DE19734177C1 - Vorrichtung zum Schutz von Einbauten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft in einer ersten Ausführung eine Vor­ richtung zum Schutz von Einbauten vor einem aus einer Leck­ stelle in einer Leitung austretenden Strahl eines Mediums, wobei eine Reflexionsscheibe eine unterstellte mögliche Leck­ stelle in einer Scheibenrichtung überbrückend angeordnet ist. In einer zweiten Ausführung bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Schutz von Einbauten vor einem aus einer Leckstelle in einer Leitung austretenden Strahl eines Medi­ ums, wobei eine unterstellte mögliche Leckstelle überbrückend eine Reflexionsscheibe angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch je eine Vorrichtung zum Schutz von Einbauten infolge des Ausschlagens eines Teiles der Leitung bei einem Leitungsbruch.

In einer Industrieanlage, z. B. auch in einem Kraftwerk, sind Leitungen (Rohrleitungen) vorhanden, durch die ein unter ho­ hem Druck stehendes Medium strömt. Unterstellt man, daß in einer solchen Leitung ein Leck entstehen könnte, würde das Medium dort mit sehr hoher Geschwindigkeit austreten. Falls der austretende Strahl des Mediums auf andere Rohre oder Bau­ teile auftreffen würde, wäre eine Beschädigung dieser Rohre oder Bauteile nicht auszuschließen.

Aus der DE 32 45 548 C2 ist eine Schutzvorrichtung für eine druckführende Rohrleitung bekannt, bei der die Rohrleitung im Bereich eines zu schützenden Objekts von einem Hüllrohr umge­ ben ist, wobei das Hüllrohr durch Stellschrauben, die gleich­ zeitig als Abstandshalter dienen, auf der Rohrleitung gehal­ ten ist.

Durch das Hüllrohr werden die bei einem Rohrleitungsbruch auftretenden Strahlkräfte sowie ein gegebenenfalls auftreten­ des seitliches Ausschlagen der Rohrleitung vermindert oder unterbunden.

Nachteilig an der bekannten Schutzvorrichtung ist, daß ein Ausschlagen eines Teils der gebrochenen Rohrleitung in axia­ ler Richtung entlang der Rohrleitung auftreten kann, falls die Rohrleitung nicht anderweitig befestigt ist. Das axiale Ausschlagen kann entweder unmittelbar zu einer Beschädigung an Einbauten führen und/oder ein seitliches zu einer Beschä­ digung führendes Ausschlagen zur Folge haben, falls ein Teil der Rohrleitung aus dem Hüllrohr herausgeschlagen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum Schutz von Einbauten derart weiter zu entwic­ keln, daß nach einem Bruch der Rohrleitung verhindert ist, daß die Einbauten (Leitungen, Bauteile) infolge eines axialen Ausschlagens eines Teils der Rohrleitung beschädigt werden.

Die Aufgabe wird bezogen auf die erste Ausführung der Erfin­ dung dadurch gelöst, daß entlang der Scheibenrichtung über die mögliche Leckstelle hinweg beabstandet zumindest zwei Leitungspositionierelemente vorgesehen sind, die über die Re­ flexionsscheibe kraftschlüssig miteinander in Verbindung ste­ hen, und daß die Reflexionsscheibe über eine Halteeinrichtung mit der Leitung verbunden ist, wobei die Halteeinrichtung derart an die Leitungspositionierelemente angreift, daß eine vom Normalbetrieb abweichende Vergrößerung des Abstandes der Leitungspositionierelemente unterbunden ist.

Ein austretender Mediumstrahl trifft auf die Reflexions­ scheibe, wodurch er nicht nur umgelenkt, sondern auch zer­ streut und gebremst wird. Die kinetische Energie des Mediums nach der Reflexion an der Reflexionsscheibe reicht nicht mehr aus, um eine Beschädigung von Einbauten zu bewirken.

In einem Fall, bei dem das unterstellte Leck sich zu einem Bruch der Leitung ausweitet, ist ein Ausbrechen oder Aus­ schlagen eines der beiden Teile der unterbrochenen Leitung unterbunden, da die nunmehr getrennten Leitungsteile von den Leitungspositionierelementen relativ zueinander in einer ortsstabilen Lage gehalten sind. Unterbunden sind in vorteil­ hafter Weise insbesondere ein Voneinanderwegbewegen der Lei­ tungsteile in axialer Richtung als auch ein seitliches Von­ einanderwegbewegen der Leitungsteile, welches zu einem axia­ len Versatz führen würde. Dadurch wird ein verbesserter Schutz der Einbauten erreicht.

Ein anderer Vorteil der genannten Vorrichtung nach der Erfin­ dung, bei der die Halteeinrichtung "an die Leitungspositio­ nierelemente angreift", liegt auch darin, daß die kraft­ schlüssige Verbindung der Leitungspositionierelemente nicht notwendigerweise durch Schweißen, Löten, Kleben o. ä. herzu­ stellen ist, sondern auf einfache Weise z. B. durch die äußere Form der Halteeinrichtung, die kraftschlüssig an den Lei­ tungspositionierelementen anliegt.

In der zweiten Ausführung löst die Erfindung die Aufgabe da­ durch, daß an der Leitung in Richtung der Leitung beidseitig bezüglich der unterstellten möglichen Leckstelle Leitungspo­ sitionierelemente vorgesehen sind, und daß die Reflexions­ scheibe über eine Halteeinrichtung derart mit der Leitung verbunden ist, daß eine über einen vorgebbaren Wert hinausge­ hende Vergrößerung des Abstandes der Leitungspositionierele­ mente unterbunden ist.

Die zweite Ausführung weist die gleichen Vorteile auf wie die erste Ausführung. Die zweite Ausführung ist ebenso vielseitig anwendbar und einfach herstellbar, da eine kraftschlüssige Verbindung der Leitungspositionierelemente über die Refle­ xionsscheibe nicht zwingend erforderlich ist. Es genügt viel­ mehr z. B., daß erst im Falle eines Leitungsbruches - verbunden mit einem Voneinanderwegbewegen der getrennten Leitungsteile - eine Zwangskraft zwischen den Leitungspositionierelementen wirksam ist. Diese Zwangskraft kann dann insbesondere durch die äußere Form der Halteeinrichtung erzeugt sein, die dann kraftschlüssig an den Leitungspositionierelementen anliegt bzw. angreift.

Der Begriff "Reflexionsscheibe" beschreibt in beiden Ausfüh­ rungen allgemein ein Element, das geeignet ist, den Medium­ strahl zu reflektieren, abzulenken, zu zerstreuen oder abzu­ bremsen und steht somit insbesondere stellvertretend für ein beliebig geformtes flächiges Reflexionselement. Die Refle­ xionsscheibe kann beispielsweise eine ebene Fläche oder eine gekrümmte, insbesondere eine zylinderförmige, Fläche aufwei­ sen.

Die Vorrichtung nach einer der beiden Ausführungen der Erfin­ dung ist in der Regel nicht gas- oder flüssigkeitsdicht. Es muß nicht verhindert werden, daß die Einbauten von aus einem Leck austretendem Medium benetzt werden. Vielmehr wird mit einer Vorrichtung nach der Erfindung der Vorteil erzielt, daß das ausgetretene Medium nicht direkt und somit wenn überhaupt nur mit geringer Geschwindigkeit auf Einbauten trifft, wobei diese geringe Geschwindigkeit keine Beschädigungen nach sich ziehen kann.

Die Leitungspositionierelemente können bei jeder der beiden Ausführungen beispielsweise in Form einer Nocke an der Lei­ tung angebracht sein. Es kann sich dabei z. B. um einen Vor­ sprung auf der Leitung handeln, der insbesondere durch die Formgebung der Außenwand der Leitung entstanden ist. Mit die­ ser Variante wird der sicherheitsrelevante Vorteil erzielt, daß die Leitungspositionierelemente ganz besonders fest an der Leitung angebracht sind.

Beispielsweise sind Leitungspositionierelemente bei einer der beiden Ausführungen lösbar an der Leitung anbringbar, was sich vorteilhaft auf die Vielfalt möglicher Anwendungen aus­ wirkt. Insbesondere ist damit auf einfache Weise die Nachrü­ stung bereits bestehender Leitungen oder Leitungssysteme mög­ lich. Derartige Leitungspositionierelemente sind z. B. als Klemmring oder Manschette realisierbar.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht bei einer der beiden Ausführungen eine Befestigungseinrich­ tung zur Verbindung mit einer ortsfesten Struktur vor. Im Falle eines Leitungsbruches ergibt sich daraus der besondere sicherheitsrelevante Vorteil, daß die gesamte Vorrichtung in­ folge einwirkender Gewichts- und/oder Rückstoßkräfte nicht aus der vorgesehenen Position ausbricht und somit ein Vonein­ anderwegbewegen der Teile der auseinandergebrochenen Leitung zuverlässiger und wirkungsvoller unterbunden ist.

Mit den Vorrichtungen nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß aus einem möglichen Leck mit hoher Geschwindigkeit austretendes Medium nicht oder nur mit deut­ lich geringerer Geschwindigkeit auf Einbauten treffen kann, die durch einen starken Mediumstrahl beschädigt werden könn­ ten.

Zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfin­ dung werden anhand zweier schematisierter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils im Längsschnitt:

Fig. 1 eine Vorrichtung, bei der Leitungspositionierele­ mente 6 kraftschlüssig über eine Reflexionsscheibe 4 miteinander verbunden sind, und

Fig. 2 eine Vorrichtung, bei der - im Falle eines (nicht dargestellten) Leitungsbruches - ein Voneinander­ wegbewegen von Leitungspositionierelementen 6 durch die besondere Anordnung einer eine Reflexionsschei­ be 4 tragenden Halteeinrichtung 5 unterbunden wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen je eine Leitung 1, in der sich, z. B. im Bereich einer Schweißnaht, ein Leck gebildet hat. Aus dieser Leckstelle 2 kann ein Medium M, das in der Leitung 1 unter einem hohen Druck geführt wird, mit hoher Geschwindig­ keit in Richtung des Pfeiles 3 austreten. Damit von diesem Mediumstrahl keine Einbauten in der Nähe der Leitung 1 ge­ troffen werden, ist in der Nähe der möglichen Leckstelle 2 eine zylinderförmige Reflexionsscheibe 4 angeordnet, die durch eine Halteeinrichtung 5 mit der Leitung 1 verbunden ist. In der Regel bilden die Reflexionsscheibe 4 und die Hal­ teeinrichtung 5 eine Kammer, die eine mögliche Leckstelle 2 umgibt. Durch die Reflexion des Mediumstrahles an einer Kam­ merwand oder an der Reflexionsscheibe 4 verliert dieser kine­ tische Energie und kann dann keine Beschädigungen mehr her­ vorrufen. Die Kammer kann Öffnungen aufweisen, die so ange­ ordnet sind, daß ein durch sie hindurchverlaufender Strahl keine zu schützenden Einbauten treffen kann. Die Kammer kann auch ohne Stirnseiten auskommen.

An der Leitung 1 sind in beiden Figuren jeweils zwei ringför­ mige Leitungspositionierelemente 6 die Leitung 1 umschließend befestigt. Die beiden Leitungspositionierelemente 6 befinden sich bezüglich einer Scheibenrichtung 10 auf unterschiedli­ chen Seiten der Leckstelle 2.

In Fig. 1 sind die Leitungspositionierelemente 6 durch ange­ deutete erste Schweißverbindungen 6A mit der Leitung 1 und durch angedeutete zweite Schweißverbindungen 7 mit der Halte­ einrichtung 5 und darüber sowie über die Reflexionsscheibe 4 fest und weitgehend starr miteinander verbunden. Die Halte­ einrichtung 5 weist zum Durchführen der Leitung 1 zwei Öff­ nungen 5A auf.

Falls sich die Leckstelle 2 zu einem - nicht dargestellten - Auseinanderbrechen der Leitung 1 ausweitet, dann wird ein Ausschlagen von Teilen der Leitung 1 verhindert, da die Teile weiterhin von den Leitungspositionierelementen 6 in ihrer Lage gehalten werden. Dadurch wird zumindest der bei einem Leitungsbruch maximal mögliche Schaden reduziert. Zum einen wird dadurch, daß die getrennten Teile der Leitung 1 axial ausgerichtet bleiben, u. U. noch ein Reststrom des Mediums M von dem einen in den anderen Teil der Leitung aufrechterhal­ ten. Ferner wird eine Beschädigung umliegender Einbauten durch weggeschleuderte oder herabfallende Teile der Leitung 1 vermieden oder zumindest reduziert.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit für den Fall eines Lei­ tungsbruches ist die gesamte Vorrichtung über eine Befesti­ gungseinrichtung 8 mit einer stabilen ortsfesten Struktur 9 in der Umgebung der Vorrichtung verbunden.

In Fig. 2 sind die Leitungspositionierelemente 6 nicht starr über die Reflexionsscheibe 4 miteinander verbunden. Vielmehr wird im Falle eines Leitungsbruches ein - insbesondere axia­ les - Voneinanderwegbewegen der auseinandergebrochenen Teile der Leitung 1 dadurch unterbunden, daß infolge der Anordnung und Form der Halteeinrichtung 5 eine über einen vorgebbaren Grenzwert hinausgehende Vergrößerung des Abstandes der Lei­ tungspositionierelemente 6 unterbunden ist. Konkret ist näm­ lich der Durchmesser der Öffnungen 5A so gewählt, daß die Öffnungen 5A von den an der Leitung 1 befestigten Leitungspo­ sitionierelementen 6 nicht passiert werden kann. Der genannte Grenzwert ist durch die Wahl des Abstandes d der Leitungspo­ sitionierelemente 6 von der Halteeinrichtung 5 beeinflußbar.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Schutz von Einbauten vor einem aus einer Leckstelle (2) in einer Leitung (1) austretenden Strahl eines Mediums (M) und infolge des Ausschlagens eines Teiles der Leitung bei einem Leitungsbruch, wobei eine Reflexionsscheibe (4) eine unter­ stellte mögliche Leckstelle (2) in einer Scheibenrichtung (10) überbrückend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
entlang der Scheibenrichtung (10) über die mögliche Leck­ stelle (2) hinweg beabstandet zumindest zwei Leitungspositio­ nierelemente (6) vorgesehen sind, die über die Reflexions­ scheibe (4) kraftschlüssig miteinander in Verbindung stehen, und
daß die Reflexionsscheibe (4) über eine Halteeinrichtung (5) mit der Leitung (1) verbunden ist,
wobei die Halteeinrichtung (5) derart an die Leitungspositio­ nierelemente (6) angreift, daß eine vom Normalbetrieb abwei­ chende Vergrößerung des Abstandes der Leitungspositionierele­ mente (6) unterbunden ist.

2. Vorrichtung zum Schutz von Einbauten vor einem aus einer Leckstelle (2) in einer Leitung (1) austretenden Strahl eines Mediums (M) und infolge des Ausschlagens eines Teiles der Leitung bei einem Leitungsbruch, wobei eine unterstellte mögliche Leckstelle (2) überbrückend eine Reflexionsscheibe (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Leitung (1) in Richtung der Leitung (1) beidseitig be­ züglich der unterstellten möglichen Leckstelle (2) Leitungs­ positionierelemente (6) vorgesehen sind, und
daß die Reflexionsscheibe (4) über eine Halteeinrichtung (5) derart mit der Leitung (1) verbunden ist, daß eine über einen vorgebbaren Wert hinausgehende Vergrößerung des Abstandes der Leitungspositionierelemente (6) unterbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ tungspositionierelemente (6) in Form einer Nocke an der Lei­ tung (1) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ tungspositionierelemente (6) lösbar an der Leitung (1) an­ bringbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Befestigungs­ einrichtung (8) zur Verbindung mit einer ortsfesten Struktur (9).