DE7341620U - Transparenter Tank aus glasfaserverstärktem Reaktionsharzformstoff - Google Patents

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BASF Akliangisellschaft

Unser Zeichen: O. Z- 30 226 Ls/G

67OC Ludwigshafen, 20.11.1973

Transparenter Tank aus glasfaserverstärktem Reaktionsharzformstoff

Herkömmliche Lagertanks zur Lagerung brennbarer Flüssigkeiten sind aus Stahlblech zusammengeschweißt. Sin erheblicher Nachteil dieser Stshltanks ist ihre starke Korrosionsanfälligkeit: brennbare Flüssigkeiten, insbesondere Heizöl und Benzin enthalten mehr oder weniger fein verteiltes n'ssser, ChloriG3 usw. Aufgrund dieser unerwünschten, aber unvermeidlichen Verunreinigung tritt vornehmlich im unteren Behälterbereich eine Korrosion (Lochfraß) eir, die in der Regel nach einigen Jahren zu einem Leck werden und damit zum Versagen führen kann.

Insbesondere bei erdverlegten Tanks kommt noch eine starke Korrosionseinwirkung von außen durch das umgebende, feuchte Erdreich und/oder Kriechströme hinzu.

Aus Gründen der Reinerhaltung des Grundwassers hat der Gesetzgeber deshalb für Stahltanks gegen die Innenkorrosion DoppeIwandigkeit mit Lecksicherungsanzeigegerät und gegen AUi3enkorrosion jine geeignete Grundierung und Isolierung vorgeschrieben.

Es lag nahe, als Tankwandungswjrkstoff einen korrosionsfesten Werkstoff, z.B. einen glasfaserverstärkten Kunststoff zu verwenden. Heute werden z.B. glasfaserverstärkte Po Iy 3 s verharze erfolgreich für ober- und unterirdisch» t.agsrtinks für Holzöl und Dieselkraftstoff mit Innalten bis ICO 000 Liter eing^i.st^t.

Die Vort.ile der GFK-Behälter liegen vor ^all?rc in der r.oher. Korrosions- und Witterungsbeständigen;, im gsringon Gebleut, sowia in der Transparenz des Werkstoffs. Von Nachteil sind bii der Lagerung brennbarer Flüssigkeiten der Gruppe A, Gefahrenklasse I ur.d

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II und 5 der hohe elektrische Oberflächenwiderstand von rund

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10 jO. und die dadurch mögliche elektrostatische Aufladung der Oberfläche. Statische Elektrizität war schon häufig die Ursache von Bränden und Explosionen. Diese Gefahr kann jedoch gerade beim Werkstoff GFK durch verschiedene Maßnahmen beherrscht werden.

Wenn der Oberflächenwiderstand unter 10^ _O-, gemessen nach VED 0305 Teil 3, liegt und der Ableitwiderstand nach DIN 51 953

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festen Körpern zu erwarten. Für bestimmte Anwendungen können auch noch Werkstoffe mit
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noch Werkstoffe mit einem Oberflächenwiderstand bis zu 10 -Q-

In der Literatur wird eine Vielz&iil von Möglichkeiten aufgezeigt, wie die durch elektrostatische Aufladungen hervorgerufene Zündgefahr vermieden werden kann. Wichtige Hinweise geben hier vor allem die "Richtlinien zur Verhütung von Gefahren infolge elektrostatischer Aufladung" der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie. Geht man jedoch von der Voraussetzung aus, einen GFK-Behälter herzustellen, der in seinem elektrostatischen Verhalten Metallgefäßen gleichen soll, so bleiben nur noch Maßnahmen übrig, die sich auf den Werkstoff selbst richten. Man wird also bestrebt sein, den Oberflächenwiderstand unter 10 -ß-und den Ableitwiderstand unter 10 -^- zu senken. Eine weitere Möglichkeit, die Zündgefahr durch elektrostatische Aufladungen zu verhindern, besteht darin, daß elektrisch leitende Gitter, Metallnetze oder Vliese in ei'hem Abstand von 0,25 bis 2 mm von der Oberfläche in den Werkstoff eingebettet sind (vgl. Kunststoffe, Bd. 59, Heft 12, S.838-842).

In die Tankwandung eingelegte leitfähige, geerdete Netze haben vor allem den Vorteil, daß die Behälterwände transparent bleiben oder in jeder beliebigen Farbe eingefärbt werden können. Außer leitenden Gittern können auch Metallvliese oder andere leitende Vliese verwendet werden, sofern Gis Verringerung oder der Verlust der Transparenz nicht stört.

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Der Oberfla'chenwiderstand von GFK kann durch einen Zusatis leitender Füllstoffe (Metallpulver, Ruß, Graphit u.a.)» durch leitende Fasern oder Antistatika herabgesetzt werden. Derartige Füllstoffzusätze haben den Nachteil, daß sie dunkle und undurchsichtige Teile ergeben, wodurch sieh Fehler im Laminat der Tandwandung weder von außen noch von innen erkennen lassen. An der Oberfläche liegende, leitende B'asern können bei Begehung durch korrosive Einflüsse o.a. leicht zerstört werden. Antistatika verbrauchen sich mit der Zeit und geben somit keinen dauerhaften Effekt.

