DE2451305A1 - Vessel overfilling protection device - has valve plug with float set to higher pressure than vent valve - Google Patents

Abstract

The device is for both mobile and stationary vessels accommodating liquids which are inflammable or capable of polluting the environment, and comprises a valve for connection to the vessel, and whose plug (2) bears against a seat (6) under its own weight or by spring action. On the side towards the direction of vessel discharge this carries a float (3), and it is set to an opening pressure above that of the vessel loading and venting valves. The weight of the float can act as the load for the valve plug. The seal between plug and seat can consist of a hard component (7) resistant to the product handles, and which in turn protects a soft component (8) not resistant to the product.

Description

"tyberfüllsicherung für Behälter" Die Erfindung betrifft eine Uberfüllsicherung für ortsfeste oder ortsbewegliche Behälter für brennbare oder unweltbelästigende Flüssigkeiten."Overfill protection for containers" The invention relates to an overfill protection for stationary or mobile containers for flammable or environmentally nuisance Liquids.

Derartige Behälter müssen gemäß behördlicher Vorschriften sowohl mit Be- und Entlüftungsarmaturen als auch mit Einrichtungen zur Sicherung gegen Uberfüllen ausgerüstet sein.Such containers must comply with both regulatory requirements Ventilation fittings as well as with devices to protect against overfilling be equipped.

Die Be- und Entlüftungsarmaturen sollen im Behälter unzulässige trber- bzw. Unterdrücke sowie bei Einlagerung brennbarer Flüssigkeiten das Hineinschlagen von Flammen verhindern.The aeration and ventilation fittings should inadmissible turbidity in the tank or negative pressures as well as when storing flammable liquids prevent from flames.

Durch die Uberfüllsicherung soll das Uberschreiten eines vorgeschriebenen Füllniveaus im Tank verhindert werden.The overfill protection is intended to exceed a prescribed Filling levels in the tank can be prevented.

Uberfüllsicherungen bestehen im allgemeinen aus einem Schwimmerschalter bzw. einer Kontaktsonde, über die bei Erreichen des vorgeschriebenen Füllnieveaus ein Alarmsignal ausgelöst und/ oder die Füllpumpe abgeschaltet bzw. ein Absperrventil am Tank geschlossen wird. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß diese Sicherheitssysteme gegen Uberfüllen Betriebsstörungen unterliegen, so daß es immer wieder zu einem Uberpumpen von Behältern kommt. Dies führt häufig zu einer Zerstörung des Tanks, da die vorhandenen Be- und ELntlüftungseinrichtungen nicht in er Lage sind, die überpumpten Mengen in ausreichendem Maße gefahrlos abzuführen. Dies liegt einmal daran, daß die Be- Lllld Entlüftungseinrichtungen den erforderlichen Be- und Entlüftungsmengen in Form von Luft- bzw. Produktdampf-Luftgemischen (spezifisches Gewicht ca. 1,3 bis 115 kg/m³), nicht aber dcrl Pumpenraten der Lagerflüssigkeit (spezifisches Gewicht ca. 700 bis 1400 kg/m3) angepaßt sind. Darüberhinaus weisen die Be- urd Entlüftungseinrichtungen aufgrund der Eigenart ihrer Konstruktion (z.B. eingebaute Flammensperren) bei Flüssigkeitendurchfluß Widerstände auf, die weit über den zulässigen Tankbetriebsdrücker liegen.Overfill prevention devices generally consist of a float switch or a contact probe, via which the prescribed filling level is reached an alarm signal is triggered and / or the filling pump is switched off or a shut-off valve is closed on the tank. In practice, however, it is found that this Security systems against overcrowding are subject to breakdowns, so that it always comes back to one Over pumping of containers occurs. This often leads to the destruction of the tank, since the existing ventilation devices are not able to Sufficiently safe discharge of overpumped quantities. This lies once ensure that the ventilation devices provide the required ventilation and ventilation quantities in the form of air or product vapor-air mixtures (specific weight approx. 1.3 up to 115 kg / m³), but not the pump rates of the storage liquid (specific weight approx. 700 to 1400 kg / m3) are adapted. In addition, the Beurd have ventilation devices due to the peculiarity of their construction (e.g. built-in flame arresters) with liquid flow Resistances that are well above the permissible tank operating pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine störunanfäll:igere Überfüllsicherung zu entwickeln, die im Normalbetrieb verschlossen ist, nur bei Betriebsstörungen in Funktion tritt und dann die Uberfüllmengen so abführt, daß keine Zerstörung des Behälters mehr eintreten kann.The invention is based on the object of a failure-prone: igere Develop overfill protection, which is closed during normal operation, only with Malfunctions come into function and then the overfill discharges so that the container can no longer be destroyed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein an den Behälter anzuschließendes Ventil, dessen Abschlußorgan unter Gewichts- oder Federbelastung gasdicht auf einen Ventilsitz aufliegt, auf seiner der Tank-Ausströmrichtung zugewandten Seite einen Schwimmkörper trägt und auf einen Öffnungsdruck eingestellt ist, der über dem der an dem Behälter angebrachten Be- und Entlüftungsventile liegt.This object is achieved according to the invention by an attached to the container The valve to be connected, the closing element of which is under weight or spring loading rests gas-tight on a valve seat, on its facing the tank outflow direction Side carries a float and is set to an opening pressure is, which is above that of the ventilation valves attached to the container.

