-
Explosionssicherung in Gasleitungen -Zur Verhütung der Weiterleitung
von Explosionen von Gasgemischen in Rohrleitungen, z. B. bei autogenen Schweiß-,
Schneid-und Härteanlagen, sind bisher nur Wasservorlagen amtlich zugelassen, die
u. a. den Nachteil haben, daß sie von menschlicher Wartung abhängig sind. Bei den
Hauptwasservorlagen für größere Azetylenanlagen ist außerdem selbst bei guter Wartung
eine volle Sicherheit nicht vorhanden. Es werden nämlich die Hauptwasservorlagen,
nur bei einer Durchgangsmenge bis io ooo 1/Std. in der amtlichen Prüfstelle auf
Sicherheit gegen Flammenrückschlag geprüft, weil Prüfanlagen für größere Durchgangsmengen
zu kostspielig sind und auch die Gefahr von Unfällen bei den Prüfungen zu groß wird.
Vorlagen für größere Entwickler werden nur nach rechnerischen Schätzungen der erforderlichen
Abmessungen gebaut, indem die Abmessungen geprüfter Vorlagen für io ooo I/Std. Durchgang
zum Vergleiche herangezogen werden. Es ist also bei Vorlagen dieser größeren Leistungen
keine sichere Gewähr vorhanden, daB die Vorlagen einen Flammenrückschlag aufhalten
oder auch nur dem dabei auftretenden sehr hohen Explosionsdruck gewachsen sind.
-
Nach der Erfindung lassen sich die angegebenen Nachteile durch Einbau
von Photozellen an den Stellen, an denen Explosionen auftreten können, vermeiden.
In einem von einer Stromquelle annähernd gleichbleibender Spannung gespeisten Stromkreis
werden Photozellen eingeschaltet, bei deren Belichtung durch die Explosionsflamme
in einiger Entfernung befindliche Elektromagnete ansprechen, wodurch Organe, z.
B. Ventile und Flüssigkeitsverschlüsse, betätigt werden, die ein Eindringen der
Explosionsflammen in die zu sichernden Räume oder Leitungen verhindern.
-
Zweckmäßig wird Sicherheit dafür geschaffen, daß Schäden an Stromquelle,
Leitung und Photozellen sofort erkannt werden,
indem gegenüber der
Photozelle eine Lichtquelle annähernd gleichbleibender Helligkeit angeordnet wird,
unter deren Einwirkung in dem Stromkreis ein dauernder Strom gleichbleibender Stärke
fließt, bei dessen Unterbrechung infolge Schäden an Stromquelle, Leitung, Photozelle
oder Lichtquelle und andererseits auch bei dessen Verstärkung infolge Belichtung
durch die Explosionsflamme mittels eines Relais beeinflußte Elektromagnete stromlos
werden und dadurch finit den Elektromagneten verbundene Organe betätigt werden,
welche ein Eindringen der Explosionsflamme in die zu sichernden Räume und Leitungen
verhindern.
-
Als Beispiel ist in der Zeichnung eine Anlage zum Schutze gegen Explosionen
bei autogenen Schweiß-, Schneid- und Härteanlagen dargestellt. Bei einer solchen
Anlage ist gleichzeitig Schutz gegen Rücktritt von Sauerstoff in die Gaszuleitung
erforderlich. Dieser Schutz wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Stromleitung
des Magneten, welcher auf das Abschlußventil zur Verhinderung des Flammenrückschlags
in die Gaszuleitung wirkt, über die Kontakte einer nicht zu Absperrzwecken dienenden
Rückschlagplatte führt und daß bei Unterbrechung dieser Kontakte das genannte Absperrventil
die Gaszuleitung abschließt.
-
Die Zeichnung zeigt in Abb. i Schaltbild einer Sicherung gegen ,Flammenrückschlag
und Sauerstoffrücktritt für Ruhestrom, Abb. 2 Schaltbild des Schaltrelais -2 im
einzelnen, Abb.3 Teilschaltbild eines Haltemagneten für Arbeitsstrom, Abb. q. Absperrventil
und Kontaktschalter gegen Sauerstoffrücktritt, Abb. 5 Schutzkappe des Haltemagneten.
Abb. 1 zeigt die Schaltung der Photozelle in Verbindung mit Schaltrelais 2, Verstärkerröhre
3, Gittervorspannung q. und Widerstand 5. Diese Elemente bilden in bekannter Weise
einen Relaisverstärker 'mit einstellbarer Empfindlichkeit, welcher sich für eine
trägheitslose Auslösung gut eignet. Lichtquelle I6 ist unmittelbar an die Stromquelle
angeschlossen.
