DE2840191A1 - Liquefied gas tank safety valve - includes fusible plugs for blowoff in case of fire - Google Patents

Liquefied gas tank safety valve - includes fusible plugs for blowoff in case of fire

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Abstract

The parent patent described a safety device for liquefied gas tanks, espe. for tankers, with a blow-off valve which is pressurised at one side by the tank pressure and on the other side by a pilot pressure so that a pressure rise in a tank above a set threshold operates the blow-off valve. Fusible plugs have now been added to the system so that any temperature rise causes the blow-off valve to respond even at lower tank pressures. This is a simple and effective way by which the safety regulations can be satisfied in case of a fire aboard.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, insbesondere nach Patent/Patentanmeldung P 27 31 804.3.The invention relates to a safety device according to the preamble of the claim, in particular according to patent / patent application P 27 31 804.3.

Bei der in der älteren Anmeldung P 27 31 8o4.3 vorgeschlagenen Sicherheitseinrichtung, die dazu dient, den Verlust an Laderaum in einfacher Weise ohne großen technischen Aufwand minimal zu halten und trotzdem die Sicherheitsbestimmungen für den Fall des Auftretens von Feuer einzuhalten, wird vorgeschlagen, das Ventilelement des Abblaseventils mit dem Gasdruck einer zusätzlichen Druckquelle zum Einstellen des vorbestimmten Ansprechdruckes zu beaufschlagen, mit dem das Ventilelement gegen den Ventilsitz drückbar ist.In the case of the safety device proposed in the earlier application P 27 31 8o4.3, which serves to reduce the loss of cargo space in a simple manner without much technical Keeping effort to a minimum and still complying with the safety regulations for the case the occurrence of fire, it is proposed that the valve element of the Relief valve with the gas pressure of an additional pressure source for setting the to apply a predetermined response pressure with which the valve element against the valve seat can be pressed.

Es wurde jedoch gefunden, daß man bei Membranventilen als Abblaseventile ohne diese zusätzliche Druckbeaufschlagung auskommen kann, da Membranventile ohnehin nur niedrige Tankdrücke bis zu etwa 2 bar ermöglichen. Ferner kann man auf die zusätzliche Druckquelle bei Abblaseventilen verzichten, bei denen ein geführter Ventilkolben als Ventilelement verwendet wird, wenn der Tankdruck genügend hoch ist, so daß die Reibung zwischen dem Ventilkolben und seiner Führung praktisch keine Rolle mehr spielt.However, it has been found that membrane valves can be used as blow-off valves can do without this additional pressurization, since diaphragm valves anyway only allow low tank pressures of up to about 2 bar. You can also access the additional Do not use a pressure source with relief valves that have a guided valve piston is used as a valve element when the tank pressure is high enough so that the Friction between the valve piston and its guide is practically no longer an issue plays.

Die Aufgabe, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der der Verlust an Laderaum minimal gehalten und die einfach und ohne großen technischen verwirklicht werden kann, wobei die Sicherheitsbestimmungen für den Fall des Auftretens von Feuer eingehalten werden, wird dadurch gelöst, daß eine durch erhöhte Temperatur auslösbare Druckentlastungseinrichtung für das Ventilelement vorgesehen ist mit der das Ventilelement bei einem niedrigeren Druck als der vorbestimmte Ansprechdruck der Sicherheitseinrichtung entlastbar ist.The task of a safety device of the type mentioned at the beginning to create with which the loss of cargo space is kept to a minimum and which is simple and can be realized without major technical, with the safety regulations to be complied with in the event of fire, is solved in that a pressure relief device for the valve element that can be triggered by increased temperature is provided with which the valve element at a lower pressure than the predetermined one Response pressure of the safety device can be relieved.

Als Entlastungseinrichtung werden insbesondere Schmelzsicherungen bevorzugt, jedoch können auch mit einem Temperaturfühler gesteuerte Magnetventile o. dgl. eingesetzt werden.Fuses, in particular, are used as the relief device preferred, but solenoid valves controlled with a temperature sensor can also be used o. The like. Be used.

Eine derartige Sicherheitseinrichtung benötigt keinen größeren technischen Aufwand und macht insbesondere Gebrauch von den bereits vorhandenen hilfsgesteuerten Abblaseventilen.Such a safety device does not require a major technical one Effort and in particular makes use of the already existing help-controlled Relief valves.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to the accompanying figures illustrated preferred embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung.Fig. 1 shows schematically a safety device according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Schmelzsicherung, wie sie bei der Sicherheitseinrichtung von Fig. 1 verwendbar ist.Fig. 2 shows a fuse, as it is in the safety device of Fig. 1 can be used.

Die in Fig. 1 dargestellte Sicherheitseinrichtung weist eine Abblaseventil 10 auf, das über einen Flansch 11 und eine Dichtung 12 mit einem Flansch 13 eines mit einem Tank verbundenen Rohrstutzens verbunden ist. An den Flansch 11 des Abblaseventils 10 schließt sich ein Ventilgehäuse 14 an, das über eine Dichtung 15 mit einem Ventildeckel 16 verschlossen ist, dem im Innern des Ventilgehäuses 14 der Ventilsitz 17 gegenüberliegt. Von dem Ventildeckel 16 zum Ventilsitz 17 erstreckt sich eine Führungshülse 18, in der ein Ventilkolben 19 verschiebbar angeordnet ist, der an der dem Ventilsitz 17 zugewandten Seite eine Ringdichtung 20 zum dichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz 17 und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Stellschraube 21 aufweist, mit der der Hub des Ventilkolbens 19 einstellbar ist. Durch Abheben des Ventilkolbens 19 aus seinem dichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz 17 kann Gas von dem Ventileinlaß 21 zum Ventilauslaß 22 strömen. Der Ventilauslaß 22 kann über einen Flansch 23 mit einer Abführleitung verbunden sein.The safety device shown in Fig. 1 has a relief valve 10, which has a flange 11 and a seal 12 with a Flange 13 of a pipe socket connected to a tank is connected. To the flange 11 of the relief valve 10 is followed by a valve housing 14 which has a seal 15 is closed with a valve cover 16, which is inside the valve housing 14 of the valve seat 17 is opposite. Extends from valve cover 16 to valve seat 17 a guide sleeve 18 in which a valve piston 19 is slidably arranged, on the side facing the valve seat 17 an annular seal 20 for sealing Engagement with the valve seat 17 and an adjusting screw on the opposite end face 21, with which the stroke of the valve piston 19 is adjustable. By taking off of the valve piston 19 from its sealing engagement with the valve seat 17 can gas flow from the valve inlet 21 to the valve outlet 22. The valve outlet 22 can over a flange 23 to be connected to a discharge line.

Der Gasdruck des Tanks wirkt einmal gegen die Stirnseite 24 des Ventilkolbens 19, die dem Ventilsitz 17 zugekehrt ist, und ferner über eine Umgangsleitung 25 auf die gegenüberliegende Stirnseite 26 des Ventilkolbens 19, die größer als die Stirnfläche 24 ist.The gas pressure of the tank acts once against the end face 24 of the valve piston 19, which faces the valve seat 17, and also via a bypass line 25 on the opposite end face 26 of the valve piston 19, which is larger than the Face 24 is.

Hierdurch wird das Abblaseventil 10 vom jeweiligen Gasdruck im Tank geschlossen, wobei die Schließkraft mit steigendem Gasdruck im Tank ansteigt. In der Leitung 25 sind ein Rückschlagventil 27 sowie eine einstellbare Reduzierblende 28 und eine Festblende 29 angeordnet.As a result, the relief valve 10 is affected by the respective gas pressure in the tank closed, whereby the closing force increases with increasing gas pressure in the tank. In the line 25 is a check valve 27 and an adjustable reducing orifice 28 and a fixed diaphragm 29 are arranged.

