DD148310A5

DD148310A5 - Verfahren und sprengladung zum entfernen von ablagerungen in chemieanlagen

Info

Publication number: DD148310A5
Application number: DD21821879A
Authority: DD
Inventors: Lajos Fojt; Gyoergy Kaptay; Istvan Kantor; Jozsef Kirschner; Laszlo Lengyel; Jozsef Matyasi; Laszlo Nemeth; Jenoe Wendler; Kalman Wentzely
Original assignee: Magyar Aluminium; Koezponti Banyaszati Fejleszte
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1981-05-20
Also published as: YU199882A; HU177158B; YU321179A; DE2952575A1; FR2445186A1; GR73564B

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren insbesondere zum Entfernen der Ablagerungen in Apparaten und Rohrleitungen der chemischen Industrie,bei dem in diskreten Einheiten Sprengstoff angeordnet und zur Explosion gebracht wird, weiterhin eine Sprengladung, die einen mit Sprengstoff gefuellten, zweckdienlicherweise zylindrischen Mantel besitzt. Bestimmung der Erfindung ist die Ausarbeitung einer innerhalb einer kurzen Zeit zu verwirklichenden effektiven und den Apparat bzw. die Umgebung nicht gefaehrdenden Loesung. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz man den Sprengstoff in den Ablagerungen anordnet. Das Wesentliche der erfindungsgemaeszen Sprengladung besteht darin, dasz der Sprengstoff in der Ladung zumindest von der einen Stirnebene des Mantels durch eine die geometrische Achse des Mantels schneidende gewoelbte Flaeche, zweckdienlicherweise die konvexe Seite einer einen Radius von D/2 aufweisenden Halbkugelflaeche abgegrenzt wird, wobei D der Innendurchmesser des zylindrischen Mantels ist.

Description

Berlin, den 16. 4. 1980 56.765 13

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Verfahren und Sprengladung zur Entfernung von Ablagerungen in Chemieanlagen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen in Chemieapparaten und Rohrleitungen, bei dem in nicht zusammenhängenden Einheiten Sprengstoff angeordnet und zur Explosion gebracht wird, und eine Sprengladung, die einen mit Sprengstoff gefüllten zweckdienlicherweise zylindrischen Mantel besitzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In den technologischen Einrichtungen der nach dem Beyer-Verfahren arbeitenden Tonerdefabriken, so in Autoklaven, Wärmetauschern, Laugenverdampfern, Dorrschen Absetzern und in den Rohrleitungen ist eine Ausscheidung vonhauptsächlich aus Natrium-Aluminiumhydrosilikaten bestehenden Stoffen aus dem Bauxid bzw. seinen basischen Lösungen unvermeidbar, die dann an den Wandungen der Apparate laufend zunehmende Ablagerungen bilden. Diese Ablagerungen beeinträchtigen in einem ständig ansteigenden Maße den Wirkungsgrad der technologischen Einrichtungen.

Erste und in vollständigem Umfang auch zur Zeit noch zur Anwendung kommende Methode des Entfernens dieser Ablagerungen ist das durch manuelle Arbeit erfolgende Zerschlagen bzw. Abklopfen der Schieferpacken bzw'. Schichten und ihr darauffolgender Abtransport, Dieser Arbeitsvorgang ist

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jedoch mit einer außerordentlich schweren und unfallgefährdeten körperlichen Arbeit verbunden und verursacht auch bedeue tende Produktionsausfälle,

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde mit unterschiedlichen Verfahren experimentiert, wobei unter anderem die mit Säure oder basischer Behandlung arbeitenden chemischen, durch Abrieb oder elektromagnetische Abscheidung einwirkenden physikalischen Methoden sowie Kombinationen zwischen diesen eine Erwähnung verdienen. Mit diesen Verfahren ist jedoch eine vollständige Entfernung der Ablagerungen nicht zu verwirklichen.

