DE3112465C2 - Verfahren zum Entfernen von festen Rückständen aus Großbehältern wie Bunkern, Silos, Tanks o.dgl. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von festen Rückständen aus Großbehältern wie Bunkern, Silos, Tanks od.dgl. Diese Großbehälter haben meist nur eine obere Einfüllöffnung und eine untere Entnahmeöffnung und sind im wesentlichen zur Lagerung von Schüttgütern bestimmt. Diese können sich aus den verschiedensten Gründen an der Behälterwandung festsetzen und Verkrustungen bilden, die nur zu entfernen sind, indem man die Rückstände von der unten befindlichen Entnahmeöffnung aus stückweise herausschlägt. Dies ist sehr gefährlich und zeitaufwendig. Die Erfindung schlägt ein zum Entfernen der festen Rückstände geeignetes und sehr einfaches Verfahren vor, dessen Ausführung es nicht erforderlich macht, daß man in das Innere des Großbehälters hineingehen muß. Erfindungsgemäß wird durch die Einfüllöffnung eine Bohrdüse abgesenkt, aus der einer oder mehrere harte Wasserstrahlen austreten, wobei mit der Bohrdüse zunächst ein bis zur Entnahmeöffnung durchgehender Kanal hergestellt oder bis zu einer ausreichenden Breite erweitert wird. Anschließend werden die übrigen Rückstände mittels des Wasserstrahls herausgeschnitten, so daß sie nach unten wegfallen und den Großbehälter durch die Entnahmeöffnung verlassen können. Weitere von der Erfindung vorgeschlagene Maßnahmen betreffen die vollständige Entfernung der Rückstände auch aus unzugänglichen Randbereichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von festen Rückständen aus Großbehältern wie Bun-Düsen gelöst und durch die Entnahmeöffnung entfernt. Dazu ist es erforderlich, daß die das Verfahren ausübende Bedienungsperson sich unterhalb der Entnahmeöffnung aufhält Da aus der Entnahmeöffnung plötzlich größere Stücke herausfallen können, ist diese Person gefährdet.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 12 22 330 bekannt und dient dort zum Reinigen von Rohrleitungen von einem Ende der Rohrleitung aus. Mit dieser Vorrichtung lassen sich nur solche Ablagerungen an den Innenwänden der Rohre beseitigen, die einen genügend großen Kanal zum Durchführen der Düse und der Druckleitung aufweisen. Wird die bekannte Vorrichtung zum Entfernen von festen Rückständen aus Großbehältern wie Bunkern, Silos, Tanks oder dergleichen mit einer oberen Einfüllöffnung und einer unteren Entnahmeöffnung verwendet, so ist dies nur möglich, in dem die Düse mit der angeschlossenen Druckleitung von unten durch die Entnahmeöffnung in den Großbehälter eingeführt wird, dort die festen Rückstände zerteilt oder auflöst, wobei diese dann durch die Entnahmeöffnung abfließen. Das Lösen und das Entfernen der festen Rückstände durch die Einfüllöffnung ist nicht möglich, da die von oben gelösten Rückstände nicht nach unten wegfallen können, wenn der Behälter sich zugesetzt hat oder der noch freie Querschnitt zu klein ist Um die festen Rückstände von der Entnahmeöffnung aus zu lösen und zu entfernen, steht die Bedienungsperson unterhalb der Entnahmeöffnung und setzt sich dadurch der Gefahr aus, von größeren, aus der öffnung herausfallenden Stücken getroffen zu werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung der obengenannten Art so zu verbessern, daß ein einfaches und gefahrloses Entfernen der festen Rückstände in derartigen Behältern ermöglicht wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die insbesondere als Bohrdüse oder Rotationsdüse ausgebildete Düse von oben abgesenkt wird, daß mit der Düse zunächst ein bis zur Entnahmeöffnung durchgehender Kanal hergestellt oder ein Kanal bis zu einer ausreichenden Breite erweitert wird und daß dann die übrigen Rückstände mittels des Wasserstrahls herausgeschnitten werden.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die jeweils herausgeschnittenen Rückstände können dann durch die Entnahmeöffnung nach unlen wegfallen. Hierdurch kann jetzt aber keine Gefahr mehr verursacht werden, da sich niemand unterhalb der Entnahmeöffnung befinden oder den Behälter sogar betreten muß. Durch das anfängliche Herstellen eines von der Einfüllöffnung zur Entnahmeöffnung durchgehenden Kanals bzw. durch eine ausreichende Verbreiterung eines eventuell noch vorhandenen freien Durchtrittsquerschnitts wii'u lüiiäUläi uic fvlügliCukcit geschaffen, daß iiiCni iiiif das Wasser ungehindert nach unten abfließen kann, sondern auch ein so großer Querschnitt freigelegt wird, daß die anschließend zu lösenden festen Rückstände nicht mehr an anderer Stelle hängenbleiben, sondern frei wegfallen können.

Es wird im Einzelfall von dem Ausmaß und der Beschaffenheit der jeweiligen Rückstände abhängen, wel-

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eine untere Entnahmeöffnung haben, unter Verwendung mindestens eines aus einer Düse austretenden harten Wasserstrahls, wobei die Düse in den Behälter eingeführt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der AT-PS 1 12 160 bekannt. Hier werden die festen Rückstände mit Hilfe von nahe der unteren Entnahmeöffnung angeordneten

ehe weiteren Maßnahmen für eine vollständige Entfernung der Rückstände anzuwenden sind. So kann es in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß ferner vorteilhaft sein, wenn nach der Herstellung oder Verbreiterung des durchgehenden Kanals eine Rotitionsdüse in diesen eingelassen wird und wenn die Rückstände durch aus der Rotationsdüse austretende Wasserstrahlen abgelöst werden.

Günstig ist es erfindungsgemäß ferner, wenn das Abschneiden oder Ablösen der Rückstände abschnittsweise von unten nach oben erfolgt Hierdurch können insbesondere auch größere Brocken abgeschnitten werden und frei wegfallen.

Derartige Behälter haben vielfach in ihrer oberen Wand nur eine verhältnismäßig kleine Einfüllöffnung. Es ist deshalb denkbar, daß sich die Rückstände aus den oberen Eckbereichen des Behälters nur schwer oder nicht ausreichend vollständig entfernen lassen. Um jedoch die Rückstände auch aus diesem Bereich entfernen zu können, wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß zum Ablösen von an den Behälterwänden verbleibenden Randschichten die obere, die Einfüllöffnung enthaltende Behälterwand in den Randbereichen durchbohrt wird und daß durch diese Bohrungen eine Bohrdüse abgesenkt wird. Diese Maßnahme wird dann im allgemeinen im letzten Teil des Reinigungsvorganges angewendet. Es ist aber mit Sicherheit möglich, alle schwer zugänglichen Randbereiche von den Rückständen zu befreien. Die in der oberen Behälterwand angebrachten Bohrungen können anschließend wieder abgedichtet werden.

Wenn es sich aber nicht gerade um sehr fest sitzende Rückstände in den Randbereichen handelt, wird es vielfach auch möglich sein, diese dadurch zu beseitigen, daß an den Düsenkopf Düsen unterschiedlicher Länge ansetzbar sind. Wenn der mittlere Bereich bereits bis zu einem bestimmten Durchmesser freigelegt ist, kann man längere Düsen an den Düsenkopf ansetzen, so daß die vom Wasserstrahl zurückzulegende Strecke zwischen der Düsenmündung und den zu entfernenden Rückständen möglichst kurz und der auf dieser Strecke auftretende Druckverlust möglichst niedrig sind.

Um die Bohrdüse mit einem möglichst geringen Aufwand an Antriebskraft durch die festen Rückstände hindurch absenken zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Bohrdüse nach hinten gerichtete Rückstoßkanäle besitzt. Aus diesen treten ebenfalls Wasserstrahlen von hohem Druck aus, die durch ihren Reaktionsdruck die Bohrdüse mit großer Kraft nach unten drücken. Im übrigen kann die Bohrdüse zusätzlich auch noch gedreht werden, damit sie sich leichter in die Rückstände hineinarbeitet.

In einigen Fällen kann es auch günstig sein, wenn eine an einem Schlauch hängende Düse abgesenkt wird, deren Düsenkopf an seinem oberen Ende ein mit dem Schlauch verbundenes Rohrstück aufweist. Der Düsenkopf kann hierbei mit einer oder mehreren horizontal gerichteten Düsen versehen sein, gegebenenfalls auch mit Rotationsdüsen und gegenläufig rotierenden Düsen. Während das Rohrstück zur Lagestabilisierung der ganzen Anordnung beiträgt, ist im übrigen das Herablassen dieser Anordnung nur an einem Schlauch vollständig ausreichend.

Je nach Entfernung zwischen Düsenmündung und der Oberfläche der abzutragenden Rückstände und je nach Beschaffenheit derselben wird man im allemeinen Wasserstrahlen mit einem Druck zwischen 200 und 600 bar verwenden.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Tatsache ausgenutzt, daß ein unter dem genannten Druck stehender Wasserstrahl eine so beachtliche Schneidwirkung hat daß er auch die härtesten Verkrustungen durchdringen kann.

Um im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens zunächst einen bis zur Entnahmeöffnung durchgehenden Kanal herzustellen oder bis zu einer ausreichenden Breite zu erweitern, liegen bei einer Ausbildung der Düse als Bohrdüse mit Rückstoßkanälen die Austrittskanäle im Bereich der kegelförmigen Umfangsfläche.

Aufgrund dieser Ausbildung kann die Bohrdüse sich

bei ihrem Vordringen durch die Verkrustungen mittels der aus den Rückstoßkanälen austretenden Wasserstrahlen an den Verkrustungen oder auch an einem Teil der Behälterwandung abstützen, so daß auf diese Weise diejenigen Reaktionskräfte aufgenommen werden, die zumindest dem wesentlichen Teil der Vorschubkräfte entsprechen, die für den Vorschub der Düse aufgebracht werden müssen.

Wenn in einem anschließenden Teil des vorgeschlagenen Verfahrens nach dem Herstellen des bis zur Entnahmeöffnung durchgehenden Kanals oder nach dem Verbreitern desselben die weitere Verkrustung entfernt werden soll, kann erfindungsgemäß vorteilhaft eine Düse verwendet werden, die über den Umfang ringförmig verteilt angeordnete Austrittskanäle aufweist und als Rotationsdüse ausgebildet ist. Besonders günstig ist die Verwendung von in anderem Zusammenhang bereits bekannten gegenläufigen Rotationsdüsen, die unter anderem auch die Verwendung einer Druckleitung in Form eines Schlauches ermöglichen, da sich die Reaktionskräfte aufgrund der Gegenläufigkeit aufheben.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden. Im einzelnen zeigt

Fig. 1, 2 und 3 in schematischer Darstellung jeweils einen Großbehälter mit festen Rückständen bzw. festgesetztem Schüttgut in unterschiedlicher Form;

Fig.4 in vergrößertem Maßstab das Arbeiten mit einer an einer Lanze abgesenkten Bohr- und Transportdüse;

F i g. 5 das Arbeiten mit einer Rotationsdüse; F i g. 6 in vergrößertem Maßstab eine Bohrdüse. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen zunächst verhältnismäßig häufig vorkommende Formen einer Verkrustung innerhalb eines Großbehälters 10, der an seinem unteren Ende eine Entnahmeöffnung 11 hat und oben mittels eines Deckels 12 verschlossen ist. Letzterer hat in der Mitte eine Einfüllöffnung 13. Im allgemeinen haben derartige Großbehälter 10 einen runden Querschnitt; die Anwendung des Verfahrens ist aber auch für Großbehälter mit eckigem Querschnitt in gleicher Weise möglich.

Während der in F i g. 3 dargestellte Großbehälter nahezu vollständig dichtgesetzt ist, gilt dies für den in F i g. 2 gezeigten Großbehälter 10 in geringerem Maße, denn es ist zumindest der untere Behälterbereich noch frei. Bei dem in Fi g. 1 dargestellten Großbehälter 10 ist zwar noch ein von der Einfüllöffnung 13 bis zur Entnahmeöffnung 11 durchgehender Innenbereich frei. Die Randbereiche sind aber vollständig verkrustet.

Der in Fig. 1 dargestellte Großbehälter 10 hat also noch einen von der Einfüllöffnung 13 bis zur Entnahmeöffnung 11 durchgehenden Kanal 14, der bei Verkrustung·^, wie sie die Fig. 2 und 3 darstellen, im Rahmen eines ersten Verfahrensschrittes erst hergestellt werden müßte. Hierzu bzw. zu einer Verbreiterung des Kanals 14 dient eine Vorrichtung, die unter Bezugnahme auf die F i g. 4 und 6 nachfolgend beschrieben werden soll.

An das untere Ende einer Lanze 15 ist eine Bohrdüse 16 angeschraubt. Das obere Ende der Lanze 15 steht über eine Schlauchleitung mit einer hier nicht dargestellten Pumpe in Verbindung, die mit einem Druck von beispielsweise 400 bar Wasser fördern kann.

Die Bohrdüse 16 hat in ihrem vorderen bzw. unteren Bereich eine kegelförmige Umfangsfläche, die in einem Abstand von der Spitze mit Einschnitten 18 versehen ist. Die Einschnitte 18 bilden die Mündungen von Austrittskanälen 19, wobei aufgrund der Ausbildung eines Ein- Schnitts 18 der Austrittsquerschnitt eines Austrittskanals 19 in einer zur Längsachse desselben genau radialen Ebene liegt. Die Längsachse eines Austrittskanals 19 wiederum ist gegenüber der Längsachse der Bohrdüse 16 in einem spitzen Winkel von beispielsweise 30° geneigt Es ist in F i g. 6 nur ein einziger Austrittskanal 19 erkennbar, weil die Bohrdüse 16 eine ungerade Anzahl von über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Austrittskanälen 19 hat. So können z. B. 3, 5 oder 7 Austrittskanäle 19 vorgesehen sein.

Der Innenraum 20 der Bohrdüse 16 steht ferner mit Rückstoßkanälen 21 in Verbindung, für deren Neigung gegenüber der Längsachse der Bohrdüse 16 und für deren Anzahl dasselbe gilt wie für die Austrittskanäle 19. Die Rückstoßkanäle 21 münden ferner ebenfalls im Bereich von Einschnitten 22, so daß der Austrittsquerschnitt in einer zur Längsachse eines Rückstoßkanales 21 genau radialen Ebene liegt. Die Zahl der Austrittskanäle 19 und der Rückstoßkanäle 21 ist beispielsweise gleich groß.

Die hier beschriebene Bohrdüse 16 kann in ihrer Form und insbesondere in bezug auf die Neigungsrichtung und Zahl der Kanäle 19 und 21 den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden, und zwar unter Einbeziehung der Höhe des jeweiligen Wasserdrucks. In jedem Fall kann mit der Bohrdüse ein von der Einfüllöffnung 13 bis zur Entnahmeöffnung 11 durchgehender Kanal 14 hergestellt oder auf eine für den anschließenden Teil des Reinigungsverfahrens geeignete Breite gebracht werden.

Wenn dies geschehen ist, wird die Lanze 15 aus dem Großbehälter 10 herausgenommen. Es wird jetzt durch die Einfüllöffnung 13 eine Rotationsdüse 23 herabgelassen, die an einen Rohrstück 24 befestigt ist. Letzteres wiederum ist mit einer Schlauchleitung* 25 verbunden, die zu der bereits erwähnten Pumpe führt.

Die konstruktive Ausführung der Rotationsdüse 23 ist hier nur angedeutet Wie Fig.5 erkennen läßt, treten aus der Rotationsdüse 23 über den Umfang verteilt Wasserstrahlen aus, die aufgrund ihrer Druckbeaufschlagung die noch vorhandene Verkrustung weitgehend abtragen. Wie auch bereits beim Herstellen oder Verbreitern des Kanals 14 mit Hilfe der Bohrdüse 16 fallen alle abgetrennten Verkrustungsteile nach unten durch die Entnahmeöffnung 11 weg.

Die Rotationsdüse 23 kann gegebenenfalls mit verlängerten Düsenarmen versehen werden, um den Abstand zwischen dem Düsenaustritt und der zu entfernenden Verkrustung zu verringern.

In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die Verkrustung im Randbereich eines Großbehälters 10 auf folgende Weise zu entfernen:

Man durchbohrt den Deckel 12 im Randbereich und führt durch die Bohrungen 26 eine ebenfalls mit Wasserdruck beaufschlagte Lanze 27, an deren Spitze sich eine geeignete Düse, gegebenenfalls auch die Bohrdüse 16, befindet. Mit dieser lassen sich auch die letzten Reste des verkrusteten Füllguts im Randbereich entfernen.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung ist aber nicht nur zum Reinigen von Großbehältern verwendbar. Es kommt auch vor, daß sich das in derartigen Großbehältern befindliche Schüttgut entzündet. Das Löschen ist in derartigen Fällen sehr schwierig, zumal oft Explosionsgefahr besteht und es sich deshalb verbietet, den Großbehälter zu fluten bzw. das in ihm enthaltene Schüttgut unter Wasser zu setzen.

In derartigen Fällen kann man aber die Vorrichtung von unten in die Entnahmeöffnung 11 einführen und von dort aus das Schüttgut Stück für Stück herausschneiden. Da auch das Wasser wieder nach unten abläuft, wird eine unzulässige Durchfeuchtung des Schüttgutes vermieden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entfernen von festen Rückständen aus Großbehältern wie Bunkern, Silos, Tanks, die eine obere Einfüllöffnung und eine untere Entnahmeöffnung haben, unter Verwendung mindestens eines aus einer Düse austretenden harten Wasserstrahls, wobei die Düse in den Behälter eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere als Bohrdüse (16) oder Rotationsdüse (23) ausgebildete Düse von oben abgesenkt wird, daß mit der Düse zunächst ein bis zur Entnahmeöffnung durchgehender Kanal hergestellt oder ein Kanal bis zu einer ausreichenden Breite erweitert wird und daß dann die übrigen Rückstände mittels des Wasserstrahls herausgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschneiden oder Ablösen der Rückstände abschnittsweise von unten nach oben erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ablösen von an den Behälterwänden verbleibenden Randschichten die obere, die Einfüllöffnung enthaltende Behälterwand in den Randbereichen durchbohrt wird und daß durch diese Bohrungen eine Bohrdüse (16) abgesenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrahl mit einem Druck zwischen 200 und 600 bar aus der Düse austritt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung der Düse als Bohrdüse (16) mit Rückstoßkanälen (21) die Austrittskanäle (19) im Bereich der kegelförmigen Umfangsfläche liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung der Düse als Rotationsdüse (23) diese über den Umfang ringförmig verteilt angeordnete Austrittskanäle aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Düsenkopf Dusen unterschiedlicher Länge ansetzbar sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrdüse (16) nach hinten gerichtete Rückstoßkanäle besitzt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine an einem Schlauch hängende Düse abgesenkt wird, deren Düsenkopf an seinem oberen Ende ein mit dem Schlauch verbundenes Rohrstück aufweist.

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