EP2079648A1 - Vertikaler rundbehälter zur lagerung von flüssigkeiten sowie anordnung mit mehreren behältern - Google Patents

Vertikaler rundbehälter zur lagerung von flüssigkeiten sowie anordnung mit mehreren behältern

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EP2079648A1
EP2079648A1 EP07801658A EP07801658A EP2079648A1 EP 2079648 A1 EP2079648 A1 EP 2079648A1 EP 07801658 A EP07801658 A EP 07801658A EP 07801658 A EP07801658 A EP 07801658A EP 2079648 A1 EP2079648 A1 EP 2079648A1
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EP
European Patent Office
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cover
container
container according
liquid
chambers
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EP07801658A
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Heinrich Imhof
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Individual
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B65D88/38—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets with surface water receiver, e.g. drain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B65D88/42—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets with sealing means between cover rim and receptacle

Definitions

  • the present invention relates to a vertical round container for storing liquids with a liquid cover covering the liquid surface, wherein the cover is sealed against the container wall by means of flexible sealing elements and on its underside at least one liquid-open chamber, in the gaseous media / vapors are included, wherein means are provided which determine the depth of immersion of the cover, and wherein supply / discharge lines are provided, with which the amount of the gaseous medium in the at least one chamber is variable.
  • Floating covers of liquid surfaces have the task to prevent the exchange between the two fluid media, liquid and gaseous environment.
  • Damper recovery is costly, energy intensive, and the overall emissions balance is negative compared to floating cover tanks.
  • EP 0 059 298 A1 describes a floating roof for liquid containers, which consists of a slightly inclined to the center steel membrane, a peripheral side wall extending from the plane of the membrane both upwards and downwards, under the membrane by a plurality vertical partitioning steam cushion formed between membrane and liquid level, which carry the floating roof consists.
  • the immersion depth of the floating roof is measured, and the floating position of the roof can be trimmed by adding compressed air into individual buoyancy chambers. Steam or gas surpluses under the roof are released into the atmosphere.
  • this floating roof in the form of a ladle construction with steam pads and trim to maintain the horizontal swimming position is no pronounced Wasserammeizone ago. This means that the amounts of water on the roof can easily migrate, which requires frequent trimming with air admission under the membrane and subsequent steam delivery directly to the atmosphere. The entry of air or vapors with the filling of the container also requires the subsequent discharge of vapors into the atmosphere.
  • the invention has the object of minimizing or eliminating possible emissions and operational risks at the storage container for volatile hydrocarbons in all operating conditions and at full emptying and initial filling.
  • the disturbance of the safe floating position by precipitation, one-sided loads, entry of gaseous media in the storage fluid and leaks should be compensated and the need to commit the floating Cover should be omitted; All operating and monitoring tasks should be able to be performed from outside the container.
  • An essential feature of the invention is that the supply / discharge lines for the gaseous medium are connected to a central unit which is provided outside the container. About this central unit, outside the container, it is possible to change the gaseous media in the at least one chamber so that thereby the conditions in the chamber can be adapted to the requirements.
  • the gaseous media in the chamber may be sucked towards the central unit or may be supplied from the central unit to the chamber, thereby adjusting the pressure in the chamber and the level of the floating cover.
  • the conduits routed through the fluid should be composed of rigid conduit sections, which in turn are connected by articulated spacers. With this articulated arrangement, the supply / discharge lines can adapt to the respective height level of the floating cover. In order to flexibly design the hinged intermediate pieces so that they can adapt to all movements of the floating cover, the articulated intermediate pieces, for example, formed from at least three hose joints.
  • At least three should be distributed around the edge area of the floating cover towards the storage liquid open chambers are provided. These individual chambers then serve as trim chambers and are each connected via a separate supply / discharge with the central unit.
  • the floating cover is trimmable at the three points distributed around the circumference, so that by supplying or discharging gaseous medium in the respective chambers, the floating position of the floating cover can be leveled.
  • liquid side closed pontoon can be arranged to stabilize the floating position.
  • This annular chamber is not divided into partitioned chambers, so that the same gas pressure prevails throughout the annulus.
  • the amount of water collected in the tub can be regulated or deflated as necessary by level control. Appropriately, a certain minimum amount of water is left in the tub in summer operation to use the evaporative cooling for the storage liquid.
  • the central unit as mentioned above should have at least one gas control unit with a manifold, a compressor and a manifold and valves such that each inlet / outlet can be connected to any other inlet / outlet via the compressor.
  • gaseous medium which is discharged, for example, from a chamber to the central unit, can be fed via a corresponding switching of the valves and the compressor in another chamber to adjust the horizontal floating position of the floating cover , Discharge of polluting gases or vapors into the atmosphere is thereby avoided.
  • the emissions that are possible at the edge regions of the floating cover or other emission regions can be supplied to the central unit by means of a slight vacuum by means of suction lines and a compressor of the central unit.
  • the gases or vapors accumulating under the floating cover during first filling or emptying of the container can be sucked in via a compressor and fed to a gas utilization.
  • the above-mentioned joint tube system for discharging the precipitates from the tub is usually constructed structurally stable, so that such a water drain line can be used simultaneously as a support element for the supply / discharge to the individual chambers and other emission sources by these supply / discharge lines along this water drainage line are performed.
  • means may be provided to determine the immersion depth of the cover, preferably at extreme points, and depending on these measurements, the horizontal position of the cover via the displacement of the gaseous media in the respectively open at the bottom chambers regulate.
  • trim chambers as indicated above, can be arranged below pontoon chambers, especially if existing floating covers are to be retrofitted with such trim chambers.
  • FIG. 1 shows a vertical longitudinal section through the center of a vertical round container with floating cover without a fixed roof with lying outside the container central unit and guided through the liquid space of the container lines and a detailed drawing A of the sealing system between the container wall and floating cover,
  • FIG. 2 shows a section corresponding to Figure 1, but with a round container with a fixed roof, and a detail B, which shows a suitable sealing system for floating covers with low height,
  • FIG. 3 shows a horizontal section through the round container of Figure 1 along the section line IM-III in Figure 1, but only for the steel construction of the container with floating cover,
  • FIG. 4A is a schematic vertical sectional view of another floating cover
  • FIG. 4B is a schematic view showing the division of the floating cover into chambers along the section line IV-IV in FIG. 4A;
  • FIG. 5 shows a section comparable to the sectional view of FIG. 4A through a further embodiment of a floating cover, FIG.
  • FIG. 6 shows a further sectional illustration, comparable to that of FIG. 5, for a further embodiment of a floating cover
  • Figure 7 is a schematic representation of the structure of the central unit, as seen in Figures 1 and 2, and
  • Figure 8 is a floating cover, with trim chambers and a
  • FIG. 1 shows a vertical round container 1 with a container bottom 2 and a container wall 3; this round container 1 is filled with storage liquid 4 to a liquid surface, designated by the reference numerals 5a, 5b, 5c filled.
  • This round container 1 is a type without a fixed roof.
  • the liquid surface 5b, 5c of the storage liquid 4 is covered with a floating cover 6, also referred to as a floating roof.
  • This floating cover 6 comprises in the outer region an annular cover plate 7a, 7b, 7c, which is slightly inclined towards the center of the container, and contains in the center of the floating cover 6 a recessed to the storage liquid 4 well 8, formed from the bottom 9 and the side wall 10, wherein the bottom 9 of the tub is immersed in the storage liquid 4.
  • a pot-like recess 11 is formed in the middle of the tub.
  • This tub 8 serves to collect rainwater and melt water in the central area of the floating cover 6.
  • two rows of chambers are provided annularly around the center.
  • the two chambers on the right are chambers located on the underside, i. to the liquid 4, are open and separated by a vertical partition 13.
  • These chambers, which are open at the bottom, are designed in the outer region as individual and locally sealed trim chambers 14 and, lying further inside, as one-piece and concentric damping chamber 12.
  • a pontoon chamber 15 provided with bottom plate 15a is arranged in the outer region.
  • the area of the container wall 3 and the floating cover 6 with the pontoon chamber 15 and a part of the damper ring chamber 12 is shown as detail "A" on a larger scale.
