DE2802930C3 - Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von mit Flüssigkeit gefüllten Behältern, insbesondere Flachbodentanks mit großem Fassungsvermögen zur Lagerung von flüssigen Mineralölprodukten u.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von mit Flüssigkeit gefüllten Behältern, insbesondere von Flachbodentanks, mit großem Fassungsvermögen zur Lagerung von flüssigen Mineralölprodukten mit einem zwei Kammern aufweisenden Meßwertaufnehmer, von denen die eine Kammer unter Ausbildung eines Gasraums mit dem im Tank befindlichen Fluid befüllt und mittels eines in der bodenseitigen Wandung angeordneten Bodenventils verschließbar ist und der mittels Anschlußleitungen mit einem Anzeigegerät mit einer Meßeinrichtung in Wirkverbindung steht.

Bei einer durch die AT-PS 2 79 918 bekanntgewordenen gattungsgemäßen Vorrichtung soll der bei einer Niveauabsenkung im Tank entstehende Differenzdruck von einer Meßwertanzeigevorrichtung angezeigt werden, die eine Membran enthält. Aufgrund der Membrankennlinie zeigt die Vorrichtung jedoch erst bei Vorhandensein von größeren Differenzdrücken an. Dies bedeutet aber, daß eine Anzeige erst dann erfolgt, wenn bereits größere Flüssigkeitsmengen aus dem Tank ausgeflossen sind. Die bekannte Vorrichtung eignet sich daher zwar als Füllstandsanzeigegerät, nicht aber als Meßgerät zur Messung von kleinen Volumenveränderungen als Folge von Undichtigkeiten in einem großen Tank, denn bei einer Tankundichtigkeit treten zunächst nur relativ geringe Flüssigkeitsverluste auf, die nur derart geringe Differenzdrücke bewirken, daß bei Verwendung der bekannten Vorrichtung keine Anzeige der kleinen Flüssigkeitsverluste erfelgt.
·> Vielmehr besteht z. B. bei Öltanks die Gefahr, daß bei einer Anzeige des Meßgeräts bereits eine Grundwasser-Verschmutzung eingetreten ist

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die

ι» eine derart hohe Anzeigeempfindhchkeit mit einer ausreichenden Meßgenauigkeit aufweist, daß auch bei großen Tanks kleine Undichtigkeiten gemessen werden können.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die mit dem Gasraum oberhalb des Fluids in dem Tank und mit dem Gasraum der einen Kammer in Wirkverbindung stehenden Anschlußleitungen mit in dem Anzeigegerät angeordneten Rohrstutzen verbunden sind, zwischen denen parallel und nacheinander eine Ausgleichskapillare, eine Meßkapillare und eine Tarierkapillare angeschlossen ist, wobei vor den Anschlußstücken der Ausgleichskapillare an den Anschlußleitungen zugewandten Abschnitten der Rohrstutzen jeweils ein Absperrventil und in dem Rohrstutzen zwischen dem Anschlußstück der Meßkapillare und der Tarierkapillare ein Absperrventil befindlich und daß die Meßkapillare geradlinig und winklig zu der parallel zueinander angeordneten Ausgleichskapillare und Tarierkapillare angeordnet ist. In einer besonderen

i() Ausgestaltung der Erfindung ist an dem unteren Endabschnitt der Meßkapillare ein Vorratsbehälter für Meßflüssigkeit mit einer Volumenverstellvorrichtung ausgebildet.

In der Zeichnung ist eine aus Meßrohr und Anzeigegerät bestehende erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht dargestellt, die nachstehend näher erläutert wird.

Die Vorrichtung 10 zur Tankdichtheitsprüfung besteht aus einem Meßrohr 11 und einem mit diesem

w verbundenen Anzeigegerät 16. Das Meßrohr U ist als Hohlkörper ausgebildet und weist zwei Kammern 13,14 auf. An der bodenseitigen Wandung 20 des Meßrohres 11 ist ein als Absperrventil dienendes Bodenventil 211 ausgebildet, das der Kammer 14 zugeordnet ist. Über

