Sicherung gegen Explosionsübertragung. Die Erfindung betrifft eine Sicherung gegen Explosionsübertragung, insbesondere zum Schutz von Apparaten und Leitungen, welche explosionsfähige oder brennbare Gase führen oder speichern, wie z. B. Azetylen allein oder in Mischung mit Luft oder Sauer stoff. Die bekannten Sicherungen dieser Art be stehen aus Wasservorlagen oderaucb aus selbst tätigen mechanischen Sicherungen. Wasser vorlagen bieten nur einen bedingten Schutz, der abhängig ist von der Menge der in der Zeiteinheit durchgeleiteten Gase. Die Zuver lässigkeit kann gesteigert werden durch Einbau von Verteilungseinrichtungen oder auch durch Erhöhung der Wassersäule.
Die Erhöhung der Wassersäule ist aber unwirtschaftlich, da der Betriebsdruck wesentlich erhöht werden muss, um die gewünschten Gasmengen durch die Vorlage durchzuleiten. Dieses ist aber nur bis zu einem Grenzwert möglich, der durch die Grösse der Vorlage in den gewählten Dimensionen bedingt wird. Besonders treten diese Nachteile bei der Wasservorlage an Niederdruckapparaten zutage, da hier nur ein verhältnismässig geringer Druck von zirka 300 mm Wasser zur Verfügung steht. Eine wesentlicheErhöhungderWassersäule, welche bei Hochdruckvorlagen noch möglich ist, kommt hier nicht in Frage, besonders dann nicht; wenn man die Grösse der Vorlage aus wirtschaftlichen Gründen über gewisse Ab messungen hinaus nicht steigern will.
Die selbsttätigen mechanischen (trockenen) Sicherungen zeigen die oben genannten Nach teile nicht und besitzen gegenüber rücklaufen den Explosionswellen im allgemeinen nicht eine durch Grenzwerte so stark eingeengte Verwendungsmöglichkeit. Jedoch besteht ihr Nachteil darin, dass wie auch die Konstruk tion beschaffen sein mag, durch die verwen deten Ventilarten ein Rücktritt von Sauer stoff, insbesondere ein untergeringen Drucken erfolgender sogenannter schleichender Sauer stoffrücktritt, mit Sicherheit nicht verhindert werden kann.
Diese Forderung muss aber an eine zuverlässige Sicherung unbedingt gestellt werden, da durch den Übertritt von Sauer stoff, zum Beispiel beim autogenen Schweissen, schwere Explosionen nach Entzündung dieser höchst explosiven Gasgemische nach dem Eindringen in den Gasbehälter zum Beispiel durch glühendesKarbid oderandereZündungs- ursachen (katalytische Einflüsse, elektro statische Aufladung, Reibungsfunken usw eintreten können.
Es sind fernerSicherungen bekannt, bei wel chen eine selbsttätige mechanische Sicherung mit einer geschlossenen Wasservorlage hinter einander geschaltet sind, welch letztere einen Teil der trockenen Sicherung bildet, indem sie gleichzeitig als Auslöseorgan für diese dient und nebenbei auch den Rücktritt des Sauerstoffs verhindern soll, wozu besondere Schwimmereinrichtungen vorgesehen si n d.
Ei ne derartige Anordnung muss naturgemäss ver sagen, wenn aus irgend einem Grunde die Wasservorlage nicht oder nicht hinreichend gefüllt ist, abgesehen davon, dass erfahrungs gemäss Schwimmerventile zufolge Undichtig- keiten oder mechanischen Hemmungen oft versagen.
Eine unter allen Umständen zuverlässig arbeitende Sicherung gegen Explosionsüber tragung besteht nun erfindungsgemäss aus der Kombination einer trockenen Sicherung mit einer von dieser unabhängigen, einen offenen Wass.erverschluss aufweisenden nassen Sicherung in Hintereinanderscbaltung. Die in diesem Fall benutzten Organe einer Wasser vorlage brauchen hierbei nicht die sonst an sie gestellten Bedingungen zu erfüllen, d. h. der Wasservorlageteil braucht nicht zuver lässig gegen Flammenrückschläge zu sein.