In jüngster Zeit setzen sich in zunehmendem Maße die mit einer Sprengladung arbeitenden Verfahren durch, z. B, wie es in der DE-AS Nr. 2 601 237 beschrieben wird. Die hier offenbarte Lösung ist ursprünglich zum Absprengen der Umhüllung auf den zerstörten und zu ersetzenden Abschnitten von mit Betonumhüllung versehenen Rohrleitungen ausgearbeitet worden· Das wesentliche dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß zumindest an einem Teil des aufsprengenden Zylinders ein Sprengpulverfaden befestigt und gesprengt wird. Gegenstand der Patentanmeldung ist weiterhin auch eine Sprengvorrichtung, bei der der Sprengpulverfaden zwischen zwei elastisiien und in festgelegter Weise vereinten Schichten eingefüllt wird, wobei dieser Mantel mittels eines Reißverschlusses am Mantel der Rohrleitungsumliüllung befestigt werden kann.

Obwohl mit dieser Lösung Ablagerungen entfernt werden können, besteht ihr wichtigster Nachteil in der Begrenztheit ihres Anwendungsgebietes, da sie sich ausschließlich nur zum Absprengen von äußeren Ablagerungen eignet, d. h., daß sie bei

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der Mehrzahl der zu reinigenden Apparate der chemischen Industrie nicht in Betracht gezogen werden kann.

Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß zu jedem gängigen Durchmesser jeweils getrennt komplizierte Sprengvorrichtungen hergestellt und gelagert werden müssen» Bezogen auf die zu reinigenden Apparate, besteht der wesentli» ehe Nachteil darin, daß die Energie des auf der Oberfläche der^ Ablagerungen angeordneten Sprengstoffe nur mit einem schlechten Wirkungsgrad genutzt werden kann. Wird dies durch das Zünden einer größeren Sprengstoffmenge ausgeglichen, so können dadurch Schäden im Apparat oder in der Umgebung verursacht werden. ' ' '

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die leichte, schnelle und gefahrlose Reinigung von Chemieapparaten und Eohrleitungen ohne Verursachung größerer Produktionsausfälle.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines Verfahrens und einer Sprengladung die Ablagerungen in Apparaten und Rohrleitungen von chemischen Anlagen zu entfernen, ohne die Anlage selbst und die Umgebung zu gefährden. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Sprengstoff in den Ablagerungen angeordnet wird. Dies geschieht längs der Wand, indem vorzugsweise am Boden des zu reinigenden Apparates, zur jeweiligen Tangentialebene der Apparatewand mit Hilfe eines sogenannten Ladungsnestlochers

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in einem beliebigen Netz, ζ, B. in einem Quadrat von 60 χ 60 cm, senkrechte oder fast senkrechte Nester in die Ablagerungen gebohrt und in diese Sprengladungen eingesetzt werden. Die Menge des für die Sprengladung benötigten Sprengstoff fes richtet sich nach der Materialart und der Stärke der Ablagerungen sowie nach den Fertigkeitskennwerten des zu reinigenden Apparates und wird nach den üblichen sprengtechnischen Berechnungen bestimmt. Die Umrißmaße für Sprengladungen können durch Veränderung des Durchmessers, in erster Linie jedoch durch Längenänderung des Mantels, zwischen den günstigsten Wertgrenzen eingestellt werden. ' '

Im weiteren wird das Verfahren anhand der Durchführung des Sprengvorganges detailliert beschrieben. Unabhängig davon, daß in der vorliegenden detaillierten Beschreibung die Reinigung eines Dorrschen Absetzers in einer Tonerdefabrik vorgeführt wird, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ablagerungen von der Innen- oder Außenwand der Einrichtungen jedes Industriezweiges entfernt werden.

Nach den bei .uns vorliegenden Betriebserfahrungen entstehen im Inneren der erwähnten Absetzer nach dem Ablauf einer gewissen Betriebsdauer auf dem Mantel und auf dem Boden 5 bis 25 cm starke Schieferschichten.