  • the annular space 16 between the container wall 3 and the edge plate 17 of the floating cover 6 is sealed with a two-part edge seal 20; Primary seal 18 and a secondary seal 19.
  • the primary seal 18 is held by means of support arms 21a on the edge plate of the floating cover 6 and pressed against the inside of the container wall 3.
  • the voltage applied to the container wall 3 sliding plate 22 dips into the storage liquid (surface 5a) and forms together with the sealing membrane 23a and the edge plate 17 a closed vapor space.
  • the secondary seal 19 consists of support arms 21b and the sealing profile 23c and the sealing membrane 23b. Between primary seal 18 and secondary seal 19 results in a gap 24th
  • a pontoon manhole with cover 25 can be seen in order to enter the pontoon chamber 15 for control purposes.
  • a foam wall plate 26 Perpendicular to the cover plate 7a, 7b of the cover 6 is near the edge seal 20, a foam wall plate 26 high. Furthermore, in Figure 1, a plurality of floating roof supports 27, evenly distributed over the cover 6, can be seen, which are held in guide members and are adjustable to a desired height; these floating roof supports 27, which protrude beyond the underside of the cover 6, serve the cover 6 when the vertical round container 1 is emptied to carry on the container bottom 2, so that, for example, for maintenance, the bottom of the cover 6 is accessible ,
  • the container 1 is equipped with a piping system which is connected to a central unit 28.
  • This line system comprises a respective inlet / outlet 29, which connects each trim chamber 14 and the damper ring chamber 12 with the central unit 28.
  • the connection, which leads through the bearing liquid 4 below the cover 6, is formed by three rigid pipe sections 30 which are connected by means of articulated intermediate pieces 31.
  • the supply / discharge line 29 can adapt to the different height positions of the cover 6 when the liquid surface 5 changes.
  • one of the pot-like recess 11 outgoing water drainage pipe 32 is provided, which in turn consists of three rigid pipe sections 33 and three Joint portions 34, corresponding to the inlet / outlet 29, are composed.
  • this water drainage line 32 which collects in the tub 8, drained into a drainage channel 35 outside the container 1 via a shut-off valve 36.
  • a pneumatic valve 37 and a manual valve 38 are located in the pot-like recess 11, both a pneumatic valve 37 and a manual valve 38, remotely operated to drain water from the tub 8, for example, from a central control room, or in case of a fault with the hand, then via the manual valve 38, make. Since the water drainage line 32 is dimensioned relatively large and thus shows a certain stability, this water drainage line 32 can serve to hold and support the substantially thinner inlet / outlet lines 29 and the corresponding line sections 30.
  • Suction lines 39 for sucking out vapors are provided in special emission zones of the cover 6; this is, as can be seen in particular in the detail drawing A, to a suction 39, which sucks the vapors from the annulus 16 below the primary seal 18, and a further suction line 39, the gases from the gap 24 between the primary seal 18th and the secondary seal 19 sucks. Further suction lines can be connected to fittings and measuring and guide elements of the floating cover 6, which are not shown here. These lines 39 are also led to the central control unit 28. Finally, various level gauges are provided as follows:
  • Level measuring devices 40a are located at the edge of the cover 6 in the region of the annular space 16 in order to determine the floating position of the cover 6 with respect to the liquid level 5a. Further level measuring devices are located in each trim chamber 14 and in the damper spring chamber 12 to detect the liquid levels 5b, 5c in the individual chambers.
  • each trim chamber and the damping chamber are assigned overpressure / vacuum safety devices 45, connected to the cover plates 7b, 7c.
  • FIG. 3 shows a section through the round container 1 of FIG. 1 along the section line IH-III in order to show the partitions of the chambers which are arranged in the two outer rings.
  • a trim chamber 14 i. a chamber which is open to the storage liquid 4 on the underside, and a pontoon chamber 15, d. H. a liquid-side closed chamber arranged.
  • an inlet nozzle 46 is provided on the container wall, which, directed towards the center of the container, carries an inlet diffuser 47, through which the storage liquid flows into the container.
  • the inlet diffuser 47 has the task of avoiding turbulence in the liquid space due to high inlet velocities. Certain filling operations, such as ship unloading or pipeline filling, may result in the introduction of air or gas with the liquid. The rising in the liquid gases accumulate below the floating cover (6).
  • damper-ring chamber 12 constitutes a one-piece space, the entry of the gaseous medium does not result in an uneven distribution of buoyancy across the surface but in a uniform increase in buoyancy for the floating cover.
  • gaseous medium entering the trim chambers 14 may be displaced into the damper ring chamber 12 via the inlets / outlets 29 in communication with the central unit 28.
  • the floating cover Upon the occurrence of an eccentric load on the floating cover 6, for example by unilateral snow load, the floating cover suffers an impact, which may be amplified by shifting amounts of water in the tub 8 and uneven frictional forces on the edge of the floating cover and at risk for the safe swimming position.
  • gaseous medium can now be withdrawn from a trim chamber 14, which is diametrically opposed to the impact side of the floating cover 6, and can be pressed into a trim chamber 14 in the area of the impact side.
  • the floating cover is thus returned to its horizontal swimming position.
  • the pontoon chambers 15, the damper ring chamber 12 and the tub 8 provide the base load of the lift, wherein the buoyancy forces of the damper ring chamber 12 and the tub 8 are variable. Only the buoyancy forces of the pontoon chambers 15 are not changeable.
  • the central unit 28 is equipped with a line and valve system, as shown schematically in Figure 7.
  • the central unit 28 comprises a number of inlets / outlets 29 leading to the floating cover 6. All inlets / outlets 29 are connected via a respective check valve 50 to a manifold 51 and a compressor 52. Also connected to the manifold 51 are feed lines 54 for air, inert gas and other gaseous media shut off with valves 55.
  • a distribution line 53 is provided with branch lines 56 to each inlet / outlet 29, which can be shut off by valves 57, and an output line 58, which leads, for example, to a damper recovery system 60 or a refinery gas line, connectable via a valve 59th ,
  • each inlet / outlet 29 can be connected to each other inlet / outlet 29 via the compressor 52. All valves, which are shown in FIG. 7, can be activated individually. Furthermore, a direct gas and pressure equalization between the buoyancy chambers 12, 14 via the valves 57 is possible.
  • vapors can be exchanged as needed under the trim chambers 14 to comply with the horizontal floating position.
  • external air can be introduced into the appropriate chamber 12, 14 to maintain the necessary buoyancy.
  • inert gases or dried air can be introduced into the chambers open to the liquid.
  • each chamber 12, 14, which is shown in Figure 7, for example, by the unit 200.
  • the circuit diagram of the central unit 28 of Figure 7 can be changed as long as the above-mentioned connection possibility of the individual chambers is made possible via the compressor.
  • FIG. 1 While with reference to Figure 1, a container 1 has been described, which is open on its upper side, a round container 1 is shown in Figure 2, which is closed at its top with a fixed roof 61, vented through ventilation openings 61a, 61b.
  • the floating cover 6 comprises a single, for storage fluid out open Dämpfesammelreheat 62 formed of a covering membrane 63 and a container wall side dipping into the liquid 4 annular box 64, which in turn consists of an outer edge plate 17, an inner foam wall plate 26 and a bottom plate 65 ,
  • An inlet / outlet 29 is connected to the vapor collection chamber 62 in the center of the membrane 63, with connection to the central gas control unit 28.
  • vapors can be removed via the gas control unit 28 from the container, as well as excess steam under the diaphragm 63 at high operating temperatures.
  • Detail drawing B in FIG. 2 shows an edge seal 20 modified from detail drawing A in FIG. 1, comprising a combined primary secondary seal with a primary sealing skirt 67 and a secondary sealing skirt 68 and two sealing wall-side sealing elements 69 and 70, with gas space 71 therebetween.
  • Suction lines 39 are led to the vapor space between the liquid level 5a and the primary sealing skirt 67 and to the gas space 71.
  • the diaphragm 63 buckles upwards and increases the vapor space.
  • the entire floating cover 6 floats on a widening steam cushion.
  • a supply line 72 can be fed through the foam at openings 72 a;
  • This line 72 can also as a sampling line, in overcrowding, from this area, which can occur, for example, when an overfilling of the storage container takes place accidentally ..
  • Figures 4A and 4B show schematically another structure of the floating cover suitable for large diameter containers.
  • a further ring with individual pontoon chambers 15 is connected to the outer edge of the trough 8 and the area of the damper ring chamber 12 is increased.
  • FIG. 3 there is a further ring lying radially further outward, where according to FIG. 3 pontoon chambers 15 and trim chambers 14 are alternately distributed.
  • the trim chambers 14 and the damper ring chamber 12 can, according to the embodiment as shown in FIGS. 1 and 3, be driven or emptied via the central unit 28 with different amounts of gas / vapor in order to adjust the horizontal floating position and, if necessary, remove excess gas ,
  • reference numeral 75 indicates snow loads and 76 gases or vapors introduced into the container.
  • the thereby caused disorder of horizontal swimming position can be compensated by the displacement of amounts of steam in the trim chambers 14.
  • the construction shown is suitable as a cost-effective alternative to floating covers in double-diaphragm design, which is usually used for containers over 60 m in diameter.
  • FIG 5 another embodiment of the floating cover 6 is shown, which is to be regarded as a cost-effective design with a smaller container diameter.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the floating cover 6, which is expedient even with a larger container diameter.
  • the outer ring contains a trim chamber 14.
  • a ring with individual pontoon chambers 15 and a damper ring chamber 12 and a trough 8 close.
  • the pontoon ring 15 which is important for the floating stability, can not be impaired by deformations of the container jacket 3, since it is not arranged on the outer edge of the floating cover 6.
  • possible deformations on the trim chambers 14 do not cause any great problems for the swimming position.
  • FIG. 8 shows a suitable retrofitting of an existing floating cover 6 with a trim chamber 14.
  • Under a peripheral ring of individual pontoons 15 and under the tub bottom 9 are outside lying edge plate 117 and inside an edge plate 110, and in the circumferential direction, the necessary Kammeraussteifept and partitions, which are not shown here, arranged.
  • the space under the tub bottom 9 and the trim chamber 14 are equipped with supply / discharge lines 29, which allow a displacement of vapors or a discharge / supply of gases via a central unit 28, as explained above. It is also possible to arrange at the periphery of the floating cover 6 in exchange for trim chambers 14 downwardly open Dämpfesammelkam- mers, which are by gas side connections with each other to a damper ring chamber 12, which produces a uniform lift over the entire surface.

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Description

Patentanmeldung
„Vertikaler Rundbehälter zur Lagerung von Flüssigkeiten sowie Anordnung mit mehreren Behältern"
Die vorliegende Erfindung betrifft einen vertikalen Rundbehälter zur Lagerung von Flüssigkeiten mit einer die Flüssigkeitsoberfläche abdeckenden, schwimmenden Abdeckung, wobei die Abdeckung gegen die Behälterwand mittels flexibler Dichtelemente abgedichtet ist und auf ihrer Unterseite mindestens eine zur Flüssigkeit hin offene Kammer aufweist, in der gasförmige Medien/Dämpfe eingeschlossen sind, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die die Eintauchtiefe der Abdeckung ermitteln, und wobei Zu-/Ableitungen vorgesehen sind, mit denen die Menge des gasförmigen Mediums in der mindestens einen Kammer veränderbar ist.
Eine derartige Abdeckung ist aus der EP 0 059 298 A1 bekannt.
Schwimmende Abdeckungen von Flüssigkeitsoberflächen haben die Aufgabe, den Austausch zwischen den beiden fluiden Medien, Flüssigkeit und gasförmige Umgebung, zu unterbinden.
Eine wichtige Anwendung sind die großvolumigen Lagerbehälter für leichtflüchtige Mineralölprodukte. Zur Lösung der Hauptprobleme - der Vermeidung von Brand und Explosion, sowie der Vermeidung von Emissionen - wurde vor 80 Jahren die schwimmende Abdeckung entwickelt. Im Anschluss an diese Entwicklung wurden zwei Hauptrichtungen verfolgt, den Tank bzw. Behälter mit schwimmender Abdeckung ohne festes Dach (im Englischen auch: external floating roof tank) und den Tank mit festem Dach und innen liegender schwimmender Abdeckung (im Englischen auch: internal floating roof tank).
Da die Probleme der Restemissionen und der Niederschläge bei einem Behälter ohne festes Dach nicht befriedigend gelöst wurden, hat man in neuerer Zeit meist dem Behälter mit festem Dach den Vorzug gegeben. Hierbei erkannte man die Möglichkeit, die Emissionen mit Hilfe von Dampfpendelung mit korrespondierenden Behältern und Dämpferückgewinnung fast vollständig zu lösen und letztendlich auf die schwimmende Abdeckung zu verzichten.
Die so entstandene Technik hat jedoch entscheidende Nachteile.
Alle völlig geschlossenen Behälter mit Kohlenwasserstoffdämpfen bilden ein hohes Explosions- und Brandrisiko und sind empfindlich für Vakuum und Überdruck. Die tägliche Tankatmung durch Expansion und Kontraktion der Gase in den Behälterleerräumen erfordert zusätzliche Gasbehälter und die Behandlung großer Gasvolumina.
Die Dämpferückgewinnung ist kosten- und energieaufwendig und die Gesamt- Emissionsbilanz wird negativ im Vergleich zu Behältern mit schwimmender Abdeckung.
Es war daher erkennbar, dass die zweckmäßigste Methode zur Minimierung der Anlagenrisiken, der Gesamtemissionen und der finanziellen Aufwendungen bei der Lagerung leichtflüchtiger und brennbarer Flüssigkeiten die schwimmende Abdeckung darstellt und diese Technik nicht aufgegeben werden kann. Im Idealfall ist unter der schwimmenden Abdeckung das Austauschgleichgewicht zwischen Flüssigkeit und Dampf in abgeschlossenen Räumen herzustellen, so dass die Verdampfung zum Stillstand kommt. Allerdings kann dieses Ideal aufgrund der notwendigen Arbeitsvorgänge im Behälter und den derzeitig verwendeten konstruktiven Lösungen nicht dauerhaft aufrechterhalten werden. In der Praxis werden für externe schwimmende Abdeckungen für Raffinerieprodukte ausschließlich Stahl-Schweißkonstruktionen verwendet. Für interne schwimmende Abdeckungen gibt es diverse weitere Bauweisen in Form von Aluminium- Gliederkonstruktionen mit Dampfraum zwischen Membran und Flüssigkeitsspiegel und Kunststoffmembranen mit direktem Kontakt zur Flüssigkeit.
Die vorstehend erwähnte EP 0 059298 A1 beschreibt ein Schwimmdach für Flüssigkeitsbehälter, das aus einer leicht zum Zentrum hin geneigten Stahlmembran, einer randseitigen Bordwand, die sich aus der Ebene der Membran sowohl nach oben als auch nach unten erstreckt, wobei unter der Membran durch eine Vielzahl vertikaler Abschottungen Dampfpolster zwischen Membran und Flüssigkeitsspiegel gebildet werden, die das Schwimmdach tragen, besteht. Es wird die Eintauchtiefe des Schwimmdaches gemessen, und die Schwimmlage des Daches kann mittels Zugabe von Pressluft in einzelne Auftriebskammern getrimmt werden. Dampf- oder Gasüberschüsse unter dem Dach werden in die Atmosphäre abgelassen. Bei diesem Schwimmdach in der Form einer Pfannenkonstruktion mit Dampfpolstern und Trimmeinrichtung zur Erhaltung der horizontalen Schwimmlage liegt keine ausgeprägte Wassersammeizone vor. Das bedeutet, dass die Wassermengen auf dem Dach leicht wandern können, was ein häufiges Trimmen mit Luftzugabe unter die Membran und spätere Dampfabgabe unmittelbar an die Atmosphäre erfordert. Der Eintritt von Luft oder Dämpfen mit der Befüllung des Behälters erfordert auch das anschließende Ablassen von Dämpfen in die Atmosphäre.
Alle Trimmvorgänge verursachen hohe Emissionen. Hinzu kommen die ungelösten Emissionsprobleme bei Befüllung und Entleerung des Behälters. Eine schwimmende Abdeckung dieser Art hat daher noch keine praktische Anwendung gefunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mögliche Emissionen und Betriebsrisiken am Lagerbehälter für leicht flüchtige Kohlenwasserstoffe bei allen Betriebszuständen sowie bei Vollentleerung und Erstbefüllung zu minimieren bzw. auszuschließen. Die Störung der sicheren Schwimmlage durch Niederschläge, einseitige Auflasten, Eintrag gasförmiger Medien in die Lagerflüssigkeit sowie durch Leckagen sollen kompensierbar sein und die Notwendigkeit zur Begehung der schwimmenden Abdeckung soll entfallen; alle Bedienungs- und Kontrollaufgaben sollen von außerhalb des Behälters erfüllt werden können.
Diese Aufgabe wird durch einen vertikalen Rundbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass die Zu-/Ableitungen für das gasförmige Medium mit einer zentralen Einheit verbunden sind, die außerhalb des Behälters vorgesehen ist. Über diese zentrale Einheit, außerhalb des Behälters, ist es möglich, die gasförmigen Medien in der mindestens einen Kammer so zu verändern, dass dadurch die Gegebenheiten in der Kammer den Erfordernissen angepasst werden können. Die gasförmigen Medien in der Kammer können zu der zentralen Einheit hin abgesaugt werden oder aber von der zentralen Einheit zu der Kammer zugeführt werden, um dadurch den Druck in der Kammer und das Niveau der schwimmenden Abdeckung einzustellen.
Es ist möglich, zu den jeweiligen zur Lagerflüssigkeit hin offenen Kammern der schwimmenden Abdeckung eine Leitung, die mit der zentralen Einheit verbunden ist, vorzusehen, die entweder als Zuleitung zum Zuführen von gasförmigem Medium in die Kammer oder als Ableitung, um gasförmiges Medium aus der Kammer, zu der zentralen Einheit hin, abzuleiten, einzusetzen; hierdurch kann die Anzahl der notwendigen Leitungen, die von der zentralen Einheit zu der schwimmenden Abdeckung führen, gering gehalten werden.
Besonders bevorzugt ist die Anordnung der Zu-/Ableitungen durch die Flüssigkeit zu dem unteren Behälterrand oder Behälterboden, um sie von dort mit der zentralen Einheit zu verbinden. Eventuelle Gasaustritte aus diesen Leitungen können somit wieder unter der schwimmenden Abdeckung eingeschlossen werden und gelangen nicht in die Atmosphäre. Die durch die Flüssigkeit geführten Leitungen sollten aus starren Leitungsabschnitten zusammengesetzt sein, die wiederum durch gelenkige Zwischenstücke verbunden sind. Mit dieser gelenkigen Anordnung können sich die Zu-/Ableitungen dem jeweiligen Höhenniveau der schwimmenden Abdeckung anpassen. Um die gelenkigen Zwischenstücke flexibel auszugestalten, so dass sie sich allen Bewegungen der schwimmenden Abdeckung anpassen können, werden die gelenkigen Zwischenstücke beispielsweise aus mindestens drei Schlauchgelenken gebildet.
Um eine schwimmende Abdeckung in ihrer horizontalen Ausrichtung insbesondere dann, wenn die schwimmende Abdeckung durch äußere Lasten, wie beispielsweise Regenwasser und Schnee, aus ihrer horizontalen Lage gebracht wird, anpassen zu können, sollten um den Randbereich der schwimmenden Abdeckung herum verteilt mindestens drei zur Lagerflüssigkeit hin offene Kammern vorgesehen werden. Diese einzelnen Kammern dienen dann als Trimmkammern und sind jeweils über eine eigene Zu-/Ableitung mit der zentralen Einheit verbunden. Somit ist die schwimmende Abdeckung an den drei Punkten, um den Umfang verteilt, trimmbar, so dass durch Zuführen oder Ablassen von gasförmigem Medium in den jeweiligen Kammern die Schwimmlage der schwimmenden Abdeckung einnivelliert werden kann.
Ebenfalls im Randbereich der schwimmenden Abdeckung, ringförmig und/oder sek- torförmig abwechselnd zu den Trimmkammern, können zur Stabilisierung der Schwimmlage flüssigkeitsseitig geschlossene Pontonkammern angeordnet werden.
Weiterhin ist es zweckmäßig, in einem weiter zur Mitte der Abdeckung liegenden Bereich eine zur Flüssigkeit hin offene Ringkammer anzuordnen, in der sich überschüssige Gase und Dämpfe oder durch Fehlbedienung in den Behälter eingeleitete Gase und Dämpfe zentrisch sammeln können.
Diese Ringkammer ist nicht in abgeschottete Kammern unterteilt, so dass im gesamten Ringraum der gleiche Gasdruck herrscht.
Um Regenwasser und Wasser, das sich aufgrund von schmelzendem Schnee oder Eis auf der Oberseite der Abdeckung ergibt, aufzusammeln, ist im Zentrum der Abdeckung eine sich zur Flüssigkeit hin vertiefende Wanne ausgebildet, wobei der Boden der Wanne in die Flüssigkeit eintaucht. Das gesammelte Wasser wird beispielsweise durch ein Gelenkrohrsystem aus der Wanne abgelassen, wobei das Gelenkrohrsystem einerseits mit einem Einlauftopf im Zentrum der Wanne und andererseits mit der Behälterwand in Bodennähe verbunden ist. Gegenüber den bisherigen Bauweisen schwimmender Abdeckungen mit schmalem Ringponton und großer Mittelmembran ist die Fläche der Wanne erheblich reduziert. Das Wasser wird daher stärker in der Mitte der schwimmenden Abdeckung konzentriert und eine mögliche Schlagseite der schwimmenden Abdeckung durch Verlagerung der angesammelten Kohlenwasserstoffe sowie durch Windlast, einseitige Reibungskräfte oder weitere einseitige Belastungen wird vermieden.
Die in der Wanne gesammelte Wassermenge kann je nach Notwendigkeit durch eine Niveausteuerung geregelt oder abgelassen werden. Zweckmäßigerweise wird im Sommerbetrieb eine bestimmte Mindest-Wassermenge in der Wanne belassen, um die Verdunstungskühlung für die Lagerflüssigkeit zu nutzen.
Die zentrale Einheit, wie sie vorstehend erwähnt ist, sollte mindestens eine Gassteuereinheit mit einer Sammelleitung, einem Verdichter und einer Verteilerleitung und Ventilen derart aufweisen, so dass jede Zu-/Ableitung mit jeder anderen Zu- /Ableitung über den Verdichter verbindbar ist. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass gasförmiges Medium, das beispielsweise aus einer Kammer zu der zentralen Einheit hin abgeführt wird, über ein entsprechendes Umschalten der Ventile und über den Verdichter in eine andere Kammer zugeführt werden kann, um die horizontale Schwimmlage der schwimmenden Abdeckung einzuregulieren. Ein Ablassen von umweltschädlichen Gasen oder Dämpfen in die Atmosphäre wird hierbei vermieden.
Das Flüssigkeits-Dampfgleichgewicht in den zur Flüssigkeit hin offenen Kammern bleibt ungestört und die weitere Verdampfung der gelagerten Flüssigkeit ist unterbunden.
Die an Randbereichen der schwimmenden Abdeckung oder weiteren Emissionsbereichen (Führungs-, Kontroll- und Messeinrichtungen) möglichen Emissionen können durch Anlegen eines leichten Vakuum mittels Absaugleitungen und einem Verdichter der zentralen Einheit einer sich an die zentrale Einheit anschließenden Gasverwertung zugeführt werden. Ebenso können die unter der schwimmenden Abdeckung bei Erstbefüllung oder Restentleerung des Behälters anfallenden Gase oder Dämpfe über einen Verdichter angesaugt und einer Gasverwertung zugeführt werden.
Bei Undichtigkeiten der schwimmenden Abdeckung besteht die Möglichkeit, über die zentrale Einheit und die Zu-/Ableitungen Luft in die zur Flüssigkeit offenen Kammern zu drücken und ggf. eine Behelfsreparatur der Leckstellen durchzuführen.
Das vorstehend bereits erwähnte Gelenkrohrsystem zur Ableitung der Niederschläge aus der Wanne ist gewöhnlich konstruktiv stabil ausgeführt, so dass eine solche Wasserablassleitung gleichzeitig als Trageelement für die Zu-/Ableitungen zu den einzelnen Kammern und weiteren Emissionsquellen eingesetzt werden kann, indem diese Zu-/Ableitungen entlang dieser Wasserablassleitung geführt werden.
Ebenso besteht die Möglichkeit, über die Zu-/Ableitungen und Absaugleitungen anstelle von Luft ein Schutzgas oder Inertgas den verschiedenen Zonen der schwimmenden Abdeckung zuzuführen. Dies kann zur Vermeidung schädlicher Reaktionen oder zur Vermeidung erhöhter Korrosion in den offenen Kammern der schwimmenden Abdeckung zweckmäßig sein.
Um die Schwimmlage der schwimmenden Abdeckung zu erfassen, können Einrichtungen vorgesehen werden, um die Eintauchtiefe der Abdeckung, vorzugsweise an Extrempunkten, zu ermitteln, und in Abhängigkeit von diesen Messwerten die horizontale Lage der Abdeckung über die Verlagerung der gasförmigen Medien in den jeweils unten offenen Kammern einzuregeln.
Die Trimmkammern, wie sie vorstehend angegeben sind, können unterhalb von Pontonkammern angeordnet werden, insbesondere dann, wenn bereits bestehende schwimmende Abdeckungen mit solchen Trimmkammern nachgerüstet werden sollen.
Auch können im Falle der Nachrüstung unterhalb der Pontonkammern und im Wechsel zu den Trimmkammern nach unten offene Dämpfesammelkammern angeordnet werden, die durch gasseitige Verbindungen untereinander zu einer Dämpferingkam- mer werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Mitte eines vertikalen Rundbehälters mit schwimmender Abdeckung ohne festes Dach mit außerhalb des Behälters liegender zentraler Einheit und mit durch den Flüssigkeitsraum des Behälters geführten Leitungen sowie eine Detailzeichnung A des Dichtsystems zwischen Behälterwand und schwimmender Abdeckung,
Figur 2 einen Schnitt entsprechend zu Figur 1 , allerdings mit einem Rundbehälter mit festem Dach, sowie einem Detail B, das ein geeignetes Dichtsystem für schwimmende Abdeckungen mit geringer Bauhöhe zeigt,
Figur 3 einen horizontalen Schnitt durch den Rundbehälter der Figur 1 entlang der Schnittlinie IM-III in Figur 1 , allerdings nur für die Stahlkonstruktion des Behälters mit schwimmender Abdeckung,
Figur 4A eine schematische vertikale Schnittansicht einer weiteren schwimmende Abdeckung,
Figur 4B eine schematische Darstellung, die die Aufteilung der schwimmenden Abdeckung in Kammern zeigt, entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 4A,
Figur 5 einen Schnitt, vergleichbar mit der Schnittdarstellung der Figur 4A, durch eine weitere Ausführung einer schwimmenden Abdeckung,
Figur 6 * eine weitere Schnittdarstellung, vergleichbar mit derjenigen der Figur 5, für eine weitere Ausführung einer schwimmenden Abdeckung,
Figur 7 eine schematische Darstellung des Aufbaus der zentralen Einheit, wie sie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, und
Figur 8 eine schwimmende Abdeckung, die mit Trimmkammern und einer
Dämpferingkammer nachgerüstet ist. Figur 1 zeigt einen vertikalen Rundbehälter 1 mit einem Behälterboden 2 und einer Behälterwand 3; dieser Rundbehälter 1 ist mit Lagerflüssigkeit 4 bis zu einer Flüssigkeitsoberfläche, mit den Bezugszeichen 5a, 5b, 5c bezeichnet, gefüllt. Bei diesem Rundbehälter 1 handelt es sich um einen Typ ohne festes Dach.
Die Flüssigkeitsoberfläche 5b, 5c der Lagerflüssigkeit 4 ist mit einer schwimmenden Abdeckung 6, auch als Schwimmdach bezeichnet, abgedeckt. Diese schwimmende Abdeckung 6 umfasst im Außenbereich ein kreisringförmiges Deckblech 7a, 7b, 7c, das zur Mitte des Behälters hin leicht geneigt ist, und enthält in der Mitte der schwimmenden Abdeckung 6 eine zur Lagerflüssigkeit 4 hin vertiefte Wanne 8, gebildet aus dem Boden 9 und der Seitenwand 10, wobei der Boden 9 der Wanne in die Lagerflüssigkeit 4 eintaucht. In der Mitte der Wanne ist eine topfartige Vertiefung 11 ausgebildet. Diese Wanne 8 dient dazu, Regenwasser sowie Schmelzwasser in dem zentralen Bereich der schwimmenden Abdeckung 6 zu sammeln.
In dem äußeren Bereich der schwimmenden Abdeckung 6 sind, ringförmig um die Mitte angeordnet, zwei Reihen Kammern vorgesehen. In dem Schnitt der schwimmenden Abdeckung 6, wie er in Figur 1 zu sehen ist, handelt es sich bei den beiden rechts liegenden Kammern um Kammern, die auf der Unterseite, d.h. zur Flüssigkeit 4, offen sind und durch eine vertikale Trennwand 13 getrennt sind. Diese nach unten offenen Kammern sind im äußeren Bereich als einzelne und lokal abgeschottete Trimmkammern 14 und weiter innen liegend als einteilige und konzentrische Däm- pferingkammer 12 ausgebildet. Auf der linken Seite der Abdeckung 6 ist im Außenbereich eine mit Bodenblech 15a versehene Pontonkammer 15 angeordnet. Auf der radial innen liegenden Seite der Pontonkammer 15 befindet sich, entsprechend der gegenüberliegenden Seite, die Dämpferingkammer 12.
Der Bereich der Behälterwand 3 und der schwimmenden Abdeckung 6 mit der Pontonkammer 15 und einem Teil der Dämpferingkammer 12 ist als Detail „A" in einem größeren Maßstab gezeigt.
Wie anhand dieser Detailzeichnung jrA" zu sehen ist, ist der Ringraum 16 zwischen Behälterwand 3 und dem Randblech 17 der schwimmenden Abdeckung 6 mit einer zweiteiligen Randabdichtung 20 abgedichtet; diese Randabdichtung 20 umfasst eine Primärdichtung 18 sowie eine Sekundärdichtung 19. Die Primärdichtung 18 wird mittels Tragarmen 21a am Randblech der schwimmenden Abdeckung 6 gehalten und an die Innenseite der Behälterwand 3 angedrückt.
Das an der Behälterwand 3 anliegende Gleitblech 22 taucht in die Lagerflüssigkeit (Oberfläche 5a) ab und bildet zusammen mit der Dichtungsmembran 23a und dem Randblech 17 einen abgeschlossenen Dampfraum. Die Sekundärdichtung 19 besteht aus Tragarmen 21b sowie dem Dichtprofil 23c und der Dichtungsmembran 23b. Zwischen Primärdichtung 18 und Sekundärdichtung 19 ergibt sich ein Zwischenraum 24.
Weiterhin ist in der Detailzeichnung A ein Pontonmannloch mit Deckel 25 zu sehen, um zu Kontrollzwecken in die Pontonkammer 15 einsteigen zu können.
Senkrecht von dem Deckblech 7a, 7b der Abdeckung 6 steht nahe der Randabdichtung 20 ein Schaumwandblech 26 hoch. Weiterhin sind in Figur 1 mehrere Schwimmdachstützen 27, gleichmäßig über die Abdeckung 6 verteilt, zu sehen, die in Führungsteilen gehalten sind und auf eine gewünschte Höhe einstellbar sind; diese Schwimmdachstützen 27, die über die Unterseite der Abdeckung 6 vorstehen, dienen dazu, die Abdeckung 6 dann, wenn der vertikale Rundbehälter 1 entleert ist, auf dem Behälterboden 2 zu tragen, so dass, beispielsweise zu Wartungszwecken, die Unterseite der Abdeckung 6 zugänglich ist.
