Herstellung von Flüssigkeitslagertanks

Werkstoff, Druckstufe und Auffangvorrichtung: die drei Entscheidungen, die einen Flüssigkeitslagertank von einem generischen Behälter unterscheiden.

Flüssigkeitslagertanks sind der häufigste Behältertyp in jeder Prozessanlage und zugleich der vielfältigste. Unter derselben allgemeinen Beschreibung (ein Mantel, der zwischen Befüllungen und Entnahmen eine Flüssigkeit hält) finden sich Tanks aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Aluminium, ausgelegt von einfachen atmosphärischen Entlüftungen bis zu vollständigen Druckcodes und ausgestattet mit allem von einem schlichten Tauchrohr bis zu Rührwerk, Heizmantel und Stickstoff-Überlagerungssystem. Was darüber entscheidet, welche dieser Optionen ein bestimmter Tank benötigt, ist fast immer die Flüssigkeit selbst.

Die Werkstoffauswahl richtet sich nach der Chemie der Flüssigkeit

Kohlenstoffstahl ist die Standardwahl, wenn die gelagerte Flüssigkeit nicht korrosiv gegenüber ihm ist und Reinheit keine Rolle spielt: Kraftstoff, Wasser für nicht trinkbaren Gebrauch, viele industrielle Prozessflüssigkeiten. Er ist das günstigste Konstruktionsmaterial und, wenn keine Schutzauskleidung erforderlich ist, am schnellsten zu fertigen. Edelstahl wird spezifiziert, sobald die Chemie der Flüssigkeit gegen Kohlenstoffstahl arbeitet: niedriger pH-Wert, Chloridgehalt oder jede oxidierende oder mild korrosive Eigenschaft, die eine Kohlenstoffstahlwand über die Nutzungsdauer des Tanks anfressen oder ausdünnen würde. Er ist außerdem die Standardwahl überall dort, wo die Flüssigkeit selbst eine Reinheitsanforderung hat (Lebensmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikprodukte), da eine Edelstahl-Innenfläche auf einen Standard gefertigt und gereinigt werden kann, den Kohlenstoffstahl nicht zuverlässig einhalten kann. Aluminium kommt in einem engeren Aufgabenbereich vor, hauptsächlich dort, wo Gewicht eine Rolle spielt, etwa bei Tanks für einen mobilen Kufenanhänger oder ein Fahrzeug, oder wenn die gelagerte Flüssigkeit mit der Oxidschicht von Aluminium verträglich ist, nicht aber mit Kohlenstoffstahl.

Der Unterschied zwischen atmosphärischer und druckfester Konstruktion

Die meisten Lagertanks arbeiten bei oder nahe Atmosphärendruck und werden nach einem Lagertank-Code wie EN 14015, EN 12285 oder API 650 konstruiert und gebaut, wobei die Manteldicke durch den hydrostatischen Druck und nicht durch den Innendruck bestimmt wird. Wo ein Prozess tatsächlich erfordert, dass der Tank Druck oder Vakuum aushält (etwa ein Tank, der Produkt per Drucktransfer erhält, oder einer, der zwischen Chargen ausgedämpft wird), verschiebt sich die Konstruktion zu einem Druckbehälter-Code wie ASME Section VIII oder EN 13445, wobei Wanddicke, Bodengeometrie und Stutzenverstärkung anhand dieses Drucks berechnet werden, statt allein aus der Flüssigkeitshöhe angenommen zu werden. Diese Unterscheidung bereits in der Spezifikationsphase richtig zu treffen ist wichtig: Ein druckfester Mantel, der nach einem Atmosphärentank-Standard gebaut wird, ist unsicher, und ein atmosphärischer Tank, der unnötig nach vollen Druckbehältervorschriften überspezifiziert wird, ist unnötig teuer.

Entlüftung, Überfüllsicherung und Auffangvorrichtung

Jeder Flüssigkeitslagertank muss atmen können. Wird Flüssigkeit entnommen, muss Luft oder ein Inertgas eintreten, um zu vermeiden, dass der Mantel in ein Vakuum gezogen wird, für das er nie ausgelegt war; wird Flüssigkeit eingefüllt, muss verdrängter Dampf durch eine korrekt dimensionierte Entlüftung entweichen oder, bei flüchtigen oder gefährlichen Produkten, durch ein geschlossenes Entlüftungssystem, das zu einem Wäscher oder einer Fackel führt. Überfüllsicherung (Hochstandschalter, die mit der Füllpumpe verriegelt sind, oder ein einfacher unabhängiger Hoch-Hoch-Alarm) ist bei jedem Tank Standard, bei dem ein Überlaufen ein Sicherheits- oder Umweltereignis wäre statt nur ein Ordnungsproblem. Bei gefährlichen oder umweltschädlichen Flüssigkeiten ist der Tank selbst nur die halbe Rückhaltung: Eine umwallte oder eingedeichte Fläche, dimensioniert für das volle Tankvolumen plus Marge, ist die anerkannte Methode, um zu verhindern, dass ein Mantelversagen oder Überlaufen den Boden oder einen Abfluss erreicht.

Übliches Zubehör

Über den Mantel hinaus tragen die meisten Flüssigkeitslagertanks ein Füllstandsmessgerät oder einen Messumformer, einen Probenahme- oder Tauchanschluss und (wo sich das Produkt absetzt, trennt oder in Suspension gehalten werden muss) ein mechanisches Rührwerk. Heiz- oder Kühlmäntel bzw. -schlangen werden hinzugefügt, wo Viskosität oder Prozesstemperatur innerhalb eines Bereichs gehalten werden müssen, statt den Umgebungsbedingungen überlassen zu werden.

Makfen fertigt Flüssigkeitslagertanks aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Aluminium, gebaut nach der atmosphärischen oder Druckstufe, die jede Anwendung erfordert, mit Materialzertifikaten und Prüfprotokollen für jeden Tank.