(19)
(11) EP 4 197 626 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
21.06.2023  Patentblatt  2023/25

(21) Anmeldenummer: 22214109.5

(22) Anmeldetag:  16.12.2022
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B01F 23/10(2022.01)
B01F 25/316(2022.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B01F 23/10; B01F 25/316
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 16.12.2021 DE 102021133472

(71) Anmelder:
  • Messer Cutting Systems GmbH
    64823 Gross-Umstadt (DE)
  • Messer SE & Co. KGaA
    65812 Bad Soden (DE)

(72) Erfinder:
  • ELZENHEIMER, Janis
    65929 Frankfurt (DE)
  • VOGELSANG, Axel
    42653 Solingen (DE)
  • HILDEBRANDT, Bernd
    47918 Tönisvorst (DE)

(74) Vertreter: Staudt, Armin Walter 
Sandeldamm 24a
63450 Hanau
63450 Hanau (DE)

   


(54) ODORIERUNGS-EINSATZ ZUR ERWEITERUNG EINER GASVERSORGUNGSANLAGE, MIT DEM ODORIERUNGS-EINSATZ AUSGESTATTETE GASVERSORGUNGSANLAGE SOWIE VERFAHREN ZUR ODORIERUNG EINES ARBEITSGASES


(57) Bekannte Gasversorgungsanlagen für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, verfügen über einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil. Bei Anreicherung des Arbeitsgases mit einem Odoriermittel im Druckgasbehälter besteht die Gefahr der Korrosion des Druckgasbehälter-Werkstoffs, insbesondere der Spannungsrisskorrosion des Druckbehältergrundkörpers. Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) einen Odorierungs-Einsatz (10, 20) umfasst, der einen Odoriermittel-Auslass (3, 23) mit einem Medienanschluss (5, 25) aufweist, der an einem Medienanschluss-Gegenstück (46, 49a, 50) im Druckminderventil (40), an einer Vordruckleitung (44a) oder an einer Hinterdruckleitung (51) angeschlossen ist, wobei die Vordruckleitung (44a) zwischen dem Absperrventil (32) und dem Druckminderventil (40), und die Hinterdruckleitung (51) zwischen dem Druckminderventil (40) und dem Verbraucher (51a) verläuft.




Beschreibung

Technischer Hintergrund



[0001] Die Erfindung betrifft einen Odorierungs-Einsatz zur Erweiterung einer Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wobei die Gasversorgungsanlage einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil umfasst.

[0002] Außerdem betrifft die Erfindung eine Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wobei die Gasversorgungsanlage einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter, ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil aufweist.

[0003] Darüber hinaus geht es bei der Erfindung um ein Verfahren zur Odorierung eines Arbeitsgases zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase umfasst, indem dem Arbeitsgas ein Odoriermittel hinzugefügt wird, das in einem Druckgasbehälter enthalten ist, der ein Druckgasbehälter-Absperrventil und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil verbundenes Druckminderventil umfasst.

[0004] Infolge von Leckage, Unachtsamkeit oder auf andere Weise kann ein Arbeitsgas aus einer Druckgasquelle, der Armatur, einer Schlauchleitung und dergleichen in die Atmosphäre gelangen und dadurch eine Brand-, Explosions-, Vergiftungs-, Erstickungs- oder andere Gefahr hervorrufen.

[0005] Beispielsweise kann es bei Einsatz von Sauerstoff in geschlossenen Räumen zu einem - unbemerkten - Austritt von Sauerstoff kommen. Da Sauerstoff aus der Druckgasflasche schwerer ist als Luft sammelt er sich in tiefergelegenen Räumen an, wodurch es zu einer gefährlichen Anreicherung auf über 24 Vol.-% kommen kann, die etwa eine Verdoppelung der Verbrennungsgeschwindigkeit bewirkt.

[0006] Schweißschutzgase sind Gase oder Gasgemische, die als schützende und prozessbeeinflussende Atmosphäre beim Schweißen eingesetzt werden. Als Schutzgase werden je nach Anwendungszweck Einzelgase wie Inertgase, Edelgase, Kohlendioxid, Stickstoff und Schwefelhexafluorid und Gasgemische mit einem oder mehreren Inertgasen sowie deren Gemische mit Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verwendet. Schutzgase, die schwerer oder leichter sind als Luft können sich in Räumen oder Senken ansammeln und die Umgebungsluft verdrängen, wie dies insbesondere Kesselbau oder Schiffsbau vorkommen kann. Je nachdem ob das Gas - oder das Gasgemisch leichter oder schwerer als Luft ist, lauert die Gefahr am Boden oder unter der "Decke" des Raumes. Durch Odorierung des Sauerstoffs beziehungsweise des Schutzgases können derartige gefährliche Gas-Anreicherungen einem Anwender durch einen speziellen Geruch bemerkbar gemacht werden.

[0007] Arbeitsgase zum thermischen Schneiden und Schweißen, wie Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase werden in der Regel in transportablen Druckgasbehältern bereitgestellt. Das sind beispielsweise Gasflaschen, Flaschenbündel und andere Transportbehälter für medizinische und technische Gase, einschließlich kryogene Kleinbehälter (hier gibt es sehr wenige Gemische), Bündel, Kompositflaschen oder Ballons. Diese haben in der Regel einen mehr oder weniger kugelförmige oder zylinderförmige Behälterwand und einen Behälterkopf mit einer Gasentnahmearmatur. In der Regel besteht der Druckgasbehälter aus Metall, wie etwa aus Aluminium, Stahl oder auch Kompositmaterial, die Gasentnahmearmatur besteht beispielsweise aus Messing.

Stand der Technik



[0008] Um Leckagen der öffentlichen Gasversorgung mit Erdgas oder Flüssiggasen zu erkennen, ist es seit Langem bekannt, dem Arbeitsgas organische Schwefelverbindungen, wie z.B. Thioether und Mercaptane als Odoriermittel hinzuzufügen.. Zur Odorierung von Gasen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Zum einen kann die Zudosierung des Odoriermittels in eine das Arbeitsgas führende Gasleitung mittels einer Pumpe erfolgen. Diese Vorrichtungen erfordern einen Stromanschluss auch lokal mit Akkus.

