DE3141368C2 - "Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen" - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um eine Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase wie beispielsweise Acetylen bei Gasexplosionen, mit einem in die Gasleitung einsetzbaren Rohrgehäuse (1), mit einem in dem Rohrgehäuse (1) unter Bildung eines Ringkanals (2) für das das Rohrgehäuse (1) durchströmende Gas angeordneten Rohrabschnitt (3) sowie mit einem in Offenstellung mittels einer Sollbruchhalterung (4) gehaltenen Schließkörper (5), der bei Gasexplosion durch den Explosionsdruck auf einen zugeordneten Dichtsitz (6) in Schließstellung gedrückt wird. Um ein schnelles und dauerhaftes Schließen zu gewährleisten, ist am Gaseintrittsende und am Gasaustrittsende jeweils ein Trag rohrstutzen (7, 8) für den als Prallrohr (3) ausgebildeten Rohrabschnitt in das Rohrgehäuse (1) eingesetzt. Beide Tragrohrstutzen (7, 8) stehen im Überlappungsbereich mit dem Prallrohr (3) über zumindest einen Verbindungskanal (9, 10) mit dem Ringkanal (2) zwischen Rohrgehäuse (1) und Prallrohr (3) in Verbindung. In das Prallrohr (3) ist zwischen dem gaseintrittseitigen und gasaustrittseitigen Tragrohrstutzen (7, 8) der als Schließkolben (5) ausgebildete Schließkörper unter Dichtwirkung eingesetzt. Der gasaustrittseitige Trag rohrstutzen (8) weist einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Innenkonus als Dichtsitz (6) für den in Strömungsrichtung vorgeordneten Schließkolben (5) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen, mit einem in dit Gasleitung einsetzbaren Rohrgehäuse und einem in dem Rohrgehäuse unter Bildung eines Ringkanals für das das Rohrgehäuse durchströmende Gas angeordneten Abschnitt sowie mit einem mittels einer Sollbruchhalterung in Offenstellung gehaltenen Schließkörper, der bei Gasexplosion durch den Explosionsdruck auf einer^zugeordneter* Dichlsitz in Schließstellung gedrückt wird, wobei am Gaseintriusende und am Gasaustrittsende jeweils ein Tragrohrstutzen für den Rohrabschnitt in das Rohrgehäuse eingesetzt ist und beide Tragrohrstutzen mit dem Rohrabschnitt über zumindest einen Verbindungskanal mit dem Ringkanal in Verbindung stehen, und wobei in den Rohrabschnitt zwischen dem gaseintrittsseitigen und gasaustrittsseitigen Tragrohrstutzen der als Schließkolben ausgebildete Schließkörper eingesetzt ist.

Es ist eine derartige Vorrichtung zum Verschließen einer Gasleitung bekannt, die jedoch kaum da/u geeignet und vorgesehen ist, das Verschließen der Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen zu gewährleisten. Denn der verhältnismäßig dünnwandige Rohrabschnitt kann ohne Zweifel nicht detonativen Gaszerfall ohne bleibende Verformungen aufnehmen, vielmehr besteht die Gefahr, daß der Rohrabschnitt im Falie einer Gasexplosion birst. Tatsächlich ei füllt der Rohrabschnitt lediglich eine Führungsfunktion für den Schließkolben, der im übrigen aufgrund seiner freien Axialbeweglichkeit keine einwandfreie Dichtfunktion erfüllt Diese bekannte Vorrichtung funktioniert nur bei im wesent!^:chen konstanten Druckverhältnissen, welche auf das Eigengewicht des Schließkolbens abgestimmt sein müssen. Von besonderem Nachteil ist die Tatsache, daß selbst bei einem plötzlichen Druckanstieg der Schließkolben zwar in Schließstellung gedrückt wird, jedoch nicht in Schließstellung verbleibt, vielmehr zu befürchten ist, daß der Schließkolben bei einer auftreffenden Explosionswelle anschließend zurückprallt, so daß langfristig kein dichter Verschluß erreicht wird. Folglich besteht die Gefahr, daß sich die Gasexplosion bis in die angeschlossene Gasentnahmequelle fortpflanzt bzw. noch nach dem Eintritt der Gasexplosion Gas entnommen wird (vgl. FR-OS 7613 979).

Außerdem ist eine Schnellschiießvorrichtung mit einem in die Gasleitung einsetzbaren Rohrgehäuse mit einem in dem Rohrgehäuse unter Bildung eines Ringkanals für das das Rohrgehäuse durchströmende Gas angeordneten Rohrabschnitt bekannt, bei welcher der Rohrabschnitt mit dem Rohrgehause einteilig ausgebildet und im Übergangsbereich zwischen Rohrabschnitt und Rohrgehäuse ein Dichtungsmittel eingelegt ist. Der Schließkörper ist als ein bodenseitig geschlossener Zylinder ausgebildet, welcher mit seinem offenen Ende den Rohrabschnitt übergreift und bodenseitig mittels eines Stahldrahtes als Sollbruchhalterung aufgehängt ist. Durch die Überlappung von Zylinder und Rohrabschnitt soll bei einer auftretenden Gasexplosion der Explosionsdruck gedämpft werden. Infolge der Gasexplosion geht der Stahldraht zu Bruch und wird der Zylinder mit seinem offenen Ende gegen das Dichtungsmittel zwischen Rohrgehäuse und Rohrabschnitt gedrückt. Diese Ausführungsform ist jedoch insofern nachteilig, als nicht sichergestellt ist, daß der Zylinder in Schließstellung verbleibt. Vielmehr ist zu befürchten, daß der Zylinder bzw. dessen offenes Ende zwar zunächst bei auf das geschlossene Ende auftreffender Explosionswelle frontal auf das Dichtungsmittel, z. B. einem Bleiring, aufgedrückt wird, jedoch anschließend zurückprallt, so daß langfristig kein dichter Verschluß erreicht wird. Folglich besteht die Gefahr,

daß sich die Gasexplosion bis in die angeschlossene GasentnahmequelJe fortpflanzt bzw. noch nach dem Eintritt der Gasexplosion Gas entnommen wird. Das Zurückprallen des Zylinders aus einer Schließstellung wird dadurch nicht wirksam verhindert, daß im ', Übergangsbereich zwischen Rohrabschnitt und Rohrgehäuse ein Konus verwirklicht wird, auf den das offene Ende des Zylinders aufgedrückt werden soi! (vgl. DE-OS 20 01 954). Im übrigen verlangt die bekannte Ausführungsform zusätzlich eine Flammensperre.

Ferner ist eine Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen anderer Ausführungsform bekannt, bei welcher der Schließkolbvn einen sich gegen Strömungsrichtung verjüngenden Innenkonus und der zugeordnete Dicht- r> sitz einen entsprechenden Außenkonus mit einer Mehrzahl von Ringkerben aufweist. Bei dieser Vorrichtung untergreift die Explosionswelle den auf dem Dichtsitz aufsitzenden Schließkolben und beaufschlagt dessen Ringfläche an seinem konisch erweiterten Ende, >u !!beaufschlagt also den in Schließstellung befindlichen ISchließkolben entgegen Schließrichtung, so daß auch jbei dieser bekannten Konstruktion die Gefahr besteht, "ciaß der Schließkolben nach Erreichen seiner Schließstellung wieder in OffensteJlung zurückgedrückt wird (vgl. DE-AS 21 35 744).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorricntung zum Verschließen einer Gasleitung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche im Falle einer Gasexplosion dauerhaften Verschluß gewährleistet und in der Lage ist, detonativen Gaszerfall ohne bleibende Verformungen aufzunehmen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungs gemäßen Schnellschließvorrichtung dadurch, daß der Rohrabschnitt als Prallrohr ausgebildet und der y, Schließkolben mit Dichtwirkung in das Prallrohr eingesetzt ist, und daß der gasaustrittsseitige Tragrohrstutzen einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Innenkonus als Dichtsiiz für den vorgeordneten Schließkolben aufweist. Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Prallrohr ein Rohr zu verstehen, welches selbst bei einem Anfangsüberdruck von 25 bar in der Lage ist, detonativen Gaszerfall ohne bleibende Verformunger, aufzunehmen. Das gleiche gilt für das Rohrgehäuse. — Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß das die erfindungsgemäße Schnellschließvorrichtung durchströmende Gas nach dem Eintritt in den gaseintrittsseitigen Tragrohrstutzen mehrmals umgelenkt wird, ehe es das Rohrgehäuse in Strömungsrichtufig verläßt. Dagegen ist die Anordnung 5» aus Schließkolbens derart getroffen, daß dieser bei einer Gasexplosion infolge der ihn beaufschlagenden Explosionswelle auf besonders kurzem Weg seinen Dichtsitz erreicht, also extrem schnell in Schließstellung überführt uird, so daß der Schließvorgang schneller als der Gaszerfall erfolgt bzw. die Schließgeschwindigkeit größer als die Zündgeschwindigkeit des Gases ist. Aufgrund der konischen Ausbildung des Dichtsitzes ist gewährleistet, daß der Schließkolben sich gleichsam in Schließstellung festfrißt, also ein Zurückprallen des Schließkolbens aus seiner Schließsteilung ausgeschlossen ist. Aber auch in Offenstellung erfüllt der Schließkolben eine Funktion, nämlich Dichtfunktion. Tatsächlich sorgt der Schließkolben dafür, daß dem die erfindungsgemäße Schnellschließvorrichtung durchströmenden Gas der direkte Weg vom Gaseintrittsende zum Gasaustrittsende durch die Tragrohrstutzen und das Prallrohr hindurch verschlossen bleibt, folglich das Gas tatsächlich den Umweg über die Verbindungskanäle und den Ringkanal nehmen muß.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion erfüllt also der Schließkolben eine Doppelfunktion.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt Vorzugsweise ist vorgesehen, daß beide Tragrohrstutzen an ihren von dem Prallrohr überlappten Enden zur Bildung der Verbindungskanäle Radialbohrungen aufweisen, welche jeweils in einen Ringraum zwischen Trag: ohrslutzen und Prallrohr münden, der mit dem Ringkanal zwischen Rohrgehäuse und Prallrohr in Verbindung steht. Dadurch wird eine leicht montierbare bzw. demontierbare Schnellschließvorrichtung verwirklicht, wobei die Sicherung der Tragrohrstutzen in dem Rohrgehäuse beispielsweise mittels eines Klebemittels erfolgen kann. Zweckmäßigerweise weist der gaseintrittsseitige Tragrohrstutzen im Überlappungsbereich mit dem Prallrohr ein Außengewinde zum Aufschrauben des Prallrohrs auf, während nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der gasaustrittsseitige Gasrohrstutzen mit seinem überlappenden Ende gegen eine Ringschulter des Prallrohres abgestützt ist Auf diese Weise wird ein einwandfreies Aufragen des Schließkolbens im Innenkonus des gasaustrittsseitigen Tragrohrstutzens gewährleistet, also jedes Aufspreizen dieses Tragrohrstutzens verhindert. Der Schließkolben ist erfindungsgemäß mit dichtendem Paßsitz in eine querschnittsverengende Nabe des Prallrohrs eingesetzt. Ferner lehrt die Erfindung, daß der Schließkolben einen Sollbruchbund aufweist und mit dem Sollbruchbund zwischen den Stirnflächen des gaseintrittsseitigen Tragrohrstutzens und der Nabe eingespannt ist, so daß auch in diesem Bereich Dichtwirkung erreicht wird. Vorzugsweise kragt der Schließkolben in das zugeordnete Ende des gasaustrittsseitigen Tragrohrstuizens vor, so daß einwandfreie Führung des Schließkolbens im Zuge seiner Schließbewegung gewährleistet ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Vorrichtung zum Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase verwirklicht wird, bei welcher eine extrem schnelle Überführung des Schließkolbens aus Offenstellung in Schließstellung bei einer Gasexplosion gewährleistet ist.

Darüber hinaus ist sichergestellt, daß der Schließkolben dauerhaft in einwandfrei abgedichteter Schließstellung verbleibt, so daß eine v/eitere Gasentnahme nach dem Eintreten der Gasexplosion und folglich ein Fortpflanzen des Gaszerfalls bis zur Gasentnahmequel-Ie ausgeschlossen ist. Auch auf eine sonst erforderliche Flammensperre kann bei der erfindungsgemäßen Schnellschließvorricb.tung verzichtet werden. Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Schneilschließvorrichtung durch in einfacher Weise montierbare bzw. demontierbare Bauweise aus, die nach dem Austausch des Schließkolbens erneut verwendungsfähig ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeifpiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Schnellschließvorrichtung im Axialschnitt, und

F i g. 2 auszugsweise den Gegenstand nach F i g. 1 bei in Schließstellung befindlichem Schließkolben.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen dargestellt. Diese Vorrichtung weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau ein in die Gasleitung

einsetzbares Rohrgehäuse 1 mit einem in dem Rohrgehäuse unter Bildung eines Ringkanals 2 für das das Rohrgehäuse 1 durchströmende Gas angeordneten Rohrabschnitt 3 auf. Ferner ist ein mittels einer Solibruchhalterung 4 in Offenstellung gehaltener Schließkörper 5 verwirklicht, der bei Gasexplosion durch den Explosionsdruck nach Zubruchgehen der Solibruchhalterung 4 auf einen zugeordneten Dichtsitz 6 in Schließstellung gedruckt wird. Am Gaseintrittsende und am Gasaustrittsende des Rohrgehäuses 1 ist jeweils ein Tragrohrstutzen 7, 8 für den als Prallrohr 3 ausgebildeten Rohrabschnitt in das Rohrgehäuse 1 eingesetzt Beide Tragrohrstutzen 7, 8 stehen im Überlappungsbereich mit dem Prallrohr 3 über zumindest einen Verbindungskanal 9, 10 mit dem Ringkanal 2 zwischen Rohrgehäuse 1 und Prallrohr 3 in Verbindung. Der Weg des die Schnellschließvorrichtung durchströmenden Gases bei in Offenstellung befindlichem Schließkörper5 ist durch Pfeile angedeutet. In das Prallrohr 3 ist zwischen dem gaseintrittsseitigen und dem gasaustrittsseitigem Tragrohrstutzen 7, 8 der Schließkörper unter Dichtwirkung eingesetzt, der als Schießkolben 5 ausgebildet ist. Der gasaustrittsseitige Tragrohrstutzen 8 weist einen sich in Gasströmungsrichtung verjüngenden innenkonus 6 als Dichtsitz für den vorgeordneten Schießkolben 5 auf. Die Tragrohrstutzen 7,8 sind als abgestufte Stutzen mit einem Innenohr Außengewinde 11 zum Anschluß an die Gasleitung und mit einem Außengewinde 12 zum Einschrauben in das Rohrgehäuse I ausgebildet. Beide Tragrohrstutzen 7, 8 weisen an ihren von dem Prallrohr 3 überlappten Enden zur Bildung der Verbindungskanäle 9, 10 Radialbohrungen auf, welche jeweils in einen Ringraum 13,14 zwischen Tragrohrstutzen 7 bzw. 8 und Prallrohr 3 münden, der mit dem Ringkanal 2 zwischen Rohrgehäuse i und Prallrohr 3 in Verbindung steht. Der gaseintrittssejtige Trsgrohrstutzen 7 besitzt im Überlappungsbereich mit dem Prallrohr 3 ein Außengewinde 15 zum Aufschrauben des Prallrohrs 3. Der gasaustrittsseitige Tragrohrstutzen 8 ist mit seinem Oberlappenden Ende gegen eine Ringschulter 16 des Prallrohres 3 abgestützt Der Schließkolben 5 ist