Die Belastung des Ventilabschlußorganes, das aus einem Ventilteller, Ventilkegel oder einer Ventilmembran bestehen kann, wird üblicherweise so gewählt, daß die Uberfüllsicherung bei normaler Be- und Entlüftung des Behälters über die dafür vorgesehenen Einrichtungen dicht verschlossen ist. Kommt es zu einer Störung der normalen Uberfüllsicherung, steigt die Flüssigkeit in das Ventilgehäuse, so daß das Ventilabschlußorgan durch seinen Schwimmkörper sofort voll geöffnet wird und die Flüssigkeit abfließen kann, ohne unzulässig hohe Drücke im Behälter aufzubauen.The load on the valve closing element, which consists of a valve disk, Valve cone or a valve membrane, is usually chosen so that the overfill protection with normal ventilation of the container via the facilities provided for this purpose are tightly sealed. If there is a malfunction the normal overfill protection, the liquid rises into the valve housing, so that the valve closure member is immediately fully opened by its floating body and the liquid can flow off without building up inadmissibly high pressures in the container.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann das Eigengewicht des Schwimmkörpers die Gewichtsbelastung des Ventilabschlußorganes bilden.In an expedient embodiment, the dead weight of the floating body form the weight load of the valve closure member.

Die Abdichtung zwischen Ventilabschlußorgan und Ventilsitz kann zweckmäßig aus einer produktbeständigen Hartdichtung und einer von dieser geschützten nicht produktbeständigen Weichdichtung bestehen.The seal between the valve closure member and the valve seat can be expedient from a product-resistant hard seal and one not protected by this product-resistant soft seal.

Die Abdichtung zwischen dem als Ventilkegel ausgebildeten Ventilabschlußorgan und dem Ventilsitz kann auch durch eine eingeschliffene konische metallische Dichtung mit zusätzlicher 0-Ring-Weichdichtung gebildet werden.The seal between the valve closure member designed as a valve cone and the valve seat can also be through a ground conical metallic seal can be formed with an additional 0-ring soft seal.

Schließlich ist es auch möglich, das Ventilabschlußorgan als Ventilmembran auszubilden, deren Öffnungsdruck durch eine zusätzliche Pilotsteuerung geregelt ist.Finally, it is also possible to use the valve closure member as a valve membrane train whose opening pressure is regulated by an additional pilot control is.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Es zeigen: Figur 1 eine Uberfüllsicherung mit einem Ventilteller, an dessen Unterseite ein Schwimmkörper befestig t ist; Figur 2 eine abgewandelte Ausführungsform mit einem federbelasteten Ventilteller; Figur 3 eine abgewandelte Ausführungsform mit einem Ventilkegel; Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der der Schwimmkörper auf der Oberseite des Ventiltellers angebracht ist und Figur 5 eine abgewandtelte Ausführungsform mit einer Ventilverschlußmembran.In the drawing are some exemplary embodiments the invention shown in longitudinal section. They show: FIG. 1 an overfill protection with a valve plate, on the underside of which a float is fastened t; figure 2 shows a modified embodiment with a spring-loaded valve disk; figure 3 shows a modified embodiment with a valve cone; 4 shows a modified one Embodiment in which the float is attached to the top of the valve disk and FIG. 5 shows a modified embodiment with a valve closure membrane.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform ist in ihrem Aufbau besonders einfach und besteht aus einem an einem nicht dargestellten Behälter anzuschließenden Gehäusestutzen 1 und einem Ventilteller 2, an dessen Unterseite ein Schwimmkörper 3 mit einem Belastungsgewicht 4 sowie Ventiltellerführungselemente angebaut sind.The embodiment shown in Figure 1 is special in its structure simple and consists of a to be connected to a container, not shown Housing socket 1 and a valve plate 2, on the underside of which a float 3 with a loading weight 4 and valve disk guide elements are grown.

Der Einstelldruck, der sich im wesentlichen aus dem BelastunJsgewicht 4 und dem Eigengewicht des Schwimmkörper' 3 ergibt, ist so gewählt, daß der Ventilteller 2 bei normaler Be- und Entlüftung des Behälters gasdicht auf einem Ventilsitz 6 auflieft.The set pressure, which is essentially made up of the load weight 4 and the dead weight of the float '3 results is chosen so that the valve plate 2 with normal ventilation of the container gas-tight on a valve seat 6 runs up.

Die Abdichtung zwischen Ventilteler 2 und Ventilsitz b besteht aus einer produktbeständigen Hartdichtung 7 und einer von dieser geschützten nicht produktbeständigen Weichdichtung 8.The seal between valve pusher 2 and valve seat b consists of a product-resistant hard seal 7 and a non-product-resistant one protected by this Soft seal 8.

Bei einer Störung der normalen Überfüllsicherung steigt die Flüssigkeit aus dem nicht dargestellten Behälter in den Gehäusestutzen 1, so daß der Ventilteller 2 über seinen der Tankausströmrichtung zugewandten Schwimmkörper 3 sofort vollgeöffnet wird und ein Abfließen der Flüssigkeit ermöglicht.If the normal overfill protection system malfunctions, the liquid rises from the container, not shown, into the housing connector 1, so that the valve disc 2 immediately fully opened via its floating body 3 facing the tank outflow direction and allows the liquid to drain off.

Das Gerät kann auch als zusätzliche Notentlüftung verwendet werden, wenn das eigentliche Entlüftungsventil so eingestellt bzw.The device can also be used as an additional emergency vent, if the actual vent valve is set or

dimensioniert wird, daß auch bei maximaler möglicher Entlüftungsleistung der zulässige Tankbetriebsdruck noch nicht erreicht wird.is dimensioned that even with the maximum possible ventilation capacity the permissible tank operating pressure has not yet been reached.

Kommt es an dem normalen Entlüftungsventil zu Betriebsstörungen, steigt der Betriebsdruck im Behälter an, wobei dann vor Erreichen des maximal zulässigen Druckes das als Notüberlauföffnung fungierende Gerät gemäß Figur 1 öffnet und ebenfalls Gase abbläst.If the normal vent valve malfunctions, it increases the operating pressure in the tank, but before reaching the maximum permissible Pressure opens the device functioning as an emergency overflow opening according to FIG. 1 and likewise Blows off gases.

Diese Kombination einer Notüberlauföffnung und einer uberdruck-Notatmungseinrichtung ist dann von besonderem Interesse, wenn der Behälter nach API-Norm erstellt wird. Entsprechend dieser Norm müssen abgesehen von den üblichen Be- und Entlüftungseinrichtungen, die nach der Pumpenleistung für Füllen und Entleeren und nach den maximal möglichen thermischen Beeinflussungen ausgelegt sind, zusätzlich noch Uberdruck-Notentlüftungen vorhanden sein, die bei einem Brand in unmittelbarer Nähe des Behälters die durch Wärmebeeinflussung entstehenden Produktdampfmengen durch Vergasung abführen.This combination of an emergency overflow opening and a positive pressure emergency breathing device is of particular interest if the container according to API standard is created. According to this standard, apart from the usual loading and Venting devices that are used for filling and emptying and after the pump output are designed according to the maximum possible thermal influences, in addition overpressure emergency vents are still available, which are in the immediate vicinity in the event of a fire Close to the container, the amount of product vapor generated by the influence of heat discharge by gasification.

Figur 2 zeigt eine gegenüber Figur 1 verbesserte Konstruktion unter Beibehaltung des Grundprinzips. Die Darstellung zeigt, daß der Schließdruck des Ventiltellers 2 auch über eine Feder 9 hervorgerufen werden kann. Das Ventil selbst ist in geschlossener Konstruktion ausgeführt, so daß bei der Funktion als Notüberlauföffnung das Produkt nicht einfach aus dem Gerät ausläuft. Es wird vielmehr in einem den Ventilteller 2 umgebenden Gehäuse 10 aufgefangen und über eine an einem Gehäuseflansch 11 angeschlossene Rohrleitung 12 2 in eine Behälterauffangtasse oder zu einem anderen Aufnahmebehälter abgeführt. Die Tank-Ausströmrichtung ist mit einem Pfeil 13 gekennzeichnet.FIG. 2 shows a construction which is improved compared to FIG Retention of the basic principle. The illustration shows that the closing pressure of the Valve disk 2 can also be caused by a spring 9. The valve itself is designed in a closed construction, so that it functions as an emergency overflow opening the product does not simply leak out of the device. Rather, it will be in a den Valve plate 2 surrounding housing 10 is caught and via a on a housing flange 11 connected pipeline 12 2 in a container collecting cup or to another Receiving container removed. The tank outflow direction is marked with an arrow 13.

Die Ausführungsform gemäß Figur 3 entspricht im wesentlichen der in Figur 2. Anstelle eines Ventiltellers ist jedoch ein Ventilkegel 14 vorgesehen, dessen 'igengewicht gleichzeitig als Belastungsgewicht für den Ventileinstelldruck dient, und dessen unterer Teil den Schwimmkörper 3 bildet. Die Abdichtung zwischen dem Ventilkegel 14 und dem Ventilsitz wird durch eine eingeschliffene konische metallische Dichtung 15 mit zusätzlicher O-Ring-Weichdichtung 16 gebildet.The embodiment according to FIG. 3 essentially corresponds to that in FIG Figure 2. Instead of a valve disk, however, a valve cone 14 is provided, its own weight at the same time as the loading weight for the valve setting pressure serves, and the lower part of which forms the floating body 3. The seal between the valve cone 14 and the valve seat is made by a ground conical metallic Seal 15 with additional O-ring soft seal 16 is formed.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1, 2 oder 3 liegt der Schwimmkörper 3 jeweils auf der Unterseite des Ventiltellers 2 bzw. des Ventilkegels 14. Eine Offnung dieser Sberfüllsicherungen erfolgt somit nicht nur dann, wenn das Ventilabschlußorz;an durch die austretende Flüssigkeit auf schwimmt, sondern auch dann, wenn der Tankbetriebsdruck den durch Gewichts- bzw. Federbelastung eingestellten instelldruck erreicht. Diese Ausführungsformen können daher in der oben beschriebenen Art und Weise auch als Uberdruck-Entlüftungsventile fungieren.In the embodiments according to Figures 1, 2 or 3 is the Float 3 each on the underside of the valve disk 2 or the valve cone 14. These overfill prevention devices are not only opened when this Valve closure orz; on floats due to the escaping liquid, but also when the tank operating pressure is the set by weight or spring loading set pressure reached. These embodiments can therefore be used in the above-described Way also act as overpressure vent valves.

Bei der in Figur 4 dargestellten Konstruktion liegt der Schwimmkörper 3 auf der Oberseite des Ventiltellers 2. Der an den nicht dargestellten Behälter anzuschließende Gehäusestutzen 1 liegt in dieser Darstellung auf der linken Seite des Ventils.In the construction shown in Figure 4, the float is 3 on the top of the valve plate 2. The one on the container, not shown The housing connector 1 to be connected is on the left in this illustration of the valve.

Dadurch wird der Ventilteller 2 neben seinem eigentlichen, durch Gewichts- oder Federbelastung erzeugten Schließdruck zusätzlich durch einen Uberdruck im Behältergeschlossen. Da die Behälter im allgemeinen unter Uberdruck stehen, ist bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform auhh bei geringen Einstelldrücken ein Öffnen nicht möglich. Erst wenn Flüssigkeit in den Gehäusestutzen 1 eintritt, wird der Ventilteller 2 durch seinen Schwimmkörper 3 zwangsweise geöffnet und gibt dadurch den Ablauf für das austretende Produkt frei.As a result, the valve disk 2 is next to its actual, due to weight or spring loading, the closing pressure generated is additionally closed by an overpressure in the container. Since the containers are generally under excess pressure, is shown in FIG Embodiment opening is not possible even with low set pressures. First when liquid enters the housing connector 1, the valve disk 2 is through his float 3 forcibly opened and thereby gives the process for the product escaping freely.

Figur 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die im Prinzip jedoch jener der Figur 4 entspricht. Anstelle eines Ventiltellers ist eine Ventilverschlußmembran 1 vorgesehen, die auf ihrer Oberseite einen ringförmigen Schwimmkörper 3 trägt, durch den das aus dem nicht dargestellten Tank ausströmende Medium mittig nach oben hin durchtritt. Auch diese Gerät wird somit zusätzlich vom Tankdruck verschlossen und kann somit ebenso wenig wie die Ausführungsform gemäß Figur 4 als Notentlüftung dienen. Die Konstruktionen gemäß den Figuren 4 und 5 öffnen jedoch auch dann, wenn im Tank ein Unterdruck entsteht, der oberhalb des Einstelldruckes aufgrund von Eigengewicht, Belastungsgewicht oder Federbelastung liegt.Figure 5 shows a modified embodiment, but in principle corresponds to that of FIG. Instead of a valve disc is a Valve closure membrane 1 is provided, which has an annular on its upper side Float 3 carries through which the outflowing from the tank, not shown Medium passes through the center upwards. This device, too, is therefore additionally supported by the Tank pressure closed and can therefore just as little as the embodiment according to Figure 4 serve as an emergency vent. Open the constructions according to FIGS. 4 and 5 however, even if there is a negative pressure in the tank that is above the set pressure due to its own weight, load weight or spring load.

Claims (5)

Patentansprüche Claims erfüllsicherung für ortsfeste oder ortsbewegliche Behälter für brennbare oder umweltbelästigende Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch ein an den Behälter anzuschließendes Ventil, dessen Abschlußorgan (2,14,17) unter Gewichts- oder Federbelastung gasdicht auf einem Ventilsitz (6) aufliegt, auf seiner der Tank-Ausströmrichtung (13) zugewandten Seite einen Schwimmkörper (3) trägt und auf einen Öffnungsdruck eingestellt ist, der über dem der an dem Behälter angebrachten Be- und Entlüftungsventile liegt. Fulfillment assurance for fixed or portable containers for flammable or environmentally harmful liquids, marked by an on the container The valve to be connected, its closing element (2,14,17) under weight or spring loading rests gas-tight on a valve seat (6) on its the tank outflow direction (13) facing side carries a float (3) and an opening pressure is set, the one above that of the ventilation valves attached to the container lies. 2. Überfüllsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eigengewicht des Schwimmkörpers (3) die Gewichtsbelastung des Ventilabschlußorganes (2,14,17) bildet. 2. Overfill protection according to claim 1, characterized in that the dead weight of the float (3) the weight load on the valve closure member (2,14,17) forms. 3. Uberfüllsicherung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen Ventilabschlußorgan (2) und.Ventilsitz (6) aus einer produktbeständigen Hartdichtung (7) und einer von dieser geschützten nicht produktbeständigen Weichodichtung (8) besteht. 3. Overfill protection according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the seal between the valve closure member (2) und.Ventilsitz (6) from one product-resistant hard seal (7) and a non-product-resistant seal protected by it Soft seal (8) consists. 4. Uberfüllsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem als Ventilkegel (14) ausgebildeten Ventilabschlußorgan und dem Ventilsitz (6) durch eine eingeschliffene konische metallische Dichtung (15) mit zusätzlicher O-Ring-Weichdichtung (16) gebildet wird.4. Overfill protection according to claim 1 or 2, characterized in that that the seal between the valve closure member designed as a valve cone (14) and the valve seat (6) through a ground-in conical metallic seal (15) is formed with an additional O-ring soft seal (16). 5. Uberfüllsicherung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilabschlußorgan als Ventilmembran (10) ausgebildet ist, deren Öffnungsdruck durch eine zusätzliche Pilotsteuerung geregelt ist.5. Overfill protection according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the valve closure member is designed as a valve membrane (10), the opening pressure of which is regulated by an additional pilot control.