DE10107155A1 - Sicherheitsbehälteranordnung zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines organischen Peroxids - Google Patents
Sicherheitsbehälteranordnung zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines organischen PeroxidsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbehälteranordnung (10) zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines organischen Peroxids (OP). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sicherheitsbehälteranordnung (10) voneinander getrennte Aufnahmeräume (12, 14) aufweist, von denen wenigstens ein erster Aufnahmeraum (12) zur Aufnahme der gefährlichen Flüssigkeit (OP) und wenigstens ein zweiter Aufnahmeraum (14) zur Aufnahme einer weiteren, mit der gefährlichen Flüssigkeit (OP) zur Minderung des Gefahrenpotenzials mischbaren Flüssigkeit (V), insbesondere einer Flüssigkeit (V) zur Verdünnung oder/und Neutralisation der gefährlichen Flüssigkeit (OP) dient. Dabei ist zwischen den Aufnahmeräumen (12, 14) wenigstens eine Verbindung (106) vorgesehen, welche durch wenigstens einen Sicherheitsmechanismus (16) verschlossen ist, der im Gefahrenfall die wenigstens eine Verbindung (106) freigibt und eine Vermischung der Flüssigkeiten (OP, V) erlaubt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbehälteranordnung zur Aufnahme
gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines organisches Peroxids.
Organische Peroxide sind verhältnismäßig instabile Verbindungen. Eben auf
ihrer Reaktionsfähigkeit, d. h. auf dem Zerfall in freie Radikale, beruht ihre
Anwendung als Indikatoren bei der Polymerisation von Monomeren und bei
der Vernetzung von Polymeren. Viele organische Peroxide sind in reiner
Form schlagempfindlich oder sogar explosionsgefährlich und gelten als
"gefährliche Güter", d. h. sie dürfen nur unter bestimmten Bedingungen
befördert, gelagert und gehandhabt werden. Die von ihnen ausgehenden
Gefahren sollen durch die Einhaltung bestimmter Vorschriften beherrscht
und praktisch ausgeschaltet werden. Diese Bestimmungen betreffen unter
anderem die Art der Verpackung, die Begrenzung der Peroxidmengen in
den Verpackungen sowie Sicherheitsratschläge für Transport, Lagerung
und Handhabung. Die Transportvorschriften erlauben hierbei
unterschiedliche Verpackungsarten, die von der Gefährlichkeit bzw. der
thermischen Stabilität der betreffenden Produkte abhängen. Einige flüssige
Zubereitungen dürfen in Polyethylen-kaschierten Eisenfässern oder
Kleincontainern oder sogar in großen Kesselwagen befördert werden. Die
meisten flüssigen Produkte werden jedoch in Polyethylenkanistern
(freitagend oder mit Pappummantelung) gefüllt. Heute wird generell die
letztgenannte Verpackungsart empfohlen, und zwar aus folgendem Grund:
In einem metallischen Behälter kann jede Peroxidzersetzung wegen der
damit verbundenen Druckerhöhung möglicherweise zur Explosion führen.
Nachgiebige Plastikkanister bersten, schmelzen oder verbrennen, noch
bevor der Innendruck der Spaltprodukte ein gefährliches Ausmaß erreicht
hat.
Die Transportvorschriften bestimmen außerdem für jedes Produkt die
zulässige Höchstmenge je Versandgebinde. Normalerweise dürfen die
Gebinde 25 bis 50 kg Peroxid in Lieferform enthalten. In einigen Fällen z. B.
bei besonders temperaturempfindlichen Zubereitungen oder
explosionsgefährlichen Produkten, wird die zulässige Menge drastisch
gesenkt z. B. auf 5 kg Peroxid in Lieferform je Gebinde. Die Unterteilung in
kleinere Verpackungseinheiten bewirkt, dass eine örtliche
Peroxidzersetzung nicht sofort die ganze Ladung erfasst sondern nur mit
erheblicher Verzögerung von einem Gebinde zum anderen übergreifen kann.
Bei peroxidischen Indikatoren ist Explosivität eine unerwünschte
Eigenschaft, die sich durch entsprechende Verdünnung mit geeigneten
inerten Stoffen beliebig abmildern oder gänzlich beseitigen lässt, ohne die
beabsichtigte Wirkung zu beeinträchtigen, nämlich die Bereitstellung von
freien Radikalen. Zur Phlegmatisierung, d. h. zur Herabsetzung der
Gefährlichkeit eignen sich beispielsweise flüssige inerte Stoffe, wie z. B.
Wasser sowie bestimmte organische Weichmacher und Lösungsmittel.
Sogar hochbrisante Peroxide sind bei ausreichend starker Verdünnung mit
solchen inerten Stoffen auf eine Peroxidkonzentration von beispielsweise
10 bis 20 Gew.-% nicht mehr explosionsfähig, sondern allenfalls noch
brennbar. Im Allgemeinen sind allerdings sowohl Hersteller wie Verarbeiter
von organischen Peroxiden daran interessiert, eine Phlegmatisierung nach
Möglichkeit zu vermeiden oder auf das Mindestmaß zu beschränken. Einmal
sind die Phlegmatisierungsmittel lediglich Ballaststoffe, welche Unkosten
verursachen und zum anderen stören sie häufig bei der Verarbeitung.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsbehälter
anordnung zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines
organischen Peroxids bereitzustellen, welche den Transport größerer
Mengen organischer Peroxide höherer Konzentration erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sicherheitsbehälter
anordnung zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkeiten, insbesondere eines
organischen Peroxids mit voneinander getrennten Aufnahmeräumen, von
denen wenigstens ein erster Aufnahmeraum zur Aufnahme der gefährlichen
Flüssigkeit und wenigstens ein zweiter Aufnahmeraum zur Aufnahme einer
weiteren, mit der gefährlichen Flüssigkeit zur Minderung des
Gefahrenpotenzials mischbaren Flüssigkeit, insbesondere einer Flüssigkeit
zur Verdünnung oder/und Neutralisation der gefährlichen Flüssigkeit dient,
wobei zwischen den Aufnahmeräumen wenigstens eine Verbindung
vorgesehen ist, welche durch wenigstens einen Sicherheitsmechanismus
verschlossen ist, der im Gefahrenfall die wenigstens eine Verbindung
freigibt und eine Vermischung der Flüssigkeiten erlaubt.
Der zentrale Gedanke der Erfindung ist darin zu sehen, einen beispielsweise
thermolabilen Stoff wie ein organisches Peroxid, erst im Gefahrenfall auf
eine Konzentration zu verdünnen, welche eine Selbstentzündung oder
Verpuffung unter den gegebenen Bedingungen ausschließt. Wie bereits
ausgeführt, eignen sich zur Phlegmatisierung, d. h. zur Herabsetzung der
Gefährlichkeit, flüssige inerte Stoffe wie z. B. Wasser sowie bestimmte
organische Weichmacher und Lösungsmittel. Wird im Gefahrenfall
beispielsweise aufgrund eines Ausfalls einer Kühleinrichtung bei erhöhten
Außentemperaturen von dem organischen Peroxid eine kritische
Temperatur erreicht, oberhalb derer eine Selbstentzündungs- oder
Explosionsgefahr des organischen Peroxids besteht, gibt der
Sicherheitsmechanismus die Verbindung zwischen den Aufnahmeräumen
frei und ermöglicht damit eine Vermischung der Flüssigkeiten.
Was die Zuordnung der Aufnahmeräume betrifft, so kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass mehrere kleinere Aufnahmeräume zur Aufnahme der
gefährlichen Flüssigkeit vorgesehen sind, welche mit einem einzigen großen
Aufnahmeraum zur Aufnahme der Verdünnungs- oder/und Neutralisations
flüssigkeit über entsprechend viele Sicherheitsmechanismen verbunden
sind. Erreicht bei einer Mehrzahl von beispielsweise auf einem Tankwagen
angeordneten Aufnahmeräumen zur Aufnahme der gefährlichen Flüssigkeit
lediglich ein einziger Aufnahmeraum auf Grund unzureichender Kühlung ein
gefährliches Temperaturniveau, so ist es lediglich notwendig, die in dem
einzelnen kritischen Aufnahmeraum enthaltene gefährliche Flüssigkeit zu
verdünnen, wohingegen in den übrigen Aufnahmeräumen keine Vermisch
ung stattfindet.
Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die voneinander getrennten
Aufnahmeräume einander paarweise zugeordnet sind, wobei das
Aufnahmevolumen des weiteren Behälters so bemessen ist, dass sich in
den beiden miteinander verbundenen Behältern nach einer Verdünnung eine
ungefährliche Peroxidkonzentration einstellt, die in konventionellen
Gebinden gehandhabt werden kann. Besitzt das organische Peroxid und die
weitere Flüssigkeit zur Verdünnung oder/und Neutralisation
unterschiedliche Dichten, so kann vorgesehen sein, dass der
Aufnahmeraum zur Aufnahme der Flüssigkeit mit der höheren Dichte höher
als der andere Aufnahmeraum angeordnet ist. Diese Anordnung erlaubt
eine selbstständige Vermischung der beiden Flüssigkeiten in Folge der
durch den Dichteunterschied induzierten Aufwärts- bzw.
Abwärtsbewegungen der beiden Flüssigkeiten.
Um auch nach erfolgter Vermischung der beiden Flüssigkeiten
sicherzustellen, dass ein in Folge einer Zersetzung des organischen
Peroxids entstehender Überdruck nicht zu einer Beschädigung der
Sicherheitsbehälteranordnung führen kann und um andererseits auch in
einem solchen Fall sicherzustellen, dass lediglich eine überschaubare
Mengen an organischem Peroxid austritt, wird vorgeschlagen, dass
wenigstens der höher angeordnete Aufnahmeraum eine Überdruckentlastungseinrichtung
insbesondere in Form einer Berstscheibe aufweist. Eine
solche Berstscheibe kann beispielsweise in einem eine Mannlochöffnung
verschließenden Deckel vorgesehen sein.
Um den Bauraum der Sicherheitsbehälteranordnung klein zu halten, wird
vorgeschlagen, dass die beiden Aufnahmeräume in einem Behälter
übereinander angeordnet und durch eine Zwischenwand voneinander
getrennt sind. Man ist damit auch in der Lage, eine gleichmäßigere
Temperaturverteilung über beide Aufnahmeräume zu gewährleisten und
zudem zu ermöglichen, bei einer Kühlung lediglich eines Aufnahmeraums
den anderen Aufnahmeraum mitzukühlen.
Um einen einfachen aber druckbeständigen Aufbau sicherstellen zu können,
wird vorgeschlagen, dass der erste Aufnahmeraum einen zumindest im
Umfangsbereich konvex gewölbten Oberboden, einen zumindest im
Umfangsbereich konvex gewölbten Unterboden und eine den Oberboden
und den Unterboden miteinander verbindende Umfangswand umfasst, und
dass der zweite Aufnahmeraum von einem schalenförmigen Behälterteil
gebildet ist, der im konvex gewölbten Bereich des Unterbodens des ersten
Aufnahmeraums angesetzt ist. Durch diesen Aufbau wird sichergestellt,
dass der Aufnahmeraum zur Aufnahme der gefährlichen Flüssigkeit einen
druckstabilen Aufbau besitzt, wohingegen der zweite Aufnahmeraum zur
Aufnahme der Verdünnungs- oder/und Neutralisationsflüssigkeit einen
einfacheren und damit kostengünstgeren Aufbau besitzt und wobei der
zweite Aufnahmeraum vorzugsweise an einem nahtfreien Bereich der
"Druckbehälters" angesetzt ist. Es ist damit möglich, die gefährliche
Flüssigkeit auch unter höheren Drücken zu transportieren, wenn dies
beispielsweise dem Transportverhalten zuträglich ist, wohingegen ein
solches Bedürfnis für die Verdünnungs- oder/und Neutralisationsflüssigkeit
eher unwahrscheinlich ist. Zudem kann durch die Druckbelastbarkeit des
ersten Aufnahmeraums sichergestellt werden, dass es bei einem raschen
Druckanstieg im ersten Aufnahmeraum bis zu einem Auslösen des
Sicherheitsmechanismus und der damit verbundenen Druckabnahme im
ersten Aufnahmeraum nicht zu einer Beschädigung desselben kommen
kann.
Um einerseits sicherzustellen, dass das Material der Aufnahmeräume
gegenüber der verwendeten gefährlichen Flüssigkeit und der Verdünnungs-
oder/und Neutralisationsflüssigkeit beständig ist und andererseits zu
gewährleisten, dass das verwendete Material nicht zersetzend wirkt, wird
weiterhin vorgeschlagen, dass die Aufnahmeräume und verwendeten
Armaturen aus Edelstahl oder Rein-Aluminium bestehen. Denkbar wäre
jedoch auch die Verwendung von Glas, Porzellan oder geeigneten
Kunststoffen wie beispielsweise Polyethylen.
