Einiges über die gesicherte Lagerung feuergefährlicher Flüssigkeiten. Von Dipl.-Ing. Ernst Preger, Frankfurt a. M., z. Z. im Felde. (Schluß von S. 185 d. Bd.) PREGER: Einiges über die gesicherte Lagerung feuergefährlicher Flüssigkeiten. 3. Lagerung mit Schutzgas und durch Schutzgas betätigte Mechanismen. Der Zweck des Schutzgases ist schon am Anfang dieses Aufsatzes erörtert worden. Gegenüber der Schutzflüssigkeit hat das Schutzgas den Vorzug, daß man nur einen Behälter, nämlich den für die Aufnahme der feuergefährlichen Flüssigkeit, benötigt. Die Stahlflasche mit verdichteter Kohlensäure oder mit Stickstoff kann man im Grunde genommen als den zweiten Behälter ansprechen. Er ist aber billig und braucht wenig Platz. Rosten und Einfrieren ist bei Verwendung von Schutzgas ausgeschlossen. Der Verbrauch an Schutzgas kann durch Wiedergewinnungsanlagen wesentlich herabgesetzt werden. Erwünscht ist ein möglichst niedriger Druck des Schutzgases in der Anlage. Einmal ist der Verlust an Gas bei den manchmal nicht vollständig zu vermeidenden Undichtigkeiten der Leitungen geringer. Andererseits vermeidet man auch mehr die Absorption von Gas durch die feuergefährliche Flüssigkeit. Letzterer Punkt spielt eine gewisse Rolle bei Betriebsstoffen für Motoren. Von Benzin oder Benzol aufgenommene Mengen Kohlensäure oder Stickstoff werden im Motor wieder frei und machen sich durch Herabsetzung der Motorleistung unangenehm bemerkbar. Die vom Schutzgase betätigten Mechanismen müssen besonders sorgfältig so durchgebildet sein, daß selbst bei unsachgemäßer Behandlung der Teile oder bei Störungen die Sicherheit der Lagerung nicht beeinträchtigt wird. Im Falle eines Brandes soll sich keine feuergefährliche Flüssigkeit über der Erde befinden. Als erstes Beispiel einer Lagerung mit Mechanismen, die durch Schutzgas betätigt werden, sei die Bauart Fischer-Eichler der Firma Hermann Fischer G. m. b. H., Berlin (Abb. 10 bis 12) beschrieben. A ist der feuersicher unter dem Erdboden befindliche Lagerbehälter, G die Stahlflasche mit verdichteter Kohlensäure oder Stickstoff. Das Druckminderventil H bringt das Gas auf einen Druck von nur wenig über der Atmosphärenspannung, das Ventil N vermindert den Druck bis nahezu Atmosphärenspannung. Das Gas mit etwas höherem Druck soll die nachstehend erläuterten Mechanismen betätigen. Das beinahe drucklose Gas dient als Schutzgas und füllt den Raum über dem Benzin aus. Sein Druck kann am Quecksilbermanometer P abgelesen werden. Es besteht der grundsätzliche Mangel, daß das Entnehmen des Benzins nicht vom Vorhandensein des Schutzgases im Lagerbehälter abhängig ist, sondern lediglich davon, daß die Gasflasche angeschlossen ist. Man kann durch Oeffnen und Schließen des Absperrventils an der Gasflasche auf einfachste Art die ganze Anlage für den Betrieb sperren oder freigeben. Wenn die Flasche an einem nur dem verantwortlichen Aufseher der Anlage zugänglichen Ort steht, so ist diesem die Ueberwachung der Anlage sehr erleichtert. Im Ruhezustande befindet sich der Schieber C in seiner unteren Lage (Abb. 10), in den Rohren B und R kann sich also keine Flüssigkeit aufhalten, alles Benzin befindet sich unter der Erde und ist den Einwirkungen eines Brandes völlig entzogen. Die Entnahme von Benzin erfolgt in der Weise, daß der Arbeiter den Hebel der Pumpe E (in die Zeichenebene hinein) einrückt. Dadurch wird der Hahn J geöffnet, und Gas von etwas Ueberdruck tritt unter den im Zylinder K befindlichen Kolben. Dieser geht mit dem Schieber C hoch in die Stellung Abb. 11. Durch diese Bewegung wird auch die Sperrvorrichtung M, die bisher eine Betätigung der Pumpe E verhinderte, gelöst (Abb. 12). Durch