DE69300080T2 - Verfahren zum Erneuern eines Gasbehälters und solch ein Gasbehälter. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erneuern eines Gasometers.
• Unter einem "Gasometer" versteht man jeden Gasbehälter, in welchem das Gas nicht unter sehr hohem Druck steht, sondern unter einem mittleren oder geringen Druck in der Nähe des Atmosphärendrucks, und zwar bei einem höheren oder niedrigeren Wert.
• Zahlreiche Gasometer sind in der folgenden, in Figur 1 dargestellten Art und Weise aufgebaut.
• Ein abgedichtetes zylindrisches Becken 2 mit einem starren Rand 2a ist mit Wasser 8 gefüllt.
• Zwei Leitungen 31 und 32 münden oberhalb der Wasseroberfläche 4 in dieses Becken; die eine 31 ist eine Gaseinlaßleitung, die andere 32 ist eine Gasauslaßleitung.
• Eine zylindrische Glocke 5, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Beckens 2, ist zu dem Becken koaxial angeordnet, und zwar derart, daß der untere Umfangsrand 5a der Glocke, der deren offenen Abschnitt umgibt, in das Becken eingetaucht ist.
• Die Glocke ist längs Masten 10 derart geführt, daß sie sich in axialer Translation 6 nach unten oder nach oben verlagern kann, wobei ihr Umfangsrand immer mehr oder weniger tief eingetaucht bleibt.
• So wird ein eingeschlossener Gasaufnahmeraum 7 von der Innenseite 5b der Glocke und der Wasseroberfläche 4 umgrenzt. Diese letztere stellt die Dichtigkeit zwischen diesem eingeschlossenen Raum 7 und der äußeren Umgebung sicher.
• Diese Anordnung ermöglicht eine Variation des Volumens des eingeschlossenen Raums 7 als Funktion des zu speichernden Gasvolumens.
• Heute sind zahlreiche Gasometer veraltet und müssen ersetzt oder instand gesetzt werden. Die häufig festgestellten Schwächen sind insbesondere ein Mangel an Dichtigkeit des Beckens, welches allgemein aus Mauerwerk besteht, und eine starke Korrosion der Glocke, welche von der aufgrund des gespeicherten Gases allgemein sehr korrosiven Atmosphäre begünstigt wird.
• Bekanntermaßen gibt es hauptsächlich zwei Verfahren zum Ersetzen oder Erneuern eines veralteten Gasometers.
• Das erste besteht darin, die Dichtigkeit des Beckens wiederherzustellen und die korrodierte Glocke zu entrosten, bevor man ein Korrosionsschutzmittel auf sie aufbringt, oder sie gegebenenfalls durch eine neue, aus einem der korrosiven Umgebung widersteheden Werkstoff gefertigte Glocke zu ersetzen. Im Fall extremer Veralterung kann das Verfahren im vollständigen Abbruch des veralteten Gasometers und der Errichtung eines neuen Gasometers an seiner Stelle bestehen. Der Hauptnachteil dieser Lösung ist, daß sie eine Unterbrechung des Betriebs des Gasometers während der ganzen Erneuerungs- oder Wiedererrichtungsdauer erfordert. Diese Unterbrechung erfordert entweder, die Einrichtungen, an welche das Gasometer angeschlossen ist, außer Betrieb zu setzen, dies kann eine Industrie zeitweise stillegen, oder im Fall eines Biogases eine Kläranlage oder ferner eine Hausmüll-Verarbeitungseinheit außer Betrieb zu setzen, oder das zur Speicherung durch das Gasometer bestimmte Gas in die Atmosphäre entweichen zu lassen, was der Umwelt allgemein sehr schadet.
• Das zweite Verfahren besteht darin, neben dem veralteten Gasometer ein neues Gasometer zu errichten, das zweite anstelle des ersten anzuschließen und dann das erste abzubrechen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es einen verfügbaren Platz für die Errichtung des neuen Gasometers erfordert, sowie den Nachteil, daß es die Wiederverwendung der Gaseinlaß- und -auslaßöffnungen der am Ort des veralteten Gasometers vorhandenen Leitungen nicht ermöglicht. Es handelt sich daher um eine kostspielige und nicht immer realisierbare Lösung.
• Die vorliegende Erfindung behebt diese Nachteile, indem sie die Erneuerung eines Gasometers ohne lange Unterbrechung seines Betriebs und unter Wiederverwendung des Ortes und bestimmter Bauteile des veralteten Gasometers ermöglicht, insbesondere des Mauerwerks und der Gaseinlaß- und -auslaßleitungsöffnungen.
