EP4197626A1 - Odorising insert for expanding a gas supply system, gas supply system equipped with the odorising insert, and method for odorising a working gas - Google Patents
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- EP4197626A1 EP4197626A1 EP22214109.5A EP22214109A EP4197626A1 EP 4197626 A1 EP4197626 A1 EP 4197626A1 EP 22214109 A EP22214109 A EP 22214109A EP 4197626 A1 EP4197626 A1 EP 4197626A1
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Classifications
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
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- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/316—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with containers for additional components fixed to the conduit
Definitions
- the invention relates to an odorization insert for expanding a gas supply system for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for cutting and welding, for example from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, the gas supply system having a Compressed gas tank containing working gas under pressure, a compressed gas tank shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
- the invention also relates to a gas supply system for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for cutting and welding, for example from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, the gas supply system having a compressed gas tank containing the working gas under pressure , a compressed gas tank shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
- a working gas in particular a working gas for cutting and welding, for example from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas
- the gas supply system having a compressed gas tank containing the working gas under pressure , a compressed gas tank shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
- the invention relates to a method for odorizing a working gas for cutting and welding, such as from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and welding shielding gases, by adding an odorant contained in a compressed gas container to the working gas , which comprises a compressed gas container shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
- oxygen in closed rooms can lead to an unnoticed escape of oxygen. Since oxygen from the compressed gas cylinder is heavier than air, it accumulates in lower-lying rooms, which can lead to a dangerous concentration of more than 24% by volume, which causes the rate of combustion to double.
- Welding shielding gases are gases or gas mixtures that are used as a protective and process-influencing atmosphere during welding.
- individual gases such as inert gases, noble gases, carbon dioxide, nitrogen and sulfur hexafluoride and gas mixtures with one or more inert gases and their mixtures with hydrogen, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and carbon monoxide are used as protective gases.
- Shielding gases that are heavier or lighter than air can accumulate in rooms or sinks and displace the ambient air, as can occur in particular in boiler construction or shipbuilding.
- the danger lurks on the floor or under the "ceiling" of the room.
- By odorizing the oxygen or the protective gas such dangerous gas accumulations can be made noticeable to a user by a special smell.
- Working gases for thermal cutting and welding such as oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gases are usually provided in transportable compressed gas containers.
- transportable compressed gas containers are, for example, gas cylinders, cylinder bundles and other transport containers for medical and technical gases, including small cryogenic containers (there are very few mixtures here), bundles, composite cylinders or carboys.
- These usually have a more or less spherical or cylindrical container wall and a container head with a gas extraction fitting.
- the pressurized gas container is made of metal, such as aluminum, steel or composite material, and the gas extraction fitting is made of brass, for example.
- a currentless, quantity-controlled evaporation of the odorant is known.
- a partial flow of a carrier gas is taken from a first gas line at higher pressure and passed through a container filled with the odorant.
- the carrier gas saturated with the odorant is reduced to a pressure adapted to the pressure of the working gas to be odorized and introduced into a second gas line under low pressure.
- the flow rate of the carrier gas through the odorant container is controlled without current by means of a gas pressure-controlled valve depending on the measured flow rate of the non-odorized gas in the second gas line, with the control gas being derived from one of the gas lines.
- the quantity-controlled evaporation of the odorant is thus based on the pressure difference between the first and the second gas line.
- the DE 197 48 212 A1 discloses an addition of odorants to inert gases or protective welding gas, which is transported and stored as a compressed gas in compressed gas containers such as compressed gas cylinders with pressures of generally 100 to 350 bar.
- the odorant is also an organic sulfur compound. Examples include alkane disulfides and thioethers.
- the odorized shielding gas is produced by mixing the odorant and shielding gas or by diluting a premix of the odorant in a gas with the shielding gas.
- WO 1990/06170 A1 describes a method for the odorization of working gas that is delivered to consumers in a compressed gas container.
- working gases are oxygen, odorless toxic gases, fuel gases such as natural gas, propane, butane or city gas, and inert gases. In the event of larger leaks, the latter can displace the oxygen in the air so that there is a risk of suffocation.
- Organic sulfur compounds such as dimethyl sulfide, tetrahydrothiophene and methyl mercaptan are specified as odorants.
- the odorant is dissolved in a condensed gas, preferably in carbon dioxide, propane, butane, sulfur hexafluoride or nitrous oxide, in the pressure vessel.
- the solution comprises a liquid phase and a gas phase, with the odorant being evaporated from the liquid phase and fed to the consumer gas.
- an odorant for oxygen gas mixtures with an oxygen content of more than 90% by volume which contains sulfur-containing compounds, preferably sulfides and thiols, as odorants. These substances have sufficient stability in oxygen and they have a very intense odor. It is reported that sulphurous compounds in oxygen are much more persistent in aluminum cylinders than in steel or stainless steel cylinders.
- the working gas is enriched with an odorant in the compressed gas container, there is a risk of corrosion of the compressed gas container material, in particular stress corrosion cracking of the basic body of the pressure container. Once a compressed gas container has been contaminated, it can no longer be used for other purposes, especially since residues of the odorant can remain in the container or on the container wall.
- odorization of the working gas can be undesirable or unnecessary compared to the overall scope of use. This applies, for example, to the odorization of protective welding gases outdoors or in open spaces.
- the invention manifests itself in an odorization insert, a gas supply system and a method for odorizing a technical Gases for thermal cutting and welding, in particular oxygen, hydrogen, propane, acetylene or an inert welding gas.
- the invention is also intended to solve the problem of being able to adapt the odorization of the working gas to the respective circumstances and, in particular, to use it only when necessary; in particular, it should only be possible to build up a high level of safety where it appears necessary.
- the gas supply system serves to supply a consumer with a working gas. It comprises a compressed gas tank which contains the working gas under pressure and which has a shut-off valve which is connected to a pressure-reducing valve on the discharge side--seen in the flow direction of the working gas.
- the connection between the shut-off valve and the pressure-reducing valve, or at least part of this connection, is formed by a "pre-pressure line".
- the pressure reducing valve in turn has a gas outlet which is connected to a consumer for the working gas, such as a welding device or an oxygen lance or an autogenous cutting torch.
- the connection between the pressure reducing valve and consumer or at least a part of this connection is formed by a "rear pressure line".
- the inlet pressure line and the back pressure line thus form gas line sections of a gas line system of the gas supply system, which connects to the compressed gas tank shut-off valve on the discharge side.
- the odorization insert according to the invention is designed and provided for use in such a gas supply system.
- a gas supply system for example, it can be a brand new gas supply system for oxygen, hydrogen, propane, acetylene or welding inert gases can be added as an accessory, or it can be pre-installed at the factory as additional equipment for the gas supply system, or it can be retrofitted into an existing gas supply system for the purpose of odorizing the working gas.
- the odorant can be in gaseous or liquid form.
- the odorization insert comprises, for example, a container containing the odorant and in particular a pressure container containing the odorant under pressure or a gas cartridge. It has an odorant outlet designed as a media connection or equipped with a media connection. This media connection can be connected to a media connection counterpart, which is present either in the pressure reducing valve or on a supply pressure line or on a back pressure line.
- the form line is the gas line between the shut-off valve and the pressure reducing valve or a section of this gas line.
- the back pressure line is the gas line between the pressure reducing valve and the consumer or a part of this gas line.
- connection between media connection and media connection counterpart is preferably detachable and is designed, for example, as a screw connection or gas-tight coupling.
- connection locations for the odorization application are behind the compressed gas tank, i.e. in the discharge-side gas line system of the gas supply system.
- the odorant therefore does not come into contact with the pressurized gas container, so that corrosion, contamination or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
- connection points mentioned above differ in terms of their ability to detect leaks in the working gas. The closer the respective connection point is to the consumer, the fewer leaks are recorded, but the more precisely and quickly the actual location of the leak can be identified.
- odorization insert connected in the pressure reducing valve, all possible leaks in the line area between (and at) this connection and the consumer can be detected, but no leaks between the shut-off valve and the pressure reducing valve.
- Pressure reducing valves typically have a relief valve associated with the downstream pressure area.
- the odorization insert can be arranged there instead of the relief valve or via a T-line piece together with the relief valve.
- the odorant insert is self-sufficient and mobile, and it includes an odorant container that contains the odorant as a gas or as a liquid.
- the odorization insert is self-sufficient in the sense that it includes all of the components and parts required for its intended operation and that, apart from the connection to the gas supply system, it has no connection to a stationary odorization or other gas supply system. It is mobile in the sense that the odorant container, which has the odorant outlet, can be closed so that the odorant enclosed therein cannot escape during transport.
- the closure of the odorant outlet is ensured, for example, by a closing valve, which first opens against spring pressure when the odorant container is used properly.
- it has a weight of less than 50 kg, preferably less than 25 kg, particularly preferably less than 10 kg and in particular less than 5 kg.
- This self-sufficiency and mobility of the odorization insert simplifies its installation in the gas supply system and facilitates demand-oriented, temporary odorization of oxygen, hydrogen, propane, acetylene or of Welding shielding gases and other technical gases for welding, cutting and heating from transportable compressed gas containers.
- the odorant is sealed in the odorant container under pressure.
- the odorant is present as a gas or liquid (liquefied gas) in the odorant container, which is designed, for example, as a refillable pressure container or as a pressure container designed for single use or as a gas cartridge. In the simplest case, it only has one media connection at the odorant outlet and otherwise no other media connection. Except for a possible refill with the odorant, whereby the lockable media connection of the odorant outlet can also be used for this purpose.
- the odorant container is, for example and preferably, closed on all sides apart from the odorant outlet.
- odorant container are compact, transportable and particularly easy to handle. They require little space and can be used in the gas line system of the gas supply system even in cramped conditions and switched on quickly if necessary.
- the odorant container contains either only the odorant or—preferably—a carrier gas and the odorant are enclosed therein.
- the carrier gas is used, for example, to take up and transport away odorant molecules that have changed from a liquid phase to the gas phase.
- the carrier gas which can also be present as a gas or in liquid form, is CO 2 , for example.
- CO 2 is used as the preferred carrier gas because it is liquefied under pressure similar to propane. In the liquid phase, the odorant can be evenly dissolved and compressed more easily and precisely, even in small quantities.
