DE69316202T2

DE69316202T2 - Verfahren und vorrichtung zum befüllen und entleeren von tankfahrzeugen

Info

Publication number: DE69316202T2
Application number: DE69316202T
Authority: DE
Inventors: Svein Olaf Slattum Lie
Original assignee: Individual
Current assignee: Green Trac Holding Slattum No AS
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: DE69316202D1; NO175932B; US5636665A; CA2134126A1; CA2134126C; WO1993021051A1; NO921527D0; NO175932C; EP0636079A1; EP0636079B1; AU4273193A; DK0636079T3; NO921527L; ATE161783T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gemeinsamen Füllen und Entleeren von Fluid in einer Vielzahl von Tanks, insbesondere in einem Eisenbahnzug. Die Vorrichtung ermäglicht das Füllen und Entleeren mittels eines einfachen Anhängens an die Füllstation oder die Entleerungsstation.
Der Eisenbahntransport durch Tankwagen ist durch lange Zeitspannen an der Station zum Füllen oder Entladen beeinträchtigt. Das liegt daran, daß es bis jetzt erforderlich war, jeden Tank einzeln zum Füllen und Entleeren anzuschließen. Derzeitige Systeme erfordern zudem ein bemerkenswertes Verschieben einzelner Wagen zu und von dem Füll- und Entladebereich. Um Entleerungs- und Füllstationen zu schaffen, welche geeignet sind, eine Vielzahl von Wagen zu bedienen, müßten größere Anlagen gebaut werden, mit Sicherungen gegen Leckage über einen größeren Bereich.
Derzeit wurde ein amerikanisches System großen Maßstabs (Tankzug) entwickelt, in welchem, durch Verbinden einer Vielzahl von Tankwagen, das Fluid von Wagen zu Wagen durch eine zentrale Überführungsleitung gepumpt wird. Dies beinhaltet eine Bedruckung der Wagen, welches die Verwendung speziell konstruierter Tanks erfordert. Zudem ist das System so, daß der Zug lediglich von einem Ende gefüllt und entleert werden kann.
Das US Patent Nr. 3722556 und die französischen Patente Nr. 1005385 und Nr. 2125657 beschreiben verschiedene Verfahren zum Füllen und Entleeren der Wagen. Das dänische Patent Nr. 119114 und die deutsche Patentoffenlegungsschrift Nr. 2245594 beschreiben Tankwagen, in denen die Tanks an eine gemeinsame Leitung zum Füllen und Entleeren angeschlossen sind. Das dänische Patent hat eine gemeinsame Leitung, die unter den Tanks positioniert ist, und jeder Tank ist mit einem Entlüftungsventil ausgerüstet. Die Entlüftung wird in die umgebende Atmosphäre abgeleitet, so daß von dem Fluid abgegebene Gase die Umwelt verschmutzen können. Bei dieser Vorrichtung, wie auch bei der in der deutschen Offenlegungsschrift beschriebenen, muß jeder Tank einzeln bis zum Rand gefüllt ("topped off", abgeschlossen) werden, was zu einem langsameren und riskanteren Fülivorgang führt.
Im Unterschied zu der in dem dänischen Patent beschriebenen Technik sind gemäß der vorliegenden Anmeldung alle Tanks in dem gesamten Zug oder in einer Gruppe von Wagen mit den benachbarten Tanks durch eine Leitung verbunden, die zwischen den oberen Enden der Tanks verläuft und ausgelegt ist, die Tanks zu belüften und abzuschließen. Dadurch wird eine sehr einfache Füll und Entleerungsprozedur erhalten, wodurch zudem große Druckdifferenzen zwischen den Tanks verhindert werden und die Tanks parallel abgeschlossen werden.
Indem eine zentrale untenliegende Füll- und Entladeleitung als eine Hauptleitung zusammen mit einer obenliegenden Rückführleitung verwendet wird, kann das Hauptfüllen ausgeführt werden, indem alle verbundenen Tanks parallel als verbundene Gefäße gefüllt werden. Um die Tanks abzuschließen, wird die Überlaufleitung verwendet.
