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DE2941859A1 - Verwendung von polytetrafluoraethylen - Google Patents

Verwendung von polytetrafluoraethylen

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DE2941859A1
DE2941859A1 DE19792941859 DE2941859A DE2941859A1 DE 2941859 A1 DE2941859 A1 DE 2941859A1 DE 19792941859 DE19792941859 DE 19792941859 DE 2941859 A DE2941859 A DE 2941859A DE 2941859 A1 DE2941859 A1 DE 2941859A1
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liquid oxygen
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Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAPT
(H 1150) H 7<
Fa/Vo 15.10.1979
Verwendung von Polytetrafluoräthylen
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polytetrafluoräthylen (PTFE) und einen mit Sauerstoff oder einem sauerstoffreichen Gas in Verbindung kommenden Apparateteil.
Ss ist bekannt, daß beim Umgang mit flüssigem Sauerstoff und sauerstoffreichem Gas hohe Sicherheitsanforderungen gestellt werden. Der Grund hierfür ist, daß viele Stoffe beispielsweise bei Schlagbeanspruchung unter äußerst heftigen, zum Teil explosionsartigen Verbrennungen mit flüssigem Sauerstoff reagieren. Aus diesem Grund scheiden einige Material lien, wie z.B. die meisten Kunststoffe, für Apparateteile, die mit flüssigem Sauerstoff oder einem sauerstoffreichen Gas in Berührung kommen, von vorneherein aus.
Andererseits sollen bestimmte Apparateteile, die mit flüssigem Sauerstoff in Berührung gelangen, besonders schlechte Wärmeleiter sein, um VerdampfungsVerluste so gering wie möglich zu halten. Diese Forderung steht jedoch oftmals im Widerspruch zu den Sicherheitsbestimmungen, die viele schlechte Wärmeleiter, wie beispielsweise Epoxidharz, wegen ihrer Reaktion mit Sauerstoff nicht zulassen, so daß auf
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andere Werkstoffe zurückgegriffen werden muß, die aber oftmals teurer sind und/oder nicht die erwünschten Eigenschaften, wie ein niedriges Wärmeleitvermögen und hohe Festigkeit, aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine größere Anzahl von thermisch geeigneten Werkstoffen für Apparateteile, die mit flüssigem Sauerstoff oder einem sauerstoffreichen Gas in Berührung kommen, verwendbar zu machen. 10
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung von PTFE als für O^ geeignetes Schutzmaterial für Apparateteile, die mit Sauerstoff oder einem sauerstoffreichen Gas in Berührung kommen.
15
Durch den Überzug aus einer Schicht mit PTFE wird eine direkte Berührung der Apparateteile mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen verhindert. Das PTFE reagiert nicht mit Sauerstoff und kann deshalb gefahrlos damit in Berührung gebracht werden.
Es ist mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung nunmehr möglich, derartige Apparateteile auch aus solchen Werkstoffen zu fertigen, die nicht unmittelbar mit Sauerstoff in Berührung kommen dürfen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß den jeweiligen Anforderungen bezüglich Wärmeleitfähigkeit oder Festigkeit entsprechend immer optimale Werkstoffe eingesetzt werden können, ohne daß Rücksicht auf deren etwaige Reaktionen mit Sauerstoff genommen werden müßte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes enthalten die mit PTFE überzogenen Apparateteile glasfaser- oder kohlefaserstoffverstärkten Kunststoff. 35
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Glasfaserverstärkter Kunststoff wird wegen seiner hohen Festigkeit und seiner niedrigen Wärmeleitfähigkeit geschätzt. Seine Verwendung ist jedoch bis jetzt für Bauteile, die in Berührung mit flüssigem Sauerstoff oder sauerstoffreichem Gas kommen, nicht zulässig. Sind jedoch diese Kunststoffbauteile gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Mantel aus PTFE überzogen, so können sie gefahrlos verwendet werden.