Erfindungsgemäß kann der Sicherheitsmechanismus einen Ventil
mechanismus umfassen. Denkbar sind dabei beispielsweise elektrisch,
hydraulisch oder pneumatisch betriebene Ventilmechanismen beliebiger
Bauart. Zur einfacheren und kostengünstigen Fertigung wird jedoch
vorgeschlagen, dass der Ventilmechanismus einen durch eine
Schraubendruckfeder in Öffnungsrichtung vorgespannten Ventilteller
umfasst, welcher durch eine zwischen der druckfederfernen Seite des
Ventiltellers und einem Distanzbügel gehaltenen Schmelzsicherung in seiner
Dichtposition gehalten ist. Als derartige Schmelzsicherungen können
beispielsweise Glasfässer oder Glaskolben verwendet werden, welche für
beliebige Temperaturen erhältlich sind und deren Inhalt keine Reaktion mit
der gefährlichen Flüssigkeit auslösen kann. Alternativ kann vorgesehen
sein, dass die Glasfässer oder Glaskolben Inhibitoren enthalten, welche bei
einer Freisetzung zu einem Abbruch der Reaktion führen.
Um ein schnelles und sicheres Öffnen des Ventilmechanismus sicher
zustellen, wird vorgeschlagen, dass die Schraubendruckfeder im
Randbereich des Ventiltellers anliegt, sich ein Führungskragen von einem
Ventilsitz aus in Öffnungsrichtung nach außen hin aufweitet und der
Ventilteller an seiner Außenseite einen schneidenartigen Rand aufweist.
Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass es bei einer
Öffnungsbewegung nicht zu einer Schräglage des Ventiltellers kommen
kann und dass selbst bei einer Schrägstellung des Ventiltellers ein
Verklemmen desselben ausgeschlossen und dessen Reibung vermindert ist.
Um eine hohe Betriebssicherheit des Ventilmechanismus über einen langen
Zeitraum auch bei Vorlage einer hochaggressiven gefährlichen Flüssigkeit
wie z. B. einer Säure sicherzustellen und gleichzeitig eine optimale
Durchströmung des Ventilmechanismus zu ermöglichen, wird weiterhin
vorgeschlagen, dass der Ventilmechanismus in einem geneigten Bereich der
Zwischenwand so angeordnet ist, dass die druckfedernahe Seite des
Ventilmechanismus von der gefährlichen Flüssigkeit abgewandt ist. Durch
diese Ausgestaltung ist es möglich, beispielsweise den Kraftspeicher des
Ventilmechanismus aus herkömmlichen Federstahl auszubilden und mit
einer Beschichtung aus Polyethylen oder einem anderen Kunststoff zu
versehen, welcher nicht dafür vorgesehen ist, der gefährlichen Flüssigkeit
auf Dauer ausgesetzt zu sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der zweite Aufnahmeraum einen
Überlauf aufweist, welcher sich von der Unterseite des Aufnahmeraums bis
nahe an das obere Ende des Aufnahmeraums erstreckt. Durch diese
Anordnung kann zum einen sichergestellt werden, dass der Aufnahmeraum
ohne Erhöhung seines Innendrucks bis zu einem vorbestimmten Niveau
befüllt werden kann, wobei gleichzeitig die an der Unterseite des Behälters
vorgesehene Armatur vor Beschädigungen geschützt ist. Andererseits ist es
möglich, durch ein vorzeitiges Verschließen des Überlaufs eine definierte
Druckerhöhung im zweiten Aufnahmeraum zu bewirken, d. h. eine Gasblase
mit einem erhöhten Druck zu erzeugen, welche bei einer Öffnung der
Verbindung zwischen den zwei Aufnahmeräumen eine beschleunigte
Vermischung durch das aufsteigende Gas oder/und das Ausdrücken der
Verdünnungs- oder/und Neutralisationsflüssigkeit erlaubt.