-
Das Schaltrelais 2 ist nach Abb. 2 mit den beiden Magneten 211 und
26 ausgestattet, welche wechselseitig je nach der Beeinflussung der Photozelle ia
den Schalter 2c betätigen. In der in der Zeichnung dargestellten Betriebsstellung
ist der Schalter 2c durch die Anziehung des im Betriebe ständig unter Strom stehenden
Magneten 211 geschlossen. Wird dieser Strom durch Schäden in der Leitung, der Photozelle
ia oder der Lichtquelle l6 unterbrochen, so schwenkt der Schalter 2c unter der Einwirkung
einer Feder vom Magneten 2a ab. Bei Überbelichtung der Photozelle id infolge Flammenrückschlag
und entsprechendem Stromstola spricht der stärkere 1@Iagiiet -=b an und zieht den
Schalter 2c von dein 'Magneten 2,' ab. In beiden Fällen wird der Ruhestranikreis
des Haltemagneten 6, der über einen isolierten Kontakt des Schalters 2c -,führt
ist, unterbrochen, so daß das Ventil 8 durch die Kraft der auf der Ventilspindel
7 angeordneten Feder g in Pfeilrichtung io geschlossen wird, während es in der Betriebsstellung
durch den vom Ruhestrom durchflossenen Magneten 6 offengehalten wurde. In den Stromkreis
des Magneten 6 ist der Kontaktschalter i i in Form einer nicht zu Dichtungszwecken
dienenden Rückschlagplatte eingeschaltet. Bei Sauerstoffrücktritt wird diese Rückschlagplatte
durch den Druck des Sauerstoffs gesenkt und damit der Schluß des Ventils 8 herbeigeführt.
-
Nach Abb. q. schließt der Ventilkegel 8 im Ventilgehäuse i 5 das Gaszuleitungsrohr
16 ab, wenn der Haltemagnet 6 stromlos wird. Der Magnet ist in der Schutzkappe 17,
der Kontakt des Schalters i i in der Schutzkappe i8 untergebracht. Das Hauptleitungsrohr
i9 trägt an seinem Ende 2o, von dem die Anschlußleitungen 21 abzweigen, die Photozelle
ia und die Lichtquelle i6 im Schutzgehäuse :22.
-
Der Haltemagnet 6 ist nach Abb. 5 auf der Brücke 23 befestigt. Die
stromführenden Leitungen 24, 25 sind gasdicht durch den Gewindesockel 26 geführt,
so daß das Öffnen des geschlossenen Ventils 8 nach Abschrauben der Schutzkappe 17
von Hand erfolgen kann. Die Kappe i8 des Kontaktschalters il ist ähnlich gebaut.
-
Die beschriebene Sicherung nach den Abb. i, 2, q. und 5 erfüllt die
Bedingungen, die an eine Hauptwasservorlage bei autogenen Schweißanlagen gestellt
werden. Außer der Hauptwasservorlage, die unmittelbar an der Acetylerzeugungsanlage
angebaut sein muß, ist in Deutschland an jeder Gebrauchsstelle, also z. B. an jedem
Schweißbrenner, eine Gebrauchsstellenv orlage anzubringen. Auch diese Gebrauchsstellenvorlagen
können gegebenenfalls durch eine Sicherung nach der Erfindung ersetzt werden. Allerdings
muß dann an jedem auf einen Brenner aufgesteckten Schlauchende eine Photozelle ia
mit Lichtquelle i6 angebracht werden, von der Leitungen im Schlauch zu einem an
jeder Abschlußstelle angebrachten Absperrventil 8 und Kontaktschalter i i führen.
-
Kurz zusammengefaßt ist die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung
die folgende: Während des Betriebes fließt -dauernd ein
Strom über
Photozelle ja und Lichtduelle ib, so daß das Ventil 8 und das Kontaktventil i i
geöffnet erhalten werden.
-
Bei Störungen an Stromquelle, Leitucigsanlage, Photozelle ja oder
Lichtquelle 1b schließt Ventil S die Gaszufuhrleitung 16 ab, so daß der Verbrauchsapparat,
z. B. Schweißbrenner, nicht mehr benutzt werden kann.
-
Bei Flammenrückschlag wird Schalter von dem Magneten 2b angezogen
und dadurch Ventil 8 geschlossen, so daß die etwas später eintreffende Flamme nicht
in die Zuleitung 16 schlagen kann.
-
Bei Sauerstoffrücktritt wird der Kontakt am Schalter i i unterbrochen
und dadurch das Ventil 8 geschlossen.
-
Zur Wiederherstellung der Betriebsstellung wird Kappe 17 abgeschraubt
und Ventilspindel 7 gehoben. Die Rückschlagplatte des Schalters i i wird durch das
einströmende Gas selbsttätig gehoben.
-
Das beschriebene Beispiel bezieht sich auf Anwendung von Ruhestrom.
Wird für andere Verhältnisse Arbeitsstrom ' gewählt, so fällt die Lichtquelle ib
fort und das vereinfachte Schaltrelais 2 bewirkt in diesem Falle nach Abb. 3 das
Festhalten des Ventils 8 so lange, bis der Sperrhebel 12 durch den Magneten 13 in
der Pfeilrichtung 14 angezogen wird.