DE2429986A1

DE2429986A1 - Gas or steam pipe safety equipment - comprises enclosing strip clear of pipe and mounted in adjacent wall

Info

Publication number: DE2429986A1
Application number: DE2429986A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hoffmann
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1976-01-02

Abstract

The equipment protects the environment in the event of pipe breakage, incorporating a retaining strip enclosing the pipe and fixed to the adjacent vall (3). The strip (4) passes round the pipe (1), which is suspended so as to allow movement due to heat expansion at a distance far enough from it for no contact between them to occur under any operating conditions. The strip stiffness is such that it does not distort beyond the leastic limit as the result of inherent loads (due to its own weight, vibration or temperature). Any bending loads in excess of them result in alteration of the strip position. The strip can be of flat iron, with stiffening sheet-metal ribs extending outwards normal to it and welded to it for part of the way along (6).

Description

Fangvorrichtung für gas- oder dampfgefüllte Rohre l In Kernreaktoranlagen benötigt man relativ lange Frischdampfrohre, die zur Speisung der Dampfturbine dienen. Diese Rohre müssen für einen relativ hohen Innendruck bei hoher Innentemperatur ausgelegt sein. Um unzulässige Beanspruchungen durch Wärmedehnungen zu vermeiden, sind diese Rohre an wärmebeweglichen Aufhängungen befestigt.Safety catch for gas or steam-filled pipes l In nuclear reactor plants relatively long live steam pipes are required to feed the steam turbine. These pipes must have a relatively high internal pressure at a high internal temperature be designed. In order to avoid impermissible stresses due to thermal expansion, these tubes are attached to heat-flexible suspensions.

Die hohen Sicherheitsanforderungen in Kernreaktoranlagen erfordern, daß bei einem angenommenen Rohrbruch Zerstörungen der in der Umgebung vorhandenen Konstruktionsteile und benachbarter Rohre weitgehend vermieden werden.Da bei einem Rohrbruch das Rohr durch die Rückstoßkräfte aus seiner Lage herausgeschleudert wird, sind für das Rohr an bestimmten Stellen Fangvorrichtungen vorzusehen. Diese Fangvorrichtungen müssen einerseits die temperaturbedingte Bewegung des Rohres im Betrieb ohne Behinderungen gestatten, andererseits jedoch nicht nur die Kräfte auffangen können, die das Rohr im Falle eines Rohrbruches aus seiner Lage treiben, sondern müssen zusätzlich für die Stoßkräfte ausgelegt sein, die sich durch den Aufprall des bereits beschleunigten Rohres auf die Fangvorrichtung ergeben.Diese Stoßkräfte können um ein Vielfaches höher sein als die durch den Rückstoß bei einem Rohrbruch auf das Rohr wirkenden Kräfte.The high safety requirements in nuclear reactor plants require that with an assumed pipe rupture, destruction of the existing in the area Construction parts and adjacent pipes are largely avoided Broken pipe the pipe is thrown out of its position by the recoil forces, safety devices are to be provided for the pipe at certain points. These safety gears On the one hand, the temperature-related movement of the pipe during operation must be unhindered allow, on the other hand, however, not only can absorb the forces that the pipe drift out of its position in the event of a pipe burst, but must additionally for the impact forces must be designed, which are accelerated by the impact of the already Pipe on the safety gear. These impact forces can be many times over higher than that acting on the pipe from the recoil in the event of a pipe rupture Powers.

Es ist für diesen Zweck eine Lösung vorgeschlagen worden, bei der das Rohr von einem Käfig aus T-Trägern umgeben ist.A solution has been proposed for this purpose at the the tube is surrounded by a cage made of T-bars.

Bei ausreichender Dimensionierung einer derartigen Fangvorrichtung werden jedoch große Querschnitte für die T-Träger notwendig.With sufficient dimensioning of such a safety gear However, large cross-sections are required for the T-beams.

