DE10042301A1 - Safety tank system for transporting environmentally hazardous material, especially fuel has flexible balloon connected to its inlets and outlets which expands as tank is filled but contracts if it is ruptured, preventing leakage of fuel - Google Patents

Abstract

The safety tank system for transporting environmentally hazardous material, especially fuel has a flexible balloon (7) connected to its inlets and outlets (2 -6, 8 -9). This expands as the tank is filled but contracts if it is ruptured, preventing leakage of fuel.

Description

Die heute zur Beförderung von Gefahrgütern (z. B. von Kraftstoffen) mit LKW-Zisternen oder Tankschiffen sowie in Kraftstofftanks von Kraftfahr- und Flugzeugen) angewandten Tanks werden aus Stahlblechen hergestellt, die meistens eine ovale Konstruktion bilden. Der Stahlmantel eines zur Beförderung von Gefahrgütern bestimmten Tanks ist der einzige Schutz des Tanks vor Beschädigung und Auslaufen der Stoffe. Die Folgen einer Tankbeschädigung sind katastrophal, weil Gefahrstoffe die Umwelt zerstören und viele Lebenswesen töten. Oft sind die entstandenen Schäden unumkehrbar und haben millionenschwere Verluste zur Folge. Bis heute ist es den Ingenieuren in der ganzen Welt nicht gelungen, einen sicheren Tank zu bauen, der bei Gefahr Menschen, Tieren und der Natur Sicherheit garantieren würde. Sichere Systemtanks sollten in LKW-Zisternen, Tankschiffen, Flugzeugen und allen Kraftfahrzeugen (Kraftstofftanks, siehe z. B. die letzte Tragödie des Concorde in Frankreich) eingebaut werden.Today for the transport of dangerous goods (e.g. fuels) with truck cisterns or tankers as well as in fuel tanks of motor vehicles and aircraft) The tanks used are made of sheet steel, most of them oval Form construction. The steel jacket of one for the transport of dangerous goods certain tanks is the only protection of the tank from damage and leakage of fabrics. The consequences of tank damage are catastrophic because the hazardous substances Destroying the environment and killing many living creatures. Often the resulting damage irreversible and result in losses worth millions. To this day it is Engineers all over the world have been unable to build a safe tank that is Danger to people, animals and nature would guarantee safety. Secure System tanks should be in truck tanks, tankers, airplanes, and all Motor vehicles (fuel tanks, see e.g. the last tragedy of the Concorde in France).

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen (ggf. wörtliche Zitierung der Merkmale) gelöst.This problem is solved with the features listed in protection claim 1 (possibly literal citation of the characteristics) solved.

Durch die Einführung und Verbreitung der Sicherheitstank-Systeme P erhalten wir eine 100prozentige Garantie, dass bei Beschädigung eines Tanks zur Beförderung von Gefahrstoffen diese Stoffe nicht in den Boden oder in das Seewasser auslaufen werden. Solche Tanks verhindern Zerstörungen in der Pflanzen- und Tierwelt; sie retten vor allem auch das Menschenleben. So hätte man z. B. die Concorde-Tragödie verhindern können.With the introduction and spread of the safety tank systems P we get one 100 percent guarantee that if a tank is damaged it will transport Hazardous substances these substances do not leak into the soil or into the sea water become. Such tanks prevent destruction in the flora and fauna; she above all save human life. So you would have z. B. the Concorde tragedy can prevent.

Gemäß Patentanspruch 1 kann die Form und Bauart eines jeden Gefahrgutbeförderungstanks zu 100% sicher sein. Dies ist möglich, weil jeder in einen Tank eingepresste Ballon immer die Form des Tank annimmt, vor der Ausdehnung aber ein um 20% geringeres Volumen hat.According to claim 1, the shape and design of each Dangerous goods transport tanks are 100% safe. This is possible because everyone is in one Tank injected balloon always takes on the shape of the tank before expansion but has a 20% smaller volume.

Gemäß Patentanspruch 2, 3 und 4 bewirkt eine Tankbeschädigung, d. h. ein Bruch des Tankmantels, ein sofortiges Zurückziehen des mit Gefahrgut gefüllten Schutzballons von der Beschädigungsstelle. Eine solche Reaktion (Anspruch 4) erfolgt durch den Unterschied zwischen dem Tankaußendruck und dem Unterdruck, der zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand herrscht. Zusätzlich wird die Stoßkraft bei einer Tankbeschädigung durch die Flexibilität des Ballons und den flüssigen Zustand des Gefahrstoffes gemindert. Der Unterdruck entsteht, indem der Ballon mit Luft druckgefüllt wird; er liegt dann dicht an den Innenwänden des Tanks an. Die in den Ballon eingepresste Luft spannt und dehnt ihn. Die Zunahme des Ballonvolumens und dessen Anpressen an die Tankwände bewirkt das Entfernen von Luft aus dem Raum zwischen dem Tankmantel und der Ballonaußenwand. Nachdem der Tank so gefüllt worden ist, hält der dadurch erreichte Unterdruck den Ballon, der eine perfekte Sicherung des Gefahrgutbeförderungstanks bildet, aufrecht.According to claim 2, 3 and 4 causes tank damage, d. H. Burglary of the tank jacket, an immediate withdrawal of the one filled with dangerous goods Protective balloons from the damaged area. Such a reaction (claim 4) takes place by the difference between the tank pressure and the negative pressure, the there is between the inner wall of the tank and the outer wall of the balloon. additionally the impact of a tank is damaged by the flexibility of the balloon and reduced the liquid state of the hazardous substance. The negative pressure is created by the balloon is pressurized with air; it is then close to the inside walls of the tank on. The air pressed into the balloon tensions and stretches it. The increase in Balloon volume and its pressing against the tank walls causes the removal of Air from the space between the tank jacket and the outer wall of the balloon. After this the tank has been filled in this way, the vacuum thus achieved holds the balloon, which a perfect securing of the dangerous goods transport tank, upright.

Die den Gummiballon dehnenden und spannenden Kräfte sind größer als die Kräfte, die sich aus der Belastung des Ballons durch das Gewicht des Transportgutes ergeben; dadurch ist ein Zusammenziehen des Ballons bei Tankbruch möglich. Diese Bedingungen wurden bei allen Ausführungen des Sicherheitstank-Systems P bei Normalbetrieb (d. h. bei Betrieb unter normalatmosphärischen Bedingungen) berücksichtigt. Bei Gefahrgutbeförderungstanks, die z. B. in Tankschiffen eingesetzt werden, muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Tanks sich unter Wasser befinden (es muss also die Druckkraft des Wassers auf den Tank im Verhältnis zu dem Unterdruck, durch den der gespannte Ballon aufrecht erhalten wird, berücksichtigt werden).The forces that stretch and tension the rubber balloon are greater than the forces resulting from the load on the balloon due to the weight of the cargo yield; this allows the balloon to contract if the tank breaks. This Conditions were applied to all versions of the safety tank system P. Normal operation (i.e. when operating under normal atmospheric conditions)  considered. In the case of dangerous goods transport tanks, e.g. B. used in tankers However, it must be taken into account that the tanks are under water (the pressure force of the water on the tank in relation to the Negative pressure, through which the tensioned balloon is maintained, is taken into account become).

Ein Ausführungsbeispiel zur Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert. Es werden gezeigt:An embodiment of the invention is explained with reference to FIGS. 1 to 4. The following are shown:

Fig. 1 Grundaufbau Sicherheitstank-System P, vorbereitet zum Einführen des Gummiballons. Fig. 1 Basic structure of the safety tank system P, prepared for the insertion of the rubber balloon.

Fig. 2 Grundaufbau Sicherheitstank-System P mit eingeführtem Gummiballon. Fig. 2 Basic structure of the safety tank system P with an inserted rubber balloon.

Fig. 3 Grundaufbau Sicherheitstank-System P nach Befüllen des Gummiballons. Fig. 3 Basic structure of the safety tank system P after filling the rubber balloon.

Fig. 4 Grundaufbau Sicherheitstank-System P, gefüllt mit Gefahrstoff, bei einer Tankbeschädigung. Fig. 4 Basic structure of the safety tank system P, filled with hazardous substance, if the tank is damaged.

Fig. 1 zeigt den Grundaufbau des Sicherheitstank-Systems P. Tank 1 ist in Stahlblech ausgeführt und hat die Form eines Zylinders. Zur Tankgrundausstattung gehören: Luftausläufe 3 und 5 aus dem Tankinneren, Lufteinlauf 1 für die zum Aufspannen des Ballons 7 (Fig. 2) einzupressende Luft, Gefahrstoffeinfüllstutzen 4, Entlüftung 6, Gefahrstoffablass 8 und Überlauf 9. Fig. 1 shows the basic structure of the safety tank system P. Tank 1 is made of sheet steel and has the shape of a cylinder. The basic tank equipment includes: air outlets 3 and 5 from the inside of the tank, air inlet 1 for the air to be pressed in to open the balloon 7 ( FIG. 2), hazardous substance filler neck 4 , ventilation 6 , hazardous substance drain 8 and overflow 9 .

Fig. 2 zeigt den oben beschriebenen Sicherheitstank P mit eingeführtem flexiblem Ballon 7, dessen Volumen vor dem Aufspannen um 20% kleiner als das Volumen des Tanks 1 ist. Die Einlaufs- und Auslaufsöffnungen 2, 4, 6, 8 und 9 sind dicht mit dem Lufteinlauf 2, dem Gefahrstoffeinfüllstutzen 4, der Entlüftung 6, dem Ablass 8 und dem Überlauf 9 verbunden. Der so zum Befüllen des flexiblen Ballons 7 vorbereitete Tank 1 besitzt die folgenden Ein- und Ausläufe:
FIG. 2 shows the safety tank P described above with an inserted flexible balloon 7 , the volume of which is 20% smaller than the volume of the tank 1 before being opened. The inlet and outlet openings 2 , 4 , 6 , 8 and 9 are tightly connected to the air inlet 2 , the hazardous substance filler neck 4 , the vent 6 , the drain 8 and the overflow 9 . The tank 1 thus prepared for filling the flexible balloon 7 has the following inlets and outlets:

• - geschlossen: 4, 6, 8, 9 - closed: 4 , 6 , 8 , 9
• - offen: 2, 3, 5 - open: 2 , 3 , 5

Fig. 3 zeigt das Sicherheitstank-System P, das durch die Öffnung 2 mit Luft druckbefüllt worden ist. Der flexible Ballon 7 weitet sich aus, spannt sich und füllt dadurch den Tank 1. Auf diese Weise wird der Ballon 7 an die Innenwände des Tanks gepresst. Indem die Luft in den Ballon eingepumpt wird, bewirkt das zunehmende Ballonvolumen, dass die Luft aus dem Raum zwischen der Innenwand des Tanks und der Außenwand des Ballons 7 durch die Öffnungen 3 und 5 entfernt wird. Der so entstehende Unterdruck berücksichtigt die Ballonanspannung und das Gewicht des Transportgutes. Das Spannen und Ausdehnen des Ballons 7 war bei geschlossenen Öffnungen 4, 6, 8 und 9 sowie bei geöffneten Öffnungen 2, 3 und 5 möglich. Der nun zum Befüllen mit Gefahrflüssigstoff und zum Transport vorbereitete Tank besitzt die folgenden Ein- und Ausläufe:
Fig. 3 shows the safety tank system P, which has been filled with air through the opening 2 . The flexible balloon 7 expands, tensions and thereby fills the tank 1 . In this way, the balloon 7 is pressed against the inner walls of the tank. As the air is pumped into the balloon, the increasing balloon volume causes the air to be removed from the space between the inner wall of the tank and the outer wall of the balloon 7 through the openings 3 and 5 . The resulting negative pressure takes into account the balloon tension and the weight of the cargo. The tensioning and expansion of the balloon 7 was possible with the openings 4 , 6 , 8 and 9 closed and with the openings 2 , 3 and 5 open. The tank now prepared for filling with hazardous liquid and for transport has the following inlets and outlets:

• - geschlossen: 2, 3, 5, 8 - closed: 2 , 3 , 5 , 8
• - offen: 4, 6, 9 - open: 4 , 6 , 9

In dieser Situation liegt der Ballon dicht an den Innenwänden des Tanks an. In this situation, the balloon lies close to the inside walls of the tank.  

Fig. 4 zeigt das mit Gefahrstoff gefüllte Sicherheitstank-System P bei einer Tankmantelbeschädigung. An der Beschädigungsstelle zieht sich der Gummiballon 7 durch den Druckunterschied (zwischen dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck) sofort zurück und zusammen - Beschreibung Fig. 3. Fig. 4, filled with hazardous chemical safety tank system shows P at a tank jacket damage. At the point of damage, the rubber balloon 7 immediately pulls back and together due to the pressure difference (between the atmospheric pressure and the negative pressure) - description FIG. 3.

1. Beispiel zur Anwendung des Sicherheitstank-Systems in Zisternen zur Gehfahrgutbeförderung1. Example of using the safety tank system in cisterns Gehfahrgutbeförderung

Claims (4)

1. Sicherheitstank-System P zum Transport von flüssigen Gefahrgütern mit diversen Transportmitteln (mit LKW-Zisternen, Flugzeugen, Schiffen sowie in Kraftfahrzeugen und deren Kraftstofftanks), gekennzeichnet dadurch, dass die Innenwand des Tanks mit einem flexiblen Gummiballon ausgekleidet ist. Vor dem Einführen in den Tank weist der flexible Ballon ein um ca. 20% geringeres Volumen auf.1. Safety tank system P for the transport of liquid dangerous goods with various means of transport (with truck tanks, airplanes, ships and in motor vehicles and their fuel tanks), characterized in that the inner wall of the tank is lined with a flexible rubber balloon. Before being introduced into the tank, the flexible balloon is approximately 20% smaller in volume. 2. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der sich anspannende und ausdehnende Ballon unter dem Einfluss der in das Tankinnere eingepumpten Luft die zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand befindliche Luft durch die Luftausgangsöffnung nach außen drückt. Nach Schließen der Luftausgangsöffnung bewirkt der so entstandene Unterdruck ein genaues Anpressen des Ballons an die Innenwände des Tanks.2. Safety tank system P according to claim 1, characterized in that the tensing and expanding balloon under the influence of the Air pumped inside the tank between the inside wall of the tank and the Air located outside the balloon through the air outlet opening to the outside suppressed. After the air outlet opening has been closed, this creates Negative pressure an exact pressing of the balloon on the inner walls of the tank. 3. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass eine Beschädigung der Außenwände des Tanks ein sofortiges Zurückziehen der Ballonoberfläche von der Beschädigungsstelle bewirkt, falls es zum Reißen und zum Bruch des Tankmantels kommt. In einer solchen Situation schützt der Gummiballon die Gefahrflüssigkeit vor dem Auslaufen.3. Safety tank system P according to claim 2, characterized in that damage to the outer walls of the tank immediately withdrawing the Balloon surface from the damaged area causes it to tear and the tank jacket breaks. In such a situation, the Rubber balloon the hazardous liquid before leaking. 4. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Zurückziehen des Ballons von der Beschädigungsstelle dann erfolgt, wenn der Tankmantel bricht und es zu einer Reaktion des Tankaußendruckes mit dem zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand bestehenden Druckes kommt. Die Druckreaktion berücksichtigt auch die den flexiblem Ballon dehnenden Spannkräfte sowie das Gewicht des Beförderungsgutes.4. Safety tank system P according to claim 3, characterized in that the balloon is withdrawn from the damaged area when the Tank jacket breaks and there is a reaction of the external tank pressure with the existing between the inner wall of the tank and the balloon outer wall Pressure comes. The pressure response also takes into account the flexible balloon stretching clamping forces and the weight of the goods being transported.