EP1224013A2 - Verfahren und vorrichtung zum dämpfen des druckstosses an flammensperren bei detonationen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum dämpfen des druckstosses an flammensperren bei detonationen

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Publication number
EP1224013A2
EP1224013A2 EP00988661A EP00988661A EP1224013A2 EP 1224013 A2 EP1224013 A2 EP 1224013A2 EP 00988661 A EP00988661 A EP 00988661A EP 00988661 A EP00988661 A EP 00988661A EP 1224013 A2 EP1224013 A2 EP 1224013A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
package
tape
partial reaction
flame
fronts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00988661A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reiner Kurt Packebusch
Horst Winkler
Jürgen BASCHIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RMG-Gaselan Regel and Messtechnik GmbH
Original Assignee
RMG-Gaselan Regel and Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RMG-Gaselan Regel and Messtechnik GmbH filed Critical RMG-Gaselan Regel and Messtechnik GmbH
Publication of EP1224013A2 publication Critical patent/EP1224013A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave
    • A62C4/02—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave in gas-pipes

Definitions

  • the invention relates to a method for damping the pressure surge at flame arresters, in particular tape fuses, when a combustible gas / air and / or steam / air mixture is detonated in plant, container and pipeline systems, in which the starting detonation front is divided.
  • the invention further relates to a device for damping the pressure surge on flame arresters, in particular tape fuses, upon detonation of a combustible gas / air and / or steam / air mixture in plant, container and piping systems, with housing parts lying in the pipe axis direction in passage or Corner design and a dry flame arrester arranged at right angles to this axis and clamped between the housing parts and made of at least one band fuse.
  • Detonation devices are elements of structural explosion protection that are intended to prevent the propagation (propagation) of explosive explosions in containers, systems and especially in connecting pipelines in which flammable gas / air mixtures and / or steam / air mixtures are stored or transported. Under appropriate process conditions and configuration of the systems, especially the length of the connecting pipelines, detonations develop from deflagration with propagation speeds of up to 3000 m / s and pressure peaks of up to 100 bar.
  • the flame arrestors which are known to be used in detonation arresters, whose effect is based on the principle of the flame-extinguishing gap, must therefore withstand high mechanical and thermal loads.
  • the prior art uses construction elements on the side facing the ignition source, which weakens the shock wave of the detonation front before it hits the flame arrester.
  • a detonation brake is known from DE 28 47 500, which essentially consists of a half-cylindrical reflection wall, which absorbs a large part of the energy of the pressure shock waves and reduces the pressure shock.
  • the prior art proposes similar solutions in DE 1 075 501 and DE 1 192 980.
  • a pot-shaped bumper is also known from EP 0 375 455 A1, which is arranged in the direction of the ignition source in front of the band fuses and is intended to weaken the energy of a possible detonation.
  • EP 0 375 455 A1 which is arranged in the direction of the ignition source in front of the band fuses and is intended to weaken the energy of a possible detonation.
  • Another known solution of the prior art provides for the starting detonation front to be divided up and brought together again in an expansion space.
  • the detonation front is divided into a main front and a side front, the main front being led into the expansion space with a longer running time, so that when the main front enters the expansion space, these combustion gases contain the side front.
  • the wall arrangement for dividing and deflecting the detonation front forms a first line path for the main front and a second line path for the side front.
  • the cable routes are dimensioned so that the main front enters the expansion area with a delay compared to the secondary front.
  • the object of the invention is to improve a method and a device of the type mentioned at the outset in such a way that the belt safety device is applied uniformly without prior deflection, largely avoiding turbulence, and flame penetration is reliably prevented.
  • Detonation front in a variety of partial reaction fronts b) non-directional spreading and running against each other of the rectified partial reaction fronts of step a) in an absorption medium with stochastically distributed flow paths, c) making the outflowing partial reaction fronts of step b) uniform to an almost laminar reaction front and d) feeding the reaction front of step c) to the tape backup Extinguish any flames.
