DE19733149A1 - Ausschlagsicherung zum Dämpfen oder Verhindern einer Bewegung eines abgebrochenen Teiles einer Leitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausschlagsicherung zum Dämpfen oder Verhindern einer Bewegung eines abgebrochenen Teiles ei­ ner Leitung, die abschnittsweise im Inneren eines Mauerrohres verlaufend angeordnet ist, das eine Öffnung in einer Wand auskleidet.

In einer Industrieanlage, z. B. auch in einem Kraftwerk, sind Leitungen (Rohrleitungen) vorhanden, durch die ein unter ho­ hem Druck stehendes Medium strömt. Unterstellt man, daß eine solche Leitung brechen könnte, würden sich die beiden Lei­ tungsteile bedingt durch den Rückstoß des mit großen Ge­ schwindigkeit ausströmenden Mediums mit entsprechend hoher Geschwindigkeit auseinanderbewegen. Es wäre dann nicht auszu­ schließen, daß Leitungsteile beim Auftreffen auf andere Rohre und Bauteile diese beschädigen würden.

Es sind auch Mauerrohre bekannt, die eine Öffnung zur Rohr­ durchführung in einer Betonwand auskleiden. Diese Mauerrohre können sich auf beiden Seiten der Betonwand über die Begren­ zung der Wand hinaus erstrecken. Die Leitung zum Transport eines Mediums verläuft dann im Bereich der Wand innerhalb des Mauerrohres. Zur Abdichtung der Leitung gegenüber der Wand kann die Leitung, z. B. außerhalb der Wand mit dem Mauerrohr gasdicht verbunden sein. Das Mauerrohr selbst kann in der Wand durch geeignete Anformungen gehalten sein.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Ausschlagsiche­ rung zu entwickeln, die nach einem Rohrleitungsbruch verhin­ dert, daß Leitungsteile mit hoher Geschwindigkeit auf Bautei­ le einer Anlage treffen und diese beschädigen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine unterstellte mögliche Bruchstelle überbrückend mindestens zwei starre oder verformbare Zugstäbe angeordnet sind, die auf der einen Seite der möglichen Bruchstelle mit der Leitung und auf der anderen Seite der möglichen Bruchstelle mit dem Mauerrohr in Verbindung stehen.

Damit wird der Vorteil erzielt, daß nach einem Leitungsbruch die Leitungsteile durch die Zugstäbe festgehalten werden und/oder die kinetische Energie der Leitungsteile durch die Verformung der Zugstäbe abgebaut und dabei die Kraft in den Zugstäben begrenzt wird. Der dynamische Lastfaktor ist dabei deutlich kleiner als 2. Die Teile der Leitung bewegen sich folglich nur wenig von der Bruchstelle weg.

Dadurch, daß die Zugstäbe auf der einen Seite mit dem Mauer­ rohr verbunden sind, wird hier eine besonders stabile Halte­ rung gewährleistet. Die Kräfte, die von den Zugstäben auf das Mauerrohr einwirken, werden in die stabile Betonstruktur der Wand eingeleitet, ohne daß eine direkte Einleitung über Be­ tonanker oder Dübel notwendig wäre.

In der Regel reicht es aus, wenn derartige Ausschlagsicherun­ gen an den bekannten besonders bruchgefährdeten Leitungsab­ schnitten, z. B. an Schweißnähten angeordnet sind. Die Zug­ stäbe können z. B. an Teilen, die an der Leitung bzw. am Mauer­ rohr angeschweißt sind, befestigt sein.

Nach einem besonders vorteilhaften Beispiel stehen die Zug­ stäbe mit der Leitung und/oder dem Mauerrohr kardanisch in Verbindung. Damit wird der Vorteil erzielt, daß auch nicht axial auf die Leitungsteile einwirkende Kräfte gedämpft wer­ den können. Die Leitungsteile werden in axialer Lage stabili­ siert.

Beispielsweise stehen die Zugstäbe zumindest auf der einen Seite der möglichen Bruchstelle mit einem Waagebalken (z. B. kardanisch) in Verbindung, der beweglich auf einem Nocken, z. B. einem Rundnocken, ruht und um diesen drehbar ist. Der Nocken ist mit der Leitung und/oder mit dem Mauerrohr fest verbunden. Er kann z. B. nachträglich aufgeschweißt sein. Der Waagebalken ruht auf dem Nocken auch nach einem Ausschlag im­ mer wieder im Gleichgewicht, selbst nach einem Leitungsbruch. Er gleicht auch ein möglicherweise nicht exakt gleiches Dehn­ verhalten der angreifenden Zugstäbe aus.

Insbesondere stehen die Zugstäbe mit einem Waagebalkenpaar in Verbindung, dessen Waagebalken an der Leitung bzw. am Mauer­ rohr einander radial gegenüberliegend auf getrennten Nocken ruhen. Die Zugstäbe können mit dem einen oder mit beiden Waa­ gebalken kardanisch verbunden sein. Es können auch auf beiden Seiten der möglichen Bruchstelle jeweils ein solches Waagen­ balkenpaar angeordnet sein.

Beispielsweise ist die Leitung beidseits der unterstellten möglichen Bruchstelle von mindestens einem Führungsring umge­ ben. Ein solcher Führungsring kann mit dem Mauerrohr fest verbunden sein. In dem Führungsring oder in den Führungsrin­ gen kann die Leitung mit einem Spiel gelagert sein. Ein Füh­ rungsring dient dazu, ein seitliches Ausbrechen eines abge­ brochenen Leitungsteiles zu verhindern.

Der Führungsring kann statt mit dem Mauerrohr auch mit den Zugstäben in Verbindung stehen. Ein solcher Führungsring kann darüber hinaus auch vorteilhafterweise bei anderen Aus­ schlagsicherungen eingesetzt werden, z. B. bei der in der deutschen Patentanmeldung 196  49  923.2 beschriebenen Aus­ schlagsicherung, bei der Zugstäbe beidseitig der möglichen Bruchstelle mit der Leitung in Verbindung stehen.

Der mindestens eine Führungsring kann zweiteilig oder mehr­ teilig aufgebaut sein, so daß er nachträglich auf eine be­ reits installierte Leitung aufgesetzt werden kann.

Mit der Ausschlagsicherung nach der Erfindung wird insbeson­ dere der Vorteil erzielt, daß nach einem Leitungsbruch die Bruchstücke weitgehend an ihrem bisherigen Ort verbleiben. Sie können nicht bedingt durch Rückstoßeffekte wegfliegen und sekundäre Schäden verursachen.

Die Ausschlagsicherung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt eine Rohrleitung 1 mit einer Bruchstelle 2. Wenn in der Rohrleitung 1 ein Medium unter hohem Druck vorhanden ist, würde nach einem Bruch der Rohrleitung 1 das Medium an der Bruchstelle 2 mit hoher Geschwindigkeit austre­ ten. Das würde einen Rückstoß der Bruchstücke der Rohrleitung 1 bewirken, wodurch diese aus ihren Halterungen gerissen wer­ den könnten. In der Folge davon könnte in einer Anlage, deren Bestandteil die Rohrleitung 1 ist, ein Folgeschaden durch auftreffende Leitungsteile auftreten.

In der Nähe der Bruchstelle 2 befindet sich eine Wand 3, in der sich eine Öffnung für die Rohrleitung 1 befindet. Diese Öffnung ist mit einem Mauerrohr 4 ausgekleidet. Das Mauerrohr 4 ist über spezielle Vorrichtungen 5 in der Wand 3 fest arre­ tiert. Die Ausschlagsicherung umfaßt zwei Zugstäbe 6, die auf der einen Seite der möglichen Bruchstelle 2 mit der Leitung 1 und auf der anderen Seite der möglichen Bruchstelle 2 mit dem Mauerrohr 4 in Verbindung stehen. Dazu können Nocken 7 an der Rohrleitung 1 oder am Mauerrohr 4 angeordnet sein, die Waage­ balken 8 halten, die durch die Zugstäbe 6 miteinander verbun­ den sind. Dazu greift ein Nocken 7 in eine Bohrung im Waage­ balken 8 ein. Die beiden Zugstäbe 6, können verformbar sein und sind in der Regel hinsichtlich der Rohrleitung 1 einander gegenüberliegend angeordnet. Sie können mit den Waagebalken 8 kardanisch verbunden sein.

Falls die Rohrleitung 1 zwischen den beiden Waagebalkenpaaren 8 brechen sollte, tritt zwar das Medium aus der Rohrleitung 1 aus, der erzeugte Rückstoß führt jedoch nicht zu Folgeschä­ den. Die kinetische Energie der Rohrleitungsteile, die auf den Rückstoß zurückzuführen ist, bewirkt nämlich eine plasti­ sche Verformung der verformbaren Zugstäbe 6, die die Rohrlei­ tungsteile dabei weitgehend an ihrem ursprünglichen Ort hal­ ten. Dabei werden gleichzeitig die Kräfte in den Zugstäben 6 begrenzt.

Die Zugstangen 6 können auch in einer anderen geeigneten Wei­ se an der Leitung 1 oder bzw. am Mauerrohr 4 befestigt sein. Statt der verformbaren Zugstäbe 6 können auch starre Zugstäbe vor­ gesehen sein.

Um die Rohrleitungsteile noch besser zu halten und ein seit­ liches Ausbrechen zu verhindern, ist die Rohrleitung 1 beid­ seits der möglichen Bruchstelle 2 von jeweils einem Führungs­ ring 9 umgeben. Zwischen jedem Führungsring 9 und der Rohr­ leitung 1 bleibt ein Spalt frei. Die Führungsringe 9 sind über Streben, Rohre oder andere geeignete Verbindungselemente 10, am Mauerrohr 4 befestigt.

Mit einer Ausschlagsicherung nach der Erfindung können die Bruchstücke einer druckführenden Rohrleitung weitgehend in ihrer ursprünglichen Position gehalten werden.

Claims (7)

1. Ausschlagsicherung zum Dämpfen oder Verhindern einer Bewe­ gung eines abgebrochenen Teiles einer Leitung (1), die ab­ schnittsweise im Inneren eines Mauerrohres (4) verlaufend an­ geordnet ist, das eine Öffnung in einer Wand (3) auskleidet, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterstellte mögliche Bruchstelle (2) überbrückend mindestens zwei starre oder verformbare Zugstäbe (6) angeordnet sind, die auf der einen Seite der möglichen Bruchstelle (2) mit der Leitung (1) und auf der anderen Seite der möglichen Bruch­ stelle (2) mit dem Mauerrohr (4) in Verbindung stehen.

2. Ausschlagsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstäbe (6) mit der Leitung (1) und/oder mit dem Mauerrohr (4) kardanisch in Verbindung stehen.

3. Ausschlagsicherung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstäbe (6) mit mindestens einem Waagebalken (8) verbunden sind, der beweglich auf einem Nocken (7) ruht, der mit der Leitung (1) und/oder dem Mauerrohr (4) fest verbunden ist.

4. Ausschlagsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beid­ seits der unterstellten möglichen Bruchstelle (2) die Leitung (1) von mindestens einem Führungsring (9) umgeben ist.

5. Ausschlagsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (9) mit dem Mauerrohr (4) in Verbindung steht.

6. Ausschlagsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (9) mit den Zugstäben (6) in Verbindung steht.

7. Ausschlagsicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (9) mehrteilig aufgebaut ist.