DE2558690A1 - Druckgasbehaelter fuer geloestes explosives gas, vorzugsweise acetylen - Google Patents
Druckgasbehaelter fuer geloestes explosives gas, vorzugsweise acetylenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DlPL-ING. BUSCHHOFF
DIPL.-ING. HENNICKE
DIPL-ING. VOLLBACH
5 KÖLN/RH.
Aktenz.:
255869C
Reg.-Nr.
ΙΛ 186 I KÖLN, den 23.12.75
bitte angeben VO/WO
Patentanmeldung
der Firma
Industriegas GmbH & Co. KG, 5 Köln-Braunsfeld, Widdersdorf er Str. 325
Druckgasbehälter für gelöstes explosives Gas, vorzugsweise
Acetylen
Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter für gelöstes
explosives Gas, vorzugsweise Acetylen, der mit einer porösen oder hochporösen monolithischen Füllmasse gefüllt ist, wobei
die Füllmasse im Kopfbereich des Druckgasbehälters einen ebenfalls mit einer porösen Masse gefüllten Innenkanal
aufweist.
Für die sichere Handhabung, Lagerung und den Transport des
in Druckgasbehältern enthaltenen Gases, wie insbesondere Acetylen, sind zahlreiche poröse Massen anorganischer oder
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organischer Natur bekannt, die als Schutt-, Stampf- oder
Gießmassen eingebracht werden. Als Schutt- oder Stampfmassen werden z.B. körnige Stoffe, wie Bimsgrieß, Kieselgur,
Torf, Holzkohle, Zellstoff u.dgl., verwendet.
Es ist seit langem bekannt, zur Erhöhung der Sicherheit poröser Füllmassen diese mit anorganischen oder organischen
Stoffen zu imprägnieren, welche bei Zersetzung des Gases verdampfen od_er zerfallshemmende Gase abspalten und durch
den dadurch bedingten Wärmeverlust die Eeaktionstemperatur herabsetzen (DT-PS'en 488 164 und 499 511). Als Imprägnierstoffe
werden Ammoniak- oder Ammoniumverbindungen, z.B. Ammoniumsulfat, Ammonoxalat, Ammoncarbonat u.dgl., verwendet.
Die poröse Füllmasse, z.B. Torf, wird mit Lösungen dieser Imprägnierstoffe getränkt und anschließend getrocknet,
so daß die Imprägnierstoffe eine dünne Oberflächenauflage
auf der porösen Füllmasse bilden. Statt dessen können die Imprägnierstoffe aber auch auf der Füllmasse zerstäubt
werden.
Die in der Praxis verwendeten porösen Füllmassen bieten
zwar eine weitgehende Sicherheit gegen Zersetzung des im Druckgasbehälter gespeicherten Gases und damit gegen Explosion.
Sie sind aber dennoch nicht frei von Nachteilen. Bei Verwendung von Schutt- oder Stampfmassen ist es schwierig,
wenn nicht unmöglich, sicherzustellen, daß der gesamte Füllraum des Druckgasbehälters mit der porösen Masse ausgefüllt
bleibt. Insbesondere bei längerem Gebrauch der als Druck-
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flaschen ausgebildeten Druckgasbehälter kommt es häufig zu
Setzungen der Füllmasse in den Behältern, wodurch sich in deren Kopfraum ein mehr oder weniger großer unausgefüllter
Hohlraum bildet, in dem das explosive Gas ungeschützt vorliegt. Eine Abhilfe kann hier dadurch geschaffen werden,
daß die Druckgasbehälter in vorgeschriebenen Zeitabständen überprüft werden, wobei im Bedarfsfall poröse Masse
nachgefüllt oder die gesamte Masse ausgewechselt wird. Dies erfordert einen außerordentlich hohen Aufwand.
Werden die Druckgasbehälter mit einer als Gießmasse eingebrachten monolithischen porösen Masse, z.B. Oalciumsilicat,
ausgefüllt, so bilden sich je nach Art der Masse zwischen
dieser und der Innenwand des Behälters mehr oder weniger große Spalträume, die zwar im Hinblick auf ein rasches Befüllen
des Behälters mit dem Gas vorteilhaft sind, andererseits aber die Gefahr einer Gsszersetzung beträchtlich erhöhen.
Um diesen Nachteil zu beheben, hat man vorgeschlagen, die genannten Spalträume mit einer Sintermasse aus feinkörnigen
Sintermaterialien auszufüllen (DT-OS 2 ΛΛΛ 025).
Die bekannten monolithischen Massen, die als Gießmassen eingefüllt
werden und zu einer zusammenhängenden, feinporigen Masse erhärten, sind als !Füllmassen für Acetylenflaschen
u.dgl. besonders geeignet. Aufgrund der geringen Gasdurchlässigkeit erfordert aber das Beladen der Flasche mit dem
Lösungsmittel und dem Gas einen erheblichen Zeitaufwand. Eine gleichmäßige Befüllung der monolithischen Füllmasse
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mit dem Lösungsmittel und eiern explosiven Gas ist in vielen
Fällen schwer zu erreichen. Untersuchungen haben ergeben, daß beim Einfüllen des Lösungsmittels selbst nach längerer
Fülldauer der Innenkern der monolithischen Masse weitgehend trocken ist, also kein Lösungsmittel aufgenommen hat. Entsprechend
läßt sich beim Einfüllen des Gases eine gleichmäßige Gasverteilung in der monolithischen Masse nicht erreichen.
Die ungleichmäßige Verteilung des Lösungsmittels und des Gases ist in sicherheitlicher Hinsicht unerwünscht
und führt auch zu einer schlechten Ausnutzung der Füllkapazität des Druckgasbehälters. Nachteilig ist auch, daß in
den als Gießmassen eingebrachten hochporösen Füllmassen häufig mehr oder weniger große Nester mit geschlossenen
Poren vorhanden sind, die kein Lösungsmittel und auch kein Gas aufnehmen können.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in die monolithische Füllmasse von oben eine kleine Innenbohrung einzubringen,
welche die Füllmasse nur im Bereich des Kopfraumes durchsetzt und mit Sand gefüllt wird. Mit dieser Maßnahme läßt
sich aber eine gleichmäßige und rasche Befüllung der Flasche ebenfalls schwer erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckgasbehälter der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Füllmasse so zu
verbessern, daß bei Währung der Sicherheitseigenschaften immer eine gleichmäßige, möglichst vollständige und rasche
Befüllung sowohl mit dem Lösungsmittel als auch mit dem explosiven Gas erreichbar ist.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Innenkanal, der sich, vorzugsweise bis etwa zum unteren Drittel
des Druckgasbehälters erstreckt, zumindest im oberen Bereich eine poröse Sicherheits-Füllmasse aufweist, die aus
einem thermisch spaltbaren organischen oder anorganischen Salz oder Salzgemisch besteht oder dieses enthält. Vorzugsweise
weist der zentrale Innenkanal einen Durchmesser auf, der mindestens etwa gleich dem Durchmesser der oberen Füllöffnung
des im Eegelfall als Druckflasche ausgebildeten Druckgasbehälters ist.
Der Innenkanal läßt sich als zentrale Innenbohrung in die monolithische Füllmasse einbringen. Hierbei werden etwaige
im Kern der monolithischen Füllmasse vorhandene undurchlässige !Tester mit geschlossenen Poren auf gebohrt, so daß
auch diese Bereiche für die Aufnähme von Lösungsmittel, im
allgemeinen Aceton, und explosivem Gas, wie Acetylen, ausgenutzt werden. Von besonderer Bedeutung ist, daß über den
bis in den unteren Bodenbereich des Druckgasbehälters reichenden Innenkanal eine erheblich raschere und auch gleichmäßigere
Befüllung des Druckgasbehälters mit Lösungsmittel und Gas erreicht wird, da das Lösungsmittel und das Gas
nicht nur vom Eopfbereich des Druckgasbehälters her in die monolithische Füllmasse eindringt, sondern sich über den
Innenkanal gleichzeitig auch über den mittleren und unteren Bereich der monolithischen Füllmasse verteilen kann.