  • the rectification of the starting detonation font and the equalization of the outflowing partial reaction fronts are carried out on a perforated plate or wire mesh.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that the division and rectification of the starting detonation front into partial reaction fronts, as well as the undirected spreading and equalization of the proceeding reaction front, is carried out in front of or close to or directly at the tape securing device, so that the tape securing device acts almost laminarly over its entire installation area becomes.
  • the object is further achieved with a device of the type mentioned in the introduction in that at least one gas-permeable package with an irregular packing of bodies absorbing kinetic and thermal energy is arranged in parallel on the side of the housing part facing the ignition source.
  • the absorption bodies consist of metallic and / or ceramic materials, preferably spring steel wire helices, knitted fabrics, knitted fabrics or foam metals.
  • the pack is accommodated in a package which accommodates the absorption bodies and is fastened to the inner wall of the housing part and forms a hollow body.
  • the hollow body has openings for the passage of the volume flows, the hollow body advantageously being formed from a perforated plate, expanded metal or wire mesh.
  • the package can of course also be formed from limiting disks with openings that clamp the absorption bodies, without departing from the invention.
  • the package is designed in a flow-favorable form, causing little pressure loss, preferably in the shape of a cone or a beater.
  • Other shapes such as cylindrical shapes with an axis lying in the housing axis, are also possible, in which case the openings for the passage of the volume flows are incorporated in the base and jacket surfaces.
  • the pack of absorption bodies is designed as an exchangeable cassette.
  • the band securing device and the package are spaced apart by a spacing element, at least one temperature sensor being arranged in the space between the band securing device and the package.
  • the package is placed directly on the tape backup.
  • the absorption bodies can be arranged directly on the band securing device and can be held in the desired packing density by the limiting disk provided with openings.
  • Another feature of the invention provides that the
  • Zundario facing housing part is introduced and is supported on the flame arrester.
  • the solution according to the invention is characterized in that the approaching detonation front when it hits the perforated plate of the package is divided into a number of partial reaction fronts corresponding to the number of openings in the perforated plate.
  • the partial reaction fronts meet the irregularly packed, energy-absorbing bodies in the package, for example spring steel wire helices.
  • Fig. 1 shows a basic arrangement of
  • FIG. 3 shows a variant according to FIG. 1, but with bilateral loading
  • Fig. 4 shows a further variant according to FIG. 1 in a corner design with one-sided
  • Fig. 5 shows another embodiment of the
  • the device 2 In a Ronr Hart 1, which leads to a container, not shown, with an explosive gas / air mixture
  • the device 2 according to the invention is fastened in the axial direction by means of a flange 3.
  • the device 2 consists of a housing part 4 and a housing part 5. The one
  • Quadruple band fuse 6 and a spacer 8 existing flame arrester 7 is clamped between the two housing parts 4 and 5 perpendicular to the pipe axis or housing axis according to FIG. 1.
  • the tape fuse 6 is supported on the inside of the star-shaped support element 8 which rests on the housing part 4.
  • the hollow body is made of perforated sheet. Through the openings 11 in
  • the approaching detonation front reaches the inside of the package 9 in the form of divided rectified partial reaction fronts in the perforated plate
  • Absorptionskorper 12 in the form of spring steel wire helix (see Fig. 2) randomly enclosed with a packing density of 1.3 kg / dm 3 .
  • the cone tip 13 of the hollow body is oriented towards the ignition source.
  • the rectified partial reaction fronts m in the package 9 spread out.
  • the springs as an acoustically absorbing body in the hollow body suppress the collision of the transverse impacts and detract from the propagation mechanism of the detonation front.
  • springs with a diameter of 8 mm and a height of 9 mm were used.
  • Temperature measurement introduced a temperature sensor, not shown.
  • the package 9 is a direct component of the flame arrester 7.
