DE1551625A1

DE1551625A1 - Behaelter fuer Fluessiggas

Info

Publication number: DE1551625A1
Application number: DE19671551625
Authority: DE
Inventors: Trepaud Georges Jean Henri
Original assignee: TREPAUD GEORGES JEAN HENRI
Current assignee: TREPAUD GEORGES JEAN HENRI
Priority date: 1966-01-28
Filing date: 1967-01-30
Publication date: 1970-03-19
Also published as: FR92225E; NL6701460A; GB1177231A; US3425234A; FR1507160A

Description

Patentanwaff

Dr. Ing. Ackmann
Duisburg

Georges Jean Henri TrSpaud, Paris /!Frankreich

Behälter für Flüssiggas

Die Erfindung betrifft einen Flüssiggasbehälter, welcher insbesondere für Kohlenwasserstoffe mit niedri« gem Molekulargewicht bestimmt und mit einer öchutsvorrichtung gegen Explosionsgefahr bei einer außergewöhnlichen Erhöhung der Außentemperatur versehen ist·

Bekanntlich werden Gase, besonders Kohlenwasserstoffe, die bei normalen Druck- und Temperaturbedingungen gasförmig sind, in geschlossenen und dichten Behältern unter Druck im flüssigen Zustand gelagert, wobei dieses in den Behältern während der langen Lagerperiode vor einem Verbrauch in der Industrie oder im Haushalt bei der umgebenden Temperatur im Gleichgewicht mit seinem gesättigten Dampf steht·

Viele Unfälle und Todesfälle haben gezeigt, daß ein solcher Behälter unter dem Einfluß einer kräftigen Wärmeeinwirkung durch einen benachbarten Brand explodieren kann» Die Gefahr ist umso größer, weil

ο diese Behälter im allgemeinen auf den Lagerplätzen

<o der Erdölraffinerien dicht beieinander stehen»

*» ·" Der Behälter gemäß vorliegender Erfindung ist von —"■ gleicher Bauart wie die bekannten Behälter, jedoch

^ · gegen Explosionsgefahr, selbst bei starken Bränden, gssshüfcsfc». Es- ist diiraii ®ixu3 doppelte lanci

net· oteigt die Außentemperatur, besonders bei einem Brand, so dringt Flüssigkeit aus dem inneren Behälter in den ringförmigen Hohlraum zv.iwchen Innen- und Außenmantel. Das Medium geht dabei in die gasförmige Phase über und nimmt dabei fast alle Wärmeenergie auf, welche durch die äußere Hülle übertragen wird. Dadurch wird eine Explosion der Anlage verhindert. Die Anlage ist weiterhin durch eine Phaseηtrennvorrichtung gekennzeichnet, welche sich in der oberen Hälfte des beschriebenen Hohlraumes befindet. Sie trennt die gasförmige und flüssige Phase» Außerdem besitzt die Anlage ein: Abgasverbrennungssystem; um die gasförmigen Bestandteile zu entfernen und ?'i verbrennen«

Bei ansteigender Außentemperatur steigt also das Flüssiggas des Behälters von der unteren Hälfte des riqförmigen Hohlraumes in die obere Hälfte· Die äußere Wärmeeinwirkung, welche durch die Außenwand übertragen wird, läßt die Flüssigkeit verdampfen, so daß das Gras in dem Zwischenraum aufsteigt. In dem Zwischenraum stellt sich ein kontinuierlicher Kreislauf mit siedendem Flüssiggas zwischen Ober- und Unterseite ein. Die gasförmigen Bestandteile werden durch die Abgasverbrennungsvorrichtung abgesaugt und verbrannt· Die Verbrennung erfolgt vorzugsweise weitab

e> vom Brandherd, damit dieser nicht noch unerwünschte

JjJ Unterstützung findet* wahrend der Verdampfung fallen j£ Druck und Temperatur progressiv im Behälter, anstatt

_»■ · zu steigen. Die Anlage kann bis zum Erlöschen des

& äußeren Brandes auf die beschriebene A.*t und Weise

as ent:leert werden, okut* daß auch nur für

BAD ORIGINÄR _: -

einen Augenblick die Gefethr einer Explosion besteht·

Bei einer ersten Ausführung der erfindungsgemäß ausgestalteten Anlage ist die Wandstärke des inneren Behälters dem maximalen Druck angepaßt, unter dem das Flüssiggas steht. Die Wandstärke des äußeren Behälters dagegen ist viel geringer. Der normalerweise geschlossene ringförmige Hohlraum ist mit einem inerten Gas, z.B. Stickstoff, unter geringem Überdruck gefüllt. Weiterhin ist die Anlage mit einem Verbindungssystem ausgerüstet, welches bei Überschreitung der Temperatur und/oder des Druckes die Unterseite des Hohlraumes mit der Unterseite der Anlage verbindet. Eine Rücklaufverbindung zvdsehen Ober« und Unterseite des Hohlraumes sorgt für einen geschlossenen Kreislauf dee verdampfenden Flüssiggases.

Beim Ausbruch eines Brandes in der Mähe eines Behälters herkömmlicher Bauart, der nur mit Sicherheitsventilen ausgerüstet ist, gerät das im Behälter befindliche flüssige Gas in kräftig wallendes Sieden und die Einläße der Sicherheitsventile werden von Flüssiggas beepült, falls nicht die Füllhöhe des Behälters sehr gering ist. Das Flüssiggas entspannt sich also erst an den Ausgängen der Sicherheitsventile, d.h. außerhalb des Behälters in dem Äbgasverbrennungssyste»,welches mit der Atmosphäre verbunden ist. Die äußere Wärmeeinwirkung, welche durch die Behälterwand übertragen wird, trägt also in ihrer Gesamtheit dazu bei, die Temperatur und auch den Druck des flüssigen Gases im Behälterinneren zu erhöhen·

009Ö12/U0T

BAD ORiOINAi

Die vorgesehenen Sicherheitsventile sind daher nicht in der Lage, die Explosion des Behälters zu verhindern, welche unvermeidbar durch zu hohen Innendruck hervorgerufen wird. Außerdem werden die Sicherheitsventile von Flüesigkeitemassen beaufschlagt, welche im Behälter nach allen Eichtungen spritzen, wobei sie mehr oder weniger beschädigt werden. Wenn beim Erlöschen des äußeren Brandes der Druck im Behälter sinkt und die Ventile schließen, können sie nicht mehr dicht schließen und alles im Behälter befindliche Gas wird entweichen, selbst wenn sie nur durch eine kurzzeitige Erhöhung des Innendruckes geöffnet wurden· Allein ein kurzzeitiger Ausbruch eines Brandes seicht also aus, einen Verlust beträchtlicher Gasmengen eines Behälters herkömmlicher Bauart zu verursaohtn»

Bei einer zweiten Ausführung gemäß vorliegende** Erfindung entfallen diese Nachteile, obwohl Sicherheitsventile, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, wie dies bei Behältern herkömmlicher Bauart der Fall ist, vorhanden sind·

Diese zweite Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des äußeren Behälters so groß ist, daß sie dem maximal zulässigen Innendruck standhält» Der innere Behälter besitzt eine wesentlich geringere Wandstärke und ist an seiner Ober- und Unterseite weit geöffnet, um den ringförmigen Hohlraum mit dem Innenraum «u verbinden. Weiterhin sind

Sicherheitsventile zwischen der ihaeentrenneinrith-

tung und dem Abeaeverbrumungssystem (Abgasfackel! 000012/1401

BAöORIGfÄ · - -

angebracht,wiche bei einem bestimmten, vorher festgelegten Innendruck öffnen.