[0009] Diesen Nachteil vermeiden Vorrichtungen, bei denen die Odoriermittel-Zudosierung durch Verdunstung gesteuert wird. In der AT 502 309 B1 ist eine stromlose, mengengesteuerte Verdunstung des Odoriermittels bekannt. Dabei wird ein Teilstrom eines Trägergases aus einer ersten Gasleitung mit höherem Druck entnommen und durch einen mit dem Odoriermittel gefüllten Behälter geleitet. Das mit dem Odoriermittel gesättigte Trägergas wird auf einen an den Druck des zu odorierenden Arbeitsgases angepassten Druck reduziert und in eine zweite Gasleitung unter niedrigem Druck eingeführt. Die Durchflussmenge des Trägergases durch den Odoriermittelbehälter wird dabei in Abhängigkeit von der gemessenen Durchflussmenge des nicht odorierten Gases in der zweiten Gasleitung stromlos mittels eines gasdruckgesteuerten Ventils gesteuert, wobei das Steuergas aus einer der Gasleitungen abgeleitet wird. Die mengengesteuerte Verdunstung des Odoriermittels basiert somit auf dem Druckunterschied zwischen der ersten und der zweiten Gasleitung.

[0010] Die DE 197 48 212 A1 offenbart eine Zugabe von Odoriermitteln zu Inertgasen oder Schweißschutzgas, das als komprimiertes Gas in Druckgasbehältern wie Druckgasflaschen mit Drücken von in der Regel 100 bis 350 bar transportiert und gelagert wird. Bei dem Odoriermittel handelt es sich ebenfalls um organische Schwefelverbindungen. Als Beispiele werden unter anderem Alkandisulfide und Thioether genannt. Das odoriertes Schutzgas wird durch Vermischen von Odoriermittel und Schutzgas oder durch Verdünnung eines Vorgemisches des Odoriermittels in einem Gas mit dem Schutzgas hergestellt.

[0011] In der WO 1990/06170 A1 ist eine Methode zur Odorierung von Arbeitsgas beschrieben, das an Verbraucher in einem Druckgasbehälter ausgeliefert wird. Als Beispiele für Arbeitsgase werden Sauerstoff, geruchlose toxische Gase, Brenngase wie Erdgas, Propan, Butan oder Stadtgas, sowie inerte Gase genannt. Letztere können bei größeren Leckagen den Sauerstoff der Luft verdrängen, so dass Erstickungsgefahr droht. Als Odoriermittel werden organische Schwefelverbindungen wie Dimethylsulfid, Tetrahydrothiophen und Methylmercaptan angegeben. Das Odoriermittel wird im Druckbehälter in einem kondensierten Gas, vorzugsweise in Kohlendioxid, Propan, Butan, Schwefelhexafluorid oder Distickstoffoxid, gelöst. Die Lösung umfasst eine flüssige Phase und eine Gasphase, wobei das Odoriermittel aus der flüssigen Phase verdampft und dem Verbrauchergas zugeführt wird.

[0012] Aus der DE 197 45 850 A1 ist ein Odoriermittel für Sauerstoffgasgemische mit einem Sauerstoffgehalt von über 90 Vol.-% bekannt, das schwefelhaltige Verbindungen, vorzugsweise Sulfide und Thiole als Odoriermittel enthält. Diese Substanzen weisen eine genügende Stabilität in Sauerstoff auf und sie sind sehr geruchsintensiv. Es wird berichtet, dass schwefelhaltige Verbindungen in Sauerstoff in Aluminium-Druckgasflaschen sehr viel beständiger sind als in Stahl oder Edelstahl Druckgasflaschen.

Technische Aufgabenstellung



[0013] Bei Anreicherung des Arbeitsgases mit einem Odoriermittel im Druckgasbehälter besteht die Gefahr der Korrosion des Druckgasbehälter-Werkstoffs, insbesondere der Spannungsrisskorrosion des Druckbehältergrundkörpers. Ein einmal kontaminierter Druckgasbehälter ist später nicht mehr für andere Zwecke brauchbar, zumal da auch Odoriermittelreste im Behälter oder an der Behälterwand dauerhaft verbleiben können.

[0014] Für manche Anwendungen kann eine permanente Odorierung des Arbeitsgases gemessen am Gesamtumfang des Einsatzes unerwünscht oder unnötig sein. Dies gilt ist beispielsweise für die Odorierung von Schweißschutzgasen im Freien oder in offenen Räumen.

[0015] Die Erfindung manifestiert sich in einem Odorierungs-Einsatz, einer Gasversorgungsanlage und einem Verfahren zur Odorierung eines technischen Gases zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere von Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder einem Schweißschutzgas.

[0016] Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, für ein Arbeitsgas zum thermischen Schneiden und Schweißen, das in einem Druckgasbehälter bereitgestellt wird, eine Odorierung zu ermöglichen, die eine Korrosion und/oder Verunreinigung des Behälters vermeidet.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform soll die Erfindung auch die Aufgabe lösen, die Odorierung des Arbeitsgases an den jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können und insbesondere nur bei Bedarf anzuwenden; insbesondere soll nur da, wo es notwendig erscheint, ein hohes Sicherheitsplus aufgebaut werden können.

Zusammenfassung der Erfindung



[0018] Hinsichtlich des Odorierungs-Einsatzes für eine Gasversorgungsanlage wird diese Aufgabe durch einen Einsatz mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

[0019] Die Gasversorgungsanlage dient zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas. Sie umfasst einen Druckgasbehälter, der das Arbeitsgas unter Druck enthält und der abgabeseitig - in Durchflussrichtung des Arbeitsgases gesehen - ein Absperrventil aufweist, das mit einem Druckminderventil verbunden ist. Die Verbindung zwischen Absperrventil und Druckminderventil oder mindestens ein Teilstück dieser Verbindung wird von einer "Vordruckleitung" gebildet. Das Druckminderventil wiederum weist einen Gasauslass auf, der mit einem Verbraucher für das Arbeitsgas verbunden ist, wie beispielsweise einem Schweißgerät oder eine Sauerstofflanze oder einem autogenen Schneidbrenner. Die Verbindung zwischen Druckminderventil und Verbraucher oder mindestens ein Teilstück dieser Verbindung wird von einer "Hinterdruckleitung" gebildet. Die Vordruckleitung und die Hinterdruckleitung bilden somit Gasleitungsabschnitte eines Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage, das sich abgabeseitig an das Druckgasbehälter-Sperrventil anschließt.

[0020] Der erfindungsgemäße Odorierungs-Einsatz ist zum Einsatz in einer derartigen Gasversorgungsanlage ausgelegt und vorgesehen. Es kann beispielsweise einer fabrikneuen Gasversorgungsanlage für Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder Schweißschutzgasen als Zubehör beigegeben werden, oder er kann als Zusatzausstattung der Gasversorgungsanlage werksseitig vorinstalliert werden, oder er wird zur Nachrüstung in eine bestehende Gasversorgungsanlage zum Zweck der Odorierung des Arbeitsgases eingefügt.

