METHOD AND DEVICE FOR PERMANENTLY STORING LIQUIDS PARTICULARLY VOLATILE LIQUIDS INTO CONTAINERS CLOSED UNDER ATMOSPHERIC PRESSURE

Abstract: A portion of the space on top of the stored liquid is separated by a flexible surface. This portion is connected to the atmosphere while the remaining space is separated from the atmosphere in a gas-tight way. The distillation of the stored liquid is then directed through the flexible wall towards said portion. The installation for carrying out said process comprises at least one flexible device arranged in the space on top of the liquid and which may be a bag-like device made of synthetic material which is secured to the mouth of access to the container. This device is closed by a flange provided with a ventilation valve.

Description: n • Verfahren und Anlage zur dauβrhaftβn Speicherung von Flϋssigkeiten, insbesondere von flϋchtigen Flϋssig- keiteπ in geschlosseneπ atmospharischen Behaltern Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eiπ Verfahren und eine Anlage zur dauerhaf en Speicherung von Flϋssigkeiten, insbesondere von flϋchtigen Flϋssigkeiteπ in geschlossenen atmospha¬ rischen Behalterπ. Stand der Technik Es ist bekannt, dass aus ge issen flϋssigen, haufig flϋchtigen Materialien, z.B. aus Beπzin, Kerosin usw., grόssere strategische Vorrate gebildet werden, und diese Vorrate ϋber mehrere 3ahre in grossen atmospharischen Be- haitern gespeichert werden. Nachdem diese Materialien wahrend der dauerhaften Speicherung e ner QualitStsver- schlechterung unterliegen, muss die gespeicherte Menge nach einer gewissen Zeit entfernt werden und die Behalter mϋssen mit frischem Material aufgefϋllt werden. Die gemeinsame kubische armedehnzahl der verschiedenen Olabkdmmlinge betragt 0,955 • 10 /°C, «vas mit guter Annaherung als 0,001 angenommen werden kann . Im Falle eines Behalters von 1000 m hat also eine Temperaturan- derung von 1 C eine Volu enanderung von etwa 1 zur Folge . Im Interesse der Verringerung der Dilatation wer- den deshalb diese Behalter in der Erde untergebracht, wo- durch sich die Temperatur der in diesen 3ehaitern gespei- cherten Materialien praktisch nur zwischen 0 °C und 20 °C Sndert. edoch πicht mal durch diese Massπahme kann es behoben werden, dass der Behalter wahrend der dauerhaften Speicherung infolge der Dilatation "atmet", d.h. ϋber ein Atmungsventil tagsϋber Dampfe von sich ausgibt und in der Nacht uft einsaugt. wahrend der Verdampfung strδmt ein Teil des gespeicherten Materials, z.B. Beπzin, in gasfόrmigem Zustaπd ins Freie, wahrend bei der Lufteinsaugung feuchte Luft in das Inπere des BehSlters gelangt . wahrend der Lufteinsaugung kondensiert sich der Feuchtegehalt der Luft, insbesondere an der innereπ Deckelkonstruktion des Behaiters, wo sie sich mit den aus dem gespeicherten Material verdampfenden Chlor- und Schwefelgasen vereinigt, woraus chlorige saure und schwefelige Saure entstehen, die einer starken (Cor¬ rosion des Behalterdeckels beitrageπ. Darϋber hinaus diffuπdiert der in der Luft vorhandene Sauerstoff in die gespeicherte Flϋssigkeit hinein, was zur Qualitatsverschlechterung, zum Beispiel zur Verriπ- gerung de r Oktanzahl fϋhrt. Das in den Behalter durch die feuchte Luft hineingekom- mene kondensierte Wasser fliesst auf den Boden des Behai¬ ters herunter, wodurch ebenfalls starke Korrosion hervor- gerufeπ wird. Bei der Oberprϋfuπg von Behaltern wurde festgestellt, dass der Deckel und der Boden des Behaiters starker korrodiert werden als die Mantelflache, und diese Erscheinung ist eindeutig der in den Behalter eingesaug- ten feuchten Luft zuzuschreiben . Im Falle von Schmierolen und Kerosin kann zwar ϋber starke Verdampfung keine Rede sein, hier bildet aber das in den Behalter hineingekommene Wasser mit . diesen Flϋssig- keiten eine Emulsion, die wahrend der Verwendung