Bei einer vorteilhaften Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann diese im Vergleich zu den früheren Reinigungsmethoden verschwindend geringe Operationszeit weiter vermindert werden. Zu diesem Zweck werden neben dem Mantel des gegebenen Apparates noch vor der Inbetriebsetzung euer nach einer Reinigung in bestimmten Abständen Rohre ange-

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ordnet. Diese Rohre werden vorteilhafterweise mit einer Flüssigkeit, bei Dorrschen Absetzern mit wasser aufgefüllt und unten und oben provisorisch, z. B. mittels Stopfen, abgeschlossen. Ss können auch reagenzröhrchenartig ausgebildete, d. h. unten endgültig abgeschlossene Rohre, verwendet werden. ·

Nach Ablauf einer bestimmten Betriebsdauer werden diese Rohre durch eine Schieferschicht bedeckt. Beim Reinigungsvorgang wird der obere Stopfen entfernt und Sprengstoff in einer bestimmten Menge in das Rohr gebracht, das Rohr abgeschlossen und der Sprengvorgang wie vorstehend beschrieben eingeleitet.

Bei dieser Verfahrensvariante kann als Sprengstoff einfach eingefülltes Sprengmittel oder auch die erfindungsgemäße Sprengladung Vervjendung finden. In letzterem Falle werden die Rohre nach erfolgtem Einsetzen des Sprengstoffes vor dem Abschließen erneut mit Flüssigkeit aufgefüllt.

Der Vorteil der zum Entfernen der Ablagerungen längs des Mantels vorgeschlagenen Methode besteht darin, daß daß für die Anfertigung der Ladungsnester benötigte Zeit eingespart wird. Da die Rohre als Erzeugende der in geometrischem Sinne als eine Oberfläche angesehenen Ablagerung vorgesehen sind, besteht auch die Möglichkeit zur direkten Verwendung von herkömmlichen Sprengstoffen. Die Energie des sich in einer verhältnismäßig großen Länge verteilenden Sprengstoffes gefährdet den Apparat in keiner Weise, obwohl die Richtung der Energiefortpflanzung nicht so eingegrenzt ist vde bei der erfindungsgemäßen Sprengladung.

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Das wesentliche der erfindungsgemäßen Sprengladung ist darin zu sehen, daß der.Sprengstoff zumindest von der einen Stirnebene des Mantels durch eine die geometrische Achse des Mantels schneidende gewölbte Fläche, vorzugsweise von der konvexen Seite einer Halbkugelfläche mit dem Radius D/2 abgerenzt ist, wobei D der Innendurchmesser des zylindrischen Mantels ist.

Die der H_albkugelfläche gegenüberliegende Stirnebene des Mantels ist durch eine gegebenenfalls mit Zündkapselsitz versehenen Kappe abgeschlossen, in der Kappe ist ein kegliger Hals ausgebildet, an den gegebenenfalls ein Rohrstutzen befestigt werden kann. Im Mantel ist ein mit einer Halbkugel versehener geschlossener hohler Einsatz befestigt, der mittels Kunststoffschaum ausgefüllt oder aus Kunststoffschaum ausgebildet ist.

Die mit Zündkapsel versehenen und mit Zündschnur verbundenen Sprengladungen werden in die Nester gesetzt, wonach. ein den jeweiligen Bedingungen entsprechendes Sprengnest geschaffen und die Sprengung- durchgeführt wird. Die abgesprengten Ablagerungsreste werden vorteilhafterweise mit Hilfe von Hochdruckwasserstrahlen aus dem Apparat entfernt.

Der Zeitbedarf für den Reinigungsvorgang in erster Linie für die Anordnung der Sprengladungen, ist von der jeweils gegebenen zu reinigenden Oberfläche abhängig, wobei diese

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Arbeit bei den üblichen Maße aufweisenden Dorrschen Absetzern von Tonerdefabriken innerhalb von 1 bis 2 Stunden durchgeführt werden kann.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird im weiteren an Hand einer Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist öin Schnitt der Sprengladung dargestellt, deren vorteilhafterweise aus Kunststoffrohr hergestellter Mantel 2 mit einer durch Berechnung bestimmte Menge von Sprengstoff 3» ^z· B· Schießpulver oder Sprengpulverfadän,gefüllt ist.