Da auf der Oberseite dts ringförmigen Hohlraumes erfindungsgemäß eine Phasentrenneinrichtung vor den Sicherheitsventilen eingebaut ist, kann die Gasmenge, welche durch sie entweicht, praktisch nur noch mikroskopisch kleine Plüosigkeitspartike1 mitreißen, welche die genannten Sicherheitsventile weder "überschwemmen" noch beschädigen können· Die Ventile werden also nicht gehindert, wieder dicht zu schließen, wie es bei den Flüssiggasbehältern herkömmlicher Bauart der Fall ist, und wie es hier möglicherweise ohne Phasentrenneinrichtung auch der !Fall wäre, da ein Flüssigkeit-Gas-Gemisch stürmisch durch die Oberseite des ringförmigen Hohlräumes austritt»

Nahezu die gesamte Wärmeenergie,welche durch den Außenbehälter einwirkt, wird zur Verdampfung des flüasigenGases in dem ringförmigen Hohlraum verbraucht· Sie Temperatur und auch der Druck des#lüssigen Gases im Innenbehälter werden annähernd konstant gehalten und jegliche Explosionsgefahr wird dadurch abgewendet«.

Diese erhöhte Sicherheit beruht darauf ,daß die Auslaß ventile nach dem zweiten Ausführungsbeispfiel beim Öffnen nur mit nah©au trockenem Gas durchströmt werden» weil der ringförmig« Hohlraum, in dem das Flüssiggas verdampft, und die Phasentrenneinrichtung sinnvoll zusammenwirken. Die Sicherheitsventile der Behälter herkömmlicher Bauart werden dagegen durch das siedende

Flüssiggas segelreifob.1i '
Q09312/UÖ7

BAD

Erfindungsgemäß sind zweckmäßig verschiedene Gruppen von Sicherheitsventilen vorgesehen, die so eingestellt sind,daß sie bei verschiedenen Innendrücken öffnen, z.B. öffnen die Ventile einer Gruppe mit geringe« .Durchlaßquerschnitt bei intensiver Sonneneinstrahlung, wohingegen alle Ventile im Brandfalle öffnen.

Wenn ie Brandfalle bei der zweiten Ausführungsform durch teilweise Verdampfung des flüssigen Gases der Flüssigkeitsspiegel sehr stark gesunken ist (z.B. weniger als 1 m Flüssigkeitshöhe in einem Kugelbehälter von ca 12 m Durchmesser), so zirkuliert in der oberen Hälfte des ringför· igen Hohlraumes nur noch trockener, sogar überhitz ar Dampf· Dieser ist nicht mehr in der Lage, die vom äußeren Brandherd über die Außenhaut übertragene Wärme aufzunehmen· Mit anderen Worten, die Temperatur der Außenhaut der Anlage kann mit weiter abfallende« Flüssigkeitsspiegel im inneren Behälter steigen, bis sie einen Wert erreicht,bei dem das Material der Außenhaut, i.a. Stahl, keine genügende Festigkeit mehr aufweist« um den Innendruck *u tragen· Dies gilt besonders für das obere Ende de^ ringförmigen Hohlraumes· Dadurch ist die Qefaiu? elftes örtlichen Aufreißen« der Außenhaut gegeben· De* Schaden bringt ernste Folgen mit sich, wenn im wfce*en Seil des Behälters noch eine gewisse Meng· an flüssigem Gas vorhanden ist, dessen plötzlich« Verdampfung dann eine heftige Explosion auslösen kann»*

Dieser Mangel kann durch die beiden folgenden Weitereatwickluugen beseitigt '.vsrden, die entweder uaab—

§00812/140?

BADORlGiNAL

hängig voneinander oder kombiniert verwendet werden können s

Einerseits ist ein Ö&tz senkrecht stehender Röhre vorgesehen ,Vielehe mit gleichen Abständen untereinander entlang der Innenseite der Außenhaut angebracht sind· Das untere Ende jedes dieser Rohre mündet in den Behälter nahe der Unterseite des ringförmigen Hohlraumes. Bas obere Rohrende dagegen mündet in ein Abzugesj tem, das z.B. mit dem Abgasverbrennungsaystem verbunden ist. Die öffnung des Abzugssystems wird durch die Temperatur, gesteuert, reiche im Brandfalle auf den Außenmantel einwirkt, wenn die teilweise Verdampfung des flüssigen Gases im Behälter dea Flüssigkeitsspiegel soweit abgesenkt hat, daß nur noch überhitzter Dampf im oberen Teil des ringförmigen Hohlraumes zirkuliert·

Hierdurch werden im Brandfalle, wenn die Temperatur des Außenmantels einen für das Material kritischen Wert erreicht hat, die oberen Enden aller Bohre duroh das Abzugssystem mit der Atmosphäre verbunden· Da_ durch kann die noch vorhandene geringe Menge an Flüssiggas im Unterteil des Behälters durch den Innendruck in demselben rasch ausgetrieben werden. Dies geschieht über die unteren Enden der Rohre, in welvhe das Flüssiggas eindringt, um dann endlich z.B. über das Abgasverbrennungssystem in die Atmosphäre zu gelangen. Diese Verbesserung sichert also eine völlige Entleerung des Behälters und bannt weiterhin praktisch die Gefahr einer Explosion duroh Versagen des Außenmantels,«il der Behälter nach der

Entleerung nur noch Gas enthält· BADORiGINAt-

Die andere Weiterentwicklung ist anwendbar, wenn der Behälter über dem Boden auf Stützen ruht· Die Doppelwand wird unter dem Behälter in einem zylindrischen Bauteil fortgesetzt. Zn dieeem Zylinder verbleibt nooh eine geringe Menge flüssiggas,wenn der Behälter Im Brandfall durch die Verdampfung des in ihm enthaltenen flüssigen Gases praktisch vollkommen entleert 1st. Diese geringe eurüokbleibende Menge ist dann sehr schnell verdampft, wenn der äußere Brand andauert* Dieser Topf sichert also auch eine vollkommen* Entleerung des Behälters, was praktisch die Gefahr einer Explosion durch Versagen dee Außenmantels im oberen Teil bannt.

Nachfolgend sind mehrere erfindungsgemäß gestaltete Ausführungen beschrieben und anhand der Zeichnungen näher erläutert· ■ ' ^{

figur 1 zeigt eine erste Ausführung eines rügeIbehälters in einem vertikalen Schnitt, Figur 2 zeigt den Gegenstand der figur 1 nach Schnitt

II-II, figur J zeigt eine Variante der Stütze eines Behälters

nach figur 1 im Schnitt, figur 4 zeigt eine zweite Ausführung eines Kugelt·-

hälters in einem Vertikalschnitt, figuren 5 und 8 «eigen zwei Weiterentwicklungen eines

Behälters nach figur 4, figur 6 zeigt im vergrößerten Maßstab die Einzelheit A

aus figur 5t ' »' ■ ■ '.■-■ . ·) /t.

figur 7 zeigt eine Einzelheit nach Schnitt TO-VlI '

aus figur 5* 009812/HOT

BAD ORIGINAL.

Der in figur .1 schematisch, dargestellte Kugelbehälter dient besonders zur !lagerung verflüssigter Kohlenwasser· etoffverbindungen, wie z.B. Propen, JLthan, Butan usw. Er besteht in der Hauptsache aus einem geschlossenen und dichten inneren Behälter aus einer hohlen Stahlkugel (a.B. 12,5 m Durchmesser),welcher z.B. für die Lagerung von flüssigem Propangas eine Wandstärke von ca· 30 bis 40 mm besitzt· Diese ICugel 1 wird von kräftigen, rohrförmigen Stützen J| getragen ,welche gleichmäßig am Umfang angebracht sind· Xm allgemeinen sind es verhältnismäßig viele Stützen, x.B» acht an der Zahl· In S¹IgUr 1 sind nur zwei Stütien sichtbar. Die Kugel 1 wird senkrecht von einer Süoklaufleitung 3 durchragt, deren Durchmesser etwa 50 bis 60 cm beträgt* Die Aufgabe dieser Iieitung soll später erklärt werden· Die Enden dieser Leitung 3 werden in den Büchern V und 3" der Kugel 1 dicht verschweißt_f so daß keine Verbindung zwischen dem Kugel-, und Leitungs- : inneren besteht» Die löcher y und 3" befinden sich dabei beidseitig des senkrechten Durchmessers der Kugel 1* Die Rücklaufleitung 3 ist unterbrochen und mit einem Balg 4 elastisch gekuppelt,welcher die Spannungen aufnehmen soll, die aus der verschiedenen Wärmedehnung der Kugel und des Büoklaufleitung resultieren. Weiterhin ist die innere Kugel vollständig von einem äußeren Mantel umgeben, der ebenfalls geschlossen und dicht ist« Die Wandstärke des Auß*nmantels 3 ist aber wesentlich geringer als diejenige der Iimenkttgel· Der A.u£snpantel Besteht: a.B. 'aus * * Stfahibleea' mXt eiaea? Wescisfeäsk· ^:vos oa#-5 rau Ia

