NO116511B - - Google Patents

Description

Anordning ved forseglet beholder for høye indre trykk. Device at sealed container for high internal pressures.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en The present invention relates to a

anordning ved en forseglet beholder i hvil-ken der utvikles et høyt trykk og som består av en beholdermantel med en åpning av sirkulært tverrsnitt, et lukke med sylin-drisk tverrsnitt utløsbart fastgjort i nevnte åpning, og en gasstett forsegling som ligger over sammenføyningen mellom beholdermantelen og lukket. device for a sealed container in which a high pressure develops and which consists of a container jacket with an opening of circular cross-section, a closure with a cylindrical cross-section releasably fixed in said opening, and a gas-tight seal that lies above the joint between the container jacket and closed.

Forsegling i foreliggende oppfinnelses Sealing in the present invention

forstand betegner lukking av en beholder eller lignende ved sveising, slik at den blir fluidtett. Ved denne sveising er hensikten å tilveiebringe en sveis som utsettes for forholdsvis små påkjenninger, men som må være fluidumtett. sense denotes the closing of a container or similar by welding, so that it becomes fluid-tight. With this welding, the purpose is to provide a weld which is exposed to relatively small stresses, but which must be fluid-tight.

Skjønt den spesifikke styrke av en Although the specific strength of a

sveis kan være større enn moder- eller hovedmetallets styrke, så er den plastiske elastisitet (duktiliteten) av sveisen ikke så stor som av hovedmetallet. Det kan fremstilles en sterk sveis som er istand til å motstå store påkjenninger, men den lille elastisitet av en slik sveis ville motvirke dens ettergivenhet for å unngå lekkasje i et trykktett system og en slik sveis ville der-for ikke virke særlig bra som en lukkesveis. Sammenføyninger som omfatter forseg-lingssveiser er kjent i en belg eller lignende, men slike sammenføyninger er ikke istand til å motstå betydelige indre trykk. I slike tilfeller hvor det utvikles store krefter og hvor hertil kommer kravet om en lukkesveis, er det alminnelig å konstruere vedkommende beholder eller apparat på en sådan måte at de store krefter opptas av konstruksjonsdeler, f. eks. gjenger, knaster eller sikringsringer, mens lukkesveisen utsettes for bare små 'krefter. weld may be greater than the strength of the parent or parent metal, then the plastic elasticity (ductility) of the weld is not as great as that of the parent metal. A strong weld can be produced that is able to withstand great stresses, but the small elasticity of such a weld would counteract its yielding to avoid leakage in a pressure-tight system and such a weld would therefore not work very well as a closure weld . Joints comprising sealing welds are known in a bellows or the like, but such joints are not capable of withstanding significant internal pressures. In such cases where large forces are developed and where there is also the requirement for a closure weld, it is common to construct the relevant container or device in such a way that the large forces are taken up by structural parts, e.g. threads, lugs or securing rings, while the closing weld is exposed to only small forces.

Lukesveisen brukes i lukkede systemer som inneholder tærende og/eller radioak-tive fluider under trykk og ved høyere temperaturer, f. eks. i innkapslede motorer, ventiler, pumper, filtere, siler, instrumen-ter og annet tilhørende utstyr. I slike apparater kreves det ofte adkomst for utskift-ing, rensing, regulering og tilsyn når an-legget ikke er i drift og det forlanges at lukkesveisene er tilpasset et sådant krav. Lukkesveiser er således brukt i hydrauliske systemer som kan arbeide ved høye trykk og temperaturer. I et av de tilfeller hvor oppfinnelsen ble brukt, hersket det i beholderen et trykk på 140 til 175 kg/cm<2 >og en temperatur på 21 til 315° C, og den lukkede beholder i disse apparater må holdes helt trykktett under disse krevende forhold. The hatch weld is used in closed systems containing corrosive and/or radioactive fluids under pressure and at higher temperatures, e.g. in encapsulated motors, valves, pumps, filters, strainers, instruments and other associated equipment. In such devices, access is often required for replacement, cleaning, regulation and supervision when the plant is not in operation and it is required that the closing welds are adapted to such a requirement. Closure welds are thus used in hydraulic systems that can work at high pressures and temperatures. In one of the cases where the invention was used, a pressure of 140 to 175 kg/cm<2 > and a temperature of 21 to 315° C prevailed in the container, and the closed container in these devices must be kept completely pressure-tight under these demanding relationship.

