DE2227326B2 - Vorrichtung zum verbinden der enden von leitungen, die unter einem vom atmosphaerischen druck abweichenden druck stehen - Google Patents

Description

Vorrichtungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet en bin * _brachte Ringnut zwischen dieser

durch zusätzliche, parallel zum geme.nsamen, FheBl· 25 £ne" ° ^ _ZLlgeordneten Seite der Ringd.ch-

weg (29) im Sammelkanal verlaufende Kammern ^¹™ _Leckprüfu_ng erfolgen. Um auf der anderen

(30), wobei die zusätzlichen Kammern durchι dies sich wng e ^ _{aHs eine Leckprufung vorneh}.

die Leitungen (2, 3, 4) erstrecken, mit der Kammer Seite ae .^ ^. _{dieser bekann}t_en Einrichtung

(26) der Vorrichtung zum Verbinden der Leitungen men zu κο ^ _{des anderen Rohre}ndes e.ne

verbunden sind. ³⁰ Sirner eingebracht. Die einzelnen Ringkammern

sind1 jedoch nur zum Prüfen der ihnen zugewandten

Dichtfläche geeignet. Ein Prüfen mehrerer Dichtungen

ν hin ist mit dieser Einrichtung nicht möglich.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verb.n- ist m _{nd der Er}fi_ndung .st es möglich, einen

den der Enden von Leitungen, die unter einem vom 35 In^e: ^ Leitungen mit einer erfin-

atmosphärischen Druck abweichenden Druck stehen, Sammeln _{γ icht zu} kombinieren. D.eser mit Elementen, durch die die Enden der zu verbinden- dunpgem ^^ _{der Erfindung} g_ekenn.

den Leitungen dicht aneinander gehalten sind, und mit Sammenc _{Uchei paraUe}l zum gemeinsamen

einer Dichtung zwischen den Leitungsenden, wöbe, um »jehnet d _{lkanel ver}i_auf_ende Kammern,

die Dichtung herum eine gegen *e Atmosphäre und 40 H.eu g _atz,_ichen Kammern durch die «ch die gegen das Innere der Leitungen abgedichtete Kammer jrobeMα _{mh der Kammer der} Vorrichtung

gebildet ist, die über eine zusätzliche Leitung mit einem "gen _{Leitu en ver}bunden sind. Damit ist

Leckdetektor sowie mit einer Vorrichtung verbunden ^vero _{h die} verbindungen der Leitungen mit ist, die zum Halten eines Druckes in d.«r» e_n"m Sammelkanal schnell auf Dichtigkeit zu überprugeeignet ist, der sowohl vom atmosphärischen Druck als 45 einem

auch vom Innendruck der Leitungen abweicht. Eine tea ^ _{Undichtigkeiten in} einer

solche Vorrichtung dient zum Prüfen und Überwachen J^^_Äflen Vorrichtung erfolgt dadurch, daß

der Verbindung der Leitungen auf Dichtigkeit. Die emr ϊ^ ^ _{Vorrichtung mit} einem durch einen

Verwendung einer solchen bekannten Vorrichtung zum die^" _feststel,_baren Gas. insbesondere Helium

Prüfen und Überwachen hat jedoch den Nachte., daß -.ο Leckde εκ ^ ^ ^ ^ _{die D},_chtungen

bei Anlagen mit vielen Verbindungen sehr viel Zeit °J^r ^f_tun /_umgebenden Kammer ein Druck

benötigt wird, insofern nämlich, als fir jede Verbindung de J LgJ ^ _{der wesentlich} niedriger als der

eine Kammer vorgesehen ist, also jede Verbindung ^utreeme ^ ^ ^ _den ^ _verbindcnd

einzeln geprüft und überwacht werden muß. D,e e «™^^ηherrschende Druck ist. und daß dann das

Nachteil ist um so ausgeprägter bei Anlagen, die aus ,5 ™ge _{Kammer über d},_{e zusatzllche}

einer Vielzahl von Vorrichtungen bestehen, wöbe, d« Druckm.tte ^ _{zugefühn wird}.

Anzahl der Vorrichtungen mehrere Tausend uberste^ ^LeT"^ _{hinaus ist es} möglich, die erfindungsgemaße

gen kann und -lie einzelnen Vorrichtungen unter einem Danger h ^ _{verwenden daß der Eint tl}

Vakuum arbeiten, wobei eine Parallelschaltung alle Vornehtung ^^ ^ ^_{n Verbindung her}

Vorrichtungen mit Sammelleitungen erfolgt. In einer ω vor. Lu^ verhindert wird. In diesem Falle w.rc

solchen Anlage kann jede Vornchtung. be.sp.elsweae ^mtatung ^^ _{angeordneten Kamme},

eine Ultrazentrifuge, drei Verbindungen umfassen, de de J ^d _aufrechterna ^B,_ten, _der niedriger als derjemg.

mit getrennten Sammelte·!«"^ fur^s^Produkt, clie «n^^^ _{γ rf her},_sch,_

Zulunrunaacni\cMv_C.uu„_u.„ ---- Ausführungsbeispiele der errinuuugbBciMau^,. .-.

an die Dichtigkeit hohe Anforderungen gestellt werden , > Ausf ^g^ ^I^^ ^_{γ Zeichnung naher erlauter},

beispielsweise in Größenordnungen von 10-'Torr L,ter ncn g _{Zeichnung ze}igt eine schematisch.

Κ^^ϊρΓΓ,^η'^-ΑηίΓηίή:,;™ Α«, «Η» h._rkM,„*_he„ Anordne e,„c

Vielzahl von Vorrichtungen 1, die unter einem Vakuum arbeiten und von denen jede mit drei Leitungen 2,3 und 4 versehen ist, die jeweils mit Leitungen 5 bzw. 6 bzw. 7 der Sammelkanäle 8,9 und 10 verbunden sind.

Die Systemleitungen und die Systemvorrichtungen werden getrennt hergestellt und sind getrennt auf Dichtigkeit zu prüfen. Bei der herkömmlichen Montage, d h beim Montieren der Vorrichtungen und beim Verbinden derselben zur Bildung einer Produktionseinheit ist eine Schweißnaht 11 zwischen den Leitungen 2, 3 und 4 und den entsprechenden Leitungen 5, 6 und 7 herzustellen.

Das Prüfen auf Dichtigkeit der Schweißnähte 11 kann dadurch bewirkt werden, daß ein ausreichend niedriges Vakuum in einem Teil des Systems oder in dem „samten System aufrechterhalten wird und indem dieser Teil mit einem Leckdetektor verbunden wird. Lecks können dadurch aufgespürt werden, daß die Außenseite der Schweißnähte mit einem detektierbaren Gas besprüht wird, beispielsweise Helium oder Argon. Dieses Verfahren der Prüfung erweist sich jedoch als unbrauchbar, wenn irgendwelche gaserzeugenden Substanzen im System vorhanden sind, insofern, als in diesem Fall ein nicht ausreichend niedriges Vakuum erreicht werden kann, um den Test durchzuführen.

Eine bessere und wahrscheinlich die einzige Lösung ist die, bei der die Prüfung mit einer Hilfsvorrichtung 12 mit O-Ringen 13 und 14 vorgenommen wird, um eine Testkammer an der Nahtstelle und um das Zweigrohr herum zu bilden. Die Vorrichtung 12 wird mit einem Leckdetektor 16 durch die Leitung 15 verbunden. Obgleich in dieser Weise eine genauere Prüfung vorgenommen werden kann, handelt es sich dabei um ein zeitraubendes Verfahren, insofern, als für den Fall, daß drei Verbindungen pro Vorrichtung vorhanden sind, die Anzahl der Prüfungen dreimal so groß wie die Anzahl der Vorrichtungen ist, die angeschlossen werden müssen. In dieser Hinsicht wird beispielsweise an eine Anlage gedacht, die 100 000 Vorrichtungen und 300 000 Schweißnähte hat. to

F i g. 2 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung, zu der Hilfsvorrichtungen 12 gehören, die ebenfalls unter einem Vakuum arbeiten, und jede dieser Vorrichtungen ist mit drei Verbindungen 2,3 und 4 verseilen, die jeweils mit den Sammelleitungen 8, 9 und 10 verbunden sind. Der Teil der Sammelleitungen 8, 9 und 10 mit den jeweiligen Verbindungen 5, 6 und 7 und die damit verbundenen Flansche können montiert und getrennt auf Dichtigkeit geprüft werden. Die zusätzliche Leitung (die in diesem Fall in der Zeichnung nicht dargestellt ist) ist mit der öffnung 17 verbunden. Die Vorrichtungen sind mit einem nicht trennbaren Flansch 18 versehen, der vakuumdicht mittels Packungen und Schrauben mit den Flanschen des Leitungssystems verbunden ist. Die Dichtigkeit ist besser als beispielsweise ΙΟ-⁷ Torr Liter pro Sekunde.

Fig.3 zeigt eine Einzelheit einer Flanschverbindung gemäß der Erfindung, die in der in F i g. 2 gezeigten Konstruktion verwendet wird. Der Flansch 19 ist beispielsweise durch Schweißen mit den Leitungen 5, 6 ₍,o und 7 des Leitungssystems verbanden. Der nicht trennbare Flansch 20 der Vorrichtung ist mit Leitungen 21, 22 und 23 versehen, die einen Zugang zum Inneren j_c'_r y_orr;_cKtnng bieten. Die I .eitungen 21.22 und 23 sind mit den Leitungen 5, 6 und 7 des Leitungssystems in >,; einer Flucht.

Eine als Metallpackung ausgebildete Dichtung 24 ist um die Leitungen 21, 22 und 23 herum angeordnet, um die Verfahrenszone des Systems abzudichten. An der Außenseite, um die Metallpackung herum, ist ein elastischer Ring, beispielsweise ein Gummi-O-rting, vorgesehen, der als Abdichtung 25 fungiert. Im Flansch 19 zwischen den Dichtungen 24 und 25 ist eine öffnung 17 vorgesehen, um die Dichtungen 24 und 25 zu prüfen. Ein Prüfen dieser Dichtungen kann dadurch bewirkt werden, daß ein Vakuum in der Kammer 26 durch die Verbindung 15 und den Leckdetektor 16 aufrechterhalten wird. Um eine genaue Meßgenauigkeit eines möglichen Lecks über die Metallpackung zu erreichen, soll die O-Ringabdichtung außerhalb der Packung im wesentlichen dicht sein. Diese Prüfung kann dadurch bewirkt werden, daß die Außenseite des O-Ringes beispielsweise mit Helium besprüht wird. Die Dichtigkeit durch die Metallpackung 24 kann dadurch geprüft werden, daß ein zweites Prüfgas in die Verfahrenszone mit einem etwas höheren Druck eingeführt wird als der Druck, der in der Kammer aufrechterhalten wird. Ein Prüfen der Flansche — einen nach dem anderen — isi immer noch ein zeitraubendes Verfahren, wenn es sich dabei um eine große Anzahl von Flanschen handelt, beispielsweise 100 000 bis 1 000 000.

F i g. 4 zeigt eine Anordnung, die im wesentlichen der Anordnung in Fig. 2 entspricht. In diesem Fall sind jedoch die Verbindungsöffnungen 17 der Kammern in den Flanschverbindungen permanent mit einer zusätzlichen Leitung 27 verbunden. Die Prüfung auf Dichtigkeit wird gleichzeitig durch diese zusätzliche Leitung 27 durchgeführt. Wenn in den Flanschverbindungen Lecks vorhanden sind, ist es möglich, daß in den Kammern kein ausreichendes Vakuum aufrechterhalten werden kann. Bei einem großen Lecken in Richtung auf die Kammer 26 kann die Prüfung nicht im einzelnen durchgeführt werden, insofern nämlich, als ein nicht ausreichender niedriger Druck erreicht werden kann, um das detektierbare Gas aufzuspüren. Das Lecken zur Verfahrensseite und zur Atmosphäre, die an der Dichtung erfolgt, kann dadurch festgestellt werden, daß eine kleine Menge beispielsweise Helium oder Argon in das System eingeführt wird und daß die Außenseite der Abdichtung in Richtung auf die Atmosphäre mit solche einem Gas besprüht wird, in den Kammern zwischen den beiden Abdichtungen ist ein ausreichend niedriges Vakuum vorhanden, beispielsweise ΙΟ"³ Torr, um einen Lecktest durchzuführen. Der Leckdetektor kann in der Mitte mit einem der Enden der zusätzlichen Leitung 27 verbunden sein. Dieser Test kann also in einer Mittelposition ausgeführt werden, wodurch es möglich ist, das Gesamtlecken von der Veriahrenszone zur Detektkammer und die einzelnen Lecks der Abdichtungen von den Kammern zur Atmosphäre zu registrieren Ein Lecken von der Atmosphäre zur Verfahrenszone kann nicht erfolgen, insofern nämlich, als der Druck ir den Detektkammern niedriger als der Druck in derr Verfahrenssystem ist.

In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Verbindung eine einzelnen Vorrichtung gezeigt. Die Sammelleitungen 8 9 und 10 gehören zum Produktionssystem. Dii zusätzliche Leitung 27 ist über die Leitung 28 mit den Flansch 19 und in der gleichen Weise mit den Flanschei aller anderen Vakuumvorrichtungen verbunden. Durc! die öffnung 17 in Fig. 3 wird nun ein Vakuum in de Kammer 26 zwischen dem O-Ring 25 und der in de Mitte sitzenden als Metallpackung ausgebildete Dichtung 24 aufrechterhalten, die derart angeordnet is daß Dichtungen um die Zuleitungsverbindungen herur gebildet sind. Die zusätzliche Leitung 27 kann mit einer

Leckdetektor 16 verbunden werden, wie das schematisch in F i g. 5 gezeigt ist. Das Vakuum in der öffnung 17 in F i g. 2 wird permanent aufrechterhalten, um damit jedes Eindringen von Luft in das Produktionssystem unmöglich zu machen. Die Leckmenge pro Gruppe durch die Packung 19 kann in einer Mittelposition registriert werden, indem eine bestimmte Konzentration von Testgas in das Produktionssystem eingeführt wird. Die Dichtigkeit der O-Ringe kann schnell dadurch bestimmt werden, daß die Flansche beispielsweise mit Helium besprüht werden. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Kammern 26 werden leicht leergepumpt, und zwar aufgrund ihrer kleinen Inhalte, während große Gruppen, beispielsweise 200 Einheiten, gleichzeitig durch ein relativ großes System von Leitungen leergepumpt werden. Die Prüfung geht nicht durch die Produktionsseite des Systems hindurch vonstatten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in diesem Ausführungsbeispiel nur ein begrenztes Volumen leergepumpt wird, in der Subtanzen fehlen, die Gase erzeugen. Wenn die Prüfung durch Leerpumpen des Produktionssystems erfolgen würde, würde das sehr lange Pumpzeiten erfordern, die noch weiter durch das sehr große Volumen des Systems verlängern würden. In diesem Ausführungsbeispiel muß ein Leckdetektor mit jeder Gruppe von beispielsweise 200 Vorrichtungen nur einmal anstatt 200 mal verbunden werden, wie das geschehen muß, wenn Flansch um Flansch geprüft wird, oder 600 mal, wenn die einzelnen Schweißnähte gemäß F i g. 1 geprüft werden.

Jedes Lecken durch die Dichtung 25 zur Kammer 26 ist nur sehr gering, da der Überdruck in der Größenordnung von 1 Torr liegt und ferner dieses Lecken immer in Richtung der Detektkammer erfolgt, da der Druck im System etwas höher als in den Detektkammern ist.

Fig.6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Leitungen 2, 3 und 4, die zuvor auf Leckdichte geprüft wurden, einen einstückigen Teil mit dem Flansch 20 und der Vorrichtung 1 bilden. Die Leitungen 2, 3 und 4 werden ferner mit den Sammelleitungen 8, 9 und 10 durch Verbindungsvorrichtungen 31 verbunden.

Die Sammelleitungen 8, 9 und 110 sind beispielsweise in der Form einer Hülse ausgebildet, und das in einer solchen Weise, daß der Fließweg 29 und die Kammern 30 über die gesamte Länge hinweg vorhanden sind. Der Fließweg 29 enthält das Verfahrensmedium, während die Kammer 30 mit einem mittig angeordneten Vakuumsystem verbunden ist, das in der Zeichnung

ίο nicht dargestellt ist. Die Verbindungsvorrichtung 31 ist so konstruiert, daß eine Dichtung entsteht, wenn Luft von der Außenseite zum Fließweg 29 geht, sowohl zwischen den Räumen 29 und 30 als auch zwischen der Kammer 30 und der Atmosphäre.

In Fig. 7 ist die Verbindungsvorrichtung 31 aus F i g. 6 im einzelnen gezeigt. Die Leitungen 23 und 4 sind mit der Hülse 33 durch die Schweißnaht 32 verbunden. Die Hülse 33 ist mittels einer als Metallpackung ausgebildeten Dichtung 34 gegen die Ebene 35 von Löchern abgedichtet, die in den Körper 36 gebohrt sind. Die Abdichtung zwischen den Kammern 29 und 30 wird damit erreicht (F i g. 6). Die Abdichtung zwischen der Kammer 30 und Atmosphäre wird durch O-Ring in der Bohrung 37 erreicht. Die Gesamtkonstruktion wird gegen die Packung gedruckt, indem die Stopfbuchsenmutter 38 im Gewinde 39 festgezogen wird.

Die Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung in der vorstehend beschriebenen Art beziehen sich auf Vakuumvorrichtungen. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch vorteilhafterweise für die Montage von Vorrichtungen verwendet werden kann, die bei erhöhtem Druck arbeiten müssen. Indem in diesem Fall in der Detektkammer ein Druck aufrechterhalten wird der zwischen dem Druck in dem Produktionssystem und dem umgebenden atmosphärischen Druck liegt, wire verhindert, daß Substanzen aus dem Produktionssystem zur Atmosphäre gehen, während andererseits der lnhal der Vorrichtungen nicht durch irgendwelche einströ mende Luft verunreinigt werden kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ ■ stidium durchgeführt werden, in dem die

r mtanS bereits aufgebaut ist und dies erbringt

Druck abweichenden Druck stehen, mit Elementen. Vornchtu g ^ ^ ^_n Hilfe die an sich

gegen das Innere derLeitungen abgedichtete Kam- ^_che_rslrecken und die die Le.tungsenden urnge-

mer gebildet ist. die über eine zusätzliche Leitung J^indur _n ^Cn _Dichtungen innerhalb der Kammer hegen. Auf

mitefnem Leckdetektor sowie mit einer Vornchtung »υ, ^ ^ Kammer die mit einem

Verbunden ist, die zum Halten eines Druckes in JJ ; Verbindung steht, alle Verbindungen Set Kammer geeignet ist. der sowohl vom .5 ^^ _die sich durch die Kammer hindurcher-

atmosphärischen Druck als auch vom Innendruck der UmW g _{diese Leitungen} alle gleichzeitig auf

3e? Leitungen abweicht, dadurch ge kenn- ^s^^e"'_{eit überpr}üft und überwacht werden können,

zeichnet" daß sich durch die Kammer (26 D.cht.g* ^ _{Ejnrich zum} Anschluß e.nes

mehrere Leitungen (5, 6, 7 bzw. 21, 22, 23) ^tS _{hflußgerätes} an eine Rