CZ10178U1 - Zařízení k omezení rázu odbočnice - Google Patents

Description

Zařízení k omezení rázu odbočnice

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k omezení rázu odbočnice připevněné spojovacím svarem k potrubí.

Dosavadní stav techniky

U potrubí, kterým proudí medium o vysokém tlaku a teplotě, jsou místa svarů namáhána silami a momenty, které mohou způsobit prasknutí potrubí vmiste svaru nebo v jeho bezprostřední blízkosti. Proti rázu, kteiý by uvedeným prasknutím mohl nastat, je nutné zabezpečit zejména potrubí, kterým proudí tlakové medium nebezpečné pro okolí, jako jsou např. potrubí s radioaktivními látkami v atomových elektrárnách nebo s chemicky nebezpečnými látkami v chemických výrobních provozech. To se týká zejména potrubních odbočnic a tvarovek, u kterých je koncentrace tahových a ohybových namáhání obzvlášť vysoká, a které tudíž představují vždy místa potencionálního nebezpečí poškození. Roztržení odbočnic vede k těžkým haváriím nejen základní nosné trasy, ale i k deformacím odbočující trasy a může poškodit ve velkém rozsahu celý potrubní systém. Ze spisu CZ 285772 je známo zařízení k omezení rázu potrubí, který může vzniknout při příčném lomu potrubí. Zařízení je tvořeno dvěma objímkami připevněnými k potrubí po obou stranách předpokládaného místa lomu a spojovacími svorníky, procházejícími oběma objímkami a opatřenými na obou svých koncích opěrnými podložkami zajištěnými maticemi pro opření o čelní, od sebe odvrácené opěrné plochy objímek, přičemž spojovací svorníky jsou alespoň na jednom svém konci mezi opěrnými podložkami a opěrnými plochami objímek opatřeny absorpčními elementy. Výhodná provedení uvedeného zařízení k omezení rázu potrubí jsou uzpůsobena pro různé druhy upevnění na potrubí i pro některá zvláštní místa potrubí, jako např. mezi průchodkou a souose navazujícím potrubím. Uvedené zařízení k omezení rázu potrubí je použitelné pouze pro přímá potrubí. Zařízení k omezení rázu odbočnice nebo příruby, pravoúhle nebo se sklonem připevněné svarem k potrubí není známo. Cílem technického řešení je odstranit nevýhody dosavadního stavu techniky a zajistit zařízení k omezení rázu odbočnice připevněné svarem k potrubí, které by bylo konstrukčně jednoduché, snadno nasaditelné na potrubí aodbočnici, bylo po aktivaci znovu použitelné a umožňovalo použití pro odbočnice, tvarovky, svírající s potrubím i jiný, než pravý úhel.

Podstata technického řešení

Nedostatky dosavadního stavu techniky podstatnou měrou odstraňuje a vytčený cíl splňuje zařízení k omezení rázu odbočnice připevněné spojovacím svarem k potrubí podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení zahrnuje záchytný rám uspořádaný s vůlí alespoň zčásti kolem odbočnice a spojený na dvou místech souměrně s osou odbočnice alespoň s jedním upínacím třmenem upevněným na potrubí a opěrnou přírubu uspořádanou na odbočnici, přičemž záchytný rám a opěrná příruba jsou spojeny svorníky procházejícími s vůlí záchytným rámem a/nebo opěrnou přírubou a na svornících jsou nasazeny tlumící elementy pro tlumení rázu odbočnice. Podle výhodného provedení mohou být svorníky uchyceny jedním koncem pevně na opěrné přírubě uspořádané mezi potrubím a záchytným rámem, tlumící elementy jsou uspořádány mezi opěrnou přírubou a záchytným rámem a druhý konec svorníků je opatřen vymezovací maticí. S výhodou mohou být opěrná příruba a/nebo záchytný rám axiálně dělené. Podle dalších výhodných provedení mohou být k odbočnici na jejím obvodu přivařeny axiální opěry pro záběr s čelní opěrnou plochou opěrné příruby nasazené na odbočnici s vůlí, axiální opěry mohou být tvořeny prstencem, opěrná příruba může být vytvořena v jednom kuse s odbočnici, tlumící elementy mohou být tvořeny dutými kotouči s předem stanovenou závislostí deformace na tlakové síle. V pohotovostním stavu mohou být s výhodou tlumící elementy uloženy na svornících bez axiální vůle, činná délka svorníků může být nastavitelná. Výhody

- 1 CZ 10178 Ul technického řešení spočívají vtom, že montáž zařízení komezení rázu odbočnice je snadná a potrubní systém před instalací zařízení není třeba demontovat, zařízení k omezení rázu odbočnice je jednoduché a lehké, takže potrubní systém není přetěžován těžkými záchytnými konstrukcemi, zařízení k omezení rázu odbočnice nezanáší žádné silové účinky do konstrukce stavby, omezuje deformace hlavního i odbočujícího potrubí při roztržení, nebrání volné teplotní dilataci potrubního systému ani teplotním deformacím vlastní tvarovky za normálního provozu.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení k omezení rázu odbočnice podle technického řešení je osvětleno pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 příčný řez potrubím s odbočnicí, obr. 2 příčný řez odbočnicí, obr. 3 ío příčný řez potrubím s odbočnicí a mezikusem, obr. 4 boční pohled na potrubí s odbočnicí a mezikusem.

Příkladné provedení

Podle obr. 1 je k potrubí i kolmo kjeho ose přivařena odbočnice 3. Po obvodu odbočnice 3 je přivařeno vícero axiálních opěr 8 a na odbočnicí 3 je nasazena opěrná příruba 7 s čelní plochou

13, ke které dosedají axiální opěry 8. Opěrná příruba 7 může být na odbočnicí 3 nasazena s vůlí.

Axiální opěry 8 zajišťují dorazovou polohu opěrné příruby 7 a mohou být tvořeny destičkami nebo hranoly, příkladně navařenými na odbočnicí 3. Podle jiných výhodných provedení mohou být axiální opěry 8 tvořeny prstencem pevně spojeným s odbočnicí 3 nebo může být axiální opěra 8 vytvořena v jednom kuse s odbočnicí 3, příkladně jako příruba, aniž by na odbočnicí 3 musely být vytvořeny axiální opěry 8. V opěrné přírubě 7 jsou uchyceny svorníky 9 uspořádané souose a po obvodu odbočnice 3 ve směru od potrubí I. Svorníky 9 procházejí s vůlí axiálními otvory 14 vytvořenými v záchytném rámu 4 uspořádaném s vůlí alespoň zčásti po obvodu odbočnice 3. Potrubí i je zčásti opásáno upínacím třmenem 5, který je svým koncem připevněn k záchytnému rámu 4, příkladně ohnutím volného konce 16 a jeho zajištěním pod vymezovací maticí 12 svorníku 9. Mezi opěrnou přírubou 7 a záchytným rámem 4 jsou na svornících 9 nasazeny tlumící elementy 11. S výhodou jsou na svornících 9 mezi tlumícími elementy 11 a čelní plochou 15 záchytného rámu 4 nasazeny opěrné podložky 10. Mírným utažením vymezovacích matic 12 dojde ke stlačení tlumících elementu 11 a ostatních elementů stahovaných svorníky 9 a tím k odstranění vůlí. V důsledku tlaku v odbočnicí 3 působí na odbočnicí 3 síla ve směru příčném k potrubí 1. Při případné havárii a prasknutí spojovacího svaru 2 mezi potrubím 1 a odbočnicí 3 dosednou axiální opěry 8 k opěrné ploše 13 opěrné příruby 7 a vyvinou na opěrnou přírubu 7 tlak, který přes tlumící elementy 11 a záchytný rám 4 způsobí vymezení vůlí a napnutí upínacího třmenu 5. Protože je napínací třmen 5 opásán zčásti kolem potrubí 1, nemůže se odbočnice 3 vzdálit od potrubí I více, než činí součet vymezovacích vůlí a stlačení jednotlivých elementů. Tlumící elementy 11 jsou navrženy tak, aby jejich plastickou deformací došlo ke zmírnění rázu vzniklého uvedeným prasknutím spojovacího svaru 2. Podle obr. 2 jsou upínací třmeny 5, 6 opásány zčásti kolem potrubí i a svými volnými konci 16 uloženy pod vymezovacími maticemi 12 nasazenými na svornících 9. Podle obr. 3 je na potrubí i nasazen mezikus 20 a na mezikusu 20 je nasazena odbočnice 3, spojená s mezikusem 20 spojovacími vary 2. Na odbočnicí 3 jsou přivařeny axiální opěry 8 a uspořádána opěrná příruba 7, která je v příkladném povedení tvořena více díly s axiální mezerou 19. Na odbočnicí 3 je s vůli nasazen záchytný rám 4 sestavený rovněž z více dílů s axiálními mezerami 18. Opěrná příruba 7 a záchytný rám 4 jsou spojeny svorníky 9, které jsou upevněny jedněmi konci v opěrné přírubě 7, procházejí axiálními otvory 14 záchytného rámu 4 a na svých druhých koncích jsou opatřeny vymezovacími maticemi 12. Mezi opěrnou přírubou 7 a záchytným rámem 4 jsou na svornících 9 nasazeny tlumící elementy jT. Mezi tlumícími elementy 11 a záchytným rámem 4 jsou na svornících 9 nasazeny opěrné podložky 10. Stažením svorníků 9 pomocí vymezovacích matic 12 je dosaženo v tlumících elementech JT vymezení vůlí. Na potrubí 1 je upevněn upínací třmen 5, jehož volné konce 16, opatřené neznázoměnými otvory jsou nasazeny na svorníky 9 pod

-2 CZ 10178 Ul vymezovacími maticemi 12. Zařízení k omezení rázu podle příkladného provedení na obr. 3 pracuje stejně jako zařízení znázorněné na obr. 1. Výhodou je axiální dělení opěrné příruby 7 a záchytného rámu 4, která umožňují jejich nasazení na odbočnici 3 za provozu bez demontáže potrubí J. Obr. 4 ukazuje upevnění upínacích třmenů 5, 6 na potrubí I a záchytném rámu 4 pomocí svorníků 9 a vymezovacích matic 12. Provedení zařízení k omezení rázu odbočnice 3 není omezeno na shora uvedené příklady, nýbrž může obsahovat všechny jejich technické ekvivalenty. Zejména mohou být svorníky 9 upevněny v záchytném rámu 4 a mohou procházet neznázorněnými axiálními otvory v opěrné přírubě 7. Záchytný rám 4 může být i uspořádán mezi opěrnou přírubou 7 a potrubím J, přičemž svorníky 9 mohou být upevněny obdobně jako u shora ío popsaných provedení v opěrné přírubě 7 nebo záchytném rámu 4 a mohou procházet s vůlí neznázorněnými axiálními otvory protilehlého záchytného rámu 4 nebo opěrné příruby 7. V případě uspořádání záchytného rámu 4 mezi opěrnou přírubou 7 a potrubím J musí však být tlumící elementy 11 uspořádány mezi vymezovací maticí 12 a záchytným rámem 4 resp. opěrnou přírubou 7. V takovém případě provedení jsou mezi opěrnou přírubu 7 a záchytný rám 4 na svorníky 9 s výhodou nasazeny neznázorněné rozpěmé elementy. Možné je i neznázorněné provedení, podle kterého nejsou svorníky 9 upevněny v opěrné přírubě 7 nebo záchytném rámu 4, nýbrž procházejí s vůlí axiálními otvory příruby 7 i záchytného rámu 4 ajsou na obou koncích opatřeny vymezovacími maticemi 12. Výhodným může být i neznázorněné provedení, podle kterého je opěrná příruba 7 vytvořena jako jeden kus volného konce odbočnice 3 v obvyklém tvaru spojovací příruby, ke které je pomocí protikusu rovněž ve tvaru spojovací příruby přišroubováno další potrubí odbočnice 3. Svorníky pro spojení spojovacích přírub mohou sloužit zároveň jako svorníky podle tohoto technického řešení k spojení opěrné příruby 3 se záchytným rámem 4. Všechna popsaná i další alternativní provedení mají stejnou funkci, jako zařízení popsané dle obr. 1.

Claims (9)

1. 25 NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k omezení rázu odbočnice (3) připevněné spojovacím svarem (2) k potrubí (1), vyznačující se záchytným rámem (4) uspořádaným svůlí alespoň zčásti kolem odbočnice (3) a spojeným na dvou místech, souměrně s osou odbočnice (3), alespoň s jedním upínacím třmenem (5, 6) upevněným na potrubí (1) a opěrnou přírubou (7) uspořádanou na

   30 odbočnici (3), přičemž záchytný rám (4) a opěrná příruba (7) jsou spojeny svorníky (9) procházejícími s vůlí záchytným rámem (4) a/nebo opěrnou přírubou (7) a na svornících (9) jsou nasazeny tlumící elementy (11) pro tlumení rázu odbočnice (3).
2. 2. Zařízení komezení rázu odbočnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že svorníky (9) jsou uchyceny jedním koncem pevně na opěrné přírubě (7) uspořádané mezi

   35 potrubím (1) a záchytným rámem (4), tlumící elementy (11) jsou uspořádány mezi opěrnou přírubou (7) a záchytným rámem (4) a druhý konec svorníků (9) je opatřen vymezovací maticí (12).
3. 3. Zařízení komezení rázu odbočnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jeden z členů, opěrná příruba (7) a nebo záchytný rám (
4. 4), je axiálně dělený.

   40 4. Zařízení k omezení rázu odbočnice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že k odbočnici (3) jsou na jejím obvodu přivařeny axiální opery (8) pro záběr s čelní opěrnou plochou (13) opěrné příruby (7) nasazené na odbočnici (3) s vůlí.
5. 5. Zařízení komezení rázu odbočnice podle nároku 4, vyznačující se tím, že axiální opěry (8) jsou tvořeny prstencem.

   -3 CZ 10178 Ul
6. 6. Zařízení k omezení rázu odbočnice podle některého z nároků laž3, vyznačující se t í m , že opěrná příruba (7) je vytvořena v jednom kuse s odbočnicí (3)
7. 7. Zařízení komezení rázu odbočnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že tlumící elementy (11) jsou tvořeny dutými kotouči s předem stanovenou závislostí deformace na

   5 tlakové síle.
8. 8. Zařízení k omezení rázu odbočnice podle některého z nároků 1,2a 7, vyznačující se tím, že tlumící elementy (11) jsou v pohotovostním stavu uloženy na svornících (9) bez axiální vůle.
9. 9. Zařízení komezení rázu odbočnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že ío činná délka svorníků (9) je nastavitelná.