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Rohrbruchsicherung bei Förderanlagen für feuergefÅahrliche Flüssigkeiten mittels
Druckschutzgases.
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Äther u. dgl., wird die Förderung zweckmässig mittels eines Druckschutzgases (Kohlensäure, Stickstoff od. dgl.) bewirkt, um eine die Explosionsgefahr verhütende Anfüllung der bei der Flüssigkeits-
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erfordert nun eine zusätzliche Sicherung gegen das Austreten der feuergefährlichen Flüssigkeit aus Undichtheiten oder Bruchstellen des Rohrleitungsnetzes in dem Sinne, dass beim Eintritt solcher Undichtheiten der Betrieb der Anlage gesperrt, d. h. die Flüssigkeitsförderung selbsttätig unterbrochen wird.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, dass die flüssigkeitsführenden Leitungen von einem Mantelrohr umgeben werden, das mit dem Gasraum des Lagerbehälters in unmittelbarer Verbindung steht und so gewissermassen einen über das ganze Rohrleitungsnetz gezogenen Druckwindkessel darstellt, dessen Verletzung das Abblasen des Druckschutzgases und somit die selbsttätige Unterbrechung der Flüssigkeitsförderung zur Folge hat.
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Rohrbruchsicherung insofern eine gewisse Verzögerung der Wirkung eintreten, als die im Lagerbehälter enthaltene grosse Ga1menge nicht schnell genug aus der vielleicht entfernt liegenden und noch dazu kleinen Leckstelle abblasen kann.
Da nun die Wirkung der Rohrbruchsicherung an den Eintritt eines statischen Gleichgewichtszustandes gebunden ist, indem der auf die Flüssigkeit wirkende Gasdruck unter den der Höhenlage der betreffenden Leckstelle entsprechenden Druck sinken muss, so kann tatsächlich eine gewisse Zeit vergehen, ehe die gewünschte Sicherung eingetreten ist. Dazu kommt, dass bei der erwähnten Rohr- bruchsicherung kein Absperren des zuströmenden Frischgases eintritt und auch hierdurch die Wirkung noch verzögert werden kann.
Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der die Abblasezeit stark verkürzt, also die Aufhebung der Sperrung der Abblasevorrichtung beschleunigt wird. Hier ist der Schutzgasmantel des Rohrleitungsnetzes von dem Gasraum des Lagerbehälters abgesondert. Unter dem Druck der Schutzmantelfüllung steht ein Druckorgan, das eine Absperrvorrichtung bewegt, die dem Fördermittel für gewöhnlich freien Durchgang zur Anlage gestattet. Bei Verletzung des Schutzmantels bläst das darin enthaltene Druckgas
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des Fördermittels sperrt und dem noch in der Anlage enthaltenen Fördermittel den Auspuff ins Freie gestattet.
Diese Einrichtung zeigt den Nachteil, dass sie von einer besonderen Vorrichtung abhängig ist, bei deren Versagen die gewollte Wirkung überhaupt nicht eintritt.
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Flüssigkeitsverschluss zu benutzen, der auf der einen Seite unter dem Druck des Fördermittels, auf der anderen Seite unter dem Druck der Schutzmantelfüllung steht, derart, dass bei deren Abblasen ein Auslass für das Fördermittel freigegeben wird. Auch diese Einrichtung stellt sich nur els ein Ersatz der eingangs erwähnten ersten Rohrbruchsicherung dar.
Die Erfindung geht nun von dem Gedanken aus, die Vorzüge der Einfachheit und unbedingten Zuverlässigkeit der zuerst erwähnten Rohrbruchsicherung zu wahren, dabei aber die in bestimmten Fällen eintretende Verzögerung in der Wirkung zu vermeiden, indem die Auslösung der Sperrung für die Abblasevorrichtung nicht mehr, wie bisher, von der Erreichung eines statischen Gleichgewichtszustandes abhängig gemacht, sondern schon dynamisch von der Strömung des durch eine Leckstelle
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der Rohrleitung abblasenden Schutzgases eingeleitet wird.
Es wird dabei für die Aufhebung der Sperrung der Druckunterschied benutzt, der gegenüber dem Ruhezustand eintritt, wenn eine Strömung des Gases
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gasmantel vom Gasraum des Lagerbehälters abzusondern, so dass die Wirkung der zuerst beschriebenen Rohrbruchsicherung voll bestehen bleibt. Sie stellt also keinen Ersatz der bisherigen Rohrbruehsicherung sondern eine weitere Vervollkommnung ihrer grundsätzlichen Wirkung dar.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 eine mit einem einfachen Mechanismus arbeitende \u-- fuhrungsform der Erfindung in zwei verschiedenen Stellungen in lotrechtem Schnitt schematischvei- anschaulicht, während Fig. 3 und 4 in entsprechenden Stellungen eine zweite mechanismenfreie Ausführungsform als Lösung der gleichen Aufgabe zeigen.
Bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 wird das Schut7gas aus der Flasche 1 über das Druckminderventil 2 und durch die Leitungen 3, 4 dem Gasraum des Lagerbehälter 5 zugeführt, aus dem die Flüssigkeitsförderung 6, die mit dem Schutzmantel" ! umgeben ist, zum Zapfhahn 8 führt. Der Schutzmantel 7 steht an der Eintrittsstelle der Leitung 6 in dem Behälter 5 mit dessen Gasraum nicht in Verbindung. In der Leitung 9, die den Mantel 7 mit der Leitung 4 dauernd verbindet, ist eine Kammer 10 eingeschaltet, in der eine Kugel 11 auf einem Sitz 12 derart gelagert ist. dass sie einen gewissen Abschluss gegen die Leitung 4 hin bewirkt.
Mit Hilfe eines um den Zapfen 13 drehbaren, wagebalkenartigen Hebels 74 hält die Kugel 11 in einem zwischen den Leitungen. 3 und 4 eingeschalteten Gehäuse 76 eine zweite ent-
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Während des regelrechten Betriebes tritt das Schutzgas durch die Leitung 4 in den Lagerbehälter ;wobei die Kugel 11 den statischen Druckausgleich nach der Kammer 70 nicht hindert. Erfolgt nun durch eine Bruchstelle 17 (Fig. 2) ein Abblasen des Schutzgases aus dem Mantel 7, so wird infolge der jetzt
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sie eine die Kammer 10 unten abschliessende, zerbrechliche Scheibe 18, z. B. aus Glas, durchschlägt und so für das im Behälter 5 enthaltene Gas einen grösseren Abblasequerschnitt herstellt.
Gleichzeitig wird damit der Wagebalken 74 freigegeben, so dass die Kugel 15 herunterfällt und unter dem Druck ; des aus der Flasche 1 nachströmenden Schutzgases die Leitung. 3 und das Gehäuse 76 gegen die Leitung 4 absperrt. Die Kammer 10 wird zweckmässig in nächster Nähe des Lagerbehälters 4 vorgesehen und ihr Auspuff ins Freie geführt, so dass alle Belästigungen. die sonst durch das aus den Leckstellen in geschlossene Räume übertretende Schutzgas bedingt sein können, beseitigt sind.
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Anlage durch den Einbau einer neuen Scheibe 18 von neuem betriebsfähig gemacht.
Da die Wirkung der Rohrbruchsicherung nur in Ausnahmefällen eintritt, ist diese Mehrarbeit nicht von Bedeutung, im Gegenteil wird damit. nach Inwirkungtreten der Rohrbruchsicherung ein vorschriftsmässiges Wiederinstandsetzen der Einrichtung erzwungen.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der eben beschriebenen nach zwei Gesichtspunkten. Zunächst ist die zu erzielende Sperrung der Abblasevorrichtung mechanismen-
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die Flüssigkeitsförderung dadurch selbsttätig unterbrochen, dass mit dem Ingangsetzen der Rohrbruchsicherung gewissermassen ein Quecksilberpfropfen in die Flüssigkeitsförderleitung eingeführt wird. Daneben kann diese Einrichtung noch'mit einem besonderen Abblaseversehluss für das. Schutzgas verbunden sein.
In die vom Lagerbehälter 19 ausgehende und von dem Schutzmantel20 umgebene Flüssigkeit- förderleitung 21 ist ein Topf 22 eingeschaltet, der durch ein Rohr 23 mit einem Gefäss 24 in Verbindung steht und ebenso wie dieses zum Teil mit Quecksilber gefüllt ist, aber nur so weit, dass unter den Gleich- gewichtsverhältnissen des regelrechten Betriebes das Ende 25 der Flüssigkeitsleitung 27 frei über dem Quecksilberspiegel im Topf 22 mündet. Damit ist ein freier Durchgang der Flüssigkeit durch die Leitung 21 nach der Zapfstelle od. dgl. ermöglicht. Die das Schutzgas zum Lagerbehälter 19 führende Leitung 26 steht auch hier eine Leitung 27 mit dem Mantel 20 der Förderleitung in Verbindung.
Ferner führt eine Ausgleichleitung 28 von der Leitung 26 zu dem oberen Teil des Gefässes 24. In dem an die Leitung 26 anschliessenden Vorratsbehälter'29 ist eine gewisse Quecksilberfüllung enthalten, in die ein Heber 30 einmündet, der unter Zwischenschaltung eines Gefässes 31 in das'Gefäss 24 eintaucht. In die Leitung 27 ist nun eine Düse 32 eingeschaltet, von deren engster Stelle aus eine Leitung 33 nach dem Gefäss 81 führt.
In den Behälter 29 taucht ferner ein Rohr 34 ein, das mit seinem oberen, knieförmigen Ende in ein Auffanggefäss 35 mündet. Ausserdem ist an den Behälter 29 die Frischgaszuleitung 36 angeschlossen, deren Absperrventil 37 von einem an der Stange 38 sitzenden Schwimmer 39 getragen wird.
Im regelrechten Betriebe befindet sich die Anlage in der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung, bei der mit Hilfe des durch die Leitung 26 zugeführten Schutzgases die feuergefährliche Flüssigkeit durch die Leitung 21 gefördert werden kann. Tritt nun an irgendeiner Stelle des Schutzmantels 20, z. B. bei 40 (Fig. 4) eine Undichtheit oder Bruchstelle ein, so entsteht in der Leitung 27 eine Gasströmung, die hinter der Düse 32 einen entsprechenden Unterdruck erzeugt, der sich durch die Leitung 33 auf das Gefäss 81 und den Heber 30 fortpflanzt. Infolgedessen wird das Quecksilber aus dem Behälter 29 angesaugt und
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läuft durch das Gefäss 31 und den Heber 30 in das Gefäss 24 über.
Hierdurch steigt der Quecksilberspiegel in dem Topf 22 derart, dass das Ende 25 der Leitung 21 abgeschlossen wird, indem sich hier gewissermassen ein Quecksilberpfropfen bildet, der eine weitere Flüssigkeitsförderung bei dem von vornherein begrenzten Betriebsdruck des Schutzgases ausschliesst. Gleichzeitig wird dabei das bisher durch Quecksilber abgeschlossene Rohr 34 freigelegt, so dass das Schutzgas durch dieses aus der Leitung 26 nach aussen abströmen kann, wobei sich etwa mitgerissenes Quecksilber im Auffanggefäss 35 sammelt. Infolge des Sinkens des Quecksilberspiegels im Behälter 29 sinkt auch der Schwimmer 39, wodurch sich das Absperrventil 37 schliesst und die Frischgaszufuhr selbsttätig unterbrochen wird.
Auch bei dieser Einrichtung wird also schon mit der beginnenden Strömung des Gases durch die
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dabei die Erreichung des statischen Gleichgewichtszustandes nach der ursprünglichen Rohrbruchsicherung gestört ist. Besonders wichtig für diese Wirkung ist die Düse 32, die den unter den vorliegenden Verhältnissen grössten Unterdruck zu erzielen ermöglicht, ohne selbst die Strömung des durchtretenden Schutzgases stark zu behindern. Ein weiteres wichtiges Hilfsmittel ist der Heber 30, der mit dem erstmaligen Ansaugen die Überführung des Quecksilbers aus dem Vorratsbehälter 29 in das Gefäss 24 ohne Möglichkeit des Rückfliessens gewährleistet.
Dies ist insofern wichtig, als mit dem allmählichen Abblasen des Schutzgases der ursprünglich in der Düse 32 erzeugte Druckunterschied immer geringer wird, eine Rückkehr der durch den Unterdruck beeinflussten Teile in die Anfangslage somit ausgeschlossen ist.
Dass nach dem jeweiligen Auslösen der Rohrbruchsieherung der Quecksilberpfropfen in dem Topf 22 durch Abzapfen des Quecksilbers wieder entfernt werden muss, ist kein Mangel, da die Anlage nach Inwirkungtreten der Rohrbruehsicherung ohnehin der ordnungsmässigen Wiederherstellung bedarf.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rohrbruchsicherung bei Förderanlagen für feuergefährliche Flüssigkeiten mittels Druckschutzgases, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gasraum des Lagerbehälters und der die Flüssigkeitsförderung umgebenden Mantelleitung eine für gewöhnlich gesperrte Abblasevorrichtung für das Schutzgas eingeschaltet ist, deren Sperrung bei eintretender Undichtheit der Mantelleitung durch die infolge des Druckunterschiedes eintretende Gasströmung aufgehoben wird, um die Flüssigkeitsförderung nicht erst mit Eintritt des statischen Gleichgewichtszustandes, sondern unmittelbar nach der Entstehung der
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leitung eine Kugel (11) derart eingeschaltet ist, dass sie bei unverletztem Mantelrohr den Druckausgleich nicht hindert,
jedoch bei eintretender Undichtheit und der damit erfolgenden Gasströmung von ihrem Sitz (12) geschleudert wird und durch Zertrümmern einer zerbrechlichen Scheibe (18) einen grossen Abblasequersehnitt für das im Lagerbehälter enthaltene Drucksehutzgas herstellt.