So kann erfindungsgemäß PTFE als Überzugsmaterial für Teile von Speicherbehältern für flüssige Luft oder flüssigen Sauerstoff oder von Luftzerlegern eingesetzt werden.
Als besonders zweckmäßig erweist sich die erfindungsgemäße Verwendung von PTFE als Überzug-Schutzmaterial für Abstützungen des Innenbehälters in einem doppelwandigen Behälter für flüssigen Sauerstoff.
Zur Speicherung von flüssigem Sauerstoff werden doppelwandige Behälter verwendet, wobei der Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Behälter zur Wärmeisolierung evakuiert oder mit einer Schüttung aus einem schlecht wärmeleitenden Material gefüllt ist. Der Innenbehälter stützt sich dabei an Abstützungen am Außenbehälter ab. Die Ab-Stützungen müssen aus einem sehr schlecht wärmeleitenden Material hergestellt sein. Da beim Auftreten von Lecks am Innenbehälter flüssiger oder gasförmiger Sauerstoff an die Abstützungen gelangt, sind diese erfindungsgemäß mit PTFE überzogen, so daß die Abstützungen unbedenklich aus einem Material hergestellt sein können, das mit Sauerstoff reagieren würde.
Es ist günstig, wenn gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes der PTFS-Überzug im Falle rohrförmiger Apparateteile durch einen Schlauch gebildet ist, der durch
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das Rohr durchgezogen und außerdem über das Rohr gestülpt ist und dessen beide Enden über einen der Ränder des Roh res ragen, wobei der Zwischenraum zwischen den Enden mit PTFE ausgegossen ist.
Ein Beispiel für einen rohrförmigen Apparateteil ist die schon erwähnte Abstützung für den Innenbehälter eines doppeIwandigen Speicherbehälters für flüssigen Sauerstoff oder flüssige Luft, die vorzugsweise rohrförmig ausgebildet ist.
Ein überzug in Form eines Schlauches, wie er erfindungsge- mäß vorgeschlagen wird, hat den Vorteil, daß er sich be sonders leicht herstellen und aufbringen läßt. Das Rohr ist hierbei von einem durchgehenden Schlauch umhüllt, der an einem Ende des Rohres beginnt, an der Rohrinnenwand entlang verläuft, am anderen Rohrende umgestülpt ist und an der Rohraußenwand zurück verläuft. Die beiden Rohrwände und ein Rohrende sind somit mit dem PTFE-Schlauch umman-
2Q telt. Um auch das zweite Rohrende abzudichten, stehen bei de Enden des Schlauches über das Rohrende über und der sich ergebende ringförmige Zwischenraum zwischen dem inne ren und dem äußeren Schlauchabschnitt ist mit PTFE ausgegossen.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben:
-Λ Hierbei zeigt die Figur einen Ausschnitt aus einem doppelwan- digen Behälter zur Speicherung von flüssigem Sauerstoff.
Der Behälter ist aus einem Innenbehälter 1, der den gespeicherten Sauerstoff enthält, und einem den Innenbehälter mit „ Abstand umgebenden Außenbehälter 2 zusammengesetzt. Der
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Raum zwischen Innen- und Außenbehälter ist evakuiert. Der Innenbehälter stützt sich über eine Abstützung am Außenbehälter 2 ab. Hierzu ist eine vom Innenbehälter nach außen weisende Buchse 4 und koaxial ihr gegenüber am Außenbehälter eine vom Außenbehälter nach innen weisende Buchse 3 befestigt. Die Buchsen 3, 4 sind aus Metall gefertigt und mit den Behälterwänden verschweißt. Sie dürfen einander nicht direkt berühren, um eine Wärmeübertragung vom Außenbehälter 2 auf den Innenbehälter 1 zu verhindern.
Die Verbindung zwischen den beiden Buchsen 3, 4 ist durch eine rohrförmige Abstützung 5 aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt, die erfindungsgemäß vollständig mit PTFE ummantelt ist. Hierzu ist auf der Rohrinnenseite und Rohraußenseite ein Schlauch 6 aus PTFE aufgebracht.
