DE3123625A1

DE3123625A1 - Mehrlagiger kompensator mit abgestufter lagendicke

Info

Publication number: DE3123625A1
Application number: DE19813123625
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(grad.) 5063 Overath Fortmann; Siegbert Dipl.-Ing. 5110 Alsdorf Lehmann
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1981-06-15
Filing date: 1981-06-15
Publication date: 1983-01-05

Description

Mehrlagiger Kompensator mit abgestufter Lagendicke #
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompensator nach dem Oberbegriff des Anspruchs. Kompensatoren sind bekannte Bauelemente, um Wärmedehnungen in Rohrleitungen auszugleichen. Aus mehreren eng aneinander liegenden, eine gewisse Verschiebung zwischen ihnen zulassenden Lagen aufgebaute Kompensatoren werden dann verwendet, wenn bei sonst gegenüber einlagigen Kompensatoren unverändert bleibenden Eigenschaften (z.B. einer bestimmten Druckfestigkeit) das Dehnungsvermögen und die Lebensdauer des Kompensatorbalges erhöht werden soll.
Hat der Balg zugleich die Funktion, ein Medium einzuschließen, dessen Austritt verhindert werden muß, so kommt der Überwachung der einzelnen Lagen auf Lecks erhöhte Bedeutung zu. Diese Überwachung ist üblicherweise ohne größeren Aufwand nur von der einen Seite des Kompensators her möglich (üblicherweise der Außenseite, da in den meisten Fällen das einzuschließende Medium sich im Inneren des Balges befindet). Bei einer Besichtigung oder Prüfung von der zugänglichen Seite aus lassen sich Defekte in der oder den inneren Lagen nicht feststellen, und man ist zu einer aufwendigen Überwachung des Spaltes zwischen den einzelnen Lagen gezwungen, wo das Auftreten bestimmter Stoffe (insbesondere des einzuschließenden Mediums) oder (bei zwischen Innen und Außenseite bestehenden Druckdifferenzen) die Änderung der Druckverhältnisse Hinweise auf Schäden geben kann. Dabei ist bei den bislang aus gleichdicken Lagen aufgebauten Kompensatoren davon auszugehen, daß Defekte etwa gleichhäufig in den einzelnen Lagen auftreten werden, wenn nur mechanische Belastungen durch die während des Betriebes sich ändernde Dehnung berücksichtigt werden und die Einwirkung korrob siver Stoffe auf das Material des Kompensators außer Acht gelassen wird Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein mehrlagiger Kompensator, bei dem Defekte (æOBç Ermüdungebrüche) bevorzugt in derjenigen Lage auftreten, die der Besichtio gung ohne weiteres zugänglich ist, so daß bei unbeschae digtem Zustand dieser Lage mit ausreichender Sicherheit darauf geschlossen werden kann, daß die nicht ohne weiteres prüfbaren weiteren Lagen gleichfalls keine Schäden aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das im kennt zeichnenden Teil des Anspruchs angeführte Merkmal.
Die jeweils dickere Lage besitzt eine größere Steifigkeit und damit auch eine größere Ermüdungsdehnamplitude bei gleicher Dehnung aller Lagen. Ein Schaden am kompensator wird dann zuerst (bei vorausgesetzter gleicht mäßiger Materialqualität der einzelnen Lagen) in der dickeren Lage auftreten und dort, da sich diese auf der zugänglichen Seite des Kompensators befindet, ohne weiteres feststellbar sein, sei es durch optisch wahrnehmbare Rißbildung (vorzugsweise in Umfangsrichtung) oder durch weniger offensichtliche Fehler, die mit anderen bekannten Materialprüfverfahren (z B dem Wirbelstromverfahren) festgestellt werden können Durch geeignete Bemessung der Lagendicken läßt sich unter Berücksichtigung der Tatsache, daß auch eine schadhafte Lage noch eine gewisse Stützwirkung für eine in Richtung auf dieselbe belastete andere Lage ausüben kann sicherstellen, daß bei druckbelasteten Kompensatoren ein Bersten mit Sicherheit auch dann verhindert wird, wenn die stützende Lage schadhaft wird, da der Berstdruck gegenüber dem umgekehrten Fall, daß die gestützte Lage den Defekt aufweist, nur wenig (inn erhalb der üblichen Sicherheitszuschläge) abnimmt. In einem durchgerechneten Beispiel für einen doppellagigen Kompensator mit einem Durchmesser von 495/ 485 mm aus dem Werkstoff mit der DIN-Bezeichnung 1.4948, der einem Innendruck von 45 Bar ausgesetzt und von der Außenseite her besichtigt werden soll ergaben sich Wanddicken von 2,0 mm für die Innenlage und 2,5 mm für die Außenlage.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsaxialschnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 2 und Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 1.
Der Kompensator weist an jedem Ende ein festes Anschluß stück 1 auf, mit dessen Hilfe er z.B. an hier nicht gezeigten Rohrleitungen befestigt werden kann. Im Beispiel weist er eine dünnere Innenlage 2 und eine dickere Außenlage 3 auf, da in diesem Falle die Außenseite für Inspektionszwecke sehr viel leichter zugänglich ist als die Innenseite. Zwischen beiden Lagen ist ein Spalt 4 angeordnet, in dem über den Umfang verteilt axial verlaufende Abstandshalter. 5 für die Herstellung einer definierten Spaltgröße sorgen. Der Spalt 4 kann so über einen An-.
schlußstutzen 6 an ein hier nicht gezeigtes Druckmeßgerät und/oder Nachweisgerät für das im Inneren des Kompensators enthaltene Medium angeschlossen werden Etwaige Risse infolge von Materialermüdung (hier bei A angedeutet) werden zuerst in der dickeren Außenlage auftreten, wo sie ohne weiteres wahrgenommen werden können.

Claims

Mehrlagiger Kompensator mit abgestufter Lagendicke Schutzanspruch Mehrlagiger Kompensator mit einer Tnnen- und einer Außenseite, von denen eine zu Überprüfungszwecken zugänglicher ist als die andere, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h folgendes Merkmal: a) Die Dicke der einzelnen Lagen (2,3) ist unterschiedlich und nimmt in Richtung auf die zugänglichere Seite zu.