DE2348484A1

DE2348484A1 - Verfahren zur warmbehandlung von behaeltern und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2348484A1
Application number: DE19732348484
Authority: DE
Inventors: Norman Wilson Smith; Stanley George Wilson
Original assignee: JOHN KERR AND CO MANCHESTER Ltd
Current assignee: JOHN KERR AND CO MANCHESTER Ltd
Priority date: 1972-09-26
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1974-05-09
Also published as: NO146182B; NO146182C; GB1441258A; SE416382B; FR2200748A5; NL7313284A; US3920177A; JPS5138651B2; JPS4987542A

Description

;:.³L O. H. FJNK PATENTANWALT · D 7300 ESSLlNGEN BEI STUTTGART · hl.NDEis3lUGS';RASSE

im·. it FINX · D 7300 EstiinG"" tNadmr), Hindenburgstroßa AA

26.September 1973

p 6155

John Kerr&Co. (Manchester) Ltd.
Liverpool L33 7TS, Großbritannien

"Verfahren zur Warmbehandlung von Behältern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens'

Beanspruchte Priorität der britischen Patentanmeldung ^k 30V72 vom 26.September 1972.

Die Erfindung betrifft"ein Verfahren zur Warmbehandlung wie Schweißen, an Behältern, wie beispxelsweise an Metall" tanks_; sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahren.=;.

Es gibt viele Gelegenheiten, wo eine Warmbehandlung (beispielsweise Schweißen) an Behältern, wie Tanks.durchgeführt werden soll, die explosive und leicht entzündbare Gase oder Flüssigkeiten oder auch beides enthalten." Xn solchen Fällen mußte bisher der Tank entleert werden, da sonst die Gefährdung der Bedienungsperson durch eine Explosion, durch Feuer oder auch durch beides kaum vertret bar war. Eine Entleerung kann, wie es im allgemeinen auch der Fall ist, schwierig und zeitaufwendig sein.

Die Erfindung soll daher ein sicheres Verfahren zur Warm -

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behandlung derartiger Behälter schaffen, ohne daß diese entleert zu werden brauchen; ferner soll gemäß der ErfxiV dung eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geschaffen werden.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Warmbehandlung von Behältern dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte verfügbare Raum in dem Behälter mit einem sich stark ausdehnenden Feuerlöschschaum gefüllt wird, welcher mit einem inerten Gas vergast ist, und daß deraritger Schaum fortlaufend durch den Behälter hindurchgeleitet wird_r um diesen während der Warmbehandlung gefüllt zu halten.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Zuführung von Schaum ist gemäß der Erfindung eine schaumbildende Einrichtung gekennzeichnet durch ein im allgemeinen zylindrisches, hohles Gehäuse, durch eine Einspritzeinrichtung, welche zum Zuführen von Wasser und der Schauraraasse in das Gehäuse an dessen Einlaßsäte befestigt Isz a;ic welche eine mit dem Gehäuse in Verbindung stehende, durchgehende Bohrung aufweist, durch eine in der durchgehenden Bohrung gehalterteVenturi-Einrichtung, welche sich in dat. Gehäuse erstreckt und in welcher, wenn unter Druck stehendes Wasser hindurchgeleitet wird, in dem Wasser die zugeführte, an dem Venturi-Durchlaß verfügbare Schaummasse mitgerissen wird, durch einen Diffusor in dem Gehäuse am Ende der Venturi-Einrichtung, durch welchen die Wasser-Schaummasse-Mischung im wesentlichen radial verteilt wird, durch ein netzförmiges, konisch zulaufendes Teil, das den Diffusor umgibt und dessen Spitze sich zur Auslaßsiete des Gehäuses hin erstreckt, durch einen nahe der Einlaßseite des Gehäuses angeordneten Einlaßt durch welchen inertes Gas zugeführt werden kann, und durch eine quer zu dem Gehäuse angeordnete Platte mit einer Anzahl kleiner Öffnungen, über

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welche das inerte Gas vor dessen Vereinigung mit der Wasser -Schaummasse-Mischung verteilt wird, um dann zur Schaumbildung durch das netzförmige Teil hindurchgeleitet zu werden. Vorzugsweise ist zumindest - die Auslaßseite des Gehäuses aus durchsichtigem Material hergestellt.

