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Rohrbruchsicherung für mit gashaltigen Mänteln umgebene Leitungen
von unter Druckschutzgas lagernden feuergefährlichen Flüssigkeiten. Die Erfindung
betrifft eine Rohrbruchsicherung für Leitungen von unter einem Druckschutzgas lagernden
feuergefährlichen Flüssigkeiten, wobei die Leitungen mit gashaltigen Mänteln umgeben
sind. Für derartige Rohrbruchsicherungen hat man bereits vorgeschlagen, die Stellung
eines Druckgliedes - Kolben, Membran o. dgl. - von dem im Mantel herrschenden Druck
in der `'eise abhängig zu machen, daß das Druckglied beim Aufhören dieses Druckes
infolge Verletzung des Mantels ein mit ihm verbundenes Absperrmittel für die zum
Lagerbehälter führende Druckmittelleitung schließt.
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Bei der bekannten Sicherung dieser Art ist die eine Seite des Druckgliedes
mit dem Mantelraum der Zapfleitung verbunden, die andere Druckgliedseite dagegen
mit der nach der Atmosphäre führenden Außenseite. Nach der Erfindung steht demgegenüber
das Druckglied auf dieser zweiten Seite unter dem Druck des im Lagerbehälter befindlichen
Gasraumes. Hierdurch ist der Vorteil erzielt, daß der Schutzgasdruck im Lagerbehälter,
wegen dessen Vorhandensein im Falle eines Rohrbruchs die Umschaltung, d. h. die
Schließung des in der Flüssigkeitssteigleitung liegenden Ventils erforderlich ist,
diese Umschaltung selbst herbeiführt, und zwar mit um so größerer Kraft, je nötiger
die Umschaltung ist, d. h. ein je höherer Druck im Lagerbehälter herrscht.
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Die unmittelbare Absperrung der zu fördernden Flüssigkeit beim Auslösen
der Sicherung ist für drucklose Anlagen zur Lagerung feuergefährlicher Flüssigkeiten
bereits bekannt. Hierbei steht das Druckglied auf seiner einen Seite zwar auch unter
dem Manteldruck, auf seiner anderen Seite jedoch ebenfalls nicht unter dem Druck
des Lagerbehälters, wie bei der Rohrbruchsicherung nach der Erfindung. Infolgedessen
ist bei der bekannten Anlage als Schließkraft für das Ventil im Falle eines Rohrbruches
eine besondere mechanische Kraft, beispielsweise eine Feder oder bei Verwendung
einer Membran als Druckglied die eigene Federkraft dieser Membran, erforderlich.
Demgegenüber ist bei der Rohrbruchsicherung nach der Erfindung die Schließkraft
unabhängig von jedem Mechanismus und wird lediglich durch den im Lagerbehälter herrschenden
Förderdruck gebildet. Hierdurch ist der bedeutsame Vorzug bedingt, daß das im Sinne
einer Weiterförderung der Flüssigkeit gefahrbringende Element, nämlich der Förderdruck
selbst, die Steigleitung abschließt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reihe von Weiterbildungen der Rohrbruchsicherung
nach dem angegebenen Erfindungsgedanken. Diese M'eiterbildungen werden zweckmäßig
an Hand der Zeichnung erläutert, in deren Abb. i bis q. vier verschiedene Ausführungsformen
der Rohrbruchsicherung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht sind.
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In den Lagerbehälter i der Anlage nach Abb. i taucht die Steigleitung
2 ein, die aus dem Doma des Behälters i herausgeführt ist. Außerhalb des Domes 3
ist die Leitung z mit einem gegen den Dom abgeschlossenen Mantel q. umgeben. Innerhalb
des Domes 3 ist in die Steigleitung ein Ventil 5 eingeschaltet, dessen Spindel 6
mit einer Membran 7 fest verbunden und in einer Stopfbüchse 8 geführt ist. Die Membran
7 bildet die rechte Außenwand eines Topfes 9, dessen Inneres durch eine durch den
Deckel io des Domes 3 hindurchgehende Leitung ii mit dem Innenraum des Mantels 4
verbunden ist.
Über der äußeren im Gasraum des Lagerbehälters i
liegenden Fläche der Membran 7 zieht sich ein Bügel 12 mit einer Platte 13 hin.
In der gegenüber der Platte, i3 liegenden Stirnfläche der Ventilspindel 6 endigt
eine Bohrung 14, die fast die ganze Ventilspindel durchdringt und in der Nähe des
Ventils 5 in die Steigleitung führende Öffnungen 15 hat.