Dabei ist es im Hinblick auf die rasche und gleichmäßige
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Befüllung wichtig, daß der Innenkanal einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat und seinerseits mit einer durchlässigen
Masse gefüllt ist, deren Durchlässigkeit für das Lösungsmittel und das Gas erheblich besser ist als diejenige der
monolithischen Füllmasse, dies, ohne die sichernde Wirkung der porösen Masse zu beeinträchtigen.
Der zentrale Innenkanal der monolithischen Füllmasse kann vollständig mit der genannten Sicherheits-Füllmasse ausgefüllt
sein, die, wie bekannt, aus Stoffen oder Stoffgemischen
besteht oder diese enthält, welche bei Zersetzung des gespeicherten Gases verdampfen oder zerfallen und dabei
zerfallshemmende Gase abspalten und außerdem durch den Wärmeverbrauch die Reaktionstemperatur herabsetzen. Solche
Sicherheits-Füllmassen bestehen demgemäß aus thermisch spaltbaren Salzen oder Verbindungen, wie insbesondere
Ammonium- oder Ammoniakverbindungen, z.B. Ammoniumsulfat, die zumeist als Imprägnierung an einen Trägerstoff, insbesondere
gemahlenen Torfmull, der zweckmäßig noch Aktivkohle enthält, gebunden sind.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Innenkanal mit einer normalen Füllmasse, z.B. Torfmull mit Aktivkohle, Bimskies
u.a., zu füllen und lediglich am oberen Ende des Innenkanals z.B. in Form eines Stopfens eine Sicherheits-Füllmasse
der genannten Art einzubringen.
Für die hochporöse monolithische Füllmasse, welche den Hauptraum des Druckgasbehälters ausfüllt, können die herkömmlichen
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Massen verwendet werden, die, wie z.B. Calciumsilicat, als Gießmasse in den Druckgasbehälter eingebracht und dann z.B.
durch Wärmeeinwirkung zur Aushärtung gebracht werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der zur Bildung eines Kopfraumes die hochporöse monolithische !füllmasse
so in den Druckgasbehälter eingebracht wird, daß sie dessen Innenraum nur bis zu einer im Abstand unterhalb der
!Füllöffnung des Druckgasbehälters befindlichen Stelle, vorzugsweise
bis etwa zur Flaschenschulter, ausfüllt, wobei der von der monolithischen Füllmasse nicht ausgefüllte Kopfraum
oberhalb der monolithischen Masse mit einer porösen Füllmasse gefüllt ist, deren Durchlässigkeit für das Gas
und dessen Lösungsmittel erheblich größer ist als die Durchlässigkeit der monolithischen Füllmasse. Auch hier empfiehlt
es sich, den Kopfraum mit einer porösen Sicherheits-Füllmasse
der genannten Art zu füllen.
Da hierbei die monolithische Füllmasse nur bis zu einer unterhalb der engen Einfüllöffnung liegenden Stelle reicht,
ergibt sich eine große Oberfläche der monolithischen Füllmasse, welche das rasche und gleichmäßige Befüllen von der
Oberseite her begünstigt. Bei dieser Anordnung kann unter Umständen von der Verwendung einer Sicherheits-Füllmasse
zur Ausfüllung des Innenkanals und/oder des Kopfraumes abgesehen werden, obwohl es sich im allgemeinen empfiehlt,
zumindest den Kopfraum mit einer solchen Sicherheits-Füllmasse, die als Schutt- oder Stampfmasse eingebracht wird,
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auszufüllen. Der Innenkanal selbst kann dann mit einer herkömmlichen
Schutt- oder Stampfmasse, z.B. einem Gemisch aus Torfmull mit körniger Aktivkohle, Bimskies usw., gefüllt
werden.
Falls zwischen der Innenwandung des Druckgasbehälters und der hochporösen monolithischen Füllmasse ein Spaltraum vorhanden
ist, so läßt sich dieser ebenfalls mittels einer Füllmasse, vorzugsweise einer Sicherheits-Füllmasse der genannten
Art, füllen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
im Längsschnitt durch einen als Druckflasche ausgebildeten Druckgasbehälter dargestellt.
Der als Druckflasche ausgebildete Druckgasbehälter 10, der insbesondere zur Aufnahme von Acetylen verwendet wird, weist,
wie üblich, am Kopf eine Füll- und Entnahmeöffnung 11 mit einem Ventil 12 auf.
Gemäß Fig. 1 ist der Druckgasbehälter mit einer an sich bekannten hochporösen monolithischen Füllmasse 13 gefüllt,
welche im wesentlichen den gesamten Innenraum des Behälters vom Bod.en 14 bis zur oberen Füll- und. Entnahmeöffnung 11
ausfüllt. Diese monolithische Füllmasse wird als Gießmasse in den Druckgasbehälter eingegossen und durch Wärmeeinwirkung
oder chemische Abbindung zu einem zusammenhängenden porösen Körper erhärtet. Für die monolithische Füllmasse
können die hierfür bekannten härtbaren Massen, z.B. Calciumsilicat oder sonstige Zementmassen u.dgl., verwendet werden.
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In die hochporöse monolithische Füllmasse 13 ist von oben her ein Innenkanal 15 gebohrt oder auf andere Weise eingebracht,
der sich von der Füll- und Entnahmeöffnung 11 bis etwa zum unteren Drittel des Druckgasbehälters erstreckt, derart, daß
das untere Ende 15' dieses Innenkanals 15 in einem Abstand
von dem Boden 14 liegt, der möglichst nicht größer ist als etwa 1/3 der Gesamthöhe des Füllraumes des Druckgasbehälters.
Der Durchmesser des Innenkanals 15 ist etwa gleich
dem Innendurchmesser der Füll- und Entnahmeöffnung 11.
Der Innenkanal 15 ist seinerseits mit einer porösen Füllmasse
gefüllt, deren Durchlässigkeit für das Lösungsmittel (Aceton) und das explosive Gas (Acetylen) zweckmäßig erheblich
größer ist als die Durchlässigkeit der monolithischen Füllmasse 13« Für die Füllung des Innenkanals 15 wird zweckmäßig
eine Sicherheits-Füllmasse 16 der obengenannten Art verwendet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Innenkanal
15 im Bereich zwischen seinem unteren Ende 15' bis
zu einer im oberen Bereich liegenden Stelle mit einer normalen Füllmasse, z.B. zerkleinertem Torfmull mit Aktivkohle,
Bimskies usw., zu füllen und lediglich in das obere Ende des Innenkanals I5 eine Sicherheits-Füllmasse der genannten Art
als Stopfen einzubringen.
Falls sich bei der Herstellung der monolithischen Füllmasse 1 3 zwischen dieser und der Innenwandung des Druckgasbehälters
10 ein Spaltraum 17 bildet, so wird dieser zweckmäßig
ebenfalls mit einer porösen Füllmasse, insbesondere
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einer Sicherheits-Füllmasse der genannten Art, gefüllt, wie
dies bei 18 angedeutet ist.
Über den zantral in der monolithischen Füllmasse liegenden und weit nach unten reichenden Innenkanal 15 läßt sich eine
wesentlich raschere und gleichmäßigere Befüllung der monolithischen Füllmasse mit dem Lösungsmittel und mit dem Gas
erreichen, da die Befüllung nicht nur vom Kopfbereich her
erfolgt, sondern zugleich auch über den Innenkanal vom Kern der monolithischen Füllmasse her.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von
demjenigen nach Fig. 1 vor allem dadurch, daß die hochporöse monolithische Füllmasse 13 den Füllraum des Druckgasbehälters
10 nur bis zu einer Stelle 19 ausfüllt, die im Abstand unterhalb der Füll- und Entnahmeöffnung 11 liegt.
Es wird daher im oberen Bereich des Druckgasbehälters ein Kopfraum 20 gebildet, welcher seinerseits mit einer porösen
Füllmasse ausgefüllt wird. Hierfür wird eine nicht-monolithische Füllmasse, z.B. eine als Schutt- oder Stampfmasse
eingebrachte Füllmasse 21, verwendet, deren Durchlässigkeit für das Lösungsmittel und das Gas erheblich größer ist
als diejenige der monolithischen Füllmasse 13· Vorzugsweise
wird der Kopfraum 20 mit einer Sicherheits-Füllmasse der vorgenannten Art, wie insbesondere einer Torfmull-Füllmasse, gefüllt, die mit .Ammoniumsulfat od.dgl. imprägniert
ist. Mit der gleichen Füllmasse kann auch der Innenkanal 15
gefüllt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, in den Innenkanal 15 eine andere, nicht imprägnierte Füllmasse,
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z.B. ein Gemisch aus zerkleinertem !Torfmull mit Aktivkohle,
Bimskies usw., einzubringen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Kopfraum 20 mit der genannten Sicherheits-Füllmasse
gefüllt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weist die monolithische Füllmasse 13 sowohl in dem Innenkanal 15 als auch an ihrer
Oberseite 19 eine große freiliegende Oberfläche auf, wodurch das rasche und gleichmäßige Befüllen begünstigt wird.
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Claims (6)
1.; Druckgasbehälter für gelöstes explosives Gas, vorzugsweise
Acetylen, der mit einer hochporösen monolithischen !füllmasse gefüllt ist, wobei die Füllmasse im Kopf bereich
des Druckgasbehälters einen ebenfalls mit einer porösen Masse gefüllten axialen Innenkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenkanal (15)» der sich vorzugsweise mindestens bis etwa zum unteren Drittel des Druckgasbehälters
(10) erstreckt, zumindest im oberen Bereich eine poröse Sicherheits-Füllmasse aufweist, die aus einem
thermisch spaltbaren organischen oder anorganischen Salz oder Salzgemisch besteht oder dieses enthält.
2. Druckgasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Innenkanal (15) einen Durchmesser aufweist,
der vorzugsweise mindestens gleich dem Durchmesser der oberen Püll- und Entnahmeöffnung (11) des Druckgasbehälters
(10) ist.
3. Druckgasbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Kopfräumes (20) die hochporöse monolithische Füllmasse (13) den Füllraum des
Druckgasbehälters (10) nur bis zu einer im Abstand unterhalb der Füll- und Entnahmeöffnung (11) befindlichen Stelle,
vorzugsweise bis etwa zur Flaschenschulter, ausfüllt, wobei der Kopfraum (20) oberhalb der monolithischen Füllmasse
mit einer porösen Füllmasse (21) ausgefüllt ist,
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•t.
deren Durchlässigkeit für das Gas und das Lösungsmittel größer ist als die Durchlässigkeit der monolithischen
Füllmasse.
4. Druckgasbehälter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (20) mit einer porösen Sicherheits-Füllmasse
der genannten Art gefüllt ist.
5. Druckgasbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenkanal (15) unterhalb des Kopfraumes (20) mit einer inerten porösen Füllmasse, wie z.B. einem
Gemisch aus Torfmull mit körniger Aktivkohle, Bims usw., gefüllt ist.
6. Druckgasbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenwandung des
Druckgasbehälters (10) und der hochporösen monolithischen Füllmasse (13) ein Spaltraum (17) vorhanden ist, der mit
einer Sicherheits-Füllmasse der genannten Art gefüllt ist.
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Priority Applications (2)
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DE19752558690 DE2558690A1 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Druckgasbehaelter fuer geloestes explosives gas, vorzugsweise acetylen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752558690 DE2558690A1 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Druckgasbehaelter fuer geloestes explosives gas, vorzugsweise acetylen |
Publications (1)
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ID=5965631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19752558690 Pending DE2558690A1 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Druckgasbehaelter fuer geloestes explosives gas, vorzugsweise acetylen |
Country Status (2)
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---|---|
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FR (1) | FR2336628A2 (de) |
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- 1975-12-24 DE DE19752558690 patent/DE2558690A1/de active Pending
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