Was ist ein externes Schwimmdach-Tankdeckel-Design und VOC-Kontrolle
Erstellt 07.27
Was ist ein Design für eine Abdeckung eines externen Schwimmdachtanks und VOC-Kontrolle
Ein externer Schwimmdachtank ist ein Lagertank mit einem tellerförmigen Dach, das direkt auf der Flüssigkeit aufliegt und sich mit ihr hebt und senkt, anstatt eines festen Dachs, das über dem Produkt sitzt. Da die Flüssigkeitsoberfläche jederzeit abgedeckt ist, sinken die Atmungsverluste und die Standlagerverluste stark, was der Hauptgrund dafür ist, dass Raffinerien und Chemieanlagen dieses Dach vorschreiben. Die Schwimmdachscheibe besteht in der Regel aus Aluminium oder Stahl und benötigt ein Dichtungssystem an der Tankwand, eine Entwässerung und regelmäßige Inspektionen, während ein festes Aluminium-Kuppeldach über der Scheibe das Beste aus beiden Welten vereint, indem es geringe Emissionen mit einem Dach kombiniert, das nie vom Flüssigkeitsstand abhängt.
Ein Lagertank mit festem Dach atmet dennoch. Jede Befüllung und jede thermische Schwankung drückt Dampf aus der Entlüftung und frische Luft wieder hinein, und über ein Jahr ist dieser abgelüftete Dampf sowohl ein Produktverlust als auch eine Emissionsberichtszeile, die das Werk verteidigen muss. Die Lösung, für die sich ältere Raffinerien entschieden, war ein externes Schwimmdach: eine flache Wanne, die auf dem Produkt schwimmt, sodass es keine freie Oberfläche gibt, von der verdunstet werden kann. Es funktioniert, aber eine schwimmende Wanne bringt ihre eigenen Probleme mit sich, wie Dichtungsverschleiß, Überflutung der Wanne bei starkem Regen und ein Deck, das begangen werden muss. Was ein externes Schwimmdachtank ist und was ein externes Schwimmdach tatsächlich an einem Raffinerie-Lagerstrang bewirkt, ist, die Produktoberfläche durch eine Wanne bedeckt zu halten, sodass es keine freie Oberfläche gibt, von der verdunstet werden kann. Eine feste Aluminiumkuppel über dieser Wanne ist oft die bessere Antwort und der Kern der meisten emissionsarmen Lagerspezifikationen.
Wie das Schwimmdach mit der Flüssigkeit interagiert
Das Dach ist eine Auftriebskonstruktion, keine strukturelle Abdeckung, und das verändert alles am Design. Eine auf der Flüssigkeit schwimmende Schwimmplatte trägt ihr Eigengewicht plus die Dichtung und etwaige Deckslasten über die Verdrängung, sodass – anders als bei einem Festdach – keine Wind- oder Schneelast von der Schale auf das Dach übertragen wird. Dichtungssysteme sitzen im Ringspalt zwischen Schwimmplattenrand und Schale und sind der einzelne wichtigste Instandhaltungspunkt: Eine Primärdichtung plus eine Sekundärdichtung oder eine Dampfsperre ist die Standardanordnung, und der Spalt ist die Stelle, von der die meisten verbleibenden Emissionen und nahezu alle Witterungseintrittsprobleme stammen. Der Auftrieb der Schwimmplatte bedeutet außerdem, dass das Dach hoch liegt, wenn der Tank voll ist, und nahe am Boden sitzt, wenn er leer ist, sodass der Teil der Schale über dem höchsten Flüssigkeitsstand derjenige ist, der den Dampf sieht, der tatsächlich entweicht. In Spezifikationsbegriffen ist das, was ein External Floating Roof Tank ist, eine Schwimmplatten-zu-Schale-Dichtungsbaugruppe, die gleichzeitig Auftrieb, Wind und Niederschlag überstehen muss.
Emissionsreduzierung und die entscheidenden Zahlen
Schwimmdächer reduzieren Standverluste weitaus stärker, als sie diese beseitigen. Ein Tank mit festem Dach verliert kontinuierlich Dampf von der freien Oberfläche, während eine abgedeckte Oberfläche diesen Standverlust beseitigt und nur die Emission aus dem Dichtungsspalt und die normale Atmung über die Entlüftung übrig lässt. Was verbleibt, skaliert mit der Dichtungsqualität, dem Dampfdruck des Produkts und der Umschlagrate, sodass ein Tank, der täglich gefüllt und entleert wird, seinen Nutzen viel stärker im Zyklus zeigt als ein Tank, der monatelang voll steht. Die Produkteigenschaften bestimmen das Ergebnis: Leichte Kohlenwasserstoffe und Lösungsmittel profitieren am meisten, während ein nahezu ruhendes Produkt wie Schweröl oder ein mit Inertgas beaufschlagtes Lagersystem kaum profitiert. Jede Aussage über die Leistung sollte an den Dampfdruck des Produkts und den gemessenen Dichtungszustand gebunden sein und nicht an einen pauschalen Prozentsatz.
Festes Aluminium-Kuppeldach versus schwimmende Abdeckung
Das übliche Upgrade ist ein festes Aluminium-Kuppeldach, das über einer schwimmenden Abdeckung sitzt und somit zwei Barrieren in Reihe bietet. Die schwimmende Abdeckung beseitigt den Verlust durch stehende Oberflächen, und die Kuppel trägt die Wind- und Schneelast, hält Regen und Schnee von der Abdeckung fern und ermöglicht es dem Entlüftungssystem, etwaige Dichtungsemissionen zu sammeln statt zu verteilen. Eine Kuppel dieser Art besteht normalerweise aus Aluminium, wird nach AWWA D108 und API 650 geprüft, wobei die Schnee- und Windlastfälle je nach Standort nach ADM 2015 und ASCE 7-10 angesetzt werden. Diese Kombination kostet mehr als eine reine schwimmende Abdeckung, beseitigt jedoch den größten Teil der Witterungseinflüsse, die die Lebensdauer der Dichtung verkürzen, und sie bietet zudem ein Dach, das beim Entleeren des Tanks an Ort und Stelle bleibt, sodass Inspektoren und Reinigungskräfte von oben einsteigen können statt von einem Abdeckungsdeck, der auf den Boden abgesunken ist.
Wartungsposten, die Ingenieure im Budget unterschätzen
Ein Schwimmdach ist eine bewegliche Baugruppe und muss auch so gewartet werden. Dichtungsgrundierung, Dichtungsschuhe und Gewebeverschleiß, Tiefpunktabläufe der Schwimmwanne, die sich mit Schlamm zusetzen und dann die Wanne überfluten, Randentlüftungen, die im Winter einfrieren, und die Auffangwanne der Sekundärdichtung sind die wiederkehrenden Punkte. Ein Tank, der überflutet wird, verliert seinen Auftrieb, und eine tief sitzende Wanne riskiert dann eine vollständige Huckepack-Last durch den nächsten Regenfall. In frostigen Klimazonen sind beheizte oder anderweitig geschützte Randentlüftungen und Ablaufleitungen erforderlich. Tanks, die wasserbasierte Ströme oder Abwasserströme enthalten, benötigen oft eine häufiger gereinigte Schwimmwanne, da sich Sedimente auf dem Deck und im Ablaufweg ansammeln. Die Inspektionsintervalle richten sich nach dem Betriebszustand, und ein jährlicher Rundgang mit Messung des Randdichtungsspalts ist ein weitaus kostengünstigeres Programm als eine Notfallreparatur nach einem Dichtungsausfall.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Kuppeldach-Referenz | AWWA D108 / API 650 | Aluminium-Kuppeldach-Konstruktionsgrundlage |
Schnee- und Windlast | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Standortspezifische Werte |
Aluminiumkuppel-Material | Aluminiumlegierung | Korrosionsbeständig, leicht |
Emaille-Schmelztemperatur | 820–930 °C | In einem Durchgang verschmolzene Platten |
Dicke der Emailbeschichtung | 0,25–0,45 mm | pH 1–14 inertes Inneres |
Festigkeit der Emailschicht | ≥ 3.450 N/cm² | Biege- und Schlagfestigkeit |
Leckerkennung | 1500 V DC Funkentest | Pro Platte vor dem Versand |
Auslegungslebensdauer | ≥ 30 Jahre | Tankhülle und Innenraumsystem |
Wo dieser Dachtyp in eine Speicherbatterie passt
Externe Schwimmdachtanks sind üblich für Rohöl, Kondensat, Leichtölprodukte und einige Lösungsmittelströme, und dasselbe Prinzip gilt für jede Flüssigkeit, bei der der verdampfte Anteil kontrolliert werden sollte. Sie sind weniger verbreitet für Wasser und Abwasser, wo ein Festdach oder Kuppeldach über einem normalen Tank normalerweise ausreicht und wo eine schwimmende Abdeckung Sediment sammeln würde und Gerüche ohnehin behandelt werden müssen. Wenn der Tank ein korrosives oder chloridreiches Produkt enthält, ist die Innenseite des Mantels ebenso wichtig wie das Dach, und ein glasemaillierter Stahltank mit einer 0,25 bis 0,45 mm dicken Emailschicht, die bei 820 bis 930 °C eingebrannt wird, für über 3.450 N/cm² ausgelegt ist und bei 1500 V DC funkengeprüft wird, bietet eine chemisch inerte Oberfläche über den pH-Bereich von 1 bis 14 mit einer Lebensdauer von über 30 Jahren. Das Dach und der Mantel sollten von einem Lieferanten spezifiziert werden, damit die Spalte, die Stutzen und die Mannlochanordnung übereinstimmen.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Großdurchmessrige Wasserspeicherung | Namibia | GFS-Tank | 44.900 m³ | Lieferung + Überwachung |
Löschreservewasser | Sichuan, China | GFS-Tank, 2 Einheiten | 8.930 m³ | Lieferung + Installationsanleitung |
Trinkwasserspeicherung | Indonesien | GFS-Tank | 21.099 m³ | Lieferung + Überwachung |
Engineering-Kompetenz von Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich rund 300.000 emaillierte Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Das neue 150.000 m² große Produktionswerk wurde hinzugefügt, um die Produktionskapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt unter ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung orientiert sich bei entsprechenden Anforderungen an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA.