[0021] Das Odoriermittel kann in gasförmiger oder flüssiger Form vorliegen. Der Odorierungs-Einsatz umfasst beispielsweise einen das Odoriermittel enthaltenden Behälter und insbesondere einen das Odoriermittel unter Druck enthaltenden Druckbehälter oder eine Gaskartusche. Er weist einen als Medienanschluss ausgebildeten oder einen mit einem Medienanschluss ausgestatteten Odoriermittel-Auslass auf. Dieser Medienanschluss ist mit einem Medienanschluss-Gegenstück verbindbar, welches entweder im Druckminderventil oder an einer Vordruckleitung oder an einer Hinterdruckleitung vorhanden ist. Die Vordruckleitung ist dabei die Gasleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil oder ein Teilstück dieser Gasleitung. Und die Hinterdruckleitung ist die Gasleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher oder ein Teilstück dieser Gasleitung.

[0022] Die Verbindung zwischen Medienanschluss und Medienanschluss-Gegenstück ist vorzugsweise lösbar und beispielsweise als Schraubverbindung oder gasdichte Kupplung ausgeführt.

[0023] Alle genannten Anschluss-Orte für den Odorierungs-Einsatz liegen in Fließrichtung des Arbeitsgases gesehen hinter dem Druckgasbehälter, also im abgabeseitigen Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage. Das Odoriermittel kommt daher mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion, eine Verunreinigung oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.

[0024] Am jeweiligen Anschlussort können nur strömungsabseitige Leckagen erfasst werden, aber keine strömungsaufseitigen Leckagen. Daher unterscheiden sich die oben genannten Anschluss-Orte bezüglich ihres Detektionsvermögens für Leckagen des Arbeitsgases. Es werden umso weniger Leckagen erfasst, je näher der jeweilige Anschluss-Ort am Verbraucher liegt, aber umso genauer und schneller ist andererseits der tatsächliche Ort der Leckage identifizierbar.

[0025] Beispielsweise sind mittels des Odorierungs-Einsatzes mit dem Medienanschluss an der Vordruckleitung alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, also insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil.

[0026] Mittels des im Druckminderventil angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, aber keine Leckagen zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil. Druckminderventile verfügen typischerweise über ein Abblaseventil, das dem Hinterdruck-Bereich zugeordnet ist. Dort kann der Odorierungseinsatz anstelle des Abblaseventils oder über ein T-Leitungsstück zusammen mit dem Abblaseventil angeordnet werden.

[0027] Mittels des an der Hinterdruckleitung angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind etwaige Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher sofort identifizierbar.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Odorierungs-Einsatz autark und mobil und er umfasst einen Odoriermittelbehälter, der das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit enthält.

[0029] Der Odorierungs-Einsatz ist autark in dem Sinne, dass er alle für seinen bestimmungsgemäßen Betrieb erforderlichen Bauteile und Bestandteile umfasst und dass er insbesondere - abgesehen vom Anschluss zur Gasversorgungsanlage - keinen Anschluss zu einer stationären Odorierungs- oder einer anderen Gasversorgungsanlage aufweist. Er ist mobil in dem Sinne, dass der Odoriermittelbehälter, der den Odoriermittel-Auslass aufweist, verschließbar ist, so dass das darin eingeschlossene Odoriermittel bei einem Transport nicht entweichen kann. Der Verschluss des Odoriermittel-Auslasses wird beispielsweise durch ein Schließventil gewährlistet, das sich erste beim ordnungsgemäßen Einsatz des Odoriermittelbehälters gegen Federdruck öffnet. Und er weist ein Gewicht von weniger als 50kg, bevorzugt weniger als 25kg, besonders bevorzugt weniger als 10kg und insbesondere weniger als 5kg auf.

[0030] Diese Autarkie und Mobilität des Odorierungs-Einsatzes vereinfacht seinen Einbau in die Gasversorgungsanlage und erleichtert eine am Bedarf orientierte, temporäre Odorierung von Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder von Schweißschutzgasen sowie weiteren technischen Gasen zum Schweißen, Schneiden und Wärmen aus transportablen Druckgasbehältern.

[0031] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes ist das Odoriermittel in dem Odoriermittelbehälter unter Druck eingeschlossen.

[0032] Im Odoriermittelbehälter, der beispielsweise als nachfüllbarer oder als für den Einmalgebrauch ausgelegter Druckbehälter oder als Gaskartusche ausgebildet ist, liegt das Odoriermittel als Gas oder Flüssigkeit (Flüssiggas) vor. Er verfügt im einfachsten Fall nur über den einen Medienanschluss am Odoriermittel-Auslass und ansonsten über keinen anderen Medienanschluss. Es sei denn für eine etwaige Nachfüllung mit dem Odoriermittel, wobei für diesen Zweck gegebenenfalls auch der abschließbare Medienanschluss des Odoriermittel-Auslasses genutzt werden kann. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise und bevorzugt abgesehen von dem Odoriermittel-Auslass allseitig geschlossen.

[0033] Diese Ausführungsformen des Odoriermittelbehälters sind kompakt, transportabel und besonders einfach zu handhaben. Sie erfordern wenig Raum und können auch bei beengten Verhältnissen in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage eingesetzt und bei Bedarf schnell zugeschaltet werden.

[0034] Im Odoriermittelbehälter ist entweder nur das das Odoriermittel oder - bevorzugt - sind darin ein Trägergas und das Odoriermittel eingeschlossen. Das Trägergas dient beispielsweise zur Aufnahme und zum Abtransport von Odoriermittel-Molekülen, die aus einer Flüssigphase in die Gasphase übergegangen sind. Das Trägergas, das ebenfalls als Gas oder in flüssiger Form vorliegen kann, ist beispielsweise CO2. CO2 wird als bevorzugtes Trägergas eingesetzt da es ähnlich wie Propan unter Druck verflüssigt ist. In der flüssigen Phase lässt sich das Odoriermittel gleichmäßig gelöst und komprimiert einfacher und präziser auch in kleinen Mengen dosieren.

[0035] Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes ist der Odoriermittelbehälter so ausgelegt, dass er von dem Arbeitsgas-Strom oder einem Teilstrom des Arbeitsgases oder von einem Trägergas durchflossen wird und dabei das Odoriermittel an den jeweiligen Gasstrom abgibt. Gegebenenfalls ist der Odoriermittelbehälter beispielsweise als Durchspülkörper ausgebildet, der einen Eingang und einen Ausgang für das Arbeitsgas und/oder für ein Trägergas aufweist. Der Ausgang bildet gegebenenfalls den Odoriermittel-Auslass.