  • Housing part 5 tape securing 6

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dämpfen des Druckstoßes an Flammensperren, insbesondere Bandsicherungen, bei Detonationen eines brennbaren Gas/Luft- und/oder Dampf/Luft-Gemisches in Anlagen-, Behälter- und Rohrleitungssystemen, bei dem die anlaufende Detonationsfront aufgeteilt wird. Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit in Rohrachsen liegenden Gehäuseteilen in Durchgangs- oder Eckbauform und einer darin senkrecht zu dieser Achse angeordneten trockenen Flammensperre aus mindestens einer Bandsicherung mit oder ohne einen zur Zündquelle hin gerichteten Stoßfang. Die anlaufende Detonationsfront wird in eine Vielzahl von Teilreaktionsfronten aufgeteilt und vergleichmäßigt, die sich nachfolgend in einem Bewegungs- und Wärmeenergie absorbierenden Medium mit stochastisch verteilten Strömungswegen ungerichtet ausbreiten und gegeneinanderlaufen können. Die abströmenden Teilreaktionsfronten werden anschließend zu einer nahezu laminaren Reaktionsfront vergleichmäßigt, die dann der eigentlichen Bandsicherung zuströmt, um etwaige Flammen zu löschen. Das absorbierende Medium besteht aus einem gasdurchlässigen Paket mit einer unregelmäßigen Packung aus absorbierenden Körpern, beispielsweise Federstahl-Drahtwendel, Gewirke, Gestricke oder Schaummetalle.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Dämpfen des Druckstoßes an Flammensperren bei Detonationen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dampfen des Druckstoßes an Flammensperren, insbesondere Bandsicherungen, bei Detonation eines brennbaren Gas/Luft- und/oder Dampf/Luft-Gemisches in Anlagen-, Behalter- und Rohrleitungssystemen, bei dem die anlaufende Detonationsfront aufgeteilt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Dampfen des Druckstoßes an Flammensperren, insbesondere Bandsicherungen, bei Detonation eines brennbaren Gas/Luft- und/oder Dampf/Luft-Gemisches in Anlagen-, Behalter- und Rohrleitungssystemen, mit in Rohrachsenrichtung liegenden Gehäuseteilen in Durchgangs- oder Eckbauform und einer darin senkrecht zu dieser Achse angeordneten, zwischen den Gehauseteilen eingespannten trockenen Flammensperre aus mindestens einer Bandsicherung . Detonationssicherungen sind Elemente des konstruktiven Explosionsschutzes, die n Behaltern, Anlagen und speziell in verbindenden Rohrleitungen, in denen brennbare Gas/Luft-Gemische und/oder Dampf/Luft-Gemische gelagert oder transportiert werden, die Ausbreitung (Fortpflanzung) detonativ verlaufender Explosionen verhindern sollen. Unter entsprechenden Prozeßbedingungen sowie Konfiguration der Anlagen, insbesondere der Lange der verbindenden Rohrleitungen, entwickeln sich Detonationen aus der Deflagration heraus mit Ausbreitungsgeschwindigkeiten bis zu 3000 m/s und Druckspitzen bis 100 bar.
Die bekanntlich in Detonationssicherungen eingesetzten Flammensperren, deren Wirkung auf dem Prinzip der flammenloschenden Spalte beruht, müssen deshalb hohen mechanischen und thermischen Belastungen standhalten. Um diese Belastungen zu reduzieren, setzt der Stand der Technik auf der der Zundquelle zugewandten Seite Konstruktionselemente ein, die die Stoßwelle der Detonationsfront vor dem Auftreffen auf die Flammensperre abschwächt .
So ist aus der DE 28 47 500 eine Detonationsbremse bekannt, die im wesentlichen aus einer halbzylmderformigen Reflexionswand besteht, welche einen Großteil der Energie der Druckstoßwellen aufnimmt und den Druckstoß reduziert. Ähnliche Losungen schlagt der Stand der Technik in der DE 1 075 501 und DE 1 192 980 vor.
Aus der EP 0 375 455 AI ist weiterhin ein topfformiger Stoßfang bekannt, der in Richtung zur Zundquelle vor den Bandsicherungen angeordnet ist und die Energie einer möglichen Detonation abschwachen soll. Diese bekannten Losungen mindern zwar den Druckstoß auf die Bandsicherung, fuhren jedoch zur Erhöhung der Turbulenzen in der Flammenfront, so dass insbesondere bei ungunstigen Bedingungen, beispielsweise bei einer instabilen Detonation, unerwünschte Druckspitzen entstehen. Des weiteren besteht die Gefahr, dass sich hinter den Einbauten durch Reflexion an der Gehausewand neue Detonationsfronten aufbauen, deren Druckspitzen unmittelbar auf die Bandsicherung wirken und einen Flammendurchschlag verursachen.
Diese Nachteile versucht die DE 44 38 797 Cl dadurch zu beheben, dass zwischen Stoßfang und Flammensperre in kürzestem Abstand parallel zu der Flammensperre Stromungsgleichrichter angeordnet sind, die eine freie Stromungsflache aufweisen, welche dem 0,5 bis 2,0-fachen des Anschluß-Nennweitenquerschnittes der Rohrleitung entspricht.
Eine andere bekannte Losung des Standes der Technik (DE 195 36 292 C2 ) sieht vor, die anlaufende Detonationsfront aufzuteilen und in einem Expansionsraum wieder zusammenzufuhren. Die Aufteilung der Detonationsfront erfolgt in eine Hauptfront und eine Nebenfront, wobei die Hauptfront mit einer längeren Laufzeit in den Expansionsraum geleitet wird, so dass beim Eintritt der Hauptfront in den Expansionsraum dieser Verbrennungsgase der Nebenfront enthalt . Die Wandanordnung zum Aufteilen und Umlenken der Detonationsfront bildet einen ersten Leitungsweg für die Hauptfront und einen zweiten Leitungsweg für die Nebenfront. Die Leitungswege sind dabei so dimensioniert, dass die Hauptfront gegenüber der Nebenfront verzögert in den Expansionsraum eintritt. Alle diese bekannten Losungen fuhren infolge ihrer im Stromungsweg befindlichen Einbauten oder durch zusätzliche Leitungen bzw. Reflexionswande zum Umlenken und Aufteilen der Detonationsfront zu hohen Druckverlusten und zu Problemen m der Reproduzierbarkeit im Betriebsverhalten der Armaturen. Zusätzlich erfordern die bekannten Armaturen materialintensive Einbauten, wodurch sie auch verteuert werden.
Aus der US-PS 5 145 360 ist eine Detonationssicherung bekannt, bei der mittels eines Diffusors die Detonationsfront aufgeteilt wird und die Teilstrome einer Fullkorperpackung aus Stahlkugeln zugeführt wird. Eine Flammensperre, die eventuell auftretende Flammen zum Erloschen bringen, ist in dieser bekannten Losung nicht vorgesehen, so dass diese Armatur insbesondere bei instabilen Detonationen einem Flammendurchschlag nicht sicher verhindert.
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Bandsicherung ohne vorherige Umlenkung unter weitgehender Vermeidung von Turbulenzen gleichmäßig beaufschlagt und ein Flammendurchschlag sicher verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung durch folgende Schritte gelost: a) Aufteilen und Gleichrichten der anlaufenden
Detonationsfront in eine Vielzahl von Teilreaktionsfronten, b) ungerichtetes Ausbreiten und Gegeneinanderlaufen der gleichgerichteten Teilreaktionsfronten des Schrittes a) in einem Absorptionsmedium mit stochastisch verteilten Strömungswegen, c) Vergleichmäßigen der abströmenden Teilreaktionsfronten des Schrittes b) zu einer nahezu laminaren Reaktionsfront und d) Zuführen der Reaktionsfront des Schrittes c) auf die Bandsicherung zum Löschen etwaiger Flammen.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gleichrichten der anlaufenden Detonationsf ont und das Vergleichmäßigen der abströmenden Teilreaktionsfronten an einem Lochblech oder Drahtgeflecht durchgeführt .
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Aufteilen und Gleichrichten der anlaufenden Detonationsfront in Teilreaktionsfronten sowie das ungerichtete Ausbreiten und Vergleichmäßigen der ablaufenden Reaktionsfront vor oder nahe oder unmittelbar an der Bandsicherung durchgeführt wird, so dass die Bandsicherung nahezu laminar über ihre gesamte Einbaufläche beaufschlagt wird.
Die Aufgabe wird weiterhin mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass auf der der Zündquelle zugewandten Seite des Gehäuseteils mindestens ein zur Bandsicherung parallel vorgeordnetes, gasdurchlässiges Paket mit einer unregelmäßigen Packung aus Bewegungs- und Wärmeenergie absorbierenden Körpern angeordnet ist. In einem weiteren bevorzugten Merkmal der erfindungsgemaßen Vorrichtung bestehen die Absorptionskorper aus metallischen und/oder keramischen Werkstoffen, vorzugsweise Federstahl-Drahtwendeln, Gewirke, Gestricke oder Schaummetalle.
Als besonders vorteilhaft haben sich Federstahl- Drahtwendel mit einer Packungsdichte von etwa 1,0 bis 1,4 kg/dm3 erwiesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Packung in einem die Absorptionskorper aufnehmenden, an der Innenwand des Gehauseteils befestigten, einen Hohlkörper bildenden Paket untergebracht. Der Hohlkörper besitzt Offnungen zum Durchtritt der Volumenstrome, wobei der Hohlkörper zweckmäßig aus einem Lochblech, Streckmetall oder Drahtgeflecht geformt ist. Das Paket kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung naturlich auch aus die Absorptionskorper einspannenden Begrenzungsscheiben mit Offnungen gebildet sein, ohne die Erfindung zu verlassen.
Zweckmäßig ist es, wenn das Paket in einer stromungsgunstigen, einen geringen Druckverlust verursachenden Form, vorzugsweise kegel- oder klopperbodenformig ausgebildet ist. Auch andere Formen wie zylinderformige Formen mit in Gehauseachse liegender Achse sind möglich, wobei in diesem Fall in den Boden- und Mantelflachen die Offnungen zum Durchtritt der Volumenstrome eingearbeitet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist die Packung aus Absorptionskorpern als auswechselbare Kassette ausgebildet. In bevorzugter zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind Bandsicherung und Paket durch ein Abstandselement beabstandet, wobei in dem Raum zwischen Bandsicherung und Paket mindestens ein Temperaturfühler angeordnet ist.
Eine weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, dass das Paket direkt auf der Bandsicherung aufgesetzt angeordnet ist. Die Absorptionskorper können m weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung direkt auf der Bandsicherung angeordnet und durch die mit Offnungen versehene Begrenzungsscheibe in der gewünschten Packungsdichte gehalten sein.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, dass die
Absorptionskorper als Schuttung direkt in dem der
Zundquelle zugewandten Gehauseteil eingebracht ist und sich auf der Flammensperre abstutzt.
Die erfmdungsgemaße Losung zeichnet sich dadurch aus, dass die anlaufende Detonationsfront beim Auftreffen auf das Lochblech des Paketes in eine der Anzahl der Offnungen im Lochblech entsprechende Zahl von Teilreaktionsfronten unterteilt wird. Die Teilreaktionsfronten treffen auf die im Paket befindlichen, unregelmäßig gepackten, Energie absorbierenden Korper, beispielsweise Federstahl- Drahtwendel .
Durch diese absorbierenden Korper wird die Kollision der Transversalstoße unterdruckt und der Detonationsfront der notwendige Ausbreitungsmechanismus entzogen. Die vergleichmaßigte Reaktionsfront trifft beim Abströmen auf die eigentliche Bandsicherung auf.
Mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Detonationsfront ohne Stoßfang oder Reflexionswande bei geringem Druckverlust abzubauen. Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle Anordnung von
Flammensperre und Packung als Durchgangsbauform bei einseitiger
Beaufschlagung,
Fig. 2 ein Beispiel eines Drahtwendel-
Fullkorpers,
Fig. 3 eine Variante gemäß Fig. 1, jedoch mit beidseitiger Beaufschlagung,
Fig. 4 eine weitere Variante gemäß Fig. 1 in Eckbauform bei einseitiger
Beaufschlagung und
Fig. 5 eine weitere Ausfuhrungsvariante der
Erfindung, m der das Paket mit seinen Absorptionskorpern direkt auf der
Bandsicherung aufgesetzt ist.
In einer Ronrleitung 1, die zu einem nicht dargestellten Behalter mit explosionsfahigem Gas/Luft-Gemisch fuhrt, ist in axialer Richtung die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 mittels Flansch 3 befestigt. Die Vorrichtung 2 besteht aus einem Gehauseteil 4 und einem Gehauseteil 5. Die aus einer
vierfachen Bandsicherung 6 und einem Abstandselement 8 bestehende Flammensperre 7 ist nach Fig. 1 senkrecht zur Rohrachse bzw. Gehauseachse zwischen den beiden Gehäuseteilen 4 und 5 eingespannt. Die Bandsicherung 6 stutzt sich an dem innenseitig am Gehäuseteil 4 anliegenden sternförmigen Auflageelement 8 ab.
In dem zur Zündquelle hin liegenden Gehauseteil 5 ist senkrecht zur Rohrachse vor der Bandsicherung 6 ein Paket
9 in Form eines kegelschalenformigen Hohlkörpers an der
Innenwand des Gehäuseteiles 5 befestigt. Der Hohlkörper ist aus Lochblech gefertigt. Durch die Offnungen 11 im
Lochblech gelangt die anlaufende Detonationsfront in Form von aufgeteilten gleichgerichteten Teilreaktionsfronten in das Innere des Paketes 9. Im Hohlkörper sind
Absorptionskorper 12 in Form von Federstahl-Drahtwendel (siehe Fig. 2) ungeordnet mit einer Packungsdichte von 1,3 kg/dm3 eingeschlossen.
Die Kegelspitze 13 des Hohlkörpers ist zur Zundquelle hin ausgerichtet .
Bei Detonation eines beispielsweise Athylen/Luft-Gemisches breiten sich die gleichgerichteten Teilreaktionsfronten m der Packung 9 aus. Durch die Federn als akustisch absorbierender Korper im Hohlkörper wird die Kollision der Transversalstöße unterdrückt und der Detonationsfront ihr Ausbreitungsmechanismus entzogen. In dem hier gewählten Beispiel wurden Federn mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Hohe von 9 mm eingesetzt. Nach Durchlaufen der Packung wird durch die Offnungen 11 im stromabwärts gelegenen Lochblech eine Vergleichmaßigung
der abströmenden Reaktionsfront erreicht und diese trifft nahezu laminar auf die eigentliche Bandsicherung zum
Loschen etwaiger Flammen.
Zwischen Bandsicherung 6 und Paket 9 ist zum Zwecke der
Temperaturmessung ein nicht dargestellter Temperaturfühler eingebracht .
In den Fig. 3 und 4 sind entsprechende
Ausfuhrungsvarianten der Erfindung dargestellt.
Eine weitere Variante einer Ausfuhrung der Erfindung stellt Fig. 5 dar. In dieser Variante ist das Paket 9 direkter Bestandteil der Flammensperre 7.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
Rohrleitung 1
Vorrichtung 2
Flansch an 1 3
Gehauseteil 4
Gehauseteil 5 Bandsicherung 6
Flammensperre 7
Auflageelement 8
Packung 9
Hohlkörper 10 Offnungen in 10 11
Absorptionskorper 12
Kegelspitze 13
Nennweitenquerschnitt DN
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Dampfen des Druckstoßes an Flammensperren, insbesondere Bandsicherungen, bei Detonation eines brennbaren Gas/Luft- und/oder Dampf/Luft- Gemisches in Anlagen-, Behalter- und Rohrleitungssystemen, bei dem die anlaufende Detonationsfront aufgeteilt wird, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte:
a) Aufteilen und Gleichrichten der anlaufenden Detonationsfront in eine Vielzahl von Teilreaktionsfronten; b) ungerichtetes Ausbreiten und Gegenemanderlaufen der gleichgerichteten Teilreaktionsfronten des
Schrittes a) in einem Absorbtionsmedium mit stochastisch verteilten Stromungswegen; c) Vergleichmäßigen der abströmenden Teilreaktionsfronten des Schrittes b) zu einer nahezu laminaren Reaktionsfront und d) Zufuhren der Reaktionsfront des Schrittes c) auf die Bandsicherung zum Loschen etwaiger Flammen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gleichrichten der anlaufenden Detonationsfront und das Vergleichmäßigen der abströmenden Teilreaktionsfronten an einem Lochblech oder Drahtgeflecht durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Absorptionsmedium eine unregelmäßige Packung aus metallischen und/oder keramischen Werkstoffen, vorzugsweise Federstahl- Drahtwendel, Gewirke, Gestricke oder Schaummetalle, eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aufteilen und Gleichrichten der anlaufenden Detonationsfront, das ungeπchtete Ausbreiten und Vergleichmaßigen der ablaufenden Reaktionsfront vor oder nahe oder unmittelbar an der Bandsicherung durchgeführt wird, so dass die Bandsicherung nahezu laminar über ihre gesamte Einbauflache beaufschlagt wird.
5. Vorrichtung zum Dampfen des Druckstoßes an Flammensperren, insbesondere Bandsicherungen, bei Detonationen eines brennbaren Gas/Luft- und/oder Dampf/Luft-Gemisches in Anlagen-, Behalter- und Rohrleitungssystemen, mit in Rohrachsenrichtung liegenden Gehauseteilen in Durchgangs- oder Eckbauform und einer darin senkrecht zu dieser Achse angeordneten, zwischen den Gehauseteilen eingespannten trockenen Flammensperre aus mindestens einer Bandsicherung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass auf der der Zundquelle zugewandten Seite des Gehauseteils (5) mindestens ein zur Bandsicherung (6) parallel vorgeordnetes, gasdurchlässiges Paket (9) mit einer unregelmäßigen Packung (10) aus Bewegungs- und Wärmeenergie absorbierenden Korpern (12) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Absorptionskorper
(12) aus metallischen und/oder keramischen Werkstoffen, vorzugsweise Federstahl-Drahtwendeln, Gewirke, Gestricke oder Schaummetalle, bestehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Packungsdichte der Federstahl-Drahtwendel etwa 1,0 bis 1,4 kg/dm3 betragt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) als ein Hohlkörper mit Offnungen (11) zum Durchtritt der an- und ablaufenden Volumenstrome ausgebildet und aus Lochblech, Drahtgeflecht oder Streckmetall geformt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) aus die Absorptionskorper einspannenden Begrenzungsscheiben mit Offnungen gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) in einer stromungsgunstigen Form, vorzugsweise als Kegel, ausgebildet ist, dessen Kegelspitze (13) vorzugsweise der Zundquelle zugewandt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) klopperbodenartig ausgebildet ist, dessen tiefster Punkt vorzugsweise der Zundquelle zugewandt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) als ein
Zylinder ausgebildet ist, in dessen Boden- und Mantelflachen die Offnungen (11) eingearbeitet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) mit seinen Korpern (12) als auswechselbare Kassette ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Bandsicherung (6) und das Paket (9) durch ein Abstandselement beabstandet sind, wobei in den Raum zwischen Bandsicherung und Paket (9) mindestens ein Temperaturfühler hineinragend angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Paket (9) direkt auf der Bandsicherung (6) aufgesetzt angeordnet oder direkter Bestandteil der Flammensperre (7) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Absorptionskorper (12) direkt in dem der Zundquelle zugewandten Gehauseteil (5) eingebracht und mit der Begrenzungsscheibe auf die Flammensperre (7) gedruckt gehalten ist.
EP00988661A 1999-11-25 2000-11-20 Verfahren und vorrichtung zum dämpfen des druckstosses an flammensperren bei detonationen Withdrawn EP1224013A2 (de)

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