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技術 設備から周囲へ物質が流出するのを防止するための保留装置および方法

出願人 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト
発明者 クラウス・アルベルティエベルハルト・リッターフランク・ヴェストファールグイド・ヴェーマイアー
出願日 1994年8月9日 (26年3ヶ月経過) 出願番号 1994-187279
公開日 1995年7月11日 (25年4ヶ月経過) 公開番号 1995-174236
状態 未査定
技術分野 圧力容器、圧力容器の蓋 物理的、化学的プロセスおよび装置
主要キーワード 過圧バルブ 流出物質 フランジ付け 圧力解放装置 ガス抜きバルブ オーバーフロー装置 加圧設備 構造装置
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この項目の情報は公開日時点(1995年7月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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目的

設備からの物質の流出を防止するための保留装置および方法を提供する。

構成

少なくとも1つの柔軟な容器に通じかつこれに本質的に耐圧性の状態で実質的に結合し、そして圧力解放安全装置を備えた、少なくとも1つの流出ラインよりなり、この柔軟な容器の大きさは、少なくとも、満たされた状態で流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置内圧が実質的に外圧に相当する内容積を有するような大きさである、設備からの物質を集めるための保留装置、および次の工程:

a) 圧力を解放するおよび物質を設備から導き出す働きをする少なくとも1つの流出ラインによって、物質を設備から導き出し、

b)流出ラインに結合する少なくとも1つの柔軟な容器に物質を導入し、この柔軟な容器は、満たされた状態で、少なくとも、流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が外圧に実質的に相当する、内容積を有するように選ばれ、そして

c) 適当な廃棄を行うまで物質をこの柔軟な容器内で中間貯蔵する、よりなる設備から周囲への物質の流出を避ける方法を特徴とする。

概要

背景

故障の結果、制御されない化学反応または過熱が進んでしまう設備の操作において、内圧の好ましくない上昇が生じることがある。そのような故障の結果として、周囲への物質の好ましくない流出が生じることがある。

そのような設備の場合には、圧力解放装置またはオーバーフロー装置を設けることが一般に行われている。これらの例は、安全弁または破裂板を備えた排出装置である。物質が制限なく流出する場合において都合の悪いことは、特に、人々および周囲へ危険が及ぶ可能性があることである。さらに、流出物質廃棄に非常に時間がかかりそして/または経費がかかることがある。

受け入れ容器を有するそのような排出装置を設けることはすでに公知であり、そのうちのいくつかは耐圧性に設計されている。公知の安全装置に、硬質収集容器が一般に用いられる。これらの容器の都合の悪いことは、特に、広いスペースを必要とすることである。そのため、現在ある装置にそのような装置を取り付けることは難しくなる。

公知の硬質受け入れ容器のさらに都合の悪い点は、重いことである。そのため、建物屋根の上に建設することは静力学的な理由からしばしば不可能であるため、現在ある装置に取り付けることは難しかったり、または場合によっては不可能となる。

柔軟な受け入れ容器を使用することもすでに試みられている。これらのすでに公知の受け入れ容器の不利な点は、事故の場合、これらが調整測定によって、例えば転がり出たり、折り畳みを解いたり、または接続することにより、すぐ働くようにしておかなければならないことである。これらの容器はまた、損傷した装置から加圧が解かれて漏れる物質を集めるために働くだけである。そのような容器は例えばUA−A−4,622,027に記載されている。

さらに、物質が周囲に故意にではなく流出する設備の安全装置の改良が求められている。特に、現在ある装置に簡単な方法で取り付けることができ、そして事故の場合にさらに調整することなく用いられる安全装置が求められている。

概要

設備からの物質の流出を防止するための保留装置および方法を提供する。

少なくとも1つの柔軟な容器に通じかつこれに本質的に耐圧性の状態で実質的に結合し、そして圧力解放安全装置を備えた、少なくとも1つの流出ラインよりなり、この柔軟な容器の大きさは、少なくとも、満たされた状態で流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が実質的に外圧に相当する内容積を有するような大きさである、設備からの物質を集めるための保留装置、および次の工程:

a) 圧力を解放するおよび物質を設備から導き出す働きをする少なくとも1つの流出ラインによって、物質を設備から導き出し、

b)流出ラインに結合する少なくとも1つの柔軟な容器に物質を導入し、この柔軟な容器は、満たされた状態で、少なくとも、流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が外圧に実質的に相当する、内容積を有するように選ばれ、そして

c) 適当な廃棄を行うまで物質をこの柔軟な容器内で中間貯蔵する、よりなる設備から周囲への物質の流出を避ける方法を特徴とする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