Das Abblaseventil wird durch ein Pilotventil 30 gesteuert, das er eine Verstärkungsring/31 aufweist, die über eine Leitung 32 mit der Umgangsleitung 25 verbunden ist, wobei die Leitung 32 zwischen der einstellbaren Reduzierblende 28 und der Festblende 29 von der Umgangsleitung 25 abzweigt. Zusätzlich führt eine Leitung 33 von der Umgangsleitung 25 vor der einstellbaren Reduzierblende 28 zu einer Vergleichskammer 34 des Pilotventils 30. Die Vergleichskammer 34 steht somit immer unter dem Druck, der in dem Tank herrscht.The relief valve is controlled by a pilot valve 30, which he a reinforcement ring / 31, which via a line 32 with the bypass line 25 is connected, the line 32 between the adjustable reducing orifice 28 and the fixed panel 29 branches off from the bypass line 25. In addition, a Line 33 from the bypass line 25 in front of the adjustable reduction diaphragm 28 to a comparison chamber 34 of the pilot valve 30. The comparison chamber 34 is therefore at a standstill always under the pressure in the tank.

Die Vergleichskammer 34 ist von der Verstärkungsringkammer 31 durch eine Verstärkermembrane 35 getrennt, während die Verstärkungsringkammer 31 ferner durch eine Vergleichsmembrane 36 begrenztist.The comparison chamber 34 is through from the reinforcement ring chamber 31 a booster diaphragm 35 separated, while the booster ring chamber 31 further is limited by a comparison membrane 36.

Das Pilotventil 30 besitzt ferner eine Pilotfeder 37, die einen Pilotkolben 38 gegen einen Pilotsitz 39 drückt, wobei der Pllotkolben 38 zwei Platten 40, 41 aufnimmt, wobei zwischen den Platten 40 und 41 die Vergleichsmembrane 36 verläuft, während sich die Verstärkermembrane 35 von unten gegen die Platte 41 legt. Die Platte 40 besitzt einen kleineren Durchmesser als die Platte 41. Der Pilotkolben 38 nimmt ferner eine Dichtmembrane 42 auf, durch die die Vergleichskammer 34 begrenzt wird. Ein Pilotauslaß 43 benachbart dem Pilotsitz 39 un* ist mit dem Ventilauslaß 22 und ferner über ein Rückschlagventil 44 mit der Umgangsleitung 25 verbunden.The pilot valve 30 also has a pilot spring 37, which is a pilot piston 38 presses against a pilot seat 39, the plotting piston 38 two Plates 40, 41 receives, with the comparison membrane between the plates 40 and 41 36 runs, while the amplifier membrane 35 moves from below against the plate 41 lays. The plate 40 has a smaller diameter than the plate 41. The pilot piston 38 also receives a sealing membrane 42, which limits the comparison chamber 34 will. A pilot outlet 43 adjacent the pilot seat 39 un * is with the valve outlet 22 and also connected to the bypass line 25 via a check valve 44.

29 Ferner ist die Umgangsleitung 25 hinter der Festblende/mit dem Pilotventil 30 zur Beaufschlagung des Pilotsitzes 39 verbunden. 29 Furthermore, the bypass line 25 is behind the fixed panel / with the Pilot valve 30 connected to act on the pilot seat 39.

Der weiche Pilotsitz 39 öffnet sich, wenn die aus den Drücken resultierenden Kräfte auf den Pilotsitz 39 und die Verstärkermembrane 35 abzüglich der Kraft auf die Dichtmembrane 42 größer sind als die Kraft der Pilotfeder 37. Die Kräfte auf den Pilotsitz 39 und die Dichtmembrane 42 sind dabei vernachlässigbar klein.The soft pilot seat 39 opens when the resulting from the pressures Forces on the pilot seat 39 and the amplifier diaphragm 35 minus the force the sealing membrane 42 are greater than the force of the pilot spring 37. The forces on the pilot seat 39 and the sealing membrane 42 are negligibly small.

Der Ansprechdruck des Abblaseventils 10 ist der Druck, bei dem der auf die wirksame Fläche der Vergleichsmembrane 36 wirkende Druck eine die Kraft der Pilotfeder 37 übersteigende Gegenkraft erzeugt.The response pressure of the relief valve 10 is the pressure at which the pressure acting on the effective surface of the comparison membrane 36 is the force the pilot spring 37 generated counterforce exceeding.

Bei diesem Druck hebt der Pilotsitz 39 leicht ab, so daß ein geringer Gasstrom das Pilotventil 30 und den Pilotauslaß 43 durchströmt.At this pressure, the pilot seat 39 lifts slightly, so that a slight Gas flow through the pilot valve 30 and the pilot outlet 43.

Hierdurch erfolgt ein Druckabfall an der einstellbaren Reduzierblende 28, so daß der Druck der Verstärkungsringkammer 31 zwischen der Verstärkungs- und der Vergleichsmembrane 35 bzw. 36 abnimmt.This causes a pressure drop on the adjustable reducing orifice 28, so that the pressure of the booster ring chamber 31 between the booster and the comparison membrane 35 or 36 decreases.

Obwohl es sich nur um eine kleine Druckabnahme handelt,bewirkt sie aufgrund der Membranflächen ein schnelles Öffnen des Pilotventils 30. Bei voll geöffnetem Pilotventil 30 und vollem Durchfluß durch die einstellbare Reduzierblende 28 und die Festblende 29 erfolgt ein hoher Druckabfall an der Stirnseite 26 des Ventilkolbens 19, wodurch der anstehende Druck des Tanks überwiegt und den gesamten Querschnitt des Ablaseventils 10 unverzögert freigibt.Although it is only a small decrease in pressure, it causes A rapid opening of the pilot valve 30 due to the membrane surfaces. When the valve is fully open Pilot valve 30 and full flow through the adjustable orifice plate 28 and the fixed orifice 29 there is a high pressure drop at the end face 26 of the valve piston 19, whereby the pressure of the tank prevails and the entire cross-section of the relief valve 10 releases without delay.

Der Durchfluß hält an, bis der Druck im Tank reduziert ist und die Kraft der Pilotfeder 27 größer als die auf die Pilotfeder 37 ausgeübten Kräfte der Membranen wird. Wenn die Pilotfeder 37 den Pilotkolben 38 herunterdruckt, wird der Durchfluß durch die einstellbare Reduzierblende 28 verringert, der Druckverlust sinkt im gleichen Maße, wie der Druck in der Verstärkungsringkammer 31 steigt, und bewirkt ein unverzögertes Schließen.The flow continues until the pressure in the tank is reduced and the Force of the pilot spring 27 greater than the forces exerted on the pilot spring 37 Membranes will. When the pilot spring 37 is the pilot piston 38 prints down, if the flow through the adjustable orifice plate 28 is reduced, the pressure loss decreases as the pressure in the intensifying ring chamber 31 increases, and causes immediate closing.

Der Druck, bei dem die Kraft der Pilotfeder 37 größer als die Aufwärtskräfte der Membranen 35, 36 wird, kann durch änderung des Druckverlustes an der einstellbaren Reduzierblende 28 und der dadurch hervorgerufenen Druckänderung in der Verstärkungsringkammer 31 eingestellt werden.The pressure at which the force of the pilot spring 37 is greater than the upward forces of the diaphragms 35, 36 can be adjusted by changing the pressure loss at the adjustable Reducing orifice 28 and the resulting pressure change in the reinforcing ring chamber 31 can be set.

Mit der Druckkammer 19a benachbart der Stirnseite 26 des Ventilkolbens 19 bzw. mit der Umgangsleitung 25 benachbart der Druckkammer 19 a ist eine Leitung 56 verbunden, die außerdem über Schmelzsicherungen 57 mit dem Ventilaustritt 22 verbunden ist.With the pressure chamber 19a adjacent to the end face 26 of the valve piston 19 or with the bypass line 25 adjacent to the pressure chamber 19 a is a line 56, which are also connected to the valve outlet 22 via fuses 57 connected is.

Die Schmelz sicherungen 57 sind in der Nähe des Tanks an verschiedenen Stellen angeordnet Das Pilotventil 30 ist derart eingestellt, daß dieses das Abblaseventil 1o bei dem vorgeschriebenen Ansprechdruck öffnet. Bei Zerstörung einer Schmelz sicherung 57 etwa im Falle des Ausbruchs von Feuer wird der Raum über dem Ventilkolben 19 entlüftet, ohne daß der Pilotkolben geöffnet wird Aufgrund der Entlüftung öffnet der Ventilkolben 19 trotzdem Hierbei kann sogar etwas Gas aus dem Tank über die Leitungen 22 und 56 sowie die zerstörte Schmelzsicherung 57 in die Abblaseleitung 22 ausströmen Eine Schmelzsicherung 57 wie sie in der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1 venfendet werden kann, ist in Fig 2 dargestellt, sie besteht aus einem an einem Ausgang verschlossenen T-Stück 59, das an die Leitung 56 über ein Anschlußstück 60 angeschlossen wird In, das Anschlußstück 60 9 das dicht mit dem T-Stück 59 verschraubt ist, ist innerhalb des T-Stücks 59 eine Schraube 61 eingeschraubt9 die eine Bohrung 62 aufweist, die sich konisch zum Verbindungsstück 60 hin öffnet In der Bohrung 72 befindet sich ein eingegossenes Lot 63, das beispielsweise einen SchmelF-punkt zwischen 98 und 104°C aufweist und bei Ausbruch von Feuer durch die Erwärmung des Feuers schmilzt, so daß der Strömungsweg durch die Leitung 56, das Verbindungsstück 60, die Schraube 61, das T-Stück 59 zu dem Ventilaustritt freigegeben wird.The fuses 57 are in the vicinity of the tank at various The pilot valve 30 is set so that this is the relief valve 1o opens at the prescribed response pressure. If a fuse is destroyed 57, for example in the event of a fire breaking out, the space above the valve piston 19 vented without opening the pilot piston. Opens due to the venting the valve piston 19 anyway Lines 22 and 56 and the destroyed fuse 57 in the blow-off line 22 flow out A fuse 57 as in the safety device according to Fig. 1 can be used, is shown in Fig. 2, it consists of a an outlet closed T-piece 59, which is connected to the line 56 via a connector 60 is connected in, the connection piece 60 9 which is screwed tightly to the T-piece 59 is, a screw 61 is screwed into the T-piece 59, the one hole 62 which opens conically towards the connector 60 in the bore 72 is located a poured solder 63, for example a Has a melting point between 98 and 104 ° C and in the event of fire through the Heating the fire melts so that the flow path through line 56, the Connection piece 60, the screw 61, the T-piece 59 released to the valve outlet will.

Um eine zerstörte Schmelzsicherung 57 ersetzen s können, ist ein mit Hand betätigbares Ventil 64 in der Leitung 56 stromaufwärts von den Schmelzsicherungen 57 zweckmäßigerweise vorgesehen.In order to be able to replace a destroyed fuse 57 s is a with Manually operated valve 64 in line 56 upstream of the fuses 57 expediently provided.

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Claims (1)

Sicherheitseinrichtung für Tanks für verflüssigtes Gas Patent anspruch Sicherheitseinrichtung für Tanks für verflüssigtes Gas, insbesondere Schiffstanks, mit einem hilfsgesteuerten Abblaseventil, dessen Ventilelement von einer Seite von dem Gasdruck im Tank und von der anderen Seite von der Hilfssteuerung mit einem Anpreßdruck derart beaufschlagt wird, daß das Ventilelement bei Überschreiten eines vorbestimmten Ansprechdrucks im Tank mit dem Ventilsitz außer Eingriff gerät,+)nach Patent/Patentanmeldung P 27 31 804.3, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch erhöhte Temperatur auslösbare Druckentlastungseinrichtung (57) für das Ventilelement (19) vorgesehen ist, mit der das Ventilelement (19) bei einem niedrigeren Druck als der vorbestimmte Ansprechdruck der Sicherheitseinrichtung entlastbar ist. Safety device for tanks for liquefied gas Patent claim Safety device for tanks for liquefied gas, especially ship tanks, with an auxiliary-controlled blow-off valve, the valve element of which is from one side of the gas pressure in the tank and from the other side from the auxiliary control with one Contact pressure is applied in such a way that the valve element when a predetermined response pressure in the tank disengages from the valve seat, +) after Patent / patent application P 27 31 804.3, characterized in that an increased by Temperature releasable pressure relief device (57) for the valve element (19) is provided with which the valve element (19) at a lower pressure than the predetermined response pressure of the safety device can be relieved. +)insbesondere 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diezDruckentlastungseinrichtung (57) in sich oder nach außen hin geschlossen ist. +) in particular 2. Safety device according to claim 1, characterized characterized in that the pressure relief device (57) in itself or to the outside is closed.
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