Die Erfindung betrifft damit eine Fangvorrichtung für gas-oder dampfgefüllte Rohre zum Schutz der Umgebung bei einem Rohrbruch unter Verwendung eines das Rohr umgebenden Haltebandes, das an einer dem Rohr benachbarten Wand befestigt ist.The invention thus relates to a safety device for gas or steam-filled Pipes to protect the environment in the event of a pipe rupture using the pipe surrounding retaining band, which is attached to a wall adjacent to the pipe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fangvorrichtung für ein Rohr zu schaffen, die ein Minimum an Materialaufwand erfordert.The object of the invention is to provide a safety device for a pipe create that requires a minimum of material.

Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß das wärmebeweglich aufgehängte Rohr von einem in der benachbarten Wand verankerten Auffangband umgeben ist, daß das Auffangband in einem solchen Abstand um das Rohr herumgeführt ist, daß bei allen Betriebsbedingungen keine Berührung zwischen Auffangband und Rohr vorkommt und daß die Biegesteifigkeit des Auffangbandes so gewählt ist, daß es sich infolge Eigenbelastungen (Eigengewicht, Erschütterungen, Temperatureinfluß) nur elastisch verformt, während darüber hinausgehende Biegebelastungen eine Lageänderung des Auffangbandes zur Folge haben.The novelty according to the invention is that the heat-movable suspended Pipe is surrounded by a catch tape anchored in the adjacent wall that the fall arrest tape is guided around the pipe at such a distance that at all Operating conditions there is no contact between the fall arrester and the pipe and that the flexural rigidity of the fall arrest strap is chosen so that it is due to its own loads (Dead weight, vibrations, influence of temperature) only elastically deformed while Any bending loads beyond this result in a change in the position of the catching belt to have.

Das Rohr umgebende Bänder sind beispielsweise aus der DAS 1 108 526 bekannt, jedoch dienen diese bekannten Bänder zum Halten und Isolieren eines elektrisch leitenden Rohres, sind jedoch nicht in der Lage, als Fangvorrichtung für wärmebeweglich aufgehängte Rohre zu dienen.Bands surrounding the pipe are from DAS 1 108 526, for example known, but these known tapes are used to hold and isolate an electrically conductive pipe, however, are not able to act as a safety device for moving heat suspended pipes to serve.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 in einem Längsschnitt dargestellt. Das aufzufangende Rohr 1 ist von einer Isolierschicht 2 zur Wärmeisolierung umgeben und in bekannter, in Figur 1 nicht dargestellter Weise wärmebeweglich neben einer Wand 3 aus Beton aufgehängt. Diese Wand 3 könnte. sich auch über oder unter dem Rohr 1 befinden. In der Wand 3 ist ein Auffangband 4 verankert, das um das Rohr 1 halbkreisförmig herumgeführt ist und dessen anderes Ende wiederum in der Wand 3 verankert ist. Die Wand 3 ist an ihrer dem Rohr 1 zugewandten Seite mit abgerundeten Öffnungen 5 versehen, in die das Auffangband 4 hineinragt. Vorteilhafterweise besteht die Wand 3 aus Beton und das Auffangband 4 ist in den Beton eingegossen. Das Auffangband 4 ist an der dem Rohr 1 abgewandten Seite mit einem senkrecht aufgeschweißten Versteifungsblech 6 versehen. Das Versteifungsblech ist nicht durchgehend auf das Auffangband 4 aufgeschweißt, sondern nur an mit Abstand voneinander angeordneten Schweißpunkten mit diesem. verbunden. Bei einer Verformung des Auffangbandes 4 wird sich daher das Versteifungsblech 6 von dem Auffangband 4 lösen. Dadurch wird die Biegesteifigkeit des Auffangbandes 4 unter den Wert vermindert, den das Auffangband 4 mit dem Versteifungsblech 6 in der Ruhestellung hat. Die Schweißpunkte 7 fehlen in der Nähe der abgerundeten Öffnungen 5, so daß an diesen Stellen sich das Versteifungsblech 6 noch leichter vom Auffangband 4 lösen kann.An embodiment of the invention is shown in Figure 1 in a longitudinal section shown. The pipe 1 to be caught is of an insulating layer 2 for thermal insulation surrounded and in a known manner, not shown in Figure 1, heat movable next a wall 3 made of concrete. This wall 3 could. himself too above or below the pipe 1. A fall arrest tape 4 is anchored in the wall 3, which is guided around the tube 1 in a semicircle and its other end in turn is anchored in the wall 3. The wall 3 is on its side facing the tube 1 provided with rounded openings 5 into which the collecting tape 4 protrudes. Advantageously If the wall 3 is made of concrete and the catch belt 4 is cast into the concrete. On the side facing away from the pipe 1, the catch band 4 is welded on vertically Stiffening plate 6 provided. The stiffening plate is not continuous on the Catching tape 4 welded on, but only on spaced apart Spot welds with this. tied together. If the catch belt 4 is deformed therefore, the stiffening plate 6 detach itself from the collecting belt 4. This will make the Flexural rigidity of the collecting belt 4 is reduced below the value that the collecting belt 4 has with the stiffening plate 6 in the rest position. The welding points 7 are missing in the vicinity of the rounded openings 5, so that the stiffening plate is at these points 6 can be detached from the catch belt 4 even more easily.

