JP2001522715A - 容器内に流体を導入するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、容器内に流体を導入するための装置であって、容器（１）の内室（５）内に通じる、破裂ディスク（１８）によって閉鎖され、流体のための供給導管に接続された供給部を有している形式のものに関する。機能確実性を高め、破壊ディスクに過剰な力が働くを避けるために、前記供給部が、流体の圧力によって容器（１）の内室（５）内に引き出し走行可能である、容器（１）の最大充填レベルを越えて取り付けられたテレスコープ管（４）として構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 流体を容器内に導入するための装置は、特に材料を補足的に安定化するために
使用される。この材料は一般的な形式で容器又は貯蔵タンク内に貯えられていて
、大きく傾けられることによって、不都合な化学反応、例えば早期の重合、又は
その他の物理的な反応例えば結晶化することを特徴としている。

【０００２】 固形の又は溶解した形状の所定の材料又は材料の組合せが、不都合な時点で反
応する重合性の材料を再び安定化させるために適していることは知られている。
この材料は、従来の形式で貯蔵品としてもたらされ、次いで、タンク貯蔵装置に
おいて一般的であるポンプ（ポンプによる汲み上げ及び汲み出しのために設けら
れている）によって、タンク内容物と混合される。この場合、ポンプ自体が、ポ
ンプの詰まりの原因となる早期の重合の出発点であるという欠点がある。従って
場合によっては、混合の課題をもはや満たすことができない。さらに、緊急時に
制限されているか又はたまたま有していないことがある、ポンプを駆動するため
の外部のエネルギー源に依存しているので、安定化液体を搬入することができな
い、という欠点がある。

【０００３】 従って、外部のエネルギー源に依存しないようにするために、ガス（気体）を
吹き込むことによる混合法も用いられる。この場合の欠点は、このためにタンク
の内部又は外部に付加的な調整部材若しくはバフル(baffle)を設けなければなら
ないという点である。原則として、このようなバフルは、通常の運転中に損傷を
被ったり破損したりしないよう、タンクに堅固に固定されなければならない。ガ
スを押し込むためのバフルは、効果的にするために、つまり良好な混合が得られ
るようにするために、一般的にはタンクの底部付近に配置されている。このバフ
ルが使用されない時には、反応物質がバフル内に侵入して、ここでわずかな物質
交換によって次第に重合されるので、場合によってはガスの供給が不必要となる
。従って、この解決策を維持するために、しばしばこのような導管を通って少量
の空気が供給される。しかしながらこのような空気流は、タンク内に貯えられた
液体が上昇するのを阻止し、導管を開放状態で維持するために、同様に器具を用
いて監視する必要がある。このような構造は、想定された課題を確実に満たすた
めに、コスト的に高価である。

【０００４】 ヨーロッパ特許第００６４６２８号明細書には、抑制剤溶液を添加することに
よって、閉鎖された反応容器内で重合化反応を緊急停止させるための装置につい
て記載されている。添加は、容器の下側領域で破壊ディスクによって閉鎖された
接続フランジを介して行われる。この接続フランジには、圧力ガス導管が接続さ
れている、上側のフランジに通じる折り曲げられた上昇導管が取り付けられてい
る。上昇導管は抑制剤溶液で満たされていて、この抑制剤溶液は、場合によって
は圧力ガスによって容器内に押し込まれる。

【０００５】 装置の機能性は、ケーク状の重合体(caked poymer)及び供給エネルギーの故障
とは無関係でなければならないが、安全装置のために一般に必要である規則的な
監視は、この浸されたバフルにおいては困難であって、破壊ディスクのコントロ
ールは、容器が空にされた状態でしか行うことができない。このことはつまり、
タンクは洗浄及び検査中に使用不能であるということを意味している。

【０００６】 以上の欠点は、容器の内室内に通じる、破裂ディスクによって閉鎖され、流体
のための供給導管に接続された供給部を有している形式の、容器内に流体を導入
するための装置において、本発明に従って、前記供給部が、流体の圧力によって
容器の内室内に引き出し走行可能である、容器の最大充填レベルを越えて取り付
けられたテレスコープ管として構成されていることによって、避けられる。