BAD OBIGiNAL i>:ίΆ' _:V';'c?h

zwei Kugelkalotten 5' und 5", deren Durchmesser ein wenig größer ist als der Durchmesser der Kugel 1» Die Bänder der Kugelkalotten werden dicht miteinander verbunden, insbesondere durch. Verschweißen mit einem zylindrischen Ring 5**' geringer Bauhöhe,welcher nahe der Horizontalebene der Kugel Ί angebracht ist. Der gesamte Außenmantel 5 wird ebenfäELs wie der Behälter von den Stützen 2 getragen· Die untere Kugelkalotte 5¹' wird, ebenfalls durch Schweißen, dicht mit den Stützen 2 verbunden. Die gesamte äußere Oberfläche des Außenmantels wird mit einer Asbestschicht von ca. 30 mm Dicke überzogen} das Auftragen geschieht vorzugsweise durch - Spritzen«. Vorteilhaft ist es ebenfalls, die Außenfläche der Stützen 2 mit der gleichen Schicht zu überdecken. Zwischen der Kugel 1,welche den Innenmantel bildet, und dem Außenmantel 5 besteht ein ringförmiger'Zwischenraum,welcher später in seiner Gesamtheit als ringförmiger Hohlraum 7 bezeichnet wird· Me Breite dieses Hohlraumes in radialer Richtung steigt von einem "Minimalwert" von ca. 50 mm am unteren Teil der Kugel 1 bis zu einem Maximalwert von ca· 150 mm am oberen Teil der Kugel» In der jfaxizontalebene der Kugel wird der Minimalwert von ca. 20 mm erreicht (in ligur 1 ist dieser radiale Abstand zwecks Veranschaulichung stark übertrieben gezeichnet)· Der ringförmige Hohlraum hat also an ° jeder Stelle einen kleineren Durchmesser im Verhältnis

CX ν

^ zu seinem mittleren Horizontaldurchmesser und nimmt k> von diesem aus progressiv ab«

** Bei der Ausführung nach ilgur 1 sind Entleerungeröhre ο

·* 8, 8¹ in größerer Zahl (z.B. 6 oder 8 Stück) vorgesehen, 'w^lch,- --.1^i<ibMäi:i'£ xm die ^er^l^Is Achse der Kugel 1

BAD ORIGINAL

si .■·,:■ ■5 ■ -

herum angeordnet sind. Diese Bohre verbinden den unteren Teil der Kugel 1 alt dem zylindrischen Topf des Außenmantels 5. 3®ümb Entleerungsrohr 3, 8' durchragt den Außenmantel 5 und besitzt außerhalb des Außenffiantola ein Yen til 10_ΰ 10% welches über einen Temperatu.s?£i»&ler gestaubt \d.rd_u Dieser sitzt ebenfalle außerhalb des AuEonmantele« Im gezeigten Beispiel ist er mit des.Ventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Der Temperaturfühler kann z.B. nur aus einem Sicherungselement folgender Bauart bestehen? das Schmelzen der Sicherung im Augenblick der Überschreitung der zulässigen Außentemperatur bewirkt automatisch das öffnen der entsprechenden Ventile 10, 10«.

Derdkere Bereich des Außenmant#ls 5 mündet in eine aus dünnem Blech bestehende zylindrische Kuppel 11 mit vertikaler Achse. Der Auflenmantel und die Kuppel werden dicht, z.B. durch Schweißen, miteinander verbunden. Eine Leitung 12,welche in ein oder mehrere Abgasverbrennungssysteme (in Figur 1 nicht dargestellt), mündet, tritt an der Oberseite der Kuppel aus. Die Abgasfackel wird horizontal oder vertikal soweit wie möglich vom Behälter entfernt angebracht· Die Kuppel 11 enthält weiterhin bekannte Vorrichtungen zum '■^rennen von Gas und Flüssigkeit· Im Beispiel nach Figur 1 handelt es sich um einen Trichter 1J, welche« \ Koaxial zur Achse der Kugel 1 angebracht ist· Das untere Ende des Trichters führt in die öffnung 3* der Rückflußleitung 5* Die Hiasentrennvorrichtung besteht weiterhin aus einer ringförmigen Rinne 14, welche an der senkrechten Wandnder Koppel angebreJaht ist und

BAO ORIGIN^*^{0 9812/U0T}

die herabfließende Flüssigkeit zum obenliegenden Sammelteil des !Trichtere leiten soll· Sen letzten Teil der Trennvorrichtung bildet ein Filtergitter 15, welches in oberen Teil der zylindrischen Kuppel angebracht ist und sich über die ganze Querschnittsfläche erstreckt. Uh die Entnahme von Slüesigkeit aus dem inneren Behalter 1 durch die Außenhaut 5 zu ermöglichen* sind herkömmliche Ventile in bekannter Art und Weise vorgesehen. Sie sind inJigur 1 nicht siohtbar· Die Asbestschicht 6 kann durch tine dünne Schale aus poliertem Metall, z.B. Aluminium, verkleidet werden» <

Bei Inbetriebnahme dea Behllters wird die im ringförmigen Hohlraum 7 befindliche Luft ausgetriebe» und durch ein Inertgas, z.B. Stickstoff, ersetzt. Da* ,Cke wird durch ein J&zugselement bekannter Bauart, ζ·1· durch eine Sprengmembran Z3% unter einem geringen überdruck gehalten (z.B. einige hundert g/«m )· Die Membran wird insbesondere am Einlaß der Leitung 12 angebracht sein·

Wenn die Umgebungstemperatur des Behälters eisen al· kritisch zu betrachtendem Wert überschreitet, i.B.weil neben dem Behälter ein Brand der Lagereinrichtungen ausgebrochen ist, so bewirkt das Schmelzen der Sicherungen} mit denen die Ventile 10, 10* usw. ausgerüstet sind, das sofortige Offnen dieser Ventile· Bas flüssige Gas,welches z.B. in der Kugel 1 bis zum Hiveam 16 λteht,beginnt durch dl· Bohre 8, 6* m*w» au« 4em unteren !Peil der Kugel 1 in den Unteren Teil 9 &ee Außenmantel· 5 zu fliel·*. Teil 9 wird auf dl··· Weise 009812/nOf

BAD ORIGINAL

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progressiv gefüllt, gleichzeitig aber auch der ringförmige Hohlraum 7· Xn diesem steigt der Druck solange, bis die Membran 23 platzt· Der ringförmige Hohlraum 7 ist nun über die Leitung 12 und das Abgas- " Verbrennungssystem Bit der Atmosphäre verbunden. Das flüssiggas, dessen Druck in der Kugel 1 gleich dem Druck des gesättigten Dampfes war, edihrt eine bedeutende Entspannung, Gleichzeitig leitet der Außenmantel 5 trotz der Aabesteohioht 6 einen kräftigen äußeren WärmefIuB,welcher das Schmelzen der Sicherungen an den Klappventilen 10, 10· uew bewirkt hatte« Wie im Verdampfer einer Kältemaschine, beginnt das entspannte Flüssiggas,welches im ringförmigen Hohlrau« hochsteigt, au sieden (z.B. Propan bei -30⁰C) Dabei nimmt das flüssiggas zumindest einen feil des äußeren übertragenen WMrmtfliifses auf· Das Gemenge aus Gas und Flüssigkeit, das an oberen Ende des ringförmigen Hohlraumes ? ankommt» wird duroh die Vorrichtungen 13t ^t 15 in der Kuppel 11 getrennt. Der gasförmige Teil wird von der Leitung 12 aufgesaugt und aur Abgasfackel geleitetj »ein· Verbrennung wird iö einer genügend großen Entfernung vo* !««ervoir vorgenommen, um nicht den Brand noch, zu unterstützen. De* flüssige !Teil dagegen wird duroh den Trichter und die Rücklaufleitung 3 in den Seil 9 des Aoßenmante Is 5 zurückgeführt» Die Rücklauf leitung 3 sichert also einen dauernden Kreislauf von. siedendem !Flüssiggas zwischen der Ober- um& Unterseite des ringförmigen

