DE20207750U1 - Safety cover at one end of the pipe - Google Patents
Safety cover at one end of the pipeInfo
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Description
Sicherheitsabdeckung an einem RohrendeSafety cover on one pipe end
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabdeckung für Stopfen zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres an einem Rohrende.The invention relates to a safety cover for plugs for sealing the inside of a pipe at a pipe end.
Stopfen zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres werden beispielsweise für einzelne leckgeschlagene Rohre in einem Wärmetauscher verwendet. Derartige Wärmetauscher weisen einen Wärmetauscherbehälter mit darin angeordneten Wärmetauscherrohren auf. Die Wärmetauscherrohre sind dabei meist in einem Bündel zwischen zwei Rohrplatten angeordnet. Jedes Wärmetauscherrohr ist in der jeweils zugeordneten Aufnahmebohrung der Rohrplatte dichtend aufgewalzt und/oder verschweißt. Da der Austausch eines einzelnen Wärmetauscherrohres sehr zeit- und damit kostenaufwendig ist, wird bei Undichtigkeiten in einem Wärmetauscherrohr, beispielsweise aufgrund von Korrosionsschäden oder Mikrorissen dieses Rohr durch Dichtstopfen vom übrigen Wärmetauschermediumkreislauf abgetrennt.Plugs for sealing the inside of a pipe are used, for example, for individual leaky pipes in a heat exchanger. Such heat exchangers have a heat exchanger tank with heat exchanger pipes arranged in it. The heat exchanger pipes are usually arranged in a bundle between two tube plates. Each heat exchanger pipe is rolled and/or welded into the corresponding receiving hole in the tube plate to form a seal. Since replacing a single heat exchanger pipe is very time-consuming and therefore expensive, if there are leaks in a heat exchanger pipe, for example due to corrosion damage or microcracks, this pipe is separated from the rest of the heat exchanger medium circuit by sealing plugs.
Derartige Stopfen-Konstruktionen sind beispielsweise aus der US 5,437,310 bekannt. Dabei wird ein aufweitbares Hülsenelement mit einem darin geführten konischen Element durch axiales Versetzen des konischen Elements mittels einer außerhalb des Rohres angebrachten Zugeinrichtung aufgeweitet.Such plug constructions are known, for example, from US 5,437,310. In this case, an expandable sleeve element with a conical element guided therein is expanded by axially displacing the conical element by means of a pulling device mounted outside the pipe.
Das Hülsenelement wird dabei dichtend in der Rohrinnenseite und der konischen Außenfläche des länglichen Elementes verpreßt. Diese Konstruktionen erlauben daher bei nur einzelnen undichten Rohren in einem Wärmetauscher einen langen Betriebsausfall des Wärmetauschers zu vermeiden, da das Setzen der vorgenannten Stopfen schnell von den von außen leicht zugänglichen Rohrplatten möglich ist.The sleeve element is pressed into the inside of the pipe and the conical outer surface of the elongated element to form a seal. These designs therefore make it possible to avoid a long downtime of the heat exchanger if only a few pipes in a heat exchanger are leaking, since the plugs mentioned above can be quickly inserted from the tube plates, which are easily accessible from the outside.
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Nachteilig ist jedoch, daß die in einzelnen leckgeschlagenen Wärmetauscherrohren eingesetzten Stopfen relativ empfindlich gegen Belastungen von der Außenseite, also der druckabgewandten Seite sind. Beispielsweise werden Wärmetauscher regelmäßig gereinigt, wobei Reinigungslanzen von der Rohrplattenaußenseite in die Wärmetauscherrohre zum Abtragen von Ablagerungen eingeführt werden. Da bei dieser Arbeit häufig sehr kraftvoll vorgegangen wird, besteht die Gefahr, daß in einem Wärmetauscherrohr eingesetzte Stopfen vom Reinigungspersonal losgeschlagen werden. Eine Markierung der mit Stopfen versehenen Wärmetauscherrohre an der jeweiligen Rohrplattenwand hat sich dabei als nicht ausreichend sicher erwiesen, da entweder die Markierung im Laufe der Betriebszeit nicht mehr erkennbar ist oder das Reinigungspersonal die Markierungen übersieht. Ferner besteht die Gefahr, daß bei aus dem Wärmetauscherrohrende an der Rohrplatte hervorstehende Stopfen bei Reinigungs- und/oder Revisionsarbeit ebenfalls losgeschlagen werden.A disadvantage, however, is that the plugs used in individual leaking heat exchanger tubes are relatively sensitive to loads from the outside, i.e. the side facing away from the pressure. For example, heat exchangers are regularly cleaned using cleaning lances that are inserted from the outside of the tube plate into the heat exchanger tubes to remove deposits. As this work is often very forceful, there is a risk that plugs used in a heat exchanger tube will be knocked loose by the cleaning staff. Marking the heat exchanger tubes with plugs on the respective tube plate wall has not proven to be sufficiently safe, as either the markings are no longer visible over the course of the operating time or the cleaning staff overlook the markings. There is also a risk that plugs protruding from the end of the heat exchanger tube on the tube plate will also be knocked loose during cleaning and/or inspection work.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein versehentliches Lösen der in Wärmetauscherrohren gesetzten Stopfen zu verhindern.The object of the invention is therefore to prevent accidental loosening of the plugs placed in heat exchanger tubes.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Sicherheitsabdeckung, bei der ein Abdeckmittel mit einer Längserstreckung , die den Innendurchmesser des Rohres übersteigt, vorgesehen ist, wobei das Abdeckmittel von der Außenseite auf dem Rohrende aufliegt und mit dem Stopfen lösbar verbunden ist.This object is achieved with a safety cover in which a covering means with a longitudinal extension that exceeds the inner diameter of the pipe is provided, wherein the covering means rests on the pipe end from the outside and is detachably connected to the plug.
Das Abdeckmittel überdeckt das offene Rohrende des mit dem Stopfen abgedichteten Rohres. Um das Abdeckmittel auf dem Rohrende zu fixieren ist es mit dem Stopfen lösbar verbunden.The covering material covers the open pipe end of the pipe sealed with the plug. In order to fix the covering material on the pipe end, it is detachably connected to the plug.
Bevorzugt ist ein zentrales Befestigungsmittel für das Abdeckmittel zur lösbaren Verbindung am Stopfen in axialer Position vorgesehen. Mit dem zentralen Befestigungsmittel kann unabhängig von der Orientierung des imPreferably, a central fastening means for the covering means is provided for detachable connection to the plug in axial position. The central fastening means can be used independently of the orientation of the
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Rohr eingesetzten Stopfens eine leicht zu handhabende Befestigung des Abdeckmittels erreicht werden.The plug inserted into the pipe makes it easy to attach the covering agent.
Wenn das Abdeckmittel in bestimmungsgemäßer Lage am Rohrende Durchgangsöffnungen zum rohrinnenseitigen Raum zwischen Stopfen und Abdeckmittel aufweist, wird ein Druckausgleich zwischen dem rohrinnenseitigen Raum zwischen Stopfen und Abdeckmittel und dem vor der Rohrplatte liegenden Sammelraum zuverlässig erreicht. Die Durchgangsöffnungen sollen für einen schnellen Durckausgleich ausreichend dimensioniert sein, wobei der größte Teil des offenen Rohrquerschnitts durch das Abdeckmittel verdeckt bleibt.If the covering material has through holes in the space inside the pipe between the plug and the covering material in the correct position at the end of the pipe, pressure equalization between the space inside the pipe between the plug and the covering material and the collecting space in front of the tube plate is reliably achieved. The through holes should be sufficiently dimensioned for rapid pressure equalization, with the largest part of the open pipe cross-section remaining covered by the covering material.
Bevorzugt ist das Abdeckmittel im wesentlichen flächig ausgebildet. Das flächige Abdeckmittel trägt damit nur geringfügig auf. Weiter bevorzugt hat das Abdeckmittel die Form eines zentralen Kreissegments, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des abzudeckenden Rohres ist.Preferably, the covering means is essentially flat. The flat covering means therefore only adds a small amount of bulk. The covering means is also preferably in the form of a central circular segment, the outer diameter of which is larger than the inner diameter of the pipe to be covered.
Dadurch, daß ein Einstich am Abdeckmittel zur Zentrierung auf dem Rohrende vorgesehen ist, dessen radial nach außen gerichtete Flanke oder gerichteten Flankenabschnitte einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres hat/haben, wird eine Zentrierung des Abdeckmittels auf dem Rohrende erreicht. Das Abdeckmittel kann somit auch bei äußerer seitlicher Belastung nicht vom Rohrende abrutschen und/oder verkanten.The fact that a recess is provided on the covering means for centering on the pipe end, the radially outward-facing flank or flank sections of which have a slightly smaller diameter than the inner diameter of the pipe, ensures that the covering means is centered on the pipe end. The covering means cannot therefore slip off the pipe end and/or become jammed, even under external lateral load.
Wenn ein in einem Rohr gesetzter Stopfen aus dem Rohrende übersteht, ist eine Distanzhülse vorgesehen, die zwischen Rohrende und Abdeckmittel angeordnet ist. Mit der Distanzhülse wird der überstehende Abschnitt des Stopfens umhüllt und somit vor unbeabsichtigten Krafteinwirkungen geschützt.If a plug placed in a pipe protrudes from the end of the pipe, a spacer sleeve is provided which is arranged between the end of the pipe and the covering material. The spacer sleeve encloses the protruding section of the plug and thus protects it from unintentional forces.
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Um ebenfalls eine Zentrierung auf dem Rohrende sicherzustellen, weist die Distanzhülse auf der zum Rohrende gerichteten Seite einen Einstich zur Zentrierung auf, dessen radial nach außen gerichtete Flanke einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres hat. Dabei kann die Distanzhülse so ausgebildet sein, daß dessen äußeres Ende gleichen Innendurchmesser wie das Rohrende hat, so daß das gleiche Abdeckmittel mit entsprechender Dimensionierung hierin zentriert einsetzbar ist. Alternativ kann das Abdeckmittel mit der Distanzhülse einstückig ausgebildet sein.In order to also ensure centering on the pipe end, the spacer sleeve has a centering recess on the side facing the pipe end, the radially outward flank of which has a slightly smaller diameter than the inner diameter of the pipe. The spacer sleeve can be designed so that its outer end has the same inner diameter as the pipe end, so that the same covering means with appropriate dimensions can be used centered therein. Alternatively, the covering means can be designed as one piece with the spacer sleeve.
Dadurch, daß das Befestigungsmittel eine Gewindestange und Mutter sowie das Abdeckmittel eine axiale Durchgangsbohrung aufweisen, wobei die Gewindestange durch die axiale Bohrung des Abdeckmittels in eine axiale Gewindebohrung im Stopfen einschraubbar und das Abdeckmittel durch Aufchrauben der Mutter auf dem freien Gewindestangenabschnitt lösbar mit dem Stopfen verbunden ist, wird eine besonders praktikable Befestigungsmöglichkeit erreicht. Da die im Rohr eingesetzten Stopfen jeweils in unterschiedlicher Tiefenlage festliegen, kann die Gewindestange jeweils vor Ort auf die erforderliche Länge gekürzt werden und das Abdeckmittel mit der Mutter auf dem Rohrende gesichert werden. Bevorzugt ist die Mutter eine selbstsichernde Mutter, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Abdeckmittelbefestigung zu vermeiden.A particularly practical fastening option is achieved because the fastening means have a threaded rod and nut and the covering means have an axial through-hole, whereby the threaded rod can be screwed through the axial hole of the covering means into an axial threaded hole in the plug and the covering means can be detachably connected to the plug by screwing the nut onto the free threaded rod section. Since the plugs inserted into the pipe are each fixed at different depths, the threaded rod can be shortened to the required length on site and the covering means can be secured to the end of the pipe with the nut. The nut is preferably a self-locking nut to prevent the covering means fastening from being accidentally loosened.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der anliegenden Figuren detailliert beschrieben.In the following, two embodiments are described in detail with reference to the attached figures.
Darin zeigt:It shows:
Fig. 1 eine auf einem Rohrende aufgesetzte Sicherheitsabdeckung inFig. 1 a safety cover placed on a pipe end in
einem ersten Ausführungsbeispiel in teils geschnittener Seitena first embodiment in partially cut sides
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Fig. 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel eine Sicherheitsabdeckung mit Distanzhülse in teils geschnittener Seitenansicht undFig. 2 in a second embodiment, a safety cover with spacer sleeve in a partially sectioned side view and
Fig. 3 das in Fig. 1 oder Fig. 2 dargestellte Abdeckmittel in Draufsicht.Fig. 3 shows the covering means shown in Fig. 1 or Fig. 2 in plan view.
In Fig. 1 ist in geschnittener Seitenansicht ein Wärmetauscherrohr 1 dargestellt, welches in einer Wärmetauscherrohrplatte 12 dichtend eingeschweißt oder aufgewalzt ist. Dabei führt das Wärmetauscherrohr 1 in Ansicht der Fig. 1 rechts weiter in den Wärmetauscher hinein. In der Zeichnung links befindet sich das Rohrende 11 an der zugänglichen Seite der Rohrplatte 12.Fig. 1 shows a sectioned side view of a heat exchanger tube 1 which is welded or rolled into a heat exchanger tube plate 12 to form a seal. In the view of Fig. 1, the heat exchanger tube 1 extends further into the heat exchanger on the right. In the drawing on the left, the tube end 11 is on the accessible side of the tube plate 12.
Im Innenraum des Rohres 1 ist ein Dichtstopfen 2 dichtend eingesetzt. Der Stopfen 2 weist ein konisches, längliches Element 21 auf, das in einer aufweitbaren Dichtbuchse 22 gleitend geführt ist.A sealing plug 2 is inserted in the interior of the pipe 1. The plug 2 has a conical, elongated element 21 which is slidably guided in an expandable sealing bushing 22.
In Fig. 1 ist der Stopfen 2 in bereits aufgeweiteter dichtender Stellung dargestellt. Der Stopfen 2 wird bevorzugt im Bereich der Rohrplattendurchführung gesetzt. Gleichwohl ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das auswärtige Ende des Stopfens im Wärmetauscherrohr 1 verborgen.In Fig. 1, the plug 2 is shown in the already expanded sealing position. The plug 2 is preferably placed in the area of the tube plate passage. Nevertheless, in the embodiment shown, the outer end of the plug is hidden in the heat exchanger tube 1.
Zur Absicherung des mit dem Stopfen 2 versehenen Wärmetauscherrohrs 1 vor unerwünschten Belastungen von der Außenseite ist eine Sicherheitsabdeckung 3 am Rohrende 11 angeordnet.To protect the heat exchanger tube 1 provided with the plug 2 from undesirable loads from the outside, a safety cover 3 is arranged at the tube end 11.
Die Sicherheitsabdeckung 3 weist ein Abdeckmittel 31 auf, das in Form einer zentralen Kreissegmentscheibe flächig auf der Querschnittfläche des Rohrendes 11 aufliegt. In Fig. 3 ist das Abdeckmittel 31 in einer Ansicht der Unterseite dargestellt. Das Abdeckmittel 31 weist eine zentrale Durchgangsbohrung 32 auf, durch die eine Gewindestange 33 geführt ist. Die Gewindestange 33 ist in einer axialen Gewindebohrung 23 des Stopfens 2 eingeschraubt. Auf dem freien Ende der Gewindestange 33 ist eine selbst-The safety cover 3 has a covering means 31 which, in the form of a central circular segment disk, rests flat on the cross-sectional area of the pipe end 11. In Fig. 3, the covering means 31 is shown in a view from the underside. The covering means 31 has a central through-hole 32 through which a threaded rod 33 is guided. The threaded rod 33 is screwed into an axial threaded hole 23 of the plug 2. On the free end of the threaded rod 33, a self-
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sichernde Mutter 34 zur Befestigung des Abdeckmittels 31 auf dem Rohrende 11 aufgeschraubt. Zur Sicherung der Gewindestange 33 in der Gewindebohrung 23 des Stopfens 2 ist eine Kontermutter 38 vorgesehen.A locking nut 34 is screwed onto the pipe end 11 to secure the covering means 31. A lock nut 38 is provided to secure the threaded rod 33 in the threaded bore 23 of the plug 2.
Zur sicheren Zentrierung des Abdeckmittels 31 auf dem Rohrende 11 ist ein Einstich 35 am Abdeckmittel 31 auf der dem Rohrende 11 zugewandten Seite vorgesehen, dessen radial nach außen gerichtete Flankenabschnitte einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmessers des Rohres 1 aufweisen.For secure centering of the covering means 31 on the pipe end 11, a recess 35 is provided on the covering means 31 on the side facing the pipe end 11, the radially outwardly directed flank sections of which have a slightly smaller diameter than the inner diameter of the pipe 1.
In Fig. 2 ist in teils geschnittener Seitenansicht ein in einem Rohr 1 dichtend gesetzter Stopfen 2 dargestellt, dessen auswärtiges Ende über das Rohrende 11 hinausragt. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind mit den aus der Fig. 1 vergebenen Bezugszeichen bezeichnet.Fig. 2 shows a partially sectioned side view of a plug 2 sealingly placed in a pipe 1, the outer end of which projects beyond the pipe end 11. Identical or functionally identical components are designated by the reference numerals assigned to Fig. 1.
Zum Schutz vor unerwünschter Kraftbelastung auf der Außenseite des Stopfens weist die Sicherheitsabdeckung 3 gemäß zweitem Ausführungsbeispiel eine Distanzhülse 36 auf, die zwischen Rohrende 11 und Abdeckmittel 31 angeordnet ist. Die Distanzhülse 36 und das Abdeckmittel 31 umhüllen somit den aus dem Rohrende 11 herausragenden Teil des Stopfens 2.To protect against undesirable force loading on the outside of the plug, the safety cover 3 according to the second embodiment has a spacer sleeve 36 which is arranged between the pipe end 11 and the covering means 31. The spacer sleeve 36 and the covering means 31 thus envelop the part of the plug 2 which protrudes from the pipe end 11.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist auf der zum Rohrende 11 gerichteten Seite der Distanzhülse 36 ein Einstich 37 vorgesehen, der mit seiner radial nach außen gerichteten Flanke den Innendurchmesser des Rohres 1 hintergreift und somit die Distanzhülse 36 zentriert hält.As can be seen from Fig. 2, a recess 37 is provided on the side of the spacer sleeve 36 facing the pipe end 11, which recess 37 engages behind the inner diameter of the pipe 1 with its radially outwardly directed flank and thus keeps the spacer sleeve 36 centered.
Auf der nach außen gerichteten Stirnfläche der Distanzhülse 36 ist analog zum bereits erläuterten ersten Ausführungsbeispiel das Abdeckmittel 31 aufgesetzt und mittels einer durch eine Durchgangsbohrung 32 im Abdeck-The covering means 31 is placed on the outwardly directed front surface of the spacer sleeve 36 in a manner analogous to the first embodiment already explained and is secured by means of a through hole 32 in the covering means.
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mittel 31 hindurchgeführten und im Stopfen 2 verankerten Gewindestange 33 und einer außen aufgesetzten Mutter 34 befestigt.medium 31 and anchored in the plug 2 and a nut 34 placed on the outside.
Die auf dem Rohrende 11 aufgesetzte Distanzhülse 36 hat eine kreisringförmige Querschnittsfläche. Darüber ist das Abdeckmittel 31 in Form einer zentralen Kreissegmentscheibe (siehe Fig. 3) gelegt und mittels Gewindestange 33 und Mutter 34 befestigt, wobei die Gewindestange 33 in eine axiale Gewindebohrung 23 des konischen Elementes 21 des Stopfens 2 eingeschraubt und mit einer Mutter 38 gesichert ist.The spacer sleeve 36 placed on the pipe end 11 has a circular cross-sectional area. The covering means 31 in the form of a central circular segment disk (see Fig. 3) is placed over it and fastened by means of a threaded rod 33 and nut 34, whereby the threaded rod 33 is screwed into an axial threaded bore 23 of the conical element 21 of the plug 2 and secured with a nut 38.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise mit der Sicherheitsabdeckung 3 erläutert.The operation of the safety cover 3 is explained below.
Nachdem in einem Wärmetauscher undichte Wärmetauscherrohre 1 lokalisiert sind, werden die bekannten Abdichtstopfen 2 im Bereich der Rohrdurchführungen der Rohrplatten 12 gesetzt. Um nun die Stopfen 2 vor einem unbeabsichtigten Losschlagen zu sichern, wird die erfindungsgemäße Sicherheitsabdeckung 3 von der zugänglichen Seite der Rohrplatte 12 aufgesetzt. Dabei wird je nach Position des Stopfens 2 im Wärmetauscherrohr 1 ein Abdeckelement 31 ggf. mit Distanzhülse 36 auf das betreffende Rohrende 11 aufgesetzt und mittels in den Stopfen 2 eingeschraubter Gewindestange 33 fixiert. Die Gewindestange wird nun kurz vor dem Abdeckmittel 21 abgelängt und das Abdeckmittel 31 ggf. mit zwischengefügter Distanzhülse 36 durch Aufschrauben einer Mutter 34 auf dem freien Ende der Gewindestange 33 fest verspannt.After leaky heat exchanger tubes 1 have been located in a heat exchanger, the known sealing plugs 2 are placed in the area of the tube passages of the tube plates 12. In order to secure the plugs 2 against accidental loosening, the safety cover 3 according to the invention is placed from the accessible side of the tube plate 12. Depending on the position of the plug 2 in the heat exchanger tube 1, a cover element 31, possibly with a spacer sleeve 36, is placed on the relevant tube end 11 and fixed by means of a threaded rod 33 screwed into the plug 2. The threaded rod is then cut to length shortly before the covering means 21 and the covering means 31, possibly with a spacer sleeve 36 inserted between them, is firmly clamped by screwing a nut 34 onto the free end of the threaded rod 33.
Neben dem Schutz vor unbeabsichtigter Belastung des Stopfens von der druckabgewandten Seite wird auch die Möglichkeit des Nachspannens des Stopfens mit dieser Einrichtung ermöglicht.In addition to protecting the plug from unintentional loading from the side facing away from the pressure, this device also makes it possible to re-tighten the plug.
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