■>5 dieses Bodenventil 20 ist die Kammer 14 mit dem Fluid 8 des Tankes 9 verbindbar, wobei im oberen Bereich der Kammer 14 ein Gasraum 15 ausgebildet wird. Dieser Gasraum 15 ist mittels eines Absperrventils 22 mit dem oberhalb des Fluids 8 in dem Tank 9 ausgebildeten Gasraum 7 in Verbindung bringbar. Die Kammer 13 ist mittels einer Trennwand von der Kammer 14 getrennt und steht über eine in der Wandung des Meßrohres 11: ausgebildete Durchbrechung 23 mit dem Gasraum 7 in Verbindung. Die Kammer 13 ist mittels der Anschlußleitung 18 mit einem Rohrstutzen 24, die Kammer 14 mittels der Anschlußleitung 19 mit dem Rohrstutzen 25 an dem Anzeigegerät 16 verbunden. Zwischen den Rohrstutzen 24, 25 sind nacheinander und parallel geschaltet eine Ausgleichskapillare 26, eine Meßkapillare 27 und eine Tarierkapillare 28 angeschlossen. Vor den Anschlußstücken 26a, 26ö der Ausgleichskapillare 26 ist an den den Anschlußleitungen 18, 19 zugewandten Abschnitten der Rohrstutzen 24, 25 jeweils ein Absperrventil 29,30 zugeordnet. Ein weiteres Absperr· ventil 31 befindet sich in dem Rohrstutzen 25 zwischen den Anschlußstücken 27a der Meßkapillare 27 und der Tarierkapiliare 28. Die Meßkapillare 27 ist geradlinig ausgebildet und winklig zu den parallel zueinander

befindlichen Ausgleichskapillare 26 und Tanerkapillare 28 angeordnet. An dem unterer. Endabschnitt 27b der iMeßkapillare 27 befindet sich ein Vorratsbehälter 32 für Meßflüssigkeit an dem eine Volumenverstellvorrichtung 33 ausgebildet ist Die Meßflüssigkeit besteht vorzugsweise aus Alkohol od. dgl.

Die Tankdichtheitsprüfung geht wie folgt vor sich: Das Meßrohr 11 wird in den zu prüfenden Tank 9 bis auf den Tankboden eingeführt Die Arretierung erfolgt entweder am Tankboden, indem das Meßrohr 1J einfac^u aufgestellt v.'.rd, oder an der Rohrdurchführung im Mannlochdeck. Die Einführung in den Tank 9 soll bei geöffnetem Bodenventil 21 erfolgen. Der Gasraum 15 in der Kammer 14 ist über das Absperrventil 22 mit dem Gasraum 7 des Tanks 9 verbunden. Damit der in der Tarierkapillare 28 befindliche Alkohol nicht über die Meßleitungen 18, 19 entweicht, ist es zweckmäßig, das Absperrventil 29 während des Füllvorganges geschlossen zu halten. Es ist auch möglich, das außenliegende Anzeigegerät 16 erst dann anzuschließen, wenn sich das Meßrohr 11 mit dem Fluid 8 gefül/t hat. Nach Druckausgleich sowohl zwischen dem Bodendruck im Meßrohr 11 und dem Tankraum als auch zwischen dem Gasraum 15 und dem Gasraum 7 über das Absperrventil 22 wird das Bodenventil 21 geschlossen, so daß das Fluid im Meßrohr 11 jetzt eingesperrt ist. Während der Meßperiode, die sich nach der Tankgröße richtet, sollten die Absperrventile 31, 22 geschlossen und die Absperrventile 31a, 29 und 30 geöffnet sein. Gasdruckschwankungen im Gasraum 7, wodurch auch immer hervorgerufen, haben auf das Meßergebnis keinen Einfluß. Bei einer Tankleckage wird sich das Flüssigkeitsniveau im Tank 9 absenken, so daß eine Bodendruckdifferenz von Ah entsteht. Zur Vorbereitung des Anzeigegerätes 16 wird der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 durch Justieren des Anzeigegerätes 16 bei geöffneten Absperrventilen 31a, 31 und geschlossenem Absperrventil 29 in die Mittellage bis zu einem Markierungspunkt gebracht. Wenn der Alkoholpfropfen nicht mehr auswandert, ist gewährleistet, daß die Tarierkapillare 28 sich genau in der Waagerechten befindet.

Nach Ablauf der Meßperiode werden die Absperrventile 29,22 wieder geöffnet. Nunmehr gleicht sich der Druck zwischen dem Gasraum 15 und dem Gasraum 7 im Bereich des Tanks 9 und der Druck zwischen den Absperrventilen 29 und 30 über das Absperrventil 31a im außenliegenden Anzeigegerät 16 aus. Dieser Ausgleichsvorgang ist abgeschlossen, wenn bei geschlossenem Absperrventil 31a der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 nicht mehr auswandert. Nunmehr wird auch das Absperrventil 22 geschlossen und anschließend das Bodenventil 21 geöffnet. Bei einer Tankleckage ist der Bodendruck im Tankraum um Ah gegenüber dem Bodendruck im Meßrohr 11 abgefallen.