sehr schadlich sein kann. Darϋber hinaus treten hier aus den schon erwahnten Grϋπden auch Korrosionserscheinun- gen auf. Zur Lδsung dieser Probleme wurden verschiedene Methodeπ in solchen technologischen Speicherstatioπen ausprobiert, wo die Fϋllung und Entleerung der Behalter regelmassig stattfiπdet. Bei stehend angeordneten zylindrischeπ Behaltern wird meistens ein sogenannter Schwimmdeckel verwendet, wo- durch im Behalter kein freier Luftraum vorhanden ist, nachdem dieser Schwimmdeckel auf der Oberflache der ge¬ speicherten Flϋssigkeit aufliegt. In dieser Weise be- schrankeπ sich die Verdampfungsverluste auf die Dichtungs- verluste am Rande des Schwimmdeckels. Die Behalter mit Schwimmdeckel haben viele Varianten, die sich voneinan- der meistens nur in der Ausfϋhruπg der Dichtung des Schwimmdeckels unterscheiden. Bei liegend angeordneten zylindrischen Behaltern wurden zur Behebung der erwahnten Verluste bzw. Probleme mehre- re solche Lδsungen vorgeschlagen, deren Wesen darin be- steht, dass die zu speichernde Flϋssigkeit in eine im Metallbehalter angeordneten elastische Einlage hiπeinge-. fϋllt wird, die sich entsprechend der Menge des einge- fϋllten Materials ausdehnen bzw. zusammenziehen kann. Eine derartige Lόsung ist z.B. in der US-PS 3 747 800 er- lautert, wo in einen Benziπbehaiter ein innerer flexibler Behalter eingebaut ist, dessen Material dem Kraftstoff gegeπϋber widerstaπdsfahig ist. Der untere Teil des inne- ren Behaiters ist an dem ausseren Metallbehalter befes¬ tigt, wahrend sein oberer Teil sich membranartig bewegen kann, d.h. bei der Fϋllung hebt sich hoch und liegt auf dem oberen Teil des Metallbehaiters auf, wahrend im ent- leerten Zustand auf dessen Boden heruntersinkt . Der obe- re, eiπfϋhrende Teil des innereπ Behaiters ist zum Ein- lassrohr des aussereή Behaiters befestigt und die ent- sprechende Bewegung des flexiblen inneren Behaiters wird durch Fϋhrungsstangen sichergestellt. Aus der DE-OS 30 11894 ist ein solcher, insbesondere zur Speicherung von Kraftstoffen dieπender Behalter be- kanπt, in welchem eine aus Kuπststoffolie gefertigte schlauchartige Einlage angeordnet ist. Das Material der Folie ist ausreichend widerstandsfahig gegenϋber dem gespeicherten Kraftstoff und ihre Form entspricht der inneren Ausbildung des Behaiters, wobei ihr Einfϋhruπgs- teil an dem Mannloch des Behaiters befestigt ist. Diese Lδsungen haben bei kleineren und regelmassig auf- gefϋllten bzw. entleerten Behaltern, z.B. an Tankstellen, zahlreiche Vorteile, fϋr dauerhafte Speicherung sind sie aber einerseits viel zu teuer, andererseits kόnneπ die Folieπ bei den grossen geometriscfien Abmessungen der strategischen Dauerbehalter schon aus Festigkeits- und Bestandigkeitsgrϋπdeπ erst gar nicht in Frage kommen. Wegen dieser Probleme werden nach der heutigeπ Praxis bei den zur dauerhaften Speicherung benutzten, meist stehend angeordneten zylindrischen Behaltern praktisch keinerlei Massnahmen zur Verhinderung der Verda pfungs- und Oxydationsverluste getroffen. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Behebung der Nachteile der bisher verwendeten Lόsuπgeπ und in der Schaffung eines Verfahrens bzw. einer Anlage zur dauer- haften Speicherung von Flϋssigkeiten, insbesondere von flϋchtigen Flϋssigkeiten in atmospharischen Behal¬ tern, die die aus der Dilatationsatmung stam enden Ver- dampfungsverluste des gespeicherten Materials, dessen Oxydation und Qualitatsverschlechterung durch Wasser und Korrosioπsprodukte verhiπdern, ohne dass die Zerle- gung der onstruktion der Behalter, die Entfernung der gespeicherten Flϋssigkeit und eine vorherige Reinigung des Behaiters notwendig ware. Darstellung der Erfindung Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemdss dadurch ge- lδst , dass ein Teil des Luftraumes oberhalb der gespei¬ cherten Flϋssigkeit