Für Dampfkontrolle und emissionsarme Anwendungen umfasst dies die Integration von Aluminiumkuppeln und Schwimmdächern, die AWWA D108- und API 650-Lastfälle nach ADM 2015 und ASCE 7-10 sowie an das gelagerte Produkt angepasste Innenwände.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was ist der Unterschied zwischen einem externen Schwimmdachtank und einem internen Schwimmdach?
A1: Ein externes Schwimmdach sitzt im Tank, wobei die Schwimmwanne von außen sichtbar ist. Ein internes Schwimmdach sitzt in einem Festdachtank, normalerweise auf einem Beinstand, wenn der Tank leer ist. Beide reduzieren Dampfverluste; die externe Wanne ist leichter zu inspizieren, und das interne Dach ist vor Witterung und Regen geschützt.
F2: Stoppt ein Schwimmdach die Emissionen vollständig?
A2: Nein. Es beseitigt den Standverlust von der freien Oberfläche und hinterlässt Dichtungsspaltemissionen, Atmung durch die Entlüftung und jegliche thermische Bewegung. Das gemessene Ergebnis hängt vom Dampfdruck des Produkts, der Umschlagrate und dem Zustand des Dichtungssystems ab.
F3: Wie wird ein Schwimmdach gehalten, wenn der Tank leer wird?
A3: Durch Stützen oder eine Tragstruktur im Tank, die die Schwimmplatte auf einem sicheren Niveau über dem Boden hält, wenn die Flüssigkeit weg ist, damit die Platte nicht auf Sediment aufliegt und ohne Betreten des Tanks inspiziert werden kann.
F4: Was passiert, wenn die Schwimmplatte überflutet wird?
A4: Sie verliert den Auftrieb und sinkt ab. Abläufe der Schwimmplatte und Randentlüftungen sind so dimensioniert, dass Regenwasser schnell abgeführt wird, und ein verstopfter Ablauf ist die häufigste Ursache, weshalb Abläufe an Tiefpunkten einen Inspektionsplatz im Wartungsplan erhalten.
F5: Kann ein verschraubter Tank ein Schwimmdach oder eine Kuppel aufnehmen?
A5: Ja. Verschraubte Platten ergeben eine echte runde Hülle mit glatter Bohrung, und das Dach wird dann am oberen Flansch integriert, wodurch die Geometrie des Dichtungsspalts konsistent bleibt und das Dach vom selben Lieferanten wie die Hülle geliefert wird.
F6: Welches Dach ist in einem schneereichen Klima besser?
A6: Ein festes Aluminium-Kuppeldach. Es trägt den Schnee selbst, hält die Last vom Schwimmbecken und seinen Dichtungen fern und verhindert, dass Regen und Schnee in den Ringraum eindringen, was der Hauptverschleißmechanismus für Schwimmbecken-Dichtungen ist.
Ein externer Schwimmdachtank funktioniert durch die Beseitigung der freien Flüssigkeitsoberfläche und ist die Standardlösung für flüchtige Flüssigkeiten, bei denen der Dampfverlust kontrolliert werden muss. Sein Nutzen hängt von der Dichtungsqualität und dem Umschlag ab, und seine Kosten bestehen in einer beweglichen Baugruppe, die ein Inspektionsprogramm erfordert. Eine feste Aluminiumkuppel über der Schwimmdecke ist die Aufwertung, die geringe Emissionen mit Witterungsschutz verbindet, und das gesamte System ist nur so gut wie der Spalt zwischen Dach und Mantel. Dach und Mantel gemeinsam spezifizieren und jede Emissionsangabe an das Produkt und die gemessenen Bedingungen knüpfen.
Sprechen Sie mit einem Ingenieur
Senden Sie uns das Produkt und seinen Dampfdruck und Flammpunkt, die Arbeits- und maximalen Füllstände, die Wind- und Schneewerte am Standort sowie die Angabe, ob der Tank auch Gerüche oder einen korrosiven Strom handhaben muss. Wir liefern eine Empfehlung zum Dachtyp, die Lastfälle, die Dichtungsanordnung und das vollständige Zeichnungs- und Zertifizierungspaket zur Prüfung.
WhatsApp