DE3036398A1 - Piping protection equipment against fractures - comprises protective sleeve with recesses accommodating protrusions on pipe - Google Patents
Piping protection equipment against fractures - comprises protective sleeve with recesses accommodating protrusions on pipeInfo
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Abstract
Description
Schutzvorrichtung für Rohrleitungen. Protective device for pipelines.
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zum Verhindern eines umfangreichen Reissens oder Brechens von Rohrleitungen. Insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich betrifft die Erfindung eine Rohrleitungsschutzvorrichtung, die zum Schützen von Rohrleitungen in der Art von Rohrleitungen von Kühl-Systemen in nuklearen Reaktoren verwendbar ist.The invention relates to a protective device for preventing a extensive tearing or breaking of pipelines. In particular, but not The invention relates exclusively to a pipeline protection device that is used for Protecting pipelines in the manner of pipelines from cooling systems in nuclear Reactors can be used.
Ublicherweise werden auch für die Rohrleitungen des Su~hlsystems von Nuklearreaktoren keine besonderen Schutzvorrichtungen verwendet. Es werden vielmehr ausserordentliche Aufwendungen für Sicherheitsvorkehrungen gegen Schadensfolgen gemacht, die ei. umfangreiches Austreten von Kühlmittel infolge eines plötzlichen vollständigen Bruchs der Rohrleitungen des Kühlsystems als maximal zu berücksichtigenden Schaden voraussetzen.Usually also for the pipelines of the suction system from Nuclear reactors do not use special protective devices. Rather, it will be extraordinary expenses for safety precautions against the consequences of damage made the egg. extensive leakage of coolant as a result of a sudden complete rupture of the pipes of the cooling system as the maximum to be taken into account Assume damage.
Um einen umfangreichen Bruch der Rohrleitung in gewissem Umfang zu verhindern, ist eine doppelrohrartige Rohrstützkonstruktion bekannt (E 9 65 755). Diese Rohrstützkonstruktion besteht aus einem festliegenden Schienenteil, das in Richtung der Achse des abzustützenden Rohres verläuft und einer Anzahl von Stützteilen, die verschiebbar auf dem Schienenteil montiert sind. Das Schienenteil enthält am Stützteil angreIfende Abschnitte, die in Richtung des Verlais des Schienenteils liegen. Das Stützteil hat an der Schiene angreifende in ihrer Form zu den am Stützteil angreifenden Abschnitten komplementäre Abschnitt, und die an der Schiene angreiçenden Abschnitte des Stützteils sind in jeder Lage auf den am Stützteil angreifenden Abschnitten des Schienenteils mittels schrauben befestigt. Das Stützteil hat darüber hinaus einen ringförmigem Rohraufnah#eabschnitt, mit einem etwas grösseren Innendurchmesser, als das ab zu stützende Rohr. Auf diese Weise ist das Rohr stabil gehalten, wenn es durch den ringförmiger Rohraufnahmeabschnitt verläuft.To some extent to an extensive rupture of the pipeline prevent a double pipe-like pipe support structure is known (E 9 65 755). This pipe support structure consists of a fixed rail part that is inserted into Direction of the axis of the pipe to be supported and a number of support parts, which are slidably mounted on the rail part. The rail part contains am Support part attacking sections in the direction of the verlais of the rail part lie. The shape of the support part engages the rail compared to that of the support part attacking sections complementary section, and those on the rail engaging Sections of the support part are in each position on the sections engaging the support part of the rail part fastened by means of screws. The support part also has an annular tube receiving section, with a slightly bigger one Inside diameter than the pipe to be supported. In this way the pipe is stable held when it passes through the annular tube receiving portion.
Diese Rohrstützkonstruktion, wie sie in der oben aufgeführten Patentanmeldung beschrieben ist, bewirkt auf diese Weise eine Reduzierung der Bruchgefahr der Rohre und, selbst wenn diese Rohre gebrochen sind, der Querbewegung der abgetrennten Rohrab#chnitte,und auch wenn diese Rohre gebrochen sind, wird die Querbewegung der Teile der abgetrennten Rohrabschnitte gegen alle anderen vermindert, so dass die Menge des Kühlmittelverlustes vermindert wird. Jedoch ermöglicht eine derartige Rohrstützkonstruktion die Verschiebung des Rohres in axialer Richtung.This pipe support structure, as described in the patent application cited above is described, causes in this way a reduction in the risk of breakage of the pipes and, even if these pipes are broken, the transverse movement of the severed pipe sections, and Even if these pipes are broken, the transverse movement of the parts will be severed Pipe sections against all others decreased, so that the amount of coolant lost is decreased. However, such a pipe support structure enables the displacement of the pipe in the axial direction.
Aus diesem Grund bringt die bekannte Konstruktion Probleme mit slch und ist nicht völlig zufriedenstellend.For this reason, the known construction brings problems with it and is not entirely satisfactory.
Es ist daher eine wesentliche der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Rohrleitungsschutzvorrichtung zu schaffen, die die Möglichkeit des Bruchs von Rohrleitungen vermindert.It is therefore an essential task on which the invention is based To create a pipe protection device that eliminates the possibility of rupture Pipelines reduced.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrleitungsschutzvorrichtung zu schaffen, die unfehlbar den schnellen Verlust von Kishlmilteln, auch im Fall eines Bruchs der Rohrleitung,unterbindet, so dass die Sicherheit verbessert und das Vorsehen von Sicherheitsmassnahmen für den Schadensfall vereinfacht wird.Another object of the invention is to provide a pipe protection device to create the infallible the rapid loss of Kishlmilteln, even in the case a rupture of the pipeline, so that the safety is improved and the provision of safety measures in the event of damage is simplified.
Dazu ist gemäss der Erfindung eine Schutzvorrichtung fvr Rohrleitungen vorgesehen, vrelche eine Schutzhülse e-nschliesst, die den Koschifttt einer Rohr#eitung, in welchem die Bruch-oder Rissgefahr besteht, in Form einer Doppelrohrkonstruktion umschliesst, wobei Eingriffsabschnitte für die Hülse an der AussenumfangeTläche der Rohrleitung an beiden Seiten des Abschnitts der Bruchgefahr vorgesehen sind und am Rohr eingreifende Abschnitte, die in diese in der Hülse eingreifenden Abschnitte eingrpifen, vorgesehen und an der inneren Umfangsfläche der Hülse ausgebildet sind.For this purpose, according to the invention, there is a protective device for pipelines provided, a protective sleeve encloses the housing of a pipe line, in which there is a risk of breakage or cracking, in the form of a double tube construction encloses, with engagement sections for the sleeve on the outer circumference surface the pipeline on both Pages of the section at risk of breakage are provided and on the tube engaging portions which engage in this in the sleeve Engage portions provided and formed on the inner peripheral surface of the sleeve are.
Diese Anordnung ermöglicht den gegenseitigen Eingriff der inneren Umfangs flache der Hülse und der äusseren Umfangsflä che der Rohrleitung an beiden Seiten des Abschnittes bei dem Bruchgefahr besteht. Die Schutzhülse kann entlang ihrer Achse in zwei Hälften geteilt und die geteilten beiden Häl<-ten miteinander durch Schrauben verbunden sein, so dass sie die Rohrleitung zwischen sich einklemmen.This arrangement allows the internal ones to engage with each other Circumferential flat of the sleeve and the outer circumferential surface of the pipeline on both Sides of the section where there is a risk of breakage. The protective sleeve can along its axis divided into two halves and the two halves divided together be connected by screws so that they clamp the pipeline between them.
Die Erfindung betrifft also eine Rohrleitungsschutzvonich tung, die eine Schutzhülse aufweist, welche einen bruchgefährdeten Abschnitt der Rohrleitung nach Art einer Doppelrohrkonstruktion umgibt, wobei an der Htilse eingreifende Abschnitte an der Aussenumfangsfläche der Rohrleitung an jeder Seite des bruchanfälligen AbscHnittes ausgebildet sind und am Rohr angreifende Abschnitte an der innenumfangsfläche der Schutzhülse so vorgesehen sind, dass sie in die an der Hülse eingreifenden Abschnitte der Rohrleitung eingreifen. Die Innenumfangsfläche der Schwtzhülse und die Aussenumfangsfläche der Rohrleitung liegen an jeder Seite der bruchanfälligen Rohrleitung in festem Eingriff miteinander.The invention thus relates to a Rohrleitungsschutzvonich device that has a protective sleeve which covers a section of the pipeline that is at risk of rupture surrounds in the manner of a double pipe construction, with sections engaging on the sleeve on the outer circumferential surface of the pipeline on each side of the break-prone section are formed and engaging portions of the pipe on the inner circumferential surface of the Protective sleeve are provided so that they are in the engaging portions of the sleeve intervene in the pipeline. The inner circumferential surface of the Schwetzhülse and the outer circumferential surface of the pipe lie in solid on each side of the pipe, which is prone to breakage Engagement with each other.
Die Rohrleitungsschutzvorrichtung gemäss der Erfindung wird an geschweissten und anderen Abschnitten der Rohrleitung angebracht, an denen Bruchgofahr infolge besonderen Materialaufbaus, Belastungskonzentrationen, wie thermische 3elastungen, Belastungen durch Erdbeben usw. besteht.The pipeline protection device according to the invention is welded to and other sections of the pipeline where Bruchgofahr as a result special material structure, stress concentrations, such as thermal stresses, Loads from earthquakes, etc. exist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispieleil näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings of exemplary embodiments explained in more detail.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch die Ausführungsforin gemäss Fig. 1, und Fig. 3, 4 und 5 Axialschnitte weiterer Ausführungsformen.The drawings show: FIG. 1 an axial section through an embodiment, FIG. 2 shows a cross-sectional view through the embodiment according to FIG. 1, and FIG. 3, 4 and 5 axial sections of further embodiments.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungs form, während Fig. 2 einen Querschnitt l~r gleichen Ausführungsform, gesehen in deren Axialrichtung darstellt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Rohrleitung eines Kühlsystems eines Nuklearreaktore. Die Rohrleitung 1 hat gegen Bruch-und Rissbildung anfällige Abschnitte, wie einen stumpfverschweissten Abschnitt 2. An der Aussenumfangsfläche der Rohrleitung 1, an beiden Seiten des bruchanfälligen Abschnittes, z.B. einen stumpfgeschweissten Abschnitt 2, sind Hülseneingriffsabschnitte ausgebildet. In diesem Fall hat jeder an der Hülse eingreifende Abschnitt die rorm einer Ringrippe 3, die an der Aussenumfangsfläche der Rohrleitung 1 so ausgeformt ist, dass sie in Umfangsrichtung der Letzteren verläuft.Fig. 1 shows a sectional view of a first embodiment form while 2 shows a cross section of the same embodiment, seen in its axial direction represents. Reference numeral 1 denotes a pipeline of a cooling system of a Nuclear reactors. The pipeline 1 has sections susceptible to breakage and crack formation, like a butt-welded section 2. On the outer circumferential surface of the pipeline 1, on both sides of the break-prone section, e.g. a butt-welded one Section 2, sleeve engagement sections are formed. In this case, everyone has on the sleeve engaging portion is the shape of an annular rib 3 on the outer circumferential surface of the pipeline 1 is shaped so that it runs in the circumferential direction of the latter.
Eine Rohrschutzhülse 4 ist auf der Rohrleitung 1 so befestigt, dass sie den Bereich der Rohrleitung 1 um den Schweissabschnitt 2 umschliesst. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist die Rohrschutzhülse 4 geteilt und hat Ringnuten 5, die an ihrer Innenumfangefläche sc ausgebildet sind, dass sie die Ringrippen 3 aufnehmen und auf diesen sitzen@ Die beiden Hälften der Hülse 4 sind miteinander mittels einer SchraubenLefestigung 6 derart befestigt, dass die Ringrippen 3 in den entsprechenden Ringnuten 5 aufgenommen sind, und dabei die Rohrleitung 1 umfasst wird. Die Schraubenbefestigung ermöglicht s, dass die Hülse 5 leicht zerlegt und abgebaut werden kann, ur eine erforderliche Tnspektion od.d#l.A pipe protection sleeve 4 is attached to the pipeline 1 so that it encloses the area of the pipeline 1 around the welded section 2. How out As seen in Fig. 2, the protective pipe sleeve 4 is divided and has annular grooves 5, which at their inner circumferential surface sc are designed that they receive the annular ribs 3 and sit on these @ The two halves of the sleeve 4 are connected to each other by means of a Screw fastening 6 fastened in such a way that the annular ribs 3 in the corresponding Annular grooves 5 are added, while the pipeline 1 is included. The screw fastening allows the sleeve 5 to be easily disassembled and dismantled, ur one required inspection or d # l.
durchzuführen. Dichtungen können zwischen die Verbindungs flächen der beiden Hälften der Hülse 4 eingelegt sein. Wenn auch die in Fig. 1 dargestellte Rippe 3 und die Nut 5 einen Trapezquerschnitt aufweisen, so ist diese Querschnittsform nicht bindend, und die Rippe 3 und die Nut 5 können z.B.perform. Seals can be between the connecting surfaces of the two halves of the sleeve 4 must be inserted. Even if the one shown in FIG Rib 3 and the groove 5 have a trapezoidal cross-section, this is the cross-sectional shape not binding, and the rib 3 and the groove 5 can e.g.
rechteckigen Querschnitt, wie in Fig. 4 dargestellt, haben.rectangular cross-section, as shown in Fig. 4, have.
Jedoch ist es durch die Wahl des Trapezquerschnittes möglich, die e Spannungekonzentration in den Abschnitten der Rohrleitung 1, in denen die Rippen 3 und die diese aufnehmenden Nuten 5 ineinandergreifen, zu vermeiden Durch diese Anordnung ist die Rohrleitung 1 durch die Rohrschutzhülse 4 in dem Bereich um den bruchanfälligen Abschnitt sehr verstärkt, so dass die Möglichkeit des Auftretens eines Bruches in dor Rohrleitung vermindert ist und eine radiale oder Querverschiebung von getreirnten Rohrbruchstücken voneinander wirkungsvoll verhindert ist. Zusätzlich ist die Axialverschiebung der beiden Rohrabschnitte nach dem vollständigen Bruch des Rohres wirkungsvoll verhindert, so dass die Verlustmenge an Kühlmittel vermindert ist.However, it is possible through the choice of the trapezoidal cross-section that e Stress concentration in the sections of pipeline 1 in which the ribs 3 and these receiving grooves 5 interlock, avoid through this The arrangement is the pipeline 1 through the protective pipe sleeve 4 in the area around the fracture-prone section very reinforced, so that the possibility of occurrence a break in the pipeline is reduced and a radial or transverse displacement is effectively prevented from each other by separated pipe fragments. Additionally is the axial displacement of the two pipe sections after the complete break of the pipe effectively prevented, so that the loss of coolant is reduced is.
Der gegenseitige Eingriff zwischen den Rippen 3 und den Nuten 5 verhindert nämlich wi.Ekungsvoll das Ausströmen von Kühlmittel im Fall eines Schadens und im Fall eines rvölligen Bruchs der Rohrleitung 1 verhindert er wirkungsvoll eine stärkere Vo-lagerung der getrennten Rohrabschnitte in axialer Richtung voneinander weg. Zusätzlich wird der Druck, mit welchem die Ringrippe 3 die Wand der Ringnut 5 berührt, vergrössert, wenn die die axiale Verlagerung der Rohrabschnitte bevirkende Kraft grösser wird, so dass der Verlust an KUL.1.mittel wirksam vermindert wird.The mutual engagement between the ribs 3 and the grooves 5 prevents namely wi.Ekungsvoll the leakage of coolant in the event of damage and in In the event of a complete break in the pipeline 1, it effectively prevents a stronger one Pre-storage of the separated pipe sections away from each other in the axial direction. Additionally the pressure with which the annular rib 3 touches the wall of the annular groove 5 is increased, when the force causing the axial displacement of the pipe sections is greater, so that the loss of KUL.1.mittel is effectively reduced.
Im folgenden werden unterschiedliche Ausführungsformen in Verbindung mit Fig. 3 und 5 beschrieben, in welchen die der ersten in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform gleichen oder äquivalenten Teile mit den gleichen Bezugszeichen, wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet und nicht im einzelnen beschrieben sind.The following are different embodiments in connection with Figs. 3 and 5, in which those of the first shown in Figs Embodiment same or equivalent parts with the same Reference symbols as denoted in FIGS. 1 and 2 and not described in detail are.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher an der Inrenumfangefläche der Bohrschutehülst: 4 ein labyrinthartiger Abschnitt 7 zur Erhöhung des Strömungswiderstandes vcrgesehen ist. Dieser, den Störmungswiderstand erhöhende Abschnitt 1 dient als Widerstand gegen den aus den Rohrabschnitten ausfllessenden Strom von Kühlm#ttel, so dass die Menge des Verlustes an Kühlmittel im Ball eines Schadens weiter vermindert wird.Fig. 3 shows a second embodiment in which on the inner peripheral surface the drill protection sleeve: 4 a labyrinth-like section 7 to increase the flow resistance is foreseen. This, the interference resistance increasing section 1 serves as Resistance to the flow of cooling medium flowing out of the pipe sections, so that the amount of loss of coolant in the ball of damage is further reduced will.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform, in welcher eine Anzahl von Ringrippen 3 und Ringnuten 5 an jeder Seite des ~chweissabschnittes 2 der Rohrleitung ausgebildet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Rippen 3 und zwei darüber sitzende Nuten 5 an jeder Seite ausgebildet.Fig. 4 shows a third embodiment in which a number of Annular ribs 3 and annular grooves 5 on each side of the welded section 2 of the pipeline are trained. In the embodiment shown, there are two ribs 3 and two over seated grooves 5 formed on each side.
Wenn auch diese Rippen und Nuten einen re3hteckigen Querschnitt haben, so können sie doch auch eine trapezförmige Querschnittsform, wie bei der ersten Ausführungsform, haben.Even if these ribs and grooves have a rectangular cross-section, they can also have a trapezoidal cross-sectional shape, as with the first one Embodiment, have.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform, in welcher die an der Rohrleitwlg 1 ausgebildeten Ringrippen trapezförmigen Querschnitt, ähnlich, wie gemäss Fig. 1 haben, jedoch hat die in der D lse 4 ausgebildete Ringnut 5 eine Querschnittsform mit einer rechtwinklig abschneidenden Schulter an ihrem äusseren Ende. In diese rechtwinklig abschneidende Ecke an jeder Ringnut 5 ist eine Dichtringpackung 8 eingesetzt. Diese Packung 8 ist aus einem hitzebeständigem Werkstof, wie Metall, Graphit od.dgl., hergestellt und bewirkt eine Verminderung der Verlustmenge an Kühlmittel im Fall eines Schadens. Der trapezförmige Querschnitt der Ringrippen 3 ist so gewählt, dass er Belastungskonzentrationen vermeidet. Im Gegensatz dazu braucht die Ringnut 5 keinen solchen Querschnitt zu haben, da, um die Wirkung von Belastungskcnzentrationen zu beseitigen, die Rohrschutzhülse 4 leicht in jeder gewünschten Dicke ausgebildet sein kann. Die Anordnung der Dichtpackung bringt andererseits dadurch ein Problem, dass das Austreten von Kühlmittel nicht von der Aussenseite festgestel t werden kann, so dass ggf. der Nukleerreaktor mit einem Kühlmittelleck .'Ln dem durch die Rohrschutzhülse 4 abgedeckten Bereich betrieben wird. Um dieses Problem zu beseitigen, wird vorzugsweise ein Anzeigegerät 9, z. B. ein Feiichtigkeitsanzeiger oder eIn Anzeiger für die Radioaktivität vorgesehen, un dadurch jedes Austreten von Kühlmittel in dem Raum zwischen Rohrleitung und Schutzhülse 4 mit Sicherheit und ohne Verzögerung festzustellen.Fig. 5 shows a fourth embodiment, in which the on the Rohrleitwlg 1 formed annular ribs trapezoidal cross-section, similar to that shown in Fig. 1, however, the annular groove 5 formed in the nozzle 4 has a cross-sectional shape with a right-angled cutting shoulder at its outer end. In these A sealing ring packing 8 is inserted at a right angle cutting corner on each annular groove 5. This pack 8 is made of a heat-resistant material, such as metal, graphite or the like., produced and causes a reduction in the amount of loss of coolant in the case of damage. The trapezoidal cross-section of the annular ribs 3 is chosen so that he stress concentrations avoids. In contrast, needs the annular groove 5 does not have such a cross-section, as to the effect of load concentrations To eliminate the pipe protection sleeve 4 easily formed in any desired thickness can be. The arrangement of the packing, on the other hand, creates a problem, that the leakage of coolant cannot be determined from the outside can, so that if necessary the nuclear reactor with a coolant leak .'Ln the through the Protective pipe sleeve 4 covered area is operated. To eliminate this problem, is preferably a display device 9, z. B. a Feiichtigkeitsanzeiger or a Indicator for radioactivity is provided to prevent any leakage of coolant in the space between the pipe and the protective sleeve 4 with certainty and without delay ascertain.
Die Rohrleitungsschutzvorrichtung mit dr vorbeschriebenen Konstruktion bringt die folgenden Vorteile mit sich.The pipeline protection device with the construction described above has the following advantages.
Die Schutzvorricntung verstärkt die Rohrleitiung, so dass der Bruchneigung der Rohrleitung entgegengewirkt und die Folien von Brüchen, sowohl von axialen Schlitzbriichen, als auch von in Umfangsrichtung verlaufenden Ringbrücher dadurch verhindert werden, dass das Kühlmittel nur durch den ringförmigen Spalt zwischen der Rohrleitung und der Schutzhülse ausströmen kann, wodurch die Verlustmenge an Kühlmittel vermindert wird.The protective device reinforces the pipeline, so that the tendency to break the pipeline counteracted and the foils from breaks, both from axial slit breaks, as well as ring breaks running in the circumferential direction are prevented by this, that the coolant only passes through the annular gap between the pipeline and the protective sleeve can flow out, thereby reducing the amount of coolant lost will.
Insbesondere wird im Fall von Umfangsbrüchen der Rohrleitung der Beruhrliingsdruck der ineinander greifenden Abschnitte durch die Reaktionskraft wirkungsvoll verstärkt, so das das Entweichen des Kühlmittels unterbunden ist.In particular, in the case of circumferential breaks in the pipeline, the contact pressure is reduced the interlocking sections effectively reinforced by the reaction force, so that the escape of the coolant is prevented.
Dadurch bewirkt die Rohrleitungsschutzvorrichtung in grossem Umfang eine Verbessorung der Sicherheit und dient der Vereinfachung des Einführens der .assnshmen gegen Schadensfolgen.As a result, the pipeline protection device works to a large extent an improvement in security and serves to simplify the introduction of the Take action against the consequences of damage.
Die Erfindung ist im Hinblick auf vorzugsweise Ausführungsformen beschrieben, jedoch sind zahlreiche Abwandlungsformen für den Fachmann erkennbar, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.The invention is described with regard to preferred embodiments, however, numerous modifications can be recognized by those skilled in the art without affecting the The scope of the invention is left.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F17D 5/00 |
|
8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: ENTFAELLT |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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