 mm tief ein. Die Sonde 11 ist als Seilsonde ausgebildet und hängt an einem
Kabel oder Seil 12, das am Deckel des Tanks 1 ortsfest verankert ist. An ihrem freien
Ende ist die Sonde 11 starr mit einem Distanzstück 13 aus elektrisch isolierendem
Material verbunden, das auf der Innenseite des Tankbodens 4 aufsitzt und einen definierten
Abstand der Sonde 11 über dem Tankboden sicherstellt.
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Das Distanzstück 13 weist Durchbrechungen 14 auf, so daß die Kontrollflüssigkeit
3 mit der Sonde 11 in Berührung treten kann und die Sonde 11 somit ein Stück weit
in die Kontrollflüssigkeit 3 eintaucht.
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Im übrigen ist die Sonde 11 von Heizöl 2 umgeben.
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Die Sonde 11 mit Seil 12 und Distanzstück 13 ist in einem ortsfest
im Tank 1 angeordneten, bis zur Flüssigkeitsoberfläche reichenden Schutzrohr 15
geführt, welches im Bereich des Tankbodens eine Ausnehmung 16 für den Eintritt von
Tank- und Kontrollflüssigkeit aufweist. Das Schutzrohr 15 verläuft vorzugsweise
senkrecht im Tank 1 und dient der Fixierung der Sonde 11 über einer bestimmten Stelle
des Tankbodens 4. Entstehen im Heizöl 2 Turbulenzen oder andere Strömungen, so kann
die Seilsonde 11 nicht pendeln.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist angenommen, daß die Kontrollflüssigkeit
3 eine andere, z. B. um einige Zehnerpotenzen höhere elektrische Leitfähigkeit als
das leichte Heizöl 2 (Tankflüssigkeit) hat.
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Die Sonde 11 ist ihrerseits eine Leitfähigkeitssonde an sich bekannter
Art. Ihr freies Ende liegt als erste Elektrode unterhalb der Oberfläche der Kontrollflüssigkeit
3 einer bestimmten Stelle des (metallischen) Tankbodens 4 gegenüber, wobei diese
Stelle die zweite Elektrode bildet. Zwischen den beiden Elektroden fließt ständig
ein kleiner elektrischer Strom. Wenn die Standhöhe der Kontrollflüssigkeit 3 beim
Leckwerden des Tankbodens 4 um die Eintauchtiefe der Sonde 11 absinkt, tritt die
erste, am freien Ende der Sonde 11 ausgebildete Elektrode mit Heizöl 2 in Kontakt,
so daß der elektrische Stromfluß zwischen Sonde und Tankboden unterbrochen ist.
Dies wird in an sich bekannter
Weise gemessen und zur Alarmgebung
ausgenutzt. Hierzu ist die Sonde 11 über im Seil 12 geführte Kabel mit einem an
sich bekannten Meß- und Kontrollgerät 17 verbunden, welches auch eine Stromquelle
für den zwischen Elektrode 11 und Tankboden 4 fließenden Strom enthält. An das Gerät
17 sind ein oder mehrere akustische oder optische Alarmgeber angeschlossen, die
in Fig. 1 durch das Boschhorn 18 symbolisiert sind.
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Wie dargestellt, kann neben einer ersten Sonde 11 eine zweite Sonde
21 mit Kabel oder Seil 22, Distanzstück 23 und Schutzrohr 25 in der Nähe des Tankbodens
4 angeordnet werden. Der Abstand der Sonde 21 vom Tankboden 4 ist etwas größer als
derjenige der Sonde 11, so daß die Sonde 21 als Maximalsonde und die Sonde 11 als
Minimalsonde wirken. In Fig. 2 ist angenommen, daß die Oberfläche der Kontrollflüssigkeit
3 bereits so weit abgesunken ist, daß die Sonde 21 nicht mehr in die Kontrollflüssigkeit
3 eintaucht, sondern von der Tankflüssigkeit (leichtes Heizöl 2) umgeben ist.
