DE69303536T2

DE69303536T2 - Underirdischer Tank, bestehend aus einer inneren Metallstruktur, einer feststehenden äusseren Verkleidung sowie einer Füllmasse mit verbesserter Bindung zwischen Füllmasse und Metallstruktur

Info

Publication number: DE69303536T2
Application number: DE69303536T
Authority: DE
Inventors: Franco Ing Ferrari
Original assignee: FERRARI NINO COSTR
Current assignee: FERRARI NINO COSTR
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: EP0567902A2; EP0567902A3; EP0567902B1; US5330288A; IT1257338B; ITGE920051A0; IL105509A; ES2092168T3; ATE140201T1; DE69303536D1; ITGE920051A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen unterirdischen Tank zur Lagerung von Flüssigkeiten jeglicher Art.
Derartige Tanks sind in der Regel zylinderförmig mit horizontaler Achse und bestehen aus einer inneren Behälterstruktur aus Metall, einer äußeren feststehenden Verkleidung aus einfachem oder armiertem Beton und mit dem Boden in Berührung stehend, und einer Füllmasse, die sich zwischen der Behälterstruktur aus Metall und der feststehenden Verkleidung befindet.
Große unterirdische Tanks werden üblicherweise mit heißpreßgewalzten Metallbauteilen oder großen Ringen gebaut, deren Querränder mit Winkelprofilen versehen sind und automatisch passen, um Quer- und Längskanäle zu bilden, nachdem die Ringe verbunden worden sind und mit Hilfe von flachen Bereichen zur einfachen Entdekkung und Abdichtung jeglicher Lecke dienen.
Derartige Querkanäle können auch mit auf die Ringe geschweißten omegaformen und flachen Bereichen erhalten werden, wobei die Ringe in diesem Fall nicht über Winkelformen verfügen. Die letztere Lösung ist vorzuziehen, da ein Heißpreßwalzen der Ringe, die durch das Formen versteift sind, eher schwierig ist.
Diese großen Metallbauteile ermöglichen einen einfacheren und billigeren Zusammenbau der Metallstruktur, die auf der Krone der feststehenden Betonverkleidung, auf der sie ruht, aufgestellt wird, und die sie äußerlich schützt, da die Handhabung und Installation dieser Bauteile viel leichter und viel zweckmäßiger ist, als es mit herkömmlichen Zusammenbau- und Aufstelltechniken erreichbar ist.
Die Behälterstruktur aus Metall wird durch die feststehende armierte oder einfache Betonverkleidung durch U-Schrauben gestützt, und eine Füllmasse wird in den Hohlraum zwischen der Metallstruktur und der feststehenden Verkleidung gegossen oder gespritzt.
Die statische Stabilität dieser großen unterirdischen Tanks wird gegenwärtig dadurch gewährleistet, daß die Metallstruktur und die feststehende Verkleidung mit getrennter statischer Stabilität versehen sind, ohne ihre gegenseitige Wechselwirkung in Betracht zu ziehen. Ein wichtiger Vorteil beim Bau derartiger großer unterirdischer Tanks kann erzielt werden, wenn das System als Behälterstruktur, feststehende Verkleidung, Füllmasse und umgebender Boden, d.h. als eine einzige wechselwirkende komplexe Struktur begriffen wird, so daß alle seine Komponenten zusammen und direkt zur strukturellen Stabilität dieser Tanks beitragen, die so gemäß der Bauart von unterirdischen hohlwändigen Lagertanks gestaltet sind.
Bei Entsprechung dieser Anforderung können die Widerstandsparameter und die Dicke der Metallstruktur und der feststehenden Verkleidung durch Verringerung der Materialmenge verringert werden.
Diese so gestalteten Tanks sind aus der EP-A- 0325683 und der mit ihr in Bezug stehenden US-A-4915545 bekannt, in welchen ein besonderes heißgeblasenes Bitumen bei einer Temperatur von etwa 200-200ºC zwischen die feststehende Verkleidung und das Metallgehäuse gespritzt wird.
Die Errichtung derartiger unterirdischer Lagertanks ist gemäß dieser bekannten Patente daher eher billig und widerstandsfähig gegenüber Belastungen, einschließlich seismischer Belastungen, doch die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, den drei Tankkomponenten, nämlich feststehende Verkleidung, Metallgehäuse und heißgeblasenes Bitumen als Füllmasse, eine noch bessere strukturelle Stabilität zu verleihen.
Das Metallgehäuse ist tatsächlich die Tankkomponente, die Belastungen und Spannungen am meisten ausgesetzt ist, insbesondere beim Füllen und Entleeren des Tanks. Solche Spannungen im Metallgehäuse rufen Verformungen der Füllmasse hervor, obwohl diese Spannungen normalerweise gut absorbiert werden, da heißgeblasenes Bitumen als Füllmasse verwendet wird, das über ausgezeichnete viskoelastische Eigenschaften verfügt.
Um für eine andauernde, enge und bestmögliche Bindung zwischen dem geblasenen Bitumen und dem Metallgehäuse zu sorgen, damit ein einheitlicher struktureller Zusammenbau der drei Tankkomponenten erhalten wird, ist die äußere Oberfläche der Metallringe, welche das Gehäuse bilden, gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet, um die Bindung zwischen Metallgehäuse und heißgeblasenem Bitumen durch strukturelle Formen verschiedenster Art, die außen an die Ringe geschweißt sind, zu verbessern, wie hauptsächlich in Anspruch 1 beansprucht wird.
Die vorliegende Erfindung wird in den beiliegenden Zeichnungen in ihrer praktischen und durch Beispiele erläuterten Ausführung veranschaulicht, in denen
Figur 1 einen schematischen Querschnitt eines unterirdischen Lagertanks zeigt,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Rings der Metallstruktur zeigt, und
Figur 3 eine Darstellung der Tankkomponenten in zerlegter Anordnung mit einem Ring zeigt, der äußere strukturelle Formen zur Verbesserung der Bindung zwischen der Bitumenfüllmasse und den Platten aufweist.
Unter Bezugnahme auf Figur 1 bezeichnet 1 die Metallstruktur des Tanks, 2 die feststehende Verkleidung aus einfachem oder armiertem Beton und 3 das umgebende Erdreich. Die Metallstruktur 1 wird in der feststehenden Verkleidung 2 durch isolierende U-Schrauben gestützt, die an der feststehenden Verkleidung 2 befestigt sind.
Die Füllmasse 4 hat sich zwischen der Metallstruktur 1 und der feststehenden Verkleidung 2 zu befinden; die Füllmasse ist durch Öffnungen in der Metallstruktur 1, die danach verschlossen werden, einzugießen oder einzuspritzen. Die Belastungen und Spannungen in der Metallstruktur 1 sollen durch die Füllmasse 4 zur feststehenden Verkleidung 2 und umgekehrt übertragen werden, und es wurde herausgefunden, daß heißgeblasenes Bitumen für diesen Zweck besonders geeignet ist, da es nachstehende durchschnittliche Eigenschaften aufweist:
- Durchdringungstiefe bei 25ºC: 30 - 30 dmm
- Erweichungspunkt: 80º - 115ºC
- Fraas-Bruchpunkt: -5º - 12ºC
- Dehnbarkeit: mind. 3 cm
- Flammpunkt: mind. 240º - 260ºC
- spezifisches Gewicht bei 25/25ºC: 1,01 - 1,05 gr/cm³
Nach dem Abkühlen hat dieses geblasene Bitumen ausreichende Formbarkeit, um die Belastungen zu den Tankkomponenten zu übertragen, ohne eine dauerhafte Verformung hervorzurufen und ohne zu brechen, und das Bitumen wird bei einer Temperatur zwischen 200º und 220ºC in den Hohlraum gegossen, um den Raum zwischen der Metallstruktur und der feststehenden Verkleidung völlig auszufüllen.
Wie bereits erwähnt, gewährleistet die Verwendung dieser Füllmasse die Gesamtstabilität des Tanks mit seiner Metallstruktur und seiner feststehenden Verkleidung, deren Hauptteile für eine geringere Stärke berechnet werden können, als gegenwärtig durch Gestaltungskriterien erforderlich ist, und die Behälterstruktur aus Metall wird aufgrund der ausgezeichneten viskoelastischen Eigenschaften von geblasenem Bitumen im Falle von seismischen Wellen nicht länger Belastungen aufgrund von Bodenverformungen unterworfen.
Figur 2 und Figur 3 zeigen gemäß der vorliegenden Erfindung, wie die Bindung zwischen der Metallstruktur und dem heißgeblasenen Bitumen als Füllmasse gewährleistet und erhöht wird. Diese Bindung wird durch strukturelle Formen, die durch Schweißen an die äußere Oberfläche jedes Rings 5 passend befestigt werden, verbessert, und in den Zeichnungen bestehen diese Teile aus gleichmäßig und kreuzweise angeordneten runden Stäben 7, die voneinander Abstand haben. Diese Ausführung stellt nur ein Beispiel und eine Information dar, da die strukturellen Formen von jeglicher Art (Flächen, winkel- oder Z-förmig usw.) sein können und in jeder horizontalen oder diagonalen Richtung angeordnet werden können, wie in den Zeichnungen gezeigt wird, oder sogar Neigung haben können.
Außerdem können nach außen vorspringende Elemente an die Ringe geschweißt werden. Natürlich gilt diese Beschreibung, die für das längliche Gehäuse gegeben wurde, auf für dessen vorderen und hinteren Abschluß, ob diese nun flach oder gekrönt sind.
Es muß nicht gesagt werden, daß die Beschreibung betreffend zylinderförmige Tanks mit horizontaler Achse auch für Tanks von jeglicher anderer Gestaltung und Ausführung (senkrecht, subvertikal, kugelförmig usw.) gilt.

Claims

1. Unterirdischer Tank, bestehend aus einer inneren Metallstruktur (1), die durch miteinander verbundene große heißpreßgewalzte Ringe (5) gebildet wird, einer feststehenden äußeren Verkleidung (2) aus armiertem oder einfachem Beton und einer Füllmasse (4) wie z.B. heißgeblasenem Bitumen, das sich zwischen der Metallstruktur (1) und der feststehenden Verkleidung (2) befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß strukturelle verlängerte Formen (7) an die äußere Oberfläche der Ringe (5) geschweißt werden, so daß sie auf der äußeren Oberfläche jedes Rings in Abstand voneinander gleichmäßig und kreuzweise angeordnet sind, um die Bindung zwischen der Metallstruktur (1) und der Füllmasse (4) zu verbessern.

2. Unterirdischer Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturellen Formen (7) von jeglicher Art sein können, wie runde Stäbe, Flächen, winkel- oder Z-förmig usw., und in jeglicher horizontaler, diagonaler oder geneigter Stellung angeordnet werden können.

3. Unterirdischer Tank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturellen Formen (7) vorspringend sein können und sich irgendwo auf der äußeren Oberfläche des Rings (5) befinden können.