DE3040834A1

DE3040834A1 - Vorrichtung zum einschluss toxischen gases in die zellen von plastikhartschaum im falle eines unfalls in einem kernkraftwerk oder in einer chemischen anlage

Info

Publication number: DE3040834A1
Application number: DE19803040834
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Phys. Dr. 5300 Bonn Bachner; Günter Dipl.-Phys. 7500 Karlsruhe Morlock; Johannes Dipl.-Phys. Dr. 5020 Frechen Wiesemes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1981-06-11

Description

Dipl.-Phys. Günter Morlock,Christofstraße 19,75 Karlsruhe 41
Dr.Dietrich Bachner,Viktoriaplatz 3,53 3onn-3ad Godesberg Dr.Johannes Wiesemes,St.MagdalenenstraP-e 74,502 Frechen Zustelladresse: Günter tIorlock}Taarweg 128,5000 Köln 30 Vorrichtung zum Einschluß toxischen Gases in die Zellen von Plastikhartschaum im Falle eines Unfalls in einem Kernkraftwerk oder in einer chemischen Anlage Gegenstand der im folgenden beschriebenen Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einschluß toxischen Gases in die Zellen von Plastikhartschaum im Falle eines Unfalls.
Freisetzungen toxischen Gases in die Umgebung können zu schweren Schäden führen.Im allgemeinen gibt es viele Schutzbarrieren,besonders in Kernkraftwerken, die Freisetzungen toxischen Gases im Falle eines Unfalls verhindern sollen.
Wenn durch einen Unfall in einem Behälter,der toxisches Gas enthält,ein Druckanstieg entsteht,der über dem Auslegungsdruck des Behälters liegt und eine Entspannung des toxischen Gases in einen zweiten Behälter unmöglich ist,dann wird der Behälter versagen und eine Freisetzung toxischen Gases an die Umgebung wird stattfinden.
In einem solchen Fall ermöglicht die im folgenden im Detail beschriebene Vorrichtung eine kontrollierte Entspannung des toxischen Gases aus dem intakten Behälter in die Zellen von Plastikhartschaum.
Im Falle eines nicht beherrschten Brands innerhalb des Sicherheitsbehälters eines Kernkraftwerks können die Abluftfilter schnell durch Rußpartikel außer Funktion gesetzt werden.Dann müssen Rauch und Abluft ungefiltert abgegeben werden'zum eine Brandbekämpfung im Sicherheitsbehälter zu ermöglichen.Wenn radioaktives Gas und radioaktive luftgetragene Partikel in der Atmosphäre des Sicherheitsbehälters vorhanden sind,werden radioaktive Materialien an die Umgebung abgegeben.
L einem solchen Fall ermöglicht es diese Vorrichtung zusammen t em zusätzlichen Gebläse,den ?.auch,das radioaktive Gas ti die radioaktiven luftgetragenen Partikel abzusaugen und in die Zellen des Plastikhartschaums einzuschließen.
Vorrichtungen zum Einschluß toxischer Gase in aushärtenden schaum sind aus den Anmeldungen OS 2538255 sowie os26lO764 bereits bekannt.Die dort beschriebenen Vorrichtungen enthalten jedoch keinerlei Angaben zum Aufbau einer Mischapparatur'mit der verschiedene miteinander reagierende Komponenten mit vorbestimmten Anteilen zur Herstellung eines optimal einschlieSenden Plastikhartschaums vermischt werden.
Die Aufgabe bestand darin,eine Vorrichtung zu entwickeln,die mit einer inhärent sicher funktionierenden Mischapparatur aen Einschluß toxischen Gases in einen aus mehreren Komponenten hergestellten Plastikhartschaum ermöglicht.
Um diese inhärente Funktionssicherheit zu erreichen, sollte die Nischapparatur keinerlei aktive Bauteile wie z.B. Magnetventile enthalten,die im Einsatzfall möglicherweise versagen könnten.
Die Mischapparatur sollte vielmehr ausschließlich durch den Druck des ausströmenden toxischen Gases zur Funktion gebracht werden.
Die Vorrichtung arbeitet dabei wie folgt: Wenn im Falle eines Unfalls der Druck in dem Gasbehälter,der toxisches Gas enthält,kontinuierlich anwächst und das Versagen des Gasbehälters bevorsteht,wird die Einrichtung 2 zur Öffnung des Gasbehälters,z.B.eine Sollbruchstelle,wie geplant öffnen.Das unter Druck stehende toxische Gas strömt aus dem Gasbehälter durch eine Rohrleitung 3 über eine Verzweigung 5 durch mehrere Rohrleitungen 8 in mehrere Behälter 10 wobei die abschließenden Folien in den Verzweigungsrohrleitungen 8 reißen.Das toxische Gas übt einen Druck auf die Inhalte der Behälter 10 aus,die mit verschiedenen Substanzen z.B. Polyisocyanaten, Polyhydroxyl-Verbindungen und Halogenkohlenwasserstoff-Verbindungen gefüllt sind,die,wenn man sie miteinander 7ermiScht,Pla5tikhartSchaum,z.. Polyurethanschaum,bilden.Die Inhalte dieser Behälter 10 werden über die Rohrleitungen 13 in die Mischkammer 15 gepreßt,wobei die abschließenden Folien 11 in den Rohrleitungen 13 reißen.Verschiedene Engstellen 22 sind in die Rohrleitungen 13 eingebaut um die BEterialflüsse darin in einem vorbestimmten festen Verhältnis einzustellen.
Zusätzlich können Drahtsiebe 21 eingebaat sein,die die Engstellen 22 gegen eine Blockade durch Bruchstücke der zerstörten Folien schützen.Die aus den verschiedenen Behältern 10 gepreßten Substanzen werden in der Mischkammer 15 gemischt und bilden aushärtenden Plastikhartschaum.Das unter Druck stehende toxische Gas strömt ebenfalls durch ein verzweigtes Rohr 19 mit einer Venturidüse 6 , das von der Verzweigung 5 zu einem Puffertank 9 führt.Wenn der Druck im letzteren steigt,reißt die abschließende Folie 12 in Rohrleitung 14 ,die zur Mischkammer 15 führt.Aufgrund des Puffertanks 9 reißt die Folie 12 später als die Folien 7 .So vermeidet man eine Freisetzung des toxischen Gases durch die Mischkammer 15 ,bevor dort genügend Schaum zum Einschluß des toxischen Gases zur Verfügung steht.
Das toxische Gas strömt,begrenzt durch eine Venturidüse 20 in die Mischkammer 15 und wirkt dort als Treibgas'wobei es in die Zellen des Plastikhartschaums eingeschlossen wird,der durch mehrere Auslaßdüsen 16 ausgetrieben wird,wobei die Folien 17 zerreißen.
Falls im Falle eines nicht beherrschten Brands im Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks die Abluft ungefiltert freigesetzt werden mußum eine Feuerbekämpfung zu ermöglichen,wird eine Abschlußvorrichtung 2 ,z.B. ein Ventilgeöffnettund ein Gebläse 18 in Rohrleitung 3 zwischen Abschlußvorrichtung 2 und Rohrverzweigung 5 saugt das toxische Gas aus dem Sicherheitsbehälter'sofern kein Überdruck darin vorhanden ist.Eine Kondensationskammer 4 zwischen Abschlußvorrichtung 2 und Rohrverzweigung 5 in Rohrleitung 3 läßt den Wasserdampf kondensieren und hält physikochemisch mit Wasser reagierende Stoffe zurück. Im =e eines Brandes im Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks verden in der Kondensationskammer 4 auch Funken gelöscht und er Rauch gekühlt.
Der Vorteil gegenüber den in den Offenlegungsschriften O3 2538255 und OS 2610764 beschriebenen Vorrichtungen besteht darin,daß Plastikhartschäume aus mehreren miteinander reagieenden Komponenten mit optimaler Einschlußfähigkeit für die einzuschließenden toxischen Gase in einer inhärent sicher funktionierenden Mischapparatur eingesetzt werden können.

Claims

Dir Phys. Günter Morlock,Ohristofstraße 19,75 Karlsruhe 41 Jr.Dietrich Bachner,Viktoriaplatz 3,53 Bonn-nad Godesberg Dr. Johannes Wiesemes,St.Magdalenenstra@e 74,502 Frechen Zustelladresse: Günter Morlock,Maar;s¢, 128,5000 Köln 30 Vorrichtung zum Einschluß toxischen Gases in die Zellen -son olastikhartschaum im Falle eines Unfalls in einem Kernkraftwerk oder in einer chemischen Anlage Patentansprüche: 1.) Vorrichtung zum Einschluß toxischen Gases vorgesehen zur Entlastung eines dieses Gas enthaltenden Gasbehälters (1) im Falle eines Unfalls,dadurch gekennzeichnetsdaß die Vorrichtung aufgebaut ist aus (a) Einrichtungen (2) zur Öffnung des Gasbehälters (1) um das toxische Gas ausströmen zu lassen, (b) mehreren Behältern (10) ,die gefüllt sind mit verschiedenen Substanzen,die,wenn sie miteinander vermischt werden, Plastikhartschaum bilden, (c) einer Mischkammer (15), (d) einer Rohrleitung (3),die die Einrichtungen (2) zum Öffnen des Gasbehälters (1) mit einer Verzweigung (5) mehrerer Rohrleitungen (8,19) verbindet, (e) mehreren Rohrleitungen (8),die die Verzweigung (5) mit den Behältern (10) verbinden,wobei die Rohrleitungen (8) zunächst mit zerreißbaren Folien (7) verschlossen sind, (f) mehreren Rphrleitungen (13),die zunächst mit zerreißbaren Folien (11) verschlossen sind und die verschiedene Verengungen (22) aufweisen und die die Behälter (10) mit der Mischkammer (15) verbinden, (g) einem Puffertank für Gas (9), (h) einer Rohrleitung (19) mit einer Venturi-Düse (6), die die Verzweigung (5) mit dem Puffertank für Gas (9) verbindet, (j) einer Rohrleitung (14) mit einer Venturidüse (20) , die zunächst mit einer zerreißbaren Folie (12) verschlossen ist.wobei diese Rohrleitung den Puffertank für Gas (9) mit der Mischkammer (15) verbindet.und (j) mehreren Ausströmdüsen (16) in der äußeren Wand der Mischkammer (15),die zunächst durch zerreißbare Folien (17) verschlossen sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß zusätzlich ein Gebläse (18) in die Rohrleitung (3) zwischen den Einrichtungen (2) zum Öffnen des Gasbehälters (i) und der Verzweigung <5) (5) Rohrleitungen zwischengeschaltet ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß zusätzlich eine Kondensationskammer (4) in die Rohrleitung (3) zwischen den Einrichtungen (2) zum Öffnen des Gasbehälters (1) und der Verzweigung (5) der Rohrleitungen zwischengeschaltet ist.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß zusätzlich Drahtsiebe (21) in die Rohrleitungen (13) eingebaut sind,die die Behälter (10) mit der Mischkammer (15) verbinden.