Bas ai#f«ade -flüssiggas bildet ^;«in·- Ατΐί-''wiraöaufnehmtn,-'*

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. BAD ORiGINAt, _:,- , _s

den Schirm um die Kugel 1, der das noch, vorhandene Flüssiggas gegen die starke äußere Wärmeeinwirkung schützt· Der Behälter kann so ausgelegt werden, daß der Schutz vollkommen ist, d.h., daß selbst bei stärkster äußerer Wärmeeinwirkung, wie sie von einem starken und sehr nahen Brand erzeugt wird, die Temperatur und der Druck des in der Kugel 1 noch vorhandenen Flüssiggases nicht wie bei herkömmlichen Behältern ständig steigen, sondern konstant bleiben, ja sogar unter die Werte absinken,bei denen die Schutzvorrichtungen ausgelöst werden· Ik letzten Fall funktioniert der Behälter wie eine Kältemaschine mit offenem Kreislauf, da der ringförmige Hohlraum gleichzeitig mit der Umgebung und dem Flüssiggasbehälter im thermischen Gleichgewicht steht· Solange die äußere Wärmeeinwirkung andauert, sinkt auch das Niveau 16 in der Kugel 1 und eine entsprechende Menge Gas wird durch die Abgasfackel verbrannt, ohne daß der Druck im Inneren der Kugel 1 jemalä den Prüfdruck überschreitet· Der Druck kann also den durch die derzeitigen Normen vorgegebenen Wert nicht überschreiten· Sobald der äußere Brand erlischt, verlangsamt sich die Verdampfung des flüssigen Gases und kommt schließlich sum Stillstand, falls noch Flüssiggas in der Kugel 1 ist· Es ist also möglich, 4aß das Reservoir noch einen bedeutenden Teil des ursprünglichen flüssigen Gases enthält, in einer Situation, in der ein nur.mit Sicherheitsventilen ausgerüstetes Reservoir herkömmlicher Bauart vollkommen leer wäre. Wenn dagegen die Dauer des äußeren 009812/UOf

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Brandes so lang ist« bis der Behälter vollkommen entleert ist·, endet der Schutz durch di® siedende Flüssigkeit gleichseitig mit der Explosionsgefahr, welcfee ja nur durch die Anwesenheit -fön flüssigem Gas im gesöhlcssenen Behälter 1 entstanden war«

Variantes der Wörter beschriebenes Ausführung eines Be« hälters nach dieser Erfindung sind für den Fachmann selbstverständlich und liegen im Bahnten dieser Erfin« dung· Insbesondere können die Form und die Abmessungen des geschlossenen Behälters beliebig sein, desgleichen wie die Erfindung auf bestehende Behälter beliebiger Form, z.B. zylindrischer Form, angewendet werden kann. Diese Erfindung ist für kleine Behälter, wie z.B. für den Hausgebrauch, von gleichem Interesse wie für Behälter mittlerer oder sehr großer Kapazität, für Industrieanlagen und besonders für die Lagerplätze der Erdölraffinerien· Um wirksamen Schutz zu sichern, müssen selbstverständlich die Abmessungen des ringförmigen Hohlraumes, vor allem dessen Querschnitt, den Abmessungen und dem Fassungsvermögen des Behälters angepaßt werden. Zn ,jedem Fall kann der Außenmantel aus einem dünnen Blech hergestellt werden, da er normalerweise durch keinen Druck belastet wird· EntgegeijELen Ausführungen nach Figur 1 können die Ventile, welche eine Verbindung zwischen der Unterseite des Innenbehälters und der Unterseite'des Außenbehälters herstellen» nicht nur an der Außenseite des letzteren angebracht werden. Sie können aueii an der Iaae».s@ite des Druckbehälters angebracht oder la aeiner WaM versenkt werden,, um auf €£©se ü©is© direktes^ z_eB_#

009812/1407 .

BAD ORiGfMAt

-ie- 1551628

oberhalb des unteren Teiles, in den ringförmigen Hohlraum zu münden· «Selbstverständlich müssen die Temperaturfühler, welche dies· Ventil· steuern, noch an der Außenseite des Außenmantele angebracht werden, um der Umgebungstemperatur ausgesetzt bu sein. Hit dieser letzten Einschränkung sind alle möglichen Typen von peraturfühlern in Anlagen nach dieser Erfindung installierbar· Es ist vielleicht vorteilhaft, die verschiedenen Ventile mit Temperaturfühlern auszustatten, deren Ausführung und physikalisches Prinzip verschieden istg welche jedoch all· bei der gleichen kritischen Temperatur empfindlich sein sollen* Einige dieser Temperaturfühler würden z.B. mit Schmels—, sicherungen, ander· mit #i-metallstreifen usw· ausge-

. W-. ■■' /

rüstet sein. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit vergrößert, daß ein Ventil öffnet und die Sicherheitsvorrichtungen zum Einsatz bringt· Falls die Ventile auf der Innenseite des Druckbehälters oder in seine Wand eingelassen sind, ist es von Vorteil, das Offnen der Ventile auch über einen ^ruckfÜhler, der im Ventil mit eingebaut 1st, bu steuern. Di4\. Ventile werden dann ebenfalls dureh den im behälter herrschenden Druck ^steuert* Der kann in£der form iinee^Sicherheitsventiles gebaut werden, welches sick In Afη 'ringförmigen

öffnet, oder insbesondre ii^ der !Form eines Tajtyiles

mit sprengbarer Meröran· Die JC*ppel und die daÜ* ^r

installiert· PhaeefayinneiaWiohtung können ebeüftdls , . **■'

hinaichtlioh Aufbau v$4 Οΐ·α|φ. f *hr veraeU^aü, ausge-

BAD ORiQfNAl.

fUhrt werden. Pits· Aueführungea alad dtm Fachleuten dtr Dampfteahmik wohl htkaant. Sohliellioh uad endIioh let 4m Auifcrimgea dt ν AaDtttaahioht auf dt v AaBtaaattt dt« lealltera HtUtMg XrtigtattUt.

SIt Erfahrung hat gtatigt» daß dtr Sehade*, de* durch dit Kapitalem tlaaa flüafliggaafcehaltere auf dtütaaa entsteht, aoth dadureh rergrtt&ert wird, dad vtaiff» •tta· tiat Stilts· st*etö*t wird «ad dt* gaait Bthilttr atrabetOfst·

BtI titttv uaiulleaigva E»höhmig dtr imfitnttaptratur iat te la tlata derartigem Jail dtahall» Tta Tor teil, Mittel Torauaehen, ua tlata Ttil dt* attdtadta ?lüaaiggaata aua dta ringiörmigea Bthlraua la ItI-tuagta an briagta» welahe al oh la dta Stfttsta at£ladta· Dlta· AutfOhniag trftlgt aaah tlata «tlttrea Merkmal dleaer Srfladwag· Sa Aairandlumg dta Bth&ltera aaoh figur 1 fetatthta ditat Mittel aua iKarta« dit vt*~ tikal la dta röhreBförmigem Stätata aagtordatt aftad (HgW I »«igt tiat solth» statat la a#hmitt). 91· Qfetratife· dta Btkrta wird s«B» aa dar Xmtaatlt· dta Behälters 1 «tftatigt· 9aa aadtvt äad# dta Btmrta galtst aladtattaa eiat Öfi&iag 19 9a dta Hattrteil diijf Stütst S·. dÄ/riiisföiÄigem Hohlra.ua 7 &nfettip»md« fiüaaiggaa äjrie^t im da» laatx® jtdta Bah-18 tla aa da«ii_$ la ?f«il.3do!ät8iig_v duv«h dta Rau*.

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Asbestschicht den Schutz der Stützen gegen Wärmeeinfluß· Diese Kühleinrichtung kann natürlich sehr verschiedenartig gestaltet werden, wie es für den Fachmann augenfällig ist.

Der in Slgur 4 schematisch dargestellte kugelförmige Behälter besteht in der Hauptsache aus einem geschlossenen dichten Außenmantel aus Stahl, dessen Stärke entsprechend dem maximal zulässigen Innendruck gewählt wird· Z.B. muß der Außenmantel im falle eines Behälters für Propan mit einem Fasungsvermögen von 1000 m* undeinem ungefähren Durchmesser von 12,5 m eine Stärke von etwa 34 mm aufweisen, falls die maximal zulässige Temperatur des Gases 5O⁰O beträgt. Dies entsprocht bei Propan einem maximalen Innendruck von 16 kg/cm% Der kugelförmige Außenmantel 5 öffnet sich auf aeiner Unterseite au einem Topf 9« welcher mit einem eventuell abnehmbaren Deckel 53 «it einer Schutzschicht aus Asbest 6* verschlossen wird. Der Außenmantel wird von mehreren senkrechten Stützen getragen, voa denen zwei in ^igur 4 dargestellt wurden· Innerhalb des Außenmantele 5 ist »1* bekannten und nicht dargestellten Mittels eine dünne Innenhaut aus Stahlblech fixiert· Bei dem obengenannten Zahlenbeispiel würde die Wandstärke am besten bei etwa 2 mm liegen« Gestalt und Abmessungen der Innenhaut werden so gewählt, daß sie einmal fixiert, zwischen sich und dem Außenmantel5 eiftsn ringförmigen Bohlraum bildet» Der Querschnitt des Hohlraumes soll dabei naoh Möglich-

009812/UOT

BAD &

keit zwischen Unter- wad Oberseite variieren« wie dies in 21gu:? 4- gezeigt ist· Per ringförmige Hohlraum weist ±m geF=Qiehesten Beispiel einen minimalen Horizontalere rs ehnitt lsi der Iquatorsöene der Kugel 5 auf· Die Ober» und Unterseite dagegen weisen maximale Stärken Ie radialer Richtung au?» Der dünne Innen, mantel offaet eich auf seiner Unterseite durch eisen weiten Hals 1 * in den Topf 9 Di® Oberseite öffnet sick bei 1^ft, um den ringförmigen Hohlraiu mit dem Behälterinneren, d.h. mit dem Innenraum des Innenmantels 1 zu verbinden· Auf der höchsten Stelle des kugelförmigen Außenmantels 5 sind Sicherheitsventile,10_t 10' angebracht. Diese Ventile sind in den leitungen installiert, welche den Außenmantel 5 durchragen und dann in einem gemeinsamen Abgas Verbrennungssystem 12 enden. Dieses System ist in der Zeichnung nicht dar- · gestellt. In geplanten Ausführungen sind zwei Gruppen von Sicherheitsventilen 10 und 10* verschiedenerj Bauart und Aufgaben vorgesehen. Das Sicherheitsventil 10* der ersten Gruppe mit relativ geringen freien Durchlaßquerschnitt ist so eingestellt, daß es bei einer Temperatur des Flüssiggases im Behälter von ca. 30⁰C öffnet. Diese Temperatur wird durch starke Sonnen- , einstrahlung erreicht· Das Sicherheitsventil 10* ist also so eingestellt,daß es bei einem Innendruck von ca. 10 kg/cm öffnet, was den Dampfdruck von Propan bei 30⁰C entspricht· Die beiden Sicherheitsventile 10 der zweiten Gruppe weisen dagegen wesentlich größere Durohlaßquerschnitte auf und sind so eingestellt| daß

sie bei einer Temperatur des Flüssiggases in Behälter 009812/UO?

BAD ORIGiNAU ;

von ca. 50⁰C öffnen. Diese Temperatur wird z.B· durch einen naheliegenden Brandherd erreicht· Die oicherheitsventile 10 sind also so eingestellt, daß sie bei einem Innendruck von ca· 16 kg/cm öffnen, was dem Dampfdruck von Propan bei 5O⁰O entspricht, selbstverständlich kann diese zweite Ausführung eines Behälters mit beliebigen Gruppen von Sicherheitsventilen ausgestattet werden» Die Zahl der Ventile pro Gruppe kann dabei ebenfalls beliebig sein· Ventile mit abgestuften Durchlaßquerschnitten, welche ebenfalls bei abgestuften Druckwerten öffnen, können etwa vorgesehen werden.

An der Oberseite des ringförmigen Hohlraumes, d.h. über der Öffnung 1'' des Innenmantels 1, sind bekannte PhasentrBnneinrichtungen angebracht, wie etwa diejenigen in der Kuppel 11 der Figur 1_# Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine ringförmige Rinne 14, welche an der Innenseite des Außenmantels 5 befestigt ist, und um einen Trichter 15, der unterhalb der ringförmigen Rinne 14 angebracht ist. Die Ausflußöffnung des Trichters befindet sich über der oberen Öffnung 1^lr des Innenmantels 1. Unterhalb der Phaeentrenneinrichtung 1J, 14 und oberhalb des Randes der oberen Öffnung 1'' des Innenmantels 1 ist ein ringförmiges leitblech 45 angebracht· Dieses ist ebenfalls an der Innenseite des Außenmantels 5 befestigt·

Im Betrieb befindet sich das Gas bei normaler Umgebungstemperatur im Gleichgewicht mit seinem Dajtpf. 009812/14Of

BAOORfGtNAL

Die Höhe des flüssigkeitsspiegels im Raum des Innenmantels. 1 ist gleich derjenigen im ringförmigen Hohlraum. Die äußere Wärmeenergie ι welche in den Behälter ι eindringt, hebt zuerst die Temperatur des Außenmantels 5 und wird dann zum größten Teil von dem Flüssiggas, welches unterhalb des -Spiegels 16 im ringförmigen Hohlraum steht, aufgenommen,. Ein gewisser !'eil des flüssigen. Gases im ringförmigen Hohlraum 7 wird daraufhin verdampfen und versuchen, den Druck in seinem oberen Teil auf denjenigen Wert zu bringen, , der der gesteigerten Temperatur entspricht» Die oberen Enden des ringförmigen Hohlraumes 7 tind des inneren Mantels stehen durch die weite Öffnung 1^! * in. Verbindung» Da der Druck des Gases im Itaxm des inneren. Mantels konstant ist, steigt gasϊ'όI⁵BiLgea; Medium im ringförmigen Hohlraum nach oben und mjamb eißo-^~ - wisse Menge an ^Flüssigkeit mit. Das Gsiiüsöh prallt gegen das ringförmige Leitblech 45 und wird gegen die obere Öffnung 1'" des inneren Mantels gelenkt* Während die großen fflüssigkeitstropfen direkt in den Innenraum zurückfallen, werden die kleinen Tropfehen vom Gas mit zu der Phasentrenneinrichtung transportiert. Die Wirkungsweise dieser Einrichtlang ist bekannt und es ist deshalb nicht notwendig, sie im Detail zu beschreiben» Die feinen 3?lüssigkeitströpfchen,welche vom Gasstrom mitgerjtssen wurden, werden durch die Ausflußmündiing des Trichters IJ in den Innenraum zurückgeschickt, während sich das praktisch toockene Gas in der oberen. Hälfte der von der äußeren Haut 5 gebildeten

Kugel über dem ringförmigen, !leitblech 14 sammelt* Ö0981271407

SAO ORJGINAt

~ 22 -

»Venn der Druck, ζ.Β_β im oben betrachteten Zaiilenbei piel, einen Wert von ca« 10 kg/cm erreicht, öffnet sich das Sicherheitsventil 10', das treckende Gas entweicht und entspannt sich über aas Ventil 'IC und das Abgasverbrennungssystem (nicht abgebildet) in die Atmosphäre. Dieser Vorgang spielt -iich solange ab, wie die äußere Wärmezufuhr durch den Außenm-anbel 5 andauert oder bis der Dampf im Behälter eine Temperatur von 5Q⁰C erreicht ,welche einem Dampfdruck entspricht;, bei dem die "üicherheitsvenbile 10 geöffnet werden. Diener Vorgang entspricht also z.B. dem Pail intensiver bonneneinstrahlung, bei dem der Inhalt zwischen einer Temperatur von 50⁰C und 50⁰C gehalten wi.M» χ·\.1ΐ8 jedoch der Behälterinhalt eine Temperatur von >0°G erreicht oder sogar überschreitet, so erreicht, äer

Innendruck einen Wert von 16 kg/cm und die oicherheitsventile 10 der zweiten Gruppe Öffnen sich» Die Temperatur im Inneren des Behälters wird jedoch 50⁰G nur im FaiLe eines äußeren Brandes erreichen. Durch die 'wesentlich größeren Durchlaßquerschnitte der Ventile 10 im Vergleich mit Ventil 10¹ kann dann eine bedeutend größere äasmenge entweichen, welche ihrerseits durch die heftige Verdampfung des Flüssiggases in dem ringförmigen Hohlraum infolge der Strahlung des äußeren Brandes erzeugt wird. Palis jedoch der Wärmefluß durch den äußeren Mantel 5 schwächer wird oder sogar endet, sei es durch nachlassende Sonneneinstrahlung oder durch Erlöschen des Brandes, so hat dies eine Abnahme des Innendruckes zur !Folge» Die vorher geöff-00-9812/U07

BAOORfQiNAt;

neten Ventile schließen wieder. Das Schließen ist umsomehr gesichert, weil die Ventile durch die Phasentrenneinrichtung 13 und 14 und das Leitblech 45 nur von trockenem Gas durchströmt werden. Die Ventile werden weder "überschwemmt" noch wurden sie beschädigt;, noch werden sie durch eine Flüssigkeitseinwirkung gehindert, wieder dicht zu schließen. Jeglicher Gasverlust endet also mit dem Schließen der Ventile« Die geschlossenen Ventile sind sofort; wieder bereit, beider nächsten Temperaturerhöhung in Punktion zu treten.

Der Außam^ntel 5 des Behälters nach Figur 1 ebenso wie nach i'igur 4 kann mit einer Asbestschicht, welche z.B. aufgespritzt wird, über sogen werden. In ^'igur 4 ist die Asbeatschicht 6 nur auf dem ifcberen Teil der Außenhaut 5 vorgesehen, weil dieser Bereich einer verstärkten sonneneinwirkung ausgesetzt ist und nicht durcl: die Verdampfung des flüseigen Gases gekühlt wird₀ Letzteres ist besonders der Fall, wenn die Länge des Ab sugs sy st ems, an dessen Ende -ja äas Gas verbrennt, im Verhältnis zum Durchmesser des kugelförmigen Behälters kurz ist.

Eine Kühlung der Stützen 2 des Behälters nach Figur 4 ist ebenfalls vorgesehen. »Vie im SChnitt durch die linke Stütze des Behälters sichtbar,erfolgt die . Kühlung durch einen Kreislauf in den doppelten Rohreh, jeder Stütze. Das dazu notwendige flüssige .Gas wird aus dem ringförmigen Hohlraum 7 entnommene

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Der dünne Innenmantel 1 ktjan aus gepresstem Blech von z.B. 2 mm Dicke bestehen. Die Form, die Dicke, die Abmessungen, die Lage der Innen- und Außenhaut zueinander und die Anordnung und Dimensionierung der verschiedenen Ventile, alle diese Großen können selbstverständlich von denjenigen der Figur 4 abweichen. Die Phasentrenneinrichtung und das Leitblech können ebenfalls variiert werden.

Die Hauptbestandteile des in Figur 5 schematisch dargestellten Kugelbehälters stimmen mit denen des Behälters nach Figur 4 überein. Die entsprechenden Bauteile dieser beiden Ausführungen sind zur besseren Kennzeichnung mit den gleichen Bezugszahlen versehen. In der Ausfährung nach Figur 4 ist jedoch die untere öffnung 1¹ des dünnen Innenmantels nicht in einem Hals fortgesetzt, welcher in einai unter dem Behälter als Verlängerung des Äußenmantels 5 gebildeten Topf endet (Bauteile 9 und 35 in Figur 4). Andererseits besitzt die Ausführung nach Figur § einen Satz von Leitungen 46, 46*, welche vorzugsweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitt besitzen, wie das im Schnitt in der Einzelheit (Figur 7) zu sehen ist. Diese Leitungen werden in vertikalen Meridianebenen der beiden konzentrischen Kugelbehälter 1 und 5 angebracht· Wie in Figur 3 sichtbar, sind die Leitungen an djfeflnnenseite des Außenmantels angebracht und dort verschweißt. Die Leitungen 46, 46* besitzen über ihre ganze Länge konstanten Querschnitt· Die Fläche der waagerechten

Schnitte durch den ringförmigen Hohlraum, welcher von 009812/1407 ^: ^.^ .,-, BAD ORIGINAL

den konzentriochen Kugelflächen 1 und 5 begrenzt wird, soll dagegen zum iiquator der Kugel hin abnehmen, wie dies vorher zur Ausführung nach Figur 5 erklärt worden war. Der Innenmaritel aus dünnem Blech besteht am besten aus voneinander unabhängigen Segmenten (1a, 1b usw; s. Figur 7)» deren senkrechte Ränder in den entsprechenden Abständen vom Außenmantel 5 fixiert sind, um dem ringförmigen Hohlraum die gewünschte radiale Weite zu geben» Die senkrechten-Ränder sind weiterhin an den Leitungen 46, 46' yet\i^ii&t% um die Dichte ^jeder Kammer, welche dux'ct; i%i *.~βλ en harte Leitungen gebildet wird, in dem : :.-,-,-.'■ \ m.g&a üoai.rauni zu garantieren. Die Ränder der ö·.-■..■-·.:■:-■· -t_s 1b iwu' det inneren Mantels 1 sind z.B.* mit -x^i ■. .·... ■ :-<αη Va-j-.uk--in . verschraubt,welche ihrerseits mife α-u ι,ϊϊ ssul^^i: Richtung liegenden Vorder flächen eier au-ä'l^!>i>.Gi.schea Leitungen 46, 46¹^InO Einheit bildeii ($_t sckcimatisehe Darstellung in 46a und 46b der Figur ?)» .

Die unteren Enden 47, 47' der verschiedenen Leitungen 46, 46* münden nahe der unteren öffnung 1¹ des kugelförmigen Innenmantels. Die oberen Enden 48, 48' münden jeweils in ein Abzugssystem zur Atmosphäre 49| 49* (Figuren 5 und 6). In den Ausführungen nach, den Fi guren5 bis 7 besteht dieses Abaugsaystem in der Hautpsache aus einer Lei bung'49»welche abgedichtet durch, die Außenhaut 5 geführt ist und normalerweise durch eine schmelzbare Scheibe 50 verschlossen ist» Das Abzugssystem mündet über ein Ejaierohr entweder direkt oder über das AlSgasvsrbrennungssystem 12 in die

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Atmosphäre, DasAbgasverbrennungssysteni, in welches auch die oicherheitaventile 10 und 10' nach vorhergegangener genauer -oeoc'-reibung münden, ijt in i'l^u 5 nicht dargestellt. Die .Vände jeder Leibung 46, 46* werden nahe ihrem oberen χίηαβ 48, 48' von. einem Kugelventil 52 durchragt, welches normalerweise das obere .Ende 48 der Leitungen 46, 46' mit dem Inneren des 3ehälbers verbindeb»

Angenommen, in der Nähe aos in Figur 5 gez Behälbers, der ebwa bis zum oberen, gestrichelt gezeichneten iüveau 16 gefüllt isb, bräche ein Brand 'aus, so wäre der ochutz des Behälbers gegen jegliche Explosionsgefahr zuerst nur unber den früher aebailierb beschriebenen Umständen sichergestellt. Da das Flüssiggas im Raum des inneren Mantels 1, ia ringförmigen Hohlraum und in den Leibungen 46, 46' gleich hjch steht, herrscht im oberen Teil des Behälbers und im oberen Teil der Leitungen 46, 46' der gleiche Druck. Die unberen Enden der Leibungen 47, 47' sind immer noch geöffnet, ebenso wie alle Kugelventile 52 (s, Figur 6). Je weiter die teilweise Verdampfung des von unten nach oben durch den ringförmigen Hohlraum zirkulierenden Flüssiggases zuaauaen mit dem durch die Sicherheibsventile 10, 10' ausströmenden Medium in gasförmiger Phase, das Niveau des Flüssiggases im Behälter absinken lassen, desto geringer v/ird auch die Wirksamkeit des Kreislaufes in dem ringförmigen Hohlraum. rVenn das flüssige Gas im Behälber noch ein mittleres J^veau 16^F erreicht (voll ausgesogene Linie 009812/-U07