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Die Sonde 21 kann zur Auslösung eines Voralarms dienen, so daß die
Maßnahmen zur Leckbeseitigung bereits eingeleitet werden können. Die endgültige
Alarmgebung erfolgt dann, wenn die Schichtdicke der Kontrollflüssigkeit 3 weiterhin
abnimmt und auch die Sonde 11 nicht mehr eintaucht.
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Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung der Sonden 11 und 21 kann auch
für folgenden Zweck verwendet werden:
Im Normalfall taucht die
Sonde 11 in die Kontrollflüssigkeit 3 ein, während sich die Sonde 21 oberhalb des
Spiegels dieser Flüssigkeit befindet. Zwischen der Elektrode 11 und dem Tankboden
4 fließt elektrischer Strom, während ein solcher zwischen der Elektrode 21 und dem
Tankboden 4 unterbunden ist. Wenn nun im Heizöl 2 eine Wasserausscheidung stattfindet,
so sinkt das ausgeschiedene Wasser im Tank 1 nach unten und vermischt sich mit der
- in diesem Falle wässrig angenommenen - Kontrollflüssigkeit 3, deren Standhöhe
entsprechend zunimmt. Erreicht der Spiegel der Kontrollflüssigkeit 3 wegen dieser
Wasseraufnahme die Sonde 21, so wird der Stromfluß zwischen dieser und dem Tankboden
hergestellt, was zu einer Signal- oder Alarmauslösung ausgenutzt werden kann.
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Statt zweier Sonden 11, 21 mit verschiedenem Abstand über dem Tankboden
können auch drei oder mehr Sonden Verwendung finden, um die Standhöhe der Kontrollflüssigkeit
3 unter verschiedenen Aspekten zu überwachen.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Sonden 11 und 21 müssen nicht unbedingt
als Leitfähigkeitssonden ausgebildet sein. Auch andere an sich bekannte Sonden zur
Messung der Standhöhe einer Flüssigkeit sind geeignet.
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Es ist vorteilhaft, in Heizöltanks die Kontrollflüssigkeit 3 so auszubilden,
daß sie gleichzeitig auch als Korrosionsschutzflüssigkeit dient. Solche wässrigen
Korrosionsschutzflüssigkeiten
sind an sich bekannt.
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Sie sind in der Lage, erhebliche Mengen an Wasser, welches aus dem
Heizöl austritt, aufzunehmen und zu neutralisieren, so daß dieses Wasser nicht mit
dem Tankboden in Kontakt gelangen kann und dort keinen elektrochemischen Lochfraß
hervorrufen kann.
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Die Betriebsbereitschaft der Sonde 11 kann bei gefülltem Tank 1 jederzeit
durch einfaches Anheben des Seiles 12 überprüft werden. Hierdurch wird die Sonde
11 über den Spiegel der Kontrollflüssigkeit angehoben, was sofort zur Alarmauslösung
führt. Entsprechend muß das Zugseil 22 der Sonde 21 abgesenkt werden, um zwecks
Alarmgabe ein Eintauchen der Sonde 21 in die Kontrollflüssigkeit 3 zu erreichen.
Die Seile, welche die Sonden tragen, sind nach dem Öffnen des üblichen Mannlochdeckels
an der Oberseite des Tanks leicht erreichbar. Nötigenfalls können die Sonden auch
durch die ihnen zugeordneten Schutzrohre herausgezogen und ausgewechselt werden.
Durch Verwendung einer üblichen Wassernachweis-Paste an den Sonden 11, 21 und/oder
an den Distanzstücken 13, 23 kann der tatsächliceh Stand der Kontrollflüssigkeit
3 auch optisch exakt kontrolliert werden.
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Die hier beschriebene Lecküberwachungsanordnung eignet sich nicht
nur für Heizöltanks, sondern auch für Tanks, die mit anderen, insbesondere chemisch
aggressiven und die Umwelt schädigenden Flüssigkeiten
gefüllt sind.
Es kommt lediglich darauf an, die im Tank befindliche Flüssigkeit mit einer Kontrollflüssigkeit
zu unterschichten und die Standhöhe dieser Flüssigkeit am Tankboden zu überwachen,
wobei die Kontrollflüssigkeit mit der Tankflüssigkeit nicht mischbar und spezifisch
schwerer als diese sein muß.
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L e e r s e i t e