DD143301A1

DD143301A1 - PIPING JOINT, ESPECIALLY FOR LENGTH AND / OR SITUATION COMPENSATION IN PIPES

Info

Publication number: DD143301A1
Application number: DD21396279A
Authority: DD
Inventors: Rolf Enge; Hubert Wollschlaeger
Original assignee: Rolf Enge; Hubert Wollschlaeger
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1980-08-13

Abstract

Die Anwendung erfolgt in Rohrleitungen und Rohrleitungssystemen zum Ausgleich von Längen- und Lageänderungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rohrleitungsgelenk mit geringem Raumbedarf, geringem Fertigungsaufwand, verminderten Auslenkungskräften und völliger Wartungsfreiheit durch zweckmäßige Gestaltung und Anordnung einer geeigneten Vorrichtung für die Aufnahme der Innendfuckreaktionskräfte und der Auslenkung der Längen- oder Lageänderung der Rohrleitung zu schaffen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß innen in einem an sich bekannten Dehnungskompensator, vorzugsweise Wellrohrkompensator, in der Biegeebene ein elastisches Blech als Kraftaufnahme-, Kraftübertragungs- und Biegeelement angeordnet ist und dadurch der Dehnungskompensator die Funktion eines Rohrleitungsgelenkes übernimmt. Die Erfindung ist anwendbar in Rohrleitungen für Chemie- und Kraftwerksanlagen, Energieversorgung, Wasserwirtschaft und ähnlichen BereichenThe application takes place in pipelines and piping systems to compensate for length and position changes. Goal and task of Invention is a pipe joint with low space requirements, low production costs, reduced deflection forces and complete freedom from maintenance through appropriate design and arrangement a suitable device for receiving the internal depressed reaction forces and the deflection of the length or position change of To create pipeline. The essence of the invention is that inside in a known expansion compensator, preferably Corrugated pipe compensator, in the bending plane an elastic sheet as Kraftaufnahme-, power transmission and bending element is arranged and thus the expansion compensator the function of a pipe joint takes over. The invention is applicable in pipelines for chemical and power plants, energy supply, water management and similar areas

Description

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Rohrleitungsgelenk, insbesondere zum Längen-und/oder Lageaus· gleich in RohrleitungenPipe joint, in particular for length and / or position equalization in pipelines

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Rohrleitungsgelenk insbesondere zum Ausgleich von Längen-und Lageänderungen in Rohrleitungen» Die Anwendung erfolgt zum Beispiel in Kraftwerksanlagen, Chemieanlagen und Fernleitungen»The invention relates to a pipe joint, in particular to compensate for changes in length and position in pipelines »The application is carried out, for example, in power plants, chemical plants and pipelines»

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Überall dort, wo Rohrleitungen zur Förderung von festen, flüssigen oder gasförmigen Medien eingesetzt τ/erden, treten durch TemperatürSchwankungen, Schwingungen und Lageänderungen von Anschlußpunkten sowie durch das V/irken von Innendruckreaktionskräften, Längen- und Lageänderungen der Rohrleitungen auf.Wherever pipelines are used for conveying solid, liquid or gaseous media, fluctuations in temperature, vibrations and changes in position of connection points as well as in the influence of internal pressure reaction forces, changes in length and position of the pipelines occur.

Um Deformierungen oder Zerstörungen zu vermeiden, müssen diese Längen- und Iageänderungen ausgeglichen werden. In der Technik wurden dazu sogenannte Rohrleitungskompensatoren verwendet.To avoid deformation or destruction, these length and Jageänderungen must be compensated. In engineering, so-called pipe compensators have been used.

Es sind Gelenkkompensatoren nach TGL 20395 bekannt, die aus einem Wellrohrdehnungskompensator mit einer oder mehreren Wellen und einer außenliegenden an den Anschlußstutzen angebrachten Vorrichtung zur Aufnahme der Innendruckreaktionskräfte und' der Gelenkelemente bestehen.There are joint compensators according to TGL 20395 known which consist of a Wellrohrehnungskompensator with one or more waves and an external mounted on the connecting piece device for receiving the internal pressure reaction forces and 'the joint elements.

Hach TGL 20396 sind Kardangelenkkompensatoren bekannt, die zusätzliche um 90 versetzte Gelenkelemente besitz« lenkung in beliebige Richtungen ermöglichen.,Hach TGL 20396 is known for universal joint compensators, which allow additional articulation elements offset by 90 in any direction.

liehe um 90 versetzte Gelenkelemente besitzen und dadurch eine Aus-have 90 offset articulated elements and thereby

Weiterhin sind Rohrleitungsgelenke nach Herstellerprospekten bekannt, IQ bei denen durch Stangengelenkelemente unter Anwendung von mindestens zwei Wellrohrkompensatoren und einem Zwischenrohr die Auslenkung und damit die Längenänderung der Rohrleitung ermöglicht wird» Die be-. kannten Gelenkkompensatoren haben folgende Nachteile:Furthermore, pipe joints are known according to the manufacturer's brochures, IQ in which by rod joint elements using at least two bellows and an intermediate tube, the deflection and thus the change in length of the pipeline is made possible. Known joint compensators have the following disadvantages:

- großer Platzbedarf - große Einbaulängen- large space requirement - large installation lengths

- hoher Fertigungsaufwand- high production costs

- Aufbau hoher Spannungen in den Rohrleitungen und Widerlagern, die aus den Reibkräften in den Gelenken resultieren- Construction of high stresses in the pipes and abutments resulting from the frictional forces in the joints

- keine oder nur geringe Schwingungsdämpfung - hoher Wartungsaufwand- No or little vibration damping - High maintenance

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Raumbedarf, die Einbaulänge sowie den Fertigungsaufwand für die Rohrleitungsgelenke in seiner Gesamtheit zu reduzieren, den Aufbau von Spannungen zur Auslenkung zu minimieren und eine wartungsfreie Ausführung zu erreichen,The object of the invention is to reduce the space requirement, the installation length and the production costs for the pipe joints in their entirety, to minimize the build-up of stresses for deflection and to achieve a maintenance-free design,

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zweckmäßige Gestaltung und Anordnung einer geeigneten Vorrichtung für die Aufnahme der Innendruckreaktionskräfte und der Auslenkung der Längen- oder Lageänderung der Rohrleitung ein Rohrleitungsgelenk mit verbesserten funktioneilen Eigenschaften und geringer räumlicher Ausdehnung zu schaffen.The invention has for its object to provide by appropriate design and arrangement of a suitable device for receiving the internal pressure reaction forces and the deflection of the length or position change of the pipeline a pipe joint with improved functional properties and low spatial extent.

Er findungs gemäß· wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine zweckmäßig gestaltete Vorrichtung für die Aufnahme und Übertragung der Innendruckreaktionskräfte und die Auslenkung der Längen- und/oder Lageänderung der Rohrleitung geschaffen wird, indem innen in einem an sich bekannten Dehnungskorapensator, beispielsweise einem Y/ellrohrkompensator_f ohne wesentliche Beeinträchtigung der. Strömungsverhältnisse, axial, vorwiegend den Rohrquerschnitt halbierend, ein vorzugsweise rechteckiges, elastisches Blech als lira f tauf nähme-, Kraftübertragungs- und Biegeelement,, welches sowohl in der Breite als auch in der Dicke oder in beiden Ausdehnungen Verjüngungen und/oder Verstärkungen aufv/eisen kann, angeordnet und beiderseitig mit den Anschlußstutzen vorzugsweise durch Schweißung verbunden wird«According to the invention, the object is achieved in that a suitably designed device for receiving and transmitting the internal pressure reaction forces and the deflection of the length and / or position change of the pipeline is created by inside in a known Dehnungskorapensator, for example, a Y / ellrohrkompensator _f without significant impairment of. Flow conditions, axial, predominantly halving the tube cross-section, a preferably rectangular, elastic sheet as lira f tauf assumption, Kraftübertragungs- and bending element ,, which tapers both in width and in thickness or in both dimensions tapers and / or reinforcements can be arranged and connected on both sides with the connecting piece, preferably by welding «

Erfindungsgemäß kann das Kraftaufnahme-, Übertragungs- und Biegeelement in den Anschlußstutzen und bei mehrwelligen oder mehrelementigen Gelenken auch in den Zwischenrohrabschnitten abgestützt und/oder fest verbunden sein. Die Kombination der neuartigen ein- oder mehrelementigen Gelenkelemente zu Kardan- oder Schlauchgelenken ist möglich.According to the invention, the Kraftaufnahme-, transmission and bending element in the connecting piece and in mehrwelligen or multi-element joints also supported in the intermediate pipe sections and / or be firmly connected. The combination of the novel one- or multi-element joint elements to cardan or hose joints is possible.

Die Wirkungsweise der erfindungsmäßigen Gelenke beruht darauf, daß die Reaktionskrafte in axialer Richtung über das im Gelenk angeordnete und mit den Anschlußstutzen beiderseitig fest verbundene elastische Kraftaufnahme-, Übertragungs- und Biegeelement übertragen werden und die Auslenkung des Gelenkes durch die Längen- oder Lageänderung der Rohrleitungdurch elastisches Verbiegen des Kraftaufnahrae-, Übertragungs- und Biegeelementes, das mit dem Kompensator ein Gelenk bildet, ermöglicht wird.The operation of the joints according to the invention is based on the fact that the reaction forces in the axial direction via the arranged in the joint and the connecting piece mutually firmly connected elastic Kraftaufnahme-, transmission and bending element and the deflection of the joint by the length or position change of the pipe by elastic Bending the Kraftaufnahrae-, transmission and bending element that forms a joint with the compensator, is made possible.

_₄_ 213 962_ ₄ _ 213 962

Die Erfindung soll nachfolgend an 2 Beispielen erläutert v/erden. Pig, 1 zeigt eine einfache Ausführung im Längsschnitt Fig, 2 zeigt die Fig, T in der Seitenansicht Pig, 3 zeigt eine Ausführung mit um 90 versetzten Biegeebenen im Längs- - schnitt 'The invention will be explained below with reference to two examples. Pig, 1 shows a simple embodiment in longitudinal section Fig. 2 shows the Fig, T in the side view Pig, 3 shows an embodiment with offset by 90 bending planes in the longitudinal - section '

Fig. 4 zeigt die Fig, 3 in der Seitenansicht,4 shows the FIG. 3 in the side view,

Beispiel 1"' -Example 1"' -

In einer zwischen zwei Apparaten angeordneten Flüssigproduktrohrleitung - NW 1200 sind in einer Ebene zwei Richtungsänderungen von 90 vorgesehen, Durch das Produkt wird die Rohrleitung mit einer Temperaturdifferenz von ca, 100 C und einem Druck von 0,3 MPa belastet. Um die durch die Temperaturdifferenz auftretenden Längenänderungen der Rohrleitung auszugleichen wurden in diese drei Gelenkkompensatoren gem. Fig. 1 und 2 eingefügt. Ein Gelenk wurde unmittelbar nach dem Anschlußstutzen und zwei weitere in dem um 90 -Richtung strang mit größerem Zwischenabstand vorgesehen.In a liquid product piping - NW 1200 arranged between two apparatuses, two directional changes of 90 are provided in one level. The product is loaded with a temperature difference of approx. 100 C and a pressure of 0.3 MPa. In order to compensate for the changes in length of the pipeline occurring due to the temperature difference, gem. Fig. 1 and 2 inserted. A joint was provided immediately after the connecting piece and two more in the 90-strand strand with a greater distance between them.

stutzen und zwei weitere in dem um 90 -Richtung geänderten Rohrleitungs-and two more in the pipe direction changed by 90

Die Innendruckreaktionskräfte, hervorgerufen durch die Kreisringfläche der Kompensatorwellen 3 und der Rohrquerschnittsflächen, werden von der Rohrleitung über den Anschlußstutzen 1 auf das Kraftaufnahme-, Kraftübertragungs- und Biegeelement 2 zum gegenüberliegenden Anschlußstutzen 1 auf die folgende Rohrleitung übertragen. Die durch die Temperaturdifferenz hervorgerufenen Längenänderungen der Rohrleitung werden durch Auslenkung der in der Rohrleitung angeordneten Gelenke ausgeglichen, in dem der Y/ellrohrkompensator 3 um die Achse der Biegeebene 5 und das Kraftaufnahme-, Kraftübertragungs- und Biegeelement in der Biegezone, die durch die Verjüngungen 4 charakterisiert ist, elastisch verformt werden,The internal pressure reaction forces, caused by the annular surface of the compensator shafts 3 and the pipe cross-sectional areas are transmitted from the pipe via the connection piece 1 on the power receiving, power transmission and bending element 2 to the opposite connection piece 1 to the following pipeline. The changes in the length of the pipeline caused by the temperature difference are compensated by deflection of the joints arranged in the pipeline, in which the Y / ellrohrkompensator 3 about the axis of the bending plane 5 and the Kraftaufnahme-, power transmission and bending element in the bending zone, by the tapers is characterized, elastically deformed,

Example 2

In einem apparateverbindenden Rohrleitungssystem, wie im Beispiel 1 beschrieben, treten zusätzlich zur Längenveränderung der Rohrleitung vertikale Verschiebungen des Anschlußstutzens auf.In a device-connecting piping system, as described in Example 1, occur in addition to the change in length of the pipe vertical displacements of the connection piece.

Um die Längenänderungen und die vertikale Verschiebung auszugleichen, v/erden von den im Beispiel 1 beschriebenen Gelenkkbmpensatoren zwei benachbarte durch zwei Gelenkkompensatoren gem. Pig. 3 und 4 ausgetauscht.In order to compensate for the changes in length and the vertical displacement, two adjacent joint compensators of the joint sensors described in Example 1 are connected by two joint compensators. Pig. 3 and 4 exchanged.

Die Innendruckreaktionskräfte werden analog Beispiel 1 übertragen. Die Längenänderung und vertikale Verschiebung wirkt im Beispiel 2 in verschiedenen Ebenen.The internal pressure reaction forces are transferred analogously to Example 1. The change in length and vertical displacement acts in Example 2 in different levels.

Zum Ausgleich der Längen- und Lageänderungen in verschiedenen Ebenen wurden in den Gelenkkoinpensatoren gem. Fig. 3 und 4 zwei Wellrohrkompensatoren 3 hintereinander mit einem Rohrzwischenstück 6 angeordnet. Durch ' das geteilte um 90 versetzte, ineinander geschobene, mit sich selbst und dem Rohrzwischenstück 6 verbundene Kraftaufnahme-, liraftübertragungs- und Biegeelement'2 werden Auslenkungen in zwei Ebenen ermöglicht.To compensate for the length and position changes in different levels were in the Gelenkkoinpensatoren gem. Fig. 3 and 4 two corrugated pipe compensators 3 arranged one behind the other with a pipe spacer 6. By 'the split by 90 offset, telescoped, connected to itself and the pipe spacer 6 Kraftaufnahme-, liraftübertragungs- and bending element' 2 deflections are possible in two levels.

Claims

invention claim

1. Pipe joint especially for length and / or position compensation in pipelines, characterized in that the inside of a known expansion compensator, preferably corrugated pipe, axially 'in the bending plane mainly halves the pipe cross-section, preferably a rectangular, elastic sheet as Kraftaufnahme-, power transmission - And bending element, which can have both in width and in thickness tapers and / or reinforcements, arranged and on both sides inside with the connecting piece of the pipe joint, preferably connected by welding.

2. Pipe joint after. Item 1, characterized in that the Kraftaufnähme-, power transmission and bending element can be supported in the connecting piece by supports.

3. Pipe joint according to item 1 and 2, characterized in that the force tauf take-, Kraf tüber tragungs- and bending element zv / ischen the individual joint elements can be supported.

4 · Pipe joint according to item 1 to 3 », characterized in that a plurality of joint elements or joints can be arranged one behind the other.

5. Pipe joint according to item 1 to 4 _f, characterized in that a plurality of joint elements or joints with mutually offset bending plane can be arranged one behind the other.

Bieau JLJSeiten drawings