DE102011113833A1

DE102011113833A1 - Kompensator zur Verbindung zwischen zwei Flanschen mit einem Verbindungsmaterial

Info

Publication number: DE102011113833A1
Application number: DE201110113833
Authority: DE
Inventors: Thomas Wienands; Wolfgang Weller
Original assignee: PEP GmbH
Current assignee: PEP GmbH
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-12-06

Abstract

Ein Kompensator zur dichten Verbindung zwischen zwei Flanschen von Rohrenden weist ein Verbindungsmaterial auf, das an einem Ende derart um einen Körper umgelegt ist, dass es in einem Umlegebereich eine Wulst bildet und in einem Haltebereich mindestens zweilagig ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompensator zur dichten Verbindung zwischen zwei Flanschen von Rohrenden mit einem Verbindungsmaterial.
Um Rohrenden flexibel miteinander zu verbinden, werden Kompensatoren verwendet. Diese Kompensatoren haben einen ersten Anlagebereich, mit dem sie an einem Flansch eines ersten Rohrendes befestigt werden, einen Verbindungsbereich zwischen zwei Rohrenden, der häufig wellig ausgeführt ist und einen zweiten Anlagebereich, mit dem der Kompensator an einem zweiten Anlagebereich eines zweiten Rohrendes befestigt werden kann. Die Befestigung des Kompensators an den Rohrenden erfolgt in der Regel durch Anschrauben einer Flanschplatte an den Flansch eines Rohrendes, wobei der Kompensator zwischen dem Flansch des Rohrendes und der Flanschplatte eingeklemmt wird.
Derartige flexible Kompensatoren werden häufig zum Verbinden von Rohrenden verwendet, die Durchmesser zwischen ca. 200 mm bis über 1000 mm aufweisen. Derartige Kompensatoren werden aber auch für wesentlich größere Durchmesser und bei eckigen Rohren verwendet. Als Verbindungsmaterial wird hierbei häufig ein mehrschichtiges Material verwendet, das zur Erhöhung der Flexibilität und insbesondere im Bereich der Anlagefläche ein Gummimaterial aufweist. Zur Erhöhung der Dichtigkeit kann ein Silikonglasfasergewebe verwendet werden und die Stabilität kann durch ein Kevlargewebe erhöht werden. Dabei wird die Auswahl der Gewebelage so gewählt, dass eine langfristige Stabilität des Kompensators während des Betriebs gewährleistet ist und der Kompensator weder im Verbindungsbereich noch im Anlagebereich beschädigt wird.
Beispielsweise bei einer Verpuffung in einem Kraftwerksbetrieb wirken hohe Kräfte auf ein Rohr, das über einen Kompensator mit einem anderen Rohrende verbunden ist. Diese Kräfte bewirken einerseits eine Ausdehnung des Kompensators im Verbindungsbereich und andererseits einen Zug am Kompensator im Anlagebereich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, derartige Kompensatoren weiter zu entwickeln. Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Kompensator gelöst, bei dem das Verbindungsmaterial an einem Ende derart um einen Körper umgelegt ist, dass es in einem Umlegebereich eine Wulst bildet und in einem Haltebereich mindestens zweilagig ist.
Die erfindungsgemäße Lösung führt dazu, dass der Kompensator im Verbindungsbereich sehr stabil ausgebildet ist und der Kompensator aus einer klemmenden Verbindung zwischen dem Flansch eines Rohrendes und einem Anlageflansch nicht herausrutscht.
Für Kompensatoren, die hohen Kräften ausgesetzt sind, wurden immer stärkere Verbindungsmaterialien zur Verfügung gestellt. Die erhöhte Stabilität der Verbindungsmaterialien führte jedoch dazu, dass diese rohrförmig ausgebildeten Materialien nicht mehr so dehnungsfähig sind, um umgelegt zu werden.
Da bei höheren Anforderungen an den Kompensator wegen steigender Kräfte sowohl im Verbindungsbereich als auch im Anlagebereich festere Materialien gefordert wurden, ging die Entwicklung dahin, mehrschichtige Kompesantormaterialien vorzusehen, die sowohl im Verbindungsbereich als auch im Anlagebereich den auftretenden Kräften standhalten. Es gab keine Veranlassung zu einer doppellagigen Ausbildung nur im Anlagebereich, da eine Verstärkung nur im Anlagebereich dazu führen würde, dass der Kompensator im Verbindungsbereich platzt.
Der Erfindung liegt jedoch die Erkenntnis zugrunde, dass auch ein sehr stabiles Verbindungsmaterial, das als Rohr gefertigt ist, an seinem Ende umgelegt werden kann, wenn der rohrförmige Bereich entsprechend nach innen gedrückt wird. Außerdem hat sich gezeigt, dass mit der erfindungsgemäßen Ausbildung von Kompensatoren extrem stabile Kompensatoren mit begrenztem Materialaufwand hergestellt werden können. Die spezielle Ausbildung im Anlagebereich schützt den Kompensator genau dort, wo er bei zu starken Belastungen Beschädigungen erfährt.
Es hat sich herausgestellt, dass derartige Kompensatoren besonders stabil und leicht herstellbar sind, wenn das Verbindungsmaterial ein Kevlargewebe aufweist.
Insbesondere bei der Verwendung von Kevlargewebe ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungsmaterial zur Erhöhung der Dichtigkeit ein Silikonglasgewebe aufweist.
Insbesondere im Haltebereich, wo der Kompensator an den Flansch eines Rohrendes anschließt und an der Innenseite des Kompensators ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungsmaterial ein Gummimaterial aufweist.
Es hat sich herausgestellt, dass bei der Verwendung eines Gummimaterials dieses Gummimaterial vorzugsweise nur im Haltebereich und gegebenenfalls auch an der Innenseite des Kompensators vorgesehen wird, sodass das Gummimaterial außerhalb der Wulst angeordnet ist.
Um Material zu sparen und um das Umlegen des Kompensators an seinem Ende zu erleichtern wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsmaterial mehrschichtig ist und nur ein Teil der Schichten um den Körper umgelegt ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass nur eine Schicht Kevlargewebe und eine Schicht Silikonglasgewebe um den Körper umgelegt sind.
Um am gesamten Umfang des Kompensators einen ausreichenden Halt zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass der Körper ringförmig ist. Der Körper kann jedoch auch aus einzelnen nicht verbundenen Gliedern, als Kette oder Schnurr ausgebildet sein.
Für die Praxis hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Körper ein Rohr ist. Hierbei ist ein Metallrohr, wie insbesondere ein Stahlrohr, von Vorteil. Da der Körper jedoch bei einem Zug am Kompensatormaterial von allen Seiten gleichmäßig gepresst wird, kann der Körper auch aus einem weniger stabilen Material, wie beispielsweise als Kunststoffrohr, ausgebildet sein.
Damit der Kompensator schnell und einfach an einem Rohrende zu befestigen ist, wird vorgeschlagen, dass er eine Flanschplatte aufweist, die am Verbindungsmaterial im Haltebereich anliegt.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist nur eine Ausführungsvariante, die den prinzipiellen Aufbau zeigt, ohne die Erfindung auf diesen oder ähnliche Ausführungsvarianten zu beschränken.
Es zeigt
1 eine Seitenansicht eines Kompensators,
2 eine weitere Seitenansicht des in 1 gezeigten Kompensators und
3 schematisch den Schichtaufbau des Kompensators.
Der in 1 gezeigte Kompensator 1 dient zur dichten Verbindung zwischen zwei nicht gezeigten Flanschen von Rohrenden. Hierzu ist ein Verbindungsmaterial 2 vorgesehen, das einen Verbindungsbereich 3 und einen Haltebereich 4 aufweist. Im Verbindungsbereich 4 sind Bohrungen 5 vorgesehen, um den Kompensator 1 an einem Flansch eines Rohrendes zu befestigen. Zur Stabilisierung dienen mehrere Haltestangen 6. Die Bohrungen 5 sind in regelmäßigen Abständen 7 umlaufend im Haltebereich 4 vorgesehen.
Am radial äußeren Ende des Haltebereichs 4 ist ein Umlegebereich 8 vorgesehen, der in 3 gezeigt ist. Das Verbindungsmaterial 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrlagig aufgebaut. An der Innenseite 9 des Kompensators 1 ist eine 2 mm dicke Schicht 10 vorgesehen, die sich bis in den Haltebereich 4 hinein erstreckt, wo der Kompensator am Flansch eines Rohrendes (nicht gezeigt) anliegt. Diese innere Schicht 10 kann aus einem Gummimaterial wie EDPA ausgebildet sein oder aus PTFE. An die Schicht 10 anschließend ist eine Silikonglasschicht aus einem ersten Silikonglasgewebe vorgesehen. Daran schließt sich eine Lage 12 aus Kevlargewebe an. Den äußeren Abschluss des mehrlagigen Verbindungsmaterials 2 bildet eine weitere Schicht 13 aus einem Silikonglasmaterial. Dabei sind die Schichten 10 bis 13 miteinander verklebt.
Die 3 zeigt, dass dieser vierschichtige Aufbau vom Verbindungsbereich 3 bis in den Haltebereich 4 durchgezogen ist. Im Umlegebereich 8 ist das Verbindungsmaterial 2 jedoch nur noch zweischichtig ausgebildet. Hier ist nur die innere Schicht 11 aus Silikonglas und die Schicht 12 aus Kevlargewebe um den Körper 14 umgelegt.
Diese zwei Schichten 12, 13 sind nach dem Umlegen im Umlegebereich 8 zurück in den Haltebereich 4 geführt, wo die Schicht 12 aus Kevlargewebe an der im Vebindungsbereich außen liegenden Schicht aus Silikonglas anliegt und dort verklebt ist. Die im Verbindungsbereich 3 innen liegende Schicht 11 aus Silikonglas stellt nun im Anlagebereich 4 die äußerste Schicht des Kompensators dar. Dadurch bildet am gesamten Kompensator eine Silikonglasschicht 11 bzw. 13 die äußere Oberfläche des Kompensators.

Claims

Kompensator (1) zur dichten Verbindung zwischen zwei Flanschen von Rohrenden mit einem Verbindungsmaterial (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial (2) an einem Ende derart um einen Körper (14) umgelegt ist, dass es in einem Umlegebereich (8) eine Wulst bildet und in einem Haltebereich (4) mindestens zweilagig ist.
Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial ein Kevlargewebe aufweist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial ein Silikonglasgewebe aufweist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial ein Gummimaterial aufweist.
Kompensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummimaterial außerhalb der Wulst angeordnet ist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmaterial mehrschichtig ist und nur ein Teil der Schichten um den Körper umgelegt ist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Schicht Kevlargewebe und eine Schicht Silikonglasgewebe um den Körper umgelegt sind.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ringförmig ist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein Rohr ist.
Kompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Flanschplatte aufweist, die am Verbindungsmaterial im Haltebereich anliegt.