Die Erfindung schafft ein Verfahren gemäß der Terminologie von Anspruch 1.
Die Erfindung schafft zudem ein alternatives Verfahren gemäß Anspruch 2.
Gemäß der Erfindung ist ferner eine Gruppe oder Reihe von Eisenbahntanks mit einer Vorrichtung zum gemeinsamen Füllen und Entleeren einer Vielzahl von Tanks mit den in Anspruch 3 offenbarten Merkmalen geschaffen.
In einer alternativen Konstruktion ist die permanent montierte Füll- und Entladungsleitung innerhalb der Tanks plaziert, um maximalen Schutz im Fall von Unfällen zu bieten, wobei die Leitung mit Verzweigungsrohren zu der niedrigsten Höhe versehen ist und die Verzweigungsrohre jeweils mit entsprechenden Absperrventilen versehen sind.
Wenn "Fluid" in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen erwähnt ist, soll dieser Ausdruck Flüssigkeiten und Gase sowie andere Flüssigzustände wie beispielsweise Schlämme/Slurries umfassen. Obwohl die Erfindung als Entleeren und Füllen mit einem Fluid beschrieben ist, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern kann auch beispielsweise für Gase und Schlämme verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert, worin
Fig. 1 das Füllen eines Tankwagens in der ersten Phase zeigt, d.h. bis der Wagen etwa bis zu 80-95 % gefüllt ist,
Fig. 2 das Füllen in der zweiten Phase (topping off, abschließen) zeigt,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Anordnung der Füll/Entleerungsleitung innerhalb der Tanks zeigt.
Das System ist in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, die das Füllen von Tankwagen in zwei Phasen zeigen. A bezeichnet die Anordnung der unteren Leitung (etwa 20 cm (8") Stahlrohr) mit einem unteren Knick unterhalb der Mitte jedes Wagens. B kann beispielsweise ein verstärkter flexibler Gummischlauch mit den gleichen Abmessungen wie A sein. Dieser ist auf eine Stützbrücke aufgelegt oder von der Spitze C mittels Abspanndrähten abgehängt. C ist die Ventilverbindung zwischen der unteren Leitung A und dem Tank. Diese hat die gleichen Abmessungen wie die Rückführleitung D (etwa 10 cm (4")), die am oberen Ende zwischen den Wagen angeordnet ist. Das Ventil bei C und das Ventil bei E können vor dem Transport verschlossen werden und den Wagen im Fall eines Überschlags oder einer Kollision dadurch schützen. F ist der Füll- und Entladeanschluß für die gesamte Länge des Zugs, der optional an einem der Enden des Zugs angeordnet ist.
Wenn eine Vielzahl von Wagen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gefüllt werden sollen, wird das Fluid der permanent angebrachten Füll und Entladeleitung A zugeführt. Alle Ventile C von Leitung A und in die Tanks sind offen. Gleichermaßen sind alle Überlaufventile E am oberen Ende der Tanks geöffnet. Das Pumpen durch die Leitung A wird fortgesetzt, bis alle Wagen in der Reihe von Tanks nahezu bis zum vollen Pegel aufgefüllt sind, d.h. 80-95 %. Dann werden alle die Ventile C zwischen der Leitung A und den Tanks geschlossen mit Ausnahme des Ventils C, das am weitesten von dem Versorgungsende F entfernt ist. Danach wird der Pumpdruck in Leitung A abgesenkt und Fluid wird in den bezüglich des Versorgungsendes F am weitesten entfernten Wagen gepumpt.
