DE2633607A1 - Kugelbehaelter fuer hochdruckgas, z.b. kokereigas - Google Patents
Kugelbehaelter fuer hochdruckgas, z.b. kokereigasInfo
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Description
46S0 Hcrne 1, 8000 München 40,
Frelllgrathstra3e 19 -\t ι ι rt ι» r>
ι Eisonacher StraBö 17
Postfach 1140 Dlpl.-mj. R. K^Fahi Pat.Anw. Bet2ler
Pat.-Anw. Herrmann-TriT.tepohl UiDl'-PhVS cdUürfS Π^ίΣίθΙ" Fernsprecher: 36 3011
Fernsprecher: 51013 " " * " * w 3S3012
51014 DIpI.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl 3B3013
Teleorammanschrift: . Tolegrammanschrilt:
Bahrpaic-nle Herne YΠ \Ό*\ nhfVnLTi Babetzpat München
Te lex 08229853 Tolex5215360
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4300 Essen
"Kugelbehälter für Hochdruckgas, z.B. Kokereigas11
Die Erfindung betrifft einen Kugelbehälter für Hochdruckgas, z.B. Kokereigas, welches von einer aus Metall bestehenden
starren Hohlkugel eingeschlossen ist, in der eine Hülle angebracht ist, welche das Gas umschließt und den
Werkstoff der starren Hohlkugel gegen den chemischen Angriff der insbesondere bei der Bildung von Gaswasser aus
dem Hochdruckgas gelöste Chemikalien schützt.
709885/012$
In Gaswerken und auf Kokereien dienen zur Gasspeicherung im allgemeinen große, runde Tanks, die früher auch zu
Gasmessungen verwendet wurden und daher heute noch häufig als Gasometer bezeichnet werden. Außer in diesen Gasbehältern
hält man in der Regel hochgespanntes Gas in Kugelbehältern gespeichert, weil infolge des Hochdruckes
viel Gas in einem verhältnismäßig kleinen Eaum untergebracht werden kann. Insbesondere auf Kokereien dienen
solche Kugelbehälter häufig zusammen mit den erwähnten Gasometern, aber auch für sich allein zum Ausgleich
zwischen der Gaserzeugung, die aus verfahrenstechnischen Gründen kontinuierlich abläuft uxldLer Abnahme des Gases,
welche, in der Eegel starken zeitlichen Unterschieden
aufgrund der Bedürfnisse der Abnehmer bzw. der Abnahmebetriebe unterliegt. Dabei werden die Behälter im
wechselnden Rhythmus bei Gasüberschuß gefüllt und zur Deckung von Abgabespitzen ganz oder teilweise entleert.
Aus wirtschaftlichen Gründen plant man Kugelbehälter für Hochdruckgas, insbesondere für unter Hochdruck
stehendes Kokereigas in Schweißkonstruktionen aus Stahl. Die Wanddicke der geschweißten starren Hohlkugel
wird mit Rücksicht auf die Schweißspannungen auf ca. 30 mm begrenzt. Eine solche Konstruktion
bei einem
erlaubt /maxima]£n3etriebsdr«ack des Gases von ca. 9 bar einen größtmöglichen Kugeldurchmesser von ca. 42 m. Schwierigkeiten ergeben sich bei derartigen Behältern jedoch durch die Korrosionsgefahr, weil der Behälter als ganzes nicht aus Edelstahl
erlaubt /maxima]£n3etriebsdr«ack des Gases von ca. 9 bar einen größtmöglichen Kugeldurchmesser von ca. 42 m. Schwierigkeiten ergeben sich bei derartigen Behältern jedoch durch die Korrosionsgefahr, weil der Behälter als ganzes nicht aus Edelstahl
- 3 -709885/0125
gefertigt werden kann. Qualitätsgerechtes Koksofengas
enthält noch Begleitstoffe, z.B. Cyanwasserstoff, Ammoniak und Schwefelverbindungen. Diese Chemikalien
sind oberhalb des Taupunktes des Gases praktisch unschädlich. Der Taupunkt liegt bei ca. 5° C und wird
auf dem üblichen Gasweg in erdverlegten Leitungen nicht unterschritten. In Gasbehältern, insbesondere
aber in Kugelbehältern werden jedoch Temperaturen zwischen +50° C und -20° C erreicht. Unterhalb 5° C
fällt dann aus dem gespeicherten Gas Wasser aus. Dieses Gaswasser bildet z.B. mit dem vorhandenen
Cyanwasserstoff Blausäure. Eine solche Chemikalie führt auf die Dauer zu Spannungsrißkorrosionen in
der Wand des Kugelbehälters, der auf diese Weise zerstört werden kann. Aus Gründen der Betriebssicherheit
und angesichts der hohen Kosten von Hochdruckgas-Kugelbehältern muß ein absolut zuverlässiger
Korrosionsschutz vorgesehen werden.