少なくとも1つの柔軟な容器に通じかつこれに本質的に耐圧性の状態で実質的に結合し、そして圧力解放安全装置を備えた、少なくとも1つの流出ラインよりなり、この柔軟な容器の大きさは、少なくとも、満たされた状態で流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置内圧が実質的に外圧に相当する内容積を有するような大きさである、設備からの物質を集めるための保留装置

請求項2

設備が反応器またはフロー反応器である、請求項1の保留装置。

請求項3

流出ラインが破裂板または安全弁を備えている、請求項1の保留装置。

請求項4

柔軟な容器が被覆または非被覆布からなる、請求項1の保留装置。

請求項5

布がポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタレート繊維からなる、請求項4の保留装置。

請求項6

柔軟な容器が、満たされた状態で立方形であり、そして溶接または縫製によって結合される布ウェブから製造されている、請求項4の保留装置。

請求項7

柔軟な容器が、満たされた状態で円筒形であり、そして溶接または縫製によって結合される布ウェブから製造されている、請求項4の保留装置。

請求項8

柔軟な容器の円筒形部分が、らせん状に移動しそして溶接または縫製によって結合される布ウェブから加工されている、請求項7の保留装置。

請求項9

受け入れる物質に対する柔軟な容器の透過性を改良するために、布を熱可塑性材料またはエラストマーで被覆する、請求項4の保留装置。

請求項10

柔軟な容器が、流出ラインのオリフィスフランジ付けすることができるまたはフランジに結合することができる少なくとも1つの流入口を備えている、請求項1の保留装置。

請求項11

柔軟な容器が流入口の他に別の取り付け部品、特に1つ以上のバルブを有する、請求項1の保留装置。

請求項12

ガイド部材を柔軟な容器の少なくとも1つの外側のオリフィスに取り付ける、請求項1の保留装置。

請求項13

柔軟な容器が流入口を取り付けた側に、容器をホルダーに固定することができるループおよび/またはリングを有する、請求項1の保留装置。

請求項14

柔軟な容器が、物質を集める前は、折り畳んだおよび/または巻き取った形で存在する、請求項1の保留装置。

請求項15

柔軟な容器の壁がスリップ剤および/または潤滑剤、好ましくはタルカムで処理されている、請求項4の保留装置。

請求項16

液体分配用装置を柔軟な容器への流出ラインのオリフィスにおよび/または柔軟な容器内に取り付ける、請求項1の保留装置。

請求項17

以下の工程よりなる、設備から周囲への物質の流出を避ける方法:a) 圧力を解放するおよび物質を設備から導き出す働きをする少なくとも1つの流出ラインによって、物質を設備から導き出し、b) 流出ラインに結合する少なくとも1つの柔軟な容器に物質を導入し、この柔軟な容器は、満たされた状態で、少なくとも、流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が外圧に実質的に相当する、内容積を有するように選ばれ、そしてc) 適当な廃棄を行うまで物質をこの柔軟な容器内で中間貯蔵する。

技術分野

(℃): 100 100 100 100 100 100 100 100 100

背景技術

0001

本発明は、設備からの物質を集めるための安全装置に柔軟な容器を使用すること、および設備から周囲へ物質が流出するのを防止する方法に関する。

0002

故障の結果、制御されない化学反応または過熱が進んでしまう設備の操作において、内圧の好ましくない上昇が生じることがある。そのような故障の結果として、周囲への物質の好ましくない流出が生じることがある。

0003

そのような設備の場合には、圧力解放装置またはオーバーフロー装置を設けることが一般に行われている。これらの例は、安全弁または破裂板を備えた排出装置である。物質が制限なく流出する場合において都合の悪いことは、特に、人々および周囲へ危険が及ぶ可能性があることである。さらに、流出物質廃棄に非常に時間がかかりそして/または経費がかかることがある。

0004

受け入れる容器を有するそのような排出装置を設けることはすでに公知であり、そのうちのいくつかは耐圧性に設計されている。公知の安全装置に、硬質収集容器が一般に用いられる。これらの容器の都合の悪いことは、特に、広いスペースを必要とすることである。そのため、現在ある装置にそのような装置を取り付けることは難しくなる。

0005

公知の硬質受け入れ容器のさらに都合の悪い点は、重いことである。そのため、建物屋根の上に建設することは静力学的な理由からしばしば不可能であるため、現在ある装置に取り付けることは難しかったり、または場合によっては不可能となる。

0006

柔軟な受け入れ容器を使用することもすでに試みられている。これらのすでに公知の受け入れ容器の不利な点は、事故の場合、これらが調整測定によって、例えば転がり出たり、折り畳みを解いたり、または接続することにより、すぐ働くようにしておかなければならないことである。これらの容器はまた、損傷した装置から加圧が解かれて漏れる物質を集めるために働くだけである。そのような容器は例えばUA−A−4,622,027に記載されている。

発明が解決しようとする課題

0007

さらに、物質が周囲に故意にではなく流出する設備の安全装置の改良が求められている。特に、現在ある装置に簡単な方法で取り付けることができ、そして事故の場合にさらに調整することなく用いられる安全装置が求められている。

0008

本発明は、柔軟な容器に通じかつこれに本質的に耐圧性の状態で実質的に結合した、そして圧力解放安全装置を備えた、少なくとも1つの流出ラインよりなり、この柔軟な容器の大きさは、少なくとも、満たされた状態で流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が実質的に外圧に相当する内容積を有するような大きさである、設備からの物質を集めるための保留装置に関する。

0009

柔軟な容器を備える装置は、プロセス操作の故障の結果、プラント内で圧力が上昇してその限界レベルを越え、そして周囲への気体および/または液体および/または固体のような物質の好ましくない流出を招くことがある総合プラントまたはプラント構成装置である。これらのプロセス操作は通常加圧せずにまたは周囲圧でまたは真空下で行われる。プロセス操作は化学反応でもよい;しかしながら、これらは化学反応と関係のない他の操作、例えば好ましくない圧力上昇が生じうる分離操作精留もしくは精製操作スクラビングであってもよく、または高い静力学的圧力が生じうる貯蔵容器における物質の貯蔵であってもよい。

0010

特に、設備は化学反応を行う反応器、例えば反応容器もしくはフロー反応器、またはカラム輸送装置貯蔵タンクまたは他の加圧設備もしくは装置である。

0011

装置から導き出される物質は一般に凝縮性および/または非凝縮性の気体および液体の混合物であり、事故が起きた場合、これらがこれらの装置から流出することがある。物質はまた固体を含んでいるかもしれず、または蒸気として流出するかもしれない。

0012

流出ラインはそれ自体一般的な装置であり、圧力解放用におよび装置からの物質の流出用に設けられている。この流出ラインは、それ自体一般的な圧力解放安全装置、例えば安全弁または破裂板を備えている。

0013

柔軟な容器へ通じる流出ラインは、本質的に耐圧性の状態でこれに結合している。これは設備、流出ラインおよび容器を含めた装置内で生じる圧力、特に事故の場合に継ぎ目で生じ得る圧力に耐える継ぎ目であることを意味する。継ぎ目は、柔軟な容器を流出ラインにしっかりとかつはずれることなく取り付けることができる構造装置である。流出ラインの形状は、柔軟な容器用に特に変更する必要はない。継ぎ目は、例えばフランジ継手である。容器内では、点荷重を避けるために、流出ラインをバッフルまたはふるい/アトマイザー装置の形に加工することもできる。

0014

本発明で使用する柔軟な容器の大きさは少なくとも、内圧を有意に上昇させることなく、柔軟な容器の内容積が流出した物質量を完全に吸収するような大きさでなければならない。

0015

それにもかかわらず、容器は、少なくとも大気圧を少し超えた圧力に耐えることができるように設計する。

0016

流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の必須条件は、事故後の装置の内圧が実質的に外圧に相当することである。これは、内圧が外圧を有意に超えない、例えば内圧が外圧を1−3バール、好ましくは1−2バール以上超えない、または外圧に相当する圧力であることを意味する。

0017

さらに他の装置、例えば液体および/または固体を分離するためのまたは蒸気を凝縮するための装置を、流出ラインと柔軟な容器との間に適宜接続することができる。

0018

柔軟な容器は、装置中に生じる圧力に耐えそして集める物質に対して抵抗力を有しさえすれば、どのような材料からなっていてもよくそしてどのような内容積のものでもよい。

0019

柔軟な容器は被覆されたまたは被覆されない布からなるのが好ましい。

0020

柔軟な容器は0.1−1000m3の容積を有し、そして特に高強度布を含んでいると好ましい。1つの容器だけでは不十分であるなら、複数の容器を、例えば好ましくは約0.5バールの低いレスポンス圧力を有する破裂板のような圧力解放安全装置を有するまたは有しない例えばホースおよび/またはパイプによってつないでもよい。

0021

高強度布は天然繊維または、特に合成繊維ベースにした材料である。これらの例は重縮合体、例えばポリアミド、特に芳香族ポリアミドポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートもしくはこれらの共重合体、またはポリ尿素から製造される繊維;重合体、例えばポリエチレンポリプロピレンポリ塩化ビニルポリフルオロエチレンポリアクリロニトリルから製造される繊維;重付加物、例えばポリウレタンから製造される繊維;または無機原料、例えばガラス繊維金属繊維もしくは炭素繊維から製造される繊維である。

0022

さらに、布は上記繊維材料から製造される複合布でもよい。

0023

布は低い気体および液体透過度を有し(本出願にとって十分な)、そして縫製または溶接によってつなぐことができる。

0024

さらに、布の片側または両側を被覆すると、環境による影響に対する抵抗力または操作が原因の応力に対する抵抗力、例えば薬品、光およびUVに対する抵抗力、または熱、冷気および引き裂きに対する抵抗性の改良、または加工性の改良を行うことができる。

0025

好ましい被覆組成物は、受け入れる物質のための柔軟な容器の透過性および/または耐熱性および耐薬品性を改良するものであり;これらは熱可塑性材料、例えばPVC、特に可塑化PVCまたはポリウレタン、またはポリオレフィン、例えばVan Besouw社の製品ERL(商標);またはエラストマー、特に合成または天然ゴムイソプレンネオプレンもしくはシリコーンが好ましい。

0026

柔軟な容器は、広い温度範囲、例えば−40℃ないし+300℃、好ましくは−30℃ないし+200℃で使用することができるように選択する。

0027

柔軟な容器は個々の用途に用いられるどのような形のものでもよい。

0028

柔軟な容器は満たされた状態で立方形または円筒形のものが好ましく、そして溶接または縫製によってつながれる布ウェブから製造される。

0029

柔軟な容器の円筒形部は、らせん状に移動しそして溶接、縫製、接着または加硫によって結合される布ウェブから製造するのが非常に好ましい。この具体例は、例えばDE−A−1,921,512に記載されており、満たされた状態での布ウェブの結合部には実質的に引っ張り力が加わっていないという特徴を有する。

0030

流出ラインへの結合は別として、柔軟な容器は他の取り付け部品、例えば1つ以上のバルブ、例えばテークオフバルブ、過圧バルブガス抜きバルブまたは供給バルブを有していてもよい
さらに、柔軟な容器はこれを取り扱うための補助部品を備え、例えば、流入口が位置する側にループおよび/またはリングを備え、これによって容器をホルダーに固定することもできる。

0031

さらに、柔軟な容器の少なくとも1つの外側のオリフィスに、柔軟な容器を満たすときの容量変化を調整する、かつまた強風の中で建物表面に固定することを可能にする装置および/またはホルダーとしても働くガイド部材を取り付けてもよい。

0032

柔軟な容器は流出ラインの下流にどのような形で接続してもよい。この容器はスペースを節約するように折り畳んだまたは巻き取った状態で下流に接続するのが好ましい。しかしながら、容器は広がった形のものでもよい。

0033

折り畳んだ状態から自ら素早く開くには、折り畳み方法が重要なものとなる。

0034

特に良好な結果は、実質的に全てのひだが容器の上部で折り畳まれ、地面に横たわっている底部にはひだが実質的にないように折り畳む方法で得られる。

0035

さらに著しく良好な結果は、柔軟な容器を、末端で折り畳んだまたはそうではない、ロール状の形にすると得られる。

0036

柔軟な容器は折り畳みと巻き取りとを組み合わせた状態で設けるのが好ましく、この場合、容器を平らにおき、末端の壁をまず折り畳み、そして容器を流出ライン方向に巻き取る。

0037

柔軟な容器は、極めて素早く満たすことができ、そして実質的に全容積を、流出した固体、液体および/または気体物質の受け入れに利用できることが分かった。

0038

折り畳みまたは巻き取りで生じる小さなデッドスペース不活性気体を満たしてもよい。化学反応を停止させるためのまたはpHを中和するための化学物質を柔軟な容器に導入してもよく;さらに、凝縮しうる部分を素早く凝縮するために熱容量が高い物質、例えば水を導入してもよい。

0039

本発明の保留装置の具体例は、柔軟な容器の壁をスリップ剤および/または潤滑剤で処理すると特に好ましく;これらは容器を満たす際に生じる高温において容器の折り畳みを開くのを容易にする組成物であるのが好ましい。

0040

使用されるスリップ剤および/または潤滑剤は、高温で作用する例えばモリブデンジスルフィド雲母グラファイト、もしくは特にタルカム;またはシリコーン油もしくはシリコーングリースである組成物が好ましい。

0041

本発明のさらに好ましい具体例では、柔軟な容器への流出ラインのオリフィスにおよび/または柔軟な容器内に、大量の流れ、特に液体を分配するための少なくとも1つの装置を取り付ける。

0042

流出ラインは、一点にひどく集中する噴流を形成しないように、流出する大量の流れをできるだけ遠くに分配する漏斗形のオリフィスを有するのが好ましい。オリフィスのさらに好ましい形状はまた、折り畳みを開いたりまたは巻き出しを行うのを特に促すような形で噴流を崩すことができるものである。

0043

重量負荷が一点に生じず、支持面全体に平均に分布するので、柔軟な容器または容器は建物の屋根に置くのが好ましい。複数の装置を1つの適当な大きさの柔軟な容器に合体してもよい。同様に、複数の柔軟な容器を一緒につないでもよい。

0044

本発明の安全装置は事故の場合にさらに調整することなく使用することができる。

0045

従って、本発明は設備から周囲への物質の流出を避ける方法にも関し、次の工程よりなる:
a) 圧力を解放するおよび物質を設備から導き出す働きをする少なくとも1つの流出ラインによって、物質を設備から導き出し、
b) 流出ラインに結合する少なくとも1つの柔軟な容器に物質を導入し、この柔軟な容器は、満たされた状態で、少なくとも、流出ラインと柔軟な容器とのジョイント装置の内圧が実質的に外圧に相当する、内容積を有するように選ばれ、そして
c) 適当な廃棄を行うまで物質をこの柔軟な容器内で中間貯蔵する。

0046

圧力解放装置のレスポンス圧となったら、設備、例えば反応器から漏れる物質は流出ラインを通って柔軟な容器または容器へ流れて、折り畳みを自ら解き、流出物質を集める。凝縮性の部分はこの間に凝縮する。その後容器の内容物を正しく廃棄することができる。

0047

以下の実施例は本発明を説明するものであって限定するものではない。

0048

88.2リッターの水を満たした内容積105リッターのオートクレーブを、内圧10バール以下で180℃に加熱する。オートクレーブは安全弁を備えた流出ラインを経て、TREVIRA HOCHFEST(商標)のPVC被覆布で製造した柔軟な容器に接続する。柔軟な容器の内容積は20m3である。安全弁は10バール以下の圧力用に設計してある。レスポンス圧となった後、オートクレーブ内容物は流出ラインを経て柔軟な容器に送られ、容器の折り畳みは自ずから解かれる。オートクレーブ、流出ラインと容器とのジョイント装置の圧力低下および水温変化過程オートクレーブ中で測定したもの)を次の表に示す:

低下時間
(秒): 2 4 6 8 10 14 18 22 26
装置内
の圧力
(バール): 9 7.5 6 5.2 4.2 3 2.5 1.8 1.1
水温
(℃): 178 175 170 160 150 140 120 115 110
柔軟な容器
内の温度

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