als konischer Kolben ausgebildet und mit dichtendem Paßsitz 5 in eine querschnittsverengende Nabe 17 des Prallrohrs 3 eingesetzt. Ferner weist der Schließkolben 5 einen Sollbruchbund 4 als Sollhalterung auf und ist mit dem Solibruchbund 4 zwischen den Stirnflächen des gaseintrittsseitigen Tragrohrstutzens 7 und der Nabe 17 eingespannt. Der Schließkolben 5 kragt in das zugeordnete Ende des gasaustrittsseitigen Tragrohrstutzens 8 vor. Die Konizität des Schließkolbens 3 ist gleich der Konizität des Dichtsitzes 6 in dem gasaustrittsseitigen Tragrohrstutzen 8 gewählt. Der Dichtsitz 6 weist eine Mehrzahl hintereinander angeordneter Ringkerben 18 quer zur Schließrichtung auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum schnellen Verschließen einer Gasleitung für explosive Gase bei Gasexplosionen, mit einem in die Gasleitung einsetzbaren Rohrge- <-, oäuse und einem in dem Rohrgehäuse unter Bildung eines Ringkanals für das das Rohrgehäuse durchströmende Gas angeordneten Abschnitt sowie mit einem mittels einer Sollbruchhalterung in Offenstellung gehaltenen Schließkörper, der bei Gasexplo- ι υ sion durch den Explosionsdruck auf einen zugeordneten Dichtsitz in Schließstellung gedrückt wird, wobei am Gaseintrittsende und am Gasaustrittsende jeweils ein Tragrohrstutzen für den Rohrabschnitt in das Rohrgehäuse eingesetzt ist und oeide Tragrohr- ι ^r, stutzen mit dem Rohrabschnitt über zumindest einen Verbindungskanal mit dem Ringkanal in Verhindung stehen, und wobei in den Rohrabschnitt zwischen dem gaseintrittsseitigen und gasaustrittsseitigen ¹ Tragrohrstutzen der als Schließkolben ausgebildete Schliebhörper eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt als Prallrohr (3) ausgebildet und der Schließkolben (5) mit Dichtwirkung in das Prallrohr (3) eingesetzt ist, und daß der gasaustrittsseitige Tragrohrstutzen (8) einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Innenkonus als Dichlsitz (6) für den vorgeordneten Schließkolben (5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Tragrohrstutzen (7, 8) an ihren von dem Prallrohr (3) überlappten Ende zur Bildung der Verbindungskanäle (9, 10) Radialbohrungen aufweisen, welche jeweils in einen Ringraum (13,14) zwischen Tragrohrstutzen ("/ bzw. 8) und Prallrohr (3) münden, der mit dem Ringkanal (2) in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dei gaseintrittsseitige Tragrohrstutzen (7) im Überlappungsbereich mit dem Prallrohr (3) ein Außengewinde (15) zum Aufschrauben des Prallrohrs (3) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gasaustrittsseitige Tragrohrstutzen (8) mit seinem überlappenden Ende gegen eine Ringschulter (16) des Prallrohres (3) abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkolben (5) mit dichtendem Paßsitz (S) in eine querschnittsverengende Nabe (17) des Prallrohres (3) eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkolben (5) einen Bund mit Sollbruchstelle (4) aufweist und mit dem Bund zwischen den Stirnflächen des gaseintrittsseitigen Tragrohrstutzens (7) und der Nabe (17) eingespannt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkolben (5) in das zugeordnete Ende des gasaustrittsseitigen Tragrohrstutzens (8) vorkragt.