Dieses Pumpen wird fortgesetzt, bis das verbleibende Volumen in dem am weitesten entfernten Tank aufgefüllt ist, d.h. von 80-95% auf das Maximum. Wenn der Tank voll ist, wird zusätzlich zugeführtes Fluid über die Leitung D in den nächstliegenden nächsten Tank übergeführt. Wenn dieser Tank voll ist, wird weiterhin Fluid über D zu dem Tank neben diesem geleitet, bis die gesamte Reihe von Tanks gefüllt ist. Dann werden alle Ventile C zwischen Leitung A und den Tanks geschlossen und die Tankwagen werden für den Transport fertig gemacht.
Bei einem alternativen Verfahren zum Füllen der Tanks sind alle Ventile C und die Überlaufventile E zwischen den Tanks geöffnet und Fluid wird unter Druck durch die Leitung A zugeführt, bis alle Tanks zur vollen Höhe aufgefüllt sind. Bei diesem Verfahren wird der dem Versorgungsende F nächstliegende Tank in Folge des Druckverlusts in Leitung A zuerst aufgefüllt. Dann werden die nächsten Tanks aufeinanderfolgend sowohl über die Ventile C als auch über die Überlaufleitungen D am oberen Ende der Tanks aufgefüllt. Dies setzt sich fort, bis alle Tanks voll sind und Fluid in die Leitung D des von dem Versorgungsende F am weitesten entfernten Tanks eintritt. Dann können alle Ventile C geschlossen werden und die Tankwagen können für den Transport fertig gemacht werden.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem die Hauptfülleitung A als eine zusätzliche Sicherheitsvorkehrung für den Transport in die Tanks eingebaut ist. Von der Hauptleitung A verläuft ein vertikales Rohr nach unten zum Boden jedes Tanks und dieses Rohr mündet in ein Ventil C.
Nachdem alle Tanks voll sind, wird die Hauptleitung A aus Sicherheitsgründen entleert und Ventile E auf der Rückführleitung D werden dann geschlossen. Auf diese Weise ist jeder einzelne Wagen abgeschlossen und kann in Übereinstimmung mit den RID Regelungen (internationale Übereinkunft über den Transport gefährlicher Güter durch die Eisenbahn) transportiert werden. Diese Regelungen erfordern, daß der Transport stattfindet, ohne daß irgendwelches Fluid in den Leitungsverbindungen zwischen den Tankwagen vorliegt.
Um die Tanks zu entleeren, wird eine Entladepumpe (nicht gezeigt) an die Hauptleitung A angeschlossen und alle Hähne C und E an der Hauptleitung A und der Rückführleitung D werden geöffnet. Wenn ein Tank leer ist, wird der untere Hahn C entweder manuell oder mittels eines Schwimmerventils geschlossen. Dies macht es unmöglich, daß Luft aus diesem Tank abgesaugt wird, und Fluid muß aus einigen der anderen Tanks abgezogen werden, welche nicht geleert sind. Der Abschlußvorgang wird wiederholt, bis alle Tanks leer sind. Die Hauptleitung A kann beispielsweise aus einem etwa 20 cm (8") Stahlrohr bestehen. Die Überführung zwischen den Wagen B kann beispielsweise aus einem flexiblen 20 cm (8") verstärkten Gummischlauch B bestehen, der abgehängt ist oder auf einer Überführungsbrücke zwischen den Wagen aufliegt. Die Hauptleitung ist mit den Tanks durch eine dünnere Röhre von etwa 10 cm (4") verbunden, welche durch ein Ventil C abgeschlossen werden kann.
Die Rückführleitung D ist zwischen den Wagen oberhalb des maximalen Fluidpegels im obersten Teil der Tanks verlegt. Für die Rückführleitungen können flexible Schläuche von etwa 10 cm (4") verwendet werden, welche während des Transports an den Tanks mittels Hähnen E abgeschlossen werden können.
Um das Auslaufen verschmutzender Gase in die Umgebung zu minimieren, kann an dem Ende des Tankwagens, an dem die Füll und Entladepumpe angeordnet ist beispielsweise eine externe Rückführleitung angeschlossen sein, welche die verdampften Gase zu einem Kondensator leitet.