Rechts- und Linksbewegen des Pumpenhebels wird die feuergefährliche Flüssigkeit aus A durch B, C, D, E und F in die zu füllende Kanne übergeführt. Man kann auch einen Meßbehälter zwischen E und F einschalten, der erst die Flüssigkeit aufnimmt, so daß man nur abgemessene Mengen entnehmen kann. Textabbildung Bd. 331, S. 200 Abb. 10 bis 12.Gesicherte Benzinlagerung, Bauart Fischer-Eichler, Hermann Fischer, Berlin Ueber K ist ein zweiter Zylinder L mit größerer Bohrung angebracht. Ueber dem darin beweglichen, fest mit dem Kolben K und dem Schieber C verbundenen Kolben steht der Druck des fast spannungslosen Schutzgases, das auch in A die leeren Räume ausfüllt. Durch die Umführung X und das Rohr O tritt entsprechend der Entnahme von Benzin aus dem Behälter A Schutzgas nach. Wird aus irgend einem Grunde der Druck des Schutzgases in A und damit über L größer als zulässig ist, so überwiegt der Druck auf L nach unten den nach oben gerichteten Druck auf K; dann werden KL und C nach unten bewegt, der weitere Zutritt von Gas nach A abgeschnitten und die Benzinleitung B abgesperrt. Es kann also auch nicht vorkommen, daß Benzin selbsttätig durch Gasdruck gehoben und zum Ausfluß gebracht wird. Sowie der Arbeiter den Pumpenhebel losläßt, also das Pumpen beendet ist, rückt dieser durch das an der unteren Verlängerung befindliche Gewicht selbsttätig wieder aus. Der Hahn J schließt sich, der Schieber C senkt sich und das in B befindliche Benzin fließt nach A zurück. Der Ruhezustand der Anlage stellt sich also selbsttätig ein. Zum Füllen des Behälters wird das Transportfaß U durch die Leitung Q und R an A angeschlossen und die Ventile V und W geöffnet. Ist mit Hilfe einer nicht gezeichneten Pumpe die Rohr- und Schlauchleitung R mit Benzin gefüllt, so fließt im weiteren Verlaufe die Flüssigkeit infolge der Heberwirkung ohne weiteres Zutun nach A. Der leere Raum in U wird durch Schutzgas ausgefüllt, so daß auch in U Explosionen nicht vorkommen können. S ist ein Schwimmer, der den Benzinvorrat in A bei T anzeigt. Die Anlage wird auch durch Beschädigung der Rohrleitungen über der Erde nicht in ihrer Sicherheit beeinträchtigt. Die Leitungen für Benzin sind bei Nichtgebrauch der Anlage leer, können also ohne Schaden undicht werden. Bei versuchter Inbetriebnahme würde die Pumpe nicht saugen können. Wird die Gasleitung an irgend einer Stelle beschädigt, so kann sich kein Textabbildung Bd. 331, S. 201 Abb. 13 bis 16.Gesicherte Benzinlagerung, Bauart Grümer & Grimberg, Bochum höherer Gasdruck in der Anlage bilden, und die Inbetriebsetzung ist unmöglich. Die beweglichen Teile, vor allem der Zylinderkomplex K–L müssen sorgfältig gearbeitet sein, damit sie auch bei rauher Behandlung einwandfrei wirken. Als zweites Beispiel für Lagerungen mit durch Schutzgas betätigten Mechanismen sei die Bauart Grümer & Grimberg, G. m. b. H., Bochum (Abb. 13 bis 16) beschrieben. Zugunsten dieser Bauart sei hervorgehoben, daß hier nur ein einziger Mechanismus, nämlich das nachher besprochene Sicherheitsorgan G, durch Schutzgas betätigt wird. Da auch keine Pumpe bei der Anlage nötig ist, so erhöht sich die Sicherheit wesentlich, da die Teile, die einer Störung ausgesetzt sind, auf ein Mindestmaß zurückgeführt sind. Das Gas gelangt von der Flasche A durch einen Verteilungshahn einerseits nach dem Druckminderventil B mit dem Quecksilbermanometer C und andererseits nach dem Druckminderventil D mit dem Quecksilbermanometer E. Die Manometer C und E bilden gleichzeitig Sicherheitsvorrichtungen gegen unzulässigen Gasdruck. Durch B wird das verdichtete Gas auf einen Druck gebracht, der zum Heben des Benzins ausreicht, also etwa 0,5 kg/cm2 („Druckgas“). B