Ihm fällt lediglich die Aufgabe zu, den Sauer stoffrücktritt über die Vorlage hinaus unbe dingt zu verhindern, während die Organe der selbsttätigen Trockensicherung grund sätzlich nur den Flammenrückschlag aufzu halten haben. Durch die Verwendung einer offenen Wasservorlage- wird der Sauersto$'- rücktritt auch dann mit Sicherheit verhindert, wenn zufällig kein oder zu wenig Wasser in der Vorlage ist. Der rücktretende Sauerstoff strömt dann dem Wege geringsten Wider standes folgend einfach durch das offene Steigrohr ins Freie. Anderseits. ist die Wirksamkeit der selbst tätigen Trockensicherung in keiner Weise mehr von dein Zustand und der Betriebs bereitschaft der nassen Sicherung abhängig.
Da man nunmehr als Trockensicherungen auch die bekannten mit Schutzstoffimprä- gnierung versehenen Massesicherungen ver wenden kann, ergibt sich eine von mechanisch bewegten Teilen freie unter allen Umständen völlig zuverlässig arbeitende Sicherung die an Einfachheit kaum übertroffen werden kann und auch in wirtschaftlicher Hinsicht Vorteile bietet. Welche der beiden Arten von Trocken sicherungen man verwendet, hängt im wesent lichen von dem verfügbaren Druck des Brenn- gases ab. -Desgleichen kann man die offene Wasservorlage durch entsprechende Bemes sung oder Gestaltung des offenen Steigrohres wahlweise als Niederdruck- oder Hochdruck vorlage verwenden.
Als selbsttätige Trocken sicherung mit mechanisch bewegten Teilen wählt man zweckmässig solche, bei welchen eine Verzögerung der Explosionswelle durch Einschalten zum Beispiel einer langen Weg strecke bewirkt wird, um durch ein davor liegendes beispielsweise druck- oder tempera turempfindliches Auslöseorgan ein Ventil zu schliessen, das hinter der Verzögerungsein richtung in die Leitung zur Gasquelle ein gebaut ist. Als Abmessung einer verzögerten Wegstrecke. kann je nach Betriebsverhält nissen beispielsweise eine Länge von ö m als ausreichend angesehen werden. Der Vorteil derartiger verzögernder Wegstrecken besteht vor allem in ihrer ständigen Betriebsbereit schaft und Unempfindlichkeit gegen Feuchtig keit und dergleichen.
Die Auslösevorrichtung zur Betätigung des Ventils kann zum Beispiel vor dem Eintritt des rückströmenden Sauer stoffs in die beispielsweise hier zunächst an geordneten Organe der nassen Vorlage oder auch zwischen Vorlage und dem rückwärts geschalteten Ventil eingebaut werden.
In der Zeichnung ist schematisch eine beispielsweise Ausbildungsform der Erfindung veranschaulicht. a bezeichnet einen Nieder druck-Acetylengasentwickler beliebiger Bau art, b einen Schweissbrenner, c die Sauerstoff- zuleitung, d das Abschlussventil der selbst tätigen trockenen Sicherung, welche noch das als verzögerndelange Wegstrecke dienende mehrfach gewundene Rohr e und das Aus- löseorf;an f zur Steuerung des Abschlussventils d umfasst.
Mit g ist die als offene Wasser <I>vorlage</I> ausgebildete nasse Sicherung be zeichnet, welche das offene Steigrohr h auf weist und durch die Zeitung i mit dem Brenner verbunden ist. Die normalen Strö mungsrichtungen der Gase sind durch Pfeile angedeutet. Ein heftiger Flammenrückschlag wird zwar durch die Wasservorlage hindurch treten, aber in dem langen Rohr e derart verzögert, dass das Abseblussventil d rechtzeitig durch das Auslöseorgan f geschlossen wird, um einen Rückschlag in den Acetylenent wickler zu verhindern.
Ein Sauerstoffrücktritt in den Acetylenentwickler wird ferner mit Sicherheit durch die offene Wasservorlage verhindert, da in jedem Falle, gleichgültig ob die Vorlage mit Wasser gefüllt ist oder nicht, der rückströmende Sauerstoff durch das Steigrohr ins Freie gelangt.
Dient als Acetylenquelle nicht ein Niederdruckentwick ler, sondern beispielsweise eine Speicherflasche, so kann mit Vorteil an Stelle der selbsttätigen mechanischen Trockensicherung<I>d, e, f</I> eine mit Schutzimprägnierung versehene Massen sicherung verwendet werden, deren etwas höherer Druckabfall durch den Speicherdruck leicht überwunden werden kann.
Protection against explosion transmission. The invention relates to a protection against explosion transmission, in particular for the protection of apparatus and lines which carry or store explosive or flammable gases, such as. B. acetylene alone or in a mixture with air or oxygen. The known fuses of this type are available from water reservoirs or from self-acting mechanical fuses. Water reservoirs only offer limited protection, which depends on the amount of gases passed through in the unit of time. The reliability can be increased by installing distribution devices or by increasing the water column.