• Hierzu umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:
• - man sieht einen verformbaren Ballon vor, dessen Gestalt und Abmessungen für ein zumindest teilweises Eindringen im aufgeblasenen Zustand in das Becken geeignet sind und der einen Anschluß an die Leitung aufweist;
• - man sieht eine verformbare oder starre, dichte Abdeckung vor, die auf dem Umfangsrand des Beckens befestigbar ist und deren Gestalt und Abmessungen in Verbindung mit jenen des Beckens die Bildung eines Raums, nämlich eines Zwischenraums, ermöglichen, der den verformbaren Ballon im aufgeblasenen Zustand aufnehmen kann;
• - man den verformbaren Ballon dann, wenn das Gasometer außer Betrieb genommen worden ist und Wasser und Gas aus ihm entleert worden sind, in das Becken einsetzt;
• - man den dichten Ballon an jede Gaseinlaß- und -außlaßleitung anschließt;
• - man die dichte Abdeckung durch Verbinden derselben mit dem Umfangsrand des Beckens anbringt;
• - und man gegebenenfalls den Zwischenraum an eine Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung anschließt.
• Neben den vorstehend genannten Vorteilen weist das Verfahren den Vorteil auf, daß es zu einem Gasometer führt, welches weder ein korrodierbares metallisches Teil umfaßt, das sich in Kontakt mit dem gespeicherten Gas befindet, noch einen Mechanismus, wie den vertikalen und axialen Führungsmechanismus der Glocke des veralteten Gasometers, noch die Wasserdichtigkeit des Beckens erfordert. Folglich ist diese Lösung besonders kostengünstig, nicht nur hinsichtlich der Herstellung und Inbetriebnahme, sondern dank geringem Unterhalt und großer Lebensdauer auch im Gebrauch.
• Die vorliegende Erfindung wird im folgenden als nicht beschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
• Figur 1 ein bekanntes Gasometer darstellt, welches erfindungsgemäß erneuert werden kann,
• Figur 2 ein durch die erfindungsgemäße Erneuerung des Gasometers der Figur 1 erhaltenes Gasometer darstellt und
• Figur 3 ein Befestigungsdetail einer verformbaren Abdeckung auf einem starren Rand in vergrößertem Maßstab darstellt.
• Die bei der Erneuerung erhaltenen und somit in dem in Figur 2 dargestellten erneuerten Gasometer enthaltenen Teile des Gasometers der Figur 1 sind in beiden Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen.
• Wie in Figur 1 gezeigt, kann ein Gasometer, das erfindungsgemäß erneuert werden kann, in der folgenden Art und Weise aufgebaut sein.
• Ein abgedichtetes zylindrisches Becken 2 ist mit Wasser 8 gefüllt. Dieses Becken besteht allgemein aus Mauerwerk und seine Dichtigkeit wird durch eine wasserdichte Innenauskleidung sichergestellt. Zwei Leitungen 31 und 32 münden oberhalb der Wasseroberfläche 4 in dieses Becken. Die eine 31 ist eine Gaseinlaßleitung, die andere 32 ist eine Gasauslaßleitung. Eine zylindrische Glocke 5, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Beckens, ist koaxial zum Becken vertikal angeordnet, und zwar derart, daß der Umfangsrand 5a der Glocke, der ihren offenen Abschnitt umgibt, in das Becken 2 eingetaucht ist. Somit wird von der Innenseite 5b der Glocke und der Wasseroberfläche 4 ein eingeschlossener Raum 7 umgrenzt. Die Glocke 5 stellt die Dichtigkeit zwischen diesem eingeschlossenen Raum und der äußeren Umgebung sicher. Die Glocke ist von vertikalen Schienen oder Masten 10, auf welchen mit der Glocke verbundene Rollen 5a abrollen, derart geführt, daß sie sich gemäß dem Pfeil 6 in Translation nach oben oder nach unten verlagern kann. Bei Einleitung von Gas steigt die Glocke unter der Wirkung des Gasdrucks an, was das Volumen des eingeschlossenen Raums erhöht. Wenn Gas ausgeleitet wird, sinkt die Glocke ab, was das Volumen des eingeschlossenen Raums verkleinert.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erneuerung dieses Gasometers umfaßt die folgenden Schritte.
• Man sieht einen verformbaren Ballon 11 vor, dessen Gestalt und Abmessungen für ein wenigstens teilweises Eindringen im aufgeblasenen Zustand in das Becken 2 geeignet sind und der einen Anschluß an die Leitungen 31 und 32 aufweist.
• Man sieht gleichermaßen eine im wesentlichen gasdichte, verformbare oder starre Abdeckung 12 vor, die auf dem Umfangsrand 2a des Beckens befestigbar ist und deren Gestalt und Abmessungen in Verbindung mit jenen des Beckens 2 die Bildung eines Raums, nämlich eines Zwischenraums 13, ermöglichen, der den verformbaren Ballon 11 im aufgeblasenen Zustand aufnehmen kann.
• Das Gasometer wird außer Betrieb genommen, d.h. beispielsweise, daß man die Gaseinlaß- und -auslaßleitungen 31 und 32 geschlossen hat und aus dem Gasometer das Wasser 8 und das Gas 9 entleert hat, die Glocke 5 entfernt hat und die in das Becken aufsteigenden Teile der Leitungen 31 und 32 gekürzt hat; so ist dieses letztere vollständig leer und von oben frei zugänglich. Man kann daher mit dem Einsetzen des verformbaren Ballons 11 in das Becken 2 fortfahren.
• Man geht dann zum Anschließen des verformbaren Ballons 11 an jeder Gaseinlaß- und -auslaßleitung 31 und 32 über, Diese Leitungen müssen außerhalb des Beckens nicht verändert werden.
• Man nimmt dann das Anbringen der verformbaren Abdeckung 12 vor, indem man sie mit dem Umfangsrand 2a des Beckens verbindet. Diese Verbindung kann durch jedes beliebige klassische Mittel vorgenommen werden, das es erlaubt, die Dichtigkeit zwischen der verformbaren Abdeckung 12 und dem Umfangsrand 2a sicherzustellen. Beispielsweise kann man die Außenseite des Rands der verformbaren Abdeckung 12 mittels regelmäßig auf diesem Umfang verteilten Schrauben gegen die Innenseite des Umfangsrands 2a des Beckens angelegt halten. Gemäß dieser Anordnung wird die gewünschte Dichtigkeit aufgrund der Tatsache erhalten, daß der in dem Zwischenraum 13 stets aufrechterhaltene geringfügige Überdruck die Anordnung des Rands der verformbaren Abdeckung gegen den starren Rand 2a des Beckens bewirkt.
• Wie in Figur 3 gezeigt ist, weist die verformbare Abdeckung 12 einen mit einer regelmäßigen Lochung versehenen äußeren Umfangssaum 21 auf, und der Rand 2a des Beckens ist in einem oberen Teil mit einer Spannverschnürungsreling 22 ausgestattet derart, daß ein Spannseil 23 alternierend durch ein Loch des Saums 21 und um die Spannverschnürungsreling 22 verläuft. Diese Vorrichtung bildet eine Befestigung der verformbaren Abdeckung 12 am Umfangsrand 2a des Beckens, welche der von einem Überdruck in dem Zwischenraum 13 erzeugten Spannung widerstehen kann.
• Bei einer dichten und verformbaren Abdeckung 12 betrifft der letzte Schritt das Anschließen des Zwischenraums 13 an eine Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung 14, welche es ermöglicht, in diesem Raum einen Einstelldruck oder gesteuerten Druck aufrechtzuerhalten.
• Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Beispiel können zwei in das Becken 2 mündende Leitungen 31 und 32 vorgesehen sein, wobei die eine 31 eine Gaseinlaßleitung ist und die andere 32 eine Gasauslaßleitung ist. In diesem Fall umfaßt der Schritt des Anschließens des verformbaren Ballons 11 an die Leitungen 31 und 32 die Verbindungen 171 bzw. 172 mit jeder dieser beiden Leitungen.
• Der in Figur 2 dargestellte verformbare Ballon ist mit einer mit Lochung versehenen Umfangslippe 15 ausgestattet, welche die Befestigung des Ballons am starren Umfangsrand 2a des Beckens durch eine mit der Lochung der Lippe und dem Rand zusammenwirkende Verschnürung erlaubt. Diese Verschnürung kann insbesondere mittels eines alternierend durch ein Loch der Lippe 15 und um eine Verschnürungsreling 15' verlaufenden Seils vorgenommen werden, wobei die Reling 15' an der Innenseite des Umfangsrands 2a des Beckens in geeigneter Höhe befestigt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht es, den Ballon 11 in im wesentlichen zentraler Stellung in dem Zwischenraum 13 zu halten, und verhindert, daß dieser in direkten Kontakt mit dem Boden des Beckens 2 gelangt, auf welchem spitze Gegenstände vorhanden sein könnten, welche den Ballon 11 durchlöchern könnten.
