DE2412373C3 - Nach dem Uberdruckprinzip arbeitende Leckanzeigevorrichtung zur Überwachung doppelwandiger Lagerbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Überdruckprinzip arbeitende Leckanzeigevorrichtung zur Überwachung doppelwandiger Lagerbehälter für die Lagerung grundwasserschädigender Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Zur Überwachung des Kontrollraumes doppelwandiger Lagerbehälter sind bisher nach zwei Systemen arbeitende Vorrichtungen bekannt geworden, die eine Undichtigkeit der Wandungen des Lagerbehälters sowohl optisch als auch akustisch melden.

1. Der Raum zwischen Behälteraußenwand und Behälterinnenwand (Kontrollraum) wird mit einer frostsicheren Flüssigkeit auf Glykol-Basis gefüllt, wobei Niveau-Unterschiede des Flüssigkeitsstandes im Kontrollraum über ein unmittelbar über dem Domdeckel des Behälters angebrachtes Ausdehnungsgefäß mittels Schwimmereinrichtung oder Sonde festgestellt werden. <so

2. Bei dem zweiten System wird der Kontrollraum des Behälters auf einen von der Atmosphäre abweichenden Unter- oder Überdruck gebracht, zuzüglich einer Sicherheit für den benötigten Arbeitshub des nachgeordneten Schaltelementes (Druckschal- <>5 ter). Bei Undichtigkeiten in der Wandung oder im System kann der durch die Pumpe erzeugte Unteroder Überdruck nicht mehr aufrechterhalten werden und es wird über den Druckschalter Alarm gemeldet

Nach dem ersten System arbeitende Vorrichtungen werden in Trinkwassereinzugsgebieten als umweltverschmutzend angesehen, da die bis zu 80% Glykoi enthaltende Flüssigkeit im Kontrollraum ein Giftstoff ist Darüber hinaus sind die mechanischen Schalt- und Signaleinrichtungen bei diesem System als störanfällig zu bezeichnen.

Nach dem zweiten System arbeitende Vorrichtungen zur Überwachung des Kontrollraumes mittels Unterdruck sind nur unter Aufwendung erheblicher technischer Einrichtungen bei der Lagerung von Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 55° C durchführbar. Bei unter 55° C entflammbaren Flüssigkeiten besteht bei Auftreten einer Undichtigkeit die Gefahr, daß durch die den Unterdruck aufrechterhaltende Vakuumpumpe entflammbare Gase angesaugt und ins Freie abgegeben werden, so daß erhebliche zusätzliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich sind.

Nach dem zweiten System, jedoch mit Überdruck arbeitenden Systemen, steht entgegen, daß im Kontrollraum niemals ein über dem Prüfdruck des doppelwandigen Behälters liegender Druck entstehen darf. Auch wenn der der statischen Füllhöhe des Behälters zuzüglich einer Sicherheit für den benötigten Arbeitshub des Druckschalters entsprechende Liberdruck normalerweise unter dem Prüfdruck des doppelwandigen Behälters bzw. seines Kontrollraumes liegt, ist die Gefahr nicht auszuschließen, daß durch irgendwelche Umstände der Prüfdruck übe ι schritten wird. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt, eine rückschlagsichere Membranpumpe für die Aufrechterhaltung des Überdruckes vorzusehen, deren Leistung nach Fördervolumen und Druck auf einen bestimmten Wert, gegebenenfalls einstellbar, begrenzt ist. Zusätzlich kann dann noch ein in die Pumpendruckseite eingebautes Überdrucksicherheitsventii vorgesehen sein, um den Aufbau eines unzulässigen Überdruckes im Kontrollraum auf jeden Fall zu verhindern (DT-Gbm 72 31 804).

Um bei einer nach dem Unterdruckprinzip arbeitenden Überwachungsvorrichtung die Betriebssicherheit zu erhöhen und ein Leck im Lagerbehälter in der Innenoder Außenwandung unabhängig von seirer Lage anzeigen zu können, ist es bekannt (DT-OS 15 25 779), die Pumpvorrichtung zur Aufrechterhaltung des Unterdruckes im Kontrollraum mit einer Vorrichtung zur Ermittlung ihrer Betriebshäufigkeit zu koppeln und zusätzlich an der tiefsten Stelle der Behälterinnenwand einen auf Feuchtigkeitseinwirkung ansprechenden elektrischen Meßfühler vorzusehen. Dies bedeutet einen erheblichen Aufwand und beseitigt nicht die geschilderten Nachteile einer mit Unterdruck arbeitenden Einrichtung bei der Lagerung entflammbarer Flüssigkeiten.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer nach dem Überdruckprinzip arbeitenden Leckanzeigevorrichtung einfache Maßnahmen s) zu treffen, daß sofort bei Alarmgabi: auf die Lage der Undichtigkeit im Lagerbehälter geschlossen werden kann.

Die Erfindung geht dazu von einer mich dem Überdruckprinzip arbeitenden Leckanzeigevorrichtung zur Überwachung doppelwandiger Lagerbehälter für die Lagerung grundwasserschädigender Flüssigkeiten aus, bei der an den Kontrollraum des doppelwandigen Behälters eine Pumpe zur Aufrechterhaltung eines Überdruckes im Kontrollraum und ein die Pumpe bei

Jnftke

Erreichen eines vorgegebenen Überdruckes abschaltender und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes einschaltender, einstellbarer Druckschalter angeschlossen ist, der eine« weiteren Schaltkontakt aufweist, der bei Untersdmüen des vorgegebe- nen Mindestdruckes Alarmeinrichtungen auslöst, und sieht vor, daß der im Kontrollraum aufrechterhaltene Überdruck ein von der Füllhöhe der Flüssigkeit im Lagerbehälter unabhängig eingestellter, nur wenig (etwa unter 1000 mm WS) über dem Atmosphärendruck to liegender Druck ist und mit dem Kontrollraum ein zusätzlicher, einsteilbarer Druckschalter verbunden ist, der bei Überschreiten des vorgegebenen Überdruckes Alarmeinrichtungen auslöst

In zweckmäßiger und bekannter Weise ist die Pumpe for die Aufrechterhaltung des Überdruckes eine rückschlagsichere Membranpumpe, tieren Leistung nach Fördervolumen und Druck auf einen bestimmten Wert einstellbar begrenzt ist.

Da bei den zu überwachenden doppelwandigen Behältern der Kontrollraum zwischen dem inneren Lagertank und der äußeren Kontrollwandung sehr eng bemessen ist. wird bei Undichtwerden des Innentanks unterhalb des Lagerflüssigkeitsspiegels Flüssigkeit in den Kontrollraum eindringen. Der im Kontrollraum von der Membranpumpe aufgebaute geringfügige Überdruck von z. B. 460 mm WS wird durch das eindringende Voluir.cn zusätzlich erhöht, wobei die hierdurch entstehende Druckerhöhung sich nach dem Boyle-Mariotteschen Gesetz bestimmen läßt, konstante Temperatüren vorausgesetzt.

Bei einem genormten doppelwandigen Behälter von 100 cbm Fassungsvermögen und einem Kontrollraumvolumen von 528 1 müssen nach dem Boyle-Mariotteschen Gesetz 3.51 1 Lagergut in den Kontrollraum eindringen, um eine Druckerhöhung von 460 mm WS = Überwachungsdruck im Kontrollraum auf z. B. 530 mm WS = Überdruck-Alarmwert zu erreichen. Bei kleineren Kontrollräumen, z. B. für einen Lagertank 5 cbm und einem Kontrollraumvolumen von 351. würden nur 0,2351 Lagergut in den Kontrollraum einströmen, um Alarmgabe zu erreichen.

Da durch den im Kontrollraum eingestellten Überdruck von /. B. 460 mm WS die Außenwand des Behälters laufend überwacht wird und eine Undichtigkcit π- der Außenwand durch entsprechenden Druckabfall sofort angezeigt wird, kann davon ausgegangen werden, daß bei einem durch Überdruck ausgelösten Alarm, der durch den in die Leckanzeigevorrichtung eingebauten weiteren Druckschalter gemeldet wird, eine Undichtigkeit des inneren Lagerbehälters unterhalb des Flüssigkeitsspiegels aufgetreten ist.

Sollte der Flüssigkeitsspiegel im Lagertank unterhalb des statischen Überwachungsdruckes von 460 mm WS liegen, kann kein Lagergut in den Kontrollraum eindringen, sondern wird der im Mantelraum herrschende Überdruck sich in Flußrichtung zum inneren Lagertank abbauen bis zu dem am Alarmschalter eingestellten Wert des Minderdruckalarms bei z. B. 200 mm WS. Überdruckalarm und Minderdruckalarm wird mittels zwei im Kontrollgerät getrennt eingebauten Druckschaltern und nachgeordneten elektrischen Kontaktvorrichtungen ausgelöst, die ihrerseits mit getrennt angeordneten Signalleuchten und auch akustischen Signalgebern ausgestattet sind. Am Druckschalter 6<; für den Minderdruckalarm ist, wie an sich bekannt, eine Zweitkontaktvorrichtung zur Überwachung des Betriebsdruckes und gleichzeitiger Betätigung der Membranpumpe angeordnet

Die Leistung der Membranpumpe, gemessen in 1/h. muß so gering bemessen sein, daß betriebsseitig bedingte kleinere Undichtigkeiten zwar überbrückt werden, jedoch größere Undichtigkeiten das Leistungsvermögen der Pumpe übersteigen und damit zum Druckabfall und Alarm führen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert deren einzige schematische Abbildung die Anzeigevorrichtung zeigt

Die an einen doppelwandigen Lagerbehälter 1 mit Kontrollraum 2 anschließbare Leckanzeigevorrichtung ist mit sämtlichen nachfolgend erläuterten Teilen in einem Gehäusekasten angeordnet Sie umfaßt eine als Membranpumpe ausgebildete Pumpe 3 mit Schmutzfilter 4 in der Ansaugleitung. In der Druckleitung 13 von der Pumpe 3 zum Kontrollraum 2 ist ein Trockenfilter 6 angeordnet Unmittelbar am Druckanschluß innerhalb der Pumpe 3 ist ein Überdruckventil 12 vorgesehen. In der Leitung 18, verbunden mit dem Kontrollraum 2, befinden sich zwei einstellbare Druckschalter 3 und 19. die bei der gezeigten Ausführung über je eine Membrane 14 mit Stößel 15 jeweils die Schaltkontakie 16 bzw. 17 bzw. 20 betätigen. Der Schaltkon:akt 16 schließt die elektrische Verbindung zwischen einer Stromquelle Il und der Pumpe 3. Der Schaltkontakt 17 schließt die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle 11 und der optischen Alarmeinnehiung 8 bzw. der akustischen Alarmeinrichtung 9. Der Schaltkontakt 20 schließt die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle 11 und der Alarmeinrichtung 21 b/u. der akustischen Alarmeinrichtung 9. Die akustische Alarmeinrichtung 9 kann über den Schalter 10 abgeschaltet werden. Eine Kontrollampe 7 zeigt den Einschaltzustand der Leckanzeigevorrichtung an.

Zur Kontrolle des jeweiligen Betriebszustandes der Leckanzeigevornchtung ist in der Druckleitung 13 ein Entlüftungsventil 22 sowie in der Meßleitung 18 ein Prüfhahn 23 zum Anschluß eines Druckmessers vorgesehen.

Die Arbeitsweise der Leckanzeigevorrichtung vsird wie folgt beschrieben:

Ohne Berücksichtigung des statischen Fülldruckes der zu überwachenden Flüssigkeit am Boden des Behälters i werden der Druckschalter 5 und dessen Schaltkontakt 16 für die Pumpe 3 auf einen maximal aufzubauenden Überwachungs-Druck von etwa 460 mm WS eingestellt. Die Pumpe 3 stellt entsprechend dieser Einstellung im Kontrollraum 2 des Lagerbehälters 1 einen Überdruck zur Atmosphäre her. Undichtigkeiten im System lassen den Überdruck nach einer gewissen Zeit abfallen bis zum eingestellten Wiedereinschalten der Pumpe 3 durch den Schaltkontakt 16.

Bei einer Undichtigkeit in der Behälterwand (innen) oberhalb des Lagerflüssigkeitsspiegels wird Luft vom Kontrollraum 2 in den Lagerbehälter I eindringen und über die an jedem Behälter befindliche Gaspendelleitung zur Atmosphäre austreten. Das Einströmen von Luft in den Behälter 1 hält solange an, bis durch die begrenzte Leistung der Pumpe 3 der Druck im Kontrollraum 2 nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Der Druck sinkt ab bis zu dem am Druckschalter 5 mit dem Schaltkontakt 17 eingestellten Alarmpunkt für Minderdruck von 200 mm WS. Der Schaltkontakt 17 wird geschlossen und optisch mittels einer Signallampe der optischen Alarmeinrichtung 8 Alarm angezeigt. Der gleiche Vorgang tritt auch auf bei einer Undichtigkeit im

Leitungssystem oder einer Undichtigkeit in der Außenwand des Behälters oder, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Lagerbehälter unterhalb des statischen Überwachungsdruckes von 460 mm WS liegt.

Ist der statische Druck der Flüssigkeit im Lagerbehälter jedoch höher als der Überwachungsdruck und entsteht eine Undichtigkeit an der Innenwand des Behälters unterhalb des Lagerflüssigkeitsspiegels, tritt Lagerflüssigkeit in den Kontrollraum 2 des Lagerbehälters ein. Der hier anstehende Überwachungsdruck (geringer Überdruck zur Atmosphäre) wird durch Volumenergänzung des eintretenden Lagergutes erhöht. Bei Ansteigen des Druckes auf den am Druckschalter 19 und dessen Schaltkontakt 20 eingestellten Überdruck-Alarmwert von 530 mm WS wird der Schaltkontakt 20 geschlossen und optisch über die Signallampe der optischen Alarmeinrichtung 21 sowii akustisch über den Summer oder das Signalhorn 9 de akustischen Alarmeinrichtung Alarm angezeigt. Mittel des Schalters 10 kann die akustische Alarmeinrichtung ( bis zur Behebung des Schadens abgestellt werden.

Um einen unzulässigen Druckaufbau im Kontroll raum 2 durch Eindringen von Lagergut im Falle eine Undichtigkeit der Behälterinnenwand zu verhindern, is die Druckkammer der Pumpe 3 mit einem Überdruck

ίο ventil 2 ausgerüstet, dessen Öffnungsdruck geringfugi; über dem Einschaltpunkt des Druckschalters 1°> um dessen Kontakteinrichtung 20 eingestellt wird. In de Druckleitung 13 ist ein Lufttrockner eingebaut, der mi einer bei Feuchtigkeitssättigung sich verfärbendet Trockenmasse gefüllt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Nach dem Oberdruckprinzip arbeitende Leckanzeigevorrichtung zur Überwachung doppelwand!- ger Lagerbehälter für die Lagerung grundwasserschädigender Flüssigkeiten, bei der an den Kontrollraum des doppelwandigen Behälters eine Pumpe zur Aufrechterhaltung eines Überdruckes im Kontrollraum und ein die Pumpe bei Eireichen eines ίο vorgegebenen Überdruckes abschaltender und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes einschaltender, einstellbarer Druckschalter angeschlossen ist, der einen weiteren Schaltkontakt aufweist, der bei Unterschreiten des vorgegebenen «5 Miridestdruckes Alarmeinrichtungen auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kontrollraum (2) aufrechterhaltene Überdruck ein von der Füllhöhe der Flüssigkeit im Lagerbehälter (1) unabhängig eingestellter, nur wenig (etwa unter 1000 mm WS) über dem Atmosphärendruck liegender Druck ist und mit dem Kontrollraum (2) ein zusätzlicher einstellbarer Druckschalter (19) verbunden ist, der bei Überschreiten des vorgegebenen Überdruckes Alarmeinrichtung (21,9) auslöst.

2. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) für die Aufrechterhaltung des Überdruckes eine rückschlagsichere Membranpumpe ist, deren Leistung nach Fördervolumen und Druck auf einen besiimmten Wert einstellbar begrenzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Druckschalter (5 bzw. 19) eine unabhängige optische Alarmeinrichtung (8 bzw. 21) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Druckschaltern (5,19) eine gemeinsame akustische Alarmeinrichtung (9) zugeordnet ist.

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