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Sicherheitseinrichtung für Anlagen, die mit Acetylen unter Bedingungen
arbeiten, bei denen ein fortschreitender Zerfall des Acetylens möglich ist Im Gegensatz
zu den meisten Kohlenwasserstoffen kann Acetylengas, das unter einem gewissen Druck
steht, in Kohlenstoff und Wasserstoff zerfallen. Dabei werden Wärmemengen frei,
die so groß sind, daß der Druck etwa auf das Elffache des Anfangsdrucks ansteigt.
Das gilt unter der Voraussetzung, daß der entstehende Druck sich in dem gesamten
System gleichmäßig verteilt. In der Praxis ist das jedoch meistens nicht der Fall.
Es treten vielmehr Detonationswellen auf. Die Zerstörungen, die bei den zahlreichen
Explosionen, vor allem der jüngsten Zeit, eintreten, setzen örtlich einen Druck
von rund 2ooo atü voraus. Der Anfangsdruck lag dabei unter 3o atü.
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Der Erfindung liegen zahlreiche und exakt durchgeführte Versuche zugrunde
darüber, unter welchen Bedingungen der Acetylenzerfall einen solch gefährlichen
Verlauf nimmt. Es ergab sich, daß ein örtlich eingeleiteter Acetylenzerfall in Rohrleitungen
nur fortschreitet, wenn eine bestimmte Relation zwischen Acetylendruck und lichtem
Rohrdurchmesser besteht. Bei o,5 mm lichter Rohrweite sind mindestens 3o atü erforderlich,
'um einen örtlich eingeleiteten Acetylenzerfall fortschreiten zu lassen. Bei i mm
Rohrdurchmesser beträgt der Druck nur noch 22 atü, während er bei 2 mm bereits auf
17 atü sinkt, bei 3 mm auf 13 atü, bei 4 mm auf io atü und bei 5 mm 8 atü erreicht.
Bei sehr weiten Rohren genügen i,8 atü.
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Die vorstehenden Versuchsergebnisse werden erfindungsgemäß zur Schaffung
einer Sicherungseinrichtung verwertet. Die Erfindung besteht darin, daß bei Anlagen,
die mit Acetylen unter Bedingungen arbeiten, bei denen ein fortschreitender Zerfall
des
Acetylens möglich ist, im Gefahrenfall der Hochdruckteil der
Anlage schnell vom Druck entlastet wird. Die schnelle Druckentlastung braucht aber
lediglich bis herab zu dem Druck zu erfolgen, bei welchem eine irgendwie eingeleitete
Acetylenzersetzung in dem gegebenen Rohr- bzw. Gefäßquerschnitt nicht fortschreitet.
Vorteilhaft wird die Hochdruckanlage mit mehreren Auslaßvorrichtungen versehen,
die durch die Betätigung eines Notzuges o. dgl., geöffnet werden können, damit möglichst
aus allen gefährdeten Teilen der Anlage der Druck schnell abgelassen werden kann.
Die Bedienung der Ablaßeinrichtung kann zweckmäßig von verschiedenen Stellen aus
erfolgen. Sie kann mit der Hand betätigt werden, sie kann aber auch selbsttätig,
z. B. durch Hilfseinrichtungen erfolgen, die auf Temperaturerhöhung ansprechen.
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Es soll nicht verkannt werden, daß auch bisher vielfach schon die
Möglichkeit bestand, an den einzelnen Rampen den Druck abzulassen. Das geschah z.
B. nach beendeter Befüllung, bevor die Flaschen abgenommen wurden. Diese , bekannten
Ablaßvorrichtungen waren aber weder dazu bestimmt noch ihrer Konstruktion und Lage
nach geeignet, im Gefahrenfall die Gesamtheit der gefährdeten Teile der Anlage schlagartig
vom Druck zu entlasten und dadurch die Gefahr.zu bannen.
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Der Niederdruckteil der Anlage ist gewöhnlich nicht gefährdet, da
der Druck in demselben so gering ist, daß ein fortschreitender Acetylenzerfall nicht
eintreten kann. Es kann daher angebracht sein, das bei der Druckentlastung des Hochdruckteils
abblasende Gas dem Niederdruckteil zuzuführen, damit es nicht verlorengeht. In sonstigen
Fällen wird vorteilhaft das Gas gefahrlos über Dach abgeblasen.
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Übrigens wird die Hochdruckanlage nicht nur dadurch gefährdet, daß
Teile der Leitung durch einen entstandenen Brand unzulässig erwärmt werden; auch
die Ansaugung von mit Luft vermischtem Acetylengas durch die Kompressoren kann die
Gefahr einer Explosion heraufbeschwören, die durch eine möglichst schnelle Druckentlastung
gebannt werden kann.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel schematisch eine Dissousgasabfüllänlage
im Grundriß dargestellt.
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In dem Raum A mögen die Entwickler stehen, in welchen das Acetylengas
unter Einwirkung von Wasser aus Calciumkarbid gewonnen wird. B bezeichnet den Kompressorenraum
und C den Abfüllraum. D mag eine räumlich von dem Gebäude A-C abgetrennte
Meisterstube oder einen sonstigen Aufenthaltsraum für Personen darstellen.
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Das Füllen der Dissousgasflaschen geschieht in folgender Weise: Das
im Raum A gewonnene Acetylen wird von den Kompressoren ii im Raum B angesaugt und
auf den Betriebsdruck von etwa 25 atü komprimiert. Den Kompressoren ii sind Hochdrucktrockner
12 nachgeschaltet. Außerdem können noch sonstige Apparate, wie Kühler, Ölabscheider
u. dgl., vorgesehen sein, die zur Wahrung der Übersichtlichkeit in der Zeichnung
nicht dargestellt sind. Der Hochdruckteil besteht somit bei dem dargestellten Beispiel
aus zwei getrennten und parallel geschalteten Anlagen ii bis 12. Das komprimierte
Gas. gelangt schließlich in die Gasverteilerleitungen 13 im Raum C und wird von
hier aus den einzelnen Abfüllrampen 14 zugeführt, an welche die zu füllenden Flaschen
15 angeschlossen sind.
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Um im Gefahrenfall den Hochdruckteil der Anlage schnell von seinem
gefahrbringenden Druck entlasten zu können, sind Druckablaßvorrichtungen 16 an den
verschiedenen Teilen der Anlage angeordnet. Diese bestehen z. B. aus schnell zu
öffnenden Ventilen großen Querschnitts. Das ausströmende Gas kann zweckmäßig über
Dach abblasen, wie durch die Pfeile 17 angedeutet werden soll. Es kann aber auch,
wie schon erwähnt wurde, dem Niederdruckteil zugeführt und z. B. in einem Gasometer
aufgefangen werden. Die Druckablaßventile 16 werden in solcher Zahl und derartig
verteilt angeordnet, daß eine Gewähr dafür besteht, daß sämtliche Teile der Hochdruckanlage
möglichst schnell von dem gefahrbringenden Druck entlastet werden können.
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Die Betätigung der Druckablaßventile kann in beliebiger `'reise erfolgen.
Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung durch punktierte Linien ein Gestänge
18 dargestellt, welches an den verschiedensten Stellen mit Betätigungsgriffen ig
versehen ist. Wird beispielsweise im Entwicklerraum A festgestellt, daß ein Acetylen-Luft-Gemisch
angesaugt wird, oder ist in diesem Raum ein Brand entstanden, der gegebenenfalls
auf den Raum B übergreifen könnte, so kann durch Ziehen an dem dort angebrachten
Griff ig die Druckentlastungseinrichtung für den Hochdruckteil eingeschaltet werden.
Durch das Gestänge werden dann sämtliche Ablaßventile 16 in den Räumen B und C gleichzeitig
geöffnet. Daß im Innern der Räume B und C Betätigungsgriffe ig vorgesehen sind,
dürfte selbstverständlich sein. Aber auch außerhalb dieser Räume, und zwar zweckmäßig
neben den Türöffnungen 2o, befinden sich Betätigungsgriffe ig, durch welche die
Druckentlastungsventile 16 geöffnet werden können, wenn beim Betreten der Räume
festgestellt wird, daß Gefahr im Anzuge ist. Ist die Gefahr bereits so groß geworden,
daß es nicht mehr ratsam erscheint, sich in die Nähe der Türöffnungen 20 zu begeben,
so kann schließlich von der Meisterstube D aus oder auch hinter der geschützten
Mauer auf der Rückseite des Kompressorraums B oder von irgendeiner mehr oder minder
weit entfernt gelegenen Stelle aus die Auslösung erfolgen.
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Statt des Gestänges 18 kann auch irgendeine sonstige Übertragungseinrichtung,
z. B. unter Verwendung von Zugseilen, hydraulischen oder pneumatischen Mitteln o.
dgl., Anwendung finden. Ferner kann die Übertragung durch an sich bekannte elektromagnetische
Einwirkungen bewirkt werden. Der Grundgedanke der Erfindung wird dadurch nicht berührt.
Ferner können statt der Druckablaßventile 16 andere Organe vorgesehen sein, die
dem gleichen Zweck dienen und deren konstruktive Ausgestaltung für die Erfindung
ohne Bedeutung ist.
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Ist z. B. in einem der Räume B oder C ein gefahrbringender Brand entstanden,
indem sich etwa ein an einer undichten Stelle des Rohrsystems austretender Acetylenstrahl
entzündet hat, wird vorteilhaft mit der Druckentlastung durch die Ventile 16 gleichzeitig
eine
vielfach bei derartigen Anlagen vorgesehene Berieselung in Tätigkeit gesetzt, die
die gefährdeten Flaschen kühlt. Auch können Kohlensäure- oder andere Löscheinrichtungen
gleichzeitig ausgelöst werden. Ferner kann eine Alarmeinrichtung in Tätigkeit gesetzt
werden, durch welche in der Nähe weilende Personen auf die aufkommende Gefahr aufmerksam
gemacht werden.
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Die Auslösung der Ablaßvorrichtung 16 kann außer von Hand durch die
Betätigungseinrichtung 18, i9 auch noch selbsttätig durch irgendwelche Hilfseinrichtungen
erfolgen, die z. B. auf Temperaturerhöhungen, Luftgehalt des angesaugten Gases o.
dgl. ansprechen.