專利名稱：防止物料從裝置流入周圍環(huán)境的貯留體系和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在安全體系中使用軟質(zhì)容器來收集從裝置中排出的物料，以及涉及為防止物料從裝置流出而進(jìn)入周圍環(huán)境的方法。
在對裝置的操作時(shí)，在裝置中由于故障而不受控制的化學(xué)反應(yīng)或過量的放熱，可能出現(xiàn)不希望有的內(nèi)壓增加。這些故障的后果是，可能發(fā)生不希望有的物質(zhì)排入周圍環(huán)境。
在這樣的裝置的情況下，通常裝有減壓設(shè)備或溢流設(shè)備。裝有安全閥或安全隔膜的排放設(shè)備就是這樣的例子。在隨意排放物料的情況下的缺點(diǎn)是，特別可能對人和周圍環(huán)境有危害。另外，對排出的物質(zhì)的處理可能很費(fèi)時(shí)和/或很昂貴。
安裝帶有接受容器的排放設(shè)備是已經(jīng)知道的，其中一些容器還設(shè)計(jì)成耐壓的。在已知的安全體系中，通常使用剛性的收集容器。這些容器的缺點(diǎn)是，它們需要特別大的空間。這樣就難以用這樣的設(shè)備改造現(xiàn)有的裝置。
已知的剛性接受容器的另一缺點(diǎn)是，它們很重。這就難以或在某些情況下不可能改造現(xiàn)有的裝置，因?yàn)橛捎陟o力學(xué)原因，安裝在建筑物的屋頂上常常是不可能的。
并且早已試圖使用軟質(zhì)接受容器。以前已知的這些接受容器的缺點(diǎn)在于，在出現(xiàn)故障情況下才必須通過預(yù)先準(zhǔn)備的措施如卷起、攤開或連接，使這些容器處于備用狀態(tài)。這些容器也只是用來收集從損壞的裝置中非承壓地泄漏出的物質(zhì)。這樣的容器例如在US-A-4622027中有說明。
此外還存在著改進(jìn)其中物料可能令人意想不到地排入周圍環(huán)境的裝置中的安全體系的需要。尤其有改進(jìn)這樣一些安全體系的需要現(xiàn)有的裝置可按簡單的方式用這樣一些安全體系來改進(jìn)，并且該安全體系在發(fā)生故障的情況下不用進(jìn)一步準(zhǔn)備就可使用。
本發(fā)明涉及用來收集從裝置排出的物料的一種貯留體系，它至少包括一條通入軟質(zhì)容器并和該容器密封連接的排出管，該排出管裝有一種減壓安全裝置，軟質(zhì)容器至少被這樣設(shè)計(jì)，在裝滿的狀態(tài)下它具有這樣的容積，以致排出管和軟質(zhì)容器的連接體系的內(nèi)壓實(shí)際上與外部壓力相應(yīng)。
裝有軟質(zhì)容器的裝置可涉及整套設(shè)備或涉及其中的一部分，由于工藝操作中的事故，在這些裝置部分可能產(chǎn)生超過預(yù)定壓力范圍的壓力，它可能引起不希望有的物料(如氣體和/或液體和/或固體)排放到周圍環(huán)境中。這些工藝操作通常在常壓或在高于大氣壓或真空下進(jìn)行。這些工藝操作可為化學(xué)反應(yīng);但是，它們也可能是與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)的其他操作，例如分離操作(如精餾)或提純操作(如洗滌)，在這些操作過程中，可能產(chǎn)生不希望有的壓力，或者它們可能是在地下室貯存物料，在地下室中可能產(chǎn)生高的靜壓。
尤其這些裝置是反應(yīng)器(如反應(yīng)容器或流體反應(yīng)器，化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)器中進(jìn)行)，或者是塔、輸送設(shè)備、貯罐或其他帶壓裝置或設(shè)備。
離開該裝置的物料通常是在可能的突發(fā)事故中從這些裝置排出的可冷凝和/或不可冷凝的氣體和液體的混合物。這些物料也可含有固體或作為蒸汽排出。
排出管通常本身就是一種用于減壓和從設(shè)備中排出物料的一種裝置。該排出管通常本身就裝有減壓安全裝置，如安全閥或安全隔膜。
通到軟質(zhì)容器中的排出管實(shí)質(zhì)上是與這個(gè)容器密封連接的。這就意味著接頭能經(jīng)受住包括裝置、排出管和容器在內(nèi)的體系中出現(xiàn)的壓力，特別是在發(fā)生故障的情況下在接頭處可能出現(xiàn)的壓力。該接頭是一種結(jié)構(gòu)器件，軟質(zhì)容器通過它可靠地被安裝在排管上，并且不會滑出。對于軟質(zhì)容器來說，不必專門改變排出管的幾何形狀。例如，接頭是法蘭連接?？蓪⒃谌萜髦械呐懦龉苤瞥烧哿靼寤蚝Y網(wǎng)/噴霧器裝置形式，以便避免點(diǎn)負(fù)荷。
本發(fā)明使用的軟質(zhì)容器應(yīng)至少設(shè)計(jì)成使軟質(zhì)容器的體積可完全容納排放出的物料量，而不產(chǎn)生明顯的內(nèi)壓。
雖然容器按這樣的方式設(shè)計(jì)，但它們也能經(jīng)受住至少稍高于大氣壓的壓力。
應(yīng)將排出管和軟質(zhì)容器連接體系預(yù)先確定為在可能的一種故障發(fā)生之后，體系中的內(nèi)壓實(shí)際上要相當(dāng)于外部壓力。這就意味著，內(nèi)壓不會明顯超過外部壓力，例如超過外壓1-3巴，優(yōu)選1-2巴，或相當(dāng)于外部壓力。
在排出管和軟質(zhì)容器之間還可連接其他設(shè)備，例如分離出液體和/或固體的設(shè)備，或者蒸汽的冷凝水排出設(shè)備。
軟質(zhì)容器可由任何一種材料制成并具有任何容積，只要它能經(jīng)受住在體系中出現(xiàn)的壓力以及能耐住要收集的物料的作用。
軟質(zhì)容器最好由涂層的織物或未涂層的織物制成。
軟質(zhì)容器的體積最好為0.1-1000米3，特別是它含有高強(qiáng)度的織物。如果一個(gè)容器的容積不夠，也可將若干個(gè)容器連接在一起，例如通過帶有或不帶減壓安全裝置(如安全隔膜)的軟管和/或管道連接在一起，安全隔膜最好有低的開啟壓力，例如約0.5巴。
高強(qiáng)度織物可為天然纖維材料或特別是合成纖維材料。這些纖維材料的例子是由縮聚物制成的纖維，例如由聚酰胺，特別是由芳族聚酰胺、由聚酯特別是由聚對苯二甲酸乙二醇酯或其共聚酯或聚脲制成的纖維;由聚合物制成的纖維例如由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈制成的纖維;由聚合加成物制成的纖維，例如由聚氨酯制成的纖維;或者由無機(jī)原料制成的纖維，例如玻璃纖維、金屬纖維或碳纖維。
另外，也可為由上述纖維材料制成的混紡織物。
這些織物對所考慮的應(yīng)用目的來說具有足夠低的氣體和液體滲透率，并且可通過縫合或焊接連接在一起。
而且，可在織物的一面或兩面涂層，以改善耐環(huán)境影響或操作上產(chǎn)生的應(yīng)力(例如耐化學(xué)品性、耐光性和耐紫外線性，耐熱性、耐低溫性和耐撕裂性)的能力，或者改善可加工性。
優(yōu)選的涂層劑用來提高用于接受物料的軟質(zhì)容器的不滲透性和/或耐溫性以及耐化學(xué)品性。它們最好是熱塑性塑料如聚氯乙烯，特別是增塑的聚氯乙烯或聚氨酯，或聚烯烴，如Van Besouw公司的產(chǎn)品PERL;或彈性體，特別是合成橡膠或天然橡膠，異戊二烯橡膠、氯丁橡膠或硅酮。
選擇軟質(zhì)容器，使它可用于寬的混合范圍，例如-40～+300℃，優(yōu)選-30～+200℃。
軟質(zhì)容器可具有適合于各自應(yīng)用目的的任何形狀。
軟質(zhì)容器最好是在裝滿的狀態(tài)下為長方形或圓柱形，它是由通過焊接或縫合彼此連接在一起的織物門幅制成的。
軟質(zhì)容器的圓柱形部分特別優(yōu)選是從織物門幅裁剪成的，織物門幅成螺旋形地轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過焊接、縫合、粘合或熱補(bǔ)的方法連接在一起。這種結(jié)構(gòu)形式例如在DE-A-1921512中有說明，其特征是，在裝滿的狀態(tài)下織物門幅的接口實(shí)際上不受張力影響。
軟質(zhì)容器除了與排出管連接以外，還可能有其他連接件，如一個(gè)或多個(gè)閥門，例如取樣閥、安全閥、排氣閥或進(jìn)料閥。
另外，軟質(zhì)容器還可裝有對其手工操作用的輔助工具，例如側(cè)面上的環(huán)和/或圈，在此側(cè)面上有進(jìn)入口，用此輔助工具把軟質(zhì)容器固定在固定架上。
另外，在軟質(zhì)容器的至少一個(gè)外側(cè)壁的小孔處還可安裝一些導(dǎo)向部件，它用來控制軟質(zhì)容器在裝滿時(shí)的體積變化，也用作使軟質(zhì)容器在強(qiáng)風(fēng)中能固定在建筑物屋頂?shù)难b置和/或夾具。
軟質(zhì)容器可以任何形式連接到排出管下游。該容器最好用節(jié)省空間的方式以折疊或卷起的狀態(tài)連接到下游。但是，另一方面容器也可以展開的形式存在。
折疊的方式對于自動(dòng)展開的快速性來說具有重要性。
用以下的折疊方法可得到特別好的結(jié)果其中實(shí)際上所有的褶裥都出現(xiàn)在容器的上邊，而平放在地面的底邊實(shí)際上沒有褶裥。
如果以帶有或不帶折入端的布卷形式安裝軟質(zhì)容器，那么還可得到另外一些特別好的結(jié)果。
最好是以折疊和卷繞相結(jié)合的形式安裝軟質(zhì)容器，在這樣的情況下，將容器展平，首先將端壁折入，然后沿排出管的方向卷起。
業(yè)已表明，可極迅速地裝滿該軟質(zhì)容器，實(shí)際上整個(gè)容積都可用來接受排出的固體、液體和/或氣體物料。
在折疊或卷起時(shí)產(chǎn)生的很小的死角可用惰性氣體填充。用來停止化學(xué)反應(yīng)或用來中和pH值的化學(xué)品可裝到軟質(zhì)容器中;另外，也可裝入具有高熱容的物質(zhì)如水，以便迅速冷凝出可冷凝的部分。
本發(fā)明貯留體系的結(jié)構(gòu)形式是特別優(yōu)選的其中軟質(zhì)容器的壁用滑動(dòng)添加劑和/或潤滑劑處理過;它們最好是在對容器的裝填過程中出現(xiàn)的高溫下很容易使容器展開的制劑。
作為滑動(dòng)添加劑和/或潤滑劑最好使用這樣一些制劑它們在高溫下是能起作用的，例如二硫化鉬、云母、石墨，特別是滑石粉;或者是硅油或硅脂。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施的結(jié)構(gòu)形式中，在連接軟質(zhì)容器的排出管口處和/或在軟質(zhì)容器中，安裝有至少一種用于分散物料流、特別是分散液體流的裝置。
排出管最好具有漏斗形口，它盡可能將排出的物料流分散，不使它產(chǎn)生強(qiáng)有力地集中到一點(diǎn)上的射流。另一優(yōu)選的管口形式也可將射流分散成目標(biāo)明確地促進(jìn)軟質(zhì)容器的展開或退卷。
這種軟質(zhì)容器或容器組最好放在建筑物屋頂，因?yàn)橹亓控?fù)荷不會出現(xiàn)在一點(diǎn)上，而是均勻地分布在整個(gè)支持面上。多個(gè)裝置可并在一個(gè)適宜尺寸的軟質(zhì)容器內(nèi)。同樣，多個(gè)軟質(zhì)容器也可連接在一起。
本發(fā)明的安全體系在發(fā)生故障情況下不用進(jìn)一步準(zhǔn)備就可使用。所以，本發(fā)明還涉及避免物料從裝置流入周圍環(huán)境的一種方法，它包括以下步驟a)借助于至少一條用來減壓和從裝置中導(dǎo)出物料的排出管，從裝置中導(dǎo)出物料;
b)將物料送入至少一個(gè)與此排出管相連的軟質(zhì)容器中，而且選擇軟質(zhì)容器時(shí)，應(yīng)使這個(gè)軟質(zhì)容器在裝滿狀態(tài)下具有這樣的容積，以致由排出管和軟質(zhì)容器連接成的體系的內(nèi)壓實(shí)際上相當(dāng)于外部壓力;
c)物料在所述的軟質(zhì)容器中貯存，一直到適當(dāng)?shù)奶幚頌橹埂?br> 當(dāng)達(dá)到減壓設(shè)備的開啟壓力時(shí)，從裝置中例如從反應(yīng)容器中排出的物料通過排出管流入軟質(zhì)容器或容器組，結(jié)果軟質(zhì)容器自動(dòng)展開并收集流出的物料。在這一過程中，可冷凝的部分被凝出來。然后可以適當(dāng)?shù)姆绞教幚硌b有物料的容器。
用以下的實(shí)施例來說明本發(fā)明，但不是限制本發(fā)明。
在容積為105升的高壓釜中加88.2升水，然后加熱到180℃直到內(nèi)壓升至10巴。此高壓釜通過裝有安全閥的排出管連接到由聚氯乙烯涂層的RTREVIRA高強(qiáng)度纖維織物制成的軟質(zhì)容器上。軟質(zhì)容器的容積為20米3。安全閥設(shè)計(jì)壓力不超過10巴。達(dá)到開啟壓力后，高壓釜的物料通過排出管排入軟質(zhì)容器，與此同時(shí)軟質(zhì)容器自動(dòng)展開。在高壓釜、排出管和容器的連接體系中的壓力下降和水溫變化過程(在高壓釜內(nèi)測定的)列入下表

權(quán)利要求
1.一種用于收集從裝置排出的物料的貯留體系，它至少包括一條通到至少一個(gè)軟質(zhì)容器并和這個(gè)容器密封連接的排出管，該排出管裝有一個(gè)減壓保險(xiǎn)裝置，軟質(zhì)容器至少被這樣設(shè)計(jì)，在裝滿的狀態(tài)下它有這樣的容積，以致排出管和軟質(zhì)容器的連接體系的內(nèi)壓實(shí)際上相當(dāng)于外界壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中裝置是反應(yīng)容器或流體反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中排出管裝有安全隔膜或安全閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中軟質(zhì)容器由涂層的織物或未涂層的織物制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的貯留體系，其中織物由聚酯纖維特別是由聚對苯二甲酸乙二酯組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的貯留體系，其中軟質(zhì)容器在裝滿的狀態(tài)下為長方形，它由通過焊接或縫合連接在一起的織物門幅制得。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的貯留體系，其中軟質(zhì)容器在裝滿的狀態(tài)下為圓柱形，它由通過焊接或縫合連接在一起的織物門幅制得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的貯留體系，其中軟質(zhì)容器的圓柱形部分是從織物門幅裁制的，織物門幅成螺旋形轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過焊接或縫合連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的貯留體系，其中用熱塑性塑料或用彈性體將織物涂層，以提高要接受的物料對軟質(zhì)容器的不滲透性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中軟質(zhì)容器至少有一個(gè)入口，可用法蘭將此入口連接到排出管的口上或可將此入口連接到一個(gè)法蘭上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中軟質(zhì)容器除了一個(gè)進(jìn)口以外還有其他連接件，特別是有一個(gè)或多個(gè)閥門。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中一些導(dǎo)向部件被安裝在軟質(zhì)容器的至少一個(gè)外側(cè)的開口處。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中軟質(zhì)容器在入口所處的一側(cè)有一些環(huán)和/或圈，軟質(zhì)容器借助它們可固定在一個(gè)固定架上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中軟質(zhì)容器在收集物料前處于折疊和/或卷起的形式。
15.根據(jù)權(quán)利要求4的貯留體系，其中用滑動(dòng)添加劑和/或潤滑劑，優(yōu)選用滑石粉處理軟質(zhì)容器的壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的貯留體系，其中用于分散液體的裝置安裝在排出管進(jìn)入軟質(zhì)容器的入口處和/或在軟質(zhì)容器內(nèi)。
17.避免從裝置流出的物料進(jìn)入周圍環(huán)境的方法，該法包括以下步驟a)借助于至少一條用來減壓和從裝置中導(dǎo)出物料的排出管從裝置中導(dǎo)出物料;b)將物質(zhì)送入至少一個(gè)與此排出管相連的軟質(zhì)容器中，而且選擇軟質(zhì)容器時(shí)，應(yīng)使這個(gè)軟質(zhì)容器在裝滿狀態(tài)下具有這樣的容積，以致由排出管和軟質(zhì)容器連接成的體系的內(nèi)壓實(shí)際上相當(dāng)于外部壓力;c)物料在所述的軟質(zhì)容器中貯存一直到適當(dāng)?shù)奶幚頌橹埂?br> 全文摘要
說明了一種用于收集從裝置中排出的物料的貯留體系。它至少有一條通向至少一個(gè)軟質(zhì)容器并與此容器密封連接的排出管。該排出管用來減壓和從裝置中導(dǎo)出物料。軟質(zhì)容器至少被這樣設(shè)計(jì)，在裝滿的狀態(tài)下它有這樣的內(nèi)容積，以致排出管和軟質(zhì)容器的連接體系的內(nèi)壓實(shí)際上相當(dāng)于外部壓力。另外，還說明了避免從裝置流出的物料進(jìn)入周圍環(huán)境的一種方法。
文檔編號F16J12/00GK1106759SQ9410893
公開日1995年8月16日 申請日期1994年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月11日
發(fā)明者K·阿爾伯逖, E·里特, F·沃思特法爾, G·沃麥爾 申請人:赫徹斯特股份公司