DE2608670A1

DE2608670A1 - Verfahren und einrichtung zum loeschen von brennenden, sich aus fluessiggas bildenden gasen

Info

Publication number: DE2608670A1
Application number: DE19762608670
Authority: DE
Inventors: Harry Ing Grad Lassen
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1976-03-03
Publication date: 1977-09-08
Also published as: JPS5524900B2; NO761283L; GB1516822A; DE2608670B1; ES467860A1; NL7701339A; JPS52106328A; NO144870C; FR2342752B1; BE851535A; ES456496A1; IT1077142B; SE7701134L; FR2342752A1; DE2608670C2; NO144870B; US4069872A

Description

PATENTINGENIEUR

BANKKONTEN ·. VOLKSBANK HAMBURG NORD, KTO.-NR. 199 840 · VEREINSBANK HAMBURG, KTO.-NR. 11/14 POSTSCHECK: HAMBURG 176 65-205

2 HAMBURG 50 (Altona), den JUL1US-LEBER-STR.21 - TEL 382457

P.3842

Anmelderin: Firma Howaldtswerke-Deutsche Werft Aktiengesellschaft Hamburg und Kiel, 23 Kiel 14, Schwentinestraße

Verfahren und Einrichtung zum Losehen.von brennenden, sich aus Flüssiggas bildenden Gasen

Die Erfindv^e· betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum LL hen von Gasen, die sich durch Verdampfen aus in Tankräumen gelagertem Flüssiggas bilden und beim Eintritt in die Atmosphäre entzündet worden sind. Insbesondere ist die Erfindung für Flüssiggastanker vorgesehen, deren Behälter mit Entgasungsmasten versehen sind. Das sich durch Verdampfen bildende Gas tritt aus den Entgasungsmasten aus und kann sich beim Austritt in die Atmosphäre durch Fremdeinwirkung entzünden.

Es sind Feuerlöschmittel.aus kühlenden oder stickenden Löschmitteln bekannt, wie z.B. Wasser, CO₂ oder N₂. Bei tiefkalten Gasen sind diese Löschmittel in ihrer Wirkung entweder mangelhaft oder gar nicht v/irksan, bzw, technisch ist ihre Anwendung nicht durchführbar.

— 2 — 709836/0240

Weiter sind halogenierte Kohlenwasserstoffe (Halone) zum Löschen von Flammen bekannt, die nicht durch einen Kühleffekt sondern auf antikatalytische Weise wirken. Hierbei stoppt eine Reaktion der abgespaltenen Halogene mit den Radikalen H, OH und 0 die exotherme Verbrennung. Die Halogene spalten sich unter Bildung von H2O wieder ab und können weiter als Inhibitoren wirken. Verwendung finden Halone bei Löschanlagen für- Flugzeuge und bei Brandbekämpfung auf einem Flugplatz.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die ein sicheres Ablöschen einer Flamme gewährleistet, welche durch das Entzünden von tiefkalten (kryogenen) Gasen beim Austritt aus Behältern, Aggregaten bzw. einem Abgasmast eines Flüssiggastankers entsteht*

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß in das tiefkalte Gas unterhalb der Flammenwurzel halogenierte Kohlenwasserstoffe (Halon), wie CF2ClBr (Difluormonochlormonobrommethan) bzw. CF3Br (Trifluormonobrommethan) zum Erzielen einer chemischen Reaktion mit dem tiefkalten Gas eingeleitet werden. Mit dem halogenierten Kohlenwasserstoff kann vorzugsweise auch Verbrennungsluft zugeführt werden, denn das antikatalytisch wirkende Löschmittel "Halon" hat seine maximale Wirkung, wenn die zu löschenden Brenngase stöchiometrisch verbrennen, was durch den Zustrom von Verbrennungsluft erreicht wird.

Durch die Einleitung des als Löschmittel dienenden halogenierten Kohlenwasserstoffes in das tiefkalte Brenngas unterhalb der Flaimaenwurzel kann ein Teil der Strahlungsenergie, nämlich die nach unten gerichtete Wärmestrahlung der Flamme, dazu ausgenutzt werden, daß dort eine Wärme-

- 3 709836/0240

2600670 -H-

menge angeboten wird, welche die gewünschte Reaktion des Brenngases niit dem Löschmittel dadurch ermöglicht, daß das eingeleitete Löschmittel trotz des ausströmenden tiefkalten Brenngases sicher vergasen kann und durch die chemische Reaktion mit dem Brenngas die Flamme ablöscht. Es handelt sich um eine antikatalytische Reaktion, "wobei die Strahlungsenergie der Flamme die chemische Reaktion dadurch unterstützt, daß dem flüssig eingespritzten Löschmittel die zur Reaktion erforderliche Vergasungswärme zugeführt wird. Der Löschvorgang wird alsodurch Wärme ermöglicht und durch Verbrennungsluft unterstützt_s ganz im Gegensatz zu herkömmlichen Löschverfahren, bei denen Wärmeeinwirkung und Verbrennungsluftzufuhr möglichst verhindert werden sollen.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so ausgebildet, daß vor dem freien Ende einer rohrartigen Gasführung für das tiefkalte Gas in das Innere der Gasführung gerichtete Einlaßstutzen für den als Löschgas dienenden halogenierten Kohlenwasserstoff angeordnet sind. Weiter ist vorgesehen, daß das freie Ende der rohrartigen Gasführung als Kegelhaube ausgebildet ist und die Kegelhaube einen Gasführungskegel enthält, der als Regenablauf und als Verbrennungsluftzuführvorrichtung dient. Die Ansaugewirkung und damit das beschleunigte Umströmen der Haubenteile mit Verbrennungsluft von atmosphärischer Temperatur erzielt gleichzeitig einen Kühleffekt des Haubenmaterials. Die Einlaßstutzen für das Löschmittel können als Düsen ausgebildet sein, die sowohl zum Reaktionsort als auch in den unteren Teil der Kegelhaube sprühen. Über die rohrartige Gasführung bz¹«*. einen Entgasungsmast tritt das tief kalte Gas, z.B. I-Iethangas, mit ca. -150° C mit relativ hoher Geschwindigkeit aus.

_ 4 709836/0240

• Ο-

Um die chemische Reaktion zu intensivieren, ist der Brenngasdur chtrittsquerschnitt am Ort der vorgesehenen Reaktion erweitert, und hierdurch verringert sich die Brenngasgeschwindigkeit. Der Vergasungsvorgang des Löschmittels sowie seine chemische Reaktion mit dem Brenngas erhalten eine größere Verweilzeit und können gesicherter zur vollen Auswirkung gelangen. Vorzugsweise ist die Erweiterung des Brenngasdurchtrittsquerschnittes als Kegelhaube ausgebildet .

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kegelhaube für Brenngasaustritt in einem Längsschnitt dargestellt .

Eine rohrartige Gasführung 1 bzw. das Ende eines Entgasungsmastes trägt eine Kegelhaube 2, die den Brenngasdurchtrittsquerschnitt erweitert. Innerhalb der Kegelhaube 2 ist ein Gasführungskegel 3 angeordnet, dessen oberer Durchmesser vorteilhaft so groß ist wie derjenige der Gasaustrittsebene 4. Hierdurch wird ein ungehinderter, senkrecht nach oben gerichteter Gasaustritt und ein haubenfreier Regenfang ermöglicht. Der Gasführungskegel 3 besitzt einen zentralen. Regenablauf .6.

Um die Zufuhr von Verbrennungsluft zu begünstigen, sind am Ort der vorgesehenen Löschreaktion 8 Öffnungen 7 und Leitungen zur Umgebung (z.B. Re genabU auf Öffnungen 6) vorgesehen. Diese führen der Flamme Verbrennungsluft zu. Damit liegt der Verbrennungsbeginn in einem für das Löschgas günstigen Brenngas/Verbrennungsluft-Gemisch-Verhältnis.

Das Halon wird mittels Düsen 5 zugeführt, die so eingestellt sind, daß das Löschmittel in den oberen Innenraum (Reaktionsort 8) der Kegelhaube 2 gesprüht wird und dabei eine Teil-

— 5 — 709836/024 0.

— B _

menge des Löschmittels in den kälteren unteren Teil der Kegelhaube 2 gelangt und dort mit einer Zeitverzögerung vergast. Nach dem eigentlichen ersten Löschvorgang ist die zusätzliche Teilmenge vergast und hat ein weiteres löschwirksames Volumen gebildet, welches ein späteres Wiederentzünden verhindert«,

Wirkungsweise:

Der entstehende Brenngasstrom tritt durch eine rohrartige Gasführung 1 in die Kegelhaube 2 entlang des Gasführungskegels 3 ein, an den Düsen 5 vorbei und tritt durch die Gasaustrittsebene 4 senkrecht in die Atmosphäre aus. Die Wirkungsweise ist begünstigt durch die konstruktive Ausbildung der Kegelhaube, bei der der einfallende Regen im' Gasführungskegel 3 aufgefangen und durch einen Regenablauf 6 ins Freie abgeleitet wird. Schräg einfallender Regen läuft zum Teil an den Innenwänden der Kegelhaube 2 entlang und tritt durch seitliche Öffnungen 7 ebenfalls ins Freie, Hie.. "h ist das Innere des Entgasungsmastes weitestgei^nd vor einfallendem Regen geschützt.

Bei entzündetem Brenngas wird über eine nicht dargestellte manuelle oder automatische Regelung über Leitungen 9 Löschmittel Halon durch die Düsen 5 zugeführt. Die Strahlungsenergie der Flamme gelangt durch die Gasaustrittsebene 4 zum Brenngasdurchtrittsquerschnitt am Reaktionsort 8. Die Verbrennung wird dabei unterstützt durch Zuführung von Verbrennungsluft mittels der Öffnungen des zentralen Regenablaufs 6 und der seitlichen Öffnungen 7.

Infolge der chemischen Reaktion von Löschgas Halon und Brenngas wird der Verbrennungsprozeß unterbrochen, und die Flamme erlischt. Um ein späteres Wiederentzünden der Flamme zu verhindern, wird ein Mehrfaches der zum ein-

- 6 709836/0240

maligen Löschvorgang nötigen Löschmittelmenge eingesprüht. Hierbei gelangt eine Teilmenge des Löschmittels in den unteren, d.h. kälteren Teil der Kegelhaube 2 und vergast dort mit Zeitverzögerung. Nach dem eigentlichen ersten Löschvorgang ist diese Menge vergast und hat ein weiteres löschwirksames Volumen gebildet, das ein späteres Wiederentzünden der Flamme verhindert.

- 7 709836/0240

Claims

260ob70 P.atentansprüche

1. Verfahren zum Löschen von brennenden Gasen, die sich durch Verdampfen aus in Tankräumen gelagertem Flüssiggas bilden und sich beim Eintritt in die Atmosphäre durch Fremdeinwirkung entzündet haben, dadurch gekennzeichnet, daß in das tiefkalte Gas unterhalb der Flammenwurzel halogenierte Kohlenwasserstoffe (Halone) wie CFgClBr (Difluormonochlormonobrommethan) bzw. CF3Br (Trifluormonobrommethan) zum Erzielen einer chemischen Reaktion mit dem tiefkalten Gas eingeleitet werden und die Strahlungsenergie der Flamme das Löschmittel sicher vergast.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem halogenierten Kohlenwasserstoff Verbrennungsluft zugeführt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem freien Ende einer rohrartigen .Gasführung (1) für das tiefkalte Gas in das Innere der Gasführung gerichtete Einlaßstutzen für den als Löschmittel dienenden halogenierten Kohlenwasserstoff angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der rohrartigen Gasführung (1) als Kegelhaube (2) ausgebildet ist.

5- Einrichtung nach Anspruch 3 und k, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelhaube (2) einen Gasxührungskegel (3) enthält, der gleichzeitig als Regenablauf und als Verbrennungsluftzuführvorrichtung dient.

709836/0240

ORIGINAL

6. Einrichtung-nach Anspruch 3 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich der Kegelhaube (2) Öffnungen (7)
vorhanden sind, die als Regenablauf und als Verbrennungsluftzuführvorrichtung dienen. '

7. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßstutzen als Düsen (5) ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 3 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen hauptsächlich zum Reaktionsort (8) sprühen und eine Teilmenge in den unteren Teil der Kegelhaube (2)*