In das untere Ende des Mantels 2 ist ein hohler Einsatz 4-eng eingepaßt, der oben durch die konvexe Seite einer zum Sprengstoff 3 zugewendeten Halbkugel 5 angeschlossen ist· Die mit dem Sprengstoff 3 in Berührung kommende Fläche der Halbkugel 5 ist mit der Außenfläche des Hohleinsatzes 4 zu einer Kante zusammengeführt, die in der Sprengladung auf der inneren Oberfläche des Mantels 2 aufliegt. Dadurch haben diese Flächen längs dieser K_ante im geometrischen Sinne eine gemeinsame Tangente, d. h., die Eadien der Halbkugel 5 und des Mantels 2 sind gleich oder annähernd gleich.

Dabei ist zu bemerken, daß die erfindungsgemäße Sprengladung 1-auch in der Weise verwirklicht werden kann, daß der Sprengstoff 3 durch die konvexe Seite der mit dem Mantel 2 reagenzrohrartig in einem Stück mit einem Radius von D/ 2 gefertigten-Halbkugelfläche abgegrenzt wird,, wobei D der Innendurchmesser des Mantels'2 ist.

Gegebenenfalls kann es'bei Fortsetzung des Mantels 2 längs der konkaven Seite der Halbkugelfläche erneut zu einer Hohlraumbildung kommen. Diese Variante ist zwar konstr.uktionsmäßig einfacher als die in der Zeichnung dargestellte, in der Praxis kann jedoch letztere vorteilhafter verwendet

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werden, da hier einfach nur von einem Rohr abgetrennt werden muß. Innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden' Anmeldung kann der Mantel 2 auch einen vom kreisförmigen abweichenden, z. B. quadratförmigen Querschnitt aufweisen, wobei jedoch entweder ein Übergangsstück an den Mantel 2 angeschlossen oder der Mantel 2 mit einer von der Halbkugelform abweichenden gewölbten Fläche abgeschlossen werden muß«

Bej. der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die andere Seite des hohlen Einsatzes 4· offen, und an seiner Wand ist ein Flansch 6 ausgebildet, der an die Stirnfläche des Mantels 2 zum Anschlag gebracht wird und dessen Außendurchmesser nicht größer als der Außendurchmesser des Mantels 2 ist. Der hohle Einsatz 4· ist in diesem Falle mittels einer auf den Mantel 2 aufgesetzten Kappe 7 abgeschlossen. Anstelle der Kappe 7 sind auch andere Lösungen vorstellbar, so z. B. ein in den hohlen Einsatz 4 eingepaßter Stopfen oder eine Ausführung, bei der der hohle Einsatz 4 ein von jeder Seite geschlossenes und in gegebenem Falle aus Schaumstoff hergestelltes massives Formstück ist.

Die im Inneren des hohlen Einsatzes 4 befindliche Luft oder der bei der Herstellung bzw. danach zugeführte Kunststoffschaum gewährleisten in gleicher Weise die gewünschte Wirkung, nämlich daß sich die Explosionsenergie bzw. ihr größerer Teil in einem zur geometrischen Achse des M_antels senkrechten Feld fortpflanzt.

Der Mantel 2 ist von oben mittels einer mit einem Zündkapselsitz versehenen Kapp.e 8 abgeschlossen. In der Zeichnung

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sind die Zündkapseln und die zur Zündeinrichtung führende Zündleitung nicht dargestellt.

Muß die Zündkapsel und die Zündschnur· gegen ein elektrisch leitendes Mittel, z„ B. gegen Schlamm geschützt werden, so kann an den kegligen H_als 9 der Kappe 8 ein Rohrstutzen 10 befestigt werden.

Es ist auch möglich, die Sprengladung 1 anstelle der Kappe von oben mittels eines der früher bereits beschriebenen eine Halbkugelfläche enthaltenden Elemente abzuschließen, wobei in diesem Falle oder bei der- Verwendung einer Kappe ohne Zündkapselsitz die Zündkapsel in einer anderen Weise vorgesehen werden muß.