Den trykktette beholder kan være sam-mensatt av forskjellige materialer, men i alminnelighet foretrekkes rustfritt stål, særlig når det kreves motstandsdyktighet mot tæring og høye temperaturer. Beholderen er fortrinnsvis satt sammen av forskjellige deler som kan skilles ad og som holdes sammen av gjenger, knaster, kam-mer, sikringsringer eller lignende, samt av lukkesveiser. Selv om lukkesveisene er an-brakt Slik at de får en mindre påkjenning enn de andre deler, så er det helt nødven-dig at de er istand til å motstå det trykk som utvikles i beholderen og de påkjenninger som — ved høye temperaturer — opp-står på grunn av forskjellig varmeutvidelse. Nødvendigheten av å etterse apparatene inne i beholderen melder seg temmelig ofte, hvorfor det er enn mere påkrevet at beholderen lett kan skilles ad eller åpnes. The pressure-tight container can be composed of different materials, but stainless steel is generally preferred, especially when resistance to corrosion and high temperatures is required. The container is preferably assembled from different parts which can be separated and which are held together by threads, knobs, cams, securing rings or the like, as well as by closing welds. Even if the closing welds are applied so that they receive less stress than the other parts, it is absolutely necessary that they are able to withstand the pressure that develops in the container and the stresses that - at high temperatures - arise stands due to different thermal expansion. The need to inspect the devices inside the container arises quite often, which is why it is all the more necessary that the container can be easily disassembled or opened.

Det er blitt funnet at den maksimale ; spenning som utvikles i lukke- eller for- i seglingssveisen er den som på grunn av det høye trykk skyldes beholdermantelens av-bøyning i forhold til lukket. Denne avbøy-ning kan være betydelig. I sylindriske beholdere utført i overensstemmelse med be-stemmelsene til American Society for Me-chanical Engineers, er den tillatelig radi-elle avbøyning av størrelsesordenen 0,013 mm av beholderens diameter. De beholdere som oppfinnelsen primært befatter seg med, varierer i diameter fra ca. 50—400 mm, og således varierer avbøyningen mellom 0,025 mm og 0,2 mm. Denne avbøyning frembringer en spenning i omkretssveisen av den beskrevne type og spenningen er betydelig. It has been found that the maximum ; tension that develops in the closing or sealing weld is the one that, due to the high pressure, is due to the deflection of the container jacket in relation to the closed. This deflection can be significant. In cylindrical containers made in accordance with the provisions of the American Society for Mechanical Engineers, the permissible radial deflection is of the order of 0.013 mm of the container diameter. The containers that the invention is primarily concerned with vary in diameter from approx. 50-400 mm, and thus the deflection varies between 0.025 mm and 0.2 mm. This deflection produces a stress in the circumferential weld of the type described and the stress is significant.

Hule leppesveiser som søker å avlaste en slik spenning er vist i en artikkel av K. Trutnovsky i VDI-Zeitschrift Bd. 84, No. 17, April 27, 1940 (fig. 24). Hule leppesveiser som vist 1 denne artikkel gjør det mulig å ta beholderen fra hverandre, men har en viktig ulempe. De flater hvor svei-sevulsten er avsatt må være nøyaktig ma-skinarbeidet, og hvor i henhold til Trutnovsky en av disse flater er en av de deler som skal sammenføyes og den annen flate på den annen del, må begge deler være montert i bearbeidningsmaskinen. Lukket har vanligvis små dimensjoner og kan håndteres i en dreibenk, men beholderen er stor og krever en kostbar og ofte util-gjengelig fresemaskin. Hollow lip welds that seek to relieve such stress are shown in an article by K. Trutnovsky in VDI-Zeitschrift Vol. 84, No. 17, April 27, 1940 (fig. 24). Hollow lip welds as shown in 1 this article make it possible to take the container apart, but have an important disadvantage. The surfaces where the weld bead is deposited must be precisely machined, and where, according to Trutnovsky, one of these surfaces is one of the parts to be joined and the other surface on the other part, both parts must be mounted in the machining machine. The lid usually has small dimensions and can be handled in a lathe, but the container is large and requires an expensive and often unavailable milling machine.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en trykktett sveiset beholder som er istand til å motstå et høyt trykk og som lett kan tas fra hverandre og settes sammen igjen uten for store krav med hensyn til prepareringen av de flater som skal sveises. It is a purpose of the invention to provide a pressure-tight welded container which is able to withstand a high pressure and which can be easily taken apart and put back together again without too great a requirement with regard to the preparation of the surfaces to be welded.

Forskjellige utførelsesf ormer for oppfinnelsen er beskrevet i det følgende under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et smitt av en foretrukket ut-førelsesform for oppfinnelsen. Fig. 2 er et snitt av en modifisert ut-førelsesf orm for oppfinnelsen. Fig. 3 er et snitt av nok en modifisert utførelsesf orm for oppfinnelsen. Figurene viser en trykktett sveiset beholder bestående av en mantel og et lukke for beholderen, hvor et fjærende legeme i form av en mantel strekker seg mellom en del av lukkets overflate og en del av man-telens overflate og er sveiset enten til mantelen eller både til mantelen og til lukket. Når således beholderens deler fremstilles eller prepareres for sammenstilling, er det Various embodiments of the invention are described in the following with reference to the drawing, where: Fig. 1 is a diagram of a preferred embodiment of the invention. Fig. 2 is a section of a modified embodiment of the invention. Fig. 3 is a section of another modified embodiment of the invention. The figures show a pressure-tight welded container consisting of a cover and a closure for the container, where a springy body in the form of a cover extends between part of the cover's surface and part of the cover's surface and is welded either to the cover or both to the mantle and to closed. Thus, when the parts of the container are manufactured or prepared for assembly, it is

nødvendig å montere enten lukket eller ba-re den fjærende mantel når de overflater som skal sveises skal maskinbearbeides, og dette kan utføres i en enkel dreibenk. necessary to mount either closed or bare the springy mantle when the surfaces to be welded are to be machined, and this can be carried out in a simple lathe.

Den utførelsesf orm som er vist i fig. 1, omfatter en beholdermantel 51 og et lukke 121. Lukket 112,1 strekker seg forbi c oppen av mantelen 51 og dets overflate ligger i flukt med overflaten av lukket inne i åpningen 53. Det fjærende legeme 123 er i ett stykke med lukket 121 og har fortrinnsvis form av en torus, hvis lengde-snitt har form av to diametralt overfor hverandre liggende kvadranter av en sir-kel som er symmetriske 1 forhold til aksen av mantelen 51 og lukket 121. Mantelen eller legemet 123 er tett festet til oversiden 55 av mantelen 51 ved hjelp av en ring-sveis 125. The embodiment shown in fig. 1, comprises a container jacket 51 and a closure 121. The closure 112,1 extends past the top of the jacket 51 and its surface lies flush with the surface of the closure inside the opening 53. The resilient body 123 is integral with the closure 121 and preferably has the shape of a torus, whose longitudinal section has the shape of two diametrically opposite quadrants of a circle which are symmetrical with respect to the axis of the mantle 51 and closed 121. The mantle or body 123 is tightly attached to the upper side 55 of the mantle 51 by means of a ring-weld 125.

I den beholder som er vist i fig. 2, har lukket 131 en flens 133 hvor det er i kon-takt med mantelen 51 og har en forlengelse 135 som er i flukt med den ytre vegg. I dette tilfelle er den fjærende mantel i form av en hul ring 141, hvis tverrsnitt er en hul halvsirkulær skive, og denne ring er sammenføyet både med overflaten av lukket 131 og med overflaten av mantelen 51 ved sveiser 143 og 145. In the container shown in fig. 2, has closed 131 a flange 133 where it is in contact with the mantle 51 and has an extension 135 which is flush with the outer wall. In this case, the resilient mantle is in the form of a hollow ring 141, the cross-section of which is a hollow semi-circular disc, and this ring is joined both to the surface of the closure 131 and to the surface of the mantle 51 by welds 143 and 145.

I den beholder som er vist i fig. 3, er overflaten av lukket 151 i flukt med overflaten av beholdermantelen 51 og den fjærende mantel er i form av en ring 153 av hult halvsirkulært tverrsnitt, hvis kanter er sammenføyet med lukkeflaten og med de tilgrensende flater av mantelen ved sveiser 155 og 157. In the container shown in fig. 3, the surface of the closure 151 is flush with the surface of the container jacket 51 and the resilient jacket is in the form of a ring 153 of hollow semi-circular cross-section, the edges of which are joined to the closure surface and to the adjacent surfaces of the jacket by welds 155 and 157.

En sveiset sammenstilling som er istand til å motstå høye spenninger er blitt blitt vist, og denne sammenstilling omfatter et fjærende legeme (123, 141 eller 153) mellom det område i hvilket avbøy-ningen frembringes av trykket og sveisen som i stor utstrekning opptar spenningen. Det har i praksis vist seg at denne sveis er istand til å motstå trykk på 175 kg/cm-og også høyere trykk. Forsøk som er blitt utført inntil ødeleggelse viser at behol-derne er Istand til å motstå trykk opp til 530 kg/cm-. Disse er uvanlige trykk for beholdere med de i betraktning kommende dimensjoner, hvilke beholdere kan ha en innvendig diameter på 410 mm eller høy-ere, en veggtykelse på 19—38 mm og en høyde på opptil 1,2 meter eller også høyere. A welded assembly capable of withstanding high stresses has been shown, and this assembly comprises a resilient body (123, 141 or 153) between the area in which the deflection is produced by the pressure and the weld which largely absorbs the stress. In practice, it has been shown that this weld is capable of withstanding pressures of 175 kg/cm - and even higher pressures. Tests that have been carried out until destruction show that the containers are capable of withstanding pressures of up to 530 kg/cm-. These are unusual pressures for containers of the dimensions under consideration, which containers can have an internal diameter of 410 mm or higher, a wall thickness of 19-38 mm and a height of up to 1.2 meters or even higher.

For å maskinbearbeide den overflate av det fjærende legeme som skal sveises, er det nødvendig bare å anbringe lukket 121 i fig. 1 eller legemene 141 eller 153 i fig. In order to machine the surface of the spring body to be welded, it is only necessary to place closed 121 in fig. 1 or the bodies 141 or 153 in fig.

2 og 3 i en maskin. 2 and 3 in one machine.

Claims (3)

1. Anordning ved forseglet beholder for høye indre trykk, bestående av en beholdermantel (51) med en åpning av sirkulært tverrsnitt, et lukke (121, 131, 151) som har sirkulært tverrsnitt og som er avtagbart festet i nevnte åpning ved hjelp av en låseanordning (57), samt en gasstett forsegling som ligger over fugen eller sammenføyningen mellom beholdermantelen og lukket, og som omfatter en sveiset konstruksjon av ettergivende eller elastisk utførelse, karakterisert ved at forseglingen består av ett i ett stykke utført legeme som har et buet tverrsnitt (123, 141, 153) og er gasstett sveiset til en overflate av mantelen (51) eller til overflaten av lukket (131, 151) og av mantelen (51).1. Device for a sealed container for high internal pressures, consisting of a container jacket (51) with an opening of circular cross-section, a closure (121, 131, 151) which has a circular cross-section and which is removably fixed in said opening by means of a locking device (57), as well as a gas-tight seal which lies over the joint or joint between the container jacket and the closed one, and which comprises a welded construction of compliant or elastic design, characterized in that the seal consists of a one-piece body which has a curved cross-section ( 123, 141, 153) and is gas-tightly welded to a surface of the casing (51) or to the surface of the closed (131, 151) and of the casing (51). 2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det buede legeme (123) strekker seg ut fra lukket (121) i ett stykke med dette.2. Device as stated in claim 1, characterized in that the curved body (123) extends from the closed (121) in one piece with it. 3. Anordning som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det buede legeme (123, 141, 153) er konkavt utad fra sammenføyningen mellom lukket og mantelen.3. Device as stated in claim 1 or 2, characterized in that the curved body (123, 141, 153) is concave outwards from the joint between the closed and the mantle.