Um möglichst sicherzugehen, schlägt die physikalisch-technische Bundesanstalt in Braunschweig für Stoffe der Gruppe A Gefahrenklasse II eine Höehsfcma&ühenweite von 8x8 sm, eine Sinbettiefe von max. 2 mm, für Stoffe der Gruppe A Gefahrenklasse I eine Höchstmaschenweite von ^ιΊ χ k cm und eine Einbettiefe von max. 0,25 mm vor. In der Praxis wird man mit noch engmaschigeren Netzen arbeiten, weil sie sich besser handhaben lassen, und man so auf jeden Fall sichergeht.

Als leitfähige Gitter sind Drahtnetze, Gitter aus metallisierten synthetischen Fasern, Glasseidengewebe mit eingewebten Metallfaden, graphitierte Synthesefaserflächengebilde u.a. geeignet. Das Gitter, das bei der Herstellung des Behaltermantels in geeigneter Weise eingearbeitet wird, liegt bei unterirdisch vsrlegten Tanks bis max. 2 mm unter der inneren Tankoberfläche, bsi oberirdischen Tanks zusätzlich in gleichem Höchstabstand von der äußeren Oberfläche.

Transparente Böden lassen sich nach den bekannten Herstellvarfahren wie Pressen, Faser.spritzen, Handlaminieren, Injektionsverfahren u.a. in gleicher Weise durch Einlegen von leitfähigeη Gittern, Vliesen o.a. für die genannten Lagertanks für brennbare Flüssigkeiten der Gruppe A, Gefahrenklasse I und II sowie B herstellen.

Die an der besäumten Behältsrbodenkante endenden leitfähigeri Fassrn sehr geringer Querschnitte müssen mit den Faserenden des Im

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Behälterrnantel befindlichen Gitters leitfähig zu einem Behälter verbunden und nach außen geerdet sein. Man behalf sich bisher üa= ' mit, bei der Bodenherstellung eine z.B. graphithaltige, d.h. le it™ fähige Harzmatrix zu verwenden, allerdings geht die Transparenz dadurch verloren.

Es wurde nun gefunden, daß die zur ober- oder unterirdischen Lagerung brennbarer Flüssigkeiten der Gruppe Λ, Gefahrenklasse I und II (z.B. Benzin) und der Gruppe B (gemäß VbF) notwendigen Erfordernisse durch GFK-LagcFtänkö erfüllt VfSFdSn, bsi rfslohsn sins leitende Verbindung zwischen Boden- und Zylirider-GitUereinlagen vorliegt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein gegebenenfalls ( Ϊ durch weitere Laminatlagen abgedecktes, voluminöses leitfähiges

Vlies, z.B. ein Metallvlies als Streifen auf dem Rand des leitfähigen Gitters zur nächsten Oberfläche hin so angeordnet ist, daß über eine Vielzahl von Fasern des voluminösen, leitfähigen Vlieses eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Gittereinlage und Tankoberfläche vorhanden ist, und Boden und Mantel des transparenten Tanks durch ein äußeres,,, leitfähiges Laminat miteinander verbunden sind.

Geeignete leitfähige voluminöse Vliese sind lockere Metallvliese, z.B. Vliese aus Stahl, rostfreiem Stahle Messing oder anderen Metall-Legierungen, ferner Vliese aus metallisierten oder graphi- < x tierten Fasern, die im allgemeinen eine Schichtdicke von 0,1-

2 mm, vorzugsweise 1 mm aufweisen.

Will man z.B. bei erdverlegten Tanks die Gitter nach außen, zum Erdreich hin erden, so braucht nur ein breiteres leitfähiges voluminöses Vlies so angeordnet zu sein, daß es zunächst über den Hand des Gitters hinausragt und einfach zur gitterentfernten, d.h. späteren äußeren Tankoberfläche hin über den Vorformling oder der Glasmatteneinlaga umgeklappt wird. Dies kann sowohl bei der Bodenherstellung als auch vor Aufbringung der letzten Laminatlage bei der Mantelherstellung erfolgen. Zur Erreichung eines leitfähigen Kontaktes können nun bei der lankmontage im Bereich der Stoßstelle Tankmantel/Boden am Fertigteil durch Anschleifen leitfähige Ober-

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flächen erzeugt werden, die Mantel und Boden durch ein entsprechendes Laminat in einfacher Weise leitend miteinander verbinden und elektrische Leitfähigkeit zwischen Gitter und umgebendem Erdreich herstellen. Die hier beanspruchte Raumform ist am Beispiel eines transparenten GFK-Lagertanks zur Lagerung brennbarer Flüssigkeiten der Gruppe A (Gefahrenklasse I und II) und B in j5 Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Figur 1 zeigt den transparenten GFK-Tank, Figur 2 zeigt die Verbindung zwischen Boden und Zylinder im

Schnitt,
Figur 3 aeigt eine andere Möglichkeit der Verbindung Boden /

Zylinder im Schnitt.