Das Verschiebungsvolumen Ah χ Fi (Ft gleich Fläche des Meßrohres) will dabei den Alkoholpfropfen in der Tanerkapillare 28 um das gleiche Volumen nämlich AIx-Ft₆ (Fz& gleich Querschnitt der Tarierkapillare) s verschieben, wobei AI die Länge dei Verschiebung des Alkoholpfropfen bedeutet Damit die Reibungsarbeit für die Pfropfenverschiebung nicht von dem kleinen Differenzdruck Ah aufgebracht werden muß. wird das Verschiebungsvolumen über die Meßkapdlare 27 mit der außenliegenden Volumenverstelleinrichtung 33 durch Verschiebung von Alkohol in der Meßkapillare 27 kompensiert Al der Meßkapillarfüllung wird solange verändert, bis der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 seinen Ausgangsmarkierungspunkt wieder erreicht hat und in Ruhelage bleibt Damit ist die Messung abgeschlossen. Durch die Kompensation der Volumenverschiebung läßt sich eine wesentliche Meßzeitverkürzung erreichen.

Das Verschiebungsvolumen AIx F27 entspricht dem Verschiebungsvolumen Ah χ Fi. Bei bekanntem Flächenverhältnis F₂: F₁ (F> gleich Tankfläche) im Tank 9 läßt sich aus der gemessenen Verschiebungsmenge AIx F₂I in der Meßkapillare 27 die Leckrate des Tanks 9 berechnen.

>^r> Die Tankdichthtitsprüfung läßt sich als reine Standprüfung auch mit Oberdruck durchführen. Bei einer Prüfung mit Oberdruck kann mit der gleichen Vorrichtung 10 getrennt voneinander ermittelt werden, ob eine festgestellte Leckage im Gasraum 7 oder im Flüssigkeitsbereich des Tanks liegt Allerdings muß bei einer Prüfung mit Überdruck nach Aufbringen des Überdruckes in den Tank 9 eine Wartezeit vorgesehen werden, damit ein Temperaturausgleich zwischen dem Meßrohr 11 und der Tankfüllung eintreten kann. Wenn

η das Meßrohr nicht wärmedicht ist. können sonst durch unterschiedliche Temperaturen Zirkulationsströmungen im Meßrohr auftreten, deren Reibungskräfte sich dem statischen Druck überlagern und somit zu einer Meßverfälschung führen. Um diese zu vermeiden, ist es auch erforderlich, die im Meßrohr 11 befindlichen Abschnitte der Anschlußleitungen 18, 19 miteinander, z. B. durch Lötung, zu verbinden, damit diese gleiche Temperatur haben.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist eine einfache Dichtheitsprüfung großer unterirdischer Flachbodentanks möglich, wobei nur eine einstückige als Meßrohr 11 ausgebildete Meßwertaufnahmeeinrichtung verwendet und die Meßunsicherheit klein gehalten wird. Diese kann beispielsweise noch dadurch verringert werden, daß bereits längere Zeit vor dem Prüfvorgang der Tank mit dem Fluid 8 gefüllt wird, damit während der Meßperiode keine Temperatur- und damit Volumenänderungen auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von mit Flüssigkeit gefüllten Behältern, insbesondere von Flachbodentanks, mit großem Fassungsvermögen zur Lagerung von flüssigen Mineralölprodukten mit einem zwei Kammern aufweisenden Meßwertaufnehmer, von denen die eine Kammer unter Ausbildung eines Gasraumes mit dem im Tank befindlichen Fluid befüllt und mittels eines in der bodenseitigen Wandung angeordneten Bodenventils verschließbar ist und der mittels Anschlußleitungen mit einem Anzeigegerät mit einer Meßeinrichtung in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daßdiemit dem G asraum (7) oberhalb des Fluids (8) in dem Tank (9) und mit dem Gasraum (15) der einen Kammer (14) in Wirkverbindung stehenden Anschlußleitungen (18, 19) mit in dem Anzeigegerät (16) angeordneten Rohrstutzen (24, 25) verbunden sind, zwischen denen parallel und nacheinander eine Ausgleichskapillare (26), eine Meßkapillare (27) und eine Tarierkapillare (28) angeschlossen ist, wobei vor den Anschlußstücken (26a, 260,1 der Ausgleichskapillare (26) an den Anschlußleitungen (18, 19) zugewandten Abschnitten der Rohrstutzen (24,25) jeweils ein Absperrventil (29,30) und in dem Rohrstutzen (25) zwischen dem Anschlußstück (27a,) der Meßkapillare (27) und der Tarierkapillare (28) ein Absperrventil (31) befindliche und daß die Meßkapillare (27) geradlinig und winklig der parallel zueinander angeordneten Ausgleichskapillare (26) und Tarierkapiliare (28) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Endabschnitt (27^der Meßkapillare (27) ein Vorratsbehälter (32) für Meßflüssigkeit mit einer Volumenverstellvorrichtung (33) ausgebildet ist.