DE3001353C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine senkrecht verlegte Leitung zur Führung eines heißen Mediums mit einem Rohr und mit einer das Rohr umgebenden Wärmeisolierung, die aus einem metallischen Außenmantel, einem koaxial in diesem verlegten metallischen Innenmantel und aus in einem von den beiden Mänteln gebildeten Ringraum angeordneten Isoliermantel besteht, wobei der Ring­ raum am oberen und am unteren Ende der Leitung durch eine sich konisch verjüngende Blechmanschette abgeschlossen ist.The invention relates to a vertically laid line for Guiding a hot medium with a pipe and with a Pipe surrounding thermal insulation made from a metallic Outer jacket, a coaxial in this metallic Inner jacket and made in one of the two coats Annular space arranged insulating jacket, the ring space at the top and at the bottom of the line through a self tapered sheet metal collar is completed.

Zum Transport von heißen Medien bestimmte Rohrleitungen sind üblicherweise mit einer Wärmeisolierung ausgestattet, um einmal die die Rohrleitungen umgebenden Räume sowie die in diesen Räumen befindlichen Anlagekomponenten vor einer zu starken Temperaturbelastung zu schützen und zum anderen die Wärmeverlu­ ste der in den Rohrleitungen geführten heißen Medien möglichst gering zu halten. Eine solche Rohrleitung umfaßt üblicherwei­ se ein inneres, meist aus Stahl bestehendes Rohr, einen äußeren Schutzmantel und eine zwischen beiden angeordnete Schicht aus Isoliermaterial. Pipelines are intended for the transport of hot media usually equipped with thermal insulation once the rooms surrounding the pipelines and those in them System components located in front of one that is too strong To protect temperature load and on the other hand heat loss most of the hot media in the pipes to keep low. Such a pipeline usually comprises an inner tube, usually made of steel, an outer one Protective jacket and a layer arranged between the two Insulating material.  

In der DE-OS 28 27 881 wird eine senkrecht verlegte Rohrleitung mit einer die Rohrleitung umgebenden Wärmeisolierung beschrie­ ben, bei der die Wärmeisolierung aus mehreren voneinander lös­ baren Abschnitten besteht, die zum Teil von der Rohrleitung abgenommen werden können. Einige der Abschnitte weisen einen metallischen Außen- und Innenmantel auf, wobei der Ringraum zwischen den beiden Mänteln durch eine sich verjüngende Blech­ manschette abgeschlossen ist. Der zwischen dem Innenmantel und der Rohrleitung vorhandene Ringspalt ist bei einer im Betrieb befindlichen Rohrleitung nicht abgedichtet, so daß ein die Isolierwirkung beeinträchtigender Kamineffekt auftreten kann. Eine Abdichtung des genannten Ringspaltes wird nur vorgenommen, wenn - z. B. im Rahmen von Wiederholungsprüfungen an den Schweißnähten - nach Einstellen des Betriebes einzelne Ab­ schnitte der Wärmeisolierung abgenommen werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Rohrleitung besteht darin, daß die einzelnen Abschnitte der Wärmeisolierung durch Spannschlösser miteinander verbunden sind, so daß Zwangskräfte auftreten.In DE-OS 28 27 881 a vertically laid pipeline with a thermal insulation surrounding the pipeline ben, where the thermal insulation from several detach from each other There are sections that are partly from the pipeline can be removed. Some of the sections have one Metallic outer and inner jacket on, the annulus between the two coats by a tapered sheet cuff is complete. The between the inner jacket and The pipe gap existing in the pipeline is in operation located pipeline is not sealed, so that a Chimney effect impairing the insulating effect can occur. Sealing of the said annular gap is only carried out if - e.g. B. in the context of retakes to Weld seams - after the operation is stopped, individual ab sections of the thermal insulation are removed. Another Disadvantage of the known pipeline is that individual sections of the thermal insulation using turnbuckles are interconnected so that constraining forces occur.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitung zu schaffen, bei der bei kompletter Vorfertigung und leichter Montage bzw. Demontage kein die Dichtwirkung beeinträchtigender Kamineffekt auftreten kann und Zwängungen vermieden werden.Based on this state of the art Invention based on the object to create a pipeline where with complete prefabrication and easy assembly or disassembly no chimney effect impairing the sealing effect occurs can be avoided and constraints.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1.

Die Montage einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Leitung läßt sich leiht dadurch bewältigen, daß die vorgefertigte Wärmeisolierung auf das Rohr aufgeschoben wird, bis die untere sich konisch verjüngende Blechmanschette auf der Rohrstutzen­ schulter als einer Art "Dichtsitz" zur Auflage kommt. Damit wird die Herausbildung eines Bypasses zwischen dem Rohr und dem metallischen Innenmantel der Wärmeisolierung verhindert und die Herabsetzung der Isolierwirkung durch den "Kamineffekt" vermie­ den. Auf Klemmverbindungen wie Rohrschellen oder dergleichen, durch die Zwangskräfte in die Leitung eingeleitet werden wür­ den, kann bei der erfindungsgemäßen Leitung verzichtet werden. Dies spielt vor allem dann eine große Rolle, wenn die Leitung in Kernkraftwerken eingesetzt werden soll.The assembly of a line designed according to the invention can be mastered by borrowing that the prefabricated Thermal insulation is pushed onto the pipe until the lower one tapered metal sleeve on the pipe socket shoulder as a kind of "sealing seat" comes into circulation. In order to is the formation of a bypass between the pipe and the Metallic inner jacket prevents the thermal insulation and the Avoid reducing the insulating effect through the "chimney effect" the. On clamp connections such as pipe clamps or the like, would be introduced into the line by the coercive forces that can be dispensed with in the line according to the invention. This is especially important if the line to be used in nuclear power plants.

Für den Innen- und Außenmantel der Wärmeisolierung können gezo­ gene, nahtlose Rohre aus rostfreiem Stahl verwendet werden. Die Rohre stellen zusammen mit dem Isoliermantel eine einfache und damit preisgünstige Konstruktion dar, die sich wegen des gerin­ gen Platzbedarfs besonders für in Bündeln angeordnete Leitungen eignet. Bei Rohrbündeln mit enger Rohrleitung läßt sich die Wärmeisolierung oft nur schwierig anbringen. Wird die Wärmeiso­ lierung auf die Rohre des Rohrbündels aufgeschoben, so ergeben sich bei den bekannten Leitungen infolge von Fertigungs- und Montagetoleranzen Spalte zwischen den Rohren und der jeweiligen Wärmeisolierung, die zur Herausbildung des bereits beschriebe­ nen Kamineffekts führen und damit die Isolierwirkung stark reduzieren. For the inner and outer jacket of the thermal insulation, gezo seamless stainless steel tubes can be used. The Pipes together with the insulating jacket provide a simple and thus inexpensive construction, which is because of the gerin space requirements, especially for cables arranged in bundles is suitable. For tube bundles with a narrow pipeline, the It is often difficult to attach heat insulation. If the heat iso pushed onto the tubes of the tube bundle, so result the known lines due to manufacturing and Assembly tolerances column between the tubes and the respective one Thermal insulation that described the formation of the lead to a chimney effect and thus the insulating effect to reduce.  

Die untere sich konisch verjüngende Blechmanschette ist an dem metallischen Innenmantel und dem metallischen Außenmantel an­ geschweißt; an dem oberen Ende der Wärmeisolierung hingegen ist keine starre Verbindung zwischen den beiden Mänteln vorgesehen, um Zwängungen infolge unterschiedlicher Wärmedehnungen der beiden Mäntel zu vermeiden. Die obere sich konisch verjüngende Blechmanschette ist nur mit dem Innenmantel verschweißt; an der dem Außenmantel zugewandten, d. h., der "kälteren" Seite bildet diese Blechmanschette mit dem Außenmantel einen Schiebesitz. Der Innenmantel kann sich also frei dehnen.The lower tapered sheet metal sleeve is on that metallic inner jacket and the metallic outer jacket welded; is at the top end of the thermal insulation no rigid connection between the two coats is provided, to constraints due to different thermal expansions of the to avoid both coats. The top tapered The metal sleeve is only welded to the inner jacket; at the facing the outer jacket, d. that is, the "colder" side this metal sleeve with the outer jacket a sliding seat. The inner jacket can therefore stretch freely.

Die obere Blechmanschette weist vorteilhafterweise einen zy­ lindrischen Abschnitt auf, auf dem der Außenmantel gleitet. Dieser zylindrische Abschnitt ist mit einer speziellen Be­ schichtung versehen, die ein Reibverschweißen des Abschnitts mit dem Außenmantel verhindert.The upper sheet metal sleeve advantageously has a zy on the cylindrical section on which the outer jacket slides. This cylindrical section is with a special loading Layering provided a friction welding of the section prevented with the outer jacket.

In dem metallischen Außenmantel der Wärmeisolierung ist zweck­ mäßigerweise eine Vielzahl von Druckentlastungsbohrungen vorge­ sehen. Diese ermöglichen es, daß schnelle Druckänderungen, wie sie beispielsweise beim Öffnen von Sicherheitsventilen auftre­ ten, von der Wärmeisolierung ohne Beschädigung des Isoliermate­ rials aufgenommen werden. Die erfindungsgemäße Leitung zeichnet sich daher durch eine lange Lebensdauer aus, die auch durch Störfälle nicht beeinträchtigt wird.In the metallic outer jacket the thermal insulation is useful moderately pre-a variety of pressure relief holes see. These allow rapid pressure changes, such as it occurs, for example, when opening safety valves thermal insulation without damaging the insulating material rials are included. The line according to the invention draws is therefore characterized by a long service life, which also by Accidents are not affected.

Als Isoliermantel können z. B. keramische Faserdämmstoffe verwendet werden. Bei Einsatz der Leitung in Kernkraftwerken wird ein Material mit entsprechender Qualität, d. h., mit einer für die gesamte Standzeit des Kernkraftwerkes ausreichenden Rückfederung, ausgewählt.As an insulating jacket z. B. ceramic fiber insulation be used. When using the line in nuclear power plants is a material of appropriate quality, d. that is, with a sufficient for the entire service life of the nuclear power plant Spring back, selected.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausfüh­ rungsbeispiel schematisch dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen To explain the invention is a Ausfüh in the drawing Example shown schematically. The figures show in individual  

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Leitung gemäß der Erfindung, Fig. 1 a longitudinal section through a pipe according to the invention,

Fig. 2 die Einzelheit "X" der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows the detail "X" of FIG. 1 in an enlarged scale,

Fig. 3 die Einzelheit "Y" der Fig. 1, ebenfalls in vergrößertem Maßstab. Fig. 3 shows the detail "Y" of Fig. 1, also on an enlarged scale.

Die Fig. 1 läßt eine senkrechte Leitung 1 zum Transport von Heißdampf aus einem Dampferzeuger erkennen, der zu dem Primär­ kreislaufkomponenten einer Kernreaktoranlage gehört und in einer Ausnehmung des Reaktordruckbehälters untergebracht ist (nicht dargestellt). Die Ausnehmung ist mit einem Deckel 2 abgeschlossen. Durch den Deckel 2 ist eine nichtisolierte Leitung 3 verlegt, die mit der Leitung 1 verbunden ist, wie durch die Verbindungsstelle 4 angedeutet. Fig. 1 shows a vertical line 1 for the transport of superheated steam from a steam generator, which belongs to the primary circuit components of a nuclear reactor plant and is housed in a recess of the reactor pressure vessel (not shown). The recess is closed with a lid 2 . A non-insulated line 3 is laid through the cover 2 and is connected to the line 1 , as indicated by the connection point 4 .

Die Leitung 1 besteht aus einem Rohr 5 und einer außen auf diesem angebrachten Wärmeisolierung 6. An dem unteren Ende der Leitung 1 ist ein Rohrstutzen 7 vorgesehen, der das Rohr 5 koaxial umgibt und an dem Deckel 2 angeschweißt ist. Der Rohr­ stutzen 7 weist eine ringförmige Schulter 8 auf.The line 1 consists of a tube 5 and a heat insulation 6 mounted on the outside thereof. At the lower end of the line 1 , a pipe socket 7 is provided which coaxially surrounds the pipe 5 and is welded to the cover 2 . The pipe socket 7 has an annular shoulder 8 .

Die Wärmeisolierung 6 umfaßt einen metallischen Außenmantel 9 sowie einen metallischen Innenmantel 10, die einen Ringraum 11 bilden. In diesem Ringraum ist keramischer Faserdämmstoff als Isoliermantel 12 angeordnet. Der metallische Außenmantel 9 ist mit einer größeren Anzahl von Druckentlastungsbohrungen 13 versehen, wie aus der Fig. 2 erkennbar ist.The thermal insulation 6 comprises a metallic outer jacket 9 and a metallic inner jacket 10 , which form an annular space 11 . Ceramic fiber insulating material is arranged as an insulating jacket 12 in this annular space. The metallic outer jacket 9 is provided with a larger number of pressure relief bores 13 , as can be seen from FIG. 2.

Der Ringraum 11 ist am oberen und am unteren Ende der Leitung 1 je durch eine Blechmanschette 14 bzw. 15 abgeschlossen. Die beiden Blechmanschetten 14 und 15 verjüngen sich in der Art eines Konus, wobei die Verjüngung vom Außenmantel 9 zum Innen­ mantel 10 hin verläuft. Die gesamte Wärmeisolierung 6 ist vorgefertigt und auf das Rohr 5 der Leitung 1 aufgeschoben. Durch Fertigungs- und Montagetoleranzen ist dabei ein Spalt 16 zwi­ schen dem Rohr 5 und dem metallischen Innenmantel 10 entstan­ den, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt.The annular space 11 is closed at the upper and lower ends of the line 1 by a metal sleeve 14 and 15 , respectively. The two sheet metal sleeves 14 and 15 taper in the manner of a cone, the taper extending from the outer jacket 9 to the inner jacket 10 . The entire heat insulation 6 is prefabricated and pushed onto the pipe 5 of the line 1 . Due to manufacturing and assembly tolerances, a gap 16 between the tube 5 and the metallic inner jacket 10 is formed, as shown in FIGS . 2 and 3.

Um den Spalt 16 abzudichten und damit die Entstehung eines Kamineffektes zu unterbinden, ist die Anordnung der unteren Blechmanschette 15, die sowohl mit dem Innenmantel 10 als auch mit dem Außenmantel 9 verschweißt ist, so getroffen, daß sie auf der Schulter 8 des Rohrstutzens 7 zur Auflage kommt. In Fig. 2 ist dies genauer dargestellt. Durch die richtige Dimen­ sionierung der Blechmanschette 15 wird dafür gesorgt, daß ein­ mal das Gewicht der Wärmeisolierung 6 von der Blechmanschette 15 aufgenommen wird und zum anderen sich eine flächenhafte Auflage 17 der Blechmanschette 15 auf der Schulter 8 ergibt. Es muß also zwischen der Steifigkeit der Blechmanschette 15 und ihrer Elastizität ein Kompromiß gefunden werden.In order to seal the gap 16 and thus prevent the occurrence of a chimney effect, the arrangement of the lower sheet metal sleeve 15 , which is welded to both the inner jacket 10 and the outer jacket 9 , is made such that it is on the shoulder 8 of the pipe socket 7 Edition is coming. This is shown in more detail in FIG. 2. The correct dimensioning of the sheet metal sleeve 15 ensures that the weight of the thermal insulation 6 is absorbed by the sheet metal sleeve 15 and, on the other hand, there is an areal support 17 of the sheet metal sleeve 15 on the shoulder 8 . A compromise must therefore be found between the rigidity of the metal sleeve 15 and its elasticity.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die obere Blechmanschette 14 nur mit dem Innenmantel 10 durch Schweißung verbunden. Auf der "kälte­ ren" Seite geht die Blechmanschette 14 in einen zylindrischen Abschnitt 18 über, der mit einer speziellen Beschichtung gegen Reibverschweißen versehen ist. Der Abschnitt 18 verläuft ko­ axial zu dem Außenmantel 9 und bildet mit diesem einen Schie­ besitz 19. Die beiden Mäntel 9 und 10 der Isolierung 6 können daher ungehindert ihrer unterschiedlichen Wärmedehnung folgen.As Fig. 3 shows, the upper metal collar 14 is connected only to the inner shell 10 by welding. On the "cold" side, the metal sleeve 14 merges into a cylindrical section 18 , which is provided with a special coating against friction welding. The section 18 extends axially to the outer casing 9 and forms with it a sliding possession 19th The two jackets 9 and 10 of the insulation 6 can therefore follow their different thermal expansion unhindered.

Claims (4)

1. Senkrecht verlegte Leitung zur Führung eines heißen Me­ diums mit einem Rohr und mit einer das Rohr umgebenden Wärmeisolierung, die aus einem metallischen Außenmantel, einem koaxial in diesem verlegten metallischen Innenmantel und aus in einem von den beiden Mänteln gebildeten Ring­ raum angeordneten Isoliermantel besteht, wobei der Ring­ raum am oberen und am unteren Ende der Leitung durch eine sich konisch verjüngende Blechmanschette abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein am unteren Ende der Leitung (1) angebrachter Rohrstutzen (7) das Rohr (5) koaxial umgibt, daß zumindest bei der unteren Blechman­ schette (15) die konische Verjüngung vom Außenmantel (9) zum Innenmantel (10) hin verläuft, daß an dem Rohrstutzen (7) eine Schulter (8) vorgesehen ist, auf der die untere Blechmanschette (15) aufgesetzt ist und dabei den Ring­ spalt (16) zwischen dem Rohr (5) und dem Innenmantel (10) abdichtet, daß die untere Blechmanschette (15) sowohl an dem Innenmantel (10) als auch an dem Außenmantel (9) an­ geschweißt ist und daß die obere Blechmanschette (14) mit dem Innenmantel (10) verschweißt, mit dem Außenmantel (9) jedoch über einen Schiebesitz (19) verbunden ist.1. vertically laid line for guiding a hot medium with a pipe and with a heat insulation surrounding the pipe, which consists of a metallic outer jacket, a coaxial metallic inner jacket laid therein and an insulating jacket arranged in an annular space formed by the two jackets, wherein the ring space at the top and at the bottom of the line is completed by a conically tapered metal sleeve, characterized in that a pipe socket ( 7 ) attached to the lower end of the line ( 1 ) surrounds the pipe ( 5 ) coaxially that at least at the lower Blechman sleeve ( 15 ) the conical taper from the outer jacket ( 9 ) to the inner jacket ( 10 ) runs out that a shoulder ( 8 ) is provided on the pipe socket ( 7 ) on which the lower metal sleeve ( 15 ) is placed and thereby the ring gap ( 16 ) between the tube ( 5 ) and the inner jacket ( 10 ) seals that the lower metal sleeve ( 15 ) both on the Innenma ntel ( 10 ) and on the outer jacket ( 9 ) is welded to and that the upper metal sleeve ( 14 ) is welded to the inner jacket ( 10 ), but is connected to the outer jacket ( 9 ) via a sliding seat ( 19 ). 2. Senkrecht verlegte Leitung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die obere Blechmanschette (14) zur Bil­ dung des Schiebesitzes (19) einen zylindrischen Abschnitt (18) aufweist und daß der zylindrische Abschnitt (18) mit einer das Reibverschweißen verhindernden Beschichtung versehen ist.2. Vertical line according to claim 1, characterized in that the upper metal sleeve ( 14 ) for forming the sliding seat ( 19 ) has a cylindrical portion ( 18 ) and that the cylindrical portion ( 18 ) is provided with a friction-preventing coating is. 3. Senkrecht verlegte Leitung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem metallischen Außenmantel (9) eine Vielzahl von Druckentlastungsbohrungen (13) vorgesehen ist. 3. Vertical line according to claim 1, characterized in that a plurality of pressure relief bores ( 13 ) is provided in the metallic outer jacket ( 9 ). 4. Senkrecht verlegte Leitung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Isoliermaterial (12) aus keramischem Faserdämmstoff besteht.4. Vertical line according to claim 1, characterized in that the insulating material ( 12 ) consists of ceramic fiber insulation.