Es ist bekannt, den Behältern besondere Gastrocknungsbzw. Reinigungsanlagen vorzusehalten. Diese verursachen
jedoch neben beträchtlichen Investitionen erhebliche Folgekosten im Betrieb. Sie sind daher teuer und zudem
nicht unproblematisch, weil ihre volle Funktion im praktischen Betrieb gewährleistet werden muß.
Es ist auch bekannt, die Hohlkugel mit einem die Korrosionen verhindernden Innenanstrich zu versehen, welcher
demzufolge die eingangs erwähnte Hülle bildet, die das
- 4 -709885/012*
- r-
Gas umschließt und den Werkstoff der starren Hohlkugel gegen den chemischen Angriff, der bei der Bildung von
Gaswasser aus dem Hochdruckgas gelösten Chemikalien schlitzt. Wegen des begrenzten Absatzgebietes von Koksofengas
liegen jedoch bislang keine speziellen und jedenfalls keine ausreichenden Betriebserfahrungen
mit derartigen Innenanstrichen vor. Es ist aber zu bedenken, daß ein derartiger Innenanstrich nicht nur
dem chemischen Angriff der Chemikalien Widerstand zu leisten hat. Wesentlicher sind unter Umständen die
mechanischen Beanspruchungen, die sich aus lemperatur- und Druckwechseln und den damit verbundenen beträchtlichen
Dehnungen und Schrumpfungen der starren Hohlkugel ergeben. Hierdurch werden Anstriche leicht zerstört.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelbehälter mit den eingangs angegebenen Merkmalen so
auszubilden, daß seine das Gas umschließende Hülle unter den Temperatur-uni Druckwechselbeanspruchungen,
denen die starre Hohlkugel unterliegt, nicht beschädigt oder gar zerstört werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hülle einen gasdichten Ballon bildet, welcher
in der Kugel aufgehängt und an den Rändern von mit nicht korrodierenden Verschlüssen versehenen Ausnehmungen der
Hohlkugel gasdicht angeschlossen ist, und daß der Ballon mit dem Hoch druckgas derart aufblasbar ist, daß er
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den Hochdruck des Gases auf die starre Hohlkugel tiberträgt und sich unter dem Einfluß von Dehnungen
oder Schrumpfungen der Hohlkugel verformt bzw. dieser gegenüber Relativbewegungen ausführt.
Die Ballonhülle läßt sich im entspannten Zustand, beispielsweise geeignet gefaltet durch eine der
meistens zu mehreren vorgesehenen Montage- bzw. Revisionsöffnungen der starren Hohlkugel ohne
Schwierigkeiten in diese einbringen und im Inneren der Hohlkugel zumeist in derem oberen Bereich aufhängen.
Dann stellt man zweckmäßig die gasdichten Anschlüsse an den Ausnehmungsrändern her. Nachdem man
die Ausnehmungen verschließende Plansche angebracht hat, welche ebenso wie ihr dem Gas ausgesetztes Zubehör
aus Edelstahl gefertigt und dadurch gegen Korrosionen geschützt werden können, bläst man mit
dem Hochdruckgas die Ballonhülle auf. . Die Eigenfestigkeit der Ballonhülle kann gering
sein, da die starre Hohlkugel den gesamten Druck des Gases aufnimmt.
