DE2421563B2 - Überdruck-Sicherheitseinrichtung für eine Hochdruckanlage mit Druckkessel - Google Patents

Überdruck-Sicherheitseinrichtung für eine Hochdruckanlage mit Druckkessel

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Description

Die Erfindung betrifft eine Überdruck-Sicherheitseinrichtung für eine Hochdruckanlage mit Druckkessel, die zwei hintereinander geschaltete Berstscheiben aufweist, zwischen denen sich ein Hohlraum befindet.
In vielen Prozessen erfolgt eine Reaktion in einem Druckkessel bei sehr hohem Druck. Beispielsweise wird bei bestimmten Polymerisationsprozessen ein Autoklav-Reaktorkessel verwendet, der unter Dauerdrücken bis zu 2800 kg/cm2 arbeiten muß. Um das Risiko eines Unglücks, welches mit dem Durchgehen eines Prozesses verbunden ist, wobei der Druck im Kessel sehr schnell eine kritische Höhe erreichen kann, zu verringern, wurden Überdruck-Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, die automatisch den Druck innerhalb des Kessels ablassen, wenn der Schwellwert eines kritischen Druckbereiches erreicht ist. Eine bekannte Überdruck-Sicherheitseinrichtung enthält eine Berstscheibe, über welche ein Druckunterschied besteht. Die eine Oberfläche der Scheibe ist dem Innendruck des Kessels ausgesetzt, während ihre gegenüberliegende Oberfläche einem niedrigeren Druck, z. B. atmosphärischem Druck, ausgesetzt ist Wenn der Druckunterschied an der Scheibe den Betriebswert um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, so birst die Scheibe und öffnet den Kessel zum niedrigeren Druck hin.
In der Praxis arbeitet ein Druckkessel abhängig vom Produkt das hergestellt werden soll, über einen Bereich von Drücken, z. B. zwischen 1400 kg/cm2 und 2500 kg/ cm2. Die allgemeine Charakteristik einer Reaktion in einem Kessel, der eine Bruchscheibe verwendet engt
ίο jedoch den Betrieb auf einen relativ engen Bereich von Drücken ein. Da Druckanstieg in einem durchgehenden Reaktorkessel sehr schnell erfolgen kann, muß der Druckunterschied, bei dem die Scheibe birst wesentlich größer sein, als der gewünschte Arbeitsdruck. Nur so ist das Ansprechen der Scheibe auf den wachsenden Druck sichergestellt bevor der kritische Druckbereich erreicht wird.
So machten es die relativ niedrigen Druckunterschiede zwischen Betriebsdruck des Kessels und Berstdruck der Scheibe unmöglich, den Kessel über einen größeren Bereich von verschiedenen Betriebsdrücken ohne Austausch der Berstscheibe gegen eine andere, für den gewünschten neuen Betriebsdruck geeigneten Berstscheibe zu betreiben. Ein derartiger Wechsel der Bruchscheibe macht aber ein Ablassen des Druckes und ein Leerlaufenlassen und Entlüften des kompletten Systems notwendig. Dies bringt eine relativ lange Stillstandzeit der Anlage mit sich.
Es tritt also dabei das Problem dann auf, wenn derartige Hochdruckanlagen mit unterschiedlichen Drücken betrieben werden. Die Überdrucksicherung müßte dann in jedem Fall so ausgelegt sein, daß ein Bersten erst bei wesentlichem Überschreiten der höchsten auftretenden Betriebsdrücke erfolgt. Dies würde bedeuten, daß bei Betrieb mit Drücken, die u. U. erheblich unterhalb dieses Höchstdruckes liegen, auch ein sehr erheblicher Druckanstieg bis zu diesem Höchstdruck nicht zum Ansprechen der Überdrucksicherung führen würde, d. h. es würden Drücke in der Hochdruckanlage auftreten, die u. U. die Betriebsabläufe erheblich stören.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe eine Anordnung zu schaffen, bei der ohne wesentliche Umstellung bei unterschiedlichen Betriebsdrücken der jeweilige Sicherheitsdruck, d. h. der Druck, bei dem die Überdrucksicherung anspricht, jeweils in einem vorbestimmten relativ eng begrenzten Bereich über diesem gerade eingestellten Betriebsdruck liegt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Überdruck-Sicherheitseinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß in den Hohlraum eine Leitung für ein Druckfluid führt, die mit einer Pumpe und einem Druckablaßorgan gekoppelt ist, und daß eine Einrichtung zum Abfühlen des Innendrucks des Druckkessels, eine Einrichtung zum Abfühlen eines zwischen Atmosphärendruck und Kesseldruck liegenden Drucks in der Leitung, sowie eine die Signale der Abfühleinrichtungen vergleichende Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den Druck des Fluids in der Leitung mittels der Pumpe erhöht, wenn der Betriebsdruck im Kessel erhöht wird und den Druck des Fluids mittels des Ablaßorgans erniedrigt, wenn der Betriebsdruck im Kessel erniedrigt wird, und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die das Anwachsen des Fluiddrucks verhindert, wenn der Innendruck im Kessel einen festgelegten Wert überschreitet.
Der Grundgedanke der Lösung gemäß der Erfindung besteht also darin, die Berstscheibe, nicht wie üblich, auf
einer Seite dem Betriebsdruck in der Anlage und auf der anderen Seite dem atmosphärischen Druck direkt auszusetzen, sondern auf der Außenseite einen" Gegendnick aufzubringen, der sich in Abhängigkeit vom Betriebsdruck im Kessel auf eine konstante Dmckdifferenz beidseits der Berstscheibe einstellt Erst wenn ein abnormalei Anstieg dieses Betriebsdruckes erfolgt, überschreitet die Druckdifferenz an der Berstscheibe die Druckbelastung und die Berstscheibe birst
Es ist zwjy eine Oberdruck-Sicherheitseinrichtung lu mit einem durch zwei Berstscheiben abgeschlossenen Hohlraum bekannt (US-PS 23 87 353), wobei die eine Berstscheibe auf ihrer dem Hohlraum abgewandten Seite mit dem Betriebsdruck der Anlage beaufschlagt ist Bei dieser bekannten Anordnung soll jedoch ein is Überschlagen der nach außen gewölbten Berstscheibe bei Abfallen des Betriebsdruckes dadurch vermieden weiden, daß auf die Außenseite der Berstscheibe nicht der atmosphärische Druck wirkt, der bei Auftreten eines Unterdrücke im Kessel dann ein Überschlagen der Scheibe bewirken würde, sondern es soll in diesem durch die Berstscheiben abgeschlossenen Hohlraum ein Unterdruck aufrechterhalten werden, um dieses Überschlagen mit Sicherheit zu vermeiden. Eine Anpassung des Druckgefälles über der inneren Berstscheibe an den Betriebsdruck der Anlage ist bei der bekannten Anordnung nicht vorgesehen.
Um eine ständige Anpassung des Druckgefälles an der inneren Berstscheibe bei sich während des Betriebs ändernden Betriebsdrücken in der Anlage zu erreichen, Jo ist vorzugsweise die Steuereinrichtung so ausgelegt, daß sie einen konstanten Druckunterschied beidseits der ersten Berstscheibe aufrechterhält, wenn der Betriebsdruck im Kessel geändert wird.
Vorzugsweise ist die Pumpe mit einem Fluidbehälter und der Leitung gekoppelt und andererseits das Druckablaßorgan zwischen die Leitung und den Fluidbehälter geschaltet, wobei die Pumpe einen Kolben mit einer größeren Stirnfläche, sowie mit einer kleineren Stirnfläche aufweist, und die größere Stirnfläehe mit der Druckgasquelle verbunden ist und die Verbindungsleitung ein Steuerventil enthält.
Die Erf.ndung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Strangschema einer Hochdruck-Reaktoranlage mit einer Überdruck-Sicherheitseinrichiung,
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Drucksteuer-Einrichtung für die in F i g. 1 verwendete Überdruck-Sicher- m heitseinrichtung,
F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den die Berstscheiben enthaltenen Teil der Sicherheitseinrichtung, und
F i g. 4 schematisch einen Axialschnitt durch die in der Anlage gemäß F i g. 1 verwendete Druckverstärkerpumpe.
In Fig. 1 ist eine Anlage für einen Hochdnjckprozeß gezeigt, beispielsweise für einen Äthylen-Polymerisationsprozeß, der einen Reaktorkessel 10 verwendet. Der Kessel 10 ist entsprechend so aufgebaut, um den dabei auftretenden Drücken, welche bis zu 2800 kg/cm2 betragen können, zu widerstehen. Der Kessel hat eine Eingangsleitung 12 und eine Auslaßleitung 14 in einem Auslaßteil 16 des Kassels. Die Kenntnis des Reaktions- fts prozesse und Steuerung der Beschickung, welche den Druck ändert, gestattet das Vorherbestimmen des Betriebsdruckes AVodes Kessels. Der Betriebsdruck Pvo kann in durch Wechseln der Betriebsparameter des Prozesses, des Beschickungsmaterials oder durch Ändern des Reaktionsprozesses selbst, geändert werden.
Der Kessel ist durch eine Berstscheiben-Überdruck-Sicherheitseinrichtung geschützt, welche eine erste Berstscheibe 18 am Auslaß des Kessels enthält, die eine erste dem Innendruck Pv des Kesseb ausgesetzte Oberfläche 20 aufweist Eine Einrichtung dient dem Erzeugen eines variablen Druckes P0 an der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 22 dieser Scheibe. Obwohl die Scheibe 18 eine vorherbestimmte Berstdruckcharakteristik hat. kann sie über einen weiteren Bereich von Kesselbetriebsdrücken Pvo verwendet werden, wobei der Druck Po an der Oberfläche 22 derart variiert, daß ein Druckunterschied APD an der Scheibe 18 aufrechterhalten wird, der im wesentlichen konstant bleibt wenn der Betriebsdruck Po sich ändert Die gezeigte Einrichtung enthält eine zweite Berstscheibe 24, ein Rohr 23, das sich zwischen den Scheiben 18 und 24 erstreckt und ein Öffnungsrohr 26. Eine erste Oberfläche 28 der Scheibe 24 ist dem Außendruck P4, wie dem atmosphärischen Druck, ausgesetzt während die zweite Oberfläche 30 dem Druck Po im Hohlraum ausgesetzt ist, der auch an der Oberfläche 22 der Scheibe 18 herrscht. Der Zwischendruck Po wird an den Oberflächen der Scheiben 18 und 24 durch ein Fluid, wie synthetisches öl, aufgebaut, das von einem Fluidbehälter 32 hergeleitet wird und durch eine Pumpe 34 über eine Leitung 36 und das Rohr 23 an die Scheiben 18 und 24 gefördert wird. Der Zwischendruck Po kann sich automatisch durch den Betrieb der Pumpe 34 erhöhen und durch ein Druckablaßventil 40 vermindern, das zwischen der Leitung 36 und dem Fluidbehälter 32 liegt
Die Berstscheibe weist eine Berstcharakteristik auf, bei der der Berstdruck etwa 120% des Kesselbetriebsdrucks Pvo beträgt. Die Berstscheibe 18 wird so gewählt, daß diese gewünschte Berstcharakteristik bei Betriebsdrücken nahe dem unteren Ende des Bereiches für die Kesselbetriebsdrücke liegt. Bei diesem niedrigen Betriebsdruck ist der Zwischendruck Po im wesentlichen nahe dem Öffnungsdruck Pa und der Druckunterschied APo an der Scheibe 18 ist unter diesen Bedingungen gleich dem niedrigsten Betriebsdruck des Kessels. Wenn der Betriebsdruck Pvo des Kessels steigt erhöht sich der Druck Po automatisch, um den Druckunterschied Δ Pd im wesentlichen über den ganzen Bereich der Arbeitsdrükke konstant zu halten, wodurch ein Bersten der Scheibe 18 verhindert wird. Wenn der Arbeitsdruck Pvo von einem relativ hohen Niveau verringert wird, verringert sich auch der Druck Po automatisch, um den Druckunterschied APd konstant zu halten. Die Steuereinrichtung für den Zwischendruck regelt automatisch die Bedingung: APj=PvO-Po=A:, solange kein Durchgehen des Kessels angezeigt ist. Wenn dies eintritt, wird ein weiteres Anwachsen von Po verhindert, so daß APd anwachsen kann und die Scheibe birst.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung 42 dargestellt die ein elektrisches Ausgangssignal Ev mit einer Amplitude erzeugt, welche proportional zur Größe des Innendrucks des Kessels 10 ist. Diese Einrichtung ist an der Hochdruck-Zuführleitung 12 mit dem Reaktorkessel 10 gekoppelt. In ähnlicher Weise ist eine Einrichtung 44 mit der Leitung 36 verbunden und ihre Ausgangsspannung £0 ist proportional dem Zwischendruck P0 in der Leitung 36 und an der Oberfläche 22 der Scheibe 18. Diese Signale werden einer Steuereinrichtung 46 zugeführt, welche die Signale vergleicht und den Betrieb der
Pumpe 34 oder des Ventils 40 steuert, um den Druckunterschied AP konstant zu halten, wenn der Kesseldruck Pv sich ändert. Wenn der Kesseldruck Pv anwächst, betätigt die Steuereinrichtung 46 die Pumpe
34. Die Pumpe 34 (F i g. 4) enthält beispielsweise eine Druckverstärker-Pumpenanordnung mit einem Kolben
35, der innerhalb eines Zylinders 37 angeordnet ist und Kolbenstirnflächen 39 und 41 mit unterschiedlichen Flächen für hohen bzw. niedrigen Druck aufweist. Ein Ausgangssignal £)von der Steuereinrichtung 46 wird auf einen Spannungs-Luftdruck-Wandler 47 aufgegeben, welcher das Steuerventil 48 so betätigt, daß Luftdruck aus der Quelle 50 an die Niederdruckfläche 41 des Druckkolbens des Verstärkers herangeführt wird. Dies bewirkt eine Bewegung des Kolbens, eine Kompression ι r> des hydraulischen Fluids und ein Anwachsen des Druckes Po, bis die oben angeführten Druckverhältnisse hergestellt sind. Auf ähnliche Weise erzeugt die Steuereinrichtung 46 bei der Anzeige einer Abnahme des Innendrucks Pvdes Kessels 10 ein Signal Ea, das auf den pneumatischen Wandler aufgegeben wird, der das Druckablaßventil 40 anschaltet. Dieses Ventil läßt einen Teil des hydraulischen Fluids ab und verringert dadurch den Druck Po.
Darüber hinaus enthält die Steuereinrichtung 46 Einrichtungen zum Verhindern eines weiteren Anwachsens des Druckes Po, wenn der Kesseldruck Pv den hergestellten Betriebsdruck Pw überschreitet. Wenn der Kesseldruck Pv den Betriebsdruck Pvo überschreitet, so wird ein Durchgehen des Kessels angezeigt. Die Steuereinrichtung 46 hält den Druck Po konstant und ein weiteres Anwachsen des Kesseldruckes Pv verursacht ein Ansteigen des Druckunterschieses Δ P auf mehr als 120% des Betriebsdruckes. Die Scheibe 18 birst und der Druck wirkt augenblicklich auch auf die Scheibe 24, die η daraufhin ebenfalls birst und den Kessel zum Druck P3 öffnet.
Die Spannung Ev, die von der Einrichtung 42 kommt und eine dem Druck im Kessel 10 entsprechende Amplitude aufweist, weist eine relativ niedrige Spannung auf. Beispielsweise kann die Spannung im Bereich zwischen 0 bis 8 Millivolt liegen. Dieses Signal wird zuerst einem Spannungs-Strom-Umformer 60 zugeführt und auf einen Ausgangsstrom von ungefähr 10 bis 50 Milliampere verstärkt Die vom Wandler 44 abgeleitete Spannung JS) mit einer Amplitude proportional dem Öldruck Po wird einem ähnlichen Spannungs-Strom-Umformer 62 zugeführt. Der Ausgang Iv des Umformers 60 wird mit einem Verstärker 64 gekoppelt. Ein Ausgang /vo vom Verstärker 64 wird einer Registriereinrichtung 66, zusammen mit dem Ausgang /0 des Umformers 62 zugeführt. Die Registriereinrichtung 66 benützt diese Ausgänge, um Veränderungen des Kesseldrucks und des Fluiddrucks aufzuzeichnen. Der Verstärker 64 ist sowohl auf eine Verstärkung als auch auf eine Amplitudenbegrenzung ausgelegt. Eine manuell einstellbare Begrenzungs-Steuereinrichtung 72' stellt durch ein Potentiometer eine obere Amplitudengrenze für den Ausgangsstrom //>o ein. Die Eingangsströme Iv, die höhere Ausgangsströme als die Grenzwerte im linearen Betrieb verursachen wurden, zeigen überhöhte Kesseldrücke an. Wenn der Eingangsstrom diese Höhe erreicht, wird ein weiteres Anwachsen der Amplitude /vo verhindert. Da der Druck Pin Obereinstimmung mit Änderungen von /vo geregelt wird, hält ein begrenzter Ausgangsstrom /vo den Druck Po auf konstanter Höhe. Wenn also der Kesseldruck Pv einen überhöhten Wert annimmt wird ein weiteres Anwachsen von Po über den Grenzpunkt automatisch verhindert Der Druck
wird nicht mehr auf einen konstanten Wert eingeregelt, sondern wächst, wenn der Kesseldruck Pv anwächst, zum Berstpunkt an.
Das Ausgangssignal /vo aus dem Verstärker 64 wird einer ersten Steuereinrichtung mit einem Vorspannungssteuerkreis 68, einem Verstärker 70 und einer Verhältnis-Steuereinrichtung 72 zugeführt Diese Steuereinrichtung bewirkt ein Anwachsen des Druckes Po, wenn der Betriebsdruck Pvo kontrolliert anwächst. Das Signal Ινα des Verstärkers 64 wird auch einer Schaltkreiseinrichtung einschließlich einer Vorspannungs-Steuereinrichtung 74, einem Verstärker 76 und einer Verhältnis-Steuereinrichtung 78 zugeführt die eine Abnahme des Druckes Po bewirkt Der gewünschte Druckunterschied APd an der Scheibe 18 wird durch die Vorspannungssteuerungen 68 und 74 hergestellt Jede dieser Steuerungen enthält eine Schaltung zum Kombinieren des Signals /vo mit einem Bezugsstrom Ib, der eine Größe hat, die der Größe des Druckunterschieds APd proportional ist. Insbesondere subtrahieren die Vorspannungsschaltungen ein Vorspannungssignal, und die Ausgänge aus den Schaltungen 68 und 74 enthalten deshalb die Signale ivo—lbta bzw. Ivo — hit-Aufgrund der vorher angeführten Steuergieichung ist diese Funktion mit der erwünschten Änderung des Fluiddrucks Po äquivalent wenn der Betriebsdruck Pvo geändert wird. Das elektrische Signal Ivo — ht*, das dem gewünschten Fluiddruck Po in Übereinstimmung mit der obigen Gleichung entspricht wird über einen Verstärker 70 der Verhältnis-Steuereinrichtung 72 zum Vergleich mit der Amplitude des durch den Strom /0 dargestellten, abgefühlten Fluiddrucks zugeführt. Wenn diese Eingänge gleiche Amplituden aufweisen, also ihr Verhältnis gleich 1 ist, wird signalisiert daß der gewünschte Druckunterschied APd an der Scheibe 18 besteht, und der Fluiddruck Po nicht erhöht werden soll. Wenn andererseits das Verhältnis größer als 1 ist, erzeugt die Steuereinrichtung 72 ein Ausgangssignal Eq das die Betätigung des Ventils 48 und der Pumpe 34 veranlaßt, bis der Öldruck Po auf einen Wert angewachsen ist, bei dem das Verhältnis = 1 wird. Wenn das Verhältnis kleiner als 1 ist so erzeugt die Verhältnis-Steuereinrichtung 78 einen Ausgang zum Aktivieren des Ablaßventils 44 und damit zur Abnahme des Öldruckes Po bis das 1 :1-Verhältnis wieder hergestellt ist. Um eine innere Beeinflussung zwischen den Steuerkreisen, die die Einheiten 74, 76 und 78 umfassen, zu vermeiden, sind die Vorspannungssteuerungen 68 und 74 so eingestellt daß ein kleiner Vorspannungsunterschied zwischen It, es und /4,74 besteht Dadurch wird eine Trennung in der Größe des Druckunterschiedes A Pd geschaffen.
Beispielsweise wird die Vorspannungs-Steuerung 68 so eingestellt daß eine einem Druckunterschied von 1480 kg/cm2 entsprechende Vorspannung vorgesehen ist während die Vorspannungs-Steuereinrichtung 74 so eingestellt ist daß eine einem Druckunterschied von 150OkJj^m2 entsprechende Vorspannung vorgesehen ist
Zusätzlich zur automatischen Regelung des Druckes Po, bei Änderung des Betriebsdruckes des Kessels 10, sieht das Steuersystem automatisch die Unterbrechung der Regelung vor, wenn im Kessel 10 die Druckverhältnisse durchgehen. Ein Potentiometer in der Begrenzungssteuerung 72' wird manuell durch Bedienungspersonal eingestellt um ein Ausgangssigna] mit maximaler Amplitude aus der Begrenzungssteuerung zu erzeugen.
das dem maximalen sicheren Druck entspricht, auf den der Kesseldruck Pv anwachsen kann. Wenn das Eingangssignal Iv zum Verstärker 64 auf diesen Pegel anwächst, so wird entsprechend das Ausgangssignal /vo aus dem Verstärker 64 anwachsen und die durch die s Komponenten 68,70 und 72 gebildete Steuereinheit tritt m Funktion, um ein Anwachsen des Fluiddruckes zu bewirken. Wenn jedoch der Grenzpegel erreicht ist, wird ein weiteres Anwachsen des Eingangssignals Iv in den Verstärker 64 nicht auch ein Anwachsen des Ausgangssignals /vo aus diesem Verstärker bewirken, und der zum Zeitpunkt des Grenzwertes erreichte Druck Po wird keinen höheren Wert mehr annehmen. Wenn so der Grenzpunkt erreicht ist, wird die Steuerfunktion unterbrochen und der Fluiddruck Po wird an einem oberen Wert gehalten.
In Fig.3 ist im Detail ein Ausführungsbeispiel einer Berstscheibenanordnung dargestellt. Der Ausgangsblock 16 steht über einen Kanal 82 mit einem Kanal 84 im Boden 86 des Kessels 10 in Verbindung. Die Ausgangsleitung 14 (Fig. 1) enthält einen Rohmippel 88, der am Kanal 82 angebracht ist und einen Kanal 90 umfaßt, der mit dem Kanal 82 Ober einen Kanal 92 in Verbindung steht Ein Hochdruck-Dichtungsring 94 ist zwischen Ausgangsblock 16 und dem Kesselboden 86 angeordnet Ein ähnlicher Hochdruck-Dichtungsring 96s\·, ist zwischen einem Befestigungsflansch 97 und dem^ Block 16 angeordnet
Die Berstscheibeneinrichtung enthält ein Bauteil 100, mit einem Kanal 102, der an einem Ende durch die erste Berstscheibe 18, an der der Druckunterschied APd herrscht, und am gegenüberliegenden Ende durch die zweite Berstscheibe 24 verschlossen ist Die Berstscheiben sind dünne, scheibenförmige Teile aus Metall, wie Stahl, und haben eine vorherbestimmte mechanische Berstcharakteristik. Die Scheibe 18 ist zwischen einem konischen Ring 104 und dem Bauteil 100 angeordnet, während die Scheibe 24 zwischen einem konischen Ring 106 und einem Scheibenauflager 108 angeordnet ist. Diese Einrichtung ist am Atisgangsblock 16 durch ein Paßstück 110 befestigt, das gegen das Scheibenauflager 108 über einen Flansch 112 angeschraubt ist Unter dem Druck P0 stehendes, hydraulisches Fluid wird dem Hohlraum 23 über die Leitung 36 zugeführt Eine Leitung 114 erstreckt sich zwischen einen Nippel 113 und der Abfühleinrichtung 44 (F i g. 1 \
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Oberdruck-Sicherheitseinrichtung für eine Hochdruckanlage mit Druckkessel, die zwei hintereinandergeschaltete Berstscheiben aufweist, zwischen denen sich ein Hohlraum befindet, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (23) eine Leitung (36) für ein Druckfluid führt, die mit einer Pumpe (34) und einem Druckablaßorgan (40) gekoppelt ist, und daß eine Einrichtung (42) zum Abfühlen des Innendrucks des Druckkessels (10), eine Einrichtung (44) zum Abfühlen eines zwischen Atmosphärendruck und Kesseldruck (Pv o) liegenden Drucks (Po) in der Leitung (36) sowie eine die Signale der Abfühleinrichtungen (42, 44) vergleichende Steuereinrichtung (46) vorgesehen ist, die den Druck (Pq) des Fluids mittels der Pumpe (34) erhöht, wenn der Betriebsdruck (P,o) im Kessel (10) erhöht wird, und den Druck (Po) des Fluids mittels des Ablaßorgans (40) erniedrigt, wenn der Betriebsdruck (T7Vo) im Kessel (10) erniedrigt wird, und daß die Steuereinrichtung (46) eine Einrichtung enthält, die das Anwachsen des Fluiddrucks (Po) verhindert, wenn der Innendruck im Kessel (10) einen festgelegten Wert überschreitet
2. Überdruck-Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (46) so ausgelegt ist, daß sie einen konstanten Druckunterschied (Pvo — Pö) längs der ersten Berstscheibe (18) aufrechterhält, wenn der Betriebsdruck (Pv0) im Kessel (10) geändert wird.
3. Überdruck-Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (34) mit einem Fluidbehälter (32) und der Leitung (36) gekoppelt ist, andererseits das Druckablaßorgan (40) zwischen die Leitung (36) und dem Fluidbehälter (32) geschaltet ist. und daß die Pumpe (34) einen Kolben (35) mit einer größeren Stirnfläche (41) sowie mit einer kleineren Stirnfläche (39) aufweist, wobei die größere Stirnfläche (41) mit einer Druckgasquelle (50) verbunden ist und die Verbindungsleitung ein Steuerventil (48) enthält.
DE2421563A 1973-05-03 1974-05-03 Überdruck-Sicherheitseinrichtung für eine Hochdruckanlage mit Druckkessel Expired DE2421563C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US356859A US3902515A (en) 1973-05-03 1973-05-03 Pressure relief arrangement for a high pressure system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2421563A1 DE2421563A1 (de) 1974-11-28
DE2421563B2 true DE2421563B2 (de) 1981-02-12
DE2421563C3 DE2421563C3 (de) 1982-04-29

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Country Status (7)

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US (1) US3902515A (de)
JP (1) JPS589305B2 (de)
BE (1) BE814526A (de)
CA (1) CA1006415A (de)
DE (1) DE2421563C3 (de)
FR (1) FR2296804A1 (de)
GB (1) GB1444475A (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8020189A (nl) * 1980-05-05 1982-03-01 Inst Neftechimicheskogo Sintez Werkwijze voor het regelen van toevoerkleppen van een reactor onder druk en inrichting om dit te bewerkstelligen.
US4602748A (en) * 1984-09-24 1986-07-29 King Instrument Corporation Automatic cassette loading machine with a reciprocating takeup spindle
US4646839A (en) * 1984-11-23 1987-03-03 Exxon Production Research Co. Method and apparatus for through-the-flowline gravel packing
JPS62147707U (de) * 1986-01-27 1987-09-18
US5583490A (en) * 1994-07-15 1996-12-10 Htv Industries, Inc. Rupture disk monitoring apparatus
US6365681B1 (en) 2001-01-16 2002-04-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Preventing upsets in polymerization reactors
CN103339235B (zh) * 2011-01-25 2015-02-11 国际壳牌研究有限公司 气化反应器
RU2591066C2 (ru) * 2011-03-31 2016-07-10 Нэшнел Ойлвелл Варко Норвей Ас Способ и устройство для предотвращения ошибочного открытия предохранительного клапана для бурового раствора
CA2927682C (en) * 2013-10-21 2022-05-10 Avox Systems Inc. Systems and methods for cascading burst discs
GB201406902D0 (en) * 2014-04-16 2014-05-28 Benoil Services Ltd Improvements in or relating to burst disc assemblies
US10527183B1 (en) * 2017-05-01 2020-01-07 KHOLLE Magnolia 2015, LLC Pressure relief valve
US10436341B1 (en) 2017-10-20 2019-10-08 KHOLLE Magnolia 2015, LLC Pressure relief valves
US11885425B2 (en) * 2022-03-28 2024-01-30 Hamilton Sundstrand Corporation Burst disc systems

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2387353A (en) * 1943-05-17 1945-10-23 Raymond Gwynne Safety device for pressure vessels
US2640529A (en) * 1950-08-01 1953-06-02 Us Army Automatic low pressure venting and signaling check valve for fuel tank pressurizing systems
US2788794A (en) * 1954-06-01 1957-04-16 American Cyanamid Co Gas loaded safety disks
US2895492A (en) * 1955-12-19 1959-07-21 Foster Wheeler Corp Pressure safety device
US3092286A (en) * 1960-11-28 1963-06-04 Duff Philip Explosive diaphragm valve
US3131033A (en) * 1960-12-02 1964-04-28 Copolymer Rubber & Chem Corp Apparatus for passing material into a pressure vessel in response to the internal pressure thereof
US3493044A (en) * 1968-03-15 1970-02-03 Union Oil Co Pressure relief system
JPS5115235Y2 (de) * 1971-06-14 1976-04-22

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Publication number Publication date
CA1006415A (en) 1977-03-08
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