Um eine beschleunigte Vermischung der Flüssigkeiten zu ermöglichen, wird
in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Sicherheits
mechanismus eine Vorrichtung umfasst, welche eine Zwangszirkulation der
Flüssigkeit durch die beiden Aufnahmeräume bewirkt. Als solche
Vorrichtung wäre beispielsweise eine Membran- oder Kolbenanordnung
denkbar, mit welcher beispielsweise eine Flüssigkeitsverdrängung in Folge
einer Volumenreduzierung des zweiten Aufnahmeraums bewirkt werden
könnte. Alternativ kann eine Pumpenanordnung vorgesehen sein, welche
die Zwangszirkulation der beiden Flüssigkeiten bewirkt.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Sicherheitsbehälter
anordnung zum Transport oder/und zur Lagerung von organischen Per
oxiden. Abhängig von der Empfindlichkeit des organischen Peroxids
gegenüber Wärmeeinwirkung kann vorgesehen sein, dass der Transport
oder/und die Lagerung des organischen Peroxids bei Raumtemperatur bzw.
einer leicht erhöhten Temperatur im Bereich von 20°C bis 50°C,
vorzugsweise im Bereich von 20°C bis 30°C erfolgt, oder bei
Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur im Bereich von -40°C bis
20°C, vorzugsweise im Bereich von -25°C bis 20°C erfolgt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsbehälteranordnung;
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Sicherheitsbehälter
anordnung in vergrößerter Darstellung in Blickrichtung II der Fig. 1;
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines Ventilmechanismus in
vergrößerter Darstellung; und
Fig. 4 eine vereinfachte Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen
Sicherheitsbehälteranordnung, welche mit einer Zwangszirkulations
vorrichtung versehen ist.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Sicherheitsbehälteranordnung allgemein
mit 10 bezeichnet. Sie umfasst einen ersten Aufnahmeraum 12 zur
Aufnahme eines organischen Peroxids OP sowie einen zweiten Aufnahme
raum 14 zur Aufnahme einer weiteren, mit dem organischen Peroxid zur
Minderung des Gefahrenpotenzials mischbaren Flüssigkeit, insbesondere
einer Flüssigkeit V zur Verdünnung des organischen Peroxids OP. Zwischen
den Aufnahmeräumen 12, 14 erkennt man zwei Ventilmechanismen 16,
welche im Gefahrenfall eine Verbindung zwischen den beiden
Aufnahmeräumen 12 und 14 freigeben und eine Vermischung der
Flüssigkeiten OP, V erlauben.
Wie in den Fig. 1 und 2 zu erkennt ist, umfasst der erste Aufnahme
raum 12 einen konvex gewölbten Oberboden 18, einen allseitig zur Mitte
hin geneigten Unterboden 20 und eine den Oberboden 18 und den
Unterboden 20 miteinander verbindende Umfangswand 22. Der Oberboden
18 ist in einem mittigen Bereich mit einer Mannlochöffnung 24 versehen,
welche durch einen bei 25 angelenkten Schraubdeckel 26 verschließbar ist,
der in Fig. 1 sowohl in seiner geschlossenen als auch geöffneten Position
dargestellt ist, die mit 26' bezeichnet ist, und eine Überdruckentlastungs
einrichtung in Form einer Berstscheibe 28 aufweist. Weiterhin ist am
Oberboden eine Druckausgleichseinrichtung 30 vorgesehen, welche beim
Befüllen oder Entleeren des ersten Aufnahmeraums 12 eine Be- oder
Entlüftung desselben erlaubt.
Wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, ist der zweite Aufnahmeraum 14
von einem topf- oder schalenförmigen Behälterteil 32 gebildet, der aus
einem allseitig zur Mitte hin geneigten Unterboden 34 und einer
Umfangswand 36 gebildet ist, welche mit einem konvex gewölbten
Umfangsbereich des Unterbodens 20 des ersten Aufnahmeraums 12 in
geeigneter Weise verbunden ist. Hierbei sei insbesondere darauf
hingewiesen, dass die einzelnen Böden 18, 20 und 34 jeweils wenigstens
im Umfangsbereich konvex gewölbt und in ihrem Verbindungsbereich mit
der zugeordneten Umfangswand 22, 36 parallel zur Behälterachse A
verlaufen, wobei der Verbindungsbereich zwischen der Umfangswand 36
und dem Unterboden 20 in einem nahtfreien Bereich liegt.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, schließt der Unterboden 20 des ersten
Aufnahmeraums 12 mittig mit einem tellerförmigen Sammelbecken 38 ab,
welches mit einem rohrförmiger Abschnitt 40 verbunden ist, welcher den
zweiten Aufnahmeraum 14 und den Unterboden 34 in Achsrichtung A
durchsetzt und nach unten hin in einer Halbkugelkalotte 41 endet, an
welche sich ein Auslaufstutzen 42 mit einem Flansch 44 anschließt. An
diesem ist mittels Befestigungsbolzen 46 ein Ventil 48 sowie eine
Schnellkupplung 50 angeflanscht, wobei die Schnellkupplung 50 zusätzlich
mittels eines Haltewinkels 52 und eines Befestigungsbolzens 54 mit einer
Langlochreihe 56 einer an der Unterseite des Unterbodens 34 angebrachten
Haltelasche 58 verbunden ist. Die zum Anschluss von nicht dargestellten
Schlauchleitungen dienende Schnellkupplung 50 ist abgangsseitig mittels
einer Kappe 60 verschlossen, welche mittels einer Sicherung 62 an der
Haltelasche 58 gesichert ist.