Der Tank bestsht aus einem z.B. im Wickelverfahren hergestellten, im Querschnitt meist zylindrischen Schuß 1 (Figur 1), zwei anlaminierten oder angeklebten, z.B. im Preßverfahren hergestellten Böden 2 und einem elektr. leitfähigen Mannlochstutzen ^. Wickelschuß und Böden sind transparent und enthalten leitfähige Gitter 4, die an den Stoßstellen Zylinder/Boden leitfähig durch ein Laminat 5 verbunden sind. Der Mannlochstutzen ist durch ein elektrisch leitendes Laminat 6 oder einem anderen Leiter mit dem Laminat 5 verbunden.

χ Der Wickelschuß besteht aus einem Reaktionsharz, z.B. einem unge- l·

sättigten Polyester (UP)-Harz als Matrix und Verstärkungsfasern., z.B. Glasseidenfasern. Nach der ersten Lage Glasseidenmatte, Vlies o.a. 7 (Figur 2) wird ein leitfähiges Gitter 4 im Abstand · von 0,2 bis maximal 2 mm von der inneren Oberfläche her eingelegttt.-i Dieses leitfähige Gitter steht an den Enden des Schusses jeweils einige cm über. Der weitere Aufbau des Wickelschusses erfolgt in gewohnter Weise z.B. durch Hoving-Wickellagen 8 abwechselnd mit flächigen Glasseidenverstärkungen 9-

Beim Boden 2 (Figur 2) kann das leitfähige Gitter aus verfahrenstechnischen Gründen i.d.R. nicht, wie beim WickeIschuß, über dan Rand herausragen. Deshalb wird bei seiner Herstellung, z.B. im

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PreSverfahr-en, ein bis e:ws 40 ca breiter Streifen aus eiaetn le itfähigen, voluminösen Vlies, z-3. Metallvlies, am oberen Hand des Vorform!ings o.a.. außen so mit eingelegt, da3 etwa eine Hälfte des Vlieses auf dem Vorformling liegt IC und die andere Hälfte ICa und ICc über den Hand hinausragt. In der. Verformung o.a. wird das leitfähige Gitter 4 gelegt und der überstehende Rand des Vlieses ICa und b so zu?! 3odeninneren geklappt, daß das leitende Vlies direkt auf das Gitter zu liegen kommt ICb. Das Gitter wird nach innen noch mit einem Glasvlies, einer Glasmatte o.ä, 11 derart abgedeckt, da3 das Gitter max. 2 mm unter der inneren Ober-

lung nun am Rand angeschliffen werden, ohne daß die Leitfähigkeit vom innen liegenden Gitter nach au.3en verloren geht.

Die Montage von Boden und BehälterscLuß erfolgt se, daß das überstehende Gitter am Schußende umgelegt wird 4a und der Boden, falls erforderlich, mit einem leitfähigen Kleber 12 auf der Stoßkante, stumpf gegen den Wickelschuß gesetzt wird. Eir. leitfähiges Laminat 5 verbindet Boden und Wickelschuß krai'tschlüssig. Die vom Laminat bedeckte Fläche muß vorher angeschliffen v/erden.

Ähnlich wie bei der Bodenherstellung kann an Stelle eines überstehenden Gitters 4a ein voluminöses, leitfähiges Vlies zwischen 7 und 4 gem. Figur 5 angeordnet sein, das seitlich ebenfalls übersteht. Vor der letzten äußeren Laminatlage wird das Vlies umgelegt 1^a und die letzte Laminatlage aufgebracht. Vor der Montage des Bcdens an den Zylinder werden die Enden des Wickelschusses angeschliffen. So wird die leitende Oberflüche wieder hergestellt. Die weitere Montage erfolgt wie am Beispiel von Figur 2 bereits beschrieben.

Claims (4)

« · a · e α 7- Ο.Ζ. 30 226 Schutzansprüch

1. Transparenter Lagerbehälter zur ober- oder unterirdischen Lagerung brennbarer Flüssigkeiten, der eine leitende Verbindung zwischen den leitfähigen Boden- und Zylinder-Gitter- bzw. -Vlieseinlagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegebenenfalls durch weitere Laminatlagen abgedecktes voluminöses leitfähiges Vlies auf dem Rand des leitfähigen Gitters zur nächsten Oberfläche hin so angeordnet ist, daß über eine Vielzahl von Fasern des voluminösen leitfähigen Vlieses eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Gittereinlage und Tankoberfläche vorhanden ist. und Boden und Mantel des transparenten Tanks durch ein äußeres, leitfähiges Laminat miteinander verbunden sind.

2. Transparenter Behälter gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß s.ls Jiitfähiges Gitter graphitierte Synthesefaser-Flächengebilde verwendet werden.

J>. Transparenter Lagerbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß als leitfähiges, voluminöses Vlies ein Metallvlies verwendet v?ird.

4. Transparenter Lagerbehälter gemäß Anspruch 1, dessen Böden mit dem Bshältermantel durch ein leitfähiges Laminat miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfaser graphitiertes Glasvlies, graphitierte Glasmatten und/oder -Gewebe verwendet weraen.

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