[0036] Vorzugsweise ist der Odoriermittelbehälter entweder nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgebildet.

[0037] Insbesondere im Hinblick auf eine autarke Konfiguration und einen temporären, bedarfsgesteuerten Einsatz ist der Odorierungs-Einsatz vorzugsweise für einen stromlosen Betrieb ausgelegt.

[0038] Die Zudosierung des Odoriermittels kann kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit erfolgen. Insbesondere für eine diskontinuierliche Zudosierung ist eine Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes besonders geeignet, die eine manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung zum Verschließen und Öffnen des Odoriermittel-Auslasses aufweist, wobei die manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung vorzugsweise ein am Odoriermittel-Auslass angeordnetes Drosselventil umfasst.

[0039] Mittels der Schließeinrichtung kann der Odoriermittel-Auslass vollständig oder teilweise verschlossen und geöffnet werden. Das Öffnen beziehungsweise Schließen der Schließeinrichtung kann automatisiert erfolgen. Beispielsweise kann das Öffnen nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer eines Schweißvorgangs gesteuert erfolgen oder in Abhängigkeit eines Umgebungsparameters, wie der Zusammensetzung der Atmosphäre, der Temperatur oder eines anderen Umgebungsparameters.

[0040] Die Ausführungsform des Odorierungs-Einsatzes mit automatisiert einstellbarer Schließeinrichtung ist vorteilhafterweise mit einer Stromversorgungseinheit ausgestattet. Die Stromversorgungseinheit ist vorzugsweise ein Energiespeicher, wie etwa eine Primär- oder Sekundärbatterie. Ergänzend dazu kann der Odorierung-Einsatz außerdem mit Sensoren ausgestattet sein; beispielsweise Umgebungssensoren für Temperatur, Atmosphäre oder Feuchtigkeit.

[0041] Hinsichtlich der Gasversorgungsanlage für die Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wird die oben genannte Aufgabe durch eine Gasversorgungsanlage mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.

[0042] Die erfindungsgemäße Gasversorgungsanlage umfasst einen Druckgasbehälter, der das Arbeitsgas unter Druck enthält, ein Druckminderventil und einen Odorierungs-Einsatz.

[0043] Der Druckgasbehälter weist ein Druckgasbehälter-Absperrventil auf, das abgabeseitig - in Durchflussrichtung des Arbeitsgases gesehen - mit dem Druckminderventil verbunden ist.

[0044] Der Odorierungs-Einsatz hat einen als Medienanschluss ausgebildeten Odoriermittel-Auslass, der mit einem Medienanschluss-Gegenstück verbunden ist, wobei das Medienanschluss-Gegenstück entweder im Druckminderventil, an einer Vordruckleitung oder an einer Hinterdruckleitung vorgesehen ist. Die Vordruckleitung ist die Verbindungsleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil oder ein Teilstück dieser Verbindungsleitung. Und die Hinterdruckleitung ist die Verbindungsleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher oder ein Teilstück dieser Verbindungsleitung.

[0045] Der Odorierungs-Einsatz kann der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage für Sauerstoff oder Schweißschutzgase als Zubehör zur nachträglichen Installation beigefügt werden, oder er kann als Zusatzausstattung der Gasversorgungsanlage werksseitig vorinstalliert werden.

[0046] Die gasdichte Verbindung zwischen Medienanschluss und Medienanschluss-Gegenstück ist vorzugsweise lösbar und beispielsweise als Schraubverbindung oder gasdichte Kupplung ausgeführt. Alle genannten Anschluss-Orte für den Odorierungs-Einsatz liegen in Fließrichtung des Arbeitsgases gesehen hinter dem Druckgasbehälter. Das Odoriermittel kommt daher mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.

[0047] Am jeweiligen Anschlussort können nur strömungsabseitige Leckagen erfasst werden, aber keine strömungsaufseitigen Leckagen. Daher unterscheiden sich die oben genannten Anschluss-Orte bezüglich ihres Detektionsvermögens für Leckagen des Arbeitsgases. So werden umso weniger Leckagen erfasst, je näher der jeweilige Anschluss-Ort am Verbraucher liegt, aber umso genauer und schneller ist andererseits die Position einer Leckage identifizierbar.

[0048] Beispielsweise sind mittels des Odorierungs-Einsatzes, dessen Medienanschluss an der Vordruckleitung angeschlossen ist, alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, also insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil.

[0049] Bei dem im Druckminderventil angeschlossenen Odorierungs-Einsatz mündet der Odoriermittel-Auslass in eine gasführende Bohrung, die fluidisch mit dem Ventilausgang des Druckminderventils verbunden ist. Mittels dieses Odorierungs-Einsatzes sind alle etwaigen Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher detektierbar, aber keine Leckagen zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil. Druckminderventile verfügen typischerweise über ein Abblaseventil, das dem Hinterdruck-Bereich zugeordnet ist. Dort kann der Odorierungseinsatz anstelle des Abblaseventils oder über ein T-Leitungsstück zusammen mit dem Abblaseventil angeordnet werden. Die Konstruktion zur Montage des Abblaseventils im Druckminderventil-Grundkörper verfügt vorteilhafterweise über ein Medienanschluss-Gegenstück zur gasdichten Verbindung mit dem Medienanschluss des Odorierungs-Einsatzes.

[0050] Mittels des an der Hinterdruckleitung angeschlossenen Odorierungs-Einsatzes sind etwaige Leckagen im Leitungsbereich zwischen (und an) diesem Anschluss und dem Verbraucher sofort identifizierbar.

[0051] Der Odorierungs-Einsatz ist vorzugsweise als autarker und mobiler Odoriermittelbehälter ausgebildet, der den Odoriermittel-Auslass aufweist und in dem das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit unter Druck eingeschlossen ist. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgebildet.

[0052] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen, separaten Odorierungs-Einsatzes sind weiter oben erläutert. Diese Erläuterungen gelten gleichermaßen für den Odorierungs-Einsatz, der Teil der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage ist.

[0053] Hinsichtlich des Verfahrens zur Odorierung eines Arbeitsgases zum thermischen Schneiden und Schweißen, insbesondere aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase umfasst, wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das in Anspruch 12 angegeben ist.

[0054] Dabei wird dem Arbeitsgas, das in einem Druckgasbehälter enthalten ist, erst dann ein Odoriermittel hinzugefügt, nachdem das Arbeitsgas aus dem Druckgasbehälter entnommen worden ist.

[0055] Dadurch, dass das Odoriermittel dem Arbeitsgas im abgabeseitigen Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage hinzugefügt wird, kommt das Odoriermittel mit dem Druckgasbehälter nicht in Kontakt, so dass eine Korrosion oder eine andere Beeinträchtigung des Behältermaterials durch das Odoriermittel ausgeschlossen ist.

[0056] Vorzugsweise wird das Odoriermittel aus einem Odorierungs-Einsatz entweder in eine gasführende Bohrung im Druckminderventil, in eine Vordruckleitung oder in eine Hinterdruckleitung abgegeben, wobei das Druckminderventil abgabeseitig mit einem Absperrventil des Druckgasbehälters verbunden ist, und die Vordruckleitung zwischen dem Absperrventil und dem Druckminderventil, und die Hinterdruckleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Verbraucher angeschlossen ist.

[0057] Die Zudosierung des Odoriermittels erfolgt kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit und vorzugsweise bei Bedarf aus einem Odorierungs-Einsatz, der mit einem autarken und mobilen Odoriermittelbehälter, wie beispielsweise einem Druckbehälter oder eine Gaskartusche ausgestattet ist. In dem Odoriermittelbehälter ist das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit unter Druck eingeschlossen. Der Odoriermittelbehälter ist beispielsweise nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgelegt.

[0058] Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Gasversorgungsanlage gemäß der Erfindung ausführbar. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens unter Einsatz des Odorierungs-Einsatzes und der Gasversorgungsanlage ergeben sich aus den obigen Erläuterungen, die hiermit auch für das Odorierungsverfahren einbezogen werden.

Definitionen


Gasversorgungsanlage



[0059] Die Gasversorgungsanlage umfasst einen Druckgasbehälter, der das zu odorierende Arbeitsgas enthält, der von einem Absperrventil verschlossen ist und abgabeseitig zum Absperrventil ein Gasleitungssystem aufweist, in dem ein Druckminderventil eingesetzt ist. Der Teil des Gasleitungssystems, der dem Druckminderventil in Fließrichtung des Arbeitsgases vorgeordnet ist, besteht aus einer Vordruckleitung oder er umfasst eine Vordruckleitung. Der Teil des Gasleitungssystems, der dem Druckminderventil in Fließrichtung des Arbeitsgases nachgeordnet ist, besteht aus einer Hinterdruckleitung oder er umfasst eine Hinterdruckleitung. Das Druckminderventil ist in der Regel unmittelbar an den Druckgasbehälter angeschlossen. Bei Gasversorgungsanlagen mit mehreren nacheinander geschalteten Druckminderventilen ist das dem Druckgasbehälter nächst liegende Druckminderventil maßgeblich; alle weiteren dem Verbraucher vorgeschalteten Druckminderventile, die beispielsweise an separaten Gasentnahmestellen vorhanden sein können, sind der Hinterdruckleitung zuzurechnen.

Verbraucher



[0060] Die Gasversorgungsanlage dient zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem Arbeitsgas, das permanent oder bei Bedarf mit einem Odoriermittel beladen ist. Der Verbraucher ist ein technisches Gerät wie beispielsweise ein Schweißgerät, eine Sauerstofflanze oder ein autogener Schneidbrenner.

Odorierungs-Einsatz



[0061] Der Odorierungs-Einsatz ist für eine Verbindung mit dem Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage ausgelegt. Er umfasst beispielsweise einen das Odoriermittel enthaltenen Behälter, beispielsweise einen Durchflussbehälter, der von einem Gas (Arbeitsgas oder Trägergas) durchflossen wird, das innerhalb des Behälters mit dem Odoriermittel beladen wird, oder er umfasst einen das Odoriermittel unter Druck enthaltenden Druckbehälter oder eine Gaskartusche.

[0062] Bei allen Ausgestaltungen weist der Odorierungs-Einsatz einen Odoriermittel-Auslass auf für das Odoriermittel oder für ein mit dem Odoriermittel beladenes Gas (Arbeitsgas oder Trägergas) auf.

Odoriermittel-Auslass mit Medienanschluss / Medienanschluss-Gegenstück



[0063] Der Odoriermittel-Auslass dient zur Abgabe von gasförmigem oder flüssigem Odoriermittel oder eines mit dem Odoriermittel beladenen Gasstroms aus dem Odorierungs-Einsatz in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage. Der Odoriermittel-Auslass wird gebildet oder er umfasst einen ersten Teil eines mechanischen Verbindungssystems, das hier als "Medienanschluss" bezeichnet wird. Der Medienschluss korrespondiert mit einem zweiten Teil des mechanischen Verbindungssystems, das hier als "Medienanschluss-Gegenstück" bezeichnet wird, und das im Druckminderventil oder an einer Arbeitsgas führenden Gasleitung des Gasleitungssystems angeordnet ist. "Medienanschluss" und "Medienanschluss-Gegenstück" bilden zusammen eine form- oder kraftschlüssige, gasdichte und lösbare Verbindung zwischen dem Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage und dem Odorierungs-Einsatz.

Arbeitsgas / Schweißschutzgas / Trägergas



[0064] Als Arbeitsgas wird das mit dem Odoriermittel zu beladene, technische Gas oder Gasgemisch zum thermischen Schneiden und Schweißen bezeichnet; insbesondere Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen oder Schweißschutzgas.

[0065] Als Schweißschutzgas wird ein Gas oder Gasgemisch bezeichnet, das zur Erzeugung einer das Schweißgut schützenden Atmosphäre beim Schweißen eingesetzt wird. Als Schweißschutzgase werden je nach Anwendungszweck Inertgase wie Edelgase, Kohlendioxid, Stickstoff oder Verbrennungsprodukte von Kohlenwasserstoffen und Schwefelhexafluorid und Gasgemische mit einem oder mehreren Inertgasen verwendet. Der Sauerstoffgehalt der Schweißschutzgase beträgt nicht mehr als 12 Vol.-% Sauerstoff, bevorzugt nicht mehr als 10 Vol.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 Vol.-%, insbesondere nicht mehr als 3 Vol.-% Sauerstoff.

[0066] Als Trägergas wird ein Gas bezeichnet, in dem das in flüssiger Phase oder in gasförmiger Phase vorliegende Odoriermittel gelöst beziehungsweise mit dem es gemischt wird und mittels dem es zum Arbeitsgas transportiert wird. Das Trägergas und das Arbeitsgas können sich in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden.

Ausführungsbeispiel



[0067] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt in schematischer Darstellung im Einzelnen
Figur 1
eine erste Ausführungsform eines Odorierungs-Einsatzes für die Odorierung eines Arbeitsgases in Form einer Gaskartusche,
Figur 2
eine weitere Ausführungsform eines Odorierungs-Einsatzes für die Odorierung eines Arbeitsgases in Form einer Durchspülbehälters,
Figur 3
eine erste Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem zwischen einem Absperrventil und einem Druckminderventil montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung,
Figur 4
eine zweite Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem im Druckminderventil montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung, und
Figur 5
eine dritte Ausführungsform einer Gasversorgungsanlage mit einem zwischen dem Druckminderventil und einem Verbraucher montierten Odorierungs-Einsatz, partiell als Explosionsdarstellung.


[0068] Die in Figur 1 gezeigte, erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Odorierungs-Einsatzes 10 besteht im Wesentlichen aus einer Gaskartusche 2, die ein Odoriermittel enthält. Die Gaskartusche 2 hat einen Odoriermittel-Auslass 3, der ein Gasleitungsrohr 4 umfasst. Das Gasleitungsrohr 4 ist im nicht eingebauten Zustand durch ein Schließventil (nicht dargestellt) verschlossen. Das Gasleitungsrohr 4 ist mit einem Medienanschlussteil 5 verbunden, das im Ausführungsbeispiel einen Sintermetalleinsatz 6, umfasst der mittels einer Überwurfmutter 7. in einem Medienanschlussgegenstück auf Seiten der Gasversorgungsanlage montierbar ist. Im eingebauten Zustand öffnet sich das Schließventil, so dass Odoriermittel durch den porösen Sintermetalleinsatz 6 in den Arbeitsgas-Strom abgegeben wird.

[0069] Die Gaskartusche 2 besteht aus Metall und enthält das Odoriermittel in flüssiger Form sowie ein Trägergas in Form von Kohlendioxid bei einem Nominaldruck, der etwa dem Leitungsdruck des Arbeitsgases entspricht. Dieser liegt je nach Positionierung der Gaskartusche typischerweise im Bereich von 2 bis 200 bar. Bei Druckgasflaschen liegt der Arbeitsdruck typischerweise im Bereich von 50 bis 200 bar, in Ausnahmefällen auch bis zu 300 bar. Nach dem Gasdruckregler beträgt der Arbeitsduck typischerweise 2 bis 50 bar.

[0070] Die Gaskartusche 2 ist abgesehen von dem verschließbaren Odoriermittel-Auslass 3 allseitig geschlossen, hat ein Füllvolumen von 250 ml und wiegt weniger als 5kg. Das Odoriermittel ist ein handelsübliches Mercaptan (Ethanthiol). Das ist ein übelriechendes Gas und dient zur Odorierung eines Arbeitsgases in Form von Sauerstoff. Für die Odorierung von Sauerstoff sind nur "übelriechende" Substanzen zugelassen. Bei einem Arbeitsgas in Form von Schweißschutzgas ist die Auswahl größer.

[0071] Die Gaskartusche 2 ist dazu vorgesehen, an einer ein Arbeitsgas führenden Gasleitung einer Gasversorgungsanlage montiert zu werden, die das Arbeitsgas in einem Druckgasbehälter bereitstellt, so dass das Odoriermittel über den Odoriermittel-Auslass 3 an das in der Gasleitung geführte Arbeitsgas abgegeben werden kann, das anschließend einem Verbraucher zugeführt wird. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.

[0072] Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Odorierungs-Einsatzes 20, der im Wesentlichen aus einem zylinderförmigen Durchspülbehälter 22 besteht, der ein Odoriermittel in flüssiger Form enthält. Der Durchspülbehälter 22 hat an einer Stirnseite einen Odoriermittel-Auslass 23, der ein Gasleitungsrohr 24 umfasst, das mit einem Schraubverbindungselement 25 verbunden ist, das im Ausführungsbeispiel als Gewindebolzen 26 mit Sechskantkörper 27 ausgebildet ist. Die gegenüberliegende Stirnseite des Durchspülbehälters 22 bildet einen Gaseinlass 21, der ein weiteres Gasleitungsrohr 24 und ein weiteres Schraubverbindungselement umfasst, das als Schraubenmutter 28 ausgeführt ist.

[0073] Sowohl der Odoriermittel-Auslass 23 als auch der Gaseinlass 21 sind im nicht eingebauten Zustand von jeweils einem (nicht dargestellten) Schließventil verschlossen, das sich erst beim ordnungsgemäßen Einsatz des Odoriermittelbehälters in eine Gasversorgungsanlage gegen einen Federdruck öffnet.

[0074] Der Odoriermittel-Auslass 23 und der Gaseinlass 21 können alternativ zu den Schraubverbindungselementen 25; 28 auch mit Gas-Schnellkupplungen ausgestattet sein.

[0075] Der Durchspülbehälter 22 ist dazu vorgesehen, in ein Gasleitungssystem einer Gasversorgungsanlage zwecks Odorierung eines Arbeitsgases eingebaut zu werden, die das Arbeitsgas in einem Druckgasbehälter bereitstellt. Zur Odorierung wird über den Gaseinlass 21 ein Gasstrom in den Durchspülbehälter 22 eingeleitet und über den Odoriermittel-Auslass 23 wird der mit dem Odoriermittel beladene Gasstrom einem Verbraucher zugeführt. Bei dem Gasstrom handelt es sich um das zu odorierende Arbeitsgas oder einen Teilstrom des Arbeitsgases oder um ein Trägergas. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.

[0076] Sowohl der Odoriermittelbehälter 2 von Figur 1 als auch der Odoriermittelbehälter 22 von Figur 2 können sowohl für den Einmalgebrauch als auch als Mehrwegbehälter zum Nachfüllen von Odoriermittel ausgelegt sein. Zum Nachfüllen wird Odoriermittel über den jeweiligen Gasauslass (3; 23) aus einem Nachfüllbehälter unter Druck eingefüllt.

[0077] Sofern in den Figuren 3 bis 5 die gleichen Bezugsziffern verwendet sind wie in den Figuren 1 und 2, so bezeichnen diese Bezugsziffern identische oder äquivalente Bauteile und Bestandteile der Odorierungs-Einsätze 10, 20 wie sie oben näher erläutert sind.

[0078] Figur 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage 100. Sie dient zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem odorierten Arbeitsgas, insbesondere mit odoriertem Sauerstoff oder einem odorierten Schweißschutzgas.

[0079] Die Gasversorgungsanlage 100 umfasst eine Druckgasflasche 30, ein Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 20.

[0080] Die Druckgasflasche 30 enthält das Arbeitsgas unter einem hohen Druck von beispielsweise 100 bar. Sie weist einen Druckgasbehälter 31, der von einem Absperrventil 32 verschlossen ist sowie einen Gasanschluss 33 auf, über den das Arbeitsgas mit einem voreingestellten Vordruck aus dem Druckgasbehälter 31 abgegeben wird.

[0081] Das Druckminderventil 40 ist in typischer Weise mit einem Ventileingang 41, einem Ventilausgang 42, einem Einstellrad 43 für den Hinterdruck sowie zwei Manometern 45, 46 für die Anzeige von Vordruck und Hinterdruck ausgestattet. Der Ventileingang 41 umfasst ein Gasleitungsstück 44a und eine Schraubenmutter 46. Der Ventilausgang 42 umfasst ein Gasleitungsstück 44b, einen Sechskantkörperabschnitt 47 und einen Gewindebolzen 48. Im Ventilkörper ist ein (in der Figur nicht erkennbares) Abblaseventil (Bezugsziffer 49a in Figur 4) ausgebildet, das mit einem Gewindestopfen 49 verschlossen ist.

[0082] Der Verbraucher ist im Ausführungsbeispiel ein Schweißgerät (symbolisiert durch die Bezugsziffer 51a), das über eine flexible Gasleitung 51 per Schraubverbindung 50 an die Gasversorgungsanlage 100, genauer: an den Ventilausgang 42 des Druckminderventils 40, angeschlossen ist.

[0083] Der Gaseinlass 21 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist an den Gasanschluss 33 angeschraubt, und der Odoriermittel-Auslass 23 ist mit dem Ventileingang 41 des Druckminderventils 40 verbunden. Die Schraubenmutter 28 des Gaseinlasses 21 korrespondiert mit dem Gewindebolzen 34 des Gasanschlusses 33, und die Schraubenmutter 46 des Ventileingangs 41 korrespondiert mit dem Gewindebolzen 26 des Odoriermittel-Auslasses 23.

[0084] Bei einer alternativen Ausführungsform der Gasversorgungsanlage 100 sind anstelle der Schraubverbindungen (26; 28; 34; 46) Gas-Schnellkupplungen vorgesehen, mittels denen der Odorierungs-Einsatz 20 in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage eingesetzt wird.

[0085] Der Ventileingang 41 und insbesondere das Gasleitungsstück 44a sind dem Vordruckbereich des Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage 100 zuzuordnen. Der Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt, das dem Vordruckbereich (41; 44a) zuzuordnen ist.

[0086] Infolge seiner Durchleitung durch den Odorierungs-Einsatz 20 nimmt das Arbeitsgas Odoriermittel auf. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 20 und dem Verbraucher 50, können so bemerkt werden. Dazu gehören insbesondere auch Leckagen im Druckminderventil 40.

[0087] Sofern in den Figuren 4 und 5 die gleichen Bezugsziffern verwendet sind wie in Figur 3, so bezeichnen diese Bezugsziffern identische oder äquivalente Bauteile und Bestandteile der Gasversorgungsanlage wie sie oben anhand Figur 3 näher erläutert ist.

[0088] Figur 4 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage 200 zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem odorierten Arbeitsgas, insbesondere mit odoriertem Sauerstoff oder einem odorierten Schweißschutzgas.

[0089] Die Gasversorgungsanlage 200 umfasst eine Druckgasflasche 30, ein Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 10.

[0090] An den Druckgasbehälter-Gasanschluss 33 ist hier unmittelbar der Ventileingang 41 des Druckminderventils 40, und an dessen Ventilausgang 42 ist über eine flexible Gasleitung 51 per Schraubverbindung 50 der Verbraucher (51a) angeschlossen.

[0091] Im Unterschied zur Ausführungsform von Figur 3 ist der Gewindestopfen 49 entfernt, so dass eine ursprünglich für ein Abblaseventil vorgesehene Ventilkörper-Öffnung 49a von oben zugänglich ist. Wie in Figur 4 anhand gestrichelter Linien angedeutet, ist die Ventilkörper-Öffnung 49a mit einer Bohrung 49b verbunden, die wiederum fluidisch den Ventileingang 41 und den Ventilausgang 42 verbindet.

[0092] In die Ventilkörper-Öffnung 49a ist der Odoriermittel-Auslass 3 mit dem Gasleitungsrohr 4 des Odorierungs-Einsatzes 10eingeschraubt, so dass der Ventileinsatz 6 in die Ventilkörper-Öffnung 49a hineinragt und diese Öffnung mit der Überwurfmutter 7 dicht verschlossen ist. Beim Einsetzen in die Ventilkörper-Öffnung 49a öffnet das (nicht dargestellte) Schließventil des Odorierungs-Einsatzes 10 den Odoriermittel-Auslass 3 der Gasdruckkartusche 2.

[0093] Der Odorierungs-Einsatz 10 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt und bereit, Odoriermittel an das durch die Bohrung 49b strömende Arbeitsgas abzugeben.

[0094] Das in der Gasdruck-Kartusche 2 unter Druck enthaltene Trägergas CO2 nimmt kontinuierlich Odoriermittel aus der flüssigen Phase auf. Infolge des Überdrucks gegenüber dem in der Bohrung 49b anliegenden Gasdrucks wird daher permanent mit dem Odoriermittel beladenes Trägergas an das Arbeitsgas abgegeben. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 10 und dem Verbraucher 50, können so bemerkt werden.

[0095] Der Odorierungs-Einsatz mit der Gasdruck-Kartusche 2 ist vorzugsweise als Mehrwegbehälter zum Nachfüllen von Odoriermittel ausgelegt sein. Zum Nachfüllen wird Odoriermittel über den Gasauslass 3 aus einem Nachfüllbehälter unter Druck eingefüllt.

[0096] Alternativ dazu ist der Odorierungs-Einsatz mit der Gasdruck-Kartusche 2 für den Einmalgebrauch vorgesehen und wird ersetzt, sobald der Überdruck in der Kartusche unter einen vorgegebenen Schwellwert abgefallen ist.

[0097] Figur 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage 300 zur Versorgung eines Verbrauchers mit einem odorierten Arbeitsgas, insbesondere mit odoriertem Sauerstoff oder einem odorierten Schweißschutzgas.