Nachfolgend wird das erfindungsgeäße Verfahren zur Warmbehandlung eines Behälters, der explosives Gas, eine explosive Flüssigkeit oder beides enthält, und eine Ausführungsform einer bestimmten schaumbildenden Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben·

Ein Versuchsbehälter ist beispielsweise ein ganz verschwißter Tank mit einer Länge von 1,8m und einer Breite sowie Höhe von 1,2m, an dessen Oberseite auf einer Seite ein angeflanschtes Füllrohr mit einem Durchmesser von 5cm und auf der anderen Seite ein entsprechendes Auslaßrohr angebracht ist. Der Tank wurde zum Auslaßrohr hin um 15 cm schräg gestellt und es wurden Löcher mit einem Durchmesser von 1,9 cm an jeder Ecke in die Oberseite des Tanks gebohrt und in diese herausnehmbare Stopfen eingesetzt.

Der Tank wurde zuerst mit Rohöl gefüllt, welches danach dann wieder abgelassen wurde, so daß der übliche Bodensatz zurückblieb. Dann wurden 14,4 1 Benzin mit 100 Oktan in den Tank eingefüllt und in ihm gelassen. Der Gasgehalt des Tanks wurde geprüft und wurde als hochexplosiv befunden.

Mittels der noch zu beschreibenden, schaumbildenden Einrichtung wurde d=er Tank über das Einlaßrohr mit einem sich stark -ausdehnenden Schaum aus Wasser und einer im Handel unter der Bezeichnung KOMET erhältlichen Schaummasse gefüllt und mit Kohlendioxyd vergast. Die Stopfen wurden kurz herausgezogen, um zu zeigen, daß der Tank vollständig mit

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Schaum gefüllt war·. Da ständig Schaum zugeführt vrurde, strömte der überschüssige Schaum über das Auslaßrohr aus dem Tank aus. Während dieser Zustand beibehalten wurde, wurde ein 3,8 cm großes Loch etwa in der Mitte etwa im unteren Drittel der Tankseitenfläche aus dieser herausgebrannt; danach wurde über das Loch eine Platte autogen aufgeschweißt. Diese Operationen wurden ohne irgendeine Gefährdung des Bedienungspersonals durchgeführt, da der in dem Tank verfügbare Sauerstoff kaum bzw. nicht einmal zur Unterhaltung der Verbrennung ausreichte.

Im folgenden wird nunmehr die schaumbildende Einrichtung im einzelnen anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben, in welcher teilweise im Schnitt eine Seitenansicht wiedergegeben ist. Die Einrichtung weist im wesentlichen ein hohles, zylindrisches Gehäuse 10 und eine Einspritzeinrichtung 12 zur Zuführung einer Wasser-Schaummasse-Mischung auf.

Das Gehäuse 10 weist einen durchsichtigen, angeflanschten Auslaß l4 aus Methylmetakrylat auf, der an einem Einlaßteil l6 befestigt ist. In dem Einlaßteil l6 ist ein großer Stopfen l8 mit einer durchgehenden Bohrung 20 eingesetzt, der eine dünne Metallplatte 22 mit vier Löchern 24 trägt, welche in gleichem Abstand verteilt nicht weit vom Umfang der Platte entfernt,angeordnet sind. Die Einlaßseite der Bohrung 20 ist erweitert und mit Schraubgewinde versehen. Quer über das Gehäuse 10 ist in Stromungsrxchtung hinter der Platte 22 ein konisch zulaufendes "Netz" 26 angebracht, wie es üblicherweise in derartigen Einrichtungen verwendet wird. Die Innenseite des Stopfens l8 weist einen kleineren Durchmesser auf; an dem entsprechenden Teil des Einlasses l6 des Gehäuses 10 ist ein Einlaßrohr 28 mit einer abgewinkelten Bohrung 30 angeordnet, über die Gas zur Platte 22 hingeleitet wird·

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Die Einspritzeinrichtung 12 weist ein im Querschnitt sechseckiges Metallteil 32 mit einer durchgehenden Bohrung auf, deren Durchmesser sich ändert. An der Einlaßseite befindet sich der Teil 34 mit dem größten Durchmesser,welcher über einen Teil seiner Länge zur Aufnahme einer Wassereinlaß-Einrichtung 36 mit Schraubgewinde versehen ist. Ferner ist ein seitlicher Auslaß bzw. eine seitliche Verbindungsstelle vorgesehen, an welcher ohne Schwierigkeit ein (nicht dargestellter) Druckmesser angebracht werden kann. Der mittlere Teil 40 der Bohrung hat einen etwas kleineren Durchmesser, während der Durchmesser des strömungsabwärts liegenden Endes 42 der Bohrung noch kleiner ist. Auf dieserSeite ist an die Einspritzeinrichtung 12 ein mit Schraubgewinde versehenes Anschlußteil 44 angeschweißt oder hart angelötet, mittels welchem die Einspritzeinrichtung an dem Stopfen l8 gehaltert ist.

Die Einspritzeinrichtung 12 trägt ein VenturL-Rohr 46, das teilweise in der Einspritzeinrichtung 12 untergebracht ist und sich teilweise in das Gehäuse 10 bis zu dem Netz 26 erstreckt. Die beiden Enden des Venturi-Rohrs 46 weisen zwei Teile mit größerem Durchmesser auf, welche durch einen Teil mit kleinerem Durchmesser voneinander getrennt sind; ferner sind zwei einander gegenüberliegende, quer dazu angeordnete Bohrungen 48 vorgesehen, welche durch die Wandung des Teils mit dem kleineren Durchmesser zum Hals einer Bohrung in dem Venturi-Rohr 46 verläuft. Durch die Wandung der Einspritzeinrichtung 12, die dem Teil mit dem kleineren Durchmesser entspricht, verläuft eine Bohrung, welche ein durch ein Nadelventil 51 gesteuertes Einlaßteil 49 aufnimmt. Die beiden Teile mit dem größeren Durchmesser tragen jeweils einen O-Ring 50, die jeweils dicht an der Bohrung der Einspritzeinrichtung 12 anliegen. Das strömungsabwärts liegende Ende des Rohrs 46 weist einen langen Teil mit einem noch

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kleineren Durchmesser auf, welcher sich durch den Anschldi»- teil 44 und den Stopfen l8 bis zu dem Netz 26 hin erstreckt. Die Fortsetzung der Bohrung in dem Venturi-Rohr ist eine weitere Bohrung. Das ströraungsabwärts liegende Ende des Venturi-Rohrs 46 ist durch ein angeflanschtes Endteil 52 abgeschlossen! mittels welcher Flüssigkeit in radialer Richtung verteilt wird, welche durch das Rohr 46 strömt und durch Löcher 5^ an dessen Ende austritt.

Bei Benutzung wird eine Wasserversorgung· mit einem Druck

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von mindestens 2,80 kp/cm (wie er üblicherweise über einen Hauswasserhahn erhalten werden kann) an die Wassereinlaßeinrichtung 3^ angeschlossen. An dem mittels des Nadelventils gesteuerten Einlaßteil 49 ist eine Schaummassen-Zuleitung und an dem Einlaßrohr 28 ist eine Zuleitung für Kohlendioxyd oder ein anderes entsprechendes_finertes Gas mit einem Maximaldruck von 0,28 kp/cm angeschlossen. Zum Zuführen von sich ausdehnendem Schaum, der zum Füllen des oben beschriebenen Versuchstanks geeignet ist, muß der Flansch dos Gehäuses 10, welcher die entsprechenden Abmessungen wie der Flansch an dem Tankeinlaßrohr aufwist, festgeklemmt werden; hierauf kann dann der Schaum in der beschriebenen Weise in den Tank eingefüllt werden«

Die vorbeschriebene, schaumbildende Einrichtung weist verschiedene vorteilhafte Merkmale auf. So kann sie beispielsweise so dimensioniert werden, daß sie für Handbetrieb geeignet isti in solchen Ausführungen wird sie dann tatsächlich im allgemeinen als Handfeuerlöscher verwendet, wobei anstelle eines inerten Gases Luft benutzt wird, wenn die erforderlichen Zuleitungen verfügbar sind. Auch die Tatsache, daß über jeden Wasserhahn zurVerfügung stehendes Wasser verwendet werden kann, ist sehr vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Normung der Größen auswechselbare Rohre 46 entsprechend den jeweiligen Anfor-

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derungen verwendet werden können. Das durchsichtige Ende des Gehäuses 10 erleichtert eine visuelle Bestätigung, ob der Schaum auch richtig erzeugt wird.