However, increasing the water column is uneconomical since the operating pressure has to be increased significantly in order to pass the desired amounts of gas through the template. However, this is only possible up to a limit value that is conditioned by the size of the template in the selected dimensions. These disadvantages are particularly evident in the case of the water seal in low-pressure devices, since only a relatively low pressure of around 300 mm of water is available here. A substantial increase in the water column, which is still possible with high pressure receivers, is out of the question here, especially not; if you do not want to increase the size of the template for economic reasons beyond certain dimensions.
The automatic mechanical (dry) fuses do not show the above-mentioned disadvantages and generally do not have a possible use that is so restricted by limit values in relation to the return waves of the explosion. However, their disadvantage is that, whatever the design, the types of valve used cannot prevent oxygen from being withdrawn, in particular from so-called creeping oxygen withdrawing from under pressure.
However, this requirement must be placed on a reliable safety device, since the transfer of oxygen, for example during autogenous welding, causes severe explosions after ignition of this highly explosive gas mixture after penetration into the gas container, for example by glowing carbide or other ignition causes (catalytic influences , electrostatic charge, friction sparks, etc. can occur.
There are also fuses known in which an automatic mechanical fuse with a closed water seal are connected in series, which latter forms part of the dry fuse by simultaneously serving as a triggering device for this and also to prevent the withdrawal of the oxygen, including special Float facilities are provided.
Such an arrangement must of course fail if for some reason the water seal is not or not sufficiently filled, apart from the fact that experience has shown that float valves often fail due to leaks or mechanical jams.
According to the invention, a protection against explosion transmission that works reliably under all circumstances consists of the combination of a dry protection with a wet protection, which is independent of this and has an open water seal, in series. The organs of a water template used in this case do not need to meet the conditions otherwise imposed on them, d. H. the water reserve part does not need to be reliable against flashbacks.
Its only task is to absolutely prevent the oxygen withdrawal beyond the template, while the organs of the automatic dry safety device basically only have to stop the flashback. By using an open water reservoir, the oxygen retraction is prevented with certainty, even if by chance there is no or too little water in the reservoir. The receding oxygen then simply flows through the open riser into the open, following the path of least resistance. On the other hand. the effectiveness of the self-operated dry locking is no longer dependent on your condition and the operational readiness of the wet locking.
Since the known ground fuses provided with protective material impregnation can now also be used as dry fuses, the result is a fuse that is free of mechanically moving parts and works completely reliably under all circumstances, which can hardly be surpassed in terms of simplicity and also offers economic advantages. Which of the two types of dry fuse is used essentially depends on the available pressure of the fuel gas. -The open water seal can also be used as a low-pressure or high-pressure template by appropriate dimensioning or design of the open riser pipe.
As an automatic dry safety device with mechanically moving parts, one expediently selects those in which the explosion wave is delayed by switching on, for example, a long distance in order to close a valve by a pressure or temperature-sensitive trigger element located in front of it, which is behind the Delay device is built into the line to the gas source. As a measure of a delayed route. For example, depending on the operating conditions, a length of ö m can be considered sufficient. The advantage of such delaying routes consists mainly in their constant operational readiness and insensitivity to moisture and the like.
The triggering device for actuating the valve can, for example, be installed before the entry of the backflowing oxygen into the organs of the wet template or between the template and the backward-switched valve.
In the drawing, an example embodiment of the invention is illustrated schematically. a denotes a low-pressure acetylene gas generator of any type, b a welding torch, c the oxygen supply line, d the shut-off valve of the self-operating dry fuse, which also includes the multi-twisted pipe e and the triggering site; an f for Control of the shut-off valve includes d.
The wet fuse, which is designed as an open water template, is designated by g, which has the open riser pipe h and is connected to the burner by the newspaper i. The normal directions of flow of the gases are indicated by arrows. A violent flashback will pass through the water seal, but delayed in the long pipe e in such a way that the shut-off valve d is closed in good time by the trigger element f in order to prevent a flashback in the acetylene developer.
Oxygen regress into the acetylene generator is also prevented with certainty by the open water seal, since in any case, regardless of whether the receiver is filled with water or not, the oxygen flowing back through the riser pipe gets into the open.
If the acetylene source is not a low-pressure developer but, for example, a storage bottle, then instead of the automatic mechanical dry lock <I> d, e, f </I>, a protective impregnation mass fuse can be used, whose slightly higher pressure drop is caused by the Storage pressure can be easily overcome.