EP1482239A2 - Druckbehälter zur gedeckten Aufstellung - Google Patents

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EP1482239A2
EP1482239A2 EP04006302A EP04006302A EP1482239A2 EP 1482239 A2 EP1482239 A2 EP 1482239A2 EP 04006302 A EP04006302 A EP 04006302A EP 04006302 A EP04006302 A EP 04006302A EP 1482239 A2 EP1482239 A2 EP 1482239A2
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EP
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pressure vessel
percent
weight
mortar
layer
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Withdrawn
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EP04006302A
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English (en)
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Martin Dr. Kanig
Volker Bühning
Alfred Luhmann
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Luhmann GmbH
Quick-Mix Gruppe & Co KG GmbH
Original Assignee
Luhmann GmbH
Quick-Mix Gruppe & Co KG GmbH
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Publication date
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Publication of EP1482239A3 publication Critical patent/EP1482239A3/de
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    • F17C2270/0147—Type of cavity by burying vessels

Definitions

  • the invention relates to a pressure vessel made of steel or another corrosive Covered material.
  • Steel pressure vessels such as those used for holding LPG must have external coatings around the container to protect against chemical and mechanical attacks, especially corrosion.
  • Pressure vessels are known which have an approximately 1 mm thick epoxy layer and which meet DIN 4681. This coating is essentially produced from a reaction resin and hardeners. Bitumen coatings used to be used instead used.
  • the coating is at least 1 mm thick insufficient for long periods, for example 10 years Protection against damage granted.
  • the Corrosion protection layer before or during the introduction of the pressure vessel in the soil receives defects due to improper handling. Mechanically or weather-related defects can also occur with (external) storage and enter during transport and inconspicuous, unnoticed or concealed stay. The corrosion protection layer is then no longer intact and susceptible to long-term use Rust attack that occurs when covered or otherwise difficult to access high renovation requirements.
  • the invention has for its object a coating for a covered To create pressure vessels, the damage to the corrosion protection layer before prevented from being introduced into the soil and also over long periods granted good protection throughout.
  • the article according to the invention is a pressure vessel made of steel or another corrosive material, which has a corrosion protection layer is provided and has a layer of mortar on the outside.
  • This pressure vessel is suitable for covered installation and is particularly useful to hold liquid gas. Since mortar has been used and used for millennia is at least intensively studied material for decades, its properties such as in particular pressure and impact resistance as well as its thermal expansion behavior towards steel and its resistance in the soil very well known.
  • the layer is not too strongly insulating trained, especially since mortar absorbs moisture in the soil. This is also for them Formation of the gas phase in the pressure vessel necessary heat exchange with the environment of the pressure vessel guaranteed.
  • the coating also ensures with mortar the electrical conductivity of the corrosion protection layer for the prescribed electrical resistance measurement of the container lying in the ground. This control measurement is mandatory and is intended to prevent the currently undetected corrosion damage make recognizable.
  • a pressure vessel is thus created in which a corrosion protection layer is applied an additional layer on the outside with well-defined properties mechanical influences is protected. Any damage when moving the pressure vessel into the ground can be easily recognized or greatly reduced, since damage to the mortar layer also causes clearly visible traces.
  • Another advantage is that when installing this container according to the invention the previously excavated floor minus the container volume back into the excavated area can be introduced. The disposal of the soil and there is no need to purchase sand to fill the excavation.
  • the mortar consists of 10 to 50 percent by weight cement, 40 to 70 percent by weight Weight percent from sand and 3 to 20 weight percent from an energy absorbing Surcharge.
  • This aggregate preferably consists of light aggregates such as expanded clay and / or expanded glass. Due to the deformability of this In addition, the mortar in the protective layer becomes less brittle and retains its protective properties. Without such an addition, cracks and tend to form Detachment of the mortar layer.
  • the Corrosion protection layer which can consist, for example, of an epoxy layer
  • an adhesive agent is applied to the mortar layer, likewise in layer form.
  • This bonding agent ensures a better hold of the mortar on the pressure vessel, but has only a low protective effect for the corrosion protection layer.