durch einen geschlossenen Raum bil- dende, flexible Begrenzungsfiachen von der gespeicherten Flϋssigkeit abgegrenzt wird und dieser abgegrenzte Raum¬ teil mit der ausseren Atmosphare in Verbindung gesetzt wird, wahrend der ϋbrige Luftraum von der ausseren Atmos¬ phare gasdicht verschlossen wird und die durch die Dila¬ tation der gespeicherten Flϋssigkeit hervorgerufenen Vo- lumenanderungen unter Vermittlung der flexiblen Begren¬ zungsfiachen auf den abgegrenzten Raumteil ϋbertragen werden. Die Anlage zur Verwirklichung des erfindungsge as- sen Verfahrens kann dadurch gekennzeichnet werden, dass in einem Behalter, dessen Deckel mit wenigstens einem Mannloch und einem Atmuπgsventil versehen ist, in dem Luftraum oberhalb der gespeicherten Flϋssigkeit wenigstens eine sackfδrmige flexible Einlage angeordnet ist, die im Mannloch des Behaiters befestigt und durch einen Blind¬ flansch abgeschlossen ist, wobei der Blindflansch mit wenigstens einem Atmungsventil versehen ist. Erfindungsgemass ist die flexible Einlage zweckmassiger- weise eine sackfδrmige Kunststoffolie, deren Volumeπ einige Prozente des Volumens der gespeicherten Flϋssig- •keit betragt. Bei besohders feuer- und explosionsgef hr- lichen Flϋssigkeiten soil diese Folie aus antistatisier- tem Kunststoff gefertigt werden. Erfindungsgemass ist es ebenfalls zweckmassig, wenn zur Entfernung der aus der Luft koπdeπsierten Feuchtigkeit ϋber den Blindflansch hiπdurch in das Innere der flexiblen Einlage eine mit einem Saugkopf versehene Absaugleitung hineiπgefϋhrt ist. Im Interesse der Sicherheit ist es zweckmassig, wenn das mit der flexiblen Einlage zusam enwirkende Atmuhgsventil auf einen nied rigeren, zweckmassigerweise urn einen Druck von etwa 10 mmWS niedrigeren Ansprechswert eingestellt ist, als das Atmungsventil des Behaiterdeckels. Kurze Beschreibuπg der Zeichnung Die Erfiπdung wird anhand eines in der Zeichnung darge- stellten Ausfϋhrungsbeispiels naher erlautert. Die eiπzige Figur der Zeichnung zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemassen Anlage. Bevorzugtes Ausfϋhrungsbeispiel Wie es aus der Figur ersichtlich ist, besteht die erfin- dungsgemSsse Anlage aus einem Behalter 1 und einer zwi- schen dem Flaπsch eines Mannlochs 2 und einem Blindflansch 3 befestigten flexiblen Einlage 4, gegebenfalls einer sack- fόrmigen Kunststoffolie , deren Aπschlussrand verstarkt ausgefϋhrt ist, wobei ihre Festig'oit so bestim t ist, damit sie bei der Entleeruπg des Behaiters 1 ihr Eigenge- wicht tragen kann. In der Zeichnung ist nur eine in ein einziges Mannloch 3 ein ontierte einzige flexible Einlage 4 zu sehen, aber gegebenfalls auch mehrere Mannlόcher aus- gebildet und in dieseπ mehrere flexible Einlagen befes¬ tigt werden kδnnen. Die sackfδrmige flexible Einlage 4 ist in Abhangigkeit von der Dilatation der gespeicherten Flϋssigkeitsmenge bemessen und ihr Volumen betragt le- diglich einige Prozente des Vclumens der gespeicherten Flϋssigkeit. Die elastische Einlage 4 (oder Einlagen) ist in dem oberhalb der im Behalter 1 dauerhaft gespeicherten Flϋssigkeit 5 befindlichen Luftraum 6 angeordnet und sie schliesst gleichzeitig den ϋbrigen Teil des Luftraumes 6 von der ausseren Atmosphare gasdicht ab. Zweckmassiger- weise wird eine solche elastische Einlage verwendet, deren Material - gegenϋber der gespeicherten Flϋssigkeit widerstands- fahig ist, - festigkeitsmassig ihr Eigengewicht tragen kann, - elastisch ist und πicht altert, - im Falle von feuer- und explosionsgefahrlichen Flϋssig- keiteπ antistatisiert ist, und - schweissbar ist. Durch den Blindflansch 3 hindurch ist in das Iπnere der elastischen Einlage 4 eine mit einem Saugkopf 7 versehene flexible Absaugleitung 8 hineingefϋhrt, deren Aufgabe die Entferπung der aus der Luft kondensierten Feuchtigkeit ist. Auf dem Blindflansch 3 ist auch eine mit einem Ent- lϋftungsventil 9 versehene Entlϋftungsleitung und ein Atmungsventil 10 angebracht. Daneben weist der Behalter 1 in seinem Deckel auch ein weiteres Atmungsventil 11 auf. Zweckmassigerweise ist das auf dem Mannloch angebrachte und mit der flexiblen Einlage 4 in Verbindung stehende Atmungsventil 10 so eingestellt, damit es sowohl bei Aus- atmung als auch bei Einsaugung auf einem niedrigeren, z.B. urn 10 mmWS niedrigeren Wert anspricht, als das At- O PI mungsventil 11 des Behaiterdeckels, welches dadurch eine Art Sicherung darstellt. Eine solche Variante ist auch vorstellbar, wo unter das Atmungsventil 11 eine solche Ar atur eingebaut ist, die nur bei der Auffϋllung und Entleerung des Behaiters 1 geόffnet ist. Bei dauerhafter Speicherung wird diese Armatur geschlossen gehalteπ. Die Arbeitsweise der erfindungsgemassen Anlage wird an Beispiel eines Benzinbehaiters von 1000 m eriautert. Aufgrund der in der Einleitung beschriebenen Dilatations- werten betragt die Vblumenanderung bei einer Temperatur- anderung von 20 °C etwa 20 m . Bei einem Sicherheitsfak- tor von 100 % wird in den Behalter 1 eine flexible Ein¬ lage 4 in Form einer sackfόrmigen Kunststoffolie von 40 m ϋber die gespeicherte Flϋssigkeit 5 hineingelegt, wobei der Mundteil der flexiblen Einlage im Mannloch 2 gasdicht befestigt ist. wahrend der Temperatursteigerung dehnt sich die gespei¬ cherte Flϋssigkeit 5 bei gleichbleibeπdem Behaltervolu- en aus, so dass sie einen Druck auf die flexible Ein¬ lage 4 ausϋbt, deren Luftinhalt ϋber das Atmungsventil 10 abnimmt, d.h. die flexible Einlage 4 atmet aus. Beim Rϋckgang άe r Temperatur nimmt dagegen das Volumen der gespeicherten Flϋssigkeit 5 ab, der sich darϋber be- findliche Luftraum 6 nimmt zu, so dass infolge der auf- tretenden Saugwirkung ϋber das Atmungsventil 10 zusatz- liche Luft aus der Atmosphare in die flexible Einlage 4 hineingesaugt wird, d.h. die Einlage atmet ein. Das Volumen der flexiblen Einlage 4 ist zweckmassig so zu bestimmen, damit es bei einer Temperatur von 0 °C etwa 30 m und bei einer Temperatur 20 °C etwa 10 m be- tragt. In diesem Fall wϋrde eine Abweichung von 25 % von dem unteren oder oberen Grenzwert noch keine Betriebs- stόrung hervorrufen. Das sich in der flexiblen Einlage 4 angesammelte Wasser soil zeitweise ϋber die flexible Absaugleitung 8 mit Hilfe einer Vakuumpumpe entfernt werden. Die Wasserent- fernung soil vorsichtig durchgefϋhrt werden, damit die Folie πicht verletzt wird. Wenn die Wasserfόrderung zu Ende ist, ist die Pumpe sofort abzustellen. Die Vorteile des erfindungsgemassen Verfahrens bzw. der Anlage sind die Folgenden: - Die aus der Dilatation folgenden Verdampfungsverluste kόnnen vόllig beseitigt werden. Die bei der Auffϋllung und Entleerung auftretenden Verdampfungsverluste kόnnen hier verπachlassigt werden, πachdem der Speicherungs- zyklus der strategischen Dauerbehalter etwa 3 bis 5 Jahre betrSg . - Die Oxydation der gespeicherten Flϋssigkeit und die Verringerung der Oktanzahl kόnnen behoben werden, und durch die Bewahrung der Qualitat der Produkte kann der Speicherungszyklus wesentlich erhόht werden, was eine ausserordentlich grosse Kostenersparung zur Folge hat. - Die innere Korrosion des Behaiters nimmt ab, damit gleichzeitig erhόht sich seine Lebensdauer und die Iπ- standhaltungskosten kόnnen bedeuteπd reduziert werden. - Die Erfindung verhindert, dass in die feuchteempfind- lichenwertvollen Flϋssigkeiten wie Schmierδle, Kerosiπ usw. Wasser gelangt , nachdem in das geschlossene Sys¬ tem von aussen keine feuchte Luft hineindringeπ kann. - Die erfindungsgemasse Umstellung der Speicherung kann ohπe Anderung der Konstruktion bzw. Zerlegung der be- stehenden Behalter durchgefϋhrt werden, sogar eine Ent- leerung und Reiπigung des Behaiters erϋbrigt sich auch. - wahrend de r Dilatationsbewegung, bei der Ausatmung ver- lassen keine explosionsgefahrliche Gase den Behalter, so dass die Feuergefahr auch wesentlich vermindert wird. Die Erfindung kann praktisch bei alien sich z. Z. im Ge- brauch befindlicheπ, stehend angeordneten zylindrischeπ Behaltern mit feststehendem Deckel, aber auch bei liegend angeordneten zylindrischen Behaltern, oder bei anderen geschlossenen atmospharischen Behaltern beliebiger Form sofort eingesetzt werden. Bei einer eventuellen Panne der Anlage, z.B. bei Riss der Folie geschieht im schlimm- sten Fal e nichts Weiteres, πur dass sich wieder die Zu- stande der Speicherung vor dem Einbau der Anlage einstellen Die Unversehrtheit der sackfόrmigeπ flexiblen Einlage 4 kann so kontrolliert werden, dass am Atmungsventil 10 die Gaskoπzentration gemesseπ wird. Bei Feststellung eines Fehlers ist lediglich die sackfόr ige Folie auszu- wechseln. OMPI 3&NAT1

Claims: PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zur dauerhaften Speicherung von Flϋssig¬ keiten, insbesondere von flϋchtigen Flϋssigkeiten in geschlossenen atmospharischen Behaltern, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Teil des Luft- raumes oberhalb der gespeicherten Flϋssigkeit durch einen geschlossenen Raum bildende , flexible Begrenzungs- flachen von der gespeicherten Flϋssigkeit abgegrenzt wird und dieser abgegrenzte Raumteil mit der ausseren Atmosphare in Verbindung gesetzt wird, wahrend der ϋbrige Luftraum von der ausseren Atmosphare gasdicht verschlos- sen wird und die durch die Dilatation der gespeicherten Flϋssigkeit hervorgerufenen Volumenanderungen unter Ver¬ mittlung der flexiblen Begrenzungsflacheπ auf den abge- grenzten Raumteil ϋbertragen werden. 2. Anlage zur dauerhaften Speicherung von Flϋssigkeiten, insbesondere von flϋchtigen Flϋssigkeiteή in geschlosse¬ nen atmospharischen Behaltern, wobei der Deckel des Be¬ haiters mit wenigstens einem Mannloch und einem Atmungs¬ ventil versehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass in dem Luftraum (6) oberhalb der gespeicherten Flϋs¬ sigkeit (5) wenigstens eine sackfόrmige flexible Einlage (4) angeordπet ist, die im Mannloch (2) des Behaiters (1) befestigt und durch einen Blindflansch (3) abgeschlossen ist, wobei der Blindflansch (3) mit wenigstens einem At- mungsventil (10) versehen ist. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die flexible Einlage (4) eine sackfόrmige Kunststoffolie ist. OMPI xΛ r -y, IPO 4. Anlage nach Aπspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass durch den Blindflansch (3) hin- durch in das Innere der flexiblen Einlage (4) eine mit einem Saugkopf (7) versehene flexible Absaugleitung (8) hineingefϋhrt ist. 5. Anlage nach einem der Ansprϋche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass am Blindflansch (3) eine mit einem Entlϋftungsventil (9) versehene Entlϋf- tungsleitung angebracht ist. 6. Anlage nach einem der Ansprϋche 2 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das mit der flexib¬ len Einlage (4) zusammenwirkende Atmungsventil (10) auf , einen niedrigeren, zweckmassigerweise urn einen Druck von etwa 10 mmWS niedrigeren Ansprechwert eingestellt ist, als das Atmungsventil (11) des Behalterdeckels. 7. Anlage nach einem der Ansprϋche 2 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Volumen der flexiblen Einlage (4) nur einige Prozente des Volumeπs der gespeicherten Flϋssigkeit betragt. 8. Anlage nach einem der Ansprϋche 2 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Speicherung von besonders feuer- und explosionsgefahrlicheπ Flϋs¬ sigkeiten das Material der elastischen Einlage (4) an- tistatisiert ist. R^\

Inventors: SZAKALY ISTVAN, SZAKALY, ISTVAN
Applicants: EUROCOM KUELKERESKE KEPVISEL, EUROCOM KUELKERESKEDELMI KEPVISELETI RT
Application year: 1984
Main classification: B65D90
IPC codes: B65D90