[0098] Die Gasversorgungsanlage 300 umfasst eine Druckgasflasche 30, einen Druckminderventil 40 und einen Odorierungs-Einsatz 20.

[0099] An den Druckgasbehälter-Gasanschluss 33 ist hier unmittelbar der Ventileingang 41 des Druckminderventils 40 angeschlossen. An den Ventilausgang 42 des Druckminderventils 40 ist der Gaseinlass 21 des Odorierungs-Einsatzes 20 angeschraubt. Und an den Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist per Schraubverbindung 50 eine flexible Gasleitung 51 zum Verbraucher (51a) angeschlossen.

[0100] Der Ventilausgang 42 und insbesondere die flexible Gasleitung 51 sind dem Hinterdruckbereich des Gasleitungssystems der Gasversorgungsanlage 100 zuzuordnen. Der Odoriermittel-Auslass 23 des Odorierungs-Einsatzes 20 ist somit abgabeseitig zur Druckgasflasche 30 durch eine gasdichte Verschraubung in das Gasleitungssystem der Gasversorgungsanlage 100 eingefügt, das dem Hinterdruckbereich (42; 44b) zuzuordnen ist.

[0101] Bei einer alternativen Ausführungsform der Gasversorgungsanlage 300 sind zur Montage des Odorierungs-Einsatzes 20 in das Gasleitungssystem Schnellkupplungen anstelle der Schraubverbindungen vorgesehen.

[0102] Infolge seiner Durchleitung durch den Odorierungs-Einsatz 20 nimmt das Arbeitsgas Odoriermittel auf. Leckagen, die im strömungsaufseitigen Leitungsbereich des Gasleitungssystems auftreten, also zwischen der (und an der) Anschlussstelle des Odorierungs-Einsatzes 20 und dem Verbraucher 50, können so sehr schnell bemerkt und zuverlässig identifiziert werden.


Ansprüche

1. Odorierungs-Einsatz (10, 20) zur Erweiterung einer Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) für die Versorgung eines Verbrauchers (51a) mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen wie beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, wobei die Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) einen das Arbeitsgas unter Druck enthaltenden Druckgasbehälter (30), ein Druckgasbehälter-Absperrventil (32) und ein abgabeseitig mit dem Absperrventil (32) verbundenes Druckminderventil (40) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Odorierungs-Einsatz (10, 20) einen Odoriermittel-Auslass (3, 23) mit einem Medienanschluss (5; 25) aufweist, der an einem Medienanschluss-Gegenstück (46, 49a, 50) entweder im Druckminderventil (40), an einer Vordruckleitung (44a) oder an einer Hinterdruckleitung (51) angeschlossen ist, wobei die Vordruckleitung (44a) zwischen dem Absperrventil (32) und dem Druckminderventil (40), und die Hinterdruckleitung (51) zwischen dem Druckminderventil (40) und dem Verbraucher (51a) verläuft.
 
2. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er autark und mobil ist, und dass es einen Odoriermittelbehälter (2, 22) umfasst, der das Odoriermittel als Gas oder als Flüssigkeit enthält.
 
3. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Odoriermittel in dem Odoriermittelbehälter (2, 22) unter Druck eingeschlossen ist.
 
4. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Odoriermittelbehälter (2, 22) das Odoriermittel und ein Trägergas, bevorzugt CO2, eingeschlossen sind.
 
5. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Odoriermittelbehälter (2, 22) als Durchspülkörper (22) ausgebildet ist, der einen Eingang (21) und einen Ausgang (23) für das Arbeitsgas und/oder für ein Trägergas aufweist.
 
6. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Odoriermittelbehälter (2, 22) entweder nachfüllbar oder für den Einweggebrauch ausgebildet ist.
 
7. Odorierungs-Einsatz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung zum Verschließen und Öffnen des Odoriermittel-Auslasses (3, 23) aufweist, wobei die manuell oder elektrisch betätigbare Schließeinrichtung vorzugsweise ein am Odoriermittel-Auslass (3, 23) angeordnetes Drosselventil umfasst.
 
8. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung automatisiert einstellbar ist.
 
9. Odorierungs-Einsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Stromversorgungseinheit ausgestattet ist.
 
10. Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) für die Versorgung eines Verbrauchers (51a) mit einem Arbeitsgas, insbesondere einem Arbeitsgas zum Schneiden und Schweißen, beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgas umfasst, mit einem Druckgasbehälter (30), der das Arbeitsgas unter Druck enthält und der ein Druckgasbehälter-Absperrventil (32) aufweist, und mit einem Druckminderventil (40), das abgabeseitig mit dem Absperrventil (32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) einen Odorierungs-Einsatz (10, 20) umfasst, der einen Odoriermittel-Auslass (3, 23) mit einem Medienanschluss (5, 25) aufweist, der an einem Medienanschluss-Gegenstück (46, 49a, 50) im Druckminderventil (40), an einer Vordruckleitung (44a) oder an einer Hinterdruckleitung (51) angeschlossen ist, wobei die Vordruckleitung (44a) zwischen dem Absperrventil (32) und dem Druckminderventil (40), und die Hinterdruckleitung (51) zwischen dem Druckminderventil (40) und dem Verbraucher (51a) verläuft.
 
11. Gasversorgungsanlage (100, 200, 300) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Odorierungs-Einsatz (10, 20) nach einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist.
 
12. Verfahren zur Odorierung eines Arbeitsgases zum Schweißen und Schneiden beispielsweise aus der Gruppe, die Sauerstoff, Wasserstoff, Propan, Acetylen und Schweißschutzgase umfasst, indem dem Arbeitsgas ein Odoriermittel hinzugefügt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgas aus einem Druckgasbehälter (30) entnommen wird, und dem Arbeitsgas das Odoriermittel hinzugefügt wird, nachdem es aus dem Druckgasbehälter (30) entnommen worden ist.
 
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Odoriermittel aus einem Odorierungs-Einsatz (10, 20) in ein das Arbeitsgas führendes Hohlteil abgegeben wird, nämlich entweder in eine gasführende Bohrung (49b) im Druckminderventil (40), in eine Vordruckleitung (44a) oder in eine Hinterdruckleitung (51), wobei das Druckminderventil (40) abgabeseitig mit einem Absperrventil (32) des Druckgasbehälters (30) verbunden ist, und die Vordruckleitung (44a) zwischen dem Absperrventil (32) und dem Druckminderventil (40), und die Hinterdruckleitung (51) zwischen dem Druckminderventil (40) und dem Verbraucher (51a) angeschlossen ist.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente