DE2213348C2

DE2213348C2 - Schwimmdach zur Abdeckung von in Vorratsbehältern gelagerten Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2213348C2
Application number: DE2213348A
Authority: DE
Inventors: Vincent H. Charlottesville Va. Derr; Norman W. Sewickley Pa. Edwards; Richard A. Sewickley Pa. Mattson
Original assignee: Pittsburgh Des Moines Steel Co
Current assignee: Pittsburgh Des Moines Steel Co
Priority date: 1971-04-13
Filing date: 1972-03-20
Publication date: 1983-05-05
Also published as: GB1343222A; BR7202023D0; US3724704A; ES399108A1; JPS52567B1; NL7202452A; FR2135952A5; DE2213348A1; AU3901672A; AU461842B2; CA945486A; ZA72199B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Schwimmdach zur Äbde'kkung von In Vorratsbehältern gelagerten Flüssigkeiten, mit einer einfachen Dachplatte, die mit Ihrer ebenen Unterseite die Flüssigkeit berührt und mit einem umlaufenden, einen hochstehenden Rand bildenden ringförmigen Schwimmer versehen Ist, der gegenüber dem Behälter durch eine nachgiebige Dichtung abgedichtet Ist,

65 wobei das Schwimmdach In unversehrtem Zustand teilweise durch den ringförmigen Schwimmer und teilweise durch die Infolge des hochstehenden Randes erzielte Schalenwirkung getragen wird.

Das Dach dient dazu, Verunreinigungen des gelagerten Produktes oder z, B. das Entstehen von Gasen, die zu gefährlichen Situationen führen können, wenn es sich um ein leichtflüchtiges Produkt handelt und die Abgase sich ansammeln würden, zu vermelden.

Ein bekanntes Schwimmdach der eingangs genannten Art weist eine ,verhältnismäßig dünne Dachplatte und einen umlaufenden, einen hochstehenden Rand bildenden ringförmigen Schwimmer auf (US-PS 29 13 138). Bei Normalbetrieb schwimmen Schwimmdach und Schwimmer auf der gelagerten Flüssigkeit. Wird die Dachplatte beschädigt und deswegen undicht, so wird das Schwimmdach nur noch durch den ringförmigen Schwimmer gehalten, da die Schalenwirkung verloren geht, da Flüssigkeit durch die Dachplatte auf die Oberseite derselben dringen kann. Als Folge hiervon senkt sich die Dachplatte ab. Das Schwimmdach kann eine beträchtliche Größe haben; Durchmesser bis zu 100 m sind möglich. Da die Dachplatte auch bei so großen Schwimmdächern aus verhältnismäßig dünnem Material hergestellt wird, z. B. aus Material mit einer Dicke im Bereich von 5 mm bis 8 mm, biegt sich die Dachplatte aufgrund Ihres eigenen Gewichtes sehr stark durch, was zu dauernden Deformationen der Dachplatte führt, die auch bestehen bleiben, nachdem dieselbe repariert ist. Auch die waagerechten oder radialen Kraftkomponenten beim Einsinken der Dachplatte sind problematisch, da durch sie der Schwimmer beschädigt werden kann.

Um diese Probleme der auf die Dachplatte wirkenden Kräfte zu verringern, können Versteifungen vorgesehen werden. Dies vermag für kleinere Behälter bis zu 65 m Durchmesser zwar noch möglich sein, wenn dies auch mir beträchtlichen Kosten verbunden ist. Solche Verstelfungsmittel sind jedoch unpraktikabel, wenn der Behälterdurchmesser ungefähr 100 m überschreitet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schwimmdach der eingangs genannien Art zu schaffen, das bei Auftreten eines Lecks In der Dachplatte gleichmäßig auf ein geringes vorbestimmtes Maß absinkt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Auftrieb des ringförmigen Schwimmers geringer bemessen ist als zum Tragen des Schwimmdaches bei einem Leck In der Dachplatte erforderlich und daß das Schwimmdach auf seiner Oberseite mit einer Vielzahl voneinander getrennter, im wesentlichen gleichmäßig über das gesamte Schwimmdach verteilter Hilfsauftriebskörper versehen Ist, deren Auftrieb größer als das Gewicht des Ihnen zugeordneten Dachtells Ist.

Das erfindungsgemäße Schwimmdach Ist also mit im wesentlichen gleichmäßig verteilten Hllfsauftrlebskörpern versehen, die so daran angeordnet sind, daß das Dach Im Falle eines Bruchs bzw. eines Lecks und des Austretens des gelagerten Produktes auf die Dachoberfläche gleichmäßig getragen wird. Auch im Falle eines Lecks wird also eine gleichmäßige Verteilung der Belastung des Daches erzielt. Da der ringförmige Schwimmer das Dach Im Falle eines Leckes nicht mehr alleine halten muß, kann ef auch kleiner ausgebildet werden.

Mehr oder weniger gleichmäßig verteilte Schwimmkörper sind zwar an Schwimmdächern bekannt (DE-OS 20 15 354, US-PS 16 98 158, US-PS 3104 775). Diese Schwimmkörper sind aber an der Unterseite des Daches angeordnet und tauchen auch Im Normalfalle In die Flüssigkeit, um so das Dach zu tragen. Dabei befindet

sich normalerweise zwischen F!üsslgkeitsoberfl8che und Dachplatte ein nicht von der Flüssigkeit eingenommener Raum, in dem sich Gase ansammeln können,

Diese Probleme treten bei dem erfindungsgemSßen Schwimmdach nicht auf. Die Hllfsauftrtebskörper der Erfindung sind auch nicht mit den vorbekannten Schwimmkörpern vergleichbar, da sie ihre Wirkung nur Im Falle eines Lecks entfalten.

Ein weiteres bekanntes Schwimmdach (US-PS 24 64 786) ist mit Auftriebskörpern versehen, durch die das Dach auch im Normalfalle getragen werden muß, da es keinen ringförmigen Schwimmer besitzt. Die Problematik ist hier auch eine ganz andere, da das Problem der Entwässerung des Schwiramdaches gelöst werden soll. Die bereits genannten Probleme können insbesondere bei Dächern mit großen Durchmessern durch dieses Schwimmdach nicht gelöst werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Schwimmdach erteilt der ringförmige Schwimmer zwar einen gewissen Auftrieb, jedoch wird das Schwimmdach nicht alleine von dem ringförmigen Schwimmer getragen, wem die Flüssigkeit auf die Oberfläche der Dachplatte rinnt. Bei dem erfindungsgemäßen Schwimmdach wird vielmehr bei einer Leckage, wenn die Flüssigkeit auf die Oberfläche der Dachplatte gelangt, diese gleichmäßig in die Flüssigkeit absinken, und zwar bis zu einer vorbestimmten Tiefe, die von dem Auftrieb abhängt, der dem Schwimmdach von den daran befestigten Hilfsauftriiibskörpern erteilt wird. Nachdem die Leckstelle repariert worden ist, wird das Schwimmdach genauso aussehen und genauso funktionleren wie vorher, und es wird keine Deformierung aufweisen, wie es bei einer entsprechenden herkömmlichen Bauart zu erwarten lsi. Das erfindiungsgemäße Schwimmdach lsi also außergewöhnlich sicher und dabei doch einfach und billig herzustellen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Hilfsauftrlebskörper sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird: im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Flg. 1 eine schematische Perspektiv-Draufsicht eines Schwimmdaches, aus der die Anordnung der Hilfsauftrlebskörper hervorgeht,

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 der Fig. 1,

Fi g. 3 eine Draufsicht eines Hilfsauftriebskörpers,

Flg. 4 eine.n Schnitt eines modifizierten Hilfsauftriebskörpers,

Fig. i einen Schnitt eines weiteren modifizierten Hilfsauftriebskörpers, und

Flg. 6 in einer PerspekMv-Draufsicht eine dritte Ausführungsform eines Hilfsauftriebskörpers.

Das Schwimmdach 1 gemäß Flg. 1 besteht aus einer Dachplatte 2, die aus einer Mehrzahl einzelner rechteckiger Platten 3 besteht, die entweder geschweißt oder In anderer geeigneter Art an Ihren Kanten zusammengehalten sind. Ein von einem Ruridrohr gebildeter ringförmiger Schwimmer 4 ist am äußeren Rand der Dachplatte 2 befestigt. Wie In Flg. 1 dargestellt, sind die Platten 3 längsweise hintereinander gestaffelt, damit die Anschlüsse zwischen angrenzenden Platten 3 nicht auf derselben Linie liegen. Der ringförmige Schwimmer 4 erteilt der Dachplatte 2 einen gewissen Auftrieb und trägt deren Rand, außerdem hält er die Dachplatte rund und bietet eine Befestigungsmögllichkelt für die Dichtungseinrichtung.

Eine Mehrzahl einrslner Hllfsiiuftrlebskörper 5 Ist an der Oberseite der Dachplatte 2 befestigt. Die Hllfsauftriebskörper 5 sind an belivahe entgegenliegenden Enden der Platten 3 in abwechselnden Reihen 6 der Piatten angeordnet, wobei die Mittelreihen 7 der Platten 3 keine Hllfsauftriebskörper tragen. Jeder Hllfsaufiriebskörper 5 ist groß genug und hat genug Auftrieb, um einen vorbestimmten Teil der Dachülatte 2, wie durch die gestrichelten Linien 8 angedeutet, zu tragen. Die Hllfsauftriebskörper sind in regelmäßigen vorbestimmten Abständen in einer Gitterverteilung auf der Dachplatte angeordnet, damit die ganze Dachplatte genügend Auftrieb erfährt

ίο und auf der gelagerten Flüssigkeit P schwimmt, wenn dieselbe durch die Dachplatte hindurchtreten sollte. Wie in Fig. 2 dargestellt, erteilen die Hllfsauftriebskörper dem Dach genügend Auftrieb, wodurch verhindert wird, daß das Dach, wenn im Dach ein Bruch auftreten und die gelagerte Flüssigkeit auf die Dachlfäche rinnen sollte, unter den mit L bezeichneten und stichpunktiert angedeuteten Pegel sinkt.

Wie in Flg. 2 dargestellt, besteht jeder Hilfsauftriebskörpers aus einem verhältnismäßig kurzen Hohlzylinder 9, der mit reinem unteren Ende 10 auf die Platten 3 geschweißt ist, die die Dachplatte ". bilden, und aus einem flachen und ebenen Deckel 11, der ?u( das andere, obere Ende 12 des Hohlzylinders 9 geschweißt ist, um eine geschlossene Kammer 13 zu bilden, die entweder hohl bleibt oder mit einem schwimmfähigen Material, beispielsweise Schaummaterial, gefüllt ist. Die Ränder jeder Platte 3 überdecken sich nach einem vorbestimmten Maß d, z. B. 2,54 cm, und sind in geeigneter Weise miteinander verbunden, z. B. durch Schweißen W. Der ringförmige Schwimmer 4 ist am äußeren Rand der Dachplatte 2 befestigt, sei es durch Schweißen oder eine ähnliche Verbindung, wobei die Dachplatte an dem Schwimmer 4 in der Mitte durch einen Flansch 14, der kurz ist und sich radial erstreckt und zwischen dem Schwimmer 4 und Piatten 3 angeschweißt ist, befestigt Ist. Eine Dichtungseinrichtung 15 ist außen am Schwimmer des Schwimmdachs 1 angeordnet, um gegen die Seitenwand des Behälters T, In dem sich das Schwimmdach befindet, abzudichten. Zu der Öffnungseinrichtung 15 gehört eine verhältnismäßig kleine ringförmige Verbindung 16, die in der Mitte des Schwimmers 4 an diesem durcii Schweißen oder dergleichen befestigt ist und sich radial erstreckt. Eine senkrecht angelegte, ringförmige, zylindrische Stützwand 17 ist zwischen ihren oberen und unteren Kanten an der Verbindung 16 befestigt, und besitzt eine Höhe, die etwa dem Durchmesser des ringförmigen Schwimmers 4 entspricht. Ein Abnutzungsslreifen 18 aus geeigneten anpassungsfähigen und strapazierfähigen Materialien wird an seinen gegenüberllegen-

den Enden mit den oberen und unteren Rändern der Stützwand 17 verbunden, wobei ein anpassungsfähiges ringförmiges Dichtungsrohr 19 Irn Abnutzungsstreifen gelagert Ist, um das Schwimmdach gegen den Behälter T abzud'.hien.

Der Deckel 11 des Hilfsauftriebskörpers 5 wird achtekklg In Flg. 3 dargestellt; er ragt etwas über den äußeren Umfang des Hohlzylinders 9 heraus. Der Deckel 11 sowie die Seltenwand des Hilfsauftriebskörpers können jede beliebige andere Form als die dargestellte haben; der Hllfsauftriebskörpei 20 kann auch durch einen Schautnmaterialblock 20, wie In Fig, 4 dargestellt, gebildet werden, der in geeigneter Welse auf der Oberseite de- Dachplatte 2 angeordnet Ist.

In Flg. 5 sieht man einen leicht veränderten Hllfsauftrlebskörr?r 5', der aus einer ringförmigen Seitenwand 9' mil einem oberen Deckel 11 und einein unteren Deckel 21, alle aneinander geschweißt, besteht. Der Hilfsauftriebskörper 5' Ist mit einem geeigneten schwimmfähigen

Material, ζ. B. Schaummaterial 22 gefüllt, und ragt durch eine Öffnung 23 In der Platte 3 etwas hindurch, so daß er um eine Distanz D unter der Platte 3 hervorspringt. Der Abstand D Ist so zu bemessen, daß der Hllfsauftrlebskörper 5' nur soweit unter der Platte 3 hinausragt, daß die Platte 3 nicht über dem Spiegel der gelagerten Flüssigkeit schwebt; für einen typischen Behälter Ist der Abstand D zirka 5,08 oder 7,62 cm.

Fl g. 6 stellt noch eine andere Art eines Hllfsauftrlebskörpers 5' dar; anstatt eines runden Hllfsauftrlebskörpers

mit achteckigem Deckel 11 wie In Flg. 3. Ist der Hllfsauftrlebskörper hler Im Querschnitt rechteckig und hat Im wesentlichen rechteckige Seltenwände 9' mit einem viereckigen oder rechteckigen Deckel 1Γ, der angeschweißt oder In sonstiger geeigneter Art befestigt Ist. Der Hllfsauftrlebskörper 5' Ist, wie In FI g. 2 und 3 dargestellt, auf der oberen Fläche der Platte 3 angeordnet, kann aber auch wie In Flg. 5 etwas durch die Platte ragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwimmdach zur Abdeckung von in Vorratsbehältern gelagerten Flüssigkeiten, mit einer einfachen Dachplatte, die mit Ihrer ebenen Unterseite die Flüssigkeit berührt und mit einem umlaufenden, einen hochstehenden Rand bildenden ringförmigen Schwimmer versehen ist, der gegenüber dem Behälter durch eine nachgiebige Dichtung abgedichtet ist, wobei das Schwimmdach In unversehrtem Zustand teilweise durch den ringförmigen Schwimmer und teilweise durch die infolge des hochstehenden Randes erzielte Schalen wirkung getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrieb des ringförmigen is Schwimmers (4) geringer bemessen ist als zum Tragen des Schwimmdaches (1) bei einem Leck in der Dachplatte erforderlich und daß das Schwimmdach (1) auf seiner Oberseite mit einer Vielzahl voneinander getrennter, im wesentlichen gleichmäßig über das gesamte .Schwimmdach (1) verteilter HilfsauftriebskOrper (5, 3', 20) versehen ist. deren Auftrieb größer als das Gewicht des ihnen zugeordneten Dachteils (8) ist.

2. Schwimmdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsauftriebskörper (5, 5', 20) im Querschnitt rund, rechteckig oder trapezförmig sind.

3. Schwimmdach nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsauftriebskörper (5, SO aus einem Hohlzylinder (9) bestehen, dessen oberes Ende (12) °Mi flacher und ebener Deckel (11) verschließt.

4. Schwimmdach nach eir-^m der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hllfsauftriebskörper (5, 50 mit Schaummateriai ,22) gefüllt sind.

5. Schwimmdach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsauftriebskörper (20) aus Schaummaterialblöcken gebildet sind.

6. Schwimmdach nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsauftriebskörper (50 durch Öffnungen (23) Im Schwimmdach (1) ragen und unter dem Schwimmdach (1) etwas vorspringen.

7. Schwimmdach nach einem der Ansprüche 1 bis ^A5

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmdach (1) aus einer Vielzahl von rechteckigen Platten (3) besteht, die an Ihren angrenzenden Kanten miteinander verschweißt oder auf eine andere geeignete Art verbunden sind, daß die Platten (3) In Reihen (6, 7) ^w gruppiert sind, und daß die Hilfsauftriebskörper (5, 5', 20) an jeder zweiten Reihe (6) befestigt sind.

8. Schwimmdach nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeo^rdneten Hilfsauftrlebskörpern (5, 5', 20) je zwei an einer Platte (3) befestigt sind.