EA016651B1 - Защищающая от утечки оболочка, а также резервуар с двойными стенками с такой оболочкой - Google Patents

Abstract

Защищающая от утечки оболочка для образования резервуара с двойными стенками, причем защищающая от утечки оболочка содержит пузырчатую металлическую фольгу (11), в частности пузырчатую алюминиевую фольгу. Пузыри (13) расположены в полосах (33), в которых пузыри (13) чередуются с зонами плоских основных поверхностей (31) фольги. В соседних полосах (33) выполненные равными ширине полосы пузыри (13) расположены со смещением друг относительно друга. Пузырь (13) одной полосы (33) граничит при этом с каждой стороны с двумя пузырями (13) соседней полосы (33). Благодаря этому снижена опасность образования мест разрушения.

Description

Изобретение касается защищающей от утечки оболочки с пузырчатой металлической фольгой, в частности пузырчатой алюминиевой фольгой, с равномерно расположенными пузырями, а также резервуара с двойными стенками или днища, или сосуда с двойными стенками, имеющего наружную стенку и внутреннюю защищающую от утечки оболочку, причем между ней и наружной стенкой имеется контролируемое полое пространство.

Выложенное описание ΌΕ-Θ8-2658088 раскрывает резервуар для хранения различных жидкостей, таких как мазут или дизельное топливо. Резервуар обладает сосудом из стали и окружающей его изолирующей оболочкой. Стальной резервуар окружен устойчивым к действию микроорганизмов, равномерно растрированным дистанцирующим слоем. На дистанцирующий слой помещена газо- и влагонепроницаемая оболочка из усиленного волокном пластика.

Дистанцирующий слой представляет собой равномерно покрытый пузырями корпус из слоистого материала. Корпус из слоистого материала может быть выполнен из тянутого металла, бумаги или оплетки.

В известных покрытиях для резервуаров в качестве дистанцирующего слоя применяется алюминиевая пузырчатая фольга с конусообразными пузырями. При этом пузыри расположены вблизи друг друга, так что образованы расположенные под прямым углом друг к другу ряды. Недостатком этой алюминиевой пузырчатой фольги является то, что выпуклости при обработке легко сминаются. Кроме того, при нанесении покрытия расходуется относительно много материала покрытия, так как искусственная смола наносится вручную. Другим недостатком является то, что при изгибающей нагрузке покрытие легко отделяется от дистанцирующей фольги.

Из ΌΕ-Ά 10101059 известна пластина, которая имеет множество равномерно выдающихся выступов. Такая пластина нужна, например, в качестве сепаратора в полимерно-электролитных топливных элементах. Она обладает отстоящими в обе стороны от плоскости пластины выступами. Они расположены рядами, причем выступы рядов, выступающих в одну сторону, расположены со смещением по отношению к выступам рядов, выступающих в другую сторону.

Из ΌΕ-Ά 2349499 известна фольга, которая для достижения высокой гибкости сдвига и высокой устойчивости при сжатии имеет перекрещивающиеся бороздки, причем на местах перекрещивания бороздок образованы сферические углубления.

Исходя из этого уровня техники изобретение ставит задачу представить защищающую от утечки оболочку с пузырчатой металлической фольгой в качестве дистанцирующего слоя, фольга которого хорошо наносится и имеет высокую прочность при сжатии. Кроме того, должно быть достигнуто с небольшим количеством материала покрытия стабильное соединение между металлической фольгой и покрытием. Другой целью является предложить защищающую от утечки оболочку для резервуара с двойными стенками, которая может быть изготовлена быстро и экономично. В частности, изготовление резервуаров с двойными стенками вместимостью примерно до 25 м³ должно быть экономичным.

Согласно изобретению эта задача в отношении защищающей от утечки оболочки в соответствии с ограничительной частью п.1 решена посредством признаков п.1 формулы изобретения.

В защищающей от утечки оболочке металлическая фольга имеет известным образом равномерно расположенные пузыри, которые расположены в смещенных друг относительно друга полосах, которые выдавлены посредством постоянного чередования пузырей и зоны основной поверхности фольги. Фольга является, в частности, пузырчатой алюминиевой фольгой.

Согласно изобретению такая пузырчатая фольга отличается тем, что ширина пузырей равна ширине полосы, и они имеют квадратную основную горизонтальную проекцию, а находящиеся между пузырями зоны основной поверхности фольги имеют ширину, равную ширине полосы, но в продольном направлении полос их длина меньше, чем у пузырей. Это ведет к тому, что соседние пузыри в соседних полосах граничат друг с другом. Смещение пузырей смежных полос в них выполнено так, что пузырь одной полосы с обеих сторон граничит с двумя разделенными посредством зоны основной поверхности фольги пузырями каждой соседней полосы.

Целесообразно зоны основной поверхности фольги выполнять по существу с ровной поверхностью. В зонах, в которых пузыри граничат с четырьмя соседними пузырями, эти соседние пузыри соединены друг с другом предпочтительно через маленькое возвышение над поверхностью зоны основной поверхности фольги.

Пузыри имеют, таким образом, сферическую форму, и соседние пузыри расположены со смещением друг относительно друга. Соответствующая изобретению металлическая фольга имеет то преимущество, что снижена опасность возникновения мест излома. Также соответствующая изобретению металлическая фольга имеет более высокую прочность при сжатии, чем обычная металлическая фольга. Также соответствующая изобретению фольга может лучше укладываться, чем обычная фольга, так как она не имеет тенденции косо раскатываться.

В соответствии с описанными выше предпочтительными вариантами осуществления каждый пузырь соединен с соответствующими 4 смежными пузырями через маленькое возвышение, которое соответствует доле высоты пузыря. Благодаря такой геометрии получается большая жесткость, чем у обычной пузырчатой фольги. Целесообразно пузыри имеют примерно одинаковую величину. Благодаря этому

- 1 016651 может быть гарантировано равномерное прилегание.

Предпочтительно металлическая фольга изготовлена из алюминиевой фольги с толщиной между 0,15 и 0,25 мм, предпочтительно между 0,18 и 0,22 мм. Благоприятно, если высота пузырей составляет между 0,6 и 1,5 мм, предпочтительно между 0,8 и 1,2 мм. Преимущества обеспечиваются, если металлическая фольга обладает массой единицы площади между 0,62 и 0,78 кг/м², предпочтительно между 0,67 и 0,73 кг/м². При такой массе единицы площади металлическая фольга может быть изготовлена с незначительным весом и более высокой прочностью при сжатии.

Предметом данного изобретения является также резервуар с двойными стенками или сосуд, в частности для жидкостей, с внешней стенкой и отстоящей от наружной стенки с образованием полого пространства описанной выше защищающей от утечки оболочки.

Предпочтительно металлическая дистанцирующая фольга со сферическими пузырями прилегает к наружной стенке. Благодаря этому между металлической фольгой и наружной стенкой образовано контролируемое на негерметичность полое пространство. Оно может, например, посредством низкого давления быть проверенным на негерметичность. Целесообразно на внутреннюю сторону металлической дистанцирующей фольги нанести слой пластика. Этот слой пластика имеет в соответствии с особенно предпочтительным вариантом выполнения модуль упругости <8000 Н/мм², предпочтительно <7000 Н/мм² и особенно предпочтительно примерно 6000 Н/мм². Модуль упругости <8000 Н/мм² важен, так как при этом меньше опасность того, что слой пластика отделится от алюминиевой пузырчатой фольги или образует трещину при резком скачке температуры. Такие проблемы могут наступить, несмотря на загрунтованную поверхность фольги, в частности в переходе днище/стенка, где напряжение самое высокое. В качестве пластикового покрытия может применяться в основном эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая; новолачная смола (базирующаяся на эпоксидной винилово-эфирной смоле) или поликарбонатная смола. Предпочтительно применяется все-таки эпоксидная смола, в частности двухкомпонентная эпоксидная смола.

Согласно предпочтительному варианту осуществления покрытие из пластика изготовлено из комбинации по меньшей мере 2 различных двухкомпонентных эпоксидных смол. Благодаря соответствующему выбору эпоксидных смол может быть достигнут низкий модуль упругости. Предпочтительно слой пластика напыляется. Благодаря напылению могут быть экономично изготовлены, в частности, небольшие резервуары вместимостью до примерно 25 м³. Также слой пластика годится для рассчитанного на определенную продолжительность восстановления имеющегося резервуара.