- the odorant container is designed in such a way that the working gas flow or a partial flow of the working gas or a carrier gas flows through it and releases the odorant to the respective gas flow.
- the odorant container is designed, for example, as a flushing body has an input and an output for the working gas and/or for a carrier gas. If necessary, the outlet forms the odorant outlet.
- the odorant container is preferably either refillable or designed for disposable use.
- the odorization insert is preferably designed for operation without electricity.
- the odorant can be metered in continuously or from time to time.
- An embodiment of the odorization insert that has a manually or electrically actuated closing device for closing and opening the odorant outlet is particularly suitable for discontinuous dosing, the manually or electrically actuated closing device preferably comprising a throttle valve arranged at the odorant outlet.
- the odorant outlet can be completely or partially closed and opened by means of the closing device.
- the closing device can be opened or closed automatically.
- the opening can take place in a controlled manner after a specified duration of a welding process has elapsed or as a function of an environmental parameter, such as the composition of the atmosphere, the temperature or another environmental parameter.
- the embodiment of the odorization insert with an automatically adjustable closing device is advantageously equipped with a power supply unit.
- the power supply unit is preferably an energy store, such as a primary or secondary battery.
- the odorization insert can also be equipped with sensors; for example environmental sensors for temperature, atmosphere or humidity.
- the gas supply system for supplying a consumer with a working gas in particular a working gas for thermal cutting and welding, in particular from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas
- a working gas for thermal cutting and welding in particular from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas
- the gas supply system comprises a compressed gas tank that contains the working gas under pressure, a pressure reducing valve and an odorization insert.
- the pressurized gas tank has a pressurized gas tank shut-off valve, which is connected to the pressure-reducing valve on the discharge side—seen in the direction of flow of the working gas.
- the odorization insert has an odorant outlet designed as a media connection, which is connected to a counterpart media connection, the counterpart media connection being provided either in the pressure-reducing valve, on a supply pressure line or on a back-pressure line.
- the pre-pressure line is the connection line between the shut-off valve and the pressure reducing valve or a section of this connection line.
- the back pressure line is the connection line between the pressure reducing valve and the consumer or a section of this connection line.
- the odorization insert can be added to the gas supply system according to the invention for oxygen or protective welding gases as an accessory for subsequent installation, or it can be pre-installed at the factory as additional equipment for the gas supply system.
- the gas-tight connection between media connection and media connection counterpart is preferably detachable and is designed, for example, as a screw connection or gas-tight coupling. All of the connection points mentioned for the odorization insert are behind the compressed gas tank, viewed in the direction of flow of the working gas. The odorant therefore does not come into contact with the compressed gas container, so that corrosion or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
- connection points mentioned above differ in terms of their ability to detect leaks in the working gas. In this way, fewer leaks are detected the closer they are the respective connection point is at the consumer, but on the other hand the position of a leak can be identified all the more precisely and quickly.
- the odorant outlet opens into a gas-carrying bore that is fluidically connected to the valve outlet of the pressure-reducing valve.
- Pressure reducing valves typically have a relief valve associated with the downstream pressure area.
- the odorization insert can be arranged there instead of the relief valve or via a T-line piece together with the relief valve.
- the design for mounting the relief valve in the pressure-reducing valve body advantageously has a media connection counterpart for gas-tight connection with the media connection of the odorization insert.
- the odorant insert is preferably designed as a self-sufficient and mobile odorant container which has the odorant outlet and in which the odorant is enclosed as a gas or as a liquid under pressure.
- the odorant container can be refilled, for example, or is designed for disposable use.
- an odorant is only added to the working gas, which is contained in a compressed gas container, after the working gas has been removed from the compressed gas container.
- the odorant is added to the working gas in the discharge-side gas line system of the gas supply system, the odorant does not come into contact with the compressed gas container, so that corrosion or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
- the odorant is preferably released from an odorant insert either into a gas-carrying bore in the pressure-reducing valve, into a pre-pressure line or into a back-pressure line, with the pressure-reducing valve being connected on the discharge side to a shut-off valve of the compressed gas tank, and the pre-pressure line between the shut-off valve and the pressure-reducing valve, and the Back pressure line is connected between the pressure reducing valve and the consumer.
- the odorant is metered in continuously or from time to time and preferably as required from an odorant insert that is equipped with a self-sufficient and mobile odorant container, such as a pressure container or a gas cartridge.
- a self-sufficient and mobile odorant container such as a pressure container or a gas cartridge.
- the odorant is enclosed as a gas or as a liquid under pressure in the odorant container.
- the odorant container is, for example, refillable or designed for disposable use.
- the method according to the invention can be carried out with a gas supply system according to the invention.
- Advantageous configurations of the method using the odorization insert and the gas supply system result from the above explanations, which are hereby also included for the odorization method.
- the gas supply system includes a compressed gas tank that contains the working gas to be odorized, which is closed by a shut-off valve and has a gas line system on the delivery side to the shut-off valve, in which a pressure-reducing valve is used.
- the part of the gas line system that is arranged upstream of the pressure-reducing valve in the flow direction of the working gas consists of a pre-pressure line or it includes a pre-pressure line.
- the part of the gas line system that is downstream of the pressure-reducing valve in the flow direction of the working gas consists of a back-pressure line or it includes a back-pressure line.
- the pressure reducing valve is usually connected directly to the compressed gas tank.
- the gas supply system serves to supply a consumer with a working gas that is charged with an odorant either permanently or as required.
- the consumer is a technical device such as a welding machine, an oxygen lance or an autogenous cutting torch.
- the odorization insert is designed to be connected to the gas line system of the gas supply system. It includes, for example, a container containing the odorant, for example a flow-through container through which a gas (working gas or carrier gas) flows that is charged with the odorant inside the container, or it includes a pressure container or a gas cartridge containing the odorant under pressure.
- a container containing the odorant for example a flow-through container through which a gas (working gas or carrier gas) flows that is charged with the odorant inside the container, or it includes a pressure container or a gas cartridge containing the odorant under pressure.
- the odorant insert has an odorant outlet for the odorant or for a gas (working gas or carrier gas) charged with the odorant.
- the odorant outlet is used to deliver gaseous or liquid odorant or a gas stream loaded with the odorant from the odorant insert into the gas line system of the gas supply system.
- the odorant outlet is formed or comprises a first part of a mechanical connection system, referred to herein as a "media port”.
- the media connection corresponds to a second part of the mechanical connection system, which is referred to here as the "media connection counterpart", and which is arranged in the pressure reducing valve or on a gas line of the gas line system carrying working gas.
- “Media connection” and “media connection counterpart” together form a positive or non-positive, gas-tight and detachable connection between the gas line system of the gas supply system and the odorization insert.
- the technical gas or gas mixture for thermal cutting and welding to be loaded with the odorant is referred to as the working gas; in particular oxygen, hydrogen, propane, acetylene or protective welding gas.
- Welding shielding gas is a gas or gas mixture that is used to create an atmosphere that protects the weld metal during welding.
- inert gases such as noble gases, carbon dioxide, nitrogen or combustion products of hydrocarbons and sulfur hexafluoride and gas mixtures with one or more inert gases are used as protective welding gases.
- the oxygen content of the protective welding gases is no more than 12% by volume of oxygen, preferably no more than 10% by volume, particularly preferably no more than 5% by volume, in particular no more than 3% by volume of oxygen.
- a carrier gas is a gas in which the odorant present in the liquid phase or in the gaseous phase is dissolved or mixed with it and by means of which it is transported to the working gas.
- the carrier gas and the working gas can differ in their chemical composition.
- first embodiment of the odorization insert 10 consists essentially of a gas cartridge 2, which contains an odorant.
- the gas cartridge 2 has an odorant outlet 3 which includes a gas pipe 4 .
- the gas pipe 4 is closed by a closing valve (not shown) in the non-installed state.
- the gas pipe 4 is connected to a media connection part 5, which comprises a sintered metal insert 6 in the exemplary embodiment, by means of a union nut 7 in a media connection counterpart on the side Gas supply system can be installed.
- the closing valve opens so that the odorant is released through the porous sintered metal insert 6 into the working gas flow.
- the gas cartridge 2 consists of metal and contains the odorant in liquid form and a carrier gas in the form of carbon dioxide at a nominal pressure which corresponds approximately to the line pressure of the working gas. Depending on the positioning of the gas cartridge, this is typically in the range of 2 to 200 bar. In the case of compressed gas cylinders, the working pressure is typically in the range from 50 to 200 bar, in exceptional cases up to 300 bar. After the gas pressure regulator, the working pressure is typically 2 to 50 bar.
- the gas cartridge 2 Apart from the closable odorant outlet 3, the gas cartridge 2 is closed on all sides, has a filling volume of 250 ml and weighs less than 5 kg.
- the odorant is a commercially available mercaptan (ethanethiol). This is a foul-smelling gas and is used to odorize a working gas in the form of oxygen. Only “foul-smelling" substances are permitted for the odorization of oxygen. With a working gas in the form of welding shielding gas, the choice is larger.
- the gas cartridge 2 is intended to be mounted on a gas line of a gas supply system carrying a working gas, which provides the working gas in a compressed gas tank, so that the odorant can be released via the odorant outlet 3 to the working gas in the gas line, which then is supplied to a consumer. This is explained in more detail below.
- FIG 2 shows a second embodiment of an odorization insert 20, which essentially consists of a cylindrical flushing container 22 containing an odorant in liquid form.
- the flushing tank 22 has an odorant outlet 23 on one end, which includes a gas pipe 24 which is connected to a screw connection element 25 which is designed as a threaded bolt 26 with a hexagonal body 27 in the exemplary embodiment.
- the opposite end face of the flushing tank 22 forms a gas inlet 21 which comprises a further gas line pipe 24 and a further screw connection element which is designed as a screw nut 28 .
- both the odorant outlet 23 and the gas inlet 21 are closed by a closing valve (not shown), which only opens against spring pressure when the odorant container is properly used in a gas supply system.
- the odorant outlet 23 and the gas inlet 21 can alternatively to the screw connection elements 25; 28 can also be equipped with quick gas couplings.
- the flushing tank 22 is intended to be installed in a gas line system of a gas supply system for the purpose of odorizing a working gas, which makes the working gas available in a compressed gas tank.
