[0001] Die Erfindung betrifft einen Tank mit einer aus einem Doppelboden bestehenden Leckschutzauskleidung, wobei zwischen einem Innenboden und einem Aussenboden ein Zwischenraum gebildet ist.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Tanks, insbesondere Flachbodentanks mit Leckschutzauskleidung, bestehend aus einem Aussen- und einem Innenboden bzw. Unter- und Oberboden bekannt, wobei der Aussenboden einen Auslaufschutz für den Fall einer Leckstelle eines dem Innenboden umfassenden Innentanks bildet. Der Zwischenraum zwischen Innenboden und Aussenboden kann als Überwachungsraum genutzt werden, in welchem beispielsweise ein Unterdruck herrscht und in welchem Flüssigkeitssensoren angeordnet sein können. Durch die Flüssigkeitssensoren kann ein Defekt des Innentanks einfach mittels einer elektronischen Überwachungsvorrichtung erkannt werden.
[0003] Insbesondere in doppelwandigen Tanks mit im Wesentlichem flachen Innenboden und Aussenboden, also in so genannten Flachbodentanks, können beim oder unmittelbar nach dem Einfüllen von heissen oder kalten Tankfüllungen Temperaturdifferenzen zwischen dem Innenboden und dem Aussenboden auftreten, die zu einer Wärmeausdehnung des Innenbodens führen können, welcher der Aussenboden nicht folgt. Solche Wärmeausdehnungen belasten eine Verbindung zwischen dem Innenboden und dem Aussenboden bzw. eine Verbindung zwischen dem Innenboden und einer seitlichen Tankwand und können, wenn die Temperaturdifferenz einen kritischen Wert von beispielsweise 30[deg.]C überschreitet, zu einem Schaden der Verbindung zwischen dem Innenboden und dem Aussenboden führen, so dass ein Leck auftreten kann.
[0004] Daher dürfen bekannte doppelwandige Tanks nur bis zu Betriebstemperaturen von ca. 30 Grad Celsius unter atmosphärischen Bedingungen eingesetzt werden.
[0005] Treten grössere Temperaturen bzw. Temperaturunterschiede zwischen dem Innenboden und dem Aussenboden auf, so besteht eine sehr grosse Gefahr des Reissens von Schweissnähten und damit des Eindringens des im Tank befindlichen Mediums in den Überwachungszwischenraum des Doppelbodens zwischen Aussenboden und Innenboden. Insbesondere bei zähflüssigen Medien wird ein solcher Fehler erst recht spät, teils erst nach mehreren Monaten oder Jahren, festgestellt und führt zu einem erheblichen Sanierungsaufwand. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Tank der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass er unter Gewährleistung hoher Sicherheit bei höheren Temperaturen und Temperaturunterschieden einsetzbar ist.
[0006] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einem Tank der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen Innenboden (4) und Aussenboden ein sich über den Umfang des Tanks erstreckendes, gasdichtes und flexibles Ausgleichselement (8) vorgesehen ist.
[0007] Der Verlauf des Ausgleichselements kann dabei eine geeignete Form haben, vorzugsweise kreisringförmig, aber auch mehreckig, insbesondere wenn es aus mehreren um den Umfang des Tanks herum über Gehrungen miteinander verbundenen geraden Elementen besteht.
[0008] Durch die Erfindung wird in einer konstruktiv einfachen Weise eine Temperaturausdehnung des Innenbodens ermöglicht, so dass ein Reissen von Schweissnähten und eine Beschädigung des Tanks auch bei grossen Temperaturunterschieden zwischen Innenboden und Aussenboden ausgeschlossen werden kann. Durch das flexible Ausgleichselement können wesentlich höhere Lagerguttemperaturen - bis zu 200 bzw. 300[deg.]C - und dadurch bedingte grössere Temperaturunterschiede aufgenommen bzw. ausgeglichen werden.
Bei einem warmen oder gar heissen Lagergut treten diese Temperaturunterschiede einerseits und insbesondere zwischen dem direkt mit dem Medium beaufschlagten Innenboden und Aussenboden auf, da sich zwischen beiden ein den Überwachungszwischenraum bildender, die Wärmeübertragung verlangsamender Luftspalt befindet und zudem der Aussenboden sich in unmittelbarem Kontakt mit einer Unterlage wie einem Betonfundament befindet, die selbst eine hohe Wärmekapazität hat und durch das Erdreich gekühlt wird, so dass deren Temperatur grundsätzlich in der Grössenordnung der Umgebungstemperatur liegt und sich auch nach dem Einfüllen von heissem Lagergut nur sehr langsam ändert.
[0009] Andererseits können Temperaturunterschiede auch zwischen dem ganz mit dem eingefüllten Medium bedeckten Unterboden und einem teilweise mit dem eingefüllten Medium beaufschlagten zylindrischen Mantel auftreten, der aber, selbst dann, wenn er mit einer Wärmedämmung versehen ist, ebenso durch die Umgebungsluft gekühlt wird wie das nicht mit dem eingefüllten Medium beaufschlagte Behälterdach, so dass auch der zylindrische Mantel in der Mitte eine geringere Temperatur aufweist als der Innenboden.
[0010] Während das Ausgleichselement vorzugsweise ausserhalb der Kontur der Mantelwandung des Tanks angeordnet ist, kann es grundsätzlich auch innerhalb derselben angeordnet sein.
[0011] Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Innen- und Aussenboden direkt durch ein (möglichst) flexibles Ausgleichselement bevorzugt ausserhalb des Flüssigkeitsraumes miteinander verbunden sind. Die unterschiedliche Dehnung von Innen- und Aussenmantel wird so weniger behindert, und zudem ist das Element und die dort befindlichen Anschlüsse für den Leckanzeiger von aussen einseh- und damit auch prüfbar.
[0012] Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es jedoch auch denkbar, dass Innen- und Aussenboden durch das Ausgleichselement indirekt über weitere Zwischenteile wie die Tankwandungen miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Ausgleichselement über den Tankmantel angeschlossen ist, ist es von besonderer Wichtigkeit, dass das Ausgleichselement derart flexibel ist, dass seine aus- und versteifende Wirkung auf dem Tankmantel zulässige Spannungen nicht überschreitet.
[0013] Gemäss bevorzugten Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass das Ausgleichselement zumindest eine vertikale Erstreckungskomponente aufweist, wobei insbesondere das Ausgleichselement im Querschnitt teilkreisförmig, -ellipsenförmig, -ovalförmig, insbesondere halbkreisförmig, -ellipsenförmig oder -ovalförmig ausgebildet ist und dass das Ausgleichselement (8) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist.
[0014] Bevorzugt beträgt - bei geringer Wandstärke an sich - das Verhältnis zwischen der Höhe des Ausgleichselements und der Wandstärke mehr als 25, insbesondere mehr als 50, so kann selbst bei harten, chemikalienresistenten metallischen Werkstoffen eine hinreichende Flexibilität des Ausgleichselements in einer senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Schenkels verlaufenden Richtung gewährleistet werden.
[0015] Ferner wird vorgeschlagen, dass auch das Verhältnis der Querabmessung des Ausgleichselements zu seiner Wandstärke grösser als 25 ist. Als Querabmessung wird in diesem Zusammenhang eine Abmessung in der vertikalen Erstreckungsebene des Innenbodens bezeichnet. Durch die Wahl dieser Grössenverhältnisse bei möglichst dünnen Wanddicken kann auch bei Verwendung eines metallischen Werkstoffes für das Ausgleichselement eine hinreichende Flexibilität gewährleistet werden und bei Anschluss an den zylindrischen Mantel die versteifende Wirkung auf denselben klein und im zulässigen Rahmen gehalten werden.
[0016] Im Falle eines radialen Abstands zwischen dem Ausgleichselement und der Mantelwand kann das Ausgleichselement einen grundsätzlich U-förmigen Querschnitt aufweisen, der rechteckig oder teilkreisförmig, teilellipsenförmig oder teilovalförmig, insbesondere halbkreisförmig, halbellipsenförmig oder halbovalförmig ausgebildet sein kann.
[0017] Darüber hinaus kann das Ausgleichselement im Falle eines radialen Abstands zur Mantelwand auch im Querschnitt dachförmig ausgebildet sein. In bevorzugter Weiterbildung kann dabei vorgesehen sein, dass Kanten des Ausgleichselements gerundet sind.
[0018] Das flexible Ausgleichselement kann im Profil einen Schenkel haben, der in einem Winkel, insbesondere in einem im Wesentlichen rechten Winkel, mit dem Innenboden oder dem Aussenboden verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch eine Schweissnaht hergestellt sein.
[0019] Ist das flexible Ausgleichselement mit einem winkelförmigen Querschnitt ausgebildet, kann die Flexibilität weiter erhöht werden.
[0020] In bevorzugten Ausgestaltungen wird das Ziel der Erfindung erreicht, wenn bei Beibehaltung des Materials Metall, insbesondere Stahl, wie rostfreier Stahl, die gemeinsame Länge des Ausgleichselements in radialer und vertikaler Richtung, insbesondere seine Höhe hinreichend gross ist, insbesondere Letztere auch im Verhältnis zu der von ihm überdeckten (radialen) Breite. So sehen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung vor, dass Innen- und Aussenboden über das Ausgleichselement miteinander verbunden sind, der oberste Bereich des Ausgleichselements also oberhalb der Ebene des Innenbodens liegt.
Dann gilt insbesondere, dass das Ausgleichselement ausserhalb der Kontur der Mantelwand angeordnet ist oder, dass das Ausgleichselement innerhalb der Kontur der Mantelwand angeordnet ist und weiter vorzugsweise, dass Innenboden und Aussenboden direkt durch das Ausgleichselement miteinander verbunden sind.
[0021] Dies bedingt eine hinreichende Elastizität des Ausgleichselements, so dass Verschiebungen der Randbereiche von Innen- und Aussenboden durch Biegungen der Wandungen des Ausgleichselements aufgenommen werden können.
[0022] Ein Ansammeln des in den Tank eingefüllten Mediums auf einer Oberseite des Ausgleichselements nach dem Leeren des Tanks kann vermieden werden, wenn das Ausgleichselement an seiner Oberseite schräg verläuft.
[0023] Dabei kann gewährleistet werden, dass das Medium stets in Richtung des Zentrums des Tanks abfliesst, wenn die Oberseite des Ausgleichselements von der Aussenseite zu seiner Innenseite hin abwärts verläuft.
[0024] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Anschluss des Innenbodens über die Mantelwand mittels eines an seiner Oberseite zur Mantelwand schräg oder dachartig verlaufenden Schenkels das Verhältnis der Gesamthöhe (h + h) des Ausgleichselements zu seiner Breite a grösser als 1,5 ist (h + h : a > 1,5).
[0025] Erfindungsgemäss kann das Ausgleichselement unmittelbar an der Mantelwand des Tanks anschliessen oder aber mit radialem Abstand zu diesem angeordnet sein. Ist das Ausgleichselement unmittelbar an die Mantelwand des Tanks angeschlossen, kann es vorteilhaft als Winkel ausgebildet sein.
[0026] Insbesondere wenn das Ausgleichselement des Innenbodens mit radialem Abstand von der Aussenwand des Tanks angeordnet ist, kann in weiterer bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Aussenboden ebenfalls mit einem Ausgleichselement versehen ist, wobei insbesondere die Kontur des Ausgleichselements des Aussenbodens dem Ausgleichselement des Innenbodens folgen kann. Da der Aussenboden aufgrund seiner thermischen Kopplung an das Betonfundament aber nur bei sehr grossen Temperaturunterschieden zwischen dem eingefüllten Medium und der Umgebung eine nennenswerte Temperaturänderung erfährt, muss ein Ausgleichselement des Aussenbodens jedoch nur bei Tanks mit sehr hoher zulässiger Betriebstemperatur eingesetzt werden.
[0027] In alternativer Ausgestaltung kann ein umlaufendes Dichtelement zwischen Innen- und Aussenboden als Ausgleichselement vorgesehen sein, wobei Aussen- und Innenboden miteinander verspannt sind. Die Verspannung kann durch radial ausserhalb des Dichtelements angeordnete, die Relativ-Beweglichkeit nicht behindernde Schraubbolzen erfolgen, die schwenkbar angelenkt sind, und/oder durch radiale Langlöcher, beispielsweise im Innen- oder Oberboden hindurchragen.
[0028] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Die Beschreibung, die Ansprüche und die Zeichnung enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird. Dabei zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Teilansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgestalteten Tanks im Querschnitt;
<tb>Fig. 2<sep>eine Teilansicht einer anderen erfindungsgemässen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt; und
<tb>Fig. 3<sep>eine Teilansicht einer weiteren erfindungsgemässen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt;
<tb>Fig. 4<sep>eine Teilansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung eines Tanks im Querschnitt mit einem Messanschluss;
<tb>Fig. 5<sep>eine Teilansicht einer weiteren erfindungsgemässen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt;
<tb>Fig. 6<sep>eine Teilansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt, wobei ein flexibles Ausgleichselement innerhalb einer Mantelwand des Tanks angeordnet ist;
<tb>Fig. 7<sep>eine Teilansicht einer weiteren erfindungsgemässen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt;
<tb>Fig. 8<sep>eine Teilansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung eines Tanks, ebenfalls im Querschnitt; und
<tb>Fig. 9<sep>eine Teilansicht eines Tanks mit einem umlaufenden zwischen Aussen- und Innenboden angeordneten Dicht-element als Ausgleichselement.
[0029] Ein Tank 1, wie er der Erfindung zugrunde liegt, weist in den dargestellten Ausführungsbeispielen einen doppelwandigen Flachboden 2 mit einem Aussenboden 3 und einem Innenboden 4 auf. Zwischen den Böden 3, 4 ist ein Zwischenraum 5 vorgesehen, der beispielsweise dadurch gebildet ist, dass zwischen den Böden 3, 4 eine Stahlmatte 6 eingelegt ist oder aber einer der Böden 3, 4, vorzugsweise der Innenboden 4, als Tränenblech ausgebildet ist. Die Tränen des als Tränenblech ausgebildeten Innenbodens 4 weisen in diesem Fall zum Aussenboden 3 hin. Durch diesen Abstand wird auch ein Wärmeübergang zwischen den Böden 3, 4 stark reduziert. Weiterhin ist eine Mantelwand 7 vorgesehen. Der Tank 1 ist schliesslich durch eine Oberseite oder durch ein hier nicht dargestelltes Deckteil abgedeckt.
[0030] Zumindest zwischen dem Innenboden 4 und dem Aussenboden 3 ist, wie in der Figur 1dargestellt, ein flexibles Ausgleichselement 8 vorgesehen. Das Ausgleichselement 8 ist gasdicht und erstreckt sich radial ausserhalb der Mantelwand 7 über den gesamten Umfang des Tanks.
[0031] Die Mantelwand 7 ist über Ringschweissnähte 2.1 und 2.2 radial innerhalb des inneren Rands des Ausgleichselements 8 mit dem Innenboden 4 verschweisst.
[0032] Das flexible Ausgleichselement 8 nach der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung hat ein halbkreisförmiges Profil und ist über eine Ringschweissnaht 4.1 mit einem radial über die Mantelwand 7 des Tanks hinausragenden Rand des Innenbodens 4 verschweisst. Mit dem Aussenboden 3 ist das Ausgleichselement 8 an einem radial über den äusseren Rand des Innenbodens 4 hinausragenden Rand des Aussenbodens 3 verschweisst, und zwar über eine Ringschweissnaht 4.2.
[0033] Wird der Tank 1 mit warmem oder gar sehr heissem Medium beaufschlagt, so wird zunächst der Innenboden 4 erwärmt, der dann über den schlecht Wärme leitenden Zwischenraum 5 zeitverzögert an den Aussenboden 3 Wärme abgibt. Da der Aussenboden 3 aber auf einer Unterlage, in der Regel einem Betonfundament, aufliegt und mit diesem innigen Kontakt hat, wird er gleichzeitig gekühlt. Der Innenboden 4 wird daher in der Regel einer höheren Temperatur bzw. einer höheren Temperaturdifferenz und somit auch grösseren Wärmedehnungen unterworfen sein als der Aussenboden 3. Besonders bei der Erstbefüllung oder wenn ein leerer, ausgekühlter Tank mit heissem Medium befüllt wird, wird ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen diesen beiden Böden auftreten. Durch das Ausgleichselement 8 soll das Mehr der daraus resultierenden Dehnung des Innenbodens 4 aufgenommen werden.
[0034] Ein Verhältnis zwischen einem Durchmesser d der Halbkreisform des Profils des Ausgleichselements 8 und der Wandstärke b des Profils ist bevorzugt grösser als 25, wobei die Wanddicke des b möglichst klein sein sollte.
[0035] Bei den weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Fig. 2 bis 8werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Beschreibung beschränkt sich auf Unterschiede zu dem in Fig. 1dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei im Hinblick auf gleich bleibende Merkmale auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird.
[0036] Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei sich lediglich die Form des Profils des Ausgleichselements 8 unterscheidet.
[0037] Das Ausgleichselement 8 aus Fig. 2hat ein im Wesentlichen U-förmiges, rechtwinkliges Profil mit zwei senkrecht zu dem Innenboden 4 bzw. dem Aussenboden 3 verlaufenden Schenkel 9, 9a und eine horizontal verlaufende Oberseite 10. Das Verhältnis zwischen der Höhe h des Profils und der Wandstärke b der Schenkel 9, 9a ist grösser als 25. Die Kanten des Profils sind vorzugsweise abgerundet, wenn dies auch nicht zeichnerisch erkennbar ist.
[0038] Fig. 3 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel, welches sich von den Ausführungsbeispielen aus den Fig. 1und 2und durch die Form des Profils des Ausgleichselements 8 unterscheidet. Das Profil ist von zwei im Wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufenden Schenkeln 9, 9a gebildet, die jeweils einen Winkel von etwa 45[deg.] zum Innenboden 4 bzw. zum Aussenboden 3 aufweisen. Selbstverständlich sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung mit einer anderen Wahl der Winkel der Schenkel 9, 9a und insbesondere auch mit abgerundeten Ecken denkbar.
[0039] Während die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 3und 6bis 8 jeweils flexible Ausgleichselemente 8 zeigen, die aus Metall hergestellt sind, zeigen die Figuren 4und 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung, in denen ein nichtmetallisches, flexibles, gasdichtes Ausgleichselement 8 verwendet wird, das aus flexiblem nicht-metallischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, besteht, wobei dieser Anteil auch Gummi, Silikon, PTFE oder dergleichen aufweisen kann. Wichtig dabei ist, dass das Material nicht nur elastisch und flexibel, sondern auch gegenüber dem Lagergut und Alterung beständig ist.
[0040] Wie auch in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3ist das Ausgleichselement 8 radial ausserhalb der Mantelwand 7 des Tanks angeordnet. Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass ein Überwachungsanschluss 15 zum Zwischenraum zwischen dem Innenboden und dem Aussenboden radial ausserhalb des Tanks liegen kann und daher konstruktiv besonders einfach zu realisieren ist.
[0041] Das Ausgleichselement nach Figur 4ist an einem radial über die Mantelwand 7 des Tanks hinausragenden Rand des Innenbodens 4 anvulkanisiert bzw. mit diesem Rand verklebt. Der Rand weist eine Bohrung 15.1 auf, die den Zugang des Überwachungsanschlusses 15 zum Zwischenraum 5 ermöglicht. Ein radial äusserer Rand des Ausgleichselements 8 ist mit einem radial über den äusseren Rand des Innenbodens 4 hinausragenden Rand des Aussenbodens 3 verklebt bzw. an diesen anvulkanisiert.
[0042] Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches stark dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnelt, und in dem das flexible Ausgleichselement 8 aus Kunststoff über eine Klebe- und Dichtungsmasse (z.B. doppelseitiges Klebeband) 16, 16 mit dem Innenboden 4 bzw. dem Aussenboden 3 verbunden ist.
[0043] Um die flexiblen Ausgleichselemente 8 nach den Ausgestaltungen der Fig. 4 und 5 vor Beschädigungen von aussen zu schützen, können diese mit einer Abdeckung ausgestattet sein, die hier nicht dargestellt ist. Alternativ zu einer Abdeckung sind die Ausgleichselemente 8 dazu ausgelegt, durch eine umlaufende Sandschüttung vor Umwelteinflüssen geschützt zu werden.
[0044] Im Gegensatz zu den in den Fig. 1bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist in den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 bis 8 ein flexibles Ausgleichselement 8 radial innerhalb einer Mantelwand 7 des Tanks 1 und hat damit direkten Kontakt mit dem im Tank 1 gelagerten Medium.
[0045] Das Ausgleichselement 8 des in Fig. 6dargestellten Ausführungsbeispiels umfasst einen senkrecht zu dem Innenboden 4 verlaufenden Schenkel 9 und einen oberen Schenkel 9b. Die Schenkel 9, 9b bilden ein Winkelprofil des Ausgleichelementes 8. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der obere Schenkel 9b unter einem Winkel [alpha] >= 0 und <= 90[deg.], insbesondere im Bereich von 30 bis 60[deg.], von der Mantelwand 7 des Tanks 1 schräg nach unten zum senkrechten Schenkel 9 des Ausgleichselements 8. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das einen nicht-rechtwinkligen Winkel bildende Ausgleichselement 8 aus separaten Teilen 9 und 10 gebildet, die miteinander durch eine Ringschweissnaht 9.1 verbunden sind. Alternativ kann das Ausgleichselement 8 auch von einem einstückigen Winkelteil gebildet sein.
Bei einem einstückigen Teil kann der Übergang vom Schenkel 9 zu Schenkel 10 auch gerundet erfolgen.
[0046] Die Mantelwand 7 und der Unter- bzw. Aussenboden 3 sind in üblicher Weise durch Ringschweissnähte 3.1, 3.2 miteinander verschweisst. Der senkrechte Schenkel 9 des Ausgleichselements 8 ist über eine Ringschweissnaht 4.1 mit dem Innenboden 4 des Tanks 1 verbunden und der obere Schenkel 10 oder die Oberseite 8 des Ausgleichselements 8 ist mit der Aussenwand 7 über eine Schweissnaht 7.1 verbunden.
[0047] Da das Verhältnis der Höhe h des vertikalen Schenkels 9 zur überdeckten Breite a liegt und bei 1,5 das Verhältnis der Summe der Höhen h + h des gesamten Ausgleichselements 8 aus vertikalem Schenkel 9 und schräg verlaufendem Schenkel 9b bei 3,5 liegt, kann die relative Wärmebewegung leicht durch Biegung des Ausgleichselements 8 aufgenommen werden.
[0048] Wenn die Zeichnung auch nicht massstäblich ist, so beträgt das Verhältnis einer Höhe h des vertikalen Schenkels 9 zu seiner Wandstärke b mehr als 25, so dass das Ausgleichselement 8 sich durch eine im Bereich der Ringschweissnaht 4.1 angreifende, horizontale Kraft leicht in Richtung der das Ausgleichselement 8 umgebenden Mantelwand 7 verformen lässt.
[0049] Ferner liegt das Verhältnis des Abstandes a von der Mantelwand 7 und dem senkrechten Schenkel 9 des Ausgleichselements 8 zur Wandstärke b, b sowohl des vertikalen Schenkels 9 als auch des oberen Schenkels 10 bei mehr als 25. Insbesondere hat der eine horizontale Erstreckungskomponente aufweisende Schenkel 9b eine dünne Wandstärke b und damit eine hohe Flexibilität und Elastizität.
[0050] Die Wandstärke b des Schenkels 9b sollte gleich oder nur geringfügig grösser als die Wandstärke b des Schenkels 9 gewählt werden, damit einerseits der vertikale Anteil des Schenkels 9b noch Berücksichtigung finden kann, und um andererseits im Bereich der Ringschweissnaht 7.1 keine übermässige Versteifung des zylindrischen Mantels zu bewirken, welcher dessen Dehnung infolge einer Erwärmung zu stark behindern und damit zu unzulässig hohen Spannungen führen könnte.
[0051] Weiter sollte der Abstand a in Fig. 5von der Mantelwand 7 und dem senkrechten Schenkel 9 des Ausgleichselements 8 so bemessen sein, dass dem Innenboden 4 genügend Ausdehnungsmöglichkeit zur Mantelwand 7 verbleibt.
[0052] Insbesondere der bevorzugt rechtwinklig oder mit einer leichten Neigung zur Mantelwand 7 hin auf dem Innenboden 4 angebrachte, vertikale Schenkel 9 sollte wegen seines hohen Anteils an vertikaler Erstreckung eine dünne Wandstärke b aufweisen und damit durch eine hohe Flexibilität und Elastizität die Wärmedehnungen des Innenbodens 4 kompensieren oder aber zumindest so ausgleichen können, dass die Wärmedehnungen und Spannungen im Bereich des zulässigen für den verwendeten Werkstoff bzw. für die verwendeten Ringschweissnähte 4.1, 7.1 bleiben.
[0053] Bei beiden Ausgestaltungen nach den Fig. 7und 8läuft das Ausgleichselement 8 ebenfalls um den genannten Umfang des Tanks 1, allerdings mit einem radialen Abstand c zur Mantelwand 7 des Tanks 1.
[0054] Bei der Ausführungsform der Fig. 7ist das Ausgleichselement 8 im Querschnitt bzw. im Profil rechteckig ausgebildet und weist senkrechte innere und äussere Schenkel 9, 9a sowie einen oberen (horizontalen) Schenkel 10 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel eben und horizontal ausgerichtet ist.
[0055] Um die aus Sicherheitsgründen erforderliche Doppelbödigkeit auch im Zwischenraum 11 zwischen Mantelwand 7 und Ausgleichselement 8 sicherzustellen, ist dort oberhalb des Aussenbodens 3 ein Ringbodenteil 4a vorgesehen, das ebenfalls in gleicher Weise einen Abstand zum Aussenboden 3 aufweist. Das Ausgleichsteil 8 ist mit dem Ringbodenteil 4a über eine Ringschweissnaht 4.2 verschweisst. Weiterhin ist das Ringbodenteil 4a ausserhalb der Mantelwand 7 über eine Ringschweissnaht 3.3 mit dem Aussenboden 3 bzw. einem Ringbodenteil 3a des Aussenbodens 3 verbunden. Ringschweissnähte 2.1 und 2.2 verbinden das Ringbodenteil 4a mit der Mantelwand 7.
[0056] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7ist darüber hinaus auch zwischen Aussen- oder Unterboden 3 und Mantelwand 7 ein Ausgleichsteil 12 vorgesehen, das ebenfalls durch senkrechte Schenkel 13, 13a und eine Oberseite 14 ausgebildet ist und im Querschnitt ebenfalls rechteckig ist und grundsätzlich der Kontur des Ausgleichselements 8 folgt. Der Schenkel 13 ist mit dem Aussenboden 3 durch eine Ringschweissnaht 13.1 verschweisst. Der Aussenboden 3 ist unterbrochen und weist mit Abstand zu seinem äusseren Umfangsrand 3, 4 ein Ringbodenteil 3a auf, mit dem der äussere senkrechte Schenkel 13a des Ausgleichselements 12 über eine Schweissnaht 3a.1 verschweisst ist. Die Schenkel 13, 13a sind mit dem Deckteil 14 über Ringschweissnähte 13.2 und 13.3 verschweisst.
[0057] Auch hier stimmen die Abmessungsverhältnisse von den Abstandsmassen a bzw. a und h zu den Wandstärken b, b wieder mit der obigen Bemessungsregel überein, nach welcher die Abmessungsverhältnisse > 25 sind.
[0058] Demgemäss können die Ausgleichselemente 8, 12 auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7Temperaturunterschiede bzw. Temperaturausdehnungen, insbesondere zwischen Aussen- und Innenboden 3, 4, und damit unterschiedliche Ausdehnungsverhalten derselben kompensieren bzw. ausgleichen.
[0059] Bei dieser Ausgestaltung, ebenso wie bei den Ausgestaltungen der Fig. 2 und 3 liegt das Verhältnis h der Höhen h + h von inneren und äusseren vertikalen Schenkeln 9, 9a des Ausgleichselements 8 zur überdeckten Breite bei zwischen 2 und 3, so dass bei Wärmeausdehnungen diese durch Biegungen der Wandungen 9, 9a, des Ausgleichselements 8 aufgenommen werden können.
[0060] Der Aufbau der Ausgestaltung der Fig. 8ist grundsätzlich der gleiche wie der Aufbau der Ausgestaltung der Fig. 7. Auch hier ist das Ausgleichselement 8 mit radialem Abstand c zur Mantelwand 7 innerhalb derselben angeordnet, und es sind zwischen den beiden Ausgleichselementen 8, 12 Ringbodenteile 3a, 4a vorgesehen.
[0061] Lediglich der Querschnitt der Ausgleichselemente 8, 12 weicht von denen der Fig. 7ab. Im Querschnitt sind die Ausgleichselemente 8, 12 bei der Ausgestaltung der Fig. 8im vertikalen Querschnitt teilkreisförmig, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet. Alternativ kommen auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise eine teilellipsen- oder teilovalförmige, insbesondere eine halbellipsenförmige oder halbovalförmige Querschnittsausbildung in Frage. Sowohl bei dieser Ausgestaltung als auch der der Fig. 1 liegt das Verhältnis von Bogenlänge 1 zur überdeckten Breite a bei 3 : 1 bzw. etwas darüber (1 : [alpha] >= 3).
[0062] Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Tanks. Bei dieser Ausgestaltung besteht das Ausgleichselement aus einem zwischen Aussenboden 3 und Innenboden 4 (bzw. Unterboden 3 und Oberboden 4) angeordneten um den gesamten Umfang der Mantelwand umlaufenden Dichtelement, beispielsweise in Form eines Dichtringes. Das Dichtelement kann aus verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder aus einem Metall-Kunststoff-Material. Die Dichtigkeit wird in der Regel durch das Gewicht des auf dem Dichtelement aufliegenden Tanks im Wesentlichen mit Innen- bzw. Oberboden 4, Mantelwand 7 und - nicht dargestellter - Abdeckung des Tanks sichergestellt.
Zusätzlich und vorsorglich können Verspannelemente vorgesehen sein, die mit Abstand um den Umfang des Dichtelements 17 zwischen Aussen- und Innenboden 4 angeordnet sind und diese gegeneinander verspannen, beispielsweise in Form von Schraubbolzen, die, um eine radiale Relativbewegung zwischen Aussen- und Innenboden 3, 4 zu ermöglichen, beispielsweise am Aussenboden schwenkbar angelenkt sein können und/oder radiale Langlöcher des Innenbodens durchragen, wobei eine auf der Oberseite angeordnete und die Verspannung bewirkende Spannmutter auf ihrer zum Innenboden 4 hin gerichteten Oberseite gewölbt, beispielsweise kalottenförmig, ausgebildet sein kann.
Bezugszeichenliste
[0063]
<tb>1<sep>Tank
<tb>2<sep>doppelwandiger Flachboden
<tb>2.1, 2.2<sep>Ringschweissnaht
<tb>3<sep>Aussenboden
<tb>3.1, 3.2<sep>Ringschweissnaht
<tb>4<sep>Innenboden
<tb>5<sep>Zwischenraum
<tb>6<sep>Stahlmatte
<tb>3a<sep>Ringbodenteil
<tb>3a.1<sep>Ringschweissnaht
<tb>3.1, 3.2, 3.3<sep>Ringschweissnähte
<tb>4<sep>Innenboden
<tb>4.1, 4.2<sep>Ringschweissnaht
<tb>4a<sep>Ringbodenteil
<tb>7<sep>Mantelwand
<tb>7.1<sep>Ringschweissnaht
<tb>8<sep>Ausgleichselement
<tb>9, 9a,<sep>senkrechte, innere und äussere Schenkel
<tb>9b<sep>oberer Schenkel
<tb>9.1<sep>Ringschweissnaht
<tb>10<sep>oberer Schenkel
<tb>11<sep>Zwischenraum
<tb>12<sep>Ausgleichsteil
<tb>13, 13a<sep>senkrechte Schenkel
<tb>13.1-13.3<sep>Ringschweissnaht
<tb>14<sep>Oberseite
<tb>15<sep>Überwachungsanschluss
<tb>15.1<sep>Bohrung
<tb>16, 16<sep>Dichtungsmasse
<tb>17<sep>Dichtelement
<tb>a, a<sep>Abstand
<tb>b, b<sep>Wandstärke
<tb>C<sep>radialer Abstand
<tb>d<sep>Durchmesser
<tb>h<sep>Höhe
<tb>h<sep>Höhe
<tb>h <sep>Höhe der Schräge
The invention relates to a tank with a double floor existing leak protection lining, wherein between an inner bottom and an outer bottom, a gap is formed.
Tanks, in particular flat-bottomed tanks with leak protection lining, consisting of an outer and an inner floor or lower and upper floor are known, wherein the outer floor forms a leakage protection in the event of a leak of the inner bottom comprehensive inner tank. The intermediate space between inner bottom and outer bottom can be used as a monitoring space in which, for example, there is a negative pressure and in which liquid sensors can be arranged. By the liquid sensors, a defect of the inner tank can be easily detected by means of an electronic monitoring device.
Especially in double-walled tanks with essentially flat inner bottom and outer bottom, ie in so-called flat bottom tanks, temperature differences between the inner bottom and the outer bottom can occur during or immediately after filling hot or cold tank fills, which can lead to thermal expansion of the inner bottom , which does not follow the outside ground. Such thermal expansions stress a connection between the inner bottom and the outer bottom or a connection between the inner bottom and a lateral tank wall and, if the temperature difference exceeds a critical value of, for example, 30 ° C., may damage the connection between the inner bottom and the inner wall lead to the outside floor, so that a leak can occur.
Therefore, known double-walled tanks may only be used up to operating temperatures of about 30 degrees Celsius under atmospheric conditions.
If larger temperatures or temperature differences between the inner bottom and the outer bottom, so there is a very high risk of tearing welds and thus the penetration of the medium in the tank in the monitoring space of the false floor between outer bottom and inner bottom. In particular, in the case of viscous media, such an error is detected quite late, sometimes only after several months or years, and leads to a considerable renovation effort. The invention is therefore the object of developing a tank of the type mentioned in such a way that it can be used while ensuring high safety at higher temperatures and temperature differences.
According to the invention the object is achieved in a tank of the type mentioned above in that between the inner bottom (4) and outer bottom extending over the circumference of the tank, gas-tight and flexible compensation element (8) is provided.
The course of the compensating element can have a suitable shape, preferably annular, but also polygonal, especially if it consists of several connected around the circumference of the tank around mitres connected straight elements.
By the invention, a temperature expansion of the inner bottom is possible in a structurally simple manner, so that a tear of welds and damage to the tank can be excluded even with large temperature differences between inner bottom and outer bottom. Due to the flexible compensation element, significantly higher storage goods temperatures - up to 200 or 300 ° C - and thus caused larger temperature differences can be absorbed or compensated.
With a warm or even hot storage goods, these temperature differences occur on the one hand and in particular between the directly impacted with the medium inner bottom and outer bottom, as between the two forming the monitoring gap, the heat transfer slowing air gap and also the outer bottom is in direct contact with a substrate As a concrete foundation is located, which itself has a high heat capacity and is cooled by the soil, so that their temperature is generally of the order of magnitude of the ambient temperature and changes only very slowly after the filling of hot storage.
On the other hand, temperature differences between the completely covered with the medium filled underbody and a partially acted upon with the medium filled cylindrical shell occur, but even if it is provided with a thermal insulation, is also cooled by the ambient air as the not container loaded with the filled medium, so that the cylindrical shell in the middle has a lower temperature than the inner bottom.
While the compensation element is preferably arranged outside the contour of the jacket wall of the tank, it may in principle be arranged within the same.
According to a development of the invention it is proposed that the inner and outer bottom are connected directly by a (possible) flexible compensation element preferably outside of the liquid space. The different elongation of inner and outer sheath is less hindered, and also the element and the connections located there for the leak detector from the outside einseh- and thus also testable.
According to an alternative embodiment of the invention, however, it is also conceivable that the inner and outer bottom are connected to each other by the compensating element indirectly via further intermediate parts such as the tank walls. In this embodiment of the invention, in which the compensating element is connected via the tank shell, it is of particular importance that the compensating element is so flexible that its aus- and stiffening effect on the tank shell does not exceed allowable stresses.
According to preferred embodiments, it is provided that the compensation element has at least one vertical extension component, wherein in particular the compensation element in cross-section part-circular, -ellipsenförmig, -ovalförmig, in particular semicircular, -ellipsenförmig or oval-shaped and that the compensation element (8) in Cross-section is rectangular.
Preferably - with a small wall thickness per se - the ratio between the height of the compensating element and the wall thickness more than 25, in particular more than 50, so even with hard, chemical-resistant metallic materials sufficient flexibility of the compensating element in a direction perpendicular to the extension direction the thigh extending direction be guaranteed.
It is also proposed that the ratio of the transverse dimension of the compensating element to its wall thickness is greater than 25. As a transverse dimension in this context, a dimension in the vertical plane of extension of the inner bottom is referred to. By choosing this size ratios with the thinnest possible wall thicknesses, a sufficient flexibility can be ensured even when using a metallic material for the compensation element and held at connection to the cylindrical shell, the stiffening effect on the same small and within acceptable limits.
In the case of a radial distance between the compensating element and the jacket wall, the compensating element may have a generally U-shaped cross section, which may be rectangular or partially circular, teilellipsenförmig or teilovalförmig, in particular semicircular, halbellipsenförmig or halbovalförmig.
In addition, the compensating element may be formed roof-shaped in the case of a radial distance from the jacket wall in cross section. In a preferred development it can be provided that edges of the compensating element are rounded.
The flexible compensating element may have a leg in profile, which is connected at an angle, in particular at a substantially right angle, with the inner bottom or the outer bottom. The connection can be made for example by a weld.
If the flexible compensating element is formed with an angular cross-section, the flexibility can be further increased.
In preferred embodiments, the object of the invention is achieved if, while maintaining the material of metal, especially steel, such as stainless steel, the common length of the compensating element in the radial and vertical directions, in particular its height is sufficiently large, especially the latter also in proportion to the (radial) width covered by it. Thus, preferred embodiments of the invention provide that the inner and outer bottom are connected to one another via the compensating element, that is, the uppermost region of the compensating element lies above the plane of the inner bottom.
Then, in particular, the compensating element is arranged outside the contour of the casing wall or that the compensating element is arranged within the contour of the casing wall and more preferably that the inner bottom and outer bottom are connected to each other directly by the compensating element.
This requires a sufficient elasticity of the compensating element, so that displacements of the edge regions of the inner and outer bottom can be accommodated by bending the walls of the compensating element.
An accumulation of the medium filled in the tank on an upper surface of the compensating element after emptying the tank can be avoided if the compensating element extends obliquely at its upper side.
It can be ensured that the medium always drains in the direction of the center of the tank when the top of the compensating element extends from the outside to the inside downwards.
A preferred embodiment of the invention provides that when connecting the inner bottom of the shell wall by means of a sloping at its top to the shell wall or roof-like leg extending the ratio of the total height (h + h) of the compensating element to its width a greater than 1, 5 is (h + h: a> 1.5).
According to the invention, the compensation element can connect directly to the jacket wall of the tank or be arranged at a radial distance to this. If the compensating element is connected directly to the jacket wall of the tank, it can advantageously be designed as an angle.
In particular, when the compensation element of the inner bottom is arranged at a radial distance from the outer wall of the tank, can be provided in a further preferred embodiment that the outer bottom is also provided with a compensating element, in particular the contour of the compensating element of the outer bottom of the compensating element of the inner bottom can follow. Since the outer floor due to its thermal coupling to the concrete foundation but undergoes a significant change in temperature only at very large temperature differences between the filled medium and the environment, a compensation element of the outer floor, however, must be used only in tanks with very high permissible operating temperature.
In an alternative embodiment, a circumferential sealing element between the inner and outer bottom may be provided as a compensation element, wherein the outer and inner bottom are clamped together. The bracing can be done by radially outside the sealing element arranged, the relative mobility not obstructing bolts, which are hinged pivotally, and / or protrude through radial slots, for example in the inner or topsoil.
Further advantages and features will become apparent from the claims and from the following description, are explained in the embodiments of the invention with reference to the drawings in detail. The description, claims and drawings contain numerous features in combination which the skilled person will also consider individually and summarize to meaningful further combinations. Showing:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a partial view of a first embodiment of a tank designed according to the invention in cross section;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a partial view of another embodiment of a tank according to the invention, also in cross section; and
<Tb> FIG. 3 <sep> is a partial view of another embodiment of a tank according to the invention, also in cross section;
<Tb> FIG. 4 is a partial view of a further alternative embodiment of a tank in cross-section with a measuring connection;
<Tb> FIG. 5 <sep> is a partial view of another embodiment of a tank according to the invention, also in cross section;
<Tb> FIG. Fig. 6 is a partial view of another alternative embodiment of a tank, also in cross section, with a flexible compensating element disposed within a shell wall of the tank;
<Tb> FIG. 7 is a partial view of another embodiment of a tank according to the invention, also in cross section;
<Tb> FIG. 8 <sep> is a partial view of another alternative embodiment of a tank, also in cross section; and
<Tb> FIG. 9 <sep> a partial view of a tank with a circumferential between outer and inner bottom arranged sealing element as a compensation element.
A tank 1, as he is based on the invention has, in the illustrated embodiments, a double-walled flat bottom 2 with an outer bottom 3 and an inner bottom 4. Between the bottoms 3, 4, a gap 5 is provided, which is formed for example by the fact that between the bottoms 3, 4, a steel mat 6 is inserted or one of the floors 3, 4, preferably the inner bottom 4, is designed as a tear plate. The tears of the formed as teardrop inner bottom 4 point in this case to the outer bottom 3. By this distance, a heat transfer between the floors 3, 4 is greatly reduced. Furthermore, a jacket wall 7 is provided. The tank 1 is finally covered by a top or by a not shown here cover part.
At least between the inner bottom 4 and the outer bottom 3, as shown in Figure 1, a flexible compensating element 8 is provided. The compensating element 8 is gas-tight and extends radially outside the casing wall 7 over the entire circumference of the tank.
The jacket wall 7 is welded via ring welds 2.1 and 2.2 radially inside the inner edge of the compensating element 8 with the inner bottom 4.
The flexible compensating element 8 according to the embodiment of the invention shown in Fig. 1 has a semicircular profile and is welded via a ring weld 4.1 with a radially beyond the shell wall 7 of the tank protruding edge of the inner bottom 4. With the outer bottom 3, the compensation element 8 is welded to a radially beyond the outer edge of the inner bottom 4 protruding edge of the outer bottom 3, via a ring weld 4.2.
If the tank 1 is acted upon by warm or even very hot medium, then the inner bottom 4 is first heated, which then gives off over the poorly heat-conducting gap 5 time-delayed to the outer bottom 3 heat. But since the outer bottom 3 rests on a base, usually a concrete foundation, and has intimate contact with it, it is cooled at the same time. The inner bottom 4 will therefore usually be subjected to a higher temperature or a higher temperature difference and thus also greater thermal expansions than the outer bottom 3. Especially when the first filling or when an empty, cooled tank is filled with hot medium, a significant difference in temperature between these two soils occur. By the compensation element 8, the more of the resulting expansion of the inner bottom 4 is to be added.
A ratio between a diameter d of the semicircular shape of the profile of the compensating element 8 and the wall thickness b of the profile is preferably greater than 25, wherein the wall thickness of the b should be as small as possible.
In the other preferred embodiments of Figs. 2 to 8, like parts are designated by like reference numerals. The description is restricted to differences from the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, reference being made to the description of FIG. 1 with regard to features which remain the same.
The embodiment shown in FIG. 2 substantially corresponds to the embodiment shown in FIG. 1, wherein only the shape of the profile of the compensating element 8 is different.
Has a substantially U-shaped, rectangular profile with two perpendicular to the inner bottom 4 and the outer bottom 3 extending legs 9, 9a and a horizontally extending top 10. The ratio between the height h of Profile and the wall thickness b of the legs 9, 9a is greater than 25. The edges of the profile are preferably rounded, although this is not graphically recognizable.
Fig. 3 shows a further alternative embodiment, which differs from the embodiments of FIGS. 1 and 2 and by the shape of the profile of the compensating element 8. The profile is formed by two legs 9, 9a extending substantially at right angles to each other, each of which has an angle of approximately 45 [deg.] To the inner bottom 4 or to the outer bottom 3. Of course, further embodiments of the invention with a different choice of the angle of the legs 9, 9a and in particular with rounded corners are conceivable.
While the embodiments of FIGS. 1 to 3 and 6 to 8 respectively show flexible compensating elements 8, which are made of metal, Figures 4 and 5 show embodiments of the invention, in which a non-metallic, flexible, gas-tight compensating element 8 is used, the made of flexible non-metallic material, preferably plastic, which proportion may also include rubber, silicone, PTFE or the like. It is important that the material is not only elastic and flexible, but also resistant to the stored goods and aging.
As in the embodiments according to FIGS. 1 to 3, the compensation element 8 is arranged radially outside the casing wall 7 of the tank. With this arrangement, there is the advantage that a monitoring connection 15 to the gap between the inner bottom and the outer bottom can be located radially outside the tank and is therefore structurally particularly easy to implement.
The compensating element according to FIG. 4 is vulcanized onto a rim of the inner bottom 4 protruding radially beyond the casing wall 7 of the tank or glued to this edge. The edge has a bore 15.1, which allows the access of the monitoring port 15 to the gap 5. A radially outer edge of the compensating element 8 is glued to a rim of the outer bottom 3 that projects radially beyond the outer edge of the inner bottom 4, or vulcanized onto it.
Fig. 5 shows an embodiment of the invention, which is very similar to the embodiment shown in Figure 4, and in which the flexible compensating element 8 made of plastic via an adhesive and sealing compound (eg double-sided adhesive tape) 16, 16 with the inner bottom 4 and is connected to the outer bottom 3.
To protect the flexible compensating elements 8 according to the embodiments of Figs. 4 and 5 from damage from the outside, they can be equipped with a cover, which is not shown here. As an alternative to a cover, the compensating elements 8 are designed to be protected from environmental influences by a circulating sand fill.
In contrast to the embodiments shown in FIGS. 1 to 5 is in the embodiments of FIGS. 6 to 8, a flexible compensation element 8 radially within a shell wall 7 of the tank 1 and thus has direct contact with the stored in the tank 1 medium.
The compensating element 8 of the embodiment illustrated in FIG. 6 comprises a leg 9 extending perpendicular to the inner bottom 4 and an upper leg 9b. The legs 9, 9b form an angle profile of the compensation element 8. In the illustrated embodiment, the upper leg 9b extends at an angle [alpha]> = 0 and <= 90 °, in particular in the range of 30 to 60 °. , from the jacket wall 7 of the tank 1 obliquely downward to the vertical leg 9 of the compensating element 8. In the illustrated embodiment, the non-rectangular angle forming compensating element 8 is formed of separate parts 9 and 10, which are interconnected by a ring weld 9.1. Alternatively, the compensation element 8 may also be formed by a one-piece angle part.
In a one-piece part, the transition from leg 9 to leg 10 can also be rounded.
The jacket wall 7 and the lower or outer bottom 3 are welded together in the usual way by ring welds 3.1, 3.2. The vertical leg 9 of the compensating element 8 is connected via a ring weld 4.1 with the inner bottom 4 of the tank 1 and the upper leg 10 or the top 8 of the compensating element 8 is connected to the outer wall 7 via a weld seam 7.1.
Since the ratio of the height h of the vertical leg 9 to the covered width is a and at 1.5, the ratio of the sum of the heights h + h of the entire compensating element 8 of vertical leg 9 and inclined leg 9b is 3.5 , the relative heat movement can be easily absorbed by bending the compensating element 8.
If the drawing is not true to scale, then the ratio of a height h of the vertical leg 9 to its wall thickness b is more than 25, so that the compensation element 8 by a in the region of the ring weld 4.1 attacking, horizontal force slightly towards which allows the compensating element 8 surrounding casing wall 7 deform.
Further, the ratio of the distance a from the casing wall 7 and the vertical leg 9 of the compensating element 8 to the wall thickness b, b of both the vertical leg 9 and the upper leg 10 at more than 25. In particular, has a horizontal extension component Leg 9b a thin wall thickness b and thus a high flexibility and elasticity.
The wall thickness b of the leg 9b should be equal to or only slightly larger than the wall thickness b of the leg 9 are selected so that on the one hand, the vertical portion of the leg 9b can still be considered, and on the other hand in the ring weld seam 7.1 no excessive stiffening of cause cylindrical shell, which hinder its elongation due to heating too much and thus could lead to unacceptably high voltages.
Further, the distance a in Fig. 5von the jacket wall 7 and the vertical leg 9 of the compensating element 8 should be dimensioned so that the inner bottom 4 enough expansion possibility for the jacket wall 7 remains.
In particular, preferably perpendicular or with a slight inclination to the shell wall 7 out on the inner bottom 4 attached, vertical leg 9 should have a thin wall thickness b because of its high proportion of vertical extension and thus by a high flexibility and elasticity, the thermal expansion of the inner bottom 4 compensate or at least compensate so that the thermal expansion and stress in the range of permissible for the material used or for the ring welds used 4.1, 7.1 remain.
In both embodiments according to FIGS. 7 and 8, the compensating element 8 also runs around the said circumference of the tank 1, but with a radial distance c from the jacket wall 7 of the tank 1.
In the embodiment of Fig. 7, the compensating element 8 is rectangular in cross-section or in profile and has vertical inner and outer legs 9, 9a and an upper (horizontal) leg 10, which is aligned flat and horizontal in the illustrated embodiment ,
In order to ensure the required Doppelbödigkeit for safety reasons in the intermediate space 11 between casing wall 7 and compensating element 8, there is provided above the outer bottom 3, a ring bottom part 4a, which also has a distance from the outer bottom 3 in the same way. The compensating part 8 is welded to the ring bottom part 4a via a ring weld seam 4.2. Furthermore, the annular base part 4 a outside the jacket wall 7 is connected via a ring weld seam 3. 3 to the outer bottom 3 or a ring bottom part 3 a of the outer floor 3. Ring welds 2.1 and 2.2 connect the ring bottom portion 4a with the shell wall. 7
In the embodiment of FIG. 7 is also provided between outer or subfloor 3 and shell wall 7, a compensation part 12, which is also formed by vertical legs 13, 13a and a top 14 and in cross-section also rectangular and basically the contour of the compensating element 8 follows. The leg 13 is welded to the outer bottom 3 by a ring weld 13.1. The outer bottom 3 is interrupted and has at a distance from its outer peripheral edge 3, 4 a ring bottom portion 3a, with which the outer vertical leg 13a of the compensating element 12 is welded via a weld seam 3a.1. The legs 13, 13a are welded to the cover part 14 via ring welds 13.2 and 13.3.
Again, the dimensional ratios of the distance masses a and a and h to the wall thicknesses b, b match again with the above design rule, after which the dimensional ratios are> 25.
Accordingly, in the exemplary embodiment according to FIG. 7, the compensating elements 8, 12 can also compensate or compensate for temperature differences or temperature expansions, in particular between the outer and inner bottom 3, 4, and thus different expansion behavior of the same.
In this embodiment, as well as in the embodiments of Figs. 2 and 3, the ratio h of the heights h + h of inner and outer vertical legs 9, 9a of the compensating element 8 to the covered width at between 2 and 3, so that in the case of thermal expansions, these can be accommodated by bending the walls 9, 9a, of the compensating element 8.
The structure of the embodiment of FIG. 8 is basically the same as the structure of the embodiment of FIG. 7. Again, the compensation element 8 is arranged at a radial distance c to the shell wall 7 within the same, and there are between the two compensation elements 8, 12 ring bottom parts 3a, 4a provided.
Only the cross section of the compensating elements 8, 12 differs from those of Fig. 7ab. In cross-section, the compensation elements 8, 12 in the embodiment of FIG. 8 in the form of a partial cross-section in the vertical cross-section, in particular semicircular. Alternatively, other cross-sectional shapes, such as a teilellipsen- or teilovalförmige, in particular a halbellipsenförmige or halbovalförmige cross-sectional formation come into question. In both this embodiment and that of FIG. 1, the ratio of arc length 1 to overlapped width a is 3: 1 or slightly more (1: [alpha]> = 3).
FIG. 9 shows a further embodiment of a tank according to the invention. In this embodiment, the compensation element consists of a between outer bottom 3 and inner bottom 4 (or lower bottom 3 and upper bottom 4) arranged around the entire circumference of the jacket wall encircling sealing element, for example in the form of a sealing ring. The sealing element may consist of different materials, for example metal, plastic or a metal-plastic material. The tightness is generally ensured by the weight of the resting on the sealing element tank substantially with inner or topsoil 4, shell wall 7 and - not shown - covering the tank.
In addition, and as a precaution, bracing elements can be provided which are arranged at a distance around the circumference of the sealing element 17 between the outer and inner bottom 4 and brace them against each other, for example in the form of threaded bolts, in order to achieve a radial relative movement between the outer and inner bottom 3, 4 to allow, for example, can be pivotally hinged on the outer bottom and / or project through radial slots of the inner bottom, wherein a arranged on the top and the clamping causing clamping nut on its inner bottom 4 directed towards the top curved, for example, dome-shaped, may be formed.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0063]
<Tb> 1 <sep> Tanker
<tb> 2 <sep> double-walled flat floor
<tb> 2.1, 2.2 <sep> Ring weld
<Tb> 3 <sep> Foreign Soil
<tb> 3.1, 3.2 <sep> Ring weld
<Tb> 4 <sep> interior floor
<Tb> 5 <sep> space
<Tb> 6 <sep> Steel mat
<Tb> 3 <sep> annular bottom part
<Tb> 3a.1 <sep> ring weld
<tb> 3.1, 3.2, 3.3 <sep> Ring welding seams
<Tb> 4 <sep> interior floor
<tb> 4.1, 4.2 <sep> Ring weld
<Tb> 4 <sep> annular bottom part
<Tb> 7 <sep> jacket wall
<Tb> 7.1 <sep> ring weld
<Tb> 8 <sep> balancer
<tb> 9, 9a, <sep> vertical, inner and outer thighs
<tb> 9b <sep> upper thigh
<Tb> 9.1 <sep> ring weld
<tb> 10 <sep> upper thigh
<Tb> 11 <sep> space
<Tb> 12 <sep> balance part
<tb> 13, 13a <sep> vertical thighs
<Tb> 13.1-13.3 <sep> ring weld
<Tb> 14 <sep> top
<Tb> 15 <sep> monitor terminal
<Tb> 15.1 <sep> Hole
<tb> 16, 16 <sep> Sealant
<Tb> 17 <sep> sealing element
<tb> a, a <sep> distance
<b> b, b <sep> wall thickness
<tb> C <sep> radial distance
<Tb> d <sep> diameter
<Tb> h <sep> Height
<Tb> h <sep> Height
<tb> h <sep> Height of the slope