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VORRICHTUNG ZUM HERMETISCHEN ABDICHTEN VON HOCH-TEMPERATUR-ROHRLEITUNGEN
IN WÄNDEN Die Erfindung bezieht sich auf Kernenergieanlagen und genauer auf Vorrichtungen
zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitunen, welche durch Beton-,
Metall- und ähnliche Wände geführt sind.
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Es sind Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Hochtemeratur-Rohrleitungen
bekannt, welche aus einem in einer Metallwand eingebauten Hohlteil bestehen. Durch
das Hoklteil ist eine Rohrleitung gefwhrt, welche hermetisch durch ein Wellblechelement
mit dem Hohlteil verbunden ist.
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Das Weliblechelement ist ein biegsames Element, welches die Verformung
der Rohrleitung bei ihrer Erwärmung und Abkühlung
aufnimmt, edeutend>die
Verformung der Wände, Schweißverbindungen und anderen Vorrichtungselemente< vermindert
und die Spannungen in diesen bauteilen senkt.
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Das Weliblechelement ist am Gehäuse einer Stopibuchse befestigt,
die wiederum über eine weiche Packung mit der Rohrleitung verbunden ist.
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Die Packung wird durch eine mit Federn versehene Einrichtung angedrückt
(s. USA-Patent 2. 185.450) Ihre unzureichende Abdichtun, deren Ursache im Ausströmen
des Mediums zwischen der Rohrleitung und der Isolation besteht, ist ein wesentlicher
Nachteil dieser Vorrichtungen.
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Es sind auch Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen
in Wänden bekannt, bei denen ein ebenfalls in einer Wand eingebautes Hohlteil, welches
hermetisch mit der Rohrleitung mittels eines Wellblechelements verbunden ist, an
einer Ringscheibe, die starr auf der Rohrleitung sitzt, befestigt ist (s1 beispielsweise
Frankreich-Patent 1.178.
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105).
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Es ist ein Nachteil dieser Vorrichtungen, daß das Wellblechelement
beim Erwärmen und Abkühlen der Rohrleitun; dem Einfluß von Wechselspannungen unterworfen
wird, die zu seiner Zerstörung führen. Als Folge der Zerstörung des Wellblechelements
wird sofort die ganze Vorrichtung undicht.
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Außerdem sind Vorrichtungen zum hermetischer Abdichten von Rohrleitungen,
welche durch eine mit Betonwänden verbundene Metallwand geführt sind, bekannt. Diese
Vorrichtungen sind in Fort: eines Hohlteils ausgefuhrt, dessen eines Ende starr
mit
der Rohrleitung und den Wänden, dessen anderes Ende über ein
Wellblechelement mit einer Ringscheibe verbunden ist, welche wiederum hermetisch
mit der Rohrleitung verbunden ist (s. beispielsweise USA-Patent: 3.488.067).
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Es ist ein Nachteil dieser Vorrichtungen daß ihr Einsatzbereich begrenzt
ist. Die erwähnten Vorrichtungen können nicht bei voneinander getrennter Metall-
und Betonwand verwendet werden, da bei der getrsnnten Ausführung der Wände die durch
die Wärmeausdehnung der Rohrleitung hervorgerufenen kräfte, welche auf die Metallwand
übertragen ierden, den Verlust der Standfestigkeit der letzteren zur Folge haben.
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Es ist das Ziel der Erfindung, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufhabe zugrunde, die Vorrichtung zum hermetischen
Abdichten von Hochtempe ratur-Rohrle itungen derartig zu vervollkommen, daß diese
Rohrleitungen mit hoher. Zuverlässkeit hermetisch abcdichtet werden.
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Die gestellte Aufhabe wird dadrch gelöst, daß bei der Vorrichtung
zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur--Rohrleitungen in Wänden, welche aus
einem in einer Wand eingebauten Hohlteil besteht, das hermetisch mit der durch dieses
Hohlteil efuhrten Rohrleitung mittels eines Wellblechelenents verbunden ist, welches
koaxial zu dieser Rohrleitung licht und mit ihr verbunden ist, erfindungsgemäß noch
mindestens ein zusätzliches, die Rohrleitung umfassendes Hohlteil vorhanden ist,
welches mit einem ähnlichen Wellblechelement, dessen Durchmesser gleich dem des
obenerwähnten
Wellblechelement ist und das in einer Reihe mit dem
Haupthohlteil lies,t, versehen ist, wobei das Zusatzteil und sein Wellblechelement
mit dem Haupthohlteil und seinem Wellblechelement derartverbunden sind, daß zwischen
ihnen ein geschlossener Raur' entsteht.
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Zweckmäßigerweise wird bei der Vorrichtung das Wellblechelement des
hohl Haupt<teils mit dem einen Ende am zasätzlichen Hohlteil und mit dem anderen
Ende an Whbohlteil befestift.
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Es ist auch zweckmäßig, daß bei der VorrichtunZ das flcllblechelement
des zusätzlichen Hohlteils mit dem einen Ende am eohl> Hauptteil und mit dem
andern Ende an zusätzlichen Hohlteil befestigt ist.
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Dank einer solchen konstruktiven Ausführung der Vorrichtung wird
eine höhere Zuverlässigkeit der hermetischen Abdichtung der Hochtemperatur-Rohrleitung
gewährleistet, da bei der Zerstörung von einem der Wellblechelemente nicht die ganze
Vorrichtunz undicht wird. Außerdem ermöglicht das Vorhandensein des geschlossenen
Raums, rechtzeitig die Zcrstörung eines der Wellblechelemente zu entdecken.
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Die Verwendung von Wellblechelementen mit dem gleichen Durchmesser
ermöglicht es auch, eine hochzuverlässige hermetische Abdichtung bei minimalem Preis
der Vorrichtung zu erzielen.
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Nachstehend wird die vorgeschlagene Erfindung unter Beifügung von
das Wesen der Erfindung illustrierenden Zeichnungen ausführlich beschrieben; es
zeigt
Fig. 1 die Gesamtansicht der gemäß der Erfindung ausgeführten
Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen in Wänden
und Fig. 2 die Gesamtansicht von zwei analogen Vorrichtungen, die symmetrisch in
bezug auf eine Ringscheibe der Rohrleitung angeordnet sowie zwischen einer Metallwand
und einer Betonwand angebracht sind.
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Die Vorrichtun zum hermetischen Abdichten von Hochtempe ratur-Rohrleitunen
enthält ein Hohlteil 1 (Fig. 1), dessen Flansche 2 und 3 nach außen herausragen.
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Mit Hilfe des Flansches 3 ist das Hohlteil 1 direkt an einer metallband
4 befestigt, welche zusammen mit der Betonwand 5 auseführt ist. Hierbei ist eine
Rohrleitung 6 mit einer Wärmeschutzisolation 7 durch das Hohlteil 1 geführt.
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Am Flansch 2 ist ein Wellblechelemcnt 8 befestigt, dessen gegenüberliegendes
Ende am nach innen ragenden Flansch 9 eines zusätzlichen Hohlteils 10 befestigt
ist, welches das Wellblechelement 8 umfaßt, wobei ein nach innen ragender Flansch
11 mit einem zusätzlichen Wellblechelement 12 verbunden ist, das denselben Durchmesser
wie das Wellblechelement 8 besitzt.
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Das Wellblechelement 12 ist mit Hilfe des Flansches 3 mit dem Haupthohlteil
1 verbunden. Infolge der beschriebenen Verbindung des Haupthohlteils 1 und seines
Wellblechelements 8 mit dem zusätzlichen Hohlteil 10 und seinem Aellblechelement
12
entsteht ein geschlossener Raum 13.
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Der Flansch 9 ist starr mit der Rohrleitung 6 über eine Ringscheibe
14, welche an der Rohrleitung beSestit und mit einer Wärmeschutzisolation 15 versehen
ist, verbunden.
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Zum Prüfen der hermetischen Abdichtung des Raums 13 ist das Hohlteil
10 über einen Stutzen 16 mit einer (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Signaleinrichtung
verbunden.
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Die Rohrleitung 6 ist mit Hilfe einer bekannten Befestigungsvorrichtung
18 mit einer Wand 17 verbunden.
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In Fig. 2 sind zwei Vorrichtungen abgebildet, welche in konstruktiver
Hinsicht analog der obenbeschriebenen sind.
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Beide Vorrichtungen sind miteinander durch eine Ringscheibe 19 verbunden,
welche auf der Rohrleitung 6 befestigt und mit einer Wärmeschutzisolation 20 versehen
ist.
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Ein Hohlteil 21 besitzt nach außen herausragende Flansche 22 und
23. Mit Hilfe des Flansches 22 ist das Hohlteil 21 direkt an einer Wand 5 befestigt
Hierbei ist die mit einer Wärmeschutzisolation 24 versehene Rohrleitung 6 durch
das Hohlteil geführt. Am Flansch 23 des Hohlteils 21 ist ein Wellblechelement 25
befestiat, wobei sein gegenüberliegendes Ende mit dem nach innen ragenden Flansch
26 eines Hohlteils 27, welches das Wellblechelement 25 umfaßt, verbunden ist. Der
Flansch 26 ist starr mit der Rin«ascheibe 19 verbunden. Der nach innen ragende Flansch
28 des Hohlteils 27 ist mit dem einen Ende eines Wellblechelements
29
verbunden, welches das Hohlteil 21 umfaßt. Das andere Ende des Wellblechelenents
29 ist am Flansch 22 befestigt.
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Dank einer solchen Verbindung des Hohlteils 27 und des Wellblechelements
29 mit dem Hohlteil 21 und dem Wellblechelement 25 entsteht der geschlossene Raum
30.
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Da s Vorhandensein der beiden Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten
der Hochtemperaturleitung, welche durch zwei Wände geführt ist, ermöglicht es, durch
eine Doppelbarriere aus den Welblechelementen 8 und 12 einen Raum 31 von einem Raum
32 und durch eine Doppelbarriere aus den Wellblechelementen 25 und 29 den Raum 31
von einem Raum 33 zu isolieren. Die Räume 31 und 32 können mit Gasen, Dämpfen, Flüssigkeiten
oder andern analogen Medien gefüllt sein, welche infolge des beschriebenen Schutzes
nicht in die 5 Umgebungsluft 33 gelangen können.
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Die Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Rohrlei-Stutzen in
Wänden gemäß der in Fig. 1 abxebildeten Ausführungsiorm arbeitet folgendermaßen.
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D i e Rohrleitung ist, wenn in ihr ein erwärmtes Kedium, z.B. Flüssigkeit,
Dampf usw., befördert wird, imstande, sich auszudehnen und bei ihrer Abkühlung sich
zusa=enzuziehen.
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Die Wellblechelemente 8 und 12 sind biegsame Elemente, welche bei
der Ausdehnung der Rohrleitung sich verlängern und bei der Kontraktion der Rohrleitung
sich zusammenziehen können.
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Das Aufnehmen der Verformung der Rohrleitung durch die Wellblechelemente
8 und 12 vermindert die Verformen, der Wand 4, der Schweißverbindungen und der anderen
Vorrichtungsteile und senkt die Spannungen in diesen Bauteilen, wodurch eine dauerr.de
hermetische Abdichtung durch die Vorrichtung ermöglicht wird.
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Hierbei wirkt der geschlossene, hermetisch abgedichtete Raum 13 als
Doppelbarriere, da die Zerstöru, des einen der ihn bildenden Wellblechelemente 8
und 12 noch nicht veranlaßt, daß die ganze Vorrichtung undicht wird.
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es Außerdem ermöglicht das Vorhandensein des geschlossenen, hermetisch
abgedichteten Raums 13 w die Zerstörung eines beliebigen der Wellblechelemente durch
Aufsetzen einer Signaleinrichtung auf den Stutzen 16 rechtzeitig zu entdecken, bevor
ein vollkommenes Undichtwerden eintritt.
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Die Wirkungsweise der in Fig. 2 ab.ebildeten Ausführungsform ist
analog der in Fi. 1 abgebildeten Vorrichtung. Der einzige Unterschied besteht darin,
daß bei der Ausdehnung der Rohrleitung die Wellblechelemente 8 und 12 sich verlängarn,
während die Wellblechelemente 25 und 29 sich zusarmenziehen.
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Bei der Kontraktion der Rohrleitung ziehen sich die Wellblechelemente
8 und 12 zusammen, während die Wellblecheleente 25 und 29 sich verlängern. Außerdem
ist der vorhandenke, zusätzliche, hermetisch abgedichtete Raum 30 eine zusätzliche
Doppelbarriere und auch bei dieser Ausführungsform wird die Wahrscheinlichkeit des
Undichtwerdens vermindert.
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Fehler in der hermetischen Abdichtung des Raums 30 können rechtzeitig
mit Hilfe des Stutzens 16, der ebenfalls mit einer (in der Zeichnung nicht abgebildeten)
Signaleinrichtung verbunden ist, entdeckt werden.