Natürlich kann das Verfahren gemäß der Erfindung auch mit anderen gaserzeugenden Einrichtungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann bei einem Behälter mit einer großen Einlaßöffnung eine herkömmliche Einrichtung verwendet werden (diese sind viel größer als die bevorzugten Ausführungsformen der vorbeschriebenen Einrichtung)5 hierbei werden dann die Lufteinlässe offen bzw. ganz weggelassen und es wird eine Zuleitung für inertes Gas verwendet.

Patentansprüche

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Claims

2 3 Λ 8 A S Λ 26.September 1973 P 6155 Patentansprüche

1. Verfahren zur Warmbehandlung, wie Schweißen, von Behältern, wie Metalltanks, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte verfügbare Raum in dem Behälter mit einem sich stark ausdehnenden Feuerlöschschaum gefüllt wird, welcher mit einem inerten Gas vergast ist, und daß derartiger Schaum fortlaufend durch den Behälter hindurchgeleitet wird, um diesen während der Warmbehandlung gefüllt zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum aus Wasser und einer Schaummasse gebildet wird, wobei die Vergasung mit Kohlendioxyd erfolgt.

3· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmbehandlung autogenes Schweißen ist.

^. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum fortwährend an einer Einlaßöffnung in den Behälter mittels einer schaumbildenden Einrichtung zugeführt wird und aus dem Behälter über eine Auslaßöffnung fortlaufend ausgestoßen wird.

5. Schaumbildende Einrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein im allgemeinen zylindrisches, hohles Gehäuse (lO), durch eine Einspritzeinrichtung (12), welche zum Zuführen von Wasser und der Schaummasse in das Gehäuse (10) an dessen Einlaßseite befestigt ist und w.elche eine mit dem Gehäuse (lO) in Ver-

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bindung stehende, durchgehende Bohrung (20) aufweist, durch eine in der durchgehenden Bohrung (20) gehalterte Venturi-Einrichtung (46), welche sich in das Gehäuse (lO) erstreckt und in welcher, wenn unter Druck stehendes Wasser hindurchgeleitet wird, in dem Wasser die zugeführte, an dem Venturi-Durchlaß verfügbare Schaummasse mitgerissen wird, durch einen Diffusor (52, 5^) in dem Gehäuse (lO) am Ende der Venturi-Einrichtung (k6)_f durch welchen die Wasser-Schaummasse-Mischung im wesentlichen radial vertd.lt wird, durch ein netzförmiges, konisch zulaufendes Teil (26), das den Diffusor (52, 5%) umgibt und dessen Spitze sich zur Auslaßseite des Gehäuses (lO) hin erstreckt, durch einen nahe der Einlaßseite des Gehäuses (1,0) angeordneten Einlaß (l6), durch welchen inertes Gas zugeführt werden kann, und durch eine quer zu dem Gehäuse (-10) angeordnete Platte (22) mit einer Anzahl kleiner Öffnungen (Zk)₁ über welche das inerte Gas vor dessen Vereinigung mit der Wasser-Schaummasse-Mischung verteilt wird, um dann zur Schaumbildung durch das netzförmige Teil (26) hindurehgeleitet zu warden.

6. Schaumbildende Einrichtung nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (lO) eine durchsichtige, angeflanschte Auslaßseite aufweist.

7. Schaumbildende Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie für Handbetrieb'ausgelegt ist.

8. Schaumbildende Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß in den Einlaß (l6) des Gehäuses (IQ) ein Stopfen (l8) mit einer durchgehenden Bohrung (20) eingesetzt ist, dessen inneres, einen kleineren Durchmesser aufweisendes Ende die Platte (22) trägt.

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9· Schaumbildende Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch
g ekennz ei chn et, daß die durchgehende Bohrung (20) in dem Stopfen (18) eine erweiterte und mit einem
Schraubgewinde versehene Einlaßseite aufweist.

10. Schaumbxldende Einrichtung nach Anspruch 9j dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtung (12) einen mit Gewinde versehenen Endteil (kk) aufweist, welcher mit der mit Schraubgewinde versehenen Einlaßseite der durchgehenden Bohrung (20) in dem Stopfen (l8) in
Eingriff steht.

11. Schaumbildende Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtung (12) ein in dieser auswechselbar untergebrachtes Venturi-Rohr (k6) aufweist.

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