BADORfQtNAL ,, . _i;

in I'i₆-ur ;?), ist die Wirkung des Kreislauf es in dem rin^fürmi^un hohlraum noch groß genug, um am oberen .^nde ein jemi.ich auj Li¹IUssigkeit und Haßdauijjf austreten zu las 7011. Hur wenn der Brand weiter andauert und wenn 3ich die uicherheitsventile 10, 10' z.B,

bei einem Innendruck von 16 kg/cm öffnen und bei

2
8 kg/cm wieder schließen, kann das Niveau des flüs.igen Gaseo im Behälter unter die in Figur 5 gestrichelt (cezeichnete Linie 16'' fallen. Diece Linie entspricht Z₈B₀ einem restlichen Flüssiggasniveau von *l 1 m Hohe in einem kugelförmigen Behälter von ca. 12 m Durchmesser. Hur unter den oben genannten Bedingungen entweich Vdann aus der oberen Hälfte des ringförmigen Hohlraumes 7 Dampf, welcher überhitzt wird und aus diesem Grund nicht mehr in der Lage ist, die durch den Außenmantel weiterhin einfallende V/ärme aufzunehmen Selbstverständlich wird bei fallendem Niveau des flüssigen Gases vom unteren zum oberen Teil des ringförmigen Hohlraumes 7 hin die Überhitzung des Dampfes sowie sein Unvermögen, weiter von außen kommende V/ärme aufzunehmen, immer größer_o Unter diesen Umständen ist es kaum vermeidbar, daß das Material der äußeren Hülle, im allgemeinen Stahl, im Bereich des oberen-Endes des ringförmigen Hohlraunies lokal derartig hohe Temperaturen erfährt, daß das katerial den Innendruck nicht mehr kalten kann. Die Explosionsgefahren,welche mit einer Zerstörung der äußeren Hülle oder nur deren oberen Partien verbunden sind, sind jedoch, gemäß der vorliegenden Erfindung gekannt. 009812/1407

BAD ORfGfNAL ^HiCif, ■:?>■,-$

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Bled erfolgt dadurch,daß die Steigerung der Temperatur des Außenmantels 5 in der Nähe jedes Abzugselementes das Schmelzen der Scheibe 50 zur !Folge hat, welche bis jetzt ja noch die oberen Enden der senkrechten Leitungen 46, 46· geschlossen hielt· Der daraui. in u.en oberen Enden 48 der Leitungen 46, 46* resultierende "Unterdruck gewirkt sofort das Schließen des entsprechenden Kugelventils 52· Der im Behälter herrschende Überdruck bewirkt ein Auspressen der noch auf

dem Grund des Behälters vorhandenen Flüssiggasmenge in die unteren Enden 47, 47* der senkrechten Leitungen 46, 46'· In diesen Leitungen steigt das noch flüssige Gas auf, um durch die Knierohre 51 des Abzugssystems 49 direkt oder über das Abgasverbrennungssystem 12 in die Atmosphäre zu entweichen. Im Abgasverbrennungssystem wird das noch flüssige Gas verdampft und/oder verbrannt. In dem iall, in dem die restIiehe, no«h flüssigeGasmenge in der Atmosphäre verbrannt wird, besteht kein zusätzliches Risiko für den Behälter, wenn die Verbrennung am Ende eines Abgasverbrennungssystems stattfindet· Dieses Ende soll sich in einer Entfernung vom Oberteil des Behälters befinden, welche relativ groß im Verhältnis zu dessen Durchmesser ist· Der Behälter enthält von nun an nur noch Gas, dessen Druck dank der offen gebliebenen Abzugselemente 49 langsam aber ständig abnimmt. Jede Zerstörung des Außenmantels 5 des Behälters durch Reißen wird auf diese Weise ausgeschaltet«

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Die Aufführung nach J¹IgUr 5 ist in vielen weiteren Varianten Möglich, von denen mehrere für den Fachmann selbstverständlich sind* Besonders die Abzugselemente ,49t in welche die/>beren Enden der leitungen 46, 46* endenι sind sehr verschiedenartig von der detailierten Ausführung in Slgur 6 gestaltbar. Weiterhin können die Ventile, Klappen üsw, sehr verschiedenartig aufgebaut werden· Sie öffnung der Vtntile soll von einem einfach und präzise regelbaren Temperaturfühler gesteuert werden· Letzterer wird am besten an den thermisch hochheinspruchten Stellen des Außenhauteis 5 angebracht, d.h. In der Nähe des oberen Endes des ringförmigen Hohlraumes. Sas Kugelventil 52 kann auch, sehr verschiedenartig gestaltet werden. Sie Anordnung der vertikalen Leitungen 46₉ 46" ist in du Ermessen des Einzelnen gestellt} es ist nicht unbedingt notwendig, sie mit gleichen Abständen untereinander im ringförmigen Hohlraum anzubringen. Die Anzahl der leitungen sowohl wie ihre !form und die Abmessungen ihrer Querschnitte sind ebenfalle in das Ermessen des Einatlntn |«iteilt»

Die Ausführung des kugelförmigen Behälters nach Figur 8 unterscheidet sich nur in einigen Punkten von der

n»ch Äigur 4 (gleiche Bauteile sind wieder

durch gleiche Besugssahlen gekennseiohnet)·. Der durok einen Boden 315 verschlossene, gegebenenfalls V ν bewegliche Topf 9, dessen Außenseite mit einer Aebeet-

\ Sohut*bohicht 6» übersogen ist, iat abgtwände16»

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Dieser Topf, in dem sich das untere Ende des Außenmantels öffnet, ist unterhalb des auf den Stützen 2 stehenden kugelförmigen Behälters nach unten im Verhältnis zum Durchmesser des Behälters relativ stark verlängert. Für einen kugelförmigen Behälter von ca» 12 m Durchmesser kann der Durchmesser dieses Zylindrischen !Topfes 50 his 70 cm betragen, bei einer Lunge von etwa 2,50 m. Die Rinne besitzt die Form eines Zylindermantels· Durch sie wird der dünne Innenmantel 1 an seinem unteren Ende in den Topf 9 hinein verlängert, und zwar annähernd gleicher vertikaler Ausdehnung wie der Topf selbst* Die beiden Zylindermäntel bilden so einen Raum in Form eines Hohlzylinders· Dieser Baum schließt sich an seinem oberen Ende direkt dem ringförmigen Hohlraum 7 an»

Figur 8 zeigt deutlich,ca£ im Falle eines lange andauernden Brandes außtmhalb des Behälters im zylindrischen Bauteil 9» 61 nur noch eine geringe Menge flüssiges Gas von beispielsweise weniger als 1m. Volumen aurückbleibt. Der kugelfömige Behälter dagegen ist infolge der andauernden Verdampfung des flüssigen Gases und des Entweichens der gasförmigen Fk&se durch die Sicherheitsventile 10, 10* und u.U» durch das Abgasverbrennungssystem in die Atmosphäre, praktisch vollkommen entleert werden· Die geringe Bestmasse an Flüssiggas,welche noch in dem sylindrischen Teil 9, 61 enthalten·ist, wird sich selbst vollständigen verflüchtigen· Dies geschieht sogar sehr

schnell, wenn der Brand weiter andauert· Jedes Risiko 009812/UOT

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einer heftigen Explifciion ist deshalb eliminiert, selbst wenn die Oberseite des Außenmantels 5 unter Umständen Hisse aufweist·