Der Behälter 1 ist mit einem Leitungssystem ausgestattet, das mit einer zentralen Einheit 28 verbunden ist. Dieses Leitungssystem umfasst jeweils eine Zu-/Ableitung 29, die jede Trimmkammer 14 und die Dämpferingkammer 12 mit der zentralen Einheit 28 verbindet. Die Verbindung, die durch die Lagerflüssigkeit 4 unterhalb der Abdeckung 6 führt, wird durch drei starre Leitungsabschnitte 30 gebildet, die über gelenkige Zwischenstücke 31 verbunden sind. Durch diese gelenkigen Zwischenstücke 31 kann sich die Zu-/Ableitung 29 den unterschiedlichen Höhenpositionen der Abdeckung 6 bei sich ändernder Flüssigkeitsoberfläche 5 anpassen.
Weiterhin ist eine von der topfartigen Vertiefung 11 ausgehende Wasserablassleitung 32 vorgesehen, die wiederum aus drei starren Leitungsabschnitten 33 und drei Gelenkabschnitten 34, entsprechend der Zu-/Ableitung 29, zusammengesetzt sind. Über diese Wasserablassleitung 32 wird Wasser, das sich in der Wanne 8 sammelt, in einen Entwässerungskanal 35 außerhalb des Behälters 1 über ein Absperrventil 36 abgelassen. Auf der anderen Seite der Wasserablassleitung 32 befinden sich im Bereich der topfartigen Vertiefung 11 sowohl ein Pneumatikventil 37 als auch ein Handventil 38, um das Ablassen von Wasser aus der Wanne 8 fernbetätigt, beispielsweise von einer zentralen Messwarte aus, oder im Störfalle mit der Hand, dann über das Handventil 38, vorzunehmen. Da die Wasserablassleitung 32 relativ groß dimensioniert ist und dadurch eine bestimmte Stabilität zeigt, kann diese Wasserablassleitung 32 dazu dienen, die wesentlich dünner ausgebildeten Zu-/Ableitungen 29 bzw. die entsprechenden Leitungsabschnitte 30 zu halten und zu stützen.
Absaugleitungen 39 zum Absaugen von Dämpfen sind in besonderen Emissionszonen der Abdeckung 6 vorgesehen; hierbei handelt es sich, wie insbesondere in der Detailzeichnung A zu sehen ist, um eine Absaugleitung 39, die die Dämpfe aus dem Ringraum 16 unterhalb der Primärdichtung 18 absaugt, sowie eine weitere Absaugleitung 39, die Gase aus dem Zwischenraum 24 zwischen der primären Dichtung 18 und der sekundären Dichtung 19 absaugt. Weitere Absaugleitungen können an Armaturen sowie Mess- und Führungselementen der schwimmenden Abdeckung 6 angeschlossen sein, die hier nicht gezeigt sind. Auch diese Leitungen 39 werden zu der zentralen Steuereinheit 28 geführt. Schließlich sind verschiedene Niveaumesseinrichtungen wie folgt vorgesehen:
Niveaumesseinrichtungen 40a befinden sich am Rand der Abdeckung 6 im Bereich des Ringraums 16, um die Schwimmlage der Abdeckung 6 in Bezug auf das Flüssigkeitsniveau 5a zu ermitteln. Weitere Niveaumesseinrichtungen befinden sich in jeder Trimmkammer 14 und in der Dämpferingkammer 12, um das Flüssigkeitsniveau 5b, 5c in den einzelnen Kammern zu ermitteln.
Schließlich befindet sich auch eine Niveaumesseinrichtung 41 im Bereich der Wanne 8. Als zusätzliche Sicherheitseinrichtungen sind jeder Trimmkammer sowie der Dämp- feringkammer Überdruck-/Unterdruck-Sicherungseinrichtungen 45 zugeordnet, angeschlossen an den Deckblechen 7b, 7c.
Es ist darauf hinzuweisen, dass alle Leitungen, ob es sich nun um die Zu-/Ablei- tungen 29 für gasförmige Medien, Absaugleitungen 39 oder Mess- und Steuerleitungen 42, 43, beispielsweise für die Niveauregelung, handelt, durch die Lagerflüssigkeit 4 entlang der starren Leitungsabschnitte 32 geführt sind.
In Figur 3 ist ein Schnitt durch den Rundbehälter 1 der Figur 1 entlang der Schnittlinie IH-III dargestellt, um die Aufteilungen der Kammern, die in den beiden äußeren Ringen angeordnet sind, zu zeigen. Im äußeren Ring ist jeweils abwechselnd eine Trimmkammer 14, d.h. eine Kammer, die zur Lagerflüssigkeit 4 hin auf der Unterseite offen ist, und eine Pontonkammer 15, d. h. eine flüssigkeitsseitig geschlossene Kammer, angeordnet.
Die großvolumigen Trimmkammern 14 und Pontonkammern 15 sind jedoch durch vertikale Kammeraussteifungen 44, gegen Beulen gesichert. Im oberen Bereich der Kammeraussteifungen 44 befinden sich Verbindungsöffnungen 44a. Ebenso sind in allen Kammeraussteifungen 44 der Dämpferingkammer 12 Verbindungsöffnungen 44a vorgesehen, so dass die Dämpferingkammer 12 für Gase einen einzigen Raum darstellt.
An der rechten Behälterwand (3), nahe des Behälterbodens (2), ist an der Behälterwand ein Einlassstutzen 46 vorgesehen, der zur Behältermitte gerichtet einen Ein- lassdiffusor 47 trägt, durch den die Lagerflüssigkeit in den Behälter einfließt. Der Ein- lassdiffusor 47 hat die Aufgabe, Turbulenzen im Flüssigkeitsraum aufgrund hoher Einlassgeschwindigkeiten zu vermeiden. Bei bestimmten Befüllungsvorgängen, beispielsweise Schiffsentladung oder Befüllung über Pipeline, kann es zum Eintrag von Luft oder Gas mit der Flüssigkeit kommen. Die in der Flüssigkeit aufsteigenden Gase sammeln sich unterhalb der schwimmenden Abdeckung (6).
Anhand der Figuren 1 und 3 lässt sich der Zweck der verschiedenen Funktionszonen der schwimmenden Abdeckung (6) erläutern. Im Falle von Luft- oder Gaseintrag bei Befüllung des Behälters 1 kann das gasförmige Medium in die Dämpferingkammer 12 aufsteigen.
Da die Dämpferingkammer 12 einen einteiligen Raum darstellt, führt der Eintritt des gasförmigen Mediums nicht zu einer ungleichen Verteilung des Auftriebs über die Fläche, sondern zu einer gleichmäßigen Erhöhung des Auftriebs für die schwimmende Abdeckung. Gasförmiges Medium, das jedoch in die Trimmkammern 14 eintritt, kann über die Zu-/Ableitungen 29, in Verbindung mit der zentralen Einheit 28, in die Dämpferingkammer 12 verschoben werden.
Bei Auftreten einer exzentrischen Auflast auf der schwimmenden Abdeckung 6, beispielsweise durch einseitige Schneelast, erleidet die schwimmende Abdeckung eine Schlagseite, die ggf. durch sich verschiebende Wassermengen in der Wanne 8 und ungleiche Reibungskräfte am Rande der schwimmenden Abdeckung verstärkt werden und zu einer Gefahr für die sichere Schwimmlage werden.
Vermittelst der Zu-/Ableitungen 29 und der zentralen Einheit 28 kann nun gasförmiges Medium aus einer Trimmkammer 14 abgezogen werden, die der Schlagseite der schwimmenden Abdeckung 6 diametral gegenüberliegt, und kann in eine Trimmkammer 14 im Bereich der Schlagseite gedrückt werden. Die schwimmende Abdeckung wird somit wieder in ihre horizontale Schwimmlage gebracht.
Die Pontonkammern 15, die Dämpferingkammer 12 und die Wanne 8 liefern die Grundlast des Auftriebs, wobei die Auftriebskräfte der Dämpferingkammer 12 und der Wanne 8 veränderbar sind. Alleine die Auftriebskräfte der Pontonkammern 15 sind nicht veränderbar.
Um die Umfüllvorgänge unter den zur Flüssigkeit hin offenen Kammern vorzunehmen, ist die zentrale Einheit 28 mit einem Leitungs- und Ventilsystem ausgestattet, wie dies in der Figur 7 schematisch dargestellt ist.
Die zentrale Einheit 28 umfasst eine Anzahl Zu-/Ableitungen 29, die zu der schwimmenden Abdeckung 6 führen. Alle Zu-/Ableitungen 29 sind über jeweils ein Absperrventil 50 mit einer Sammelleitung 51 und einem Verdichter 52 verbunden. Ebenfalls an die Sammelleitung 51 angeschlossen sind Einspeiseleitungen 54 für Luft, Schutzgas und andere gasförmige Medien, abgesperrt mit Ventilen 55.
Auf der Ausgangsseite des Verdichters 52 ist eine Verteilerleitung 53 mit Abzweigleitungen 56 zu jeder Zu-/Ableitung 29 vorgesehen, welche durch Ventile 57 absperrbar sind, sowie eine Ausgangsleitung 58, die beispielsweise zu einer Dämpferückgewinnungsanlage 60 oder einer Raffineriegasleitung führt, anschließbar über ein Ventil 59.
Mit der Leitungs- und Ventilanordnung der dargestellten zentralen Gassteuereinheit 28 kann jede Zu-/Ableitung 29 mit jeder anderen Zu-/Ableitung 29 über den Verdichter 52 verbunden werden. Alle Ventile, die in Figur 7 gezeigt sind, sind einzeln ansteuerbar. Weiterhin ist ein direkter Gas- und Druckausgleich zwischen den Auftriebskammern 12, 14 über die Ventile 57 möglich.
Damit können unter der schwimmenden Abdeckung 6 eingeschlossene Dämpfe nach Bedarf unter den Trimmkammern 14 zur Einhaltung der horizontalen Schwimmlage ausgetauscht werden. Im Falle von Leckagen kann Fremdluft zur Erhaltung des notwendigen Auftriebs in die geeignete Kammer 12, 14 eingeführt werden. Zur Reduzierung von Brandrisiken und zur Milderung korrosiver Einwirkungen lassen sich Inertgase bzw. getrocknete Luft in die zur Flüssigkeit hin offenen Kammern einleiten.
Weiterhin ist zu jeder Kammer 12, 14 eine Druckmesseinrichtung vorgesehen, die in Figur 7 beispielsweise durch die Einheit 200 dargestellt ist.
Das Schaltschema der zentralen Einheit 28 der Figur 7 kann umgestellt werden, so lange wie die vorstehend angegebene Verbindungsmöglichkeit der einzelnen Kammern über den Verdichter ermöglicht wird.
Während anhand der Figur 1 ein Behälter 1 beschrieben wurde, der auf seiner Oberseite offen ist, ist in Figur 2 ein Rundbehälter 1 gezeigt, der an seiner Oberseite mit einem festen Dach 61 verschlossen ist, belüftet über Lüftungsöffnungen 61a, 61b.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in den einzelnen Figuren, soweit entsprechende o- der ähnliche Bauteile dargestellt sind, diese durch die einzelnen Figuren hinweg mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, so dass die Erläuterung zu einer Figur analog auf die jeweils andere Figur übertragen werden kann, ohne dass das Bauteil in der anderen Figur nochmals im Detail beschrieben ist.
Da der Innenraum des Behälters 1 der Figur 2 durch das feste Dach 61 abgedeckt ist, ist im mittleren Bereich der schwimmenden Abdeckung 6 keine wasseraufnehmende Wanne ausgebildet.
Die schwimmende Abdeckung 6 umfasst eine einzelne, zur Lagerflüssigkeit hin offene Dämpfesammelkammer 62, gebildet aus einer abdeckenden Membran 63 und einem behälterwandseitig in die Flüssigkeit 4 eintauchenden ringförmigen Kasten 64, der wiederum aus einem äußerem Randblech 17, einem inneren Schaumwandblech 26 und einem Bodenblech 65 besteht.
Zwischen Membran 63 und Flüssigkeitsoberfläche 66 liegt stets ein Dampfpolster vor. Zur Erhöhung der Schwimmstabilität können einzelne Pontonkammern direkt mit der Membran 63 verschweißt sein.
An die Dämpfesammelkammer 62 ist im Zentrum der Membran 63 eine Zu-/Ableitung 29 angeschlossen, mit Verbindung zu der zentralen Gassteuereinheit 28.
Bei Befüllung und Entleerung des Behälters können Dämpfe über die Gassteuereinheit 28 aus dem Behälter abgeführt werden, ebenso wie bei Dampfüberschuss unter der Membran 63 bei hohen Betriebstemperaturen.
Die Detailzeichnung B in Figur 2 zeigt eine gegenüber der Detailzeichnung A in Figur 1 geänderte Randabdichtung 20, die eine kombinierte Primär-Sekundärdichtung mit einer primären Dichtungsschürze 67 und einer sekundären Dichtungsschürze 68 und zwei behälterwandseitigen Dichtelementen 69 und 70 umfasst, mit dazwischen liegendem Gasraum 71.
Es sind Absaugleitungen 39 zu dem Dampfraum zwischen Flüssigkeitsspiegel 5a und primärer Dichtungsschürze 67 sowie zu dem Gasraum 71 geführt. Bei hohen Lagertemperaturen beult sich die Membran 63 nach oben aus und vergrößert den Dampfraum. Die gesamte schwimmende Abdeckung 6 schwimmt auf einem sich vergrößernden Dampfpolster.
Aus dem Ringraum 16 unterhalb der primären Dichtungsschürze 67 können Dampfüberschüsse mittels der Absaugleitung 39 und der Gassteuereinheit 28 in den Dampfsammeiraum 62 gedrückt werden.
Mögliche Dampfemissionen können aus dem Gasraum 71 zwischen den Dichtelementen 69 und 70 mittels der Absaugleitung 39 von der zentralen Gassteuereinheit angesaugt und einer Dämpferückgewinnung 60 zugeführt werden.
Zusätzlich ist die Anordnung mit einer Zuführleitung 72 versehen, über die Löschschaum an Öffnungen 72a zugeführt werden kann; diese Leitung 72 kann auch als Entnahmeleitung, bei Überfüllung, aus diesem Bereich, die beispielsweise dann auftreten kann, wenn eine Überfüllung des Lagerbehälters versehentlich erfolgt..
Es ist darauf hinzuweisen, dass alle Leitungen, wie sie auch in Figur 2 beschrieben sind, über das zentrale Rohrsystem 73 durch die Lagerflüssigkeit 4 geführt werden.
Die Figuren 4A und 4B zeigen schematisch einen weiteren Aufbau der schwimmenden Abdeckung, der sich für Behälter mit großem Durchmesser eignet.
Entgegen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist am Außenrand der Wanne 8 ein weiterer Ring mit einzelnen Pontonkammern 15 angeschlossen und der Bereich der Dämpferingkammer 12 ist vergrößert.
Schließlich befindet sich radial weiter außen liegend ein weiterer Ring, wo entsprechend Figur 3 abwechselnd Pontonkammern 15 und Trimmkammern 14 verteilt sind. Die Trimmkammern 14 und die Dämpferingkammer 12 können, entsprechend der Ausführungsform, wie sie in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist, über die zentrale Einheit 28 mit unterschiedlichen Gas-/Dampfmengen befahren oder entleert werden, um die horizontale Schwimmlage einzustellen und Gasüberschüsse ggf. abzuführen.
In Figur 4A sind mit dem Bezugszeichen 75 Schneelasten angedeutet und mit 76 in den Behälter eingeleitete Gase oder Dämpfe. Die hierdurch bewirkte Störung der horizontalen Schwimmlage kann über die Verschiebung von Dampfmengen in den Trimmkammern 14 ausgeglichen werden.
Die dargestellte Bauweise eignet sich als kostengünstige Alternative zur schwimmenden Abdeckungen in Doppelmembranbauweise, die üblicherweise für Behälter über 60 m Durchmesser zum Einsatz kommt.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der schwimmenden Abdeckung 6 dargestellt, das als kostengünstige Ausführung bei kleinerem Behälterdurchmesser anzusehen ist.
Es sind keine geschlossenen Pontonkammem vorgesehen, sondern nur ein äußerer Ring mit Trimmkammern 14 und eine sich radial nach innen anschließende Dämpfe- ringkammer 12, sowie eine Wanne 8.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der schwimmenden Abdeckung 6 dargestellt, das auch bei größerem Behälterdurchmesser zweckmäßig ist. Der Außenring enthält eine Trimmkammer 14.
Radial nach innen schließen sich ein Ring mit einzelnen Pontonkammern 15 sowie eine Dämpferingkammer 12 und eine Wanne 8 an.
An Behältern mit schwimmender Abdeckung ereignen sich nach Fundamentsetzungen und Unrundwerden des Behältermantels 3 vielfach Leckageschäden durch Aufreißen einzelner Pontonkammern 15, was zum Sinken der schwimmenden Abdeckung führen kann.
Bei der Ausführung nach Figur 6 kann der für die Schwimmstabilität wichtige Pontonring 15 nicht durch Deformationen des Behältermantels 3 beeinträchtigt werden, da er nicht am Außenrand der schwimmenden Abdeckung 6 angeordnet ist. Mögliche Deformationen an den Trimmkammern 14 lassen jedoch keine großen Probleme für die Schwimmlage erwarten.
Bei allen Ausführungen der schwimmenden Abdeckung 6 für Behälter ohne Dach, entsprechend Figuren 1 , 4, 5, 6, sind große Flächenbereiche durch Trimmkammern 14, Pontonkammern 15 und die Dämpferingkammer 12 besetzt, so dass die Wanne 8 eine relativ kleine Grundfläche erhält und zum Ausgleich eine größere Höhe aufweist. Die auf der schwimmenden Abdeckung angesammelten Wassermengen bleiben daher näher am Zentrum der schwimmenden Abdeckung und können die horizontale Schwimmlage kaum beeinträchtigen.
Bei Vorhandensein mehrerer Lagerbehälter 1 für das gleiche Lagerprodukt bietet es sich an, für alle Lagerbehälter dieser Produktgruppe eine gemeinsame zentrale Einheit 28 vorzusehen. Hierdurch ergeben sich Möglichkeiten zur Verminderung der zu reinigenden Dampfüberschüsse, durch entsprechenden Ausgleich der zu verschiebenden Dampfmengen unter den einzelnen Lagerbehältern.
In Figur 8 ist eine zweckmäßige Nachrüstung einer bestehenden schwimmenden Abdeckung 6 mit einer Trimmkammer 14 dargestellt. Unter einem peripheren Ring aus einzelnen Pontons 15 und unter dem Wannenboden 9 sind außen liegend ein Randblech 117 und innen liegend ein Randblech 110, sowie in Umfangsrichtung die notwendigen Kammeraussteifungen und Trennwände, die hier nicht dargestellt sind, angeordnet.
Der Raum unter dem Wannenboden 9 und die Trimmkammer 14 sind mit Zu- /Ableitungen 29 ausgestattet, die eine Verschiebung von Dämpfen bzw. eine Ableitung/Zuleitung von Gasen über eine zentrale Einheit 28, wie sie vorstehend erläutert wurde, ermöglichen. Ebenso ist es möglich, am Umfang der schwimmenden Abdeckung 6 im Wechsel zu Trimmkammern 14 nach unten offene Dämpfesammelkam- mern anzuordnen, die durch gasseitige Verbindungen untereinander zu einer Dämpferingkammer 12 werden, die einen gleichmäßigen Auftrieb über die gesamte Fläche erzeugt.

Claims

Patentansprüche
1. Vertikaler Rundbehälter zur Lagerung von Flüssigkeiten mit einer die Flüssigkeitsoberfläche abdeckenden, schwimmenden Abdeckung,
wobei die Abdeckung gegen die Behälterwand mittels flexibler Dichtelemente abgedichtet ist und
auf ihrer Unterseite mindestens eine zur Flüssigkeit hin offene Kammer aufweist, in der gasförmige Medien/Dämpfe eingeschlossen sind,
wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die die Eintauchtiefe der Abdeckung ermitteln, und
wobei Zu-/Ableitungen vorgesehen sind, mit denen die Menge des gasförmigen Mediums in der mindestens einen Kammer veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zu-/Ableitungen (29) für das gasförmige Medium mit einer zentralen Einheit (28) verbunden sind, die außerhalb des Behälterraumes vorgesehen ist.
2. Behälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kammer (62) eine Leitung (29) für das gasförmige Medium aufweist, die entweder als Zuleitung oder als Ableitung einsetzbar ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- /Ableitungen (29) durch die Flüssigkeit (4) zu dem unteren Behälterrand oder Behälterboden (2) geführt sind.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Flüssigkeit (4) geführten Leitungen (29) aus starren Leitungsabschnitten (30) zusammengesetzt sind, die durch gelenkige Zwischenstücke (31) verbunden sind.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als gelenkige Zwischenstücke (31) mindestens drei Schlauchgelenke vorgesehen sind.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest um den Randbereich der schwimmenden Abdeckung (6) herum mindestens drei Kammern verteilt sind, die als Trimmkammern (14) dienen, die jeweils über eine eigene Zu-/Ableitung (29) mit der zentralen Einheit (28) verbunden sind.
7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, in Umfangsrichtung gesehen und/oder in Richtung Behältermitte gesehen, im Wechsel zu den Trimmkammern (14) jeweils flüssigkeitsseitig geschlossene Pontonkammern (15) vorgesehen sind.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abdeckung (6) mindestens eine konzentrische Dämpferingkammer (12) vorgesehen ist, die über eine eigene Zu-/Ableitung (29) mit der zentralen Einheit (28) verbunden ist.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferingkammer (12) in einem weiter zur Mitte der Abdeckung hin liegenden Bereich angeordnet ist.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Abdeckung (6) eine sich zur Flüssigkeit (4) hin vertiefende Wanne (8) ausgebildet ist, wobei der Boden (9) der Wanne (8) in die Flüssigkeit (4) eintaucht.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Einheit (28) mindestens eine Gassteuereinheit mit einer Sammelleitung (51), einem Verdichter (52) und einer Verteilerleitung (53) und Ventilen (50, 57) derart aufweist, dass jede Zu-/Ableitung (29) mit jeder anderen Zu- /Ableitung (29) über den Verdichter (52) verbindbar ist.
12. Behälter nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Einheit (28) Zuleitungen für Luft und andere Gase (54) und eine Dämpfe- Ableitung (58) aufweist.
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der flexiblen Dichtelemente (20; 18, 19) und/oder weiterer Emissionszonen der Abdeckung (6) Absaugleitungen (39) vorgesehen sind, die mit der zentralen Einheit (28) verbunden sind.
14. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Abdeckung (6) eine Wasserablassleitung (32) oder eine Zuführleitung (72) für Löschschaum oder eine andere Versorgungs/Entsorgungsleitung an die Abdeckung (6) angeschlossen ist, die eine Stütz- und Tragefunktion für die Zu- /Ableitungen (29) sowie für Absaugleitungen (39) und die Mess- und Steuerleitungen (42, 43) einnimmt.
15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintauchtiefe der Abdeckung (6) an Extrempunkten (40a; 40b, 40c) ermittelt wird und die horizontale Lage der Abdeckung (6) über die Verlagerung der gasförmigen Medien unter den Trimmkammern (14) eingeregelt wird.
16. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (8) mit einer Wasserniveaumessung (41) und Niveauregelung versehen ist.
17. Anordnung mit mehreren Behältern nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese Behälter mit einer gemeinsamen zentralen Einheit (28) verbunden sind.
18. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trimmkammern (14) unterhalb von Pontonkammern (15) angeordnet sind.
19. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Pontonkammern (15) eine Dämpferingkammer (12) angeordnet ist, die durch gasseitig verbundene Dämpfesammelkammern gebildet wird.
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