WO2006002716A1

WO2006002716A1 - Doppelwandiger sicherheitstank mit ventil

Info

Publication number: WO2006002716A1
Application number: PCT/EP2005/005448
Authority: WO
Inventors: Britta Daume
Original assignee: Daume Regelarmaturen Gmbh
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-01-12
Also published as: DE102004031574A1; EP1792112A1; US20070151608A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Kanal (2), in dem ein Ventilsitz (4) und ein beweglich angeordneter Dichtkörper (6) zum verschließen des Kanales vorgesehen sind, wobei das Ventil doppelwandig einen Zwischenraum (20) aufweisend ausgebildet ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß Funktionsüberwachungsmittel vorgesehen sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Sicherheitstank mit einem doppelwandigen Behälter und mindestens einer Ablauföffnung, an der ein erfindungsgemäßes Ventil angeschlossen ist.

Description

Doppelwandiger Sicherheitstank mit Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Kanal, in dem ein Ventilsitz und ein beweglich angeordneter Dichtkörper zum Verschließen des Kanales vorgesehen sind, sowie einen doppelwandigen Sicherheitstank mit einem doppelwandigen Behälter und wenigstens einer Ab¬ lauföffnung, an der ein Ventil angeschlossen ist.

Derartige doppelwandige Sicherheitstanks werden zur Lagerung und zum Transport von Flüssigkeiten, ins¬ besondere von umweltgefährdenden Flüssigkeiten, verwen- det . Dabei muß der Behälter des Sicherheitstankes dop- pelwandig einen Zwischenraum aufweisend ausgebildet sein. Das an der AblaufÖffnung des Behälters angefügte Ventil ist ebenfalls doppelwandig einen Zwischenraum aufweisend ausgebildet, wobei der Zwischenraum des Si- cherheitstankes mit dem Zwischenraum des Ventiles durchgängig verbunden ist, so daß der Sicherheitstank mit dem an der Ablauföffnung angeschlossenen Ventil einen gemeinsamen Zwischenraum aufweisen.

Um zuverlässig ein Austreten umweltgefährdender Flüssigkeiten zu verhindern, ist aus der EP 1 179 505 Bl ein doppelwandiger Behälter mit Leckagedetektions- einrichtung bekannt, bei dem an ein erstes Ventil, das an einem Ablauf eines doppelwandigen Behälters ange¬ schlossen ist, ein zweites Ventil angeschlossen ist, das ebenfalls doppelwandig ausgebildet ist. Dabei bil- den die Zwischenräume des Behälters, des ersten und des zweiten Ventiles einen gemeinsamen Zwischenraum. Der gemeinsame Überwachungsräum wird mit einem Druck-Lecka¬ geanzeigegerät überwacht, das bei einer Leckage ein Signal an eine entsprechende Meldeeinrichtung weiter¬ gibt. Mit dieser Vorrichtung wird eine Erhöhung der Sicherheit erreicht, da ein gleichzeitiges Versagen beider Ventile und der innen bzw. äußeren Wandung des Tankes und der doppelwandigen Rohrleitung des Ablaufes ausgeschlossen werden kann.

Jedoch weist der doppelwandige Behälter mit Lecka- gedetektionseinrichtung gemäß der EP 1 179 505 Bl durch die Verwendung zweier Ventile einen komplizierten Auf¬ bau auf, bei dem beide Ventile zugleich gesteuert wer- den müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sicher¬ heitstank mit vereinfachtem Aufbau bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Sicherheitstank nach Anspruch 14 mit einem doppelwandi- gen Behälter und wenigstens einer AblaufÖffnung, an der ein Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13 an¬ geschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Ventil nach Anspruch 1 weist einen Kanal auf, in dem ein Ventilsitz und ein beweg- lieh angeordneter Dichtkörper zum Verschließen des Ka- nales vorgesehen sind, wobei das Ventil doppelwandig einen Zwischenraum aufweisend ausgebildet ist und da¬ durch gekennzeichnet ist, daß Funktionsüberwachungs- mittel vorgesehen sind. Die Funktionsüberwachungsmittel erlauben die Über¬ wachung der Funktionstüchtigkeit des Ventiles und der Dichtigkeit des doppelwandig ausgebildeten Behälters des Sicherheitstankes auf das Auftreten einer Leckage hin. Somit ist die Verwendung von zwei in Reihe ange- ordneten, doppelwandigen Ventilen nicht erforderlich, was die Kosten reduziert. Dabei sind die Funktionsüber¬ wachungsmittel derart ausgebildet, daß sie am Dicht- körper oder Ventilsitz angeordnet sind und wenigstens eine Überwachung der Funktionsfähigkeit des Ventiles in geschlossenem Zustand auf Dichtigkeit hin erlauben. Alternativ können die Funktionsüberwachungsmittel zur Differenzdruckmessung ausgebildet sein, mit denen die Druckdifferenz gemessen werden kann, die über eine oder mehrere Drosselstellen oder den Dichtkörper/Ventilsitz abfällt.

Das Ventil kann fest, z.B. durch Schweißen, an die AblaufÖffnung eines Behälters eines Sicherheitstankes oder an ein Ende einer doppelwandigen Rohrleitung ange- fügt sein. Jedoch ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Ventil zum Anschluß an einen doppelwandig ausgebildeten Behälter ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum des Ventiles mit dem Zwischenraum des doppelwandigen Behäl¬ ters durch eine geeignete Verbindung derart verbunden werden, daß sie einen gemeinsamen Zwischenraum bilden. Eine derartige Verbindung kann mit Flanschen erreicht werden, die Durchgänge aufweisen, die eine Verbindung zwischen den einzelnen Zwischenräumen herstellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Funktionsüberwachungsmittel wenigstens eine Meßkammer am Dichtkörper und/oder am Ventilsitz auf. Diese An¬ ordnung einer Meßkammer erlaubt bei geschlossenem Ven¬ til, bei der der Dichtkörper auf dem Ventilsitz ruht, einen Funktionstest auf Dichtigkeit des geschlossenen Ventiles.

Vorzugsweise ist dabei die Meßkammer als Nut aus¬ gebildet, die an der Innenseite des Dichtkörpers oder an der Außenseite des den Ventilsitzes umlaufend ausge¬ bildet ist. - A -

Wenn die Meßkammer an der Außenseite des Ventil¬ sitzes angeordnet ist, weist in einer bevorzugten Aus¬ führungsform das Ventil einen Durchgang auf, der die wenigstens eine Meßkammer mit der Außenseite des Gehäu- ses verbindet. Am gehäuseaußenseitigen Ende des Durch¬ ganges kann der Druck selbst erfaßt oder durch Meßwand¬ ler, wie Drucksensoren, in eine elektrische Größe transformiert werden.

Ist jedoch die Meßkammer an der Innenseite des Dichtkörpers angeordnet, weist der Dichtkörper einen

Durchgang auf, der sich durch die Ventilspindel durch¬ laufend fortsetzt. An einer Öffnung der Ventilspindel oder an deren oberem Ende kann ein Meßwandler zur Wand¬ lung des gemessenen Druckes in eine elektrische Größe angeschlossen werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein Meßwandler in der wenigstens einen Meßkammer selbst angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ent¬ fällt die Notwendigkeit, einen Durchgang bereitzustel- len, sondern es kann der gemessene Druck vor Ort in der

Meßkammer in eine elektrische Größe transformiert wer¬ den und diese durch entsprechende Leitungen an weitere Geräte übertragen werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Dichtkörper doppelwandig ausgebildet ist. Durch diese doppelwandige Ausbildung des Dichtkörpers wird gewährleistet, daß auch der Dichtkörper des Ventiles auf Undichtigkeiten oder Leckagen hin, die beispielsweise Folge eine Bru¬ ches sein können, überwacht werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgese¬ hen, daß der doppelwandige Dichtkörper einen Überwa¬ chungsraum aufweist, der in wenigstens einer Stellung des doppelwandigen Dichtkörpers eine Verbindung zur Meßkammer aufweist. So kann beispielsweise bei ge- schlossenem Ventil, wenn der doppelwandige Dichtkörper auf dem Ventilsitz ruht, der Überwachungsraum derart ausgebildet sein, daß er eine Verbindung zur Meßkammer des Ventilsitzes aufweist. Somit kann dann durch einen Meßwandler in der Meßkammer oder durch Messen des Druk- kes am Ende des Durchganges der Überwachungsraum des doppelwandigen Dichtkörpers ohne weitere Hilfsmittel überwacht werden.

Vorzugsweise weist das Ventil eine Überwachungs- einrichtung auf, die zur Erfassung des gemessenen Druk- kes ausgebildet ist. Die Überwachungseinrichtung kann einen Drucksensor umfassen und generiert bei Auftreten einer Leckage ein Alarmsignal .

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Überwachungseinheit eine Schnittstelle zum Austausch von Daten und/oder Befehlen mit Computernetzwerken auf, so daß weitere Daten und ein generiertes Alarmsignal in das Computernetzwerk, beispielsweise zur Überwachung einer Anlage, eingespeist werden können. Das Ventil kann einen manuellen, pneumatischen, hydraulischen, elektrischen oder elektromagnetischen Ventilantrieb aufweisen, mit dem der Dichtkörper in eine geöffnete oder geschlossene Stellung gebracht wer¬ den kann. Vorzugsweise jedoch ist das Ventil ein Dreipunkt- regelventil. Damit kann der Dichtkörper auch in eine teilgeöffnete Stellung gebracht werden. Derartige Drei- punktregelventile erlauben es, auch Stoffströme großer Trägheit zu steuern, wobei vor Verschließen einer Ab- laufÖffnung eines Tankes oder einer Rohrleitung durch

Erreichen der geschlossenen Stellung des Dichtkörpers auf dem Ventilsitz die teilgeöffnete Stellung angesteu¬ ert wird. In dieser Stellung wird der Stoffström vor dem Verschließen des Ventiles gedrosselt und so die mechanischen Belastungen für die Rohrleitung durch Flüssigkeitsschläge reduziert. Ferner erlaubt die Ver¬ wendung eines Dreipunktregelventiles eine besonders genaue Dosierung der abgegebenen Flüssigkeitsmenge, da durch ein vorheriges Positionieren des Dichtkörpers in eine halbgeöffnete Stellung der Schließvorgang sehr schnell ohne Verzögerung bei Erreichen der vorgegebenen Menge ausgeführt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hub des Dichtkörpers in der teilgeöffneten Stellung 0 bis

100%, insbesondere 0 bis 15%, des Gesamthubes betragen.

Dabei ist das Ventil vorzugsweise derart ausge¬ bildet, daß der Hub in der teilweise geöffneten Stel¬ lung in diesem Bereich eingestellt werden kann. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemä¬ ßes Ventil mit einem Dreipunktventil- antrieb,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemä¬ ßes Ventil mit einem Zweipunktventil- antrieb, Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Venti- les gemäß Fig. 1 in geschlossenem Zu¬ stand,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Venti- les gemäß Fig. 1 in halbgeöffneter Posi¬ tion, Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 in geöffnetem Zustand und

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt eines Ven- tiles mit einem doppelwandigen Dicht- körper Es wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.

Dargestellt ist ein Ventil mit einem einlaßseiti- gen Eingang 14 und einem auslaßseitigen Ausgang 16, die durch einen Kanal 2 miteinander verbunden sind, in dem ein Ventilsitz 4 und ein beweglich angeordneter Dicht¬ körper 6 zum Verschließen des Kanales 2 vorgesehen sind.

Mit dem einlaßseitigen Eingang 14 des Ventiles kann dieses an einen Ablauf eines doppelwandig ausge¬ bildeten Behälters eines Sicherheitstankes angeschlos¬ sen werden. Das Gehäuse 10 des Ventiles ist doppelwan¬ dig ausgebildet und weist einen Zwischenraum 20 auf, wobei an dem einlaßseitigen Eingang 14 und dem aus- gangsseitigen Ausgang 16 zum Anschluß ausgebildete

Flansche 22, 24 vorgesehen sind. Die Flansche 22, 24 weisen Durchgänge 18 auf, mit denen der Zwischenraum 20 des Ventiles mit dem Zwischenraum eines doppelwandig ausgebildeten Behälters eines Sicherheitstankes verbun- den werden kann, so daß ein gemeinsamer Zwischenraum entsteht. Dieser gemeinsame Zwischenraum kann bei¬ spielsweise mit einem Drucksensor (nicht dargestellt) überwacht werden.

Der Dichtkörper 6 ist über eine Ventilspindel 26 mit einem Ventilantrieb verbunden, der, wie in Fig. 1 gezeigt, die Verstellung des Dichtkörpers 6 in drei Stellungen erlaubt, während der Ventilantrieb gemäß Fig. 2 eine Verstellung des Dichtkörpers 6 nur zwischen einer geöffneten oder geschlossenen Stellung erlaubt . Der Ventilantrieb gemäß der Figuren 1 und 2 wird pneu¬ matisch betrieben, jedoch können auch ein manueller Antrieb, ein Hydraulikantrieb, Elektromotoren oder Elektromagnete verwendet werden.

Es wird nun auf die Figuren 3 bis 5 Bezug genom- men.

Die Funktionsüberwachungsmittel sind aus einer Meßkammer 8 gebildet, die als an der Innenseite des Ventilsitzes 4 umlaufende Nut ausgebildet ist. Durch den Ventilsitz 4 verläuft ein Durchgang 12, der die als umlaufende Nut ausgebildete Meßkammer 8 mit der Außen¬ seite des Gehäuses 10 des Ventiles verbindet, wobei eine druckdichte Durchführung 18 durch den Zwischenraum 20 vorgesehen ist. An der Außenseite des Gehäuses kann somit der Druck gemessen werden.

Der Dichtkörper 6 weist eine erste Dichtung 28 und eine zweite Dichtung 30 auf, die beide in umlaufende Nuten des Dichtkörpers 6 eingesetzt sind.

In geschlossener Stellung kann die Dichtigkeit der ersten Dichtung 28 durch Messung des Druckes in der

Meßkammer 8 gemessen werden, während in teilgeöffneter Stellung des Dichtkörpers 6 die Dichtigkeit der zweiten Dichtung 30 überprüft werden kann, so daß durch Bereit¬ stellen einer einzigen Meßkammer mit einem Meßwertauf- nehmer die Überwachung und Kontrolle der Funktionsfä¬ higkeit einer Absperrarmatur mit einem Dreipunktregel- ventil erreicht werden kann.

Es wird nunmehr auf die Figur 6 Bezug genommen. Bei dem Ventil gemäß Fig. 6 umfassen die Funk- tionsüberwachungsmittel neben einer Meßkammer 8 an der Innenseite des Ventiles und einem Durchgang 12, der eine Verbindung zwischen der Meßkammer 8 und der Außen¬ seite des Gehäuses 10 und des Ventiles herstellt, einen Überwachungsraum 32, der in einem doppelwandigen Dicht- körper 34 angeordnet ist.

Damit kann in geschlossener Stellung des doppel¬ wandigen Dichtkörpers 34 sowohl die Funktionsfähigkeit der Dichtung 28 überwacht werden als auch eine Undich¬ tigkeit des doppelwandigen Dichtkörpers 34 festgestellt werden. Somit können auch Undichtigkeiten oder Leckagen mithilfe eines einen Überwachungsraum 32 aufweisenden doppelwandigen Dichtkörpers 34 in den Fällen festge¬ stellt werden, in denen der Dichtkörper 34 des Ventiles beispielsweise durch einen Bruch oder eine andere Un¬ dichtigkeit beschädigt ist .

Claims

Patentansprüche

1. Ventil mit einem Kanal (2) , in dem ein Ventilsitz (4) und ein beweglich angeordneter Dichtkörper (6, 34) zum Verschließen des Kanales (2) vorgesehen sind, wobei das Ventil doppelwandig einen Zwischenraum (20) auf- weisend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Funktionsüberwachungsmittel vorgesehen sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zum Anschluß an einen Ablauf eines dop- pelwandig ausgebildeten Behälters oder an eine doppel- wandige Rohrleitung ausgebildet ist .

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Funktionsüberwachungsmittel wenig- stens eine Meßkammer (8) am Dichtkörper (6, 34) und/oder am Ventilsitz (4) aufweisen.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (8) als Nut ausgebildet ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Durchgang (12) , der die Meßkammer (8) mit der Außensei¬ te des Gehäuses (10) verbindet.

6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwandler in der Meßkammer (8) angeordnet ist.

7. Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (34) doppel- wandig ausgebildet ist.

8. Ventil nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwandige Dichtkörper (34) einen Überwa¬ chungsraum aufweist, der in wenigstens einer Stellung eine Verbindung zur Meßkammer (8) aufweist.

9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung, die zur Erfassung des gemessenen Druckes ausgebildet ist .

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung eine Schnittstelle zum Austausch von Daten und/oder Befehlen mit einem Compu¬ ternetzwerk aufweist.

11. Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, da- _ durch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Dreipunktre¬ gelventil aufweist.

12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Dichtkörpers (6, 34) in der teilweise geöffneten Stellung 0 bis 100%, insbesondere 0 bis 15%, beträgt.

13. Ventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Hub des Dichtkörpers (6, 34) in der teilweise geöffneten Stellung einstellbar ist.

14. Sicherheitstank mit einem doppelwandigen Behälter und wenigstens einer Ablauföffnung,

dadurch gekennzeichnet,

daß an der Ablauföffnung ein Ventil nach einem der An¬ sprüche 1 bis 13 angeschlossen ist.