Es ist zwar bekannt (GB-PS 841 018), einen aus Beton bestehenden unterirdischen Heizölbehälter mit einer
in diesem aufgehängten und den Behälterwänden angelegten Hülle aus Polyvinylchlorid auszukleiden. Solche
erdverlegten Behälter unterliegen jedoch keinen Formänderungen
durch Schrumpfungen oder Dehnungen, so daß die Hülle sich weder zu verformen braucht noch Relativbewegungen
gegenüber dem Behälter auszuführen hat.
- 6 7ϋ9885/012ί
Auch mit dem ebenfalls vorbekannten Vorschlag (DT-AS
1 286 459)ι einen oberirdischen Stahlbehälter durch einen vorgefertigten, einschiebbaren Kunststoffbehälter,
der aus zwei teleskopisch ineinanderschiebbaren Hälften besteht, zu schützen, ist die Aufgabe der Erfindung
nicht zu lösen, weil die Hohlkugel erst fertiggeschweißt werden muß, bevor der Korrosionsschutz angebracht werden
kann.
Die Erfindung ermöglicht einenzaverlässigen Korrosionsschutz
der starren Hohlkugel, welcher verhältnismäßig einfach anzubringen ist und während der erforderlichen
langen Betriebszeit von Kugelbehältern zuverlässig wirkt. Insbesondere wird erreicht, daß die starre Hohlkugel zusätzlich
abgedichtet wird, so daß selbst örtliche Undichtigkeiten der Hohlkugel nicht sofort zu Gasverlusten
führen.
Zwischen der Ballonhülle und einer unteren Kalotte der starren Hohlkugel ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Raum für die Aufnahme von Leckgaswasser
angeordnet, und die Hohlkugel weist in diesem Bereich in der Kalotte Testflächen für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
auf. Die untere Kugelkalotte ist nämlich der gefährdetste Teil des Kugelbehälters, weil sich hier das
aggressive Gaswasser ansammelt. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können in regelmäßigen
Abständen von außen ohne Beeinträchtigung der Behälterfahrt mit Ultraschallprüfung auch feinste Korrosionserscheinungen rechtzeitig entdeckt werden·
- 7 -709885/012Ϊ
-H-
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen werden, die
Außenseite der Ballonhülle mit Erhebungen und Vertiefungen zu versehen. Bei einer Ausführungsform
des neuen Kugelbehälters, bei der die Ballonhülle der Innenseite der Hohlkugel unmittelbar aufliegt
und auf diese die von dem Hochdruckgas auf die Hülle ausgeübten Kräfte überträgt, soll mit den in Form
von Noppen, Rillen oder Rippen ausgebildeten Erhebungen und den dazwischen liegenden Vertiefungen
der Ab rieb aufgenommen werden, welcher infolge des Anpreßdruckes der Ballonhülle auf die Innenwand
der starren Hohlkugel und infolge der Relativbewegungen zwischen der Behälterwand und dem Ballon
hauptsächlich an der Ballonhülle entsteht. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der zwischen
der starren Hohlkugel und der Ballonhülle ein Gaspolster vorgesehen ist, können die Erhebungen als
Dichtlippen ausgebildet werden, um das Gaspolster zu unterteilen.
Ein solches Gaspolster ist einerseits zu Kontrollzwecken verwendbar, weil es sich fortlaufend überwachen läßt und
etwaige Undichtigkeiten in der Ballonwand sofort erkennbar macht. Wenn dann unverzüglich Ausbesserungsarbeiten
eingeleitet werden, kann die Berührung entstandener Blausäure mit dem Metall der starren Hohlkugel auf einige
Stunden begrenzt werden, was dem Metall nachgewiesenermaßen nicht schadet. Hat man einzelne Erhebungen als
Dichtlippen ausgebildet, dann ist das Kontrollgaspolster in mehrere Abschnitte unterteilt und jeder Abschnitt ermöglicht
ein besseres Orten der jeweiligen Undichtigkeit.
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Andererseits läßt sich, das Gaspolster zur schwimmenden
Lagerung der Ballonhülle verwenden, so daß der Druck des Gases von der Ballonhülle über das Gaspolster auf
die starre Hohlkugel übertragen wird. Hierdurch werden nicht nur die Reibungen zwischen der Ballonhülle und
der starren Hohlkugel vermindert, es kommt auch eine wärmeisolierende Wirkung des Gaspolsters zustande. Die
Erwärmung der Ballonhülle, z.B. durch Sonneneinstrahlung sowie die Abkühlung des gespeicherten Hochdruckgases im
Winter und damit auch die Menge des anfallenden Gaswassers können dadurch entscheidend vermindert werden.
Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform
anhand der Pig. in der Zeichnung; es zeigen:
Pig. 1 schematisch und in Ansicht einen Kugelbehälter gemäß der Erfindung nach dem Anbringen der
Ballonhülle und vor Befüllung mit Hochdruckgas,
Pig. 2 in der Pig. 1 entsprechender Darstellung den Kugelbehälter nach seiner Befüllung
mit Hochdruckgas und
Pig. 3 einen Ausschnitt aus der Behälterwandung zur Wiedergabe des Aufbaus des Kugelbehälters.
Der in den Pig. dargestellte Kugelbehälter ist für die Speicherung von Hochdruckgas, z.B. von Kokereigas vorgesehen.
Er besitzt eine aus Metall, z.B. aus Stahl-
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blechabschnitten geschweißte starre Hohlkugel 1, in
der eine Hülle 2 angebracht ist, welche das Gas umschließt und den Werkstoff der starren Hohlkugel gegen
den chemischen Angriff der insbesondere bei der Bildung von Gaswasser aus dem Hochdruckgas gelösten Chemikalien
schützt. Die Hülle kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, welcher in Torrn von
beispielsweise mit Gewebe verstärkten Folien vorliegt.
Die Hülle bildet einen gasdichten Ballon, der gemäß dem dargestellen Ausführungsbeispiel nach 3?ig. 1 in leerem
Zustand derart zusammenfaltbar ist, daß er durch ein Mannloch 3 des Behälters 1 in diesen eingeführt werden
kann. Der obere Rand 4 ist mit Hilfe eines Ringes 5 zwischen dem Ring 5 und der Behälterwand 1 eingespannt.
Außerdem ist die Hülle bei 6 und 7 in ihrem oberen Bereich an der Innenseite 8 der starren Hohlkugel 1 aufgehängt.
Der Ring 5 bildet einen gasdichten Anschluß des Ballons an die starre Hohlkugel 1. Es können noch
weitere Inspektionsöffnungen in der Hohlkugel 1 vorgesehen sein, in der ähnliche oder gleiche Anschlüsse
wie am Mannloch 3 vorhanden sein können.
Außen auf dem Behälter befindet sich ein Dom 9 mit einem Anschlußflansch 10 für einen Deckel 11. Die
Seile des Domes 9 und des Deckels 11 sowie der Ring 5»
welche mit dem Gas in Berührung kommen, sind beispielsweise aus Edelstahl gefertigt.
- 10 -
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Der Ballon läßt sich mit Hochdruckgas derart aufblasen, daß er den Druck des Gases auf die starre Hohlkugel überträgt.
Das ist in Pig. 2 wiedergegeben. Durch das Aufblasen hat die Hülle 2 eine der starren Hohlkugel 1 entsprechende
Form angenommen. Die Hülle legt sich unmittelbar auf die Innenseite 8 der starren Hohlkugel 1 auf.
Unter dem Einfluß von Dehnungen oder Schrumpfungen der starren Hohlkugel 1 verformt sich die Hülle, vobei sie
Eelativbewegungen gegenüber der Innenseite 8 ausführt.
Zu diesem Zweck ist die in Fig. 3 vergrößert wiedergegebene
Wandung 12 der Hülle 2 auf ihrer Außenseite mit noppenartigen Erhöhungen 13 versehen, zwischen denen
sich Vertiefungen 14 befinden. Die Noppen 13 nehmen den Abrieb auf, der bei den erwähnten Relativbewegungen entsteht.
Wie Fig. 2 erkennen läßt, weist die Hülle in ihrem unteren Bereich eine Verstärkung 16 auf, welche die
Hüle an dieser Stelle in einem gewissen Abstand von einer unteren Kugelkalotte 17 hält. Dadurch entsteht
ein Hohlraum 18, in dem sich Leckgaswasser sammeln kann. Bei 17 können in der Kalotte Testflächen für
die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, z.B. mit Ultraschall vorgesehen sein.
Pat entansprüche
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ι 'J* ·.
Leerseite
Claims (6)
1. Kugelbehälter für Hochdruckgas, z.B. Kokereigas, welches von einer aus Metall bestehenden starren
Hohlkugel eingeschlossen ist, in der eine Hülle angebracht ist, welche das Gas umschließt und den
Werkstoff der starren Hohlkugel gegen den chemischen Angriff der insbesondere bei der Bildung von
Gaswasser aus dem Hochdruckgas gelösten Chemikalien schützt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) einen gasdichten Ballon bildet,
welcher in der Kugel (1) aufgehängt und an den
Bändern von mit nicht korrodierenden Verschlüssen (9, 11) versehenen Ausnehmungen (3) der Hohlkugelwand
gasdicht angeschlossen ist, und daß der Ballon (2) mit dem Hochdruckgas derart aufblasbar ist, daß
er den Druck des Gases auf die starre Hohlkugel (1) überträgt und sich unter dem Einfluß von Dehnungen
oder Schrumpfungen der Hohlkugel (1) verformt bzw. dieser gegenüber Relativbewegungen ausführt.
2. Kugelbehälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ballonhülle (2) und einer unteren Kalotte (17) der starren Hohlkugel (1) ein Eaum (18) zur Aufnahme von Leckgaswasser angeordnet ist, und daß die Hohlkugel (1) in der Kalotte (17) lestflächen für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung der Hohlkugel (1) aufweist.
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ballonhülle (2) und einer unteren Kalotte (17) der starren Hohlkugel (1) ein Eaum (18) zur Aufnahme von Leckgaswasser angeordnet ist, und daß die Hohlkugel (1) in der Kalotte (17) lestflächen für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung der Hohlkugel (1) aufweist.
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ORIGINAL INSPECTED
3. Kugelbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenseite der Ballonhülle mit Erhebungen (13) und Vertiefungen (14) versehen ist.
4. Kugelbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sich zwischen der Ballonhülle (2) und der starren Hohlkugel (1) ein Polster aus einem zur
Kontrolle dienenden Gas befindet.
5. Kugelbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Erhebungen der Ballonhülle (2) als Dichtlippen zur Unterteilung des zwischen der
Ballonhülle (2) und der starren Hohlkugel (1) angeordneten Gaspolsters ausgebildet sind.
6. Kugelbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß die Ballonhülle (2) auf dem zwischen dem Ballon und der starren Hohlkugel angeordneten
Gaspolster schwimmend gelagert ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762633607 DE2633607A1 (de) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Kugelbehaelter fuer hochdruckgas, z.b. kokereigas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762633607 DE2633607A1 (de) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Kugelbehaelter fuer hochdruckgas, z.b. kokereigas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2633607A1 true DE2633607A1 (de) | 1978-02-02 |
Family
ID=5983998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762633607 Withdrawn DE2633607A1 (de) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Kugelbehaelter fuer hochdruckgas, z.b. kokereigas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2633607A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2512923A1 (en) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Chambaut Marc | Device fitting lining bladder to diver's bottle - accommodates bladder collar in groove in control tap with passage sealed by screw |
US4724641A (en) * | 1984-05-02 | 1988-02-16 | Wit Cornelis L De | Hopper, in particular a silo |
-
1976
- 1976-07-27 DE DE19762633607 patent/DE2633607A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2512923A1 (en) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Chambaut Marc | Device fitting lining bladder to diver's bottle - accommodates bladder collar in groove in control tap with passage sealed by screw |
US4724641A (en) * | 1984-05-02 | 1988-02-16 | Wit Cornelis L De | Hopper, in particular a silo |
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |