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Verfahren zur Verhütung der Entzündungs- und Explosionsgefahr von
in Behältern eingeschlossenen brennbaren Flüssigkeiten
Die Verhütung der Brand- und
Explosionsgefahr bei mit entzündlichen Stoffen, wie beispielsweise Ö1, gefüllten
Behältern ist ein wichtiges technisches Problem.
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Es ist bereits bekannt, Behälter, die zur Aufnahme von leicht brennbaren
Flüssigkeiten bestimmt sind, mit Glaswolle oder einem anderen, die Flüssigkeit nicht
aufsaugenden, nicht brennbaren Faserstoff auszufüllen. Gemäß der deutschen Patentschrift
680 737 wird ein solches Füllmaterial in aus Draht oder Drahtgeflecht hergestellten
Zellen angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die Zündungsursache nicht an die Hauptmenge
der entzündlichen Substanzen gelangt.
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Die bisher für diesen Zweck verwendeten Füllmaterialien hatten den
Nachteil, entweder zu großes Eigengewicht zu besitzen, so daß insbesondere Treibstoffbehälter
für Flugzeuge und andere Transportmittel durch dieses Füllmaterial zu schwer werden,
oder sie waren verhältnismäßig kostspielig.
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Gemäß der Erfindung werden nun derartige Behälter mit einem spezifisch
leichten, billigen, nicht brennbaren, porösen Material gefüllt, das chemisch von
den aufzubewahrenden brennbaren Substanzen nicht angegriffen wird, das diese Substanzen
nicht durch Absorption bindet und dessen Porosität auf ein hochkapillares Netz zurückzuführen
ist, das, obwohl es eine Gesamtaufnahmefähigkeit besitzt, die nur wenig kleiner
ist als sein eigenes Volumen, die Masse der entzündlichen Stoffe so aufteilt, daß
sie für eine Zündungsursache praktisch unerreichbar ist.
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Es wurde gefunden, daß ein solches Material aus bestimmten Pflanzen
und Pflanzenteilen mit hohem Kieselsäuregehalt, die in der Natur in großen Mengen
zur Verfügung stehen, gewonnen werden kann, indem man ihre verweslichen und brennbaren
Teile nach geeigneten Verfahren entfernt.
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Besonders geeignete Ausgangsmaterialien für die Herstellung der gemäß
der Erfindung verwendeten Füllmaterialien für Behälter, die mit brennbaren Substanzen
gefüllt sind, sind die Spelzen der Karyoxyde gewisser Pflanzen, Teile der Stengel
von equisetum arvense und equisetum palustre, Teile von Diatomeen u. dgl. Ebenso
gute Ergebnisse wurden insbesondere bei Verwendung von Reisschalen erzielt.
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Alle diese Substanzen zeigen unter dem Mikroskop stark silizierte
Membranteile, die die wesentliche Grundlage des erfindungsgemäßen Schutzmaterials
bilden.
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Die Verfahren zur Behandlung dieser Substanzen sind zwar in den Grundprinzipien
identisch, können jedoch in den Einzelheiten voneinander abweichen, je nach den
Verbrennungszwecken, denen die erhaltenen Materialien dienen sollen. Im allgemeinen
wurde vorteilhaft ein Arbeitsverfahren mit folgenden Schritten durchgeführt: Konditionieren
der Temperatur der gewählten Substanzen, allmähliches Sättigen derselben mit Wasser
und gegebenenfalls mit aktiven Fermentationsmitteln, die den biochemischen Prozeß
der Entfernung unerwünschter Teile erleichtern sollen, und endlich, nach vorheriger
Entfernung überschüssigen Wassers, Druckverformung des Rückstandes und anschließendes
Tro.cknen.
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Im Fall von Schalen ist es vorteilhaft, für diese Behandlung einen
Drehautoklav zu benutzen, um gegebenenfalls die organischen Substanzen auf die gewünschte
Temperatur (nicht weniger als 250) zu bringen: dann wird Wasser bis zur Sättigung
der Substanzen zugegeben, wobei die Temperatur weiter auf nicht unter 250 gehalten
wird; danach wird der Autoklav etwa I2 Stunden stationär gehalten, um teilweise
Fermentation der organischen Substanzen zu ermöglichen, nachdem für die Vertreibung
von überschüssigem Wasser gesorgt wurde.
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Während dieser Phase werden die Pentosane, die Stärkeprodukte, Zellulose
und Fette, die 20 bis 30 °/o des ursprünglichen Gewichts ausmachen, von den Schalen
entfernt.
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Das so erhaltene Material kann in pulverförmigem Zustand verwendet
oder zu Kuchen von der gewünschten Form gepreßt werden. In jedem Fall muß es zweckmäßig
getrocknet werden. Es besitzt ein spezifisches Gewicht, das je nach dem Ausmaß der
abschließenden Kompression von So bis zu I00/I20 kg/m3 variieren kann.
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Es kann in speziellen Fällen zweckmäßig sein, das so erhaltene Material,
bevor man es in Kuchen verpreßt, einer weiteren Behandlung zu unterwerfen, die darin
besteht, daß man es mit einem Bindemittel, beispielsweise Kalkstein oder Zement,
vermischt, um seine Brennbarkeit weiter herabzusetzen und dadurch seine Schutzwirkung
zu erhöhen, was freilich mit einem geringen Verlust hinsichtlich seines spezifiischen
Gewichts verbunden ist, das allerdings trotzdem 300 kg/ms kaum übersteigt.
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Die von dem Verfahrensschritt der teilweisen Fermentation kommenden
Reis schalen werden schnell und energisch, beispielsweise mit trockenem pulverförmigem
Zement, vermischt, dann in Formen der gewünschten Form geschüttet und danach verpreßt.
Vor dem Einschütten kann vorteilhaft Luft oder ein anderes inertes Gas unter Druck
in die Masse eingeblasen werden, um die Verformung zu erleichtern und das Kapillarennetz
dichter zu machen, wodurch das spezifische Gewicht weiter herabgesetzt wird.
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Es wurde gefunden, daß mit so behandeltem Material gefüllte Behälter
fähig sind, 75 bis 80 °/o ihres Volumens an brennbaren Substanzen zu fassen, wobei
sie diese aufnehmen, als wenn sie völlig leer seien, und diese frei ausfließen lassen,
als wenn sie allein in den Behältern anwesend wären.
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Sie wurden nach der Füllung mit üblichem Benzin mit bestem Ergebnis
verschiedenen Feuerproben unterworfen. In einem ersten Versuch wurde in den unteren
Teil des Behälters in direkte Berührung mit dem Benzin ein Knallquecksilberminenzünder
gebracht, den man detonieren ließ, ohne daß eine Explosion oder Entflammung verursacht
wurde; anschließend ließ man erst zwei und schließlich vier Zünder gleichzeitig
unter denselben Bedingungen und mit demselben Ergebnis detonieren. Derselbe, jedoch
nur teilweise gefüllte Behälter wurde in dem nicht mit Benzin gefüllten Teil mit
einer Knallgasflamme durchlöchert, wiederum ohne daß Explosion oder Entflammung
erfolgte. Schließlich wurde derselbe Behälter so aufgestellt, daß das Benzin aus
vier kleinen, in seine Wände gebohrten Öffnungen ausfloß. Das ausfließende Benzin
wurde entzündet und das Feuer 2 Stunden lang durch das in dem Behälter enthaltene
Benzin unterhalten, ohne daß es in den Behälter übergriff.
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Alle diese Versuche wurden mit einem Behälter mit einer Bruttokapazität
von 33 1 ausgeführt.
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Es wurde gefunden, daß das Schutzmaterial nach diesen Versuchen in
tadellosem Zustand und für weitere Verwendung geeignet war.
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Es wird jedoch auch mit einem, nicht mit einem Bindemittel verfestigten
Material, zumindest gegen Explosionsgefahr, ein befriedigender Schutz erzielt. Versuche,
die unter analogen Bedingungen wie die oben beschriebenen, jedoch mit einem anderen
Material durchgeführt wurden, das nicht mit einem Bindemittel verfestigt war, haben
gezeigt, daß in den schlimmsten Fällen möglicherweise die brennbare Substanz durch
langsames Abbrennen, das durch übliche Maßnahmen gelöscht werden kann, verloren
geht oder daß das Schutzmaterial verloren geht, das dabei verkohlt. In keinem Fall
traten aber Explosionen auf.
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Bessere Ergebnisse können erzielt werden, wenn abwechselnd Schichten
nicht verfestigten Materials
mit Schichten, die mit einem Bindemittel
verfestigt sind, verwendet werden, wobei jedoch gegenüber dem vorigen Fall das Gesamtgewicht
des Schutzmaterials etwas ansteigt. Ob das eine oder besser das andere System zu
wählen ist, hängt natürlich davon ab, welche Ergebnisse in den einzelnen Fällen
der Verwendung erzielt werden sollen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Verfahren
oder auf die Verwendung der oben beschriebenen Substanzen oder auf die verschiedenartigen
Vorbehandlungen der letzteren beschränkt, da alle diese Verfahren innerhalb weiter
Grenzen variieren können, unter der Bedingung, daß sie zur Erreichung der oben angegebenen
und anderer ähnlicher Zwecke geeignet sind.