Der Schlauch 6 verläuft vom oberen Rand der Abstützung entlang ihrer Innenwand zum unteren Rand, ist dort nach außen umgestülpt und verläuft an der Außenwand zum oberen Rand der Abstützung 5 zurück. Beide Enden des Schlauches stehen über das Rohrende hinaus. Der dort entstehende Zwischenraum ist, um auch den Rand des Rohrs vollkommen nach außen abzudichten, mit PTFE-Vergußmasse ausgefüllt. Die Abstützung 5 ist zweckmäßigerweise mit einer der Buchsen fest verbunden und in der zweiten Buchse gleitend gelagert, um thermische Bewegungen zwischen den Behältern ausgleichen zu können.
Wenn nun am Innenbehälter 1 ein Leck entsteht, gelangt flüssiger oder gasförmiger Sauerstoff in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenbehälter. Auch wenn die Abstützung 5 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt ist - als Beispiel sei ein mit Glasseide verstärktes Epoxidharz genannt - besteht keine Brand- oder Explosionsgefahr durch das Austreten von Sauerstoff, da der Überzug aus PTFE jeden Kontakt des Sauerstoffs mit der Abstützung 5 verhindert.
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-β-
Bei der Materialauswahl für die Abstützung 5 braucht daher keine Rücksicht auf das Verhalten gegenüber Sauerstoff genommen zu werden. Vielmehr kann ein Material verwendet werden, das den Zweck der Abstützung am besten dienende Eigenschaften aufweist, also vor allem niedrige Wärmeleitfähigkeit und hohe Festigkeit.
Als weiteres Beispiel für ein solches Material sei Kohlefaserstoff genannt. 10 Es versteht sich von selbst, daß der Erfindungsgegenstand nicht auf die beschriebene Behälterabstützung beschränkt ist. Z.B. läßt sich der Erfindungsgegenstand mit Vorteil bei Rohrleitungen für flüssigen oder gasförmigen Sauerstoff und allgemein für alle Bauteile, die mit einem sauerstoff reichen Gas und/oder mit flüssigem Sauerstoff in Verbindung kommen, anwenden.
Form. J7» 7.78
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Claims (1)

  1. (H 1150) H 79/82
    Fa/Vo 15.10.1979
    Patentansprüche
    1. Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Schutzmaterial für mit Sauerstoff oder einem sauerstoffreichen Gas in Berührung kommende Apparateteile.
    2. Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Schutzmaterial nach Anspruch 1 für Apparateteile, die glasfaserverstärkten oder kohlefaserstoffverstärkten Kunststoff enthalten.
    Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Schutzmaterial >~/r nach Anspruch 1 oder 2 für Teile eines Speicherbehälters für flüssigen Sauerstoff oder flüssige Luft oder eines Luftzerlegers.
    4. Verwendung von Polytetrafluoräthylen nach Anspruch 1 bis 3 für Teile, die Abstützungen (5) für den Innenbehälter (1) eines doppelwandigen Behälters für flüssigen Sauerstoff darstellen.
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    5· Mit Sauerstoff oder einem säuerstoffreichen Gas, insbesondere in flüssiger Form, in Berührung kommender Apparateteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparateteil mit Polytetrafluorathylen überzogen ist. 5
    6. Apparateteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polytetrafluoräthylen-Überzug im Falle rohrförmiger Apparateteile durch einen Schlauch gebildet ist, der durch das Rohr durchgezogen und außerdem über das Rohr gestülpt ist und dessen beide Enden über einen der Ränder des Rohres ragen, wobei der Zwischenraum zwischen den Schlauchenden mit Polytetrafluorathylen (7) ausgegossen ist.
    Form. 5729 7.7·
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DE19792941859 1979-10-16 1979-10-16 Speicherbehälter für verflüssigten Sauerstoff Expired DE2941859C2 (de)

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