Das Eigengewicht des Auffangbandes 4, eventuelle Erschütterungen oder Temperatureinflüsse sind bei dieser Konstruktion nicht in der Lage, eine Lageänderung des Auffangbandes hervorzurufen. Tritt jedoch ein Rohrbruch an irgend einer Stelle des Rohres 1 auf, so schlägt dieses mit großer Gewalt an irgend eine Stelle des Auffangbandes 4 an. Jetzt wird das Auffångband 4 verformt, da die Biegesteifigkeit des Auffangbandes 4 mit dem Versteifungsblech 6 nicht ausreicht, um die Stoßkräfte des Rohres 1 aufzufangen. Das Versteifungsblech 6 löst sich jetzt mindestens an den sich stark verformenden Stellen des Auffangbandes 4 vom Auffangband, so daß sich das Auffangband so verformen kann, daß es der Bewegungsrichtung des Rohres 1 nachgibt. Die Bewegung des Rohres 1 wird - wenn ein Nachgeben durch weitere Biegeverformung des Auffangbandes 4 nicht mehr möglich ist - abgebremst. Die Kräfte wirken dann wegen der vorher stattgefundenen Verformung des Auffangbandes 4 nur noch als Zugkräfte, die schon mit relativ geringen Querschnitten beherrscht werden können.The weight of the catch belt 4, any vibrations or With this construction, temperature influences are not able to change the position of the fall arrest tape. However, if a pipe breaks at any point of the pipe 1, it strikes with great force at some point of the Catch belt 4. Now the Auffångband 4 is deformed because of the bending stiffness the catch belt 4 with the stiffening plate 6 is not sufficient to absorb the impact forces of the pipe 1 to collect. The stiffening plate 6 is now at least loosing the severely deforming points of the catch belt 4 from the catch belt, so that the catch strap can deform in such a way that it follows the direction of movement of the pipe 1 gives way. The movement of the pipe 1 is - if a yield due to further bending deformation of the catch belt 4 is no longer possible - braked. The forces then work because of the previous deformation of the catch belt 4 only as tensile forces that are already mastered with relatively small cross-sections can be.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in zwei zueinander senkrechten Schnitten in den Figuren 2 und 3 für den Fall dargestellt, daß neben einer Wand 3 zwei Rohre 1 hintereinander angeordnet sind. Das Auffangband 4 besitzt hier zwei Versteifungsbleche 6. Außerdem sind gegenüberliegende Seiten des Auffangbandes 4 durch Trennrohre 8 miteinander verbunden. Diese Trennrohre 8 schützen das vom Rohrbruch jeweils nicht betroffene Rohr vor Verletzungen bei einem Rohrbruch in dem benachbarten Rohr 1. Außerdem ist in Figur 2 die zwischen der einzelnen Fangvorrichtung vorhandene Aufhängevorrichtung schematisch dargestellt, die im wesentlichen aus einem Seil 9 mit zwischengeschaltetem Federtopf 10 besteht.Another embodiment of the invention is in two with each other vertical sections shown in Figures 2 and 3 for the case that next a wall 3 two tubes 1 are arranged one behind the other. The catch belt 4 has here two stiffening plates 6. There are also opposite sides of the catching belt 4 connected to one another by separating tubes 8. These separating tubes 8 protect the from Pipe rupture in each case unaffected pipe from injuries in the event of a pipe rupture in the adjacent pipe 1. In addition, in Figure 2 is the one between the individual safety gear existing suspension device shown schematically, which essentially consists of a rope 9 with an interposed spring cup 10 is made.

Es ist nicht notwendig, daß das Auffangband aus einem Flacheisen wie in den Figuren 1 bis 3 besteht. Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Auffangband aus einem Stab mit kreisrundem Querschnitt 11 besteht. Zur Erhöhung der Zugfestigkeit bei gleichbleibender Biegesteifigkeit sind um den Stab Drähte gewickelt.It is not necessary that the catch belt be made from a flat iron such as in Figures 1 to 3 consists. Figure 4 shows an embodiment in which the Safety belt consists of a rod with a circular cross-section 11. To increase the tensile strength with constant bending stiffness are wires around the rod wrapped.

In Figur 4 ist noch eine weitere Maßnahme dargestellt, die es gestattet, die Stoßkräfte zu begrenzen, und zwar wird hier die Isolierschicht 2 des Rohres 1 von einem Versteifungsring 12 umgeben.Es besteht aus zwei Hälften, die mit Schraubverbindungen 14 und 15 zusammengehalten werden. An dem Versteifungsring 12 sind radial nach innen gerichtete, am Umfang des Rohres verteilte und die Isolierschicht 2 durchdringende Knickstützen 13 befestigt. Die Knickstützen 13 liegen an der Wand des Rohres 1 an und sind so dimensioniert, daß die bei einem Rohrbruch auftretenden Beschleunigungskräfte zu einem großen Teil aufgenommen werden. Bedingt durch die in den Knickstützen beim Auftreffen des Rohres auf das Stahlseil 11 geleistete Verformungsarbeit ergeben sich wesentlich geringere Stoßkräfte, so daß die Beanspruchung des Stahlseils 11 verringert ist.In Figure 4, another measure is shown, which allows to limit the impact forces, namely here the insulating layer 2 of the pipe 1 surrounded by a stiffening ring 12. It consists of two halves with screw connections 14 and 15 are held together. On the stiffening ring 12 are radially inward directed, distributed on the circumference of the pipe and penetrating the insulating layer 2 Buckling supports 13 attached. The buckling supports 13 rest on the wall of the pipe 1 and are dimensioned so that the acceleration forces that occur in the event of a pipe rupture to a large extent be included. Due to the in the Buckling supports when the pipe hits the steel cable 11, deformation work done results significantly lower impact forces, so that the stress on the steel cable 11 is decreased.

7 Patentansprüche 4 Figuren Bezugszeichenliste 1 Rohr 2 Isolierschicht 3 Wand 4 Auffangband 5 Öffnungen 6 Versteifungsblech 7 Schweißpunkte 8 Trennrohre 9 Seil 10 Federtopf 11 Stab 12 Versteifungsring 13 Knickstützen 14 Schraubverbindung 15 Schraubverbindung7 claims 4 figures LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 pipe 2 insulating layer 3 wall 4 catching tape 5 openings 6 stiffening plate 7 welding points 8 separating tubes 9 rope 10 spring cup 11 rod 12 stiffening ring 13 buckling brackets 14 Screw connection 15 screw connection

Claims

Patentansprüche Öl Fangvorrichtung für gas- oder dampfgefüllte Rohre zum Schutz der Umgebung bei einem Rohrbruch unter Verwendung eines das Rohr umgebenden Haltebandes, das an einer dem Rohr benachbarten Wand befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebeweglich aufgehängte Rohr (1) von einem in der benachbarten Wand (3) verankerten Auffangband (4) umgeben ist, daß das Auffangband (4) in einem solchen Abstand um das Rohr (1) herumgeführt ist, daß bei allen Betriebsbedingungen keine Berührung zwischen Auffangband (4) und Rohr (1) vorkommt, und daß die Biegesteifigkeit des Auffangbandes (4) so gewählt ist, daß es sich infolge Eigenbelastungen (Eigengewicht, Erschütterungen, Temperatureinfluß) nur elastisch verformt, während darüber hinausgehende Biegebelastungen eine Lageänderung des Auffangbandes (4) zur Folge haben.Claims Oil catching device for gas or steam-filled pipes to protect the environment in the event of a pipe rupture, using a pipe that surrounds the pipe Retaining strap which is attached to a wall adjacent to the pipe, characterized in that that the tube (1), which is suspended so that it can move in heat, from one in the adjacent wall (3) anchored catching tape (4) is surrounded that the catching tape (4) in such a Distance around the pipe (1) is that no under all operating conditions Contact between the collecting belt (4) and the pipe (1) occurs, and that the bending stiffness of the fall arrest belt (4) is chosen so that it is due to its own loads (dead weight, Vibrations, temperature influence) only elastically deformed, while going beyond that Bending loads result in a change in the position of the catch belt (4).

2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangband (4) aus einem Flacheisen mit senkrecht nach außen gerichteten, auf das Flacheisen teilweise aufgeschweißten Versteifungsblechen (6) besteht. 2. Safety device according to claim 1, characterized in that the Catching strap (4) made of a flat iron with vertically outward directed, onto the Flat iron partially welded stiffening plates (6) consists.

3. Fangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangband (4) in der Nähe der Wand (3), in der das Auffangband verankert ist, mit den Versteifungsblechen (6) nicht verschweißt ist. 3. Safety device according to claim 2, characterized in that the The catch strap (4) near the wall (3) in which the catch strap is anchored, is not welded to the stiffening plates (6).

4. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangband (4) aus einem Stab (11) mit kreisrundem Querschnitt besteht. 4. Safety device according to claim 1, characterized in that the Safety belt (4) consists of a rod (11) with a circular cross-section.

5. Fangvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (11) mit Drähten zur Erhöhung der Zugfestigkeit bei gleichbleibender Biegesteifigkeit umwickelt ist. 5. Safety device according to claim 4, characterized in that the Rod (11) with wires to increase the tensile strength while maintaining the same bending stiffness is wrapped.

6. Fangvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (2) des Rohres (1) im Bereich eines Auffangbandes (4,11) von einem Versteifungsring (12) umgeben ist, der auf dem Rohr (1) abgestützt ist. 6. Safety device according to claim 1 to 5, characterized in that that the insulating layer (2) of the pipe (1) in the area of a collecting tape (4, 11) is surrounded by a stiffening ring (12) which is supported on the tube (1) is.

7. Fangvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung des Versteifungsringes (12) am Rohr (1) am Umfang des Rohres verteilt die Isolierschicht (2) durchdringende Knickstützen (13) vorgesehen sind.7. Safety device according to claim 6, characterized in that to support the Stiffening ring (12) on the pipe (1) on the circumference of the pipe distributes the insulating layer (2) penetrating buckling supports (13) are provided.