DE3112729C2

DE3112729C2 - Schutzvorrichtung für Industrieanlagen gegenüber Blastwellen und Projektilen

Info

Publication number: DE3112729C2
Application number: DE3112729A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. Dr. 8899 Aresing Held
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3112729A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Behältern und Rohrleitungen von Industrieanlagen.

Durch die zunehmende Industrialisierung einerseits und die Zunahme der Bevölkerung in unmittelbarer Nachbarschaft von Industrieanlagen andererseits ist es in zunehmendem Maße erforderlich, Industrieanlagen gegenüber Störfällen zu schützen.

Hierzu gehören einmal Hochdruckkessel, deren Blastwelle beim Zerplatzen zumindest abgeschwächt werden soll, wobei fliegende Bruchstücke vermieden oder zumindest in der Flugweite bzw. Geschwindigkeit reduziert werden sollen. Hierbei kann auch vermieden werden, daß andere Kessel beispielsweise mit chemisch reaktiven Substanzen durch fliegende Teile bzw. durch Blastwellen beschädigt werden.

Bei der Neuplanung von Industrieanlagen können die erhöhten Sicherheitsanforderungen und Auflagen von ω vornherein mitberücksichtigt werden. Probleme treten jedoch bei erhöhten Sicherheitsanforderungen von bereits bestehenden Anlagen auf.

Schutzvorrichtungen bei Behältern, die zerplatzen können, sollen so ausgeführt sein, daß keine starken Blastwellen auftreten und fliegende Bruchstücke nicht austreten können, oder wenn überhaupt, nur mit kleiner Geschwindigkeit.

Umgekehrt sollen Schutzvorrichtungen bei Behältern, die durch Blastwellen bzw. fliegende Teile beschädigt werden können, so ausgelegt sein, daß sie

Blastwellen (Stoßwellen, Druckwellen) erheblich abschwächen,

schnelle kleine Splitter abfangen. Geschosse, die beispielsweise von Terroristen abgefeuert werden, abfangen und langsame große Splitter, in ihrer Wirkung abschwächen oder gar auffangen.

Die Anforderungen an eine Schutzvorrichtung für Behälter und Rohrleitungen von Industrieanlagen sind daher möglichst großer Schutz gegen Blastwellen, Splitter und Geschosse, geringes zusätzliches Gewicht und Volumen, nachträgliche Montagemöglichkeit und Abänderbarkeit bei einem Umbau der Anlage, Unbrennbarkeit und Ungiftigkeit, Sicherstellung einer leichten Zugänglichkeit zu der Anlage, Widerstandsfestigkeit gegenüber etwaigen hohen Außentemperaturen der Anlage, Funktionsfähigkeit auch bei starken Schwankungen der Umgebungstemperatur (Frost bis zur starken Sonneneinstrahlung) und schließlich geringe Kosten.

Aus der DE-PS 6 89 501 ist ein Bunker bekannt, dessen Decke zum Schutz gegen auftreffende Geschosse mit Hohlräumen «ersehen ist. die unter anderem mit flüssigen Massen ausgefüllt sein können. Aus der US-PS 24 20 663 geht ein Munitionsbehälter hervor, der zum Schutz gegen Projektile bis auf Röhren, die die Munition aufnehmen, mit Wasser gefüllt ist Bei diesem Stand der Technik handelt es sich also um bereits bei der Planung bzw. Herstellung der zu schützenden Anlage bzw. Einrichtung vorgesehene Schutzvorrichtungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für Behälter und Rohrleitungen von Industrieanlagen zu schaffen, die nachträglich angeordnet werden kann und die die genannten Anforderungen allesamt weitestgehend erfüllt.

Diese Aufgabe wird mit mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Als Flüssigkeit wird erfmdungsgemäß vorzugsweise Wasser verwendet, denn Wasser hat folgende besondere Vorteile:

Wasser mindert durch seine eigene Masse sehr stark die Blastwellen ab. und zwar dadurch, daß dieselben an der Wasser-Abdeckung, mit der die Behälter bzw. Rohrleitungen versehen sind, teilweise reflektiert werden und beim Eindringen der Blastwellen in die Wasserabdeckung durch Mitnahme von Wasserschichten und damit durch die Übertragung von Blastenergie auf Bewegungsenergie die Blastwellen erheblich abgebaut werden.

Schnelle Splitter werden in der Wasserabdeckung durch die verursachte Verdrängungsarbeit sehr stark abgebremst, so daß zwar der Schlauch bzw. das Behältnis aufgerissen wird, die schnellen Splitter jedoch die Wasserabdeckung mit einer Schichtdecke von etwa 0,2 bis 2.0 Meter nicht zu durchschlagen vermögen.

Selbst aerodynamisch gut geformte Projektile, wie Geschosse von Pistolen oder Gewehren, werden beim Eindringen in die Wasserabdeckung durch die starke Änderung des Druckpunktes gegenüber dem Schwerpunkt destabilisiert, so daß ihre Eindringtiefe sehr stark abnimmt und sie Wasserabdeckungen mit einer Schichtdicke von etwa 0,2 bis 2,0 m nicht zu durchschlagen vermögen.

Große Splitter mit ihren zumindest langsamen Geschwindigkeiten timber· ihre Zcutörungswirkung dadurch, daß sie mit einer Kante oder einer zufällig geformten Spitze mit der damit gegebenen Flächenbelastung im wesentlichen punktuell auf einen Kessel oder eine Rohrleitung auftreffen und somit trotz geringer Geschwindigkeit entsprechende Zerstörungen verursachen, d. h. ein Leck in den Kessel oder die Rohrleitung schlagen. Durch eine entsprechende Wasserabdeckung wird die punktuelle Belastung durch die schweren Splitter entsprechend abgebaut, da gegeben durch die Schallgeschwindigkeit des Wassers mit ca. 1500 m/s, dies.. Sioäenergie auf eine große Fläche verteilt wird. Das Wasser hat hier die Funktion der Verbreiterung der spezifischen Belastung durch eine zufällig geformte Spitze oder Kante des Bruchstückes bei einem schweren Splitter.

Durch Wasserschläuche und/oder andere Behältnisse, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser gefüllt sind, bleiben aber die Behälter und Rohrleitungen leicht zugänglich. Insbesondere die Schläuche lassen sich auch um Instrumente und Hähne herumlegen. Die Schläuche und/oder anderen Behältnisse, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser gefüllt sind, können unr-.Utelbar auf die Behälter oder Rohrleitungen aufgelegt werden oder bei ausreichendem Platz vorzugsweise im Abstand davon angeordnet werden.

Mit Wasser gefüllte Schläuche und/oder andere Behältnisse entsprechender Dicke weisen freilich ein gewisses Gewicht auf. In zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung wird deshalb vorgeschlagen, die Schläuche bzw. anderen Behältnisse in entsprechenden Halte- und Traggerüsten, beispielsweise Körben, aufzunehmen, sofern die Behälter bzw. Rohrleitungen für diese zusätzliche Gewichtsbelastung nicht ausreichend ausgelegt sind. Als Material für die Schläuche bzw. Rehältnisse kommen insbesondere Kunststoffe in Betracht.

Ferner wird vorgeschlagen, Seile, insbesondere

Stahlseile, zur Versteifung und Auinähme der Längs-

"> kräfte in die Kunststoffschläuche mit einzubauen, und zwar insbesondere Stahlseile längs der Kraftlinien, d. h.

längs der Manteliinien der Schläuche.

Wenn Wasser als Flüssigkeit verwendet wird, ist es zweckmäßig, um die Funktionsfähigkeil der Vornchtung bei Umgebungstemperaturen unter 0°C nicht herabzusetzen, dem Wasser ein Gefrierschutzmittel zuzusetzen, also insbesondere glykol- und glyzerinha'tige Mittel.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung

'S beispielsweise beschrieben, deren einzige Figur schematisch einen Schnitt durch einen Reaktionskessel zeigt.

Dabei zweigt von einem als Reaktionskessel ausgebildeten Behälter 1, der auf dem Boden 2 des Gebäudes ruht, eine Rohrleitung 3 ab. Der Reaktionskessel ist auf der zu schützenden, also in der Zeichnung reLhten Seite mit einer Abdeckung aus Wassersäcken 4 versehen, die von einem Gestell 5 aufgenommen wc—!en, das sich am Boden 2 abstützt.

Von der Abzweigung des Kessels ist auf die Rohrleitung 3 ein mit Wasser gefüllter Schlauch 6 gewickelt. Der Schlauch 6 liegt auf einem unten um die Rohrleitung 3 angeordneten Korb 7 auf, der mittels einer Aufnängung 8 beispielsweise an der Decke 9 des Gebäudes befestigt ist.

Ebenso kann an der Decke 9 eine Stange 10 befestigt sein, über die die Schläuche (6') gelegt sind, so daß sie von der Stange 10 herabhängen. Die Stange 10 kann auch an einem Gestell vorgesehen sein, das sich am Boden 2 abstützt. Zur Versteifung sind in die herabhängenden Schläuche 6' ringförmige Seile 11 eingebettet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schutz von Behältern und Rohrleitungen von Industrieanlagen gegenüber Blastwellen und Projektilen mittels Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine Abdeckung der Behälter (1) bzw. der Rohrleitungen (3) aus Schläuchen (6, 6') und/oder anderen elastischen Behältnissen, die mit der Flüssigkeit gefüllt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit einem Gefrierschutzmittel versetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der aus Wasser gefüllten Schläuchen (6, 6') und/oder anderen mit Wasser gefüllten Behältnissen (4) bestehenden Abdeckung zwischen 0,2 und 2,0 Meter beträgt.

5. VorriJitung nach einem der vorstehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (6) von Körben (7) getragen werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Mantellinien in die Schläuche (6) Seile eingebettet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Behältnisse sackförmig ausgebildei und mit radial verlau- fenden Seilen versehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (6') von im wesentlichen horizontal verlaufenden Seilen oder Stangen (10) herabhängen.

9. Vorrichtung nach Anspruc, 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schläuche (6') ringförmige Seile (11) eingebettet sind.