JPH0199988A

JPH0199988A - 爆発に対して安全な液体容器

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Publication number: JPH0199988A
Application number: JP63235147A
Authority: JP
Inventors: Groot Johannes J De; ヨハンネス　ヤコブス　デ　フロート; Paul J Sikkens; パウル・ヨハン・シツケンス
Original assignee: Akzo NV
Current assignee: Akzo NV
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1989-04-18
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: DE3787727D1; DE3787727T2; JP2554140B2; EP0308544B1; EP0308544A1; ATE95494T1; US4982861A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「発明の目的」［産業上の利用分野］この発明は、発熱的に分解し易い液体化合物を収容する
ために使用される容器に関していて、この容器は、容器
の最大見積り圧力より低い圧力によって作動する爆発に
対して安全な液体放出システムの少なくとも１個を具備
し、この液体放出システムは、入口および出口を有する
導管からなっている。

［従来の技術１発熱的に分解し易い液状化合物は、一定の臨界的な温度
以上において分解し、ガスおよび熱を発生する。発生し
た熱は分解を更に促進する。従って、この様な化合物お
よびこの様な化合物を含有する溶液、希釈液、懸濁液お
よび乳濁液などは、「自己加熱的化合物」または「発熱
的に分解する化合物」と呼ばれる。この様な化合物の例
には、過酸化安息香酸第３級ブチル、過酸化ピバリン酸
第３級ブチル（溶液では７７％まで）、過酸化−２−エ
チルカプロン酸第３級ブチルおよび過酸化イソプロピル
炭酸第３級ブチル（溶液では７７％まで）のような爆発
性を有する液状有機過酸化物類；２．５−ジメチル−２
，５−ジ第３級ブチル過酸化ヘキサン、過酸化酢酸第３
級ブチル（溶液では５２％まで）、過酸化ジ（３，５，
５−トリメチルヘキサノイル）（溶液では７７％まで）
およびメチルエチルケトン過酸化物（ジイソブチルナイ
ロネート溶液では４０％まで）のような他の有機過酸化
物類、過酸化水素、過酸化ジ硫酸アンモニウム、過はう
酸アルカリ類、過炭酸アルカリ類、過酸化モノ硫酸アン
モニウム、パーオキシはう酸アルカリ土類金属塩類、過
硫酸アルカリ土類金属塩類のような無機過酸化物類；２
．２°−アゾジー（２，４−ジメチル）バレロニトリル
の５０％メチルエチルケトン溶液のようなアゾ化合物類
；２−エチルへキシルナイトレートのようなナイトレー
ト類；ペンチルナイトライドのようなニトリル化合物類
；ベンゼンスルホヒドラジドのようなスルホヒドラジド
類；Ｎ−ニトロソ化合物類；ニトロ化合物類；有機硝酸
塩などがある。

発熱分解化合物の貯蔵および輸送は、輸送または貯蔵用
容器内における分解ガス類の増加が、その化合物を収容
している容器を破裂させつつ、激しくて危険な爆発を引
起す点で特に厄介である。

この問題の認識により、国際的な安全の法規および基準
が、この様な化合物を貯蔵および輸送するのに使用され
る容器の大きさと構造を規制している。例えば、国際連
合の出版物「危険物の輸送に関する勧告」の基準は、一
定の液状有機過酸化物類の輸送を５０　ｋｇのプラスチ
ック容器類に規制している。有機過酸化物の輸送のため
の国際規制は、更に「危険物の国際道路輸送に関するヨ
ーロッパ協定Ｊ　　（ＡＤＨ）および「危険物の船舶輸
送に対する国際基準Ｊ　（ＩＭＤＧ−コード）の中にも
含まれている。

容器の設計および化合物の濃度に関するこれらおよびそ
の他の規制類は、発熱的に分解し易い化合物の効率的な
貯蔵および輸送を妨げる。ジャンジェー　デ　グルー、
　デイック　エムグルートフイゼン　および　ヤーブ　
ファーホフ（Ｊａｎ　Ｊ、　ｄｅ　Ｇｒｏｏｔ、　Ｄｉ
ｃｋ　Ｍ、　ＧｒｏｏｔｈｕｉｚｅｎおよびＪａａｐ　
Ｖｅｒｈｏｅｆｆ）氏らによる論文「大容積タンクにお
ける有機過酸化物の安全性」　（”５ａｆｅｔｙ　Ａｓ
ｐｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｅｒｏｘｉｄｅ
ｓ　ｉｎ　Ｂｕｌｋ　Ｔａｎｋｓ″）（Ｉ＆　ＥＣＰｒ
ｏｃｅｓｓ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍ
ｅｎｔ誌。

１９８１、第２０巻、　１３１−１３８頁）（「安全性
」と呼ぶ）は、希釈された有機過酸化物類の大量取扱い
のために設計されたタンクについて論じている。「安全
性」におけるこの大量貯蔵タンクは、タンクの頂上に炭
素製ラプチュアディスクを備えている。

希釈された有機過酸化物が爆発する事故の際、タンクの
破裂を防止するために、このラプチュアディスクは分解
ガス　（および同伴する液体）の放出を許す。

米国特許３９４５９４１においては、７０％の第３級ブ
チルハイドロパーオキサイド（ＴＢＨＰ）と３０％の水
との混合物を収容する容器に、ポリオレフィン小片、ト
ラップおよび／またはライニングが付加されている。こ
れらのポリオレフィン製付加物類は、このＴＢＨＰ混合
物の急速な燃焼を抑制することが見出されている。

西ドイツ特許１４９０８６は、石油およびガソリンの様
な危険な液体を収容するための容器を開示しており、こ
の容器は、入口を容器の底に近い位置に有する導管を備
えている。火災の場合には、容器内にある液体が、加圧
されたガスの放出を許すための安全弁を頂上に有する閉
鎖された溢流容器内に、この導管を通して押出される。

［発明が解決しようとする問題点］現在利用可能な方法は、発熱的に分解し易い濃厚な化合
物類の大量を、安全に貯蔵および輸送するための工業上
の諸要求に合致していない。実際においては、現在利用
可能な設計を使用しても、分解とその結果として起る爆
発および／または容器破裂が、ガスの放出によって安全
に圧力を下げ、爆発を防止するには、あまりにも急速に
起るのである。この技術分野において長期間痛感された
必要性の観点から驚くべきことに、この発明の容器は、
容器内における爆発を避ける圧力の放出を提供するので
ある。

「発明の構成」［問題点を解決するための手段１および［作用１この発明は、上記に示した形式の容器に関連していて、
導管の入口が容器の底または底の近傍にあることで特徴
付けられる。このような容器内の圧力は、発熱的に分解
し易い液状化合物類の分解により発生する。容器内のこ
の圧力が予め定められた一定の圧力に到達すると、実質
的に全ての液体化合物を排出するように、この液体放出
システムが容器内の圧力によって作動する。実質的に全
ての液体を容器から急速に放出することにより、爆発は
避けられる。この「予め定められた圧力」は、容器の構
造的な完全性を保持するために、容器の最大見積り圧力
より低くなければならない。

貯蔵および／または輸送の目的のために製作された多く
の工業用容器の最大見積り圧力は、−船釣に約５または
６バールである。しかし、より高いまたはより低い最大
見積り圧力を有する容器も珍しくない。

この発明の一つの実施態様において、爆発に対して安全
なこの液体放出システムは、導管として浸漬管を使用す
る。この発明に従って、この浸漬管の入口は、容器の底
または底の近傍に設置される。もし液体の分解が原因と
なって、容器−内の圧力が予め定められた設計圧力にま
で増大すれば、容器内の液体は押出され、爆発が防止さ
れる。容器に不活性小片類を入れるのもよい。

この発明の他の一つの実施態様にあっては、導管が容器
の底または底の近傍における開口であ。

る。ラプチュアディスクは、導管の入口、導管の出口ま
たは導管の出口と入口の中間に位置される。このラプチ
ュアディスクは、上記に定義されたような予め定められ
た圧力において破裂するように、取付けられる。もし容
器内の圧力が予め定められた水準に到達すれば、このラ
プチュアディスクが破壊して容器内の液体を急速に放出
し、爆発を避ける。容器に不活性小片類を入れるのもよ
い。

第１図は、発熱的に分解し易い液体化合物の貯蔵または
輸送のための容器の描写であり、この容器は、容器の底
または底の近傍にその入口を有する浸漬管からなる爆発
に対して安全な液体放出システムを備えている。

第２図は、発熱的に分解し易い液体化合物の貯蔵または
輸送のための容器の断面の描写であり、この容器は、容
器の底の近傍に設置されたその入口を有する導管および
導管の出口のラプチュアディスクからなる爆発に対して
安全な液体放出システムを備えている。

この発明の明示的な実施態様が、第１および２図を参照
して、更に記載される。

第１図は、この発明に従って設計された容器の描写であ
る。第１図に記載された特別な実施態様は、「浸漬管」
放出システムと呼ばれるであろう。容器１０１は、発熱
的に分解し易い液体１０２を収容する。容器１０１の大
きさ、形状および構成材料は、使用目的、液体１０２お
よび操業の温度と圧力のような諸要因に依存する。液体
１０２は、溶剤または他の液体で希釈出来る。発熱的に
分解し易い液体と共に使用されるこの様な希釈剤の例に
は、水、イソドデカンのような炭化水素類、ジメチルフ
タレートのようなエステル類およびメチルエチルケトン
のようなミネラルスピリット類がある。更に、液体１０
２は、ラシッヒリング、ソレフボール　（Ｓｏｌｅｆ　
ｂａｌｌｓ）、ベルサドル（Ｂｅｒ　１ｓａｄｄ　１ｅ
ｓ）、ポールリング（Ｐａｉｌ　ｒｉｎｇｓ）または他
の充填材のような不活性小片類１１０、好ましくはガラ
ス、１岡またはポリオレフィンのような不活性材料で作
られたこれらの不活性小片類、を含むことが出来る。容
器１０１の内部に設置されているのは、入口１０５、導
管１０４および出口１０６からなり、圧力で作動する、
爆発に対して安全な液体放出システムである。必要に応
じて導管１０４の入口１０５もしくは出口１０６または
導管１０４の中にラプチュアディスクを設置してもよい
。導管１０４は、容器１０１の構成材料および液体１０
２の両者に適合するどんな材料で構成されても良い。液
体１０２が有機過酸化物である場合における導管１０４
のための好ましい構成材料は、Ａｌ５ｒ３１６または３
０４タイプのステンレス鋼である。導管１０４の大きさ
は、液体１０２の種類、量および濃度と容器ｌＯ１の最
大見積り圧力とに依存する。−船釣に、導管１０４の断
面積（Ａ）は、容器の容積（Ｖ）（Ｖはゴで表される）
の約０．００５　ｍ−１倍から約０．０５　　ｍ−−１
倍まででなければならない。典型的にはＡが、■の約０
．０１　　ｍ−１倍から約０．０２ｍ−−１倍までであ
る。

しかし、より激しく分解する液体類は、より太きな断面
積を必要とする。

更に第１図に関し、容器１０１は、この容器に液体１０
２を仕込むための液体人口１０７を備えている。この液
体入口１０７が不注意に開放されたままの場合における
、この液体放出システムの正確な作動を確実にするため
に、液体入口】０７は、（導管１０４の断面積の約１７
１０より）小さくなければならないか、および／または
一方通行の逆止弁を具備しなければならない。この容器
１０１が反応器への供給容器として特別に設計されてい
る理由で、この容器には、液体導出管１０８も備えられ
ている。開口１０９は、容器１０１の充填または排−出
の際における容器１０１の内外の圧力を等しくするため
に設けられている。開口１０９は、（導管１０４の断面
積の約１７１０より）小さくなければならない。

第１図に記載されている追加的な特徴は、この発明の何
れの容器にも可能であるが、冷却ジャケット　１０３で
ある。冷却ジャケット　１０３は、容器１０１が貯蔵容
器として使用される時に、または冷蔵を必要とする液体
を容器１０１に充填する時に、特に望ましいものである
。