In der Ausführung nach Figur 8 ist weiterhin vorgesehen, im Brandfalle die Kühlung der Stützen durch einen Flussiggaskreislauf zu sichern. Bie erwähnten Mittel bestehen in Leitungen 62 inmdialer !Richtung, um einen Teil des flüssigen Gases,-weletes im zylindrischen Teil 9» 61 enthalten ist, in die Rohre im Inneres der Behälterstützen 2 zu leiten· Das flüssige Qas kehrt nach dem Durchströmen der Stützen aus dem oberen Ende derselben in den ringförmigen Hohlraum zurück· Diese letzte Anordnungsweise ist beliebig· Sie besitzt jedoch den Vorzug, die vollkommene Verdampfung der geringen restlichen Flüssiggasmenge im zylindrischen Teil 9» 61 zu beschleunigen, denn sie ruft einen Kreislauf im unteren Teil des ringförmigen Hohlraumes hervor (s. Pfeile in Figur 8)·

Alle vorstehenden Ausführungen können schließlich noch die folgenden Änderungen erhalten» Abzugselemente zur Atmosphäre, welche z.B. mit dem Abgasverbrennungssystem verbunden sind, werden nach Möglichkeit im oberen Teil durch den äußeren Mantel installiert. Die Öffnung dieser normalerweise durch schmelzbare Körper geschlossenen Abzugselemente wird durch die im Brandfalle erreichte Temperatur des Außenmantels gesteuert»

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Diese Anordmmgsweise ermöglich*,eine bedeutende Absenkung des Druckes im Inneren des Behälters, besonders wenn es im Brandfalle durch die vorherbeschrieben«! Mittel vollkommen von Flüssiggas geleert wurde· In diesem Fall ist es vorteilhaft« susammen mit jedem Atozugselement ein Ventil vorzusehen, welches einen niedrigeren öffnungsdruck besitzt als den Schließdruck der Sicherheitsventile« Diese letzte Anordnung 1st natürlich auch bei den Abzugsorganen 4-9 der Figuren^ und 6 durchführbar« Dielest beiden letzten Anordnungen erlauben_fin dem von Flüssiggas vollkommen entleerten Behälter einen Innendruck.aufrechtzuerhalten} welcher kaum höher als der atmosphärische Außendruck ist· Dadurch wird auch ein möglicher Biß der äußeren Bulle, welche Im Falle des Andauerns des Brandes nach der vollkommenen Entleerung durch die Erhitzung geschwächt wird, vollkommen ungefährlich·

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Claims

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M Λ flüsätjggasbeiiälter für Köhleawasserstoffverbindungen mit niedrigem MolekuXargewiclili o· dgl. mit Sicherheitsventilen, die "bei einer äußeren Wärmeeinvd.rkung durch den ansteigenden Gasdruck geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter doppelwandig aus-* geführt und zwischen den'.beiden-Behältermänteln ein schalenförmiger Hohlraum(?) vorgesehen ist, der im unteren und oberen Bereich mit .dem Innenraum des Innenbehältei?s (1) verbunden ist und im obere* Bereich über einen JPlüssigkeitsabscheider und ein oder mehrere Druck-Sicherheitsventile mit einer Abgasverbrennungsin Verbindung steht»

2 · llüssiggasbe haiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Druck des Flüssiggases entsprechende Innenbehälter (1) an seiner Unterseite mit dem schalenförmigen Hohlraum (7) über Bohrleitungen (8) verbunden ist, in welche Ventile (10) eingebaut sind, di$ mittela auf dem Außenmantel (5) angeordneter Temperaturfühler bei Erreichen einer vorbestimmten Außentemperatur geöffnet werden, und daß der mit eiaem unter einem kleineren Überdruck stehenden Inertgas, *,B# Stickstoff, gefüllte obere und untere Bereich des a ohalenförmi gen Eohl»aumes durch eine den Inaenbehälter durchragenden fiücklaufleitung (j) verbunden ist· ·

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3· Flüssiggasbehälter nach. Anspruch. 2, dadurch, gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Ventile (10) der Rohrleitungen (8) von Druckfühlern gesteuert werden, die von dem Flüssiggas "beaufschlagt werden,

4. Flüssiggasbehälter nach Ansprüchen 2 und 3« dadurch gekennzeichnet* daß der Außenmantel (5) an seinem oberen Ende zu einer Kuppel (11) erweitert ist, in der eine trichterförmige Fhasentrenneinrichtung (13) angeordnet ist, welche die abgeschiedene Flüssigkeit in die Bücklaufleitung (3) führt, während am oberen linde der Kuppel die zur Abgasverbrennungsvorrichtung führenden Bohrleitungen angeschlossen sind, in denen Ventile angebracht sind, die sich, bei Erreichen eines vorbestimmten Gasdruckes in der Kuppel öffnen.

5. Flüssiggasbehälter nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (5) aus zwei Kugelhalbschalen (5'»5'*) besteht, die mit Hilfe eines Singes (5¹O untereinander verbunden sind.

6. Flüssiggasbehälter nach Ansprüchen 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des schalenform! gen Hohlraumes (7) zwischen den zweckmäßig auf seiner Außenfläche alt .einer Asbeetschicht überzogenen Außenmantel (5) und dem Innenbehälter (1) sich von größten Horizohtaldurchmesser des Behälters aus nach »afc oben und unten erweitert»

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7# ilüssiggasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (5) in seiner Wandstärke auf den maximalen Innendruck des Flüssiggases abgestellt ist_f und daß der dünnwandigere Innenbehälter an seiner Ober« und Unterseite gtoSe Öffnungen (1*"₉Ί'*"*) besitzt und daß unter der Sopffläche,des eine Phasentrennvorrieirfciasfg
heitsventilen (10,1O⁸) vBssi

8. Flüssiggasbehälter nach Äasprmch 7» dadurch ge~ kennzeichnet, daß die Phaseateeanirörrichttag (13) aus einem Über der oberen ÖXfaimg. (1*^f) des Innen=- "behälters (1) befindüciiea Sri cater besteht, über dem am Außenmantel-0)-#ia AltropÄiag (14) "befestigt • ist, -während '.awisehsa- der -ÄlfeeanTorrichtimg und dem . ^: oberen Hand "des" InnenbeMlters ein 2?iagföraiges-- -. ' Leitblech vorgesehen ist,mlches das aus dem riagförmigen Hohlraum (7) austretende i'lüssigkeits-Gras-Gemis"-ch in die obere Öffnung des Innenbehälters lenkt·

9» Flüssiggasbehalter nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,daß an der Kopffläche des AuBenmantels (5) mehrere Tentilgruppen (10, 10') angeordnet sind, die sich bei verschiedenen vorbestimmten Innendrucken offnen.

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10· Flüssiggasbehälter nach Anspruch. 7 t dadurch gekennzeichnet ,daß zwischen dem Außenmantel (5) und dem Innenmantel (1) mit gleichen Abständen Bohre (46, 46') angeordnet sind, deren untere offen« Baden Im Bereich der unteren öffnung des Innenbehälter« liegen, während

^e /
die obeemn öffnungen üb ei/ tin druck- und/oder temperaturgesteuerte· Sicherheitsventil (49) in das Leitungssystem der AbgaSYerbrennungsvorrichtung führen und über ein weiteres Rückschlagventil (52) mit dem Inneren des Behälters (1) verbunden sind·

11» Flüssiggasbehälter naeh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrt (46# 46·) von quadratischem oder reohteokigem Quersöbaltt auf der Innenfläche des Außenmantels (5) befestigt und zur Bildung des Innenbehälters (1) zwieohen diesen BohrenStgmentschalen (1a, 1b) angeschwellt sind·

12· Flüssiggasbehälter nach Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwand!ge Behälter auf doppelwandigen Stützen angeordnet ist, die ebenfalls von dem Flüssiggas durchspült werden*

13· Flüssiggasbehälter nach Ansprachen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (5) mit einer Asbestschicht versehen ist, welche wenigstens den Oberen Mantelteil b»t»ckt.

Flüssiggasbehälter ne«k AasprüOatn 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, d«Ä Aie Asbesteohioht mit «iner

glatten Metallfolie abgetttkt ist« 00 9812/1407

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