  • the Adhesion promoter as a so-called "quartz bridge” advantageously consists of 25 to 28 Weight percent styrene acrylate copolymer and 55 to 60 weight percent one fine-grained quartz sand mixture with a grain size of approx. 1 mm. Furthermore are about 10 to 13 percent by weight of water to produce the adhesion promoter needed.
  • Adjusting agent of about 2 percent by weight Adhesion promoter can thickeners such.
  • the mortar layer can be applied with a notched trowel to look after a Smoothing to achieve a well-defined layer thickness, but it can also be sprayed on become.
  • the quartz bridge is advantageously sprayed on.
  • there are other options of application, such as. B. painting is conceivable.
  • a pressure vessel 1 is shown, the main body of which Steel sheet 2 exists.
  • An epoxy layer 3 is applied to this steel sheet 2, which serves as corrosion protection.
  • An adhesion promoter 4 ensures a good hold of the Mortar layer 5 on the outside of the pressure vessel.
  • the mortar layer 5 consists of 10 to 50 percent by weight of cement, 40 to 70 weight percent sand and 3 to 20 weight percent of an energy absorbing Surcharge from expanded clay and / or expanded glass.
  • the mortar also shows 1 to 8 percent by weight of a plastic dispersion powder to increase elasticity the mortar layer and 0 to 5 percent by weight of a setting retarder in Form of a fibrous material.
  • This fiber can, for example, glass fiber or Be cellulose. So comes as a retarding agent and water-retaining substance for example methyl cellulose ether in question.
  • the mortar layer 5 points in this Embodiment a thickness of at least 2 mm.
  • the mortar layer 5 is already in place before the pressure vessel is transported 1 applied to the installation site, but at the latest before the introduction in the earth. This is the only way to ensure that the corrosion protection layer is not damaged 3 can be recognized or prevented in good time.

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Abstract

Ein Druckbehälter aus Stahl wird in üblicher Weise mit einer Epoxid- oder Bitumenschicht zur Abwehr chemischer oder mechanischer Beschädigungen, insbesondere von Korrosion, beschichtet. Nachteilig bei den verwendeten dünnen Schichtdicken ist der Schutz gegen mechanische Beschädigungen besonders beim Transport oder Bewegen der Druckbehälter vor dem Verbringen ins Erdreich. Der erfindungsgemäße Druckbehälter aus Stahl oder einem anderen korrodierenden Material, der mit einer äußeren Korrosionsschutzschicht versehen ist und erdgedeckt aufgestellt wird, zeichnet sich durch eine außenseitig angebrachte Schicht Mörtel aus. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter aus Stahl oder einem anderen korrodierenden Material zur gedeckten Aufstellung.
Druckbehälter aus Stahl, wie sie beispielsweise zur Aufnahme von Flüssiggas verwendet werden, müssen außenliegende Beschichtungen aufweisen, um die Behälter gegen chemische und mechanische Angriffe, insbesondere Korrosion, zu schützen. Bekannt sind Druckbehälter, die mit einer etwa 1 mm dicken Epoxidschicht versehen sind und die die DIN 4681 erfüllen. Hergestellt wird diese Beschichtung im wesentlichen aus einem Reaktionsharz und Härtern. Früher wurden stattdessen auch Bitumenbeschichtungen verwendet.
Diese Behälter müssen bei Einbringung in das Erdreich auf einer Sandschicht aufgestellt werden, um die Epoxidschicht vor Kontakt mit Steinen oder anderen spitzen Gegenständen zu schützen. Ansonsten kann sich der Behälter bei seiner Befüllung setzen und durch darunterliegende spitze Gegenstände Beschädigungen davontragen. Diese Beschädigungen treten möglicherweise auch erst im Laufe von Jahren auf, wenn der Behälter durch beispielsweise vorbeifahrende LKWs geringfügig bewegt wird. Weiterhin muss der Behälter von einer 20 cm dicken Sandschicht umgeben sein, um ähnlich wie gerade beschrieben auftretende Beschädigungen zu verhindern. Häufig wird aus pragmatischen Gründen der gesamte Aushub nach dem Einbringen des Behälters mit Sand aufgefüllt. Nachteilig ist dann, dass bei dieser Art der Aufstellung der ausgehobene Boden teuer entsorgt und Sand hinzugekauft werden muss.
Bei Langzeitstudien konnte festgestellt werden, daß die mindestens 1 mm dicke Beschichtung über lange Zeiträume, beispielsweise 10 Jahre, keinen ausreichenden Schutz gegen Beschädigungen gewährt. Dieses liegt unter anderem daran, daß die Korrosionsschutzschicht vor oder während des Einbringens des Druckbehälters in das Erdreich Defekte aufgrund unsachgemäßer Behandlung erhält. Mechanisch oder witterungsbedingt entstandene Defekte können auch bei einer (Außen-) Lagerung und beim Transport eintreten und unauffällig, unbemerkt oder verschwiegen bleiben. Die Korrosionsschutzschicht ist dann nicht mehr intakt und anfällig für langzeitigen Rostbefall, der bei gedecktem oder auch sonst schwer zugänglichem Einsatz hohen Sanierungsbedarf erfordert.
Mögliche andere Gründe sind außerdem schadhafte Stellen, die durch konstruktiv ungünstig gelöste Aufnahmevorrichtungen, wie Hebeösen, verschlossene Öffnungen von Umbaubehältern, Schachthalterungen und notwendige Anbauten, wie Typenschild und Armaturenanschlüsse. Häufig wird die vorgeschriebene Rundumeinsandung mit einer 20 cm starken steinfreien Sandschicht aus Unkenntnis oder falscher Sparsamkeit nicht ordnungsgemäß ausgeführt. Die unmittelbar vor Einlagerung vorgeschriebene elektrische Spannungsprüfung wird sehr häufig unsachgemäß oder überhaupt nicht durchgeführt. Ein aufgrund von Korrosionsschäden undichter Behälter stellt somit ein nicht unerhebliches Gefahrenpotential dar. Hohe Kosten im Entdeckungsfall sind zwangsläufig. Der Imageschaden der Branche ist gewaltig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung für einen gedeckten Druckbehälter zu schaffen, die Beschädigungen der Korrosionsschutzschicht vor dem Einbringen in das Erdreich augenfällig verhindert und auch über lange Zeiträume hinweg einen guten Schutz gewährt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem Gegenstand gemäß der Erfindung handelt es sich um einen Druckbehälter aus Stahl oder einem anderen korrodierenden Material, welcher mit einer Korrosionsschutzschicht versehen ist und der außenseitig eine Schicht mit Mörtel aufweist. Dieser Druckbehälter ist zur gedeckten Aufstellung geeignet und dient insbesondere zur Aufnahme von Flüssiggas. Da Mörtel ein seit Jahrtausenden verwendeter und zumindest seit Jahrzehnten intensiv untersuchter Werkstoff ist, sind seine Eigenschaften wie insbesondere Druck- und Schlagfestigkeit als auch sein Wärmedehnungsverhalten gegenüber Stahl und seine Beständigkeit im Boden sehr gut bekannt.
Bei einer bevorzugten Dicke von 2 bis 10 mm ist die Schicht nicht zu stark isolierend ausgebildet, zumal Mörtel im Boden Feuchtigkeit aufnimmt. Damit ist auch ein für die Bildung der Gasphase im Druckbehälter notwendiger Wärmeaustausch mit der Umgebung des Druckbehälters gewährleistet. Weiterhin gewährleistet die Beschichtung mit Mörtel die elektrische Leitfähigkeit der Korrosionsschutzschicht für die vorgeschriebene elektrische Widerstandsmessung des im Erdreich liegenden Behälters. Diese Kontrollmessung ist vorgeschrieben, und soll die zur Zeit unerkannten Korrosionsschäden erkennbar machen.
Somit ist ein Druckbehälter geschaffen, bei dem eine Korrosionsschutzschicht durch eine zusätzlich außen angebrachte Schicht mit wohldefinierten Eigenschaften vor mechanischen Einflüssen geschützt wird. Eventuelle Beschädigungen beim Verbringen des Druckbehälters ins Erdreich können leicht erkannt bzw. stark reduziert werden, da Beschädigungen der Mörtelschicht auch deutlich erkennbare Spuren verursachen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Aufstellung dieses erfindungsgemäßen Behälters der zuvor ausgehobene Boden abzüglich des Behältervolumens wieder in den ausgehobenen Bereich eingebracht werden kann. Die Entsorgung des Bodens und die Anschaffung von Sand zur Befüllung des Aushubs entfallen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckbehälters besteht der Mörtel zu 10 bis 50 Gewichtsprozent aus Zement, zu 40 bis 70 Gewichtsprozent aus Sand und zu 3 bis 20 Gewichtsprozent aus einem energieabsorbierenden Zuschlag. Bevorzugterweise besteht dieser Zuschlag aus Leichtzuschlagstoffen wie Blähton und/oder Blähglas. Durch die Verformungsfähigkeit dieses Zuschlages wird der Mörtel in der Schutzschicht weniger spröde und behält seine schützenden Eigenschaften. Ohne einen solchen Zusatz bilden sich eher Risse und Ablösungen der Mörtelschicht.
Vorteilhafterweise kann bei dem erfindungsgemäßen Druckbehälter zwischen der Korrosionsschutzschicht, die beispielsweise aus einer Epoxidschicht bestehen kann, und der Mörtelschicht ein Haftvermittler aufgetragen sein, ebenfalls in Schichtform. Dieser Haftvermittler sorgt für einen besseren Halt des Mörtels auf dem Druckbehälter, hat aber für die Korrosionsschutzschicht nur eine geringe Schutzwirkung. Der Haftvermittler besteht als sogenannte "Quarzbrücke" vorteilhafterweise aus 25 bis 28 Gewichtsprozent Styrolacrylat-Copolymerisat und 55 bis 60 Gewichtsprozent einer feinkörnigen Quarzsandmischung mit einer Korngröße von ca. 1 mm. Des weiteren werden zur Herstellung des Haftvermittlers etwa 10 bis 13 Gewichtsprozent Wasseranteile benötigt.
Um eine gute Verarbeitung des Haftvermittlers zu gewährleisten, sind verschiedene Stellmittel für die Verarbeitung denkbar. Stellmittel von etwa 2 Gewichtsprozent des Haftvermittlers können Verdicker, wie z. B. neutralisierte Polyacrylate oder Polyurethan-Assoziativ-Verdicker, Konservierungsmittel, z. B. Topfkonservierer gegen bakterielle und fungizide Verseuchung, Netzmittel, z. B. Polyphosphate und Salze von Polyacrylsäuren, sowie Entschäumer, wie beispielsweise Mineralölderivate aufweisen.
Die Mörtelschicht kann mit einem Zahnspachtel aufgetragen werden, um nach einem Glätten eine wohldefinierte Schichtdicke zu erreichen, sie kann aber auch aufgespritzt werden. Die Quarzbrücke wird vorteilhafterweise aufgesprüht. Es sind allerdings auch andere Möglichkeiten der Auftragung, wie z. B. ein Anstreichen denkbar.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung. Es zeigt:
Fig. 1
eine schematisierte, nicht maßstäbliche schnittbildliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckbehälters.
In der Abbildung ist ein Druckbehälter 1 dargestellt, dessen Grundkörper aus dem Stahlblech 2 besteht. Auf diesem Stahlblech 2 ist eine Epoxidschicht 3 aufgetragen, die als Korrosionsschutz dient. Ein Haftvermittler 4 sorgt für einen guten Halt der Mörtelschicht 5 auf der Außenseite des Druckbehälters.