Является преимуществом, если пузырчатая фольга, хотя направление прокладки однозначно задано посредством пузырей, с двух сторон загрунтована. Грунтовка на внутренней стороне способствует сцеплению между слоем пластика и алюминиевой пузырчатой фольгой. Грунтовка на наружной стороне служит для электрической изоляции между стенкой резервуара и пузырчатой фольгой. Она предотвращает химические и электрохимические (гальванические) реакции между пузырчатой фольгой и наружной стенкой резервуара.

Резервуары вместимостью до 25 м³ изготавливаются предпочтительно без волокнистого армирования покрытия из пластика. Для больших резервуаров, напротив, требуется армирование. Предпочтительно в слой пластика введено, по меньшей мере, двухслойное стекловолокнистое армирование. Это стекловолокнистое армирование может включать в себя, по меньшей мере, двухслойную стеклоткань. Благодаря этому Е-модуль внутренней стенки может быть улучшен. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления стеклоткань по меньшей мере одного слоя выполнена как шелковая стеклоткань. Применение шелковой стеклоткани имеет то преимущество, что по сравнению с матом из стекловолокна искусственная смола быстрее впитывается и лучше распределяется. При этом опасность пересмоливания ниже. Следствием является то, что требуется значительно меньше искусственной смолы, чем при известных матах из стекловолокна. Другое преимущество состоит в том, что при укладывании не выкрашиваются мешающие стеклянные частицы, так как применяются жгуты из стекловолокна (пряди волокон) с бесконечно длинными нитями. Нити шелковой стеклоткани предпочтительно являются некручеными (так называемая гладкая филаментная нить). Соединение с применением ткаческих методов улучшает сопротивление отслаиванию (нет отделений отдельных слоев ткани), а также характеристики излома слоистого пластика. Предпочтительно предусмотреть два слоя шелковой стеклоткани, и оба слоя шелковой стеклоткани соединены друг с другом посредством по меньшей мере одной вплетенной нити.

При использовании тканевой прокладки для изготовления покрытия из пластика применяется предпочтительно эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая, новолачная смола (базирующаяся на эпоксидной винилово-эфирной смоле) или поликарбонатная смола. Введенное в слой пластика, по меньшей мере, двухслойное стекловолокно выполнено предпочтительно в одном слое как шелковая стеклоткань. Целесообразно доли основной и уточной нити по меньшей мере одного слоя примерно одинаковы. Предпочтительно тонина основных и уточных нитей примерно равна.

Целесообразно, если лишь волокна первого слоя обработаны шлихтой, в частности силановой шлихтой, а волокна второго слоя грубые (необработанные). Это имеет то преимущество, что может быть

- 2 016651 достигнуто различное сцепление с основой. Целесообразно, если многослойная шелковая стеклоткань прилегает необработанным слоем к дистанцирующей фольге. Благоприятно, если масса единицы площади многослойной ткани составляет между 250 и 400 г/м², предпочтительно между 280 и 330 г/м² и наиболее предпочтительно около 300 г/м².

Изобретение далее описывается подробнее со ссылками на фигуры на примере одного варианта осуществления. При этом на фигурах для одинаковых частей применены соответственно одинаковые ссылочные позиции.

Показаны:

фиг. 1 - схематически вид сверху металлической фольги, примененной в соответствующей изобретению защищающей от утечек оболочке;

фиг. 2 - разрез через металлическую фольгу по фиг. 1 вдоль линии ΙΙ-ΙΙ и фиг. 3 - вырез и разрез конструкции резервуара с двойными стенками, внутренняя стенка которого является слоистым пластиком, с соответствующей изобретению металлической фольгой и нанесенным напылением покрытием из пластика;

фиг. 4 - вырез и разрез конструкции резервуара с двойными стеклами, внутренняя стенка которого выполнена из ламината, с металлической фольгой, по меньшей мере одним слоем ткани из стекловолокна и слоем из пластика.

На фиг. 1 и 2 показана загрунтованная с двух сторон металлическая фольга 11 с расположенными на расстоянии друг от друга пузырями 13. Пузыри 13 выполнены как конусы или сферы. В соседних полосах 33 находящиеся в них квадратные в горизонтальной проекции пузыри 13 и плоские, прямоугольные зоны 31 основной поверхности фольги чередуются со смещением друг относительно друга. На фиг. 1 две полосы выделены и отграничены друг от друга тремя пунктирными линиями. Плоскость 14 горизонтальной проекции пузыря для наглядности в примере обведена пунктирной линией. Полосы в отношении позиции конуса 13 расположены со смещением друг относительно друга, так что получаются проходящие по диагонали относительно полос 33 ряды расположенных друг за другом конусов. Каждый конус 13 окружен соответственно 4 соседними конусами, причем в диагональных рядах каждая впадина 15 между двумя соседними конусами 13 слегка возвышена по отношению к основной поверхности фольги. Эта впадина 15 является местом, в котором граничат друг с другом два соседних конуса в соседних полосах 33.

Благодаря проходящему по диагонали к полосам расположению пузырей 13 и их геометрическому исполнению в виде конуса со скругленной вершиной достигается более высокая прочность при сжатии, чем при обычной металлической фольге. Имеющиеся в верхней части круговых участков конусы переходят в зоне основания в квадрат со скругленными краями. Это квадратная поверхность 14 горизонтальной проекции (фиг. 1) конуса имеет ширину полосы.

На фиг. 3 показаны вырез и сечение конструкции сосуда с двойными стенками с соответствующей изобретению металлической фольгой 11. Представленная конструкция пригодна для сосудов емкостью до примерно 25 м³. Сосуд с двойными стенками обладает внешней стенкой 21 и внутренней стенкой 23. Внешняя стенка 21 может быть стальной стенкой или также кирпичной кладкой. Внутренняя стенка 23 образована металлической фольгой 11 и покрытием 25 из пластика. Металлическая фольга 11 прилегает загрунтованными покрывными поверхностями 17 к внешней стенке 21, так что между внешней стенкой 21 и металлической фольгой 11 образовано промежуточное пространство 27. Грунтование предотвращает гальваническую реакцию между алюминием фольги и сталью внешней стенки. В случае если промежуточное пространство 27 имеет течь, защищающая от утечки оболочка может быть проверена на герметичность с помощью прибора для поиска утечек известным специалисту способом.

Покрытие 25 из пластика предпочтительно напылено и состоит из двухкомпонентной эпоксидной смолы. Благодаря грунтованию внутренней поверхности обеспечено хорошее сцепление пластика с алюминиевой пузырчатой фольгой.

На фиг. 4 показана в виде выреза и в сечении конструкция сосуда с двойными стенками с соответствующей изобретению металлической фольгой 11. Сосуд с двойными стенками обладает согласно фиг. 3 внешней стенкой 21 и внутренней стенкой 23. Внешняя стенка 21 может быть стальной стенкой или также кирпичной кладкой. Внутренняя стенка 23 образована металлической фольгой 11 и покрытием 25 из пластика. Металлическая фольга 11 прилегает загрунтованными покрывными поверхностями 17 к внешней стенке 21, так что между внешней стенкой 21 и металлической фольгой 11 образовано промежуточное пространство 27. Защищающая от утечки оболочка может быть проверена на герметичность с помощью прибора для поиска утечек известным специалисту способом.

В покрытие 25 из пластика введена одно-, двух- или многослойная стеклоткань 29. Стеклоткань 29 придает внутренней стенке очень высокую прочность, что делает конструкцию пригодной для сосудов свыше 25 м³. В качестве стеклоткани 29 применяется предпочтительно шелковая стеклоткань 30. Она имеет по сравнению с обычным матом из стекловолокна то неожиданное преимущество, что стеклоткань 30 при меньшей массе единицы площади, чем у мата из стекловолокна в слоистом пластике, обладает более высокой прочностью на разрыв, чем мат из стекловолокна. Стеклоткань 30 имеет, кроме того, то преимущество, что для нанесения покрытия расходуется меньше искусственной смолы. В качестве ис

- 3 016651 кусственной смолы могут применяться эпоксидная смола, поликарбонат, полиэфирная смола, полиуретановая, новолачная смола (базирующаяся на эпоксидной винилэфирной смоле) и аналогичные смолы.

Данное изобретение касается, таким образом, в первую очередь пузырчатой металлической фольги 11, в частности пузырчатой алюминиевой фольги, с равномерно расположенными пузырями 13, которые выполнены как сферически заканчивающиеся усеченные конусы, а также изготовленного с ее использованием резервуара с двойными стенками. Отдельные пузыри 13 имеют в основании примерно квадратную или закругленную форму. Пузыри 13 расположены на таком расстоянии друг от друга, что их основания переходят друг в друга в легком возвышении 15.

Таким образом, металлическая фольга 11 защищающей от утечки оболочки содержит расположенные в полосах пузыри 13. В полосах 33 пузыри 13 чередуются с ровными основными поверхностями 31 фольги. В соседних полосах 33 со смещением друг относительно друга расположены пузыри 13, имеющие ширину полосы. Пузырь 13 одной полосы 33 граничит с каждой стороны с двумя пузырями 13 соседних полос 33. Благодаря этому снижена опасность образования мест излома. Такая фольга имеет прежде всего то преимущество, что в резервуаре до 25 м³ не требуется армирования волокнами в покрытии из пластика. Благодаря этому может быть сэкономлен пластик и материал для армирования волокнами.

Claims (17)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Защищающая от утечки оболочка, содержащая пузырчатую металлическую фольгу (11) с равномерно расположенными пузырями (13), которые расположены со смещением друг относительно друга в полосах (33), причем в продольном направлении полос (33) пузыри (13) чередуются с зонами (31) основной поверхности фольги, и покрытие из пластика, отличающаяся тем, что пузыри (13) имеют, по существу, квадратную форму в горизонтальной проекции, причем ширина пузырей (13) и зон (31) основной поверхности фольги равна ширине полосы (33), а в продольном направлении полосы зоны (31) основной поверхности фольги имеют меньшую длину, чем пузыри (13), причем соседние пузыри (13) в соседних полосах (33) расположены с таким смещением друг относительно друга, что пузырь (13) одной полосы (33) с двух сторон граничит с двумя отделенными зоной (31) основной поверхности фольги пузырями (13) соседней полосы (33).
2. 2. Защищающая от утечки оболочка по п.1, отличающаяся тем, что зона (31) основной поверхности металлической фольги (11) выполнена, по существу, плоской.
3. 3. Защищающая от утечки оболочка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждый пузырь (13) в зонах, в которых он граничит с четырьмя соседними пузырями (13), связан через возвышение (15) с каждым из этих соседних пузырей (13).
4. 4. Защищающая от утечки оболочка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что высота пузырей (13) составляет 0,6-1,5 мм, предпочтительно 0,8-1,2 мм.
5. 5. Защищающая от утечки оболочка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слой пластика имеет модуль упругости <8000 Н/мм², предпочтительно <7000 Н/мм² и наиболее предпочтительно примерно 6000 Н/мм².
6. 6. Защищающая от утечки оболочка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что пузырчатая металлическая фольга (11) представляет собой пузырчатую алюминиевую фольгу.
7. 7. Защищающая от утечки оболочка по п.6, отличающаяся тем, что металлическая фольга (11) представляет собой загрунтованную с двух сторон алюминиевую пузырчатую фольгу.
8. 8. Резервуар с двойными стенками, имеющий внешнюю стенку (21) и внутреннюю защищающую от утечки оболочку (23) по любому из пп.1-7, между которыми образована контролируемая на герметичность полость.
9. 9. Резервуар по п.8, отличающийся тем, что на внутреннюю сторону металлической фольги (11) нанесено неармированное покрытие (25) из пластика.
10. 10. Резервуар по п.8, отличающийся тем, что на внутреннюю сторону металлической фольги (11) нанесено покрытие (25) из пластика, в которое введено, по меньшей мере, двухслойное армирование (29) из стеклоткани.
11. 11. Резервуар по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что покрытие (25) из пластика изготовлено из двухкомпонентной эпоксидной смолы.
12. 12. Резервуар по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что покрытие (25) из пластика изготовлено из комбинации по меньшей мере двух различных двухкомпонентных эпоксидных смол.
13. 13. Резервуар по любому из пп.9-12, отличающийся тем, что покрытие (25) из пластика напылено.
14. 14. Резервуар по любому из пп.10-13, отличающийся тем, что армирование (29) стеклотканью включает в себя по меньшей мере один слой с шелковой стеклотканью (30).
15. 15. Резервуар по п.14, отличающийся тем, что армирование включает два слоя шелковой стеклоткани (30), и оба слоя шелковой стеклоткани (30) соединены друг с другом посредством по меньшей мере одной вплетенной нити с использованием методов ткачества.
16. 16. Резервуар по любому из пп.10-15, отличающийся тем, что армирование стеклотканью содержит двухслойную стеклоткань, в котором лишь нити первого слоя обработаны шлихтой, предпочтительно

    - 4 016651 силановой шлихтой.
17. 17. Резервуар по любому из пп.8-16, отличающийся тем, что он предназначен для жидкостей.