【０００７】 本発明による装置においては、場合によっては自動的に解除されるテレスコー
プ管が、容器内に存在する物質内に浸入し、液体状又はガス状の材料が物質内に
供給され、材料同時に物質と混合するようになっている。上昇した圧力下にある
流体は、容器内に存在する材料の安定化のために容器内にもたらされ、ガスと液
体とから成る混合物であってよい。

【０００８】 この装置は、容器の最大許容充填レベルの上に組み付けられていることによっ
て、この装置は、必要な場合だけ、容器内に存在する物質と接触するので、機能
性は、容器内に存在する物質によって不都合な影響を受けることはない。

【０００９】 さらにまた、この装置は、容器が運転中であるかそうでないかに関係なく、い
つでも容器に取り付けることができる。これによって、規則的な機能検査が簡単
な形式で行われる。この装置はその構造に基づいて、構造寸法を変えることなし
に、著しく異なる内容物を有する容器内に組み込むことができ、しかも効果性又
は機能性に不都合な影響を与えることはない。

【００１０】 テレスコープ管のための係止装置を有していて、該係止装置が、テレスコープ
管を初期状態において押し込まれた状態で保持するようになっていることによっ
て、テレスコープ管が意図せずに引き出されることは避けられる。

【００１１】 有利には、前記係止装置が、テレスコープ管の係止を解除するための手段を有
しており、該手段が、導入しようとする流体の圧力によって操作されるようにな
っている。

【００１２】 このための特に簡単な解決策は、前記手段が、ピストン室内でガイドされたピ
ストンを有していることによって得られる。

【００１３】 前記手段が係止突起を有していて、これらの係止突起が、テレスコープ管の中
央の内管の開口と協働するようになっていることによって、特に確実な係止が得
られる。

【００１４】 係止装置の解除は、ピストンが、係止突起を部分的に受容するための切欠を有
しており、ピストンがしゅう動すると、前記係止突起が切欠から抜け出るように
なっていることによって軽減される。

【００１５】 このための特に確実な機能形式は、係止突起がばね弾性的なレバーに取り付け
られていて、内管のための滑動領域と、保持領域とを有していることによって得
られる。

【００１６】 本発明による装置は図面に示されている。

【００１７】 図１には、容器壁１内に組み込まれた本発明による装置の概略的な断面図が示
されている。容器壁１は、垂直な接続フランジ３を備えた開口２を有している。
この開口２を通って、容器壁１によって制限された容器の内室５内に流体を導入
するための装置のテレスコープ管４が突入している。

【００１８】 テレスコープ管４は、１つの外側のケーシング管１０と３つの内管１１，１２
，１３とから成っており、これらの管はシール１４を介して互いにシールされて
いる。内管１１，１２，１３は、その両端部で保持リング１５，１６を有してお
り、これらの保持リング１５，１６は、引き出し時に内管１１，１２，１３の軸
方向運動を制限する。

【００１９】 中央の内管１３は、その内室５内に存在する端部１３．１で、破裂ディスク１
８のための保持部１７を備えている。保持部１７は、他方の内管１１，１２が載
ることができる程度に外方にガイドされている。他方の端部１３．２で内管１３
は、内側に位置するカラー１９と、保持リング１６を越えて延びる延長部２０と
を有しており、この延長部２０については後述されている。

【００２０】 ケーシング管１０は、容器壁１のフランジ３に固定するための支持フランジ２
１を備えており、この場合、固定は直接的に又は中間フランジ２２を使用するこ
とによって行うことができる。さらに、ケーシング管１０は、係止装置２４を固
定するための第２のフランジ２３を有している。この係止装置に、パイプライン
フランジ２５を介して、内室５内に導入しようとする流体のための図示していな
い供給導管が接続されている。

