WO2004099662A2 - System zum sichern von gefahrstoffen, wie treibstoffen, in tankbehältern - Google Patents

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    • Y10T137/3127—With gas maintenance or application

Definitions

  • the invention relates to a system for securing hazardous substances, such as fuels, in tank containers.
  • the disadvantage here is that the inert gases suppress the risk of ignition in an undamaged container, but do not prevent the fuel from flowing out in the case of a damaged container.
  • DE 43 39 772 AI describes a safety device in which the inside of the container is filled with a cellular, open-pored material, the cells of which contain the liquid Record partial quantities.
  • the division of the liquid and the use of an appropriate material prevent the liquid from flowing out in the event of an accident or the like in which the container opens.
  • An open-pore foamed plastic or rubber is mentioned as the open-pore-cellular material.
  • the disadvantage here is that a large part of the volume of the tank is lost, so that less transport capacity is available.
  • binders with a large specific surface area for binding petroleum or petroleum products if they leak due to an accident or due to carelessness.
  • Such binders are known for example from DE 43 20 908 AI or from DE 26 35 087 AI.
  • DE 94 00 792 T2 like DE 27 44 767 AI, discloses devices or methods for inerting containers, a chemical / physical reaction between the inert gas and the substances stored in the containers not being possible.
  • the inert or protective gas is selected so that there is no reaction with the storage materials, for example food. A retention of the stored substance in the substances to prevent leakage is not obvious.
  • DE 80 35 111 U1 relates to a device for foaming substances stored in bunkers, for example highly flammable substances such as lignite.
  • the risk of fire or explosion is reduced by adding a foam to the bunker from above to cover the surface of the bed in the bunker and to interrupt any fires that may be present.
  • the substance stored in the bunker for example the bulk material, reacts with the foam or with a substance that is part of the foam. Holding the stored substance in the substances in order to prevent leakage is not disclosed.
  • CH 259 609 is concerned with a foam which is favorable for fire-fighting purposes, in which the number of foams increases due to a higher alkyl sulfate leaves.
  • the alkyl sulfate can be added to the water immediately before use or can be stored in a form ready for processing. No reaction between the substance to be extinguished and the foam or parts of the foam is disclosed, which leads to a change in the material to be extinguished. A retention of the substance to be extinguished in the foam to prevent leakage is not disclosed.
  • JP-57-074215 and US-5,531,290 are concerned with bringing the hazardous substance, here fuel, into a solid state which prevents leakage by gelling.
  • the fuel becomes unusable and recycling is not possible after an accidental activation, for example.
  • the gelled fuel also remains at risk of fire since there is no reduction in the flash point.
  • the object of the invention is to prevent leakage and to suppress the risk of fire in the case of a tank or container filled with hazardous substances without substantially reducing the tank volume.
  • a system for securing bulk substances, such as fuels, in tank containers in which the tank container is connected to an insert unit, in which one or more substances are located, which can be introduced into the tank container and by means of a physical reaction put the hazardous substance in a changed state that prevents escape.
  • insert assembly is understood to mean a device which comprises the storage and release for the substances for the reaction mentioned and which enables introduction into the tank container.
  • a chemical reaction can certainly take place in or by means of the insert unit, but this does not essentially aim at the hazardous substance and substances reacting chemically with one another, ie by converting the hazardous substance for the purpose of binding the hazardous substance.
  • the polyurethane foam used for binding, ie absorbing the fuel is formed chemically in the unit or at least thus initiates the reaction necessary to form the foam.
  • the unit can also take up the individual substances separately first and bring them together only at the place of use, ie in the tank, where the actual reaction to form the foam takes place.
  • the binding of the hazardous substance only takes place through purely physical absorption, similar to a sponge. Because the chemical composition of the hazardous substance is not changed, the sucked 'fabric is even recyclable, as opposed to the method known from the prior art gelling.
  • a physical reaction in the sense of the invention means that the hazardous substance is bound without using a chemical change in the hazardous substance, e.g. B. for purely physical absorption, sponge, classic oil binder.
  • the term “binder” is also to be understood exclusively as a “physical binder”. It is part of the invention if chemical binding processes also occur.
  • the binding that takes place in the tank has the advantage that binding takes place before it runs out, so that at least part of the tank structure remains usable and helps hold the hazardous substance together.
  • the weight requirement of 1:10 to 1:60 of the binder per bound weight of the hazardous substance is significantly lower than in chemical binding processes, e.g. B. Gelling. This makes the method particularly attractive for weight-sensitive areas, for example aviation, in which a fuel weight that is high in relation to the total mass must be carried.
  • the hazardous substance is held in the large pores in relation to the foam mass.
  • the known exchange substances can also be used.
  • a special feature here is that the absorbent binder is only formed by a chemical reaction immediately before use. As a result, compact, space-saving substances can initially be carried along, which foam up only when used and thus form the required large contact area.
  • the binder as soon as it is in contact with the hazardous substance - here fuel - is at the same time able to by means of a chemical reaction, that is, as in the known extinguishing foams, by simply covering them, to reduce the flammability.
  • the reaction increases the flash point of the hazardous substance or even makes it non-flammable. This can be done, for example, by adding dibromo-neopentyl alcohol. It is particularly effective if the diisocyanate is replaced by dibromo-neopentyl alcohol during foam formation.
  • the foam not only keeps the fuel in its numerous pores, but also exchanges with the fuel via a particularly large, finely divided contact surface, through which the bromine compounds of the foam can attach to the hydrocarbon molecules of the fuel in order to ensure the ignitability of the chemical to reduce modified fuel. It is therefore physically bound and the flash point is increased chemically.
  • dibromo-neopentyl alcohol, diisocyanate and the like substances with a similar effect, such as, for example, B. Powder can be added by means of which even higher flash point increases are possible.
  • the tank container is preferably connected to the insert unit via a line, the tank container being a closed fuel tank, but possibly also an open fuel tank.
  • a one-piece or multi-piece container is suitable as an insert unit, which can be emptied suddenly into the hazardous substance tank with a highly effective pump system or by means of stored, expanding compressed gases or via pipes.
  • gases for example, carbon dioxide or nitrogen are suitable as pressurized gases.
  • the propellant gas With the help of the propellant gas used, the PUR foam foams even better and is fed into the tanks to reduce or prevent fire.
  • tank containers are provided at various points in the wings and in the fuselage. Here, particular care should be taken to ensure that the substances which can be introduced can optionally be supplied to the various tank containers present in the aircraft.
  • Particles of a polyolefin can also be used as a binder, for example polypropylene or polyethylene fibers, as are described, for example, in DE 43 20 908 A1.
  • Particles of a rigid polyurethane foam can also be used as a binder, this being used as a rigid polyurethane foam powder which has been treated on its surface with organosilanes.
  • Ceramic inert dusts for example from finely ground calcium carbonate or silicon dioxide, can also be used as binders.
  • the binders can also be colored, in particular fluorescent colored. Catalysts which accelerate the reaction can also be added to the dangerous goods and / or the binder.
  • Figures 1 and 2 in a schematic representation of a device for eliminating fire and leakage hazards in a tank system.
  • FIG 3 shows an embodiment with an open tank container
  • Fig. 4 shows an embodiment installed in an aircraft.
  • the danger posed by highly flammable fuels is known.
  • the aim is to prevent the leakage of such fuels and similar hydrocarbons. This reduces the risk of fire and the risk of environmental contamination
  • a stationary, cylindrical tank container 10 for storing gasoline is described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the tank container 10 is partly filled with gasoline 15 to gasoline 16 at. Practice.
  • a tank drain 13 is provided to relieve pressure
  • the safety device comprises a pressure vessel 18, to which a vessel 20, which is filled with CO 2 gas with 5 bar pressure, can be reached via an intermediate valve 12, which can be opened suddenly, the non-combustible CO 7 gas empty the container 18
  • the system for securing further comprises a release switch 14, which can be coupled, for example, to an emergency button or a heat sensor (not shown).
  • the release switch 14 is connected via two synchronously switched signals 21 a and 21 b with a release valve 12 at the lower area of the tank 10 and the further release valve 22 in the lateral area of the container 20
  • the release switch 14 When an emergency situation occurs, the release switch 14 is either operated manually or triggered by a sensor. By opening the valves 22 and 12, the compressed gas initially flows from the container 20 into the container 18 and brings it to the emptying via the line 28 and the valve 12 Into tank 10 In the tank 18 there is a substance highly dispersed in water, which reacts physically with the fuel in the tank and solidifies the liquid. Suitable for this purpose are conventional oil binders, for example based on polyolefin or polyurethane-based, or oil binders with inert inorganic substances, such as calcium carbonate or silicon dioxide flours. Such substances suddenly thicken the liquid in the container so that leakage is avoided.
  • a pump (not shown) can also be installed in line 28, which pumps the substance required for the reaction.
  • a finely ground powder which is rapidly distributed in the dangerous goods and whose viscosity changes and / or increases the ignition temperature.
  • the system shown in Figures 1 and 2 is not limited to a stationary storage tank, but can in principle also be used for tank transport vehicles for road and sea transport.
  • the containers 10 can consist of different materials. When used on tankers, it is advantageous that a leak in the tank does not lead to the fuel spilling if it is mixed with the binders. The leak can also be stopped if the size is sufficient.
  • Figure 3 shows the system applied to an open tank 30 for edible oils in tropical areas.
  • the volatile fraction of the oil can escape via the upper opening 31, the upper space 32 of the tank container 30 being kept free of atmospheric oxygen.
  • a pressure vessel 33 is filled with the binders according to the invention.
  • a valve 34 can be radio-controlled are triggered so that the binder enters through distributor nozzles 35 and is distributed in the container contents.
  • the liquid oil solidifies.
  • the composition of the oil changes only slightly because relatively small amounts of binders are required.
  • the mixture remains accessible to human nutrition, e.g. B. by squeezing.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a system configuration in an aircraft. It is important to ensure that a binding agent is added to the remaining fuel in the aircraft tanks, especially in the event of a dangerous landing or on the airfield, so that these tanks can no longer leak.
  • Conventional jet kerosene which is inhibited in its flammability by chemical reaction upon contact with the binder according to the invention, is suitable as the fuel.
  • a substance to be introduced here a two-component system, is present as substance A or substance B in a container 40.
  • This can be a diisocyanate and a diol, which are brought together and closed shortly before being introduced into the tank polymerize with a polyurethane foam.
  • the reaction mixture located in the double container 40 here polyurethane foam, can be pressed into the tank by means of a propellant, which is located in a separate pressure container 41, after a partition wall has been burst.
  • a polyurethane foam then forms, which is added to the fuel in selected tanks 43, 44.
  • diisocyanate with dibromo-neopentyl alcohol or similar substances that increase the flash point the fuel reacts with these to reduce inflammability.
  • the fuel becomes physical through this binder modified with dibromo-neopentyl alcohol and the like bound and flame retardant. Clumping can also occur.
  • the flash point is changed.
  • a foamed aggregate is formed, in which the fuel is held in the pores, the aggregate itself being so solid or viscous that leakage is prevented. Catalysts and components that accelerate the process of solidification can also be added to the dangerous goods from the outset.
  • control via a control unit 42 of the substance to the individual tanks (identified here with 43, 44) only. the individual tanks that are still filled with fuel or for which the fuel could not be drained in flight.
  • the substances can also be arranged in the immediate vicinity of the tanks, so that the pipeline and control unit for switching the route of the pipeline are unnecessary.
  • the pilot can use the system check to test the readiness of the security system.
  • the decision regarding the use of the security system can be made by the on-board personnel or personnel outside the aircraft if a corresponding remote control is installed, e.g. B. during kidnappings on the ground.
  • the chemical substances can be fed into the aircraft tanks using pressure. Leakage of fuel is prevented, so that a fan-shaped fire cannot occur below the aircraft. In the case of a parked aircraft that is exposed to attacks from the air, for example, the tank contents can be neutralized by a supply that is triggered as a precaution. It is also advantageous that a binder sets the flash point of the fuel higher, so that there is a further criterion for improving safety.

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Abstract

Das System zum Sichern von Gefahrstoffen, wie Treibstoffen, in Tankbehältern, mit einem Tankbehälter und einem mit dem Tankbehälter verbundenen Einsatz-Aggregat, in dem sich gefahrstoffbindende Substanzen befinden, die in den Tankbehälter einschleusbar sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass Tankbehälter und Einsatz-Aggregat derart miteinander verbunden sind und die gefahrstoffbindenden Substanzen derart ausgewählt sind, dass beim Einschleusen der Substanzen der Gefahrstoff im Tankbehälter auf physikalische Art, insbesondere durch Aufsaugen, in den Substanzen gehalten werden kann. Wenn dabei gleichzeitig mittels einer chemischen Reaktion der Gefahrstoff im Tankbehälter in einen chemisch veränderten, das Entzünden durch Erhöhung des Flammpunktes verhindernden Zustand versetzbar ist, wird sehr effektiv das Auslaufen und Entzünden verhindert.

Description

SYSTEM ZUM SICHERN VON GEFAHRSTOFFEN, WIE TREIBSTOFFEN, IN T--N BΞHÄLTERN
Die Erfindung betrifft ein System zum Sichern von Gefahrstoffen, wie Treibstoffen, in Tankbehältern.
Auf dem Gebiete der Sicherung von Gefahrstoffen ist bekannt (DΞ-PS 1 088 876) , potentiell gefährliche Flüssigkeiten, wie zum Beispiel flüssige Kohlenwasserstoffe, die sich in Kraftstoffbehältern von Flugzeugen oder Schiffen befinden, mit einer Beschickung des Kraftstoffbehälters mit inerten Gasen zu neutralisieren' . Hierdurch wird einerseits der Brand- und Explosionsgefahr vorgebeugt und andererseits in dem betreffenden Kraftstoffbehälter ein Überdruck in Bezug auf Umgebungsdruck geschaffen.
Nachteilig hierbei ist, dass die inerten Gase zwar in einem unbeschädigten Behälter Entzündungsgefahr unterdrücken, nicht aber das Ausfließen der Kraftstoffe bei einem beschädigten Behälter verhindern.
Um das Ausfließen aus Fahrzeugen und fahrbaren Flüssigkeitsbehältern, insbesondere bei havarierten oder gestürzten Fahrzeugen, zu verhindern, wird in DE 43 39 772 AI eine Sicherheitsvorrichtung beschrieben, bei der der Behälter im Inneren mit einem zellig-offenporigen Material gefüllt ist, dessen Zellen die Flüssigkeit in Teilmengen aufnehmen. Durch die Unterteilung der Flüssigkeit und die Verwendung eines entsprechenden Materials wird verhindert, dass die Flüssigkeit ausströmt, wenn es zu einem Unfall oder dergleichen kommen sollte, bei der sich der Behälter öffnet. Als offenporig-zellenförmiges Material wird ein offenporig geschäumter Kunststoff oder Gummi genannt . Nachteilig hierbei ist, dass ein großer Teil des Volumens des Tankes verlorengeht, so dass weniger Transport- Kapazität zur Verfügung steht.
Bekannt sind weiterhin sogenannte Ölbindemittel mit großer spezifischer Oberfläche zum Binden von Erdöl oder Erdölprodukten, wenn diese infolge eines Unfalles oder aus Unachtsamkeit auslaufen. Derartige Bindemittel sind beispielsweise aus DE 43 20 908 AI oder aus DE 26 35 087 AI bekannt .
DE 94 00 792 T2 offenbart ebenso wie DE 27 44 767 AI Vorrichtungen bzw. Verfahren zu Inertisierung von Behältern, wobei eine chemische/physikalische Reaktion zwischen dem Inertgas und dem in den Behältern gelagerten Stoffen nicht möglich ist . Das Inert- oder Schutzgas gerade so ausgewählt ist, dass eine Reaktion mit den Lagerstoffen, beispielsweise Lebensmitteln nicht stattfindet. Ein Festhalten des gelagerten Stoffes in den Substanzen um ein Auslaufen zu verhindern ist nicht offenbar .
DE 80 35 111 Ul betrifft eine Vorrichtung zum Verschäumen von in Bunkern gelagerten Stoffen, beispielsweise leicht entzündlichen Stoffen wie Braunkohle. Die Brand- bzw. Explosionsgefahr wird dabei dadurch gemindert, dass in den Bunker von oben ein Schaum gegeben wird, um die Oberfläche der im Bunker befindlichen Schüttung abzudecken und ggfs. vorhandene Brände zu unterbrechen. Dabei ist nicht vorgesehen, dass die im Bunker gelagerte Substanz, beispielsweise das Schüttgut, mit dem Schaum oder einer Substanz, die Bestandteil des Schaums ist, reagiert. Ein Festhalten des gelagerten Stoffes in den Substanzen um ein Auslaufen zu verhindern, ist nicht offenbart.
CH 259 609 schließlich befasst sich mit einem für Feuerlöschzwecke günstigen Schaum, bei dem sich die Verschäumungszahl durch ein höheres Alkylsulfat steigern lässt. Das Alkylsulfat kann dabei dem Wasser unmittelbar vor Anwendung beigemischt werden oder im Wasser gelöst verarbeitungsbereit aufbewahrt werden. Es ist keine Reaktion zwischen der zu löschenden Substanz und dem Schaum bzw. Teilen des Schaums offenbart, die zu einer Veränderung des Löschguts führ . Ein Festhalten des zu löschenden Stoffes in dem Schaum um ein Auslaufen zu verhindern, ist nicht offenbart.
Sämtliche obigen Druckschriften zielen also darauf ab, den Raum oberhalb des zu schützenden Guts auszufüllen, um eine Reaktion des zu schützenden Guts mit einer anderen Substanz (beispielsweise Sauerstoff im Fall der Oxidation oder Verbrennung) zu verhindern.
JP-57- 074215 und US-5,531,290 befassen sich damit, den Gefahrstoff, hier Treibstoff, durch Gelieren in einen festen, das Auslaufen verhindernden Zustand zu bringen. Dabei wird der Treibstoff unbrauchbar und ein Recyclen ist beispielsweise nach einer versehentlichen Aktivierung nicht möglich. Auch bleibt der gelierte Brennstoff brandgefährdet, da keine Herabsetzung des Flammpunktes stattfindet.
Für die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ohne wesentliche Reduzierung des Tankvolumens bei einem mit Gefahrstoffen gefüllten Tank oder Behälter das Auslaufen zu verhindern und die Brandgefahr zu unterdrücken.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System zum Sichern von Gefalxrstoffen, wie Treibstoffen, in Tankbehältern, bei dem der Tankbehälter mit einem Einsatz-Aggregat verbunden ist, in dem sich eine oder mehre Substanzen befinden, die in den Tankbehälter einschleusbar sind und mittels einer physikalischen Reaktion den Gefahrstoff in einen veränderten, das Entweichen verhindernden Zustand versetzen. Unter „Einsätz-Aggregat" wird eine Vorrichtung verstanden, die die Aufbewahrung und Auslösung für die Substanzen zur genannten Reaktion umfasst und die das Einbringen in den Tankbehälter ermöglicht.
Dabei kann im oder mittels des Einsatz-Aggregats durchaus eine chemische Reaktion stattfinden, die jedoch im Wesentlichen nicht darauf abzielt, dass Gefahrstoff und Substanzen miteinander chemisch, d. h. unter Umwandlung des Gefahrstoffs zum Zwecke der Bindung des Gefahrstoffs reagieren. So wird z. B. der zum Binden, d. h. Aufsaugen des Treibstoffs eingesetzte Polyurethan-Schaum auf chemischem Weg im Aggregat gebildet oder zumindest damit die zur Bildung des Schaums notwendige Reaktion eingeleite . Das Aggregat kann aber auch die einzelnen Substanzen zunächst getrennt aufnehmen und erst am Einsatzort, d. h. im Tank zusammenbringen, wo die die eigentliche Reaktion zur Bildung des Schaums stattfindet. Die Bindung des Gefahrstoffs findet aber lediglich durch rein physikalisches Aufsaugen, ähnlich einem Schwamm, statt. Dadurch, dass die Chemische Zusammensetzung des Gefahrstoffs nicht verändert wird, ist der aufgesaugte ' Stoff sogar recyclebar, im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Gelieren.
Durch das Einbringen und Einschleusen der vorgenannten Substanz sollen chemische bzw. physikalische Reaktionen durchlaufen werden, die die Gefahr des Entzündens bzw. Auslaufens minimieren oder eliminieren. Grundsätzlich sollen alle Luft-, Land- und Seefahrzeuge, die Gefahrgüter zum Betrieb und/oder Transport bei sich führen, durch ein solches System gesichert werden können.
Unter einer physikalischen Reaktion im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass der Gefahrstoff gebunden wird ohne eine chemische Veränderung des Gefahrstoffes zu nutzen, wie z. B. beim rein physikalisches Aufsaugen, Schwamm, klassische Ölbinder. Auch der Begriff „Bindemittel" ist im Sinne der Erfindung ausschließlich als „physikalisches Bindemittel" zu verstehen. Dabei ist es zur Erfindung gehörig, wenn außerdem chemische Bindevorgänge hinzutreten.
Die im Tank stattfindende Bindung hat den Vorteil, dass ein Binden vor dem Auslaufen stattfindet, sodass zumindest ein Teil der Tankstruktur nutzbar bleibt und beim Zusammenhalten des Gefahrstoffs hilft. Außerdem ist beim physikalischen Binden der Gewichtsaufwand von 1:10 bis 1:60 des Bindemittels pro gebundenem Gewicht des Gefahrstoffs deutlich geringer als bei chemischen Bindeverfahren, z. B. Gelieren. Dies macht das Verfahren besonders attraktiv für gewichtssensible Bereiche, beispielsweise Luftfahrt, bei der ein im Verhältnis zu Gesamtmasse hohes Treibstoffgewicht mitgeführt werden muss .
Geeignet sind z. B. ein PUR-Schaum aus Diisocyanat und Diol , wie er insbesondere als Montageschaum verwendet wird. In den im Verhältnis zu Schaummasse großen Poren wird der Gefahrstoff gehalten. Es können anstelle des Diisocyanats auch die bakannten Austauschstoffe verwendet werden.
Besonderheit ist hier, dass das aufsaugende Bindemittel erst unmittelbar vor dem Einsatz durch eine chemische Reaktion gebildet wird. Dadurch können zunächst kompakte, raumsparende Substanzen mitgeführt werden, die erst beim Einsatz aufschäumen und damit die erforderliche große Kontaktfläche bilden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Bindemittel, sobald es in Kontakt mit dem Gefahrstoff - hier Treibstoff - steht, gleichzeitig in der Lage ist, mittels einer chemischen Reaktion, also nicht wie bei den bekannten Löschschäumen durch einfaches Abdecken, die Entflammbarkeit zu mindernden. Mittels der Reaktion wird der Flammpunkt des Gefahrstoffes erhöht, oder dieser gar unbrennbar gemacht. Dies kann beispielsweise geschehen durch eine Zugabe von Dibrom-Neopentyl-Alkohol. Besonders effektiv ist es dabei, wenn beim Schaumbilden das Diisocyanat durch Dibrom-Neopentyl-Alkohol ersetzt wird. Dann hält der Schaum nicht nur den Treibstoff in seinen zahlreichen Poren, sonders steht zugleich mit dem Treibstoff über eine besonders große, feinverteilte Kontaktfläche in Austausch, über die die Bromverbindungen des Schaums sich an die Kohlenwasserstoffmoleküle des Treibstoff anlagern können, um die Zündfähigkeit des derart chemisch modifizierten Treibstoff zu mindern. Es wird daher physikalisch gebunden und chemisch der Flammpunkt erhöht. Anstelle von Dibrom-Neopentyl-Alkohol, Diisocyanat und dergleichen können auch ähnlich wirkende Substanzen, wie z. B. Pulver zugesetzt werden, mittels denen sogar noch höhere Flammpunkterhöhungen möglich sind.
Vorzugsweise ist der Tankbehälter über eine Leitung mit dem Einsä zaggregat verbunden, wobei der Tankbehälter ein geschlossener Treibstofftank, jedoch auch möglicherweise ein offener Treibstofftank sein kann.
Als Einsatzaggregat eignet sich ein einteiliger oder mehrteiliger Behälter, der mit einem hochwirksamen Pumpsystem oder mittels gespeicherter, expandierender Druckgase schlagartig direkt oder über Rohre in den Gefahrstofftank entleerbar ist. Als Druckgase eignen sich beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff. Mit Hilfe des verwendeten Treibgases schäumt der PUR-Schaum noch besser auf und wird brandmindernd bzw. -vermeidend in die Tanks geführt . Bei einem Flugzeug sind in den Tragflächen und im Rumpf an verschiedenen Stellen Tankbehälter vorgesehen. Hierbei soll insbesondere darauf geachtet werden, dass die einschleusbaren Substanzen den im Flugzeug vorhandenen verschiedenen Tankbehältern wahlweise zuführbar sind.
Als Bindemittel können auch Teilchen eines Polyolefins verwendet werden, beispielsweise Polypropylen- oder Po- lyethylen-Fasem, wie sie beispielsweise in der Schrift DE 43 20 908 AI beschrieben sind. Als Bindemittel können auch Teilchen eins Polyurethan-Hartschaums verwendet werden, wobei dieser als Polyurethan-Hartschäum-Mehl eingesetzt wird, das an seiner Oberfläche mit Organosilanen behandelt ist.
Auch keramische inerte Stäube, beispielsweise aus feingemahlenem Calcdumcarbonat oder Siliciumdioxid können als Bindemittel verwendet werden.
Um Havarie-Lokalisationen einfacher zu finden, können die Bindemittel auch eingefärbt, insbesondere fluoreszierend eingefärbt sein. Auch können dem Gefahrgut und/oder dem Bindemittel Katalysatoren beigemischt sein, die die Reaktion beschleunigen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend erläutert :
Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Eliminierung von Brand- und Ausflussgefahren bei einem Tanksystem;
Fig. 3 eine Ausführungsform mit einem offenen Tankbehältnis;
Fig. 4 eine Ausführungsform eingebaut in ein Flugzeug. Die Gefahr, d e von leicht entzündlichen Kraftstoffen ausgeht, ist bekannt Um die schnelle Bindung flussiger Kraftstoffe und damit einen Teil der Brandgefahr zu mindern wird angestrebt, den Auslauf derartiger Kraftstoffe und ahnlicher Kohlenwasserstoffe zu verhindern Damit wird die Brandgefahr und die Gefahr der Umwelt-Kontamination gemindert
Als Ausfuhrungsbeispiel wird anhand der Figuren 1 und 2 ein stationärer, zylindrischer Tankbehalter 10 zur Lagerung von Benzin beschrieben Der Tankbehalter 10 ist teilweise mit Benzin 15 gefüllt Oberhalb des Flussigkeitsspiegels befindet sich verdunstetes Benzingas 16 Ein Sicherheitsventil Ll st vorgesehen, da es m Abhängigkeit vom Tankdruck öffnet, um Benzingas 16 bei. Übe. druck abzulassen lernei ist ein Tankablaß 13 vorhanden
D e Sicherungsemrichtung umfasst einen Druckbehalter 18, an den ein Behalter 20, dei mit C02-Gas mit 5 Bar Ubeidiuck gefüllt ist Über ein Zwischenvent.1 22, das schlagartig geöffnet werden kann, kann s ch das nicht brennbare C07-Gas m den Behalter 18 entleeren
Das System zur Sicherung umfasst weiterhin einen Ausloseschalter 14, der beispielsweise mit einem Nottaster oder einem Hitzesensor (nicht dargestellt) gekoppelt sein kann Der Ausloseschalter 14 ist über zwei synchron geschaltete S gnalle tungen 21 a und 21 b mit einem Ausloseventil 12 am unteren Beieich des Tanks 10 und dem weiteren Ausloseventil 22 im seitlichen Bereich des Behalters 20 verbunden
Bei Eintritt einer Notsituation wird der Ausloseschalter 14 entweder manuell betätigt oder über einen Sensor ausgelost Durch Offnen der Ventile 22 und 12 strömt zunächst das Druckgas aus dem Behalter 20 in den Behalter 18 und bringt diesen über die Leitung 28 und das Ventil 12 zur Entleerung in den Tank 10 hinein In dem Tank 18 befindet sich in Wasser hochkonzentriert dispergiert eine Substanz, die mit dem Kraftstoff im Tank physikalisch reagiert und die Flüssigkeit verfestigt. Geeignet hierfür sind Ölbindemittel herkömmlicher Art, beispielsweise auf Polyolefin oder Polyuret-han-Basis oder Ölbindemittel mit inerten anorganischen Stoffen, wie Calciu carbonat oder Siliciumdioxid-Mehle. Derartige Stoffe verdicken die Flüssigkeit im Behälter schlagartig, so dass ein Auslaufen vermieden wird. Anstelle des Druckgas- Behälters kann in die Leitung 28 auch eine Pumpe (nicht dargestellt) eingebaut sein, die die für die Reaktion benötigte Substanz fördert. Grundsätzlich kann auch von der dispergierten Form abgewichen werden, indem ein fein gemahlenes Pulver verwendet wird, das sich in dem Gefahrgut schnell verteilt und dessen Viskosität ändert und/oder die Zündtemperatur heraufsetzt .
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte System ist nicht auf einen stationären Lagertank beschränkt, sondern kann vom Prinzip her auch für Tank-Transportfahrzeuge für den Straßen- und Seetransport verwendet werden. Die Behältnisse 10 können aus verschiedenen Materialien bestehen. Bei der Anwendung auf Tankschiffen ist vorteilhaft, dass ein Leck im Tankbehältnis nicht zum Auslaufen des Treibstoffes führt, wenn dieser mit den Bindemitteln versetzt ist . Das Leck kann bei entsprechender Größe auch gestopft werden .
Fig. 3 zeigt das System in Anwendung auf ein offenes Tankbehältnis 30 für Speiseöle in tropischen Gebieten. Über die obere Öffnung 31 kann der flüchtige Anteil des Öls entweichen, wobei der obere Raum 32 des Tankbehälters 30 von Luftsauerstoff freigehalten wird. Ein Druckbehälter 33 ist mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln gefüllt.
Bei einer Gefahrensituation kann ein Ventil 34 funkgesteuert ausgelöst werden, so dass über Verteilerdüsen 35 das Bindemittel eintritt und sich im Behälter-Inhalt verteilt. Es kommt zu einer Verfestigung des flüssigen Öls. Die Zusammensetzung des Öls verändert sich nur geringfügig, da verhältnismäßig geringe Mengen an Bindemitteln benötigt werden. Das Gemisch bleibt für die menschliche Ernährung zugänglich, z. B. durch Auspressen.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine Systemkonfiguration bei einem Flugzeug. Es kommt darauf an, hier insbesondere bei einer gefahrvollen Landung oder auf dem Flugfeld dafür zu sorgen, dass bordgestützt ein Bindemittel dem noch vorhandenen Treibstoff in den Flugzeugtanks hinzugefügt wird, so dass diese Tanks nicht mehr auslaufen können. Als Treibstoff kommt übliches Jet-Kerosin infrage, welches bei Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel durch chemische Reaktion in seiner Entzündbarkeit gehemmt wird.
Eine einzubringende Substanz, hier ein Zwei-Komponenten- System, befindet sich als Substanz A oder Substanz B in einem Behälter 40. Hierbei kann es sich um ein Diisocyanat und ein Diol handeln, die erst kurz vor dem Einlassen in den Tank zusammengeführt werden und zu einem Polyurethan-Schaum polymerisieren. Über ein Treibmittel, das sich in einem gesonderten Druckbehälter 41 befindet, kann das sich in dem Doppelbehälter 40 befindliche Reaktionsgemisch, hier Polyurethan-Schaum, in den Tank gedrückt werden, nachdem eine Trennwand zum Bersten gebracht wurde. Es bildet sich dann ein Polyurethan-Schaum, der dem Treibstoff in ausgewählten Tanks 43,44 zugefügt wird. Insbesondere bei Ersatz von Diisocyanat durch Dibrom-Neopentyl-Alkohol oder ähnliche flammpunkterhöhende Substanzen reagiert der Treibstoff mit diesen entzündbarkeitshemmend. Durch dieses, mittels Dibrom-Neopentyl-Alkohol und dergleichen modifizierte Bindemittel wird der Kraftstoff physikalisch gebunden und schwer entflammbar. Es kann auch ein Verklumpen eintreten. Der Flammpunkt wird geändert.
Es bildet sich ein geschäumtes Aggregat, bei dem in den Poren der Treibstoff gehalten ist, wobei das Aggregat selber so fest bzw. dickflüssig ist, dass ein Auslaufen verhindert ist. Katalysatoren und Komponenten, die den Vorgang der Verfestigung beschleunigen, können dem Gefahrgut auch von vornherein beigemischt werden.
Durch die Steuerung über eine Steuereinheit 42 der Substanz zu den einzelnen Tanks (hier mit 43, 44 gekennzeichnet) werden nur. die einzelnen Tanks beaufschlagt, die noch mit Treibstoff gefüllt sind oder bei denen der Treibstoff nicht im Flug abgelassen werden konnte.
Die Substanzen können auch in unmittelbarer Nähe der Tanks angeordnet sein, sodass die Rohrleitung und Steuereinheit für das Schalten des Weges der Rohrleitung überflüssig ist.
Der Pilot kann über den Systemcheck die Bereitschaft des Sicherungssystems testen. Die Entscheidung über den Einsatz des Sicherheitssystems kann das Bordpersonal oder Personal außerhalb des Flugzeugs treffen, wenn eine entsprechenden Fernsteuerung eingebaut ist, z. B. bei Entführungen am Boden.
Im Notfall können die chemischen Substanzen in die Flugzeugtanks unter Zuhilfenahme von Druck zugeführt werden. Das Auslaufen von Brennstoff wird verhindert, so dass ein fächerförmiger Brand unterhalb des Flugzeuges nicht auftreten kann. Auch kann beispielsweise bei einem geparkten Flugzeug, das Angriffen aus der Luft ausgesetzt ist, durch eine vorsichtshalber ausgelöste Zuführung der Tankinhalt neutralisiert werden. Vorteilhaft ist auch, dass ein Bindemittel den Flammpunkt des Kraftstoffes höher setzt, so dass hier ein weiteres Kriterium für die Verbesserung der Sicherheit gegeben ist.

Claims

Patentansprüche :
1. System zum Sichern von Gefahrstoffen, wie Treibstoffen, in Tankbehältern, mit einem Tankbehalter (10,-30,-43; 44) und einem mit dem Tankbehälter verbundenen Einsatz- Aggregat, in dem sich gefahrstoffbindende Substanzen befinden, die in den Tankbehälter einschleusbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
Tankbehalter und Einsatz-Aggregat derart miteinander verbunden sind und die gefahrstoffbindenden Substanzen derart ausgewählt sind, dass beim Einschleusen der Substanzen
- der Gefahrstoff im Tankbehälter auf physikalische Art, insbesondere durch Aufsaugen, in den Substanzen gehalten werden kann.
2. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Tankbehälter und Einsatz-Aggregat derart miteinander verbunden sind und die gefahrstoffbindenden Substanzen derart ausgewählt sind, dass beim Einschleusen der Substanzen
- mittels einer chemischen Reaktion der Gefahrstoff im Tankbehälter (10;30;43;44) in einen veränderten, das Entzünden durch Erhöhung des Flammpunktes verhindernden Zustand versetzbar ist.
3. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankbehältnis ein geschlossener Treibstofftank (10,-43,44) ist.
4. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tarikbehältnis ein mindestens teilweise offener Auffangbehälter (30) ist.
5. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatz-Aggregat ein einteiliger oder mehrteiliger Behälter ist, der mit einem hochwirksamen Pumpsystem oder mittels gespeicherter, expandierender Druckgase schlagartig entleerbar ist .
6. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgas Kohlendioxid oder Stickstoff ist .
7. System nach einem der vorgehenden /Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Land-, Luft- oder Seefahrzeug eingebaut ist, das ein flüssiges Gefahrgut zum Betrieb und/oder zum Transport bei sich führt, eingebaut ist, wobei die einschleusbaren Substanzen den im Fahrzeug vorhandenen verschiedenen Tankbehältern (43,44) wahlweise zuführbar sind.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Tankfahrzeug oder in ein Tankschiff einbaut ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz ein Bindemittel ist, das die Flüssigkeit, die vorzugsweise ein aliphatischer Treibstoff ist, chemisch zur Minderung der Entzündbarkeit der Flüssigkeit zu verändern vermag.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus Teilchen eines Polyolefins besteht.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus Polypropylenoder Polyethylen-Fasern besteht.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittels aus Teilchen eines Polyurethan-Hartschaums besteht.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Polyurethan- Hartschaummehl eingesetzt wird, das an seiner Oberfläche mit Organosilanen behandelt ist.
14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel inerte, keramische Stäube verwendet werden.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel feingemahlenes Calciumcarbonat oder Siliciumdioxid verwendet wird.
16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel und/oder der zu bindenden Gefahrstoff Katalysatoren beigemischt sind, die die Reaktion beschleunigen und/oder optimieren.
17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel eingefärbt, insbesondere fluoreszierend, eingefärbt ist.
18. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Schaum, insbesondere PUR-Schaum, insbesondere mit Diol und Diisocyanat oder Dibrom-Neopentyl-Alkohol und dergleichen ist.
19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System über eine Fernsteuerung aktivierbar ist.
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