Claims

1. Verfahren zum gemeinsamen Füllen einer Vielzahl Tanks in einer Gruppe oder einer Reihe von Eisenbahntanks, wobei ein druckbeaufschlagtes Fluid zu einer dauerhaft montierten Gemeinschaftsfüll- und Auslaßleitung (A) gefördert wird, die eine an einem Ende der Leitung (A) angeordnete Füll und Auslaßverbindung (F) hat, und wobei die Leitung (A) mit jedem einzelnen Tank durch ein entsprechendes Ventil (C) verbunden ist, wobei jedes der Vielzahl Ventile (C), die zwischen der Leitung und den Tanks in Verbindung stehen, geöffnet ist und Überlaufventile (E) auf den Tanks ebenfalls geöffnet sind, und wobei ein Pumpbetrieb fortgeführt wird, bis alle Tanks bis annähernd zu einer vollen Höhe gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß danach alle Ventile (C) zwischen der Füll und Auslaßleitung (A) und den Tanks mit der Ausnahme des Ventils (C) geschlossen werden, das sich an dem bezogen auf die Füll und Entleerungsverbindung (F) am weitesten entfernten Tank befindet, und der Pumpdruck in der Leitung (A) vermindert wird und eine Flüssigkeit in den bezogen auf die Füll- und Entleerungsverbindung (F) am weitesten entfernten Tank gepumpt wird, bis sein verbleibendes Volumen aufgefüllt ist und ein Fluid über eine Rohrleitung (D) zu dem benachbart zu ihm befindlichen Tank geleitet wird, bis die gesamte Reihe der Tanks abgefertigt ist, wonach alle Ventile (C) geschlossen werden, wobei jeder Tank mit dem benachbarten Tank durch eine derartige Rohrleitung (D), die zwischen den Oberteilen der Tanks verläuft, verbunden ist.

2. Verfahren zum gemeinsamen Füllen einer Vielzahl Tanks in einer Gruppe oder einer Reihe von Eisenbahntanks, wobei ein druckbeaufschlagtes Fluid zu einer dauerhaft montierten Gemeinschaftsfüll- und Auslaßleitung (A) gefördert wird, die eine an einem Ende der Leitung (A) angeordnete Füll und Auslaßverbindung (F) hat, und wobei die Leitung (A) mit jedem einzelnen Tank durch ein entsprechendes Ventil (C) verbunden ist, wobei jedes der Vielzahl Ventile (C), die zwischen der Leitung und den Tanks in Verbindung stehen, geöffnet ist und Überlaufventile (E) auf den Tanks ebenfalls geöffnet sind, und wobei ein Pumpbetrieb fortgeführt wird, bis alle Tanks bis annähernd zu einer vollen Höhe gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu der Füll und Auslaßverbindung (F) am nächsten befindlicher erster Tank aufgrund des geringsten Druckabfalls in der Füll und Auslaßleitung (A) zwischen der Füll und Auslaßverbindung (F) und dem Ventil (C) des ersten Tanks zuerst gefüllt wird, wobei danach die nächsten Tanks der Vielzahl Tanks der Reihe nach sowohl über die Ventile (C) als auch über Überlaufrohrleitungen (D) gefüllt werden, bis alle Tanks gefüllt sind und das Fluid in die Überlaufrohrleitung (D) in den Tank eintritt, der sich von der Füll- und Auslaßverbindung (F) am weitesten entfernt befindet, wobei danach alle Ventile (C) geschlossen werden, wobei jeder Tank mit dem benachbarten Tank durch eine derartige Rohrleitung (D), die zwischen den Oberteilen der Tanks verläuft, verbunden ist.

3. Gruppe oder Reihe von Eisenbahntanks mit einem Gerät zum gemeinsamen Füllen einer Vielzahl Tanks, die eine fortlaufend betätigbare Gemeinschaftsfüll- und Auslaßleitung (A) aufweist, die entlang der Reihe der Tanks dauerhaft montiert ist und mit jedem einzelnen Tank durch ein entsprechendes Ventil einer Vielzahl Ventile (C) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (C) das einzige Ventil in jedem Tank ist, das mit der Füll und Auslaßleitung (A) verbunden ist, und jeder Tank in der Reihe der Tanks mit einem benachbarten Tank durch eine separate Rohrleitung (D) an dem Oberteil des Tanks verbunden ist, wobei die Rohrleitung eine Einrichtung zum Entlüften und Abschließen der Tanks umfaßt, und wobei auf jedem Tank angeordnete Überlaufventile (E) zum Absperren der Rohrleitung (D) vor einem Transport vorgesehen sind.

4. Gruppe oder Reihe von Eisenbahntanks nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dauerhaft montierte Gemeinschaftsfüll- und Auslaßleitung (A) für einen größtmöglichen Schutz im Unglücksfall innerhalb der Tanks angeordnet ist, und die Füll- und Auslaßleitung (A) Verzweigungsrohre zu der niedrigsten Höhe in jedem Tank umfaßt und die Verzweigungsrohre jeweils mit den entsprechenden Absperrventilen (C) versehen sind.