第２図は、この発明に従って設計された他の一つの容器
の断面図である。容器１１は、発熱的に分解し易い液体
１２を収容する。容器１１の大きさ、形状および構成材
料は、使用目的、液体１２および操業の温度と圧力のよ
うな諸要因に依存する。液体１２は、第１図における実
施態様に関連して上記に記載されたように、溶剤または
他の液体で希釈出来る。更に、液体１２は、第１図に関
して記載された不活性小片類１１０のような不活性小片
１８を含むことが出来る。更に第２図に関して、容器１
１の底または底の近傍に取付けられているのは、導管１
３、入口１４、ラプチュアディスク１５および出口１６
からなり、圧力で作動する爆発に対して安全な液体放出
システムの一つの実施態様である。ラプチュアディスク
１５の大きさおよび放出圧力は、液体１２の種類、量お
よび濃度、容器の最大見積り圧力およびこのシステムの
操業温度のような規準に基づいて決定される。さまざま
な大きさおよび破裂強度のラプチュアディスク類が、フ
ァイク（Ｆｉｋｅ）の商品名のベルタ社（Ｂｅｒｔａ）
のような供給者から、商業的に入手出来る。導管１３お
よびラプチュアディスク１５の両者の断面積は、第１図
における導管１０４の大きさ決定のために、上記で論議
された指針に基づいて決定出来る。更に第２図の容器は
、液体人口１７をも備えている。第１図の場合のように
、第２図で表わされる容器も、液体の供給および導出管
、等圧力化のための開口等を、その容器の使用目的に応
じて選択的に備えることが出来る。このような液体の供
給および導出管の大きさは、第１図における液体人口１
０７および開口１０９に関して記載された指針に基づい
て、決定出来る。

［実施例］および「発明の効果」この発明の利点は、以下の実施例によって示される。比
較例Ａ−Ｅおよび実施例１〜５における容器の最大見積
り圧力は略６バールである。これらの実施例は、表１に
要約されている。

［比較例　Ａ１２０Ｉ２のアルミニウム製容器　（直径０．３ｍＸ０．
４ｍ）が製作された。この容器は、頂上にある直径２　
ｍｍの開口１個以外は完全に閉じられている。過酸化−
２−エチルカプロン酸第３級ブチル（工業的純品、）の
１８βが容器内に入れられた。この容器は、過酸化物の
分解が自己持続状態になるまで加熱された。容器の圧力
が１７バールに到達して容器は爆発した。爆発の衝撃波
は、容器から１ｍの距離で１バールの超過圧、２ｍの距
離で０．２バールの超過圧と測定された。

［比較例　Ｂ１８．３℃のステンレス鋼製容器　（直径０．２ｍＸ０．
２５ｍ）が、直径１．８ｍｍの減圧孔−個および直径１
２　ｍｍの開ロー個を頂上に設けて、製作された。過酸
化ビス（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）（イソ
ドデカンで希釈された３７．５％溶液の６．７β）が容
器内に入れられた。この容器は、過酸化物の分解が自己
持続状態になるまで、加熱された。分解ガスは、頂上の
開口を通して漏出した。しかし、容器内の圧力は、１３
バールを超える危険な値に到達し、この時点で容器の壁
の一部が破壊した。

［比較例　Ｃ］容器頂上の１２　ｍｍの開口が１８ｍｍの開口に置換え
られたことおよび容器にラシッヒリングが満たされたこ
とを除き、比較例Ｂと同様の試験が実施された。この容
器は、過酸化物の分解が自己持続状態になるまで、加熱
された。内圧は１．７バールに到達した。

［比較例　Ｄ］過酸化物の濃度が３７．５％から５０％に高められたこ
とを除き、比較例Ｃと同様の試験が実施された。この容
器は、過酸化物の分解が自己持続状態になるまで加熱さ
れた。内圧は５．２バールに到達し、この時点で容器の
壁の一部が破壊した。

［比較例　Ｅｌ８．３βのステンレス鋼製容器　（直径０．２ｍＸ０．
２５ｍ）が、底に直径１８　ｍｍの導管−本と頂上に１
　ｍｍの減圧孔−個とを設けて、製作された。第３級ブ
チル過酸化ビバレート　（イソドデカンで希釈された７
５％溶液の６．７４）が容器内に入れられた。第３級ブ
チル過酸化ビバレートの分解の激しさは、比較例Ａにお
いて使用された過酸化−２−エチルカプロン酸第３級ブ
チルの分解の激しさと実質的に同等である。この容器は
、過酸化物の分解を引起こすために加熱された。若干量
の過酸化物は、導管を通して放出された。しかし、容器
内の圧力は、７．８バールに到達し、この時点で容器の
壁の一部が破壊した。

［実施例　１１直径１２ｍｍの開口が容器底の直径１２　Ｈのラプチュ
アディスクー個に置換えられたことを除き、比較例Ｂと
同様の試験が実施された。内圧０．５バールでこのラプ
チュアディスクが破裂して容器内の液体を放出し、爆発
は避けられた。内圧は０．５バールに到達しただけであ
った。

［実施例　２１ラシッヒリング（内径３４　ｍｍ　、外径４０　ｍｍ　
％長さ４０　ｍｍ）の９０個が容器内に置かれたことを
除き、比較例Ｅと同様の試験が実施された。過酸化物が
加熱され、過酸化物の分解が起った。ラプチュアディス
クが破裂して容器内の液体が放出された。

容器の内圧は０．０５バールに到達しなかった。爆発は
起らなかった。

［実施例　３］直径３８闘の中空球　（型番は５ｏｌｅｆ　ＰＶＤＦ、
Ｅｕｒｏｍａｔｉｃ社から入手可能）４５個が過酸化物
の表面に浮かべられたことを除き、実施例２と同様の試
験が実施された。容器は過酸化ビス（３，５，５−トリ
メチルヘキサノイル）（イソドデカンで希釈された７５
％溶液の６．７Ｊ２　）で満たされ、過酸化物の分解が
起るまで加熱された。容器内の内容物は放出された。容
器の内圧は０．１バールに到達しなかった。爆発は起ら
なかった。

［実施例　４１実質的Ｇヒ第１図の設計に従い、６５Ｉ２のステンレス
鋼製容器（直径０．４　ｍＸ０．６　ｍ）が、直径２２
　ｍｍの浸漬管を設けて、製作された。この浸漬管の入
口は、この容器の底から１１　ｍｍの位置に設けられた
。この浸漬管の出口は、容器の頂上に固定された、また
この容器には、その頂上に直径３　ｍｍの減圧孔が設け
られた。容器は、６００個のラシッヒリングおよび第３
級ブチル過酸化ビバレートの７５％溶液の５ｏｆ２で満
たされた。この容器は、過酸化物の分解が自己持続状態
になるまで加熱され、液体は導管を通して放出された。

容器の内圧は、０．４５バールに到達した。爆発は起こ
らなかった。

［実施例　５１容器が（７５％の第３級ブチル過酸化とバレートの代り
に）過酸化−２−エチルカプロン酸第３級ブチルで満た
されたことおよび頂上に設けられた減圧孔が直径２　ｍ
ｍのものにされたことを除き、実施例４と同様の試験が
実施された。容器は、自己持続分解にまで加熱された。

内圧は最高で０．４２バールに到達した。爆発は起こら
なかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、導管として浸漬管を使用する本発明容器の一
例の断面図。第２図は、本発明容器の他の例の断面図。記号の説明１１．１０１　　・・・・容器１２．１０２　・・・・発熱的に分解し易い液体１０３
　・・・・冷却ジャケット１３．１０４　・・・・導管１４．１０５　・・・・入口１５　　　　・・・・ラプチュアディスク１６．１０６
　・・・・出口１７．１０７　・・・・液体入口１０８　・・・・液体導出管１０９　・・・・開口１８．１１０　・・・・不活性小片

Claims

【特許請求の範囲】１、発熱的に分解し易い液体化合物を収容するために使
用される容器であって、入口と出口とを有する導管およ
び該導管に具備されたラプチュアディスクからなる爆発
防止液体放出システムの少なくとも１個を具備し、該液
体放出システムは該容器の最大見積り圧力より低い圧力
によって作動し、該導管の該入口が該容器の底に位置し
ていることを特徴とする爆発に対して安全な液体容器。２、該ラプチュアディスクが該出口に配置されている請
求項１に記載の容器。３、約６バールの最高見積り圧力を有する請求項１に記
載の容器。４、該導管の断面積Ａが、ｍ＾３で表示される該容器の
容積Ｖの約０．００５ｍ＾−＾１倍から約０．０５ｍ＾
−＾１倍までである請求項１に記載の容器。５、発熱的に分解しやすい液体を貯蔵または輸送する方
法であって、発熱的に分解しやすい液体と不活性小片類
の入った容器を用い、該容器には入口と出口とを有する
導管からなる爆発防止液体解放システムの少なくとも１
個を設置し、該入口は該容器の底に位置させることを特
徴とする方法。６、不活性小片類がラシッヒリング、ベルサドル、ポー
ルリングおよびポリオレフィン小片からなる群より選ば
れることを特徴とする請求項５に記載の方法。