Von Vorteil ist, daß in dem Falle, in dem der Mantel 2 der Sprengladung 1 bereits auf das zur Aufnahme einer festgelegten Menge von Sprengstoff erforderliche Maß abgeschnitten sind und ausnahmsweise eine größere Sprengenergie benötigt wird, weil z. B. ein Rohr längs des Mantels zur Reinigung gefüllt werden muß, so kann die Sprengladung aus "den vorgefertigten Bauelementen kombiniert beliebig verlängert werden.

In diesem Falle wird der Rohrstutzen 10 der auf der Zeichnung dargestellten Sprengladung 1 oben mittels einer weiteren Kappe 8 abgeschlossen, an diese ein weiterer Mantel 2 angeschlossen und in diesen anstelle des hohlen Einsatzes erneut eine Kappe 8 eingesetzt, um so eine Konstruktion der gewünschten Länge herzustellen. Hierbei können sinngemäß auch die Rohrstutzen 10 mit Sprengstoff gefüllt werden.

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Der Vorteil der erfindungsgemaßen Lösung besteht in der Effektivität und Schnelligkeit des Entfernens der Ablagerungen, weiterhin in der einfachen Anpassungsfähigkeit an die besonderen Gegebenheiten der zu reinigenden Apparate»

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Claims

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Erfindungsanspruch

1· Verfahren zum Entfernen der Ablagerungen in Apparaten und Rohrleitungen der chemischen Industrie, bei dem in einzelnen Einheiten Sprengstoff eingesetzt und gezündet wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Sprengstoff in den Ablagerungen angeordnet wird·

2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß längs der Wand, vorteilhafterweise am Boden des gegebenen Apparates, zur jeweiligen Tangentialebene der Wand senkrechte oder fast senkrechte Nester in die Ablagerungen gebohrt und in diese Sprengladungen eingesetzt werden.

3· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet d_adurch, daß längs des Mantels eines gegebenen Apparates vor der Inbetriebsetzung oder nach der Reinigung vorteilhafterweise mit Flüssigkeit gefüllte und mindestens an ihrem oberen Ende provisorisch abgeschlossene Rohre angeordnet werden und dann nach Erreichen eines gewissen Ausmaßes der diese bedeckenden Ablagerungen in das Innere der Rohre Sprengstoff eingesetzt und ihre Enden erneut abgeschlossen werden.

4-0 Verfahren nach Punkt 31 gekennzeichnet dadurch, daß die Rohre nach Einsetzen des Sprengstoffes erneut mit Flüssigkeit aufgefüllt werden.

5. Sprengladung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkten 1 bis 4-, die einen mit Sprengstoff gefüllten

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zvjeckdienlichervjeise zylindrischen M_antel besitzt, gekennzeichnet d_adurch, daß der Sprengstoff (3) zumindest von der einen Stirnebene des Mantels (2) durch eine die geometrische Achse des Mantels (2) schneidende gewölbte Fläche, vor zug svj eise die konvexe Seite der einen Radius von D/2 aufweisenden Halbkugelfläche abgegrenzt •wird, wobei D der Innendurchmesser des zylindrischen Mantels (2) ist.

6. Sprengladung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß die der Halbkugelfläche gegenüberliegende Stirnebene des M_antels (2) durch eine gegebenenfalls mit Zündkapselsitζ versehene Kappe (8) abgeschlossen ist.

Sprengladung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß an der Kappe (8) ein kegliger Hals (9) ausgebildet ist, an den gegebenenfalls ein Rohrstutzen (10) befestigt ist.

8« Sprengladung nach einem der Punkte 5 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß im Mantel (2) ein mit einer Halbkugel (5) versehener geschlossener hohler Einsatz (4·) befestigt ist.

9. Sprengladung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß der hohle Einsatz (4) mittels Kunst stoff scha um ausgefüllt oder aus Kunststoffschaum ausgebildet ist.

Hi@x2u /j Seite . Zeichnung