- a gas stream is introduced into the flushing container 22 via the gas inlet 21 and the gas stream loaded with the odorant is fed to a consumer via the odorant outlet 23 .
- the gas flow is the working gas to be odorized or a partial flow of the working gas or a carrier gas. This is explained in more detail below.
- Both the odorant container 2 of figure 1 as well as the odorant container 22 of figure 2 can be designed both for single use and as reusable containers for refilling odorant.
- odorant is filled in under pressure from a refill container via the respective gas outlet (3; 23).
- figure 3 12 schematically shows an embodiment of the gas supply system 100 according to the invention. It is used to supply a consumer with an odorized working gas, in particular with odorized oxygen or an odorized protective welding gas.
- the gas supply system 100 comprises a compressed gas bottle 30, a pressure reducing valve 40 and an odorization insert 20.
- the compressed gas bottle 30 contains the working gas under a high pressure of, for example, 100 bar. It has a compressed gas tank 31, which is closed by a shut-off valve 32, and a gas connection 33, via which the working gas is discharged from the compressed gas tank 31 at a preset admission pressure.
- the pressure-reducing valve 40 is typically equipped with a valve inlet 41, a valve outlet 42, an adjustment wheel 43 for the outlet pressure, and two pressure gauges 45, 46 for displaying the admission pressure and outlet pressure.
- the valve inlet 41 comprises a gas line section 44a and a screw nut 46.
- the valve outlet 42 comprises a gas line section 44b, a hexagonal body section 47 and a threaded bolt 48.
- a relief valve (not visible in the figure) (reference number 49a in figure 4 ) formed, which is closed with a threaded plug 49.
- the consumer is a welding device (symbolized by reference number 51a), which is connected to the gas supply system 100, more precisely: to the valve outlet 42 of the pressure-reducing valve 40, via a flexible gas line 51 by means of a screw connection 50.
- the gas inlet 21 of the odorization insert 20 is screwed onto the gas connection 33 and the odorant outlet 23 is connected to the valve inlet 41 of the pressure reducing valve 40 .
- the nut 28 of the gas inlet 21 corresponds to the threaded bolt 34 of the gas connection 33, and the nut 46 of the valve inlet 41 corresponds to the threaded bolt 26 of the odorant outlet 23.
- gas quick couplings are provided instead of the screw connections (26; 28; 34; 46), by means of which the odorization insert 20 is inserted into the gas line system of the gas supply system.
- valve inlet 41 and in particular the gas line section 44a are to be assigned to the admission pressure area of the gas line system of the gas supply system 100 .
- the odorant outlet 23 of the odorant insert 20 is thus on the discharge side of the compressed gas cylinder 30 through a gas-tight screw connection in the Gas line system of the gas supply system 100 inserted, which is assigned to the form area (41; 44a).
- the working gas absorbs odorant.
- figure 4 12 schematically shows a further embodiment of the gas supply system 200 according to the invention for supplying a consumer with an odorized working gas, in particular with odorized oxygen or an odorized protective gas for welding.
- the gas supply system 200 comprises a compressed gas bottle 30, a pressure reducing valve 40 and an odorization insert 10.
- valve inlet 41 of the pressure reducing valve 40 is directly connected to the compressed gas tank gas connection 33 and the consumer (51a) is connected to its valve outlet 42 via a flexible gas line 51 by a screw connection 50 .
- valve body opening 49a originally intended for a relief valve is accessible from above.
- valve body opening 49a is connected to a bore 49b, which in turn fluidly connects the valve inlet 41 and the valve outlet 42.
- the odorant outlet 3 with the gas pipe 4 of the odorization insert 10 is screwed into the valve body opening 49a so that the valve insert 6 protrudes into the valve body opening 49a and this opening is tightly closed with the union nut 7 .
- the closing valve (not shown) of the odorization insert 10 opens the odorant outlet 3 of the gas pressure cartridge 2.
- the odorizing insert 10 is thus inserted into the gas line system of the gas supply system 100 on the discharge side of the compressed gas bottle 30 through a gas-tight screw connection and is ready to release the odorant to the working gas flowing through the bore 49b.
- the carrier gas CO 2 contained under pressure in the gas pressure cartridge 2 continuously absorbs odorant from the liquid phase.
- carrier gas loaded with the odorant is therefore permanently released into the working gas. Leaks that occur in the line area of the gas line system on the upstream side, ie between (and at) the connection point of the odorization insert 10 and the consumer 50, can be noticed in this way.
- the odorization insert with the gas pressure cartridge 2 is preferably designed as a reusable container for refilling odorant.
- the odorant is filled in under pressure from a refill container via the gas outlet 3 .
- the odorization insert with the pressurized gas cartridge 2 is intended for single use and is replaced as soon as the overpressure in the cartridge has fallen below a predetermined threshold value.
- figure 5 12 schematically shows a further embodiment of the gas supply system 300 according to the invention for supplying a consumer with an odorized working gas, in particular with odorized oxygen or an odorized protective welding gas.
- the gas supply system 300 comprises a compressed gas bottle 30, a pressure reducing valve 40 and an odorization insert 20.
- valve inlet 41 of the pressure reducing valve 40 is directly connected to the compressed gas tank gas connection 33 here.
- the gas inlet 21 of the odorization insert 20 is screwed onto the valve outlet 42 of the pressure reducing valve 40 .
- a flexible gas line 51 is connected to the consumer (51a) by a screw connection 50.
- valve outlet 42 and in particular the flexible gas line 51 are to be assigned to the downstream pressure area of the gas line system of the gas supply system 100 .
- the odorant outlet 23 of the odorization insert 20 is thus inserted into the gas line system of the gas supply system 100 on the delivery side to the compressed gas bottle 30 by a gas-tight screw connection, which is assigned to the back pressure area (42; 44b).
- quick couplings are provided instead of the screw connections for the assembly of the odorization insert 20 in the gas line system.
- the working gas absorbs odorant. Leaks that occur in the line area of the gas line system on the upstream side, ie between (and at) the connection point of the odorization insert 20 and the consumer 50, can thus be noticed very quickly and identified reliably.
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Abstract
Bekannte Gasversorgungsanlagen für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, verfügen über einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil. Bei Anreicherung des Arbeitsgases mit einem Odoriermittel im Druckgasbehälter besteht die Gefahr der Korrosion des Druckgasbehälter-Werkstoffs, insbesondere der Spannungsrisskorrosion des Druckbehältergrundkörpers. Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) einen Odorierungs-Einsatz (10, 20) umfasst, der einen Odoriermittel-Auslass (3, 23) mit einem Medienanschluss (5, 25) aufweist, der an einem Medienanschluss-Gegenstück (46, 49a, 50) im Druckminderventil (40), an einer Vordruckleitung (44a) oder an einer Hinterdruckleitung (51) angeschlossen ist, wobei die Vordruckleitung (44a) zwischen dem Absperrventil (32) und dem Druckminderventil (40), und die Hinterdruckleitung (51) zwischen dem Druckminderventil (40) und dem Verbraucher (51a) verläuft.Known gas supply systems for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for cutting and welding, such as from the group that includes oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, have a compressed gas tank containing the working gas under pressure, a compressed gas tank shut-off valve and a pressure reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side. If the working gas is enriched with an odorant in the compressed gas container, there is a risk of corrosion of the compressed gas container material, in particular stress corrosion cracking of the basic body of the pressure container. To solve this problem, it is proposed that the gas supply system (100, 200, 300) comprises an odorization insert (10, 20) which has an odorant outlet (3, 23) with a media connection (5, 25) which a media connection counterpart (46, 49a, 50) in the pressure reducing valve (40), to an inlet pressure line (44a) or to an outlet pressure line (51), the inlet pressure line (44a) between the shut-off valve (32) and the pressure reducing valve (40 ), and the back pressure line (51) runs between the pressure reducing valve (40) and the consumer (51a).
Description
Die Erfindung betrifft einen Odorierungs-Einsatz zur Erweiterung einer Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wobei die Gasversorgungsanlage einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil umfasst.The invention relates to an odorization insert for expanding a gas supply system for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for cutting and welding, for example from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, the gas supply system having a Compressed gas tank containing working gas under pressure, a compressed gas tank shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wobei die Gasversorgungsanlage einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil aufweist.The invention also relates to a gas supply system for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for cutting and welding, for example from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, the gas supply system having a compressed gas tank containing the working gas under pressure , a compressed gas tank shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
Darüber hinaus geht es bei der Erfindung um ein Verfahren zur Odorierung eines Arbeitsgases zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase umfasst, indem dem Arbeitsgas ein Odoriermittel hinzugefügt wird, das in einem Druckgasbehälter enthalten ist, der ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil umfasst.In addition, the invention relates to a method for odorizing a working gas for cutting and welding, such as from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and welding shielding gases, by adding an odorant contained in a compressed gas container to the working gas , which comprises a compressed gas container shut-off valve and a pressure-reducing valve connected to the shut-off valve on the discharge side.
Infolge von Leckage, Unachtsamkeit oder auf andere Weise kann ein Arbeitsgas aus einer Druckgasquelle, der Armatur, einer Schlauchleitung und dergleichen in die Atmosphäre gelangen und dadurch eine Brand-, Explosions-, Vergiftungs-, Erstickungs- oder andere Gefahr hervorrufen.As a result of leakage, carelessness or otherwise, a working gas from a compressed gas source, the fitting, a hose line and the like in escape into the atmosphere creating a fire, explosion, poisoning, asphyxiation or other hazard.
Beispielsweise kann es bei Einsatz von Sauerstoff in geschlossenen Räumen zu einem - unbemerkten - Austritt von Sauerstoff kommen. Da Sauerstoff aus der Druckgasflasche schwerer ist als Luft sammelt er sich in tiefergelegenen Räumen an, wodurch es zu einer gefährlichen Anreicherung auf über 24 Vol.-% kommen kann, die etwa eine Verdoppelung der Verbrennungsgeschwindigkeit bewirkt.For example, the use of oxygen in closed rooms can lead to an unnoticed escape of oxygen. Since oxygen from the compressed gas cylinder is heavier than air, it accumulates in lower-lying rooms, which can lead to a dangerous concentration of more than 24% by volume, which causes the rate of combustion to double.
Schweißschutzgase sind Gase oder Gasgemische, die als schützende und prozessbeeinflussende Atmosphäre beim Schweißen eingesetzt werden. Als Schutzgase werden je nach Anwendungszweck Einzelgase wie Inertgase, Edelgase, Kohlendioxid, Stickstoff und Schwefelhexafluorid und Gasgemische mit einem oder mehreren Inertgasen sowie deren Gemische mit Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verwendet. Schutzgase, die schwerer oder leichter sind als Luft können sich in Räumen oder Senken ansammeln und die Umgebungsluft verdrängen, wie dies insbesondere Kesselbau oder Schiffsbau vorkommen kann. Je nachdem ob das Gas - oder das Gasgemisch leichter oder schwerer als Luft ist, lauert die Gefahr am Boden oder unter der "Decke" des Raumes. Durch Odorierung des Sauerstoffs beziehungsweise des Schutzgases können derartige gefährliche Gas-Anreicherungen einem Anwender durch einen speziellen Geruch bemerkbar gemacht werden.Welding shielding gases are gases or gas mixtures that are used as a protective and process-influencing atmosphere during welding. Depending on the application, individual gases such as inert gases, noble gases, carbon dioxide, nitrogen and sulfur hexafluoride and gas mixtures with one or more inert gases and their mixtures with hydrogen, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and carbon monoxide are used as protective gases. Shielding gases that are heavier or lighter than air can accumulate in rooms or sinks and displace the ambient air, as can occur in particular in boiler construction or shipbuilding. Depending on whether the gas or gas mixture is lighter or heavier than air, the danger lurks on the floor or under the "ceiling" of the room. By odorizing the oxygen or the protective gas, such dangerous gas accumulations can be made noticeable to a user by a special smell.
Arbeitsgase zum thermischen Schneiden und Schweißen, wie Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase werden in der Regel in transportablen Druckgasbehältern bereitgestellt. Das sind beispielsweise Gasflaschen, Flaschenbündel und andere Transportbehälter für medizinische und technische Gase, einschließlich kryogene Kleinbehälter (hier gibt es sehr wenige Gemische), Bündel, Kompositflaschen oder Ballons. Diese haben in der Regel einen mehr oder weniger kugelförmige oder zylinderförmige Behälterwand und einen Behälterkopf mit einer Gasentnahmearmatur. In der Regel besteht der Druckgasbehälter aus Metall, wie etwa aus Aluminium, Stahl oder auch Kompositmaterial, die Gasentnahmearmatur besteht beispielsweise aus Messing.Working gases for thermal cutting and welding, such as oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gases are usually provided in transportable compressed gas containers. These are, for example, gas cylinders, cylinder bundles and other transport containers for medical and technical gases, including small cryogenic containers (there are very few mixtures here), bundles, composite cylinders or carboys. These usually have a more or less spherical or cylindrical container wall and a container head with a gas extraction fitting. As a rule, the pressurized gas container is made of metal, such as aluminum, steel or composite material, and the gas extraction fitting is made of brass, for example.
Um Leckagen der öffentlichen Gasversorgung mit Erdgas oder Flüssiggasen zu erkennen, ist es seit Langem bekannt, dem Arbeitsgas organische Schwefelverbindungen, wie z.B. Thioether und Mercaptane als Odoriermittel hinzuzufügen.. Zur Odorierung von Gasen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Zum einen kann die Zudosierung des Odoriermittels in eine das Arbeitsgas führende Gasleitung mittels einer Pumpe erfolgen. Diese Vorrichtungen erfordern einen Stromanschluss auch lokal mit Akkus.In order to detect leaks in the public gas supply with natural gas or liquid gases, it has long been known to add organic sulfur compounds, such as thioethers and mercaptans, to the working gas as odorants. Various methods and devices are known for the odorization of gases. On the one hand, the odorant can be metered into a gas line carrying the working gas by means of a pump. These devices require a power connection also locally with batteries.
Diesen Nachteil vermeiden Vorrichtungen, bei denen die Odoriermittel-Zudosierung durch Verdunstung gesteuert wird. In der
Die
In der
Aus der
Bei Anreicherung des Arbeitsgases mit einem Odoriermittel im Druckgasbehälter besteht die Gefahr der Korrosion des Druckgasbehälter-Werkstoffs, insbesondere der Spannungsrisskorrosion des Druckbehältergrundkörpers. Ein einmal kontaminierter Druckgasbehälter ist später nicht mehr für andere Zwecke brauchbar, zumal da auch Odoriermittelreste im Behälter oder an der Behälterwand dauerhaft verbleiben können.If the working gas is enriched with an odorant in the compressed gas container, there is a risk of corrosion of the compressed gas container material, in particular stress corrosion cracking of the basic body of the pressure container. Once a compressed gas container has been contaminated, it can no longer be used for other purposes, especially since residues of the odorant can remain in the container or on the container wall.
Für manche Anwendungen kann eine permanente Odorierung des Arbeitsgases gemessen am Gesamtumfang des Einsatzes unerwünscht oder unnötig sein. Dies gilt ist beispielsweise für die Odorierung von Schweißschutzgasen im Freien oder in offenen Räumen.For some applications, permanent odorization of the working gas can be undesirable or unnecessary compared to the overall scope of use. This applies, for example, to the odorization of protective welding gases outdoors or in open spaces.
Die Erfindung manifestiert sich in einem Odorierungs-Einsatz, einer Gasversorgungsanlage und einem Verfahren zur Odorierung eines technischen Gases zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere von Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder einem Schweißschutzgas.The invention manifests itself in an odorization insert, a gas supply system and a method for odorizing a technical Gases for thermal cutting and welding, in particular oxygen, hydrogen, propane, acetylene or an inert welding gas.
Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, für ein Arbeitsgas zum thermischen Schneiden und Schweißen, das in einem Druckgasbehälter bereitgestellt wird, eine Odorierung zu ermöglichen, die eine Korrosion und/oder Verunreinigung des Behälters vermeidet.It is based on the object of enabling odorization for a working gas for thermal cutting and welding that is provided in a compressed gas container, which avoids corrosion and/or contamination of the container.
In einer bevorzugten Ausführungsform soll die Erfindung auch die Aufgabe lösen, die Odorierung des Arbeitsgases an den jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können und insbesondere nur bei Bedarf anzuwenden; insbesondere soll nur da, wo es notwendig erscheint, ein hohes Sicherheitsplus aufgebaut werden können.In a preferred embodiment, the invention is also intended to solve the problem of being able to adapt the odorization of the working gas to the respective circumstances and, in particular, to use it only when necessary; in particular, it should only be possible to build up a high level of safety where it appears necessary.
Hinsichtlich des Odorierungs-Einsatzes für eine Gasversorgungsanlage wird diese Aufgabe durch einen Einsatz mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.With regard to the odorization insert for a gas supply system, this object is achieved by an insert having the features of claim 1.
Die Gasversorgungsanlage dient zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas. Sie umfasst einen Druckgasbehälter, der das Arbeitsgas unter Druck enthält und der abgabeseitig - in Durchflussrichtung des Arbeitsgases gesehen - ein Absperrventil aufweist, das mit einem Druckminderventil verbunden ist. Die Verbindung zwischen Absperrventil und Druckminderventil oder mindestens ein Teilstück dieser Verbindung wird von einer "Vordruckleitung" gebildet. Das Druckminderventil wiederum weist einen Gasauslass auf, der mit einem Verbraucher für das Arbeitsgas verbunden ist, wie beispielsweise einem Schweißgerät oder eine Sauerstofflanze oder einem autogenen Schneidbrenner. Die Verbindung zwischen Druckminderventil und Verbraucher oder mindestens ein Teilstück dieser Verbindung wird von einer "Hinterdruckleitung" gebildet. Die Vordruckleitung und die Hinterdruckleitung bilden somit Gasleitungsabschnitte eines Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage, das sich abgabeseitig an das Druckgasbehälter-Sperrventil anschließt.The gas supply system serves to supply a consumer with a working gas. It comprises a compressed gas tank which contains the working gas under pressure and which has a shut-off valve which is connected to a pressure-reducing valve on the discharge side--seen in the flow direction of the working gas. The connection between the shut-off valve and the pressure-reducing valve, or at least part of this connection, is formed by a "pre-pressure line". The pressure reducing valve in turn has a gas outlet which is connected to a consumer for the working gas, such as a welding device or an oxygen lance or an autogenous cutting torch. The connection between the pressure reducing valve and consumer or at least a part of this connection is formed by a "rear pressure line". The inlet pressure line and the back pressure line thus form gas line sections of a gas line system of the gas supply system, which connects to the compressed gas tank shut-off valve on the discharge side.
Der erfindungsgemäße Odorierungs-Einsatz ist zum Einsatz in einer derartigen Gasversorgungsanlage ausgelegt und vorgesehen. Es kann beispielsweise einer fabrikneuen Gasversorgungsanlage für Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder Schweißschutzgasen als Zubehör beigegeben werden, oder er kann als Zusatzausstattung der Gasversorgungsanlage werksseitig vorinstalliert werden, oder er wird zur Nachrüstung in eine bestehende Gasversorgungsanlage zum Zweck der Odorierung des Arbeitsgases eingefügt.The odorization insert according to the invention is designed and provided for use in such a gas supply system. For example, it can be a brand new gas supply system for oxygen, hydrogen, propane, acetylene or welding inert gases can be added as an accessory, or it can be pre-installed at the factory as additional equipment for the gas supply system, or it can be retrofitted into an existing gas supply system for the purpose of odorizing the working gas.
Das Odoriermittel kann in gasförmiger oder flüssiger Form vorliegen. Der Odorierungs-Einsatz umfasst beispielsweise einen das Odoriermittel enthaltenden Behälter und insbesondere einen das Odoriermittel unter Druck enthaltenden Druckbehälter oder eine Gaskartusche. Er weist einen als Medienanschluss ausgebildeten oder einen mit einem Medienanschluss ausgestatteten Odoriermittel-Auslass auf. Dieser Medienanschluss ist mit einem Medienanschluss-Gegenstück verbindbar, welches entweder im Druckminderventil oder an einer Vordruckleitung oder an einer Hinterdruckleitung vorhanden ist. Die Vordruckleitung ist dabei die Gasleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil oder ein Teilstück dieser Gasleitung. Und die Hinterdruckleitung ist die Gasleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher oder ein Teilstück dieser Gasleitung.The odorant can be in gaseous or liquid form. The odorization insert comprises, for example, a container containing the odorant and in particular a pressure container containing the odorant under pressure or a gas cartridge. It has an odorant outlet designed as a media connection or equipped with a media connection. This media connection can be connected to a media connection counterpart, which is present either in the pressure reducing valve or on a supply pressure line or on a back pressure line. The form line is the gas line between the shut-off valve and the pressure reducing valve or a section of this gas line. And the back pressure line is the gas line between the pressure reducing valve and the consumer or a part of this gas line.
Die Verbindung zwischen Medienanschluss und Medienanschluss-Gegenstück ist vorzugsweise lösbar und beispielsweise als Schraubverbindung oder gasdichte Kupplung ausgeführt.The connection between media connection and media connection counterpart is preferably detachable and is designed, for example, as a screw connection or gas-tight coupling.
Alle genannten Anschluss-Orte für den Odorierungs-Einsatz liegen in Fließrichtung des Arbeitsgases gesehen hinter dem Druckgasbehälter, also im abgabeseitigen Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage. Das Odoriermittel kommt daher mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion, eine Verunreinigung oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.Viewed in the flow direction of the working gas, all of the named connection locations for the odorization application are behind the compressed gas tank, i.e. in the discharge-side gas line system of the gas supply system. The odorant therefore does not come into contact with the pressurized gas container, so that corrosion, contamination or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
Am jeweiligen Anschlussort können nur strömungsabseitige Leckagen erfasst werden, aber keine strömungsaufseitigen Leckagen. Daher unterscheiden sich die oben genannten Anschluss-Orte bezüglich ihres Detektionsvermögens für Leckagen des Arbeitsgases. Es werden umso weniger Leckagen erfasst, je näher der jeweilige Anschluss-Ort am Verbraucher liegt, aber umso genauer und schneller ist andererseits der tatsächliche Ort der Leckage identifizierbar.At the respective connection point, only downstream leaks can be detected, but no upstream leaks. Therefore, the connection points mentioned above differ in terms of their ability to detect leaks in the working gas. The closer the respective connection point is to the consumer, the fewer leaks are recorded, but the more precisely and quickly the actual location of the leak can be identified.
Beispielsweise sind mittels des Odorierungs-Einsatzes mit dem Medienanschluss an der Vordruckleitung alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, also insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil.For example, all possible leaks in the line area between (and on) this connection and the consumer can be detected by means of the odorization insert with the media connection on the inlet pressure line, i.e. in particular also leaks in the pressure reducing valve.
Mittels des im Druckminderventil angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, aber keine Leckagen zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil. Druckminderventile verfügen typischerweise über ein Abblaseventil, das dem Hinterdruck-Bereich zugeordnet ist. Dort kann der Odorierungseinsatz anstelle des Abblaseventils oder über ein T-Leitungsstück zusammen mit dem Abblaseventil angeordnet werden.Using the odorization insert connected in the pressure reducing valve, all possible leaks in the line area between (and at) this connection and the consumer can be detected, but no leaks between the shut-off valve and the pressure reducing valve. Pressure reducing valves typically have a relief valve associated with the downstream pressure area. The odorization insert can be arranged there instead of the relief valve or via a T-line piece together with the relief valve.
Mittels des an der Hinterdruckleitung angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind etwaige Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher sofort identifizierbar.Any leaks in the line area between (and on) this connection and the consumer can be identified immediately by means of the odorization insert connected to the back pressure line.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Odorierungs-Einsatz autark und mobil und er umfasst einen Odoriermittelbehälter, der das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit enthält.In a preferred embodiment, the odorant insert is self-sufficient and mobile, and it includes an odorant container that contains the odorant as a gas or as a liquid.
Der Odorierungs-Einsatz ist autark in dem Sinne, dass er alle für seinen bestimmungsgemäßen Betrieb erforderlichen Bauteile und Bestandteile umfasst und dass er insbesondere - abgesehen vom Anschluss zur Gasversorgungsanlage - keinen Anschluss zu einer stationären Odorierungs- oder einer anderen Gasversorgungsanlage aufweist. Er ist mobil in dem Sinne, dass der Odoriermittelbehälter, der den Odoriermittel-Auslass aufweist, verschließbar ist, so dass das darin eingeschlossene Odoriermittel bei einem Transport nicht entweichen kann. Der Verschluss des Odoriermittel-Auslasses wird beispielsweise durch ein Schließventil gewährlistet, das sich erste beim ordnungsgemäßen Einsatz des Odoriermittelbehälters gegen Federdruck öffnet. Und er weist ein Gewicht von weniger als 50kg, bevorzugt weniger als 25kg, besonders bevorzugt weniger als 10kg und insbesondere weniger als 5kg auf.The odorization insert is self-sufficient in the sense that it includes all of the components and parts required for its intended operation and that, apart from the connection to the gas supply system, it has no connection to a stationary odorization or other gas supply system. It is mobile in the sense that the odorant container, which has the odorant outlet, can be closed so that the odorant enclosed therein cannot escape during transport. The closure of the odorant outlet is ensured, for example, by a closing valve, which first opens against spring pressure when the odorant container is used properly. And it has a weight of less than 50 kg, preferably less than 25 kg, particularly preferably less than 10 kg and in particular less than 5 kg.
Diese Autarkie und Mobilität des Odorierungs-Einsatzes vereinfacht seinen Einbau in die Gasversorgungsanlage und erleichtert eine am Bedarf orientierte, temporäre Odorierung von Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder von Schweißschutzgasen sowie weiteren technischen Gasen zum Schweißen, Schneiden und Wärmen aus transportablen Druckgasbehältern.This self-sufficiency and mobility of the odorization insert simplifies its installation in the gas supply system and facilitates demand-oriented, temporary odorization of oxygen, hydrogen, propane, acetylene or of Welding shielding gases and other technical gases for welding, cutting and heating from transportable compressed gas containers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes ist das Odoriermittel in dem Odoriermittelbehälter unter Druck eingeschlossen.In a preferred embodiment of the odorant insert, the odorant is sealed in the odorant container under pressure.
Im Odoriermittelbehälter, der beispielsweise als nachfüllbarer oder als für den Einmalgebrauch ausgelegter Druckbehälter oder als Gaskartusche ausgebildet ist, liegt das Odoriermittel als Gas oder Flüssigkeit (Flüssiggas) vor. Er verfügt im einfachsten Fall nur über den einen Medienanschluss am Odoriermittel-Auslass und ansonsten über keinen anderen Medienanschluss. Es sei denn für eine etwaige Nachfüllung mit dem Odoriermittel, wobei für diesen Zweck gegebenenfalls auch der abschließbare Medienanschluss des Odoriermittel-Auslasses genutzt werden kann. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise und bevorzugt abgesehen von dem Odoriermittel-Auslass allseitig geschlossen.The odorant is present as a gas or liquid (liquefied gas) in the odorant container, which is designed, for example, as a refillable pressure container or as a pressure container designed for single use or as a gas cartridge. In the simplest case, it only has one media connection at the odorant outlet and otherwise no other media connection. Except for a possible refill with the odorant, whereby the lockable media connection of the odorant outlet can also be used for this purpose. The odorant container is, for example and preferably, closed on all sides apart from the odorant outlet.
Diese Ausführungsformen des Odoriermittelbehälters sind kompakt, transportabel und besonders einfach zu handhaben. Sie erfordern wenig Raum und können auch bei beengten Verhältnissen in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage eingesetzt und bei Bedarf schnell zugeschaltet werden.These embodiments of the odorant container are compact, transportable and particularly easy to handle. They require little space and can be used in the gas line system of the gas supply system even in cramped conditions and switched on quickly if necessary.
Im Odoriermittelbehälter ist entweder nur das das Odoriermittel oder - bevorzugt - sind darin ein Trägergas und das Odoriermittel eingeschlossen. Das Trägergas dient beispielsweise zur Aufnahme und zum Abtransport von Odoriermittel-Molekülen, die aus einer Flüssigphase in die Gasphase übergegangen sind. Das Trägergas, das ebenfalls als Gas oder in flüssiger Form vorliegen kann, ist beispielsweise CO2. CO2 wird als bevorzugtes Trägergas eingesetzt da es ähnlich wie Propan unter Druck verflüssigt ist. In der flüssigen Phase lässt sich das Odoriermittel gleichmäßig gelöst und komprimiert einfacher und präziser auch in kleinen Mengen dosieren.The odorant container contains either only the odorant or—preferably—a carrier gas and the odorant are enclosed therein. The carrier gas is used, for example, to take up and transport away odorant molecules that have changed from a liquid phase to the gas phase. The carrier gas, which can also be present as a gas or in liquid form, is CO 2 , for example. CO 2 is used as the preferred carrier gas because it is liquefied under pressure similar to propane. In the liquid phase, the odorant can be evenly dissolved and compressed more easily and precisely, even in small quantities.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes ist der Odoriermittelbehälter so ausgelegt, dass er von dem Arbeitsgas-Strom oder einem Teilstrom des Arbeitsgases oder von einem Trägergas durchflossen wird und dabei das Odoriermittel an den jeweiligen Gasstrom abgibt. Gegebenenfalls ist der Odoriermittelbehälter beispielsweise als Durchspülkörper ausgebildet, der einen Eingang und einen Ausgang für das Arbeitsgas und/oder für ein Trägergas aufweist. Der Ausgang bildet gegebenenfalls den Odoriermittel-Auslass.In another preferred embodiment of the odorization insert, the odorant container is designed in such a way that the working gas flow or a partial flow of the working gas or a carrier gas flows through it and releases the odorant to the respective gas flow. If necessary, the odorant container is designed, for example, as a flushing body has an input and an output for the working gas and/or for a carrier gas. If necessary, the outlet forms the odorant outlet.
Vorzugsweise ist der Odoriermittelbehälter entweder nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgebildet.The odorant container is preferably either refillable or designed for disposable use.
Insbesondere im Hinblick auf eine autarke Konfiguration und einen temporären, bedarfsgesteuerten Einsatz ist der Odorierungs-Einsatz vorzugsweise für einen stromlosen Betrieb ausgelegt.Particularly with regard to a self-sufficient configuration and a temporary, demand-controlled use, the odorization insert is preferably designed for operation without electricity.
Die Zudosierung des Odoriermittels kann kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit erfolgen. Insbesondere für eine diskontinuierliche Zudosierung ist eine Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes besonders geeignet, die eine manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung zum Verschließen und Öffnen des Odoriermittel-Auslasses aufweist, wobei die manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung vorzugsweise ein am Odoriermittel-Auslass angeordnetes Drosselventil umfasst.The odorant can be metered in continuously or from time to time. An embodiment of the odorization insert that has a manually or electrically actuated closing device for closing and opening the odorant outlet is particularly suitable for discontinuous dosing, the manually or electrically actuated closing device preferably comprising a throttle valve arranged at the odorant outlet.
Mittels der Schließeinrichtung kann der Odoriermittel-Auslass vollständig oder teilweise verschlossen und geöffnet werden. Das Öffnen beziehungsweise Schließen der Schließeinrichtung kann automatisiert erfolgen. Beispielsweise kann das Öffnen nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer eines Schweißvorgangs gesteuert erfolgen oder in Abhängigkeit eines Umgebungsparameters, wie der Zusammensetzung der Atmosphäre, der Temperatur oder eines anderen Umgebungsparameters.The odorant outlet can be completely or partially closed and opened by means of the closing device. The closing device can be opened or closed automatically. For example, the opening can take place in a controlled manner after a specified duration of a welding process has elapsed or as a function of an environmental parameter, such as the composition of the atmosphere, the temperature or another environmental parameter.
Die Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes mit automatisiert einstellbarer Schließeinrichtung ist vorteilhafterweise mit einer Stromversorgungseinheit ausgestattet. Die Stromversorgungseinheit ist vorzugsweise ein Energiespeicher, wie etwa eine Primär- oder Sekundärbatterie. Ergänzend dazu kann der Odorierung-Einsatz außerdem mit Sensoren ausgestattet sein; beispielsweise Umgebungssensoren für Temperatur, Atmosphäre oder Feuchtigkeit.The embodiment of the odorization insert with an automatically adjustable closing device is advantageously equipped with a power supply unit. The power supply unit is preferably an energy store, such as a primary or secondary battery. In addition to this, the odorization insert can also be equipped with sensors; for example environmental sensors for temperature, atmosphere or humidity.
Hinsichtlich der Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wird die oben genannte Aufgabe durch eine Gasversorgungsanlage mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.With regard to the gas supply system for supplying a consumer with a working gas, in particular a working gas for thermal cutting and welding, in particular from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gas, the above Object solved by a gas supply system with the features of
Die erfindungsgemäße Gasversorgungsanlage umfasst einen Druckgasbehälter, der das Arbeitsgas unter Druck enthält, ein Druckminderventil und einen Odorierungs-Einsatz.The gas supply system according to the invention comprises a compressed gas tank that contains the working gas under pressure, a pressure reducing valve and an odorization insert.
Der Druckgasbehälter weist ein Druckgasbehälter-Absperrventil auf, das abgabeseitig - in Durchflussrichtung des Arbeitsgases gesehen - mit dem Druckminderventil verbunden ist.The pressurized gas tank has a pressurized gas tank shut-off valve, which is connected to the pressure-reducing valve on the discharge side—seen in the direction of flow of the working gas.
Der Odorierungs-Einsatz hat einen als Medienanschluss ausgebildeten Odoriermittel-Auslass, der mit einem Medienanschluss-Gegenstück verbunden ist, wobei das Medienanschluss-Gegenstück entweder im Druckminderventil, an einer Vordruckleitung oder an einer Hinterdruckleitung vorgesehen ist. Die Vordruckleitung ist die Verbindungsleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil oder ein Teilstück dieser Verbindungsleitung. Und die Hinterdruckleitung ist die Verbindungsleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher oder ein Teilstück dieser Verbindungsleitung.The odorization insert has an odorant outlet designed as a media connection, which is connected to a counterpart media connection, the counterpart media connection being provided either in the pressure-reducing valve, on a supply pressure line or on a back-pressure line. The pre-pressure line is the connection line between the shut-off valve and the pressure reducing valve or a section of this connection line. And the back pressure line is the connection line between the pressure reducing valve and the consumer or a section of this connection line.
Der Odorierungs-Einsatz kann der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage für Sauerstoff oder Schweißschutzgase als Zubehör zur nachträglichen Installation beigefügt werden, oder er kann als Zusatzausstattung der Gasversorgungsanlage werksseitig vorinstalliert werden.The odorization insert can be added to the gas supply system according to the invention for oxygen or protective welding gases as an accessory for subsequent installation, or it can be pre-installed at the factory as additional equipment for the gas supply system.
Die gasdichte Verbindung zwischen Medienanschluss und Medienanschluss-Gegenstück ist vorzugsweise lösbar und beispielsweise als Schraubverbindung oder gasdichte Kupplung ausgeführt. Alle genannten Anschluss-Orte für den Odorierungs-Einsatz liegen in Fließrichtung des Arbeitsgases gesehen hinter dem Druckgasbehälter. Das Odoriermittel kommt daher mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.The gas-tight connection between media connection and media connection counterpart is preferably detachable and is designed, for example, as a screw connection or gas-tight coupling. All of the connection points mentioned for the odorization insert are behind the compressed gas tank, viewed in the direction of flow of the working gas. The odorant therefore does not come into contact with the compressed gas container, so that corrosion or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
Am jeweiligen Anschlussort können nur strömungsabseitige Leckagen erfasst werden, aber keine strömungsaufseitigen Leckagen. Daher unterscheiden sich die oben genannten Anschluss-Orte bezüglich ihres Detektionsvermögens für Leckagen des Arbeitsgases. So werden umso weniger Leckagen erfasst, je näher der jeweilige Anschluss-Ort am Verbraucher liegt, aber umso genauer und schneller ist andererseits die Position einer Leckage identifizierbar.At the respective connection point, only downstream leaks can be detected, but no upstream leaks. Therefore, the connection points mentioned above differ in terms of their ability to detect leaks in the working gas. In this way, fewer leaks are detected the closer they are the respective connection point is at the consumer, but on the other hand the position of a leak can be identified all the more precisely and quickly.
Beispielsweise sind mittels des Odorierungs-Einsatzes, dessen Medienanschluss an der Vordruckleitung angeschlossen ist, alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, also insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil.For example, all possible leaks in the line area between (and at) this connection and the consumer can be detected by means of the odorization insert, whose media connection is connected to the admission pressure line, ie in particular also leaks in the pressure reducing valve.
Bei dem im Druckminderventil angeschlossenen Odorierungs-Einsatz mündet der Odoriermittel-Auslass in eine gasführende Bohrung, die fluidisch mit dem Ventilausgang des Druckminderventils verbunden ist. Mittels dieses Odorierungs-Einsatzes sind alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, aber keine Leckagen zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil. Druckminderventile verfügen typischerweise über ein Abblaseventil, das dem Hinterdruck-Bereich zugeordnet ist. Dort kann der Odorierungseinsatz anstelle des Abblaseventils oder über ein T-Leitungsstück zusammen mit dem Abblaseventil angeordnet werden. Die Konstruktion zur Montage des Abblaseventils im Druckminderventil-Grundkörper verfügt vorteilhafterweise über ein Medienanschluss-Gegenstück zur gasdichten Verbindung mit dem Medienanschluss des Odorierungs-Einsatzes.In the case of the odorization insert connected in the pressure-reducing valve, the odorant outlet opens into a gas-carrying bore that is fluidically connected to the valve outlet of the pressure-reducing valve. Using this odorization insert, any leaks in the line area between (and on) this connection and the consumer can be detected, but no leaks between the shut-off valve and the pressure-reducing valve. Pressure reducing valves typically have a relief valve associated with the downstream pressure area. The odorization insert can be arranged there instead of the relief valve or via a T-line piece together with the relief valve. The design for mounting the relief valve in the pressure-reducing valve body advantageously has a media connection counterpart for gas-tight connection with the media connection of the odorization insert.
Mittels des an der Hinterdruckleitung angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind etwaige Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher sofort identifizierbar.Any leaks in the line area between (and on) this connection and the consumer can be identified immediately by means of the odorization insert connected to the back pressure line.
Der Odorierungs-Einsatz ist vorzugsweise als autarker und mobiler Odoriermittelbehälter ausgebildet, der den Odoriermittel-Auslass aufweist und in dem das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit unter Druck eingeschlossen ist. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgebildet.The odorant insert is preferably designed as a self-sufficient and mobile odorant container which has the odorant outlet and in which the odorant is enclosed as a gas or as a liquid under pressure. The odorant container can be refilled, for example, or is designed for disposable use.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen, separaten Odorierungs-Einsatzes sind weiter oben erläutert. Diese Erläuterungen gelten gleichermaßen für den Odorierungs-Einsatz, der Teil der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage ist.Advantageous configurations of the separate odorization insert according to the invention are explained above. These explanations apply equally to the odorization insert, which is part of the gas supply system according to the invention.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Odorierung eines Arbeitsgases zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase umfasst, wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das in Anspruch 12 angegeben ist.With regard to the method for odorizing a working gas for thermal cutting and welding, in particular from the group comprising oxygen, hydrogen, propane, acetylene and protective welding gases, the above-mentioned object is achieved by a method specified in claim 12.
Dabei wird dem Arbeitsgas, das in einem Druckgasbehälter enthalten ist, erst dann ein Odoriermittel hinzugefügt, nachdem das Arbeitsgas aus dem Druckgasbehälter entnommen worden ist.In this case, an odorant is only added to the working gas, which is contained in a compressed gas container, after the working gas has been removed from the compressed gas container.
Dadurch, dass das Odoriermittel dem Arbeitsgas im abgabeseitigen Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage hinzugefügt wird, kommt das Odoriermittel mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.Because the odorant is added to the working gas in the discharge-side gas line system of the gas supply system, the odorant does not come into contact with the compressed gas container, so that corrosion or other impairment of the container material by the odorant is ruled out.
Vorzugsweise wird das Odoriermittel aus einem Odorierungs-Einsatz entweder in eine gasführende Bohrung im Druckminderventil, in eine Vordruckleitung oder in eine Hinterdruckleitung abgegeben, wobei das Druckminderventil abgabeseitig mit einem Absperrventil des Druckgasbehälters verbunden ist, und die Vordruckleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil, und die Hinterdruckleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher angeschlossen ist.The odorant is preferably released from an odorant insert either into a gas-carrying bore in the pressure-reducing valve, into a pre-pressure line or into a back-pressure line, with the pressure-reducing valve being connected on the discharge side to a shut-off valve of the compressed gas tank, and the pre-pressure line between the shut-off valve and the pressure-reducing valve, and the Back pressure line is connected between the pressure reducing valve and the consumer.
Die Zudosierung des Odoriermittels erfolgt kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit und vorzugsweise bei Bedarf aus einem Odorierungs-Einsatz, der mit einem autarken und mobilen Odoriermittelbehälter, wie beispielsweise einem Druckbehälter oder eine Gaskartusche ausgestattet ist. In dem Odoriermittelbehälter ist das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit unter Druck eingeschlossen. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgelegt.The odorant is metered in continuously or from time to time and preferably as required from an odorant insert that is equipped with a self-sufficient and mobile odorant container, such as a pressure container or a gas cartridge. The odorant is enclosed as a gas or as a liquid under pressure in the odorant container. The odorant container is, for example, refillable or designed for disposable use.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Gasversorgungsanlage gemäß der Erfindung ausführbar. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens unter Einsatz des Odorierungs-Einsatzes und der Gasversorgungsanlage ergeben sich aus den obigen Erläuterungen, die hiermit auch für das Odorierungsverfahren einbezogen werden.The method according to the invention can be carried out with a gas supply system according to the invention. Advantageous configurations of the method using the odorization insert and the gas supply system result from the above explanations, which are hereby also included for the odorization method.
Die Gasversorgungsanlage umfasst einen Druckgasbehälter, der das zu odorierende Arbeitsgas enthält, der von einem Absperrventil verschlossen ist und abgabeseitig zum Absperrventil ein Gasleitungssystem aufweist, in dem ein Druckminderventil eingesetzt ist. Der Teil des Gasleitungssystems, der dem Druckminderventil in Fließrichtung des Arbeitsgases vorgeordnet ist, besteht aus einer Vordruckleitung oder er umfasst eine Vordruckleitung. Der Teil des Gasleitungssystems, der dem Druckminderventil in Fließrichtung des Arbeitsgases nachgeordnet ist, besteht aus einer Hinterdruckleitung oder er umfasst eine Hinterdruckleitung. Das Druckminderventil ist in der Regel unmittelbar an den Druckgasbehälter angeschlossen. Bei Gasversorgungsanlagen mit mehreren nacheinander geschalteten Druckminderventilen ist das dem Druckgasbehälter nächst liegende Druckminderventil maßgeblich; alle weiteren dem Verbraucher vorgeschalteten Druckminderventile, die beispielsweise an separaten Gasentnahmestellen vorhanden sein können, sind der Hinterdruckleitung zuzurechnen.The gas supply system includes a compressed gas tank that contains the working gas to be odorized, which is closed by a shut-off valve and has a gas line system on the delivery side to the shut-off valve, in which a pressure-reducing valve is used. The part of the gas line system that is arranged upstream of the pressure-reducing valve in the flow direction of the working gas consists of a pre-pressure line or it includes a pre-pressure line. The part of the gas line system that is downstream of the pressure-reducing valve in the flow direction of the working gas consists of a back-pressure line or it includes a back-pressure line. The pressure reducing valve is usually connected directly to the compressed gas tank. In the case of gas supply systems with several pressure-reducing valves connected in series, the pressure-reducing valve closest to the compressed gas tank is decisive; all other pressure-reducing valves connected upstream of the consumer, which may be present at separate gas extraction points, for example, are to be attributed to the back-pressure line.
Die Gasversorgungsanlage dient zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, das permanent oder bei Bedarf mit einem Odoriermittel beladen ist. Der Verbraucher ist ein technisches Gerät wie beispielsweise ein Schweißgerät, eine Sauerstofflanze oder ein autogener Schneidbrenner.The gas supply system serves to supply a consumer with a working gas that is charged with an odorant either permanently or as required. The consumer is a technical device such as a welding machine, an oxygen lance or an autogenous cutting torch.
Der Odorierungs-Einsatz ist für eine Verbindung mit dem Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage ausgelegt. Er umfasst beispielsweise einen das Odoriermittel enthaltenen Behälter, beispielsweise einen Durchflussbehälter, der von einem Gas (Arbeitsgas oder Trägergas) durchflossen wird, das innerhalb des Behälters mit dem Odoriermittel beladen wird, oder er umfasst einen das Odoriermittel unter Druck enthaltenden Druckbehälter oder eine Gaskartusche.The odorization insert is designed to be connected to the gas line system of the gas supply system. It includes, for example, a container containing the odorant, for example a flow-through container through which a gas (working gas or carrier gas) flows that is charged with the odorant inside the container, or it includes a pressure container or a gas cartridge containing the odorant under pressure.
Bei allen Ausgestaltungen weist der Odorierungs-Einsatz einen Odoriermittel-Auslass auf für das Odoriermittel oder für ein mit dem Odoriermittel beladenes Gas (Arbeitsgas oder Trägergas) auf.In all configurations, the odorant insert has an odorant outlet for the odorant or for a gas (working gas or carrier gas) charged with the odorant.
Der Odoriermittel-Auslass dient zur Abgabe von gasförmigem oder flüssigem Odoriermittel oder eines mit dem Odoriermittel beladenen Gasstroms aus dem Odorierungs-Einsatz in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage. Der Odoriermittel-Auslass wird gebildet oder er umfasst einen ersten Teil eines mechanischen Verbindungssystems, das hier als "Medienanschluss" bezeichnet wird. Der Medienschluss korrespondiert mit einem zweiten Teil des mechanischen Verbindungssystems, das hier als "Medienanschluss-Gegenstück" bezeichnet wird, und das im Druckminderventil oder an einer Arbeitsgas führenden Gasleitung des Gasleitungssystems angeordnet ist. "Medienanschluss" und "Medienanschluss-Gegenstück" bilden zusammen eine form- oder kraftschlüssige, gasdichte und lösbare Verbindung zwischen dem Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage und dem Odorierungs-Einsatz.The odorant outlet is used to deliver gaseous or liquid odorant or a gas stream loaded with the odorant from the odorant insert into the gas line system of the gas supply system. The odorant outlet is formed or comprises a first part of a mechanical connection system, referred to herein as a "media port". The media connection corresponds to a second part of the mechanical connection system, which is referred to here as the "media connection counterpart", and which is arranged in the pressure reducing valve or on a gas line of the gas line system carrying working gas. "Media connection" and "media connection counterpart" together form a positive or non-positive, gas-tight and detachable connection between the gas line system of the gas supply system and the odorization insert.
Als Arbeitsgas wird das mit dem Odoriermittel zu beladene, technische Gas oder Gasgemisch zum thermischen Schneiden und Schweißen bezeichnet; insbesondere Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder Schweißschutzgas.The technical gas or gas mixture for thermal cutting and welding to be loaded with the odorant is referred to as the working gas; in particular oxygen, hydrogen, propane, acetylene or protective welding gas.
Als Schweißschutzgas wird ein Gas oder Gasgemisch bezeichnet, das zur Erzeugung einer das Schweißgut schützenden Atmosphäre beim Schweißen eingesetzt wird. Als Schweißschutzgase werden je nach Anwendungszweck Inertgase wie Edelgase, Kohlendioxid, Stickstoff oder Verbrennungsprodukte von Kohlenwasserstoffen und Schwefelhexafluorid und Gasgemische mit einem oder mehreren Inertgasen verwendet. Der Sauerstoffgehalt der Schweißschutzgase beträgt nicht mehr als 12 Vol.-% Sauerstoff, bevorzugt nicht mehr als 10 Vol.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Vol.-%, insbesondere nicht mehr als 3 Vol.-% Sauerstoff.Welding shielding gas is a gas or gas mixture that is used to create an atmosphere that protects the weld metal during welding. Depending on the application, inert gases such as noble gases, carbon dioxide, nitrogen or combustion products of hydrocarbons and sulfur hexafluoride and gas mixtures with one or more inert gases are used as protective welding gases. The oxygen content of the protective welding gases is no more than 12% by volume of oxygen, preferably no more than 10% by volume, particularly preferably no more than 5% by volume, in particular no more than 3% by volume of oxygen.
Als Trägergas wird ein Gas bezeichnet, in dem das in flüssiger Phase oder in gasförmiger Phase vorliegende Odoriermittel gelöst beziehungsweise mit dem es gemischt wird und mittels dem es zum Arbeitsgas transportiert wird. Das Trägergas und das Arbeitsgas können sich in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden.A carrier gas is a gas in which the odorant present in the liquid phase or in the gaseous phase is dissolved or mixed with it and by means of which it is transported to the working gas. The carrier gas and the working gas can differ in their chemical composition.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt in schematischer Darstellung im Einzelnen
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform eines Odorierungs-Einsatzes für die Odorierung eines Arbeitsgases in Form einer Gaskartusche,
Figur 2- eine weitere Ausführungsform eines Odorierungs-Einsatzes für die Odorierung eines Arbeitsgases in Form einer Durchspülbehälters,
Figur 3- eine erste Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem zwischen einem Absperrventil und einem Druckminderventil montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung,
Figur 4- eine zweite Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem im Druckminderventil montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung, und
Figur 5- eine dritte Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem zwischen dem Druckminderventil und einem Verbraucher montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung.
- figure 1
- a first embodiment of an odorization insert for the odorization of a working gas in the form of a gas cartridge,
- figure 2
- a further embodiment of an odorization insert for the odorization of a working gas in the form of a flushing tank,
- figure 3
- a first embodiment of a gas supply system with an odorization insert mounted between a shut-off valve and a pressure-reducing valve, partially as an exploded view,
- figure 4
- a second embodiment of a gas supply system with an odorization insert mounted in the pressure reducing valve, partially as an exploded view, and
- figure 5
- a third embodiment of a gas supply system with an odorization insert mounted between the pressure reducing valve and a consumer, partially as an exploded view.
Die in
Die Gaskartusche 2 besteht aus Metall und enthält das Odoriermittel in flüssiger Form sowie ein Trägergas in Form von Kohlendioxid bei einem Nominaldruck, der etwa dem Leitungsdruck des Arbeitsgases entspricht. Dieser liegt je nach Positionierung der Gaskartusche typischerweise im Bereich von 2 bis 200 bar. Bei Druckgasflaschen liegt der Arbeitsdruck typischerweise im Bereich von 50 bis 200 bar, in Ausnahmefällen auch bis zu 300 bar. Nach dem Gasdruckregler beträgt der Arbeitsduck typischerweise 2 bis 50 bar.The
Die Gaskartusche 2 ist abgesehen von dem verschließbaren Odoriermittel-Auslass 3 allseitig geschlossen, hat ein Füllvolumen von 250 ml und wiegt weniger als 5kg. Das Odoriermittel ist ein handelsübliches Mercaptan (Ethanthiol). Das ist ein übelriechendes Gas und dient zur Odorierung eines Arbeitsgases in Form von Sauerstoff. Für die Odorierung von Sauerstoff sind nur "übelriechende" Substanzen zugelassen. Bei einem Arbeitsgas in Form von Schweißschutzgas ist die Auswahl größer.Apart from the
Die Gaskartusche 2 ist dazu vorgesehen, an einer ein Arbeitsgas führenden Gasleitung einer Gasversorgungsanlage montiert zu werden, die das Arbeitsgas in einem Druckgasbehälter bereitstellt, so dass das Odoriermittel über den Odoriermittel-Auslass 3 an das in der Gasleitung geführte Arbeitsgas abgegeben werden kann, das anschließend einem Verbraucher zugeführt wird. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.The
Sowohl der Odoriermittel-Auslass 23 als auch der Gaseinlass 21 sind im nicht eingebauten Zustand von jeweils einem (nicht dargestellten) Schließventil verschlossen, das sich erst beim ordnungsgemäßen Einsatz des Odoriermittelbehälters in eine Gasversorgungsanlage gegen einen Federdruck öffnet.When not installed, both the
Der Odoriermittel-Auslass 23 und der Gaseinlass 21 können alternativ zu den Schraubverbindungselementen 25; 28 auch mit Gas-Schnellkupplungen ausgestattet sein.The
Der Durchspülbehälter 22 ist dazu vorgesehen, in ein Gasleitungssystem einer Gasversorgungsanlage zwecks Odorierung eines Arbeitsgases eingebaut zu werden, die das Arbeitsgas in einem Druckgasbehälter bereitstellt. Zur Odorierung wird über den Gaseinlass 21 ein Gasstrom in den Durchspülbehälter 22 eingeleitet und über den Odoriermittel-Auslass 23 wird der mit dem Odoriermittel beladene Gasstrom einem Verbraucher zugeführt. Bei dem Gasstrom handelt es sich um das zu odorierende Arbeitsgas oder einen Teilstrom des Arbeitsgases oder um ein Trägergas. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.The
Sowohl der Odoriermittelbehälter 2 von
Sofern in den
Die Gasversorgungsanlage 100 umfasst eine Druckgasflasche 30, ein Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 20.The
Die Druckgasflasche 30 enthält das Arbeitsgas unter einem hohen Druck von beispielsweise 100 bar. Sie weist einen Druckgasbehälter 31, der von einem Absperrventil 32 verschlossen ist sowie einen Gasanschluss 33 auf, über den das Arbeitsgas mit einem voreingestellten Vordruck aus dem Druckgasbehälter 31 abgegeben wird.The
Das Druckminderventil 40 ist in typischer Weise mit einem Ventileingang 41, einem Ventilausgang 42, einem Einstellrad 43 für den Hinterdruck sowie zwei Manometern 45, 46 für die Anzeige von Vordruck und Hinterdruck ausgestattet. Der Ventileingang 41 umfasst ein Gasleitungsstück 44a und eine Schraubenmutter 46. Der Ventilausgang 42 umfasst ein Gasleitungsstück 44b, einen Sechskantkörperabschnitt 47 und einen Gewindebolzen 48. Im Ventilkörper ist ein (in der Figur nicht erkennbares) Abblaseventil (Bezugsziffer 49a in
Der Verbraucher ist im Ausführungsbeispiel ein Schweißgerät (symbolisiert durch die Bezugsziffer 51a), das über eine flexible Gasleitung 51 per Schraubverbindung 50 an die Gasversorgungsanlage 100, genauer: an den Ventilausgang 42 des Druckminderventils 40, angeschlossen ist.In the exemplary embodiment, the consumer is a welding device (symbolized by
Der Gaseinlass 21 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist an den Gasanschluss 33 angeschraubt, und der Odoriermittel-Auslass 23 ist mit dem Ventileingang 41 des Druckminderventils 40 verbunden. Die Schraubenmutter 28 des Gaseinlasses 21 korrespondiert mit dem Gewindebolzen 34 des Gasanschlusses 33, und die Schraubenmutter 46 des Ventileingangs 41 korrespondiert mit dem Gewindebolzen 26 des Odoriermittel-Auslasses 23.The
Bei einer alternativen Ausführungsform der Gasversorgungsanlage 100 sind anstelle der Schraubverbindungen (26; 28; 34; 46) Gas-Schnellkupplungen vorgesehen, mittels denen der Odorierungs-Einsatz 20 in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage eingesetzt wird.In an alternative embodiment of the
Der Ventileingang 41 und insbesondere das Gasleitungsstück 44a sind dem Vordruckbereich des Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage 100 zuzuordnen. Der Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt, das dem Vordruckbereich (41; 44a) zuzuordnen ist.The
Infolge seiner Durchleitung durch den Odorierungs-Einsatz 20 nimmt das Arbeitsgas Odoriermittel auf. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 20 und dem Verbraucher 50, können so bemerkt werden. Dazu gehören insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil 40.As a result of its passage through the
Sofern in den
Die Gasversorgungsanlage 200 umfasst eine Druckgasflasche 30, ein Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 10.The
An den Druckgasbehälter-Gasanschluss 33 ist hier unmittelbar der Ventileingang 41 des Druckminderventils 40, und an dessen Ventilausgang 42 ist über eine flexible Gasleitung 51 per Schraubverbindung 50 der Verbraucher (51a) angeschlossen.The
Im Unterschied zur Ausführungsform von
In die Ventilkörper-Öffnung 49a ist der Odoriermittel-Auslass 3 mit dem Gasleitungsrohr 4 des Odorierungs-Einsatzes 10eingeschraubt, so dass der Ventileinsatz 6 in die Ventilkörper-Öffnung 49a hineinragt und diese Öffnung mit der Überwurfmutter 7 dicht verschlossen ist. Beim Einsetzen in die Ventilkörper-Öffnung 49a öffnet das (nicht dargestellte) Schließventil des Odorierungs-Einsatzes 10 den Odoriermittel-Auslass 3 der Gasdruckkartusche 2.The
Der Odorierungs-Einsatz 10 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt und bereit, Odoriermittel an das durch die Bohrung 49b strömende Arbeitsgas abzugeben.The odorizing
Das in der Gasdruck-Kartusche 2 unter Druck enthaltene Trägergas CO2 nimmt kontinuierlich Odoriermittel aus der flüssigen Phase auf. Infolge des Überdrucks gegenüber dem in der Bohrung 49b anliegenden Gasdrucks wird daher permanent mit dem Odoriermittel beladenes Trägergas an das Arbeitsgas abgegeben. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 10 und dem Verbraucher 50, können so bemerkt werden.The carrier gas CO 2 contained under pressure in the
Der Odorierungs-Einsatz mit der Gasdruck-Kartusche 2 ist vorzugsweise als Mehrwegbehälter zum Nachfüllen von Odoriermittel ausgelegt sein. Zum Nachfüllen wird Odoriermittel über den Gasauslass 3 aus einem Nachfüllbehälter unter Druck eingefüllt.The odorization insert with the
Alternativ dazu ist der Odorierungs-Einsatz mit der Gasdruck-Kartusche 2 für den Einmalgebrauch vorgesehen und wird ersetzt, sobald der Überdruck in der Kartusche unter einen vorgegebenen Schwellwert abgefallen ist.As an alternative to this, the odorization insert with the
Die Gasversorgungsanlage 300 umfasst eine Druckgasflasche 30, einen Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 20.The
An den Druckgasbehälter-Gasanschluss 33 ist hier unmittelbar der Ventileingang 41 des Druckminderventils 40 angeschlossen. An den Ventilausgang 42 des Druckminderventils 40 ist der Gaseinlass 21 des Odorierungs-Einsatzes 20 angeschraubt. Und an den Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist per Schraubverbindung 50 eine flexible Gasleitung 51 zum Verbraucher (51a) angeschlossen.The
Der Ventilausgang 42 und insbesondere die flexible Gasleitung 51 sind dem Hinterdruckbereich des Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage 100 zuzuordnen. Der Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt, das dem Hinterdruckbereich (42; 44b) zuzuordnen ist.The
Bei einer alternativen Ausführungsform der Gasversorgungsanlage 300 sind zur Montage des Odorierungs-Einsatzes 20 in das Gasleitungssystem Schnellkupplungen anstelle der Schraubverbindungen vorgesehen.In an alternative embodiment of the
Infolge seiner Durchleitung durch den Odorierungs-Einsatz 20 nimmt das Arbeitsgas Odoriermittel auf. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 20 und dem Verbraucher 50, können so sehr schnell bemerkt und zuverlässig identifiziert werden.As a result of its passage through the
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102021133472.1A DE102021133472A1 (en) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | Odorization insert for expanding a gas supply system, gas supply system equipped with the odorization insert and method for odorizing a working gas |
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Family Applications (1)
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EP22214109.5A Pending EP4197626A1 (en) | 2021-12-16 | 2022-12-16 | Odorising insert for expanding a gas supply system, gas supply system equipped with the odorising insert, and method for odorising a working gas |
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Citations (7)
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- 2021-12-16 DE DE102021133472.1A patent/DE102021133472A1/en active Pending
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2022
- 2022-12-16 EP EP22214109.5A patent/EP4197626A1/en active Pending
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Also Published As
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---|---|
DE102021133472A1 (en) | 2023-06-22 |
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