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In der Abb. i befindet sich das Ventil 5 in seiner Schließlage. Hierbei
ist Voraussetzung, daß in. dem Mantel 4 ein geringerer Druck herrscht als in dem
Lagerbehälter i und der Steigleitung 2. Für den Betriebszustand übersteigt jedoch
der Druck im Mantel 4 den Druck im Lagerbehälter i. Infolgedessen wird die linke
Fläche der Membran 7, die durch die Leitung ii hindurch mit dem Innenraum des Mantels
4 in Verbindung steht und unter den im Mantel herrschenden Druck gesetzt ist, gegen
den schwächeren Lagerbehälterdruck nach rechts bewegt, bis die Ventilspindel 6 auf
der Platte 13 aufsitzt. Dadurch ist das Ventil 5 von seinem Sitz nach rechts bewegt
und die Steigleitung 2 freigegeben, so daß Flüssigkeit aus dem Lagerbehälter i gefördert
werden kann.
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Tritt nunmehr ein Bruch des Mantels 4 ein, so wird das in diesem Mantel
befindliche Schutzgas abblasen. Sobald der Druck im Mantel 4 den Druck im Lagerbehälter
i unterschreitet, drückt die Membran 7 das Ventil 5 nach links und schließt die
Steigleitung ab, so daß die Förderung der feuergefährlichen Flüssigkeit unterbrochen
ist.. Bei Beginn dieser Bewegung des Ventiles 5 wird das rechte Ende der Bohrung
14 von seinem Sitz 13 abgehoben, so -daß eine Verbindung zwischen dem Gasraum innerhalb
des Domes 3 und der Steigleitung 2 durch die Bohrung 14 und die Öffnungen 15 hergestellt
ist. Infolgedessen wird die in der Steigleitung 2 bis zum Ventil 5 stehende Flüssigkeitssäule
auf die Höhe der Flüssigkeit im Lagerbehälter zurücksinken. Dies ist deshalb vorteilhaft,
weil hiermit für Druckanlagen vermieden ist, daß infolge des Überdruckes, der auch
nach Auslösen der Rohrbruchsicherung im Lagerbehälter i verbleibt, Flüssigkeit auch
nur in geringsten Mengen an das Ventil 5 gelangen und bei einer etwaigen Undichtigkeit
des Ventils in der Steigleitung 2 hochgedrückt werden und aus der Anlage heraussickern
kann.
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Bei dieser Ausführung bildet die Bohrung 14 ein Gaszulaßventil, das
von der Membran 7 zusammen mit dem Ventil s in dem Sinne gesteuert wird, daß es
bei geschlossenem Ventil 5 offen und bei geöffnetem Ventil s geschlossen ist.
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Die beschriebene Ausführungsform hat in der Stopfbüchse 8 einen Bestandteil,
der dichthalten muß, wenn kein Schutzgas aus dem Mantelraum 4 in die Steigleitung
2 gelangen und dadurch beim Zapfen von Flüssigkeit -bei geöffnetem Ventil 5 - verlorengehen
soll. Die mit der Dichthaltung einer Stopfbüchse verbundenen Schwierigkeiten sind
bei der Ausführungsform nach Abb. 2 vermieden, bei der an Stelle der Stopfbüchse
8 eine zweite Membran 16 verwendet ist. Diese ist in der der Membran 7 gegenüberliegenden
Wand des Topfes g und an der Ventilspindel 6 befestigt. Hierbei ist ferner der Topf
g mit Flüssigkeit gefüllt und mit einer eine kleine Öffnung 17 enthaltenden Wand
18 versehen. Die Flüssigkeit im Topf g, deren Spiegel oberhalb der Wand i8 liegt,
ist zweckmäßig Glyzerin oder ein ähnliches, die Konservierung der beiden Membrane
7 und 16 bewirkendes Mittel. Die Öffnung 17 hat einen kleineren Querschnitt als
die Bohrung 14 in der Ventilspindel 6. Über die bei der Ausführung nach Abb. i geschilderte
Wirkungsweise hinaus wird hierbei noch erreicht, daß das Ventil s infolge der Dämpfungswirkung
der Öffnung 17 nicht schlagartig in die Schließlage übergeführt wird. Ferner ist
durch die geringere Bemessung der Öffnung 17 gegenüber dem Querschnitt der Bohrung
14 dafür gesorgt, daß im Falle einer etwaigen Zerstörung der Membran 16 nicht mehr
Gas in den Mantel 4 treten kann, als durch die Bohrung 14 dem Flüssigkeitssteigrohr
2 zugeführt wird. Infolgedessen kann in diesem Falle auch kein Gemisch von Gas und
Flüssigkeit, sondern nur Gas in den Mantel 4 aufsteigen. Endlich ist durch die Dämpfungswirkungder
Öffnung 17 und die dadurch erzielte Verzögerung in der Schließbewegung des Ventils
5 erreicht, daß durch dieses Ventil vor dem Abschluß der Steigleitung 2 in dieser
eine bestimmte Gasmenge emporsteigen kann. Diese Gasmenge setzt sich unter das Zapfventil
ig und legt dieses trocken. Da auch nach Überführung des Ventils 5 in die Schließlage
für den Fall, daß dieses Ventil geringe Undichtigkeiten aufweisen sollte, keine
Flüssigkeit aus dem Behälter i mehr durch das Steigrohr zum Zapfventil ig gelangen
kann, sondern nur Gas in geringen Mengen, so wird bei undichtem Zapfventil ig nur
die Wirkung eintreten, daß Gas entweicht, aber keine Flüssigkeit abtropfen kann.
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Bei der in Abb.3 veranschaulichten Ausführungsform liegen die Hauptteile
der Sicherung unmittelbar über dem Deckel io des Domes 3 des Lagerbehälters i. Die
Membran 7 im Topf ga ist mit dem einen Arm 2o eines Doppelhebels verbunden, dessen
anderer Arm 21 an dem Ventil s angreift. Dieses ist mit einem zweiten Ventilkegel
22 versehen, durch dessen Sitz 23 die mit dem Arm 21 verbundene Ventilspindel 24
hindurchgeht. Beide Flächen der Membran 7 sind mit Flüssigkeit - Glyzerin - belastet.
Auf der rechten, mit dem Mantel 4 in Verbindung stehenden Seite der Membran 7 liegt
eine senkrechte Wand 25 mit
einer Dämpfungsöffnung 26. Die Wirkungsweise
dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige nach Abb. 2.
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Bei der Ausbildung der Rohrbruchsicherung nach Abb. 4 ist der Topf
gb mit der Membran 7 und dem Ventil 5 in den Deckel io des Domes 3 eingebaut. Die
Membran 7 ist hierbei unmittelbar zwischen dem Mantel 4 und der Steigleitung 2 eingeschaltet.
Das Ventil 5 ist in einem an der Membran 7 befestigten Bügel 27 gelagert und wie
bei der Ausführungsform nach Abb. 3 mit einem zweiten Ventil 22 verbunden, das den
Topf 9b und damit die in diesen führende Steigleitung 2 gegen den Gasraum des Lagerbehälters
i abschließt. Die Wand 25 mit der Dämpfungsöffnung 26, die bei der Ausführung nach
Abb. 3 senkrecht neben der Membran 7 liegt, befindet sich hier wagerecht über dieser
Membran. Bei den beiden Ausführungsformen nach Abb.3 und 4 ist der Querschnitt der
Öffnung 26 ebenfalls geringer bemessen als die freie Öffnung des Ventils 22.
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Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen der Rohrbruchsicherung
nach der Erfindung liegen die Druckglieder 7, 16 mit den dazugehörigen Teilen entweder
im Domraum des Lagerbehälters oder unmittelbar darüber oder bei Verwendung von Lagerbehältern
ohne Dom unmittelbar an der Behälteroberkante. Hierdurch ist erreicht, daß kein
Teil der Steigleitung vom Lagerbehälter an bis zum Zapfventil ungesichert ist.
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Die beschriebene Bruchsicherung verwirklicht in weitestem Maße völlige
Unabhängigkeit aller Sicherheitswirkungen von der etwaigen Beschädigung oder dem
Versagen empfindlicher Teile, beispielsweise der verwendeten Druckglieder. Die Trockenlegung
des Zapfventils ig kann stets auf einfache Weise dadurch herbeigeführt werden, daß
durch künstliches Entweichenlassen von Druckgas aus dem Mantel 4 das Ventil 5 in
die Schließlage übergeführt wird. Die Ausbesserung des Zapfventils ig und dessen
Abdichtung ist bei Verwendung der beschriebenen Sicherung möglich, ohne daß das
im Lagerbehälter i enthaltene Schutzgas abgelassen wird.