• Das Becken 2 muß nicht wasserdicht sein, wie dies im Fall der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung der Fall war, muß jedoch luftdicht sein, um das Unter-Druck-Setzen des Zwischenraums 13 zu erleichtern. Wenn das Becken Risse aufweist, sieht man folglich eine luftdichte verformbare Membran 16 vor, deren Gestalt der Innenfläche des Bekkens 2 entspricht. Diese verformbare Membran 16 wird im Inneren des Beckens 2 derart angebracht, daß sie dessen Innenfläche einschließlich des Bodens vollständig auskleidet. Es genügt, daß der Rand dieser verformbaren Membran 16 am oberen Innenteil des starren Rands 2a des Beckens befestigt ist, beispielsweise mittels auf dem Umfang verteilter Schrauben. Der Rest der verformbaren Membran 16 legt sich unter der Wirkung des im Inneren des Zwischenraums 13 aufgebauten geringfügigen Überdrucks an die Innenfläche des Beckens 2 an.
• Dieses Erneuerungsverfahren führt zu einem neuen Gasometer, welches zumindest umfaßt:
• - ein Becken 2, das von einem starren Umfangsrand 2a umgrenzt ist und in welches wenigstens eine Gaseinlaß- und -auslaßleitung 31 und 32 mündet,
• - einen verformbaren Ballon 11, der wenigstens teilweise in das Becken 2 eingreift und gegebenenfalls an dem starren Umfangsrand 2a befestigt ist,
• - die verformbare oder starre, dichte Abdeckung 12, die an dem starren Umfangsrand 2a des Beckens befestigt ist und mit diesem einen Raum, nämlich einen Zwischenraum 13, bildet, der den verformbaren Ballon 11 enthält,
• - wenigstens einen Anschluß 171, 172 zum Anschließen des verformbaren Ballons 11 an die wenigstens eine Gaseinlaß- und -auslaßleitung 31 und 32 und
• - eine Anschlußöffnung 18 zum Anschließen des Zwischenraums an eine Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung 14.
• In bestimmten Fällen, insbesondere, wenn das Becken 2 Risse aufweist, umfaßt das Gasometer ferner eine luftdichte verformbare Membran 16 mit einer der Innenfläche des Beckens 2 entsprechenden Gestalt, welche das Becken vollständig auskleidet.
• Das Gasometer umfaßt gegebenenfalls ferner:
• - ein Gewicht 19, das auf der oberen Oberfläche des Ballons angeordnet und dazu bestimmt ist, die Art und Weise zu lenken, in der sich dieser bei seiner Entleerung verformt,
• - eine Ultraschall-Sonde 20, die an der verformbaren Abdeckung 12 dem Gewicht 19 im wesentlichen gegenüberliegend befestigt ist und ein Signal liefern kann, welches den Abstand zwischen der Sonde und dem Gewicht repräsentiert und dem Entleerungszustand des Ballons 11 entspricht.
• Wenn der Ballon 11 sich zur Abgabe des gespeicherten Gases entleert, verformt er sich vorzugsweise unter der Wirkung des Gewichts 19, welches die obere Wandung des Ballons 11 entgegen seines Innendrucks abzusenken sucht, wie dies in Figur 2 strichpunktiert dargestellt ist. Der das Gewicht 19 und die an der verformbaren Abdeckung 12 befestigte Sonde 20 trennende Abstand stellt somit den Entleerungszustand des Ballons 11 dar. Das von der Sonde 20 gelieferte Signal, welches diesen Abstand darstellt, gibt daher gleichermaßen den Entleerungszustand des Ballons 11 an, d.h. die in dem Gasometer gespeicherte Gasmenge.
• Bei einer verformbaren Abdeckung 12 des Gasometers ist es vorteilhaft, daß sie wenigstens einen Windmesser und/oder einen Schneelast-Sensor (nicht dargestellt) umfaßt, welche Signale liefern, die zur Bestimmung eines Einstelldrucks beitragen, der zur Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung übertragen wird. In der Tat ermöglicht eine starke Unter-Druck- Setzung es, klimatischen Belastungen besser zu widerstehen, wenn es sich um Wind oder Schnee handelt.
• Der Betrieb des so erneuerten Gasometers kann gegebenenfalls automatisch durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines programmierbaren Automaten.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erneuerung eines Gasometers mit wenigstens einem Becken (2), das von einem starren Umfangsrand (2a) umgrenzt ist und in welches wenigstens eine Gaseinlaß- und -außlaßleitung (31, 32) mündet, dadurch gekennzeichziet, daß es wenigstens die folgenden Schritte umfaßt:

- man sieht einen verformbaren Ballon (11) vor, dessen Gestalt und Abmessungen für ein zumindest teilweises Eindringen im aufgeblasenen Zustand in das Becken (2) geeignet sind und der einen Anschluß an die Leitung (31, 32) aufweist;

- man sieht eine dichte Abdeckung (12) vor, die auf dem Umfangsrand (2a) des Beckens befestigbar ist und deren Gestalt und Abmessungen in Verbindung mit jenen des Beckens die Bildung eines Raums, nämlich eines Zwischenraums (13), ermöglichen, der den verformbaren Ballon im aufgeblasenen Zustand aufnehmen kann;

- man den verformbaren Ballon (11) dann, wenn das Gasometer (1) außer Betrieb genommen worden ist und Wasser (8) und Gas (9) aus ihm entleert worden sind, in das Becken (2) einsetzt,

- man den verformbaren Ballon (11) an jede Gaseinlaß- und -außlaßleitung (31, 32) anschließt;

- man die dichte Abdeckung (12) durch Verbinden derselben mit dem Umfangsrand (2a) des Beckens anbringt;

- und man gegebenenfalls den Zwischenraum (13) an eine Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung (14) anschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichziet, daß bei zwei in das Becken mündenden Leitungen, einer Gaseinlaßleitung (31) und einer Gasauslaßleitung (32), der Schritt des Anschließens des verformbaren Ballons an jede Leitung das Anschließen an jede der beiden Leitungen umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ballon (11), der mit einer mit Lochung versehenen Umfangslippe (15) ausgestattet ist, der Schritt des Einbringens des Ballons in das Becken (2) von einem Schritt des Befestigens an dem starren Umfangsrand (2a) mittels einer mit den Löchern der Lippe (15) und dem Rand zusammenwirkenden Schnürung gefolgt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekemizeichnet, daß bei Vorsehen einer verformbaren luftdichten Membran einer der Innenoberfläche des Beckens (2) entsprechenden Gestalt, das Verfahren ferner den Schritt umfaßt, die verformbare Membran im Inneren des Beckens derart anzubringen, daß sie dessen Innenoberfläche vollständig auskleidet.

5. Gasometer, das sich aus dem Verfahren nach Anspruch 1 ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest umfaßt:

- ein Becken (2), das von einem starren Umfangsrand (2a) umgrenzt ist und in welches wenigstens eine Gaseinlaß- und -auslaßleitung (31, 32) mündet,

- einen verformbaren Ballon (11), der wenigstens teilweise in das Becken (2) eingreift,

- eine dichte Abdeckung (12), die an dem starren Umfangsrand (2a) des Beckens befestigt ist und mit diesem einen Raum, nämlich einen Zwischenraum (13), bildet, der den verformbaren Ballon (11) enthält,

- wenigstens einen Anschluß (171 oder 172) zum Anschließen des verformbaren Ballons an die wenigstens eine Gaseinlaß- und -auslaßleitung (31, 32) und

- gegebenenfalls eine Anschlußöffnung (18) zum Anschließen des Zwischenraums (13) an eine Unter-Druck- Setzungs-Vorrichtung (14).

6. Gasometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine luftdichte verformbare Membran (16) mit einer der Innenoberfläche des Beckens (2) entsprechenden Gestalt umfaßt, welche das Becken vollständig auskleidet.

7. Gasometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt:

- ein Gewicht (19), das auf der oberen Oberfläche des Ballons angeordnet und dazu bestimmt ist, die Art und Weise zu lenken, in der sich dieser bei seiner Entleerung verformt,

- eine Sonde (20), die an der verformbaren Abdeckung (12) dem Gewicht (19) im wesentlichen gegenüberliegend befestigt ist und ein Signal liefern kann, welches den Abstand zwischen der Sonde und dem Gewicht repräsentiert und dem Entleerungszustand des Ballons (11) entspricht.

8. Gasometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Windmesser und/oder einen Schneelast-Sensor umfaßt, welche Signale liefern, die zur Bestimmung eines an die Unter-Druck-Setzungs-Vorrichtung übermittelten Einstelldrucks für eine dichte und verformbare Abdeckung (12) beitragen.