【００２１】 係止装置２４はケーシング２６を有していて、このケーシング２６は、パイプ
ラインフランジ２５に流体技術的に直接接続されたピストン室２７を取り囲んで
内室２８を形成している。ピストン室２７内にはピストン２９が配置されており
、このピストン２９は、初期状態で、パイプラインフランジ２５側に向いた状態
でピストン室２７の下側に位置している。

【００２２】 ピストン室２７は、ピストン２９によって覆われていない領域内で開口３１を
有しており、この開口３１を介して、内室２８との流体技術的な接続が得られる
。スリットとして構成することができる開口３１は、ピストン２９が下側の位置
に達した時にはじめて開放される。

【００２３】 内室２８は、別の開口３２を介して、係止装置２４とケーシング管１０内に存
在する内管１１，１２，１３とによって制限された圧力室３３に接続されており
、この圧力室３３から、内管１１，１２，１３の運動が、圧力下にある液体で負
荷されながら発せられる。流体技術的な接続は矢印によって示されている。

【００２４】 圧力室３３内には、内管１１，１２，１３を係止及び解除するための別の手段
が設けられており、この手段については図２にさらに詳しく説明されている。

【００２５】 図２には、テレスコープ管４が、既に一部が引き出されている状態が示されて
いる。このために、係止装置２４が操作され、それによってピストン２９が、ピ
ストン室２７内の下側の位置に位置している。ピストン２９を軸方向でしゅう動
させることによって、圧力室３３内に存在する係止突起３４と、中央の内管１３
の上端部１３．２の係止開口３５との係合が解除される。この解除運動は、矢印
３６によって示されている。

【００２６】 さらにピストン２９はその軸方向しゅう動運動中に、内側に位置するカラー１
９に既に当接していて、内管１１，１２，１３の引き出し運動を補助する。

【００２７】 この解除を可能にするために、係止突起３４はばね舌片３７に取り付けられて
いて、ピストン２９に向いた側で、図３で拡大して示されているように、運動方
向で面取りされた面３８を有している。係止突起３４は、錠止位置で、内管１３
の上端部１３．２の係止開口３５に係合し、一部がピストン２９の切欠３９内に
深く入り込む。切欠３９は、係止突起に相応する形状を有しているので、係止突
起はその面取りされた面３８で、ピストンの軸方向しゅう動運動時に切欠３９か
ら滑り出る。摩擦を小さくするために、係止突起はＰＴＥＦ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）より成っている。係止開口３５は、図示の実施例では、中央の内管
１３の上区分にフライス切削されたスリット状の開口である。

【００２８】 ピストン２９の重力の作用下で係止突起３４が意図せずに抜け出すのを避ける
ために、係止突起は、相応に剛性なばね舌片３７上に又はばね負荷されたレバー
上に配置することができる。ばね舌片３７のプレロード若しくは予圧は、面取り
された面３８に作用するピストン２９の重力が少なくとも補償されるように選定
されている。

【００２９】 係止突起は、内管１１，１２，１３の全重量を支持する必要があるので、面取
りされた面３８によって形成された滑動領域の他に付加的に、直線的な面４０を
備えた保持領域を有しており、この直線的な面４０は係止開口３５の相応の面と
協働する。ピストン２９の切欠３９から係止突起３４が抜け出ることによって、
直線的な面４０は、係合解除され、内管１３は同様に係止突起３４の下側で面取
りされた面３８に沿って滑動する。この際に、内管１１，１２，１３の運動は、
ピストン２９が当接することによって、ピストン２９の軸方向しゅう動運動時に
内側に位置するカラー１９でまず支持されて、引き出し運動が開始される。

【００３０】 図４には、最も外側の内管１１がケーシング管１０から完全に引き出された状
態の装置が示されている。圧力室３３の容積は、高い圧力下にある流体で負荷さ
れることによって常に増大する。

【００３１】 図４では、錠止機構は中央の内管１３を完全に開放していて、この内管１３の
、開口３５を有する端部１３．２がケーシング管１０の下端部に位置している。
ピストン室２７内でピストン２９が下位置にしゅう動することによって、係止突
起３４はピストン２９の切欠３９から滑り出ることが分かる。係止突起３４の面
取りされた面３８と切欠３９の相応の面とによって、この滑り出し運動が、ばね
舌片３７のばね力に抗して軽減される。

【００３２】 本発明による装置には、パイプラインフランジ２５に接続された図示していな
い供給導管を介して、導入しようとする流体が供給される。この流体の所定量は
、貯蔵容器内に所定の圧力下であらかじめ収容されていて、危険な場合にはじめ
て供給導管に接続される。原則として、導入しようとする流体は、圧力容器内に
存在する液体である。圧力容器は、堅固に結合された燃料ガスフランジを備えた
一般的な消火容器であってよい。燃料ガスフランジを開放することによって、ま
ず液体が圧力容器から出されて、テレスコープ管４を通ってタンク内部に供給さ
れる。後から流れ出す余剰のガスは、発生したキャビテーション（気泡）によっ
て生ぜしめられる垂直な流れによって、タンク液体は注入された流体と集中的に
混合される。この場合、圧力容器が、ガスフランジを開放する前に高速カップリ
ングによって供給導管に直接接続されれば充分である。

【００３３】 貯蔵容器が操作されると、貯蔵容器内の圧力が、ピストン室２７内のピストン
２９に伝達される。ピストン２９に作用する力によって、場合によっては図示し
ていない圧縮コイルばねのばね力に抗して、ピストン室２７内でピストン２９が
移動する。

【００３４】 この場合、まず係止突起３４が切欠３９から押し出され、それによって係止が
解除され、他方ではピストン２９が保持リング１９上に載って、中央の内管１３
を係止突起３４の下側を通ってスライドさせ、この際に係止突起３４を係止開口
３５から押し出す。

【００３５】 ピストン２９がピストン室２７内で下側の保持点に達すると直ちに、ガス及び
／又は液体が水平な開口３１を介して側方の内室２８内に流入し、別の開口３２
を介して、可動な内管１１，１２，１３の上側で圧力室３３内に流入する。生じ
た圧力の力は、内管１１，１２，１３の上側の端面に伝達され、この際に、内管
１１，１２，１３と、ケーシング管１０と、中央の内管１３の下端部１３．１に
設けられた所定のガス圧に調節された破裂ディスク１８との間のシール１４によ
って、容器内に圧力が漏れ出ることが阻止される。

【００３６】 圧力室３３内に存在する、圧力下にある流体が膨張しようとすることによって
、内管１１，１２，１３は次第に下方に移動する。このときに、外側の内管１１
，１２の外周面が大きくひいては作用面が大きいことによって、これらの外側の
内管１１，１２がまず下方に移動する。外側の内管１１，１２が保持部１７上に
載るので、中央の内管１３も前記外側の内管１１，１２と一緒に下方に移動する
。外側の内管１１の保持リング１６が、ケーシング管１０の保持リング１５上に
載ると、圧力室３３の容積が、次の内管１２，１３の下方運動によって膨張し、
これらの内管１２，１３を下方に押しやる。すべての内管１１，１２，１３が下
側の保持点に達するか、又は中央の内管１３が容器底部上に載ると、圧力室３３
の容積の膨張は中断する。場合によっては、下端部が容器底部によって覆われる
ことを避けるための図示していないスペーサホルダを設けることができる。

【００３７】 流体で充填された圧力室３３もはやそれ以上膨張することはないので、次第に
圧力は上昇する。破壊ディスク１８を破壊するために必要な最大圧力が得られる
と、圧力室３３内に存在する流体はテレスコープ管４によって容器内室５内で緊
張解除若しくは放圧される。

【００３８】 さらに続いて流れる流体が、液体とガス（気体）との混合物であれば、続いて
流れるガスは、圧縮された液体を容器の内容物と混合する。

【００３９】 この装置は、支持フランジ２１によってタンクフランジ（接続フランジ）３に
固定されている。容器内の最大液体レベルの上側から所望の間隔を保つことがで
きるように、種々異なる高さの中間フランジ２２を使用することができる。容積
が次第に大きくなる大容器が、正方形横断面を有する構成形式よりも有利である
ので、本発明の有利な使用範囲は、容積が２０乃至１０００ｍ³で、それに応じ てテレスコープ伸張が３乃至１１メートルである容器が該当する。この装置は、
適当な容器と協働して安定化液体(stabilizer liquid)を収容することができ、 また適当な高速カップリングと協働して、特に反応物質のための安価で確実に作
業する、保守の必要のない安全装置として使用することができる。

【００４０】 この装置は、ラジカルな重合化システムのための、フェノチアジン(phenothia
zine)を含有する抑制剤溶液(inhibitor solution)を添加することによって、ラ ジカルな重合を直ちに終了するための方法を実施するためにtokuni 適しており 、この場合、抑制剤溶液の溶剤は、その重量の少なくとも５０％までが、Ｎ−ア
ルキルピロリドン(N-alkylpyrrolidone)より成っている。この場合、このＮ−ア
ルキルピロリドンは、Ｎ−メチルピロリドン及び／又はＮ−エチルピロリドンで
あってよい。

【００４１】 また、抑制剤のフェノチアジン含有量は、抑止剤溶液の重量に関連して、少な
くとも１０重量％、有利には３５−４５重量％である。

【００４２】 この装置は、特にラジカルな重合システムにおいて、物質がラジカルな重合化
された（メト）アクリルモノマー[(meth)acrylmonomere]であって、この場合、 （メト）アクリルモノマーは、（メト）アクリル酸、特に（メト）アクリル酸エ
ステルであってよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 引き出されたテレスコープ管を備えた、容器壁内に組み込まれた装置の概略的
な断面図である。

【図２】 一部が既に引き出された状態のテレスコープ管の概略的な断面図である。

【図３】 テレスコープ管のための係止装置の詳細を示す図である。

【図４】 ケーシング管から完全に引き出された、テレスコープ管の第１の内管を備えた
装置の概略的な断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＧＥ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＴ，ＬＶ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ (72)発明者 ゲルハルト ネストラー ドイツ連邦共和国 ルードヴィッヒスハー フェン ムンデンハイマー シュトラーセ 170 Ｆターム(参考） 4G068 AA01 AB01 AB07 AB11 AC16 AD40 AD42 AF04 AF24

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に流体を導入するための装置であって、容器（１）の
   内室（５）内に通じる、破裂ディスク（１８）によって閉鎖され、流体のための
   供給導管に接続された供給部を有している形式のものにおいて、 前記供給部が、流体の圧力によって容器（１）の内室（５）内に引き出し走行
   可能である、容器（１）の最大充填レベルを越えて取り付けられたテレスコープ
   管（４）として構成されていることを特徴とする、容器内に流体を導入するため
   の装置。
2. 【請求項２】 テレスコープ管（４）のための係止装置（２４）を有してい
   て、該係止装置（２４）が、テレスコープ管（４）を初期状態において押し込ま
   れた状態で保持する、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記係止装置（２４）が、テレスコープ管（４）の係止を解
   除するための手段（２６乃至４０）を有しており、該手段が、導入しようとする
   流体の圧力によって操作される、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記手段（２６乃至４０）が、ピストン室（２７）内でガイ
   ドされたピストン（２９）を有している、請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 前記手段（２６乃至４０）が係止突起（３４）を有していて
   、これらの係止突起が、テレスコープ管（４）の中央の内管（１３）の開口（３
   ５）と協働する、請求項３又は４記載の装置。
6. 【請求項６】 ピストン（２９）が、係止突起（３４）を部分的に受容する
   ための切欠（３９）を有しており、ピストン（２９）がしゅう動すると、前記係
   止突起（３４）が切欠（３９）から抜け出るようになっている、請求項５記載の
   装置。
7. 【請求項７】 係止突起（３４）がばね弾性的なレバー（３７）に取り付け
   られていて、内管（１３）のための滑動領域（３９）と、保持領域（４０）とを
   有している、請求項６記載の装置。