DE2063485A1

DE2063485A1 - Halte- und Schutzvorrichtung für Umkehrberstscheiben

Info

Publication number: DE2063485A1
Application number: DE19702063485
Authority: DE
Inventors: Manfred 5060 Bensberg. MP F16k 19-00 Fortmann
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1972-07-06
Also published as: FR2119520A5; IT944232B; NL7114417A; GB1374296A; BE777224A

Description

21. Dezember 1970

GtSM-Go/Og - INT.

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH Bensberg b/Köln

Halte- und Schutzvorrichtung für Umkehrberstscheiben

Die Erfindung betrifft eine Halte- und Schutzvorrichtung für Umkehrberstscheiben zum Schutz von Behältern gegen Überdruck, die aus einem mit der Umkehrberstscheibe verbundenen Tragring besteht, der zwischen den Flanschen des Behälters und einer Rohrleitung eingespannt ist oder an den Behälter angeflanscht ist. Berstscheiben haben gegenüber Sicherheitsventilen den Vorteil, daß sie im Normalfall absolut dicht sind und im Schadensfall schnell einen sehr großen Querschnitt bei geringem Durchflußwiderstand freigeben. Umkehrberstscheiben sind solche Berstscheiben, deren Wölbung dem Betriebsdruck entgegengerichtet ist, und die beim Erreichen des Ansprechdruckes einbeulen und sich dann sehr schnell nach der anderen Seite umwölben und an ihrer Verbindung mit dem Tragring abreißen. Umkehrberstscheiben sind aus der DÖS 1' 926 706 bekannt. Sie haben sehr geringe Wandstärken und sollen auch nach jahrelangem Betrieb den gewünschten Ansprechdruck möglichst genau einhalten. Da der Ansprechdruck durch das Einbeulen an der schwächsten Stelle bestimmt wird, sind diese Umkehrbers ts cheiben sehr empfindlich gegen Beschädigungen

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und Verformungen sowie natürlich auch gegen Korrosion. Es gibt agressive Medien, beispielsweise flüssiges Natrium, die zwar nicht die Wandstärke der Scheiben wesentlich vermindern, aber dennoch geringe Mengen wesentlicher Komponenten des Scheibenwerkstoffs aus der Oberfläche herauslösen und so die Festigkeit der Scheibe und damit auch den Ansprechdruck vermindern.

Aus der deutschen Patentschrift 1 2 34 116 ist es bekannt, gewölbte Berstscheiben mit einer dünnen Folie zu bedecken. Diese Folie hat aber nicht die Aufgabe, die Berstscheibe gegen Korrosion zu schützen, sondern einen in beiden Druckrichtungen unterschiedlichen, aber definierten Ansprechdruck zu gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Halte- und Schutzvorrichtung für Umkehrberstscheiben, die Beeinträchtigungen des Ansprechdruckes aufgrund von Veränderungen bei Transport und Montage sowie aufgrund des vor der Scheibe befindlichen Mediums weitgehend vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Tragring eine größere Steifigkeit aufweist, als die angrenzenden Flansphe des Behälters und/oder der Rohrleitung. Tragringe für Berstscheiben wurden bisher verständlicherweise aus Gewichts- und Preisgründen möglichst schmal und leicht ausgeführt. Bei den vorliegenden Umkehrberstscheiben besonderer» Art hat sich aber herausgestellt, daß schon geringe Verformungen von der Einspannung her den Ansprechdruck verändern,

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Umkehrberstscheibe sich innerhalb der durch die beiden Dichtflächen des Tragringes gebildeten Raumes befindet. Bei dieser Konstruktion kann der Tragring mit der Umkehrberstscheibe von der Seite her zwischen den Behälterflansch und den Rohrleitungsflansch oder zwischen zwei Rohrleitungsflanschen geschoben werden. Auch auf diese Weise werden Verformungen oder Beschädigungen der Umkehrberstscheibe bei der Montage vermieden. Es sind auch Fälle denkbar, in denen zunächst ein Tragring ohne Umkehrberstscheibe montiert wird und der Tragring mit der empfindlichen Umkehrberstscheibe erst nach Ausrichtung der Rohrleitung und nach Erprobung und Reinigung der Anlage montiert wird. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß die gewölbte Umkehrberstscheibe innerhalb der Dichtflächen des Tragrings bleibt und somit nicht bei der Montage mit dem Behälterflansch in Berührung kommen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Tragring nur aus einem Teil besteht und daß die Umkehrberstscheibe mit dem Tragring nach dem an sich bekannten Elektronenstrahlverfahren verschweißt ist. Beim Elektronenstrahlschweißverfahren wird nur eine geringe, und örtlich sehr begrenzte Wärmemenge eingebracht, so daß kaum Verformungen zu erwarten sind. Der bei diesem Schweißverfahren benutzte Elektronenstrahl hat sehr geringe Abmessungen und erlaubt daher Schweißungen innerhalb des Tragringes. Bei den bisherigen Tragringen wurde mit Rücksicht auf die Zugänglichkeit beim Schweißen entweder die Schweißnaht der Umkehrberstscheibe in eine Dichtebene gelegt oder

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der Tragring geteilt ausgeführt. Bei -beiden Ausführungen sind zusätzliche Verformungen oder Beschädigungen kaum zu vermeiden. Der geteilte Tragring hat auch eine geringere Steifigkeit und erfordert zusätzliche Bearbeitung. - .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß, wenn der.Tragring mit dem Behälter oder j der angrenzenden Rohrleitung durch eine Dichtlippenschweißung verbunden ist, diese Dichtlippenschweißung nicht in der Ebene der Umkehrberstscheibenschweißnaht liegt. Auch durch diese Ausführung werden eventuelle Verformungen der Umkehrberstscheibe aufgrund von Schweißspannungen weitgehend vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zum Schutz von Behältern, die im wesentlichen flüssige Medien enthalten, wird vorgeschlagen, daß der Kanal zwischen der Umkehrb&rstscheibe und dem zu schützenden Behälter an seiner oberen Begrenzung steigend verläuft. Durch diese . Ausführung wird vermieden, daß sich unmittelbar vor der * Umkehrberstscheibe ein Gas- oder Dampfpolster bildet. Dynamisch betrachtet verhindert dieses Gaspolster ein sofortiges Ansprechen der Umkehrberstscheibe. Eine Pjrj^kviel!e_^_die..._den Ansprechdruck übersteigt, durchläuft die Flüssigkeit mit Schallgeschwindigkeit.ein eventuell vor der Umkehrberstscheibe vorhandenes Gaspolster muß aber erst komprimiert werden, bevor an der Scheibe selbst der Ansprechdruck erreicht wird. Diese Kompression verläuft wesentlich langsamer als die Druckwelle. In dieser Zeit kann der Druck im Behälter den Ansprechdruck erheblich übersteigen.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Verwendung bei aggressiven Medien wird vorgeschlagen, daß an dem Tragring auf der Seite des aggressiven Mediums ein dünnes, nachgiebiges Abdeckblech vorhanden ist. Um auch hier das oben erwähnte schädliche Gaspolster bei Behältern mit im wesentlichen flüssigen Medien zu vermeiden, wird entweder vorgeschlagen, daß der Raum zwischen der Umkehrberstscheibe und dem Abdeckblech mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, oder daß das Abdeckblech mit kleinen Löchern und/oder Schlitzen versehen ist. Diese Löcher und/oder Schlitze verhindern zwar nicht den direkten Kontakt der aggresiven Flüssigkeit mit der Umkehrberstscheibe, sie verringern aber doch die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums an der Umkehrberstscheibe und setzen so auf lange Sicht betrachtet die Korrosion oder Auswaschung der Scheibe erheblich herab. Dieses Abdeckblech sollte nur bei größeren Durchmessern der Umkehrberstscheibe eingesetzt werden, da es bei kleineren Durchmessern mit Rücksicht auf seine endliche Mindestwandstärke wie eine zusätzliche Berstscheibe wirken und damit den Ansprechdruck heraufsetzen könnte.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figur 1 zeigt einen axialen Schnitt durch Tragring, Umkehrberstscheibe und die beiden angrenzenden Flanschen eines Behälters und einer Rohrleitung.

Die Figur 2 zeigt die Ansicht eines Abdeckbleches mit , mehreren Schlitzen und Bohrungen. Einer dieser Schlitze sollte am obersten Punkt des Bleches angeordnet sein, so daß sich kein Gaspolster bilden kann.

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In Figur 1 ist Teil 1 eine dem Betriebsdruck entgegengewölbte Umkehrberstscheibe, die über die Schweißnaht mit dem Tragring 3 verbunden ist. Zwischen dem Tragring 3 und dem Behälterflansch k befindet sich die Dichtlippenschweißnaht 5, die nach der Montage des Tragringes vorgenommen wird. Auf der anderen Seite des Tragringes befindet sich der Flansch 6 einer angrenzenden Rohrleitung. Die Flanschen 4 und 6 werden mit den Schrauben 7 zusammengespannt. Zwischen dem Flansch 6 und dem Tragring 3 ist eine Dichtung 8 angeordnet. Im Tragring 3 ist auf der Seite des Behälterflansches 4 ein Abdeckblech eingeschweißt, dessen Ansicht in Figur 2 gezeigt wird.

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Claims

Schutzansprüche

( 1. · Halte- und Schutzvorrichtung für Umkehrberst-.scheiben zum Schutz von Behältern gegen Überdruck, die aus einem mit der Umkehrberstscheibe verbundenen Tragring besteht, der zwischen den Flanschen des Behälters und einer Rohrleitung eingespannt ist oder an den Behälter angeflanscht ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragring eine größere Steifigkeit aufweist als die angrenzenden Flansche des Behälters und der Rohrleitung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Umkehrberstscheibe sich innerhalb des durch die beiden Dichtflächen des Tragringes gebildeten Raumes befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragring einteilig ist und daß die Umkehrberstscheibe mit dem Tragring nach dem an sich bekannten Elektronenstrahlverfahren verschweißt ist.

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Η» Vorrichtung nach Anspruch i» wobei der Tragring mit dem Bshälterflanseh durch eine Diehtlippen« gchweißung verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet»

daß diese Dichtlippenschweißung nicht in der Ebene der Ümkehrberstscheibensehweißnaht liegt*

5* Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung bei Behältern mit flüssigen Medien_s dadurch gekennzeichnet,

daß der Kanal zwischen der Umkehrberstscheibe und dem zu schützenden Behälter an seiner oberen Begrenzung steigend verläuft*

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung bei ■ aggressiven Medien,

dadurch gekennzeichnet,

daß auf der Seite des aggressiven Mediums ein dünnes., nachgiebiges Abdeckblech vorhanden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Verwendung bei Behältern mit flüssigen Medien, dadurch gekennzeichnet,

daß der Raum zwischen der Umkehrberstscheibe und dem Abdeckblech mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Verwendung bei Behältern mit flüssigen Medien, dadurch gekennzeichnet,

daß das Abdeckblech mit Löchern und/oder Schlitzen versehen ist*

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Le efs e i t e