PL238719B1 - Urządzenie do transportu nadtlenku wodoru klasy 90%+ - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do transportu stężonego nadtlenku wodoru klasy 90%+, zwłaszcza do transportu i przechowywania nadtlenku wodoru o stężeniu 90% lub wyższym.

Nadtlenek wodoru jest substancją względnie stabilną, ale tylko pod warunkiem wysokiej czystości oraz stabilizacji odpowiednimi związkami. Niewielkie ilości zanieczyszczeń mogą indukować rozkład HTP (High Test Peroxide) do wody i tlenu. W związku z tym, należy zachować szczególną czystość i ostrożność w trakcie prowadzenia procesu produkcyjnego oraz podczas transportu. Aby uniknąć nadmiernego rozkładu, zarówno w czasie transportu jak i przechowywania, do roztworu dodawane są odpowiednie stabilizatory. Pomimo tego, transport nadtlenku wodoru zalicza się do transportu towaru niebezpiecznego i przy transporcie obowiązują warunki postępowania, które zawiera zawiera umowa ADR. Istotne jest aby temperatura transportu była utrzymywana na stałym poziomie zaś sam nadtlenek wodoru należy trzymać z dala od źródeł ciepła, gdyż wzrost temperatury powoduje zwiększenie szybkości samoczynnego rozkładu nadtlenku wodoru.

Nadtlenek wodoru należy do najsilniejszych utleniaczy, a więc mediów potencjalnie stwarzających zagrożenie pożarowe. Z nadtlenkiem wodoru należy obchodzić się ostrożnie, aby produkt nie został rozlany podczas rozładunku lub przeniesienia. Jeśli dojdzie do rozlania, należy go rozcieńczyć wodą i dokładnie wyczyścić, upewniając się, że cały sprzęt czyszczący jest dokładnie opłukany po użyciu. Przenoszenie musi odbywać się wyłącznie za pomocą zatwierdzonego specjalistycznego sprzętu wykonanego z kompatybilnego materiału. Nadtlenek wodoru nie powinien być zanieczyszczony podczas przechowywania i należy unikać kontaktu z niekompatybilnymi powierzchniami.

Wszystkie zbiorniki powinny być utrzymywane w pozycji pionowej podczas operacji przenoszenia i nie powinny być gwałtownie szarpane. Zaniedbanie tych zasad może prowadzić do wycieków, które mogą następnie prowadzić do niebezpiecznych sytuacji.

Ważnym zagadnieniem jest dobór materiałów konstrukcyjnych dla sprzętu używanego do pracy z nadtlenkiem. Wiele popularnych materiałów konstrukcyjnych, takich jak żelazo, stal, miedź, mosiądz, nikiel i chrom, nie nadaje się do magazynowania i transportu nadtlenku wodoru. W pełni austenityczne stale nierdzewne mogą być używane do pracy z nadtlenkiem wodoru, w tym do przechowywania, jednak należy zachować szczególną ostrożność podczas wykańczania i obróbki powierzchni i spawania ponieważ, jeśli wystąpi korozja, produkty te będą silnymi katalizatorami rozkładu nadtlenku wodoru. Również pojemniki wykonane z niektórych polimerowych tworzyw sztucznych oraz stopów aluminium mogą być stosowane w procesie magazynowania i transportu nadtlenku wodoru.

Z opisu patentowego GB613689 znany jest pojemnik transportowy do transportu nadtlenku wodoru o stężeniu 80% lub wyższym, w którym pojemnik wewnętrzny z nadtlenkiem wodoru jest zamocowany współosiowo wewnątrz zbiornika wypełnionego wodą w ilości wystarczającej do rozcieńczenia nadtlenku wodoru z pojemnika wewnętrznego do stężenia 60% lub mniejszego. Taki pojemnik transportowy zabezpiecza przed wzrostem temperatury, mechanicznym uszkodzeniem, a także przed niekontrolowanym rozkładem nadtlenku wodoru w razie uszkodzenia lub rozszczelnienia wewnętrznego pojemnika. Pojemnik na nadtlenek wodoru ma szczelne zamknięcie z kanalikiem odprowadzającym produkty rozkładu nadtlenku wodoru, a zbiornik na wodę ma uszczelniającą pokrywę z wentylem upustowym zabezpieczającym przed wzrostem ciśnienia. Pojemnik transportowy ma zewnętrzny uchwyt ułatwiający przenoszenie. Pojemnik na nadtlenek wodoru jest wykonany w kształcie butli mocowanej pomiędzy pokrywą a dnem zbiornika w kołnierzach z podatnymi wkładkami stabilizującymi, dolną i górną. Wkładka górna, obejmująca szyjkę butli, mocowana jest przed uszczelnieniem zamknięcia butli, a następnie wsuwana do kołnierza przyspawanego do pokrywy. Po zamknięcie pokrywa jest uszczelniana na obwodzie taśmą. Takie rozwiązanie utrudnia przygotowanie i przenoszenie pojemnika transportowego oraz jego rozładunek, a także nie zapewnia szczelności pokrywy. Ponadto nie jest przystosowane do transportu dużych ładunków nadtlenek wodoru zgodnie z obowiązującymi warunkami transportu towarów niebezpiecznych.

Urządzenie do transportu stężonego nadtlenku wodoru, złożone ze zbiornika zewnętrznego na wodę, zamykanego górną pokrywą, w którym jest zamocowany współosiowo zbiornik wewnętrzny na nadtlenek wodoru z pokrywą zaopatrzoną w rurkę do odprowadzania produktów rozkładu nadtlenku wodoru poprzez zawór upustowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zbiornik wewnętrzny ma użebrowanie boczne w postaci płaskich żeber dystansowych równo rozmieszczonych w płaszczyznach promieniowych wokół osi zbiornika wewnętrznego, które od strony podstawy zbiornika wewnętrznego przechodzą w użebrowanie dolne, przy czym żebra dystansowe użebrowania bocznego mają

PL 238 719 B1 w górnej części wycięcia transportowe, a ponadto pokrywy zbiorników, wewnętrznego i zewnętrznego, są zamocowane do zbiorników połączeniem gwintowym z uszczelkami pierścieniowymi, wylot rurki jest osadzony w górnej pokrywie zbiornika zewnętrznego, a zawór upustowy jest osadzony w pokrywie zbiornika wewnętrznego na wlocie do rurki.

Korzystnym jest, jeżeli górna część żeber dystansowych użebrowania bocznego ma wycięcia transportowe usytuowane powyżej pokrywy zbiornika wewnętrznego.

Korzystnym jest także, jeżeli zewnętrzne krawędzie użebrowania bocznego są usytuowane stycznie do wewnętrznej powierzchni zbiornika zewnętrznego.

Korzystnym jest także, jeżeli rurka do odprowadzania produktów rozkładu nadtlenku wodoru jest usytuowania w osi zbiorników, wewnętrznego i zewnętrznego.

Dzięki zastosowaniu zintegrowanego systemu dwóch zbiorników, wykorzystanie w praktyce urządzenia według wynalazku umożliwia zwiększenie bezpieczeństwa oraz zmniejszenie kosztów transportu nadtlenku wodoru. W przypadku uszkodzenia zbiorników podczas transportu, woda stanowi zabezpieczenie w postaci środka rozcieńczającego nadtlenek wodoru, zapobiegając rozkładowi. Ze względu na to, że wraz ze wzrostem temperatury wzrasta szybkość rozkładu nadtlenku wodoru, dodatkową zaletą systemu jest to, że istnieje możliwość akumulowania zimna w wodzie, która stanowi barierę ochronną zabezpieczając przez wzrostem temperatury samego nadtlenku wodoru. Ponadto żebra stabilizują pojemnik wewnętrzny względem zewnętrznego oraz zwiększają wytrzymałość urządzenia, a uchwyty w żebrach wpływają na poprawę bezpieczeństwa podczas przenoszenia zbiorników i rozładunku nadtlenku wodoru.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do transportu stężonego nadtlenku wodoru w przekroju osiowym, fig. 2 przedstawia urządzenie z fig. 1 w perspektywie z półwidokiem zbiornika zewnętrznego, fig. 3 przedstawia fragment pokrywy z zaworem w przekroju poprzecznym, fig. 4 przedstawia otwarty zbiornik zewnętrzny w perspektywie, fig. 5 przedstawia otwarty zbiornik wewnętrzny w perspektywie, a fig. 6 przedstawia fragment pokryw urządzenia z nakrętkami zaślepiającymi.

Zaproponowane rozwiązanie opiera się na koncepcji zespolonych dwóch zbiorników, gdzie zbiornik wewnętrzny 1, przeznaczony na nadtlenek wodoru, jest umieszczony współosiowo w zbiorniku zewnętrznym 2 z wodą. Każdy zbiornik 1,2 jest szczelnie zamknięty poprzez zastosowanie pierwszej uszczelki pierścieniowej 4 w pokrywie 3 zbiornika wewnętrznego 1 oraz drugiej uszczelki pierścieniowej 6 w górnej pokrywie 5 zbiornika zewnętrznego 2. Górna pokrywą 5 jest zaopatrzoną w rurkę 15 do odprowadzania produktów rozkładu nadtlenku wodoru poprzez zawór upustowy 10 osadzony w środku pokrywy 3 zbiornika wewnętrznego 1 na wlocie do rurki 15. Pokrywy zbiorników 1,2, wewnętrznego i zewnętrznego, są zamocowane do ich zbiorników połączeniem gwintowym z uszczelkami pierścieniowymi. Rurka 15 jest usytuowania w osi zbiorników 1,2, wewnętrznego i zewnętrznego. Zewnętrzna strona zbiornika wewnętrznego 1 posiada użebrowanie boczne 16 w postaci płaskich żeber dystansowych równo rozmieszczonych w płaszczyznach promieniowych wokół osi zbiornika wewnętrznego 1, które od strony podstawy zbiornika wewnętrznego 1 przechodzą w użebrowanie dolne 17. Zewnętrzne krawędzie użebrowania bocznego 16 są usytuowane stycznie do wewnętrznej powierzchni zbiornika zewnętrznego 2. Użebrowanie boczne 16 pozwala na centralne umiejscowienie zbiornika wewnętrznego 1 w zbiorniku zewnętrznym 2 i stanowi wzmocnienie ścianek urządzenia. Użebrowanie dolne 17 pozwala na separację dna zbiornika wewnętrznego 1 od dna zbiornika zewnętrznego 2. Górna część żeber dystansowych użebrowania bocznego 16 ma wycięcia transportowe 9 usytuowane powyżej pokrywy zbiornika wewnętrznego 1, które ułatwiają jego przenoszenie oraz wkładanie i wyjmowanie ze zbiornika zewnętrznego 2.

Pomimo, że tendencja do samorzutnego rozkładu wysoko stężeniowego stabilizowanego nadtlenku wodoru jest pomijalna, to w urządzeniu do transportu należy zastosować zawór upustowy 10. Zawór upustowy 10 jest zamocowany w pokrywie 3 zbiornika wewnętrznego 1. Zawór ten poprzez rurkę 15, która została uszczelniona z wykorzystaniem uszczelki 12 w kształcie o-ringu i nakrętki 11, jest połączony z górnym otworem znajdujący w pokrywie 3 zbiornika wewnętrznego 1. W tym miejscu również zastosowano uszczelnienie rurki 15, zawierające nakrętkę 13 i uszczelkę pierścieniową 14. Rozwiązanie takie nie pozwala na przenikaniu wody do zbiornika wewnętrznego 1 z nadtlenkiem wodoru, ale również nie pozwala wydostanie się wody na zewnątrz.

W celu przygotowania nadtlenku wodoru, do transportu w urządzeniu przedstawionym na fig. 1, w pierwszej kolejności napełnia się zbiornik wewnętrzny 1 nadtlenkiem wodoru a następnie zostaje on zamknięty uszczelniającą pokrywą 3, która zawiera zawór upustowy 10. Następnie montowana jest

PL 238 719 B1 rurka 15 waz uszczelnieniem złożonym z nakrętki 11 i uszczelki 12. Całość zostaje umieszczone w zbiorniku zewnętrznym 2 a następnie zbiornik ten zostaje zalany wodą, gdzie poziom wody powinien być powyżej pokrywy 3 zbiornika wewnętrznego 1. Kolejnym krokiem jest centralnie osadzenie górnej pokrywy 5 zbiornika zewnętrznego 2 tak, aby rurka 15 przechodziła przez otwór w górnej pokrywie 5. Ostatecznie górna pokrywa 5 zostaje dokręcona i w ostatnim etapie zostaje zamontowany system uszczelnienia w postaci nakrętki 13 i uszczelki pierścieniowej 14. Pojemność przestrzeni 8 na wodę pomiędzy pojemnikami 1, wewnętrznym i zewnętrznym, powinna zapewniać rozcieńczenie nadtlenku wodoru z przestrzeni 7 zbiornika wewnętrznego 1 do poziomu 60% lub mniejszego.

Jak przedstawiono na fig. 6, w przypadku gdy czas transportu nadtlenku wodoru jest krótki, istnieje możliwość rezygnacji z rurki 15 odprowadzającej produktów rozkładu nadtlenku wodoru i zastosowanie uszczelnienia otworu w górnej pokrywie 5 w, postaci górnej nakrętki zaślepiającej 18 z uszczelka pierścieniową 14, oraz uszczelnienia zaworu upustowego 10 w pokrywie 3 zbiornika wewnętrznego 1 w postaci pierwszej nakrętki zaślepiającej 19 z uszczelką 12, Dzięki zastosowaniu zintegrowanego systemu dwóch zbiorników i ich prostej konstrukcji, wykorzystanie w praktyce urządzenia według wynalazku umożliwi zwiększenie bezpieczeństwa oraz zmniejszenie kosztów transportu nadtlenku wodom, W przypadku uszkodzenia zbiorników podczas transportu, woda stanowi zabezpieczenie w postaci środka rozcieńczającego nadtlenek wodoru, zapobiegając rozkładowi. Ze względu na to, że wraz ze wzrostem temperatury wzrasta szybkość rozkładu nadtlenku wodoru, dodatkową zaletą systemu jest to, że istnieje możliwość akumulowania zimna w wodzie, która stanowi barierę ochronną zabezpieczając przez wzrostem temperatury samego nadtlenku wodoru. Ponadto żebra stabilizują pojemnik wewnętrzny względem zewnętrznego oraz zwiększają wytrzymałość urządzenia, a uchwyty w żebrach wpływają na poprawę bezpieczeństwa podczas rozładunku nadtlenku wodoru.

Claims (4)

1. Urządzenie do transportu stężonego nadtlenku wodoru, złożone ze zbiornika zewnętrznego (2) na wodę, zamykanego górną pokrywą (5); w którym jest zamocowany współosiowo zbiornik wewnętrzny (1) na nadtlenek wodom z pokrywą zaopatrzoną w rurkę (15) do odprowadzania produktów rozkład u nadtlenku wodoru poprzez zawór upustowy (10), znamienne tym, że zbiornik wewnętrzny (1) ma użebrowanie boczne (16) w postaci płaskich żeber dystansowych równo rozmieszczonych w płaszczyznach promieniowych wokół osi zbiornika wewnętrznego (1), które od strony podstawy zbiornika wewnętrznego (1) przechodzą w użebrowanie dolne (17), przy czym żebra dystansowe użebrowania bocznego (16) mają w górnej części wycięcia transportowe (9), a ponadto pokrywy zbiorników (1, 2), wewnętrznego i zewnętrznego, są zamocowane do zbiorników połączeniem gwintowym z uszczelkami pierścieniowymi (4, 6), wylot rurki (15) jest osadzony w górnej pokrywie (5) zbiornika zewnętrznego (2), a zawór upustowy (10) jest osadzony w pokrywie (3) zbiornika wewnętrznego (1) na wlocie do rurki (15).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że górna część żeber dystansowych użebrowania bocznego (16) ma wycięcia transportowe (9) usytuowane powyżej pokrywy zbiornika wewnętrznego (1).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zewnętrzne krawędzie użebrowania bocznego (16) są usytuowane stycznie do wewnętrznej powierzchni zbiornika zewnętrznego (2).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rurka (15) jest usytuowania w osi zbiorników (1,2), wewnętrznego i zewnętrznego.