Die Mörtelschicht 5 besteht in diesem Fall aus 10 bis 50 Gewichtsprozent Zement, 40 bis 70 Gewichtsprozent Sand und 3 bis 20 Gewichtsprozent eines energieabsorbierenden Zuschlags aus Blähton und/oder Blähglas. Des weiteren weist der Mörtel 1 bis 8 Gewichtsprozent eines Kunststoffdispersionspulvers zur Steigung der Elastizität der Mörtelschicht und 0 bis 5 Gewichtsprozent eines Abbindeverzögerers in Form eines Faserstoffes auf. Dieser Faserstoff kann beispielsweise Glasfaser oder Zellulose sein. So kommt als Abbindeverzögerer und wasserrückhaltende Substanz beispielsweise Methylzelluloseether in Frage. Die Mörtelschicht 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Dicke von mindestens 2 mm auf.
Es versteht sich, daß auch weitere Abbindeverzögerer und/oder andere Zusätze zur Steigerung der Elastizität oder des Energieabsorptionsvermögens des Mörtels denkbar sind. Genauso können andere Haftvermittler, abhängig vom verwendeten Mörtel und der verwendeten Korrosionsschutzschicht, verwendet werden. Ebenso muss es sich nicht um einen Druckbehälter zur Aufnahme von Flüssiggas handeln, es kann sich auch um andere ins Erdreich eingebrachte und potentiell korrosionsgefährdete, bzw. vor Korrosion zu schützende Behälter handeln.
Vorteilhafterweise wird die Mörtelschicht 5 bereits vor dem Transport des Druckbehälters 1 zum Aufstellungsort aufgebracht, spätestens jedoch vor der Einbringung in das Erdreich. Nur so ist sichergestellt, daß Beschädigungen der Korrosionsschutzschicht 3 rechtzeitig erkannt bzw. verhindert werden.

Claims (12)

  1. Druckbehälter aus Stahl oder einem anderen. korrodierenden Material, mit einer äußeren Korrosionsschutzschicht (3) versehen, zur erdgedeckten Aufstellung und insbesondere zur Aufnahme von Flüssiggas, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (1) außenseitig eine Schicht Mörtel (5) aufweist.
  2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsmörtel (5) 10 bis 50 Gewichtsprozent Zement, 40 bis 70 Gewichtsprozent Sand und 3 bis 20 Gewichtsprozent eines energieabsorbierenden Zuschlags aufweist.
  3. Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag im wesentlichen aus Leichtzuschlagsstoffen besteht.
  4. Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtzuschlagsstoffe im wesentlichen Blähton und/oder Blähglas aufweisen.
  5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörtel (5) 10 bis 30 Gewichtsprozent eines mineralischen Füllstoffs hoher Feinheit aufweist.
  6. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsmörtel (5) 1 bis 8 Gewichtsprozent eines Kunststoffdispersionspulvers und zu 0 bis 5 Gewichtsprozent einen Abbindeverzögerer in Form eines Faserstoffes aufweist.
  7. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschicht (5) eine Dicke von mindestens 2 mm aufweist.
  8. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (1) unterseitig der Mörtelschicht (5) eine Schicht eines Haftvermittlers (4) aufweist.
  9. Druckbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler 25 bis 28 Gewichtsprozent Styrolacrylat-Copolymerisat, 55 bis 60 Gewichtsprozent einer feinkörnigen Quarzsand-Mischung und 10 bis 13 Gewichtsprozent Wasser aufweist.
  10. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler (4) etwa 2 Gewichtsprozent verarbeitungsfördernde Stellmittel und etwa 1,5 Gewichtsprozent Koaleszenzmittel aufweist, wobei die Stellmittel Verdicker und/oder Konservierungsmittel und/oder Netzmittel und/oder Entschäumer sind.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters aus Stahl oder einem anderem korrodierendem Material, zur erdgedeckten Aufstellung und insbesondere zur Aufnahme von Flüssiggas, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschicht (5) vor dem Einbringen des Druckbehälters (1) in das Erdreich aufgetragen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mörtelschicht (5) am Herstellungsort des Druckbehälters (1) oder einem anderen dafür geeigneten Ort und vor dem Transport des Druckbehälters (1) zum Aufstellungsort aufgetragen wird.
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