Der Unterboden 34 des zweiten Aufnahmeraums 14 weist ebenfalls an
seinem unteren Ende ein tellerförmiges Sammelbecken 64 auf, das zum
einen mit dem rohrförmigen Abschnitt 40 verschweißt ist und zum anderen
einen weiteren Auslaufstutzen 66 aufweist, der in einem Flansch 68 endet,
welcher mittels Befestigungsbolzen 70 mit einem Ventil 72 sowie einer mit
einer Kappe 76 verschlossenen Schnellkupplung 74 verbunden ist.
In seinem randnahen Bereich ist der Unterboden 34 des zweiten
Aufnahmeraums 14 mit einer Entlüftungseinrichtung in Form eines
Überlaufs 78 versehen, welcher sich von der Unterseite des Unterbodens
34 bis nahe an das obere Ende des Aufnahmeraums 14 erstreckt. Der
Überlauf 78 weist ein Steigrohr 80 auf, das nach unten hin durch eine
Metallschraubkappe 82 mit einer Druckausgleichsvorrichtung 84
verschlossen ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erkennt man den Ventil
mechanismus 16, der in einem geneigten Bereich des Unterbodens 20
angeordnet ist. Das Ventil 16 weist einen Ventilkörper 88 auf, durch den
ein Strömungskanal 90 zieht. An seinem oberen Ende weist der
Ventilkörper 88 einen Führungskragen 92 auf, der sich von einem Ventilsitz
94 aus in Öffnungsrichtung nach außen hin aufweitet. Der Ventilsitz 94
besteht im Wesentlichen aus einem O-Ring 96, der in einer in Achsrichtung
AV des Ventilkörpers 88 weisenden Ringnut 98 aufgenommen ist.
An seinem unteren Ende weist der Ventilkörper 88 eine Außenverzahnung
100 auf, welche mit einer Innenverzahnung 102 einer Hülse 104 im Eingriff
steht, die in eine Öffnung 106 des Unterbodens 20 eingeschoben und in
dieser mittels einer Schweißnaht 108 festgelegt ist, wobei zwischen einem
ventilnahen Ende 110 der Hülse 104 und einem am Außenumfang des
Ventilkörpers 88 vorgesehenen Sitz 112 eine Dichtung 114 vorgesehen ist.
Der Führungskragen 92 am oberen Ende des Ventilkörpers 88 weist an
seinem Außenumfang eine Verzahnung 116 auf, welche mit einer Innen
verzahnung 118 einer Hülse 120 im Eingriff ist, welche an ihrem
Außenumfang eine geriffelte Oberfläche 122 aufweist, mit deren Hilfe die
Hülse 120 auf den Führungskragen 92 aufgeschraubt werden kann. An
ihrem oberen Ende ist die Hülse 120 über einer Schweißverbindung 124
mit einer Mehrzahl von Bügeln 126 versehen, von denen in Fig. 3 jedoch
nur ein einziger dargestellt ist. An seinem oberen mittigen Ende weist der
Bügel 126 eine mit einer Innenverzahnung versehene Bohrung 128 auf, in
welche eine Einstellschraube 130 eingeschraubt ist. Die Einstellschraube
130 dient dazu, einen Ventilteller 132, welcher an seiner Außenseite einen
schneidenartigen Rand 134 aufweist, mittels eines Glaskolbens 136 und
eines Glaskolbensitzes 138, welcher in eine mittig im Ventilteller 132
vorgesehene Bohrung 140 eingesteckt ist, auf seinen Ventilsitz 94 zu
pressen.
An der Unterseite des Ventiltellers 132 ist eine Schraubendruckfeder 142
vorgesehen, welche sich zum einen im Randbereich des Ventiltellers und
zum anderen an einem an der Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 88
vorgesehenen Sitz 144 abstützt. Um ein festes Einschrauben des
Ventilkörpers 88 in die Hülse 104 zu ermöglichen, ist am Außenumfang
des Ventilkörpers 44 eine Ausnehmung 146 vorgesehen, welche als
Anlagefläche für einen entsprechend dimensionierten Schraubenschlüssel
dient.
Übersteigt die Temperatur der in dem ersten Aufnahmeraum 12
aufgenommene Flüssigkeit einen vorbestimmten Grenzwert, so kommt es
zu einer Zerstörung des Glaskolbens 136, was zur Folge hat, dass die
Schraubendruckfeder 142 den Ventilteller 132 vom Ventilsitz 94 anhebt
und in Richtung auf das dem Ventilteller gegenüberliegende Ende des
Bügels 126 zubewegt, bis der Ventilteller 132 an der dem Ventilteller 132
zugewandten Fläche 148 des Bügels 126 anschlägt, was durch den
gestrichelten Ventilteller 132' schematisch veranschaulicht ist. Nach
erfolgter Ventilöffnung erfolgt aufgrund der unterschiedlichen
Flüssigkeitsdichten über die Ventile 16 eine Vermischung der beiden
Flüssigkeiten OP und V, wobei eine Austausströmung zwischen den beiden
Aufnahmeräumen 12, 14 noch durch ein aus dem unteren Aufnahmeraum
14 aufsteigendes Gasvolumen G verstärkt wird, welches mittels des
Überlaufs 78 eingestellt werden kann.
Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennt, ist der Ventilmechanismus 16
in einem geneigten Bereich des Unterbodens 20 so angeordnet, dass die
druckfedernahe Seite des Ventils 16 von dem organischen Peroxid
abgewandt ist. Durch diese Anordnung ist es zum einen möglich, eine
annähernd in Achsrichtung A der Sicherheitsbehälteranordnung 10
verlaufende Durchströmung der Ventile 16 zu erreichen und zum anderen
bei noch geschlossenem Ventil 16 sicherzustellen, dass möglicherweise
Peroxid-empfindliche Teile des Ventils 16, wie beispielsweise die
Schraubendruckfeder 142, nur im Ernstfall der aggressiven Flüssigkeit
ausgesetzt sind.
Zum Transport oder der Lagerung ist der Sicherheitsbehälter 10 an seiner
Außenseite mit einem Traggestell 150 versehen, das mittels
Befestigungsbolzen 152 und 154 an der Außenseite des
Sicherheitsbehälters angebracht und gegenüber diesem durch nicht
dargestellte Gummipuffer abgestützt und durch einen Niederhalterahmen
156 im Traggestell gehalten. Der Bereich zwischen einem Unterrahmen 158
und dem Unterboden 34 des zweiten Aufnahmeraums 14 ist allseitig durch
profilierte Bleche 160 geschützt. Um das sichere Stapeln mehrerer
Sicherheitsbehälter 10 übereinander zu ermöglichen, weist das Traggestell
150 in seinen unteren Eckbereichen Fangschuhe 162 und in seinen oberen
Eckbereichen Stapelecken 164 auf.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
welche zwei nebeneinander angeordnete Aufnahmeräume 180 und 182
aufweist, die mittels einer Elektropumpe 148 und eines Ventils 186
miteinander verbunden sind. Wird beispielsweise von einer nicht
dargestellten Sensoranordnung erfasst, dass das im ersten Aufnahmeraum
180 aufgenommene organische Peroxid OP eine kritische Temperatur
erreicht, so wird die Elektropumpe 184 und das Ventil 186 (oder auch zwei
Elektropumpen) betätigt, um eine Zwangszirkulation der beiden
Flüssigkeiten durch die beiden Aufnahmeräume 180, 182 zu bewirken, um
eine rasche Vermischung der beiden Flüssigkeiten zu ermöglichen. Hierbei
wird vorzugsweise die Flüssigkeit mit der geringeren Dichte mittels der
Pumpe 184 in den unteren Bereich des jeweils anderen Aufnahmeraums
gepumpt, was in Folge der durch die Dichteunterschiede induzierten
zusätzlichen Steig- und Sinkbewegungen zu einer zusätzlichen
Beschleunigung der Vermischung der Flüssigkeiten führt.
Claims (15)
1. Sicherheitsbehälteranordnung zur Aufnahme gefährlicher Flüssigkei
ten, insbesondere eines organischen Peroxids (OP), mit voneinander
getrennten Aufnahmeräumen (12, 14), von denen wenigstens ein
erster Aufnahmeraum (12) zur Aufnahme der gefährlichen Flüssigkeit
(OP) und wenigstens ein zweiter Aufnahmeraum (14) zur Aufnahme
einer weiteren, mit der gefährlichen Flüssigkeit (OP) zur Minderung
des Gefahrenpotentials mischbaren Flüssigkeit (V), insbesondere
einer Flüssigkeit (V) zur Verdünnung oder/und Neutralisation der
gefährlichen Flüssigkeit (OP) dient, wobei zwischen den Aufnahme
räumen (12, 14) wenigstens eine Verbindung (106) vorgesehen ist,
welche durch wenigstens einen Sicherheitsmechanismus (16) ver
schlossen ist, der im Gefahrenfall die wenigstens eine Verbindung
(106) freigibt und eine Vermischung der Flüssigkeiten (OP, V)
erlaubt.
2. Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Aufnahmeraum (12) zur Aufnahme der Flüssigkeit
mit der höheren Dichte (OP) höher als der andere Aufnahmeraum
(14) angeordnet ist.
3. Sicherheitsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens der höher angeordnete Aufnahmeraum (12) eine Über
druckentlastungseinrichtung insbesonere in Form einer Berstscheibe
(28) aufweist.
4. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aufnahmeräume
(12, 14) in einem Behälter übereinander angeordnet und durch eine
Zwischenwand (20) voneinander getrennt sind.
5. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmeraum
(12) einen zumindest im Umfangsbereich konvex gewölbten
Oberboden (18), einen zumindest im Umfangsbereich konvex
gewölbten Unterboden (20) und eine den Oberboden (18) und den
Unterboden (20) miteinander verbindende Umfangswand (22)
umfasst, und dass der zweite Aufnahmeraum (14) von einem
schalenförmigen Behälterteil (34, 36) gebildet ist, der im konvex
gewölbten Bereich des Unterbodens (20) des ersten Aufnahmeraums
(12) angesetzt ist.
6. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeräume (12, 14)
aus Edelstahl oder Rein-Aluminium bestehen.
7. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsmechanismus
einen Ventilmechanismus (16) umfasst.
8. Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Ventilmechanismus (16) einen durch eine
Schraubendruckfeder (142) in Öffnungsrichtung vorgespannten
Ventilteller (132) umfaßt, welcher durch eine zwischen der
druckfederfernen Seite des Ventiltellers (132) und einem
Distanzbügel (126) gehaltenen Schmelzsicherung (136) in seiner
Dichtposition gehalten ist.
9. Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Schraubendruckfeder (142) im Randbereich des
Ventiltellers (132) anliegt, sich ein Führungskragen (92) von einem
Ventilsitz (94) aus in Öffnungsrichtung nach außen hin aufweitet
und der Ventilteller (132) an seiner Außenseite einen
schneidenartigen Rand (134) aufweist.
10. Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Ventilmechanismus (16) in einem
geneigten Bereich der Zwischenwand (20) so angeordnet ist, dass
die druckfedernahe Seite des Ventilmechanismus (16) von der
gefährlichen Flüssigkeit (OP) abgewandt ist.
11. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufnahmeraum
(14) einen Überlauf (78) aufweist, welcher sich von der Unterseite
des Aufnahmeraums (14) bis nahe an das obere Ende des Aufnahme
raums (14) erstreckt.
12. Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsmechanismus
eine Vorrichtung (184, 186) umfasst, welche eine Zwangszirkulation
der Flüssigkeiten (OP, V) durch die beiden Aufnahmeräume (180,
182) bewirkt.
13. Verwendung einer Sicherheitsbehälteranordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 12 zum Transport oder/und zur Lagerung von
organischen Peroxiden.
14. Verwendung einer Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Transport oder/und die Lagerung
das organischen Peroxids bei Raumtemperatur bzw. leicht erhöhter
Temperatur im Bereich von 20°C bis 50°C, vorzugsweise im Bereich
von 20°C bis 30°C erfolgt.
15. Verwendung einer Sicherheitsbehälteranordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Transport oder/und die Lagerung
das organischen Peroxids bei Temperaturen unterhalb der
Raumtemperatur im Bereich von -40°C bis 20°C, vorzugsweise im
Bereich von -25°C bis 20°C erfolgt.
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