bringt das Gas auf einen ganz geringen Druck (höchstens 0,1 kg/cm2) („Schutzgas“). Nur das Schutzgas kommt in der Anlage unmittelbar mit Benzin in Berührung. Eine Absorption von Gas durch die feuergefährliche Flüssigkeit ist also fast ausgeschlosssn. Das Druckgas tritt nach dem Zapfhahne F, dem Sicherheitsorgane G und durch das Rohr H nach dem Raume J, der mit Sperrflüssigkeit gefüllt ist. Neben J ist ein zweiter Behälter K für die Benzinentnahme angeordnet. J und K stehen durch eine Oeffnung am Boden miteinander in Verbindung. K hat im Deckel ein Rückschlagventil, das Benzin aus dem Behälter L ein-, aber nicht austreten läßt. Die Benzinsteigleitung M führt das Benzin nach dem Zapfhahne F (s. auch Abb. 14). Der Behälter L ist feuersicher unter dem Erdboden gelagert. Der Kessel mit den Abteilungen J und K ist mit dem Deckel des Behälters L verbunden und kann mit diesem zusammen zum Nachsehen herausgehoben werden. Das Schutzgas tritt von D aus in sämtliche Mantelrohre S, die jede Benzinleitung umgeben, und außerdem noch in den Lagerbehälter L. Flüssigkeitsverschlüsse N1 und N2 verhindern im Falle eines Bruches der Mantelrohre S oder des Rohres P den Eintritt von Luft in L. O ist der Füllhahn, der durch die Fülleitung P mit L verbunden ist. Drei Prüfleitungen Q, die verschieden tief in L eintauchen, lassen den vorhandenen Benzinvorrat durch Probeentnahme bei R beurteilen. Je nachdem an einem der Nadelventile R beim Oeffnen Schutzgas entströmt oder nicht, weiß man, daß der Benzinspiegel tiefer als das untere Ende des betreffenden Rohres gesunken ist oder nicht. Benzin kann wegen des geringen Druckes des Schutzgases nie nach R gelangen. Im Ruhezustande sind sämtliche Benzinleitungen leer. In Q steigt aus den eben erwähnten Gründen kein Benzin hoch. Die Leitung M ist in der Ruhestellung des Hahnkükens F (90° gegen die Stellung Abb. 14 verdreht) mit der Mantelleitung S verbunden, so daß alles Benzin aus M nach K zurückfließen muß. Das in H noch befindliche Druckgas tritt ebenfalls in dieser Stellung durch F nach S und verliert dabei seinen Druck. Die Sperrflüssigkeit kann deshalb von K nach J zurücktreten. Weiteres Benzin fließt aus L nach K durch das Rückschlagventil. K ist also ganz mit Benzin gefüllt. Auch die Fülleitung P fließt leer. Das Küken des Füllhahnes O steht in der Ruhestellung ebenfalls um 90° gegen die in Abb. 16 gezeichnete Stellung, so daß S und P mit einander verbunden sind. Die Ruhestellungen der Hähne F und O werden durch kräftige Federn beim Loslassen der Griffe selbsttätig eingenommen. Ein Brand kann also dem Benzin nirgends beikommen. Die Entnahme von Benzin erfolgt durch Drehen des Hahnkükens F in die Stellung Abb. 14. Das Druckgas tritt dann durch die obere kleine Höhlung des Kükens nach dem Rohre H und fördert das Benzin aus K durch M an die Zapfstelle. Das Mantelrohr S ist jetzt nicht mehr in Verbindung mit der Steigleitung M. Es kann nicht mehr Benzin entnommen werden, als in K vorhanden war. Sinkt der linke Sperrflüssigkeitsspiegel bis an die Oberkante der Oeffnung zwischen J und K, so perlt das Druckgas durch K und M nach der Zapfstelle, und der Arbeiter merkt an dem Austritt des Gases, daß der Behälter K von Benzin geleert ist. Auch eine nicht gezeichnete Schwimmerkonstruktion regelt das Ende der Zapfung. Also selbst bei absichtlicher Feststellung des Hahnkükens in der Zapfstellung kann nicht mehr Benzin austreten, als in K enthalten war. Zum weiteren Zapfen muß das Hahnküken zurück in die Ruhestellung gebracht werden, damit sich K wieder mit Benzin füllen kann. Sollte eine der Benzinleitungen beschädigt sein, so müßte vorher schon das dazu gehörige Mantelrohr undicht geworden sein. Das Schutzgas verliert bei schadhaftem Mantelrohr seinen ohnehin geringen Ueberdruck vollständig. Der in dem Sicherheitsorgan G befindliche Kolben sinkt dann in seine tiefste Stellung und sperrt bei T die Zufuhr von Druckgas nach H ab, auch wenn das Hahnküken F weiter in der Zapfstellung Abb. 14 steht. Ein Zapfen von Benzin bei undichter Mantelleitung und damit ein Nachsaugen von Luft in den Behälter L ist durch diese sinnreiche Einrichtung unmöglich gemacht. Bei jedem Oeffnen des Zapfhahnes F wird durch die rückwärtige Verlängerung des Hahngriffes der Kolben des Sicherheitsorganes G in seine Absperrstellung niedergedrückt und erst nach dem vollständigen Oeffnen von F wieder freigegeben. Nur wenn das von unten auf den Kolben drückende Schutzgas einen, wenn auch nur geringen Ueberdruck hat, hebt sich der Kolben wieder und gibt dem Druckgase den Weg nach H frei. Bei jeder Oeffnung des Hahnes F wird also das Sicherheitsorgan G auf seine einwandfreie Wirkungsweise geprüft. Sollte während des Zapfens ein Brand ausbrechen, so läßt ein Schmelzpfropfen das Gas abblasen und die Benzinentnahme wird sofort unterbrochen. Alles Benzin in den Leitungen verschwindet unter die Erde. Zur Füllung des Behälters L werden Transportfässer oder Tankwagen an den Füllhahn O mit dem Benzinschlauche U und dem Schutzgasschlauche V (Abb. 15) angeschlossen. Transportfässer W werden auf einer Kippvorrichtung nach erfolgtem Anschluß mit dem Spundloch nach unten gedreht, damit das Benzin bequem den Schlauch U füllt. Das Benzin fließt dann ohne weiteres aus W durch U, O, P und N2 nach L, Schutzgas aus L durch N1, S, O und V nach W. Das Hahnküken O hat dabei die in Abb. 16 gezeichnete Stellung. Textabbildung Bd. 331, S. 203 Abb. 17. Nicht gezeichnet ist eine Verriegelung der Füllvorrichtung und des Absperrorganes, wodurch ein Zapfen während des Füllens unmöglich wird. Die Lagerung von Grümer & Grimberg wurde bereits vielfach ausgeführt, darunter mehrere Male für Benzinmengen von 18000 l. Sie ist wegen ihrer hohen Sicherheit von Behörden und Versicherungsgesellschaften anerkannt. 4. Lagerung mit Schutzgas ohne Mechanismen. Gegenüber den Einrichtungen zur Lagerung mit Mechanismen haben die ohne solche den Vorzug der größeren Einfachheit und Uebersichtlichkeit. Gelegenheit zu Störungen, die meist gerade bei den Mechanismen einsetzen, ist bedeutend weniger gegeben. Als bekanntester Vertreter derartiger Anlagen sei die Bauart Martini & Hüneke, Berlin (Abb. 17 und 18), beschrieben. Schutzgas gelangt aus der Stahlflasche A durch B nach dem Druckminderventil C, wo es auf einen Druck gebracht wird, der zum Heben des Benzins bis an die Zapfstellen ausreicht. Das Quecksilbermanometer U zeigt diesen Druck an und läßt auch keinen größeren als den zulässigen Druck zu. Das Schutzgas tritt nun durch D1 und D2 nach der eigentlichen Anlage. D1 führt nach dem Lagerbehälter E, der feuersicher unter der Erde angebracht ist. Die feuergefährliche Flüssigkeit liegt nach dem eben Gesagten stets unter dem Drucke des Schutzgases. Im Ruhezustande steht deswegen das Benzin in den Leitungen F und S bis an das Zapfventil H und das Kontrollventil L heran. Um die Benzinleitungen F und J sowie P und S sind Mantelrohre G und K, sowie Q und T gelegt, die einerseits bis an den Deckel des Lagerbehälters E, andererseits aber bis um die Ventile M und L, sowie R herumreichen. Sie stehen mit dem Gasrohre D1 in Verbindung und bilden so einen Schutzgasmantel um sämtliche Benzinleitungen und Benzin führende Armaturen (Abb. 18). Auch dieses Schutzgas hat den gleichen Druck wie das Gas in E. Bricht eine der Gasleitungen B, D, N oder der Mantelrohre G, K, Q, T, so sinkt der Druck des Schutzgases sofort auf Null herab, und die in den Benzinleitungen stehende Flüssigkeit fließt durch ihr Eigengewicht nach E zurück, wo sie in Sicherheit ist. Textabbildung Bd. 331, S. 203 Abb. 18.Abb. 17 und 18. Gesicherte Benzinlagerung, Bauart Martini & Hüneke, Berlin Bricht eines der Benzinrohre F, J, P, S, so kann doch keine Flüssigkeit austreten, weil der Druck im Mantelrohr immer um etwas höher ist als der Druck der Flüssigkeit. Es wird im Gegenteil Gas vom Mantelrohr in die Benzinleitung treten und die betreffende Benzinleitung nach E zur Entleerung bringen. Brechen gleichzeitig Flüssigkeits- und Mantelrohre, so treten die beiden eben erörterten Wirkungen gleichzeitig ein, d.h. das in den Leitungen stehende Benzin tritt nach E zurück. Sämtliche Armaturen H, L, R sind mit einem Schmelzpfropfen versehen (Abb. 18), der bei einem ausbrechenden Brande sofort schmilzt, dadurch die Mantelleitung nach der Atmosphäre hin öffnet, so daß der Gasdruck auf Null fällt. Also auch in diesem Falle wird das Benzin selbsttätig nach E in Sicherheit gebracht. Sämtliche in den Behälter E mündenden Leitungen D1, F, J, S sind mit Flüssigkeitsverschlüssen versehen, um den Eintritt von Luft durch zerstörte Leitungen nach E zu verhindern. Die Entnahme von Benzin geschieht durch einfaches Oeffnen des Zapfventiles H. Der Druck des Schutzgases bringt die Flüssigkeit zum Ausfließen. Auch vom Zapfventil nach der Verbrauchstelle (Benzinkanne, Behälter am Kraftwagen usw.) sollte eine ummantelte Leitung verwendet werden, um jede Berührung mit der Luft und damit jede Brand- und Explosionsgefahr zu vermeiden. Im Falle eines Brandes oder eines Rohrbruches wird selbst bei geöffnetem Zapfventil die Benzinentnahme sofort selbsttätig unterbrochen, wie vorher schon beschrieben wurde. Das Füllen des Lagerbehälters vom Tankwagen oder Transportfaß aus erfolgt ohne Berührung der feuergefährlichen Flüssigkeit mit der Luft. N ist eine einfache Schlauchleitung, die Schutzgas in das Transportfaß nachbringt. P und Q stellt die ummantelte Benzinleitung dar, die also genau so gegen Bruch und Brand gesichert ist, wie die übrigen Leitungen für Benzin. So lange die Leitungen P und S unversehrt sind, fließt durch Heberwirkung alles Benzin auch während eines Brandes nach E hinunter. Es wird also auch die noch der Gefahr des Brandes ausgesetzte Flüssigkeit in O in Sicherheit gebracht. J ist eine Prüfleitung nach dem Kontrollventil L. Statt einer einzigen Leitung können auch mehrere verschieden tief in E eintauchende Leitungen angeordnet werden, wodurch man den Benzinvorrat in E erkennen kann. Es können zu genaueren Messungen auch Meßbehälter bekannter Bauart angeordnet werden, die natürlich ebenfalls unterirdisch liegen müssen, um die Sicherheit der Anlage zu wahren. In Abb. 18 ist ein Zapfventil im Schnitt gezeichnet. Sein Aufbau ist ohne längere Erklärung verständlich. Durch einfaches Niederdrücken des Handhebels wird das Ventil geöffnet. Nach dem Loslassen des Hebels schließt sich das Ventil durch Federkraft von selbst wieder. Durch ein Handrädchen kann das Ventil gegen unbeabsichtigtes Oeffnen gesichert werden. Die Bedeutung des Schmelzpfropfens ist bereits früher erläutert worden. Das Entleerungsventil wird geöffnet, wenn man die zum Zapfventil führende Benzinleitung leer laufen lassen will. Die Bauart Martini & Hüneke besteht bereits in vielen Ausführungen. Unter anderem ist bei einem großen mehrtägigen Brande des Viktoriaspeichers in Berlin im Jahre 1907 ein unter dem Feuerherde gelagerter Benzinvorrat von 120000 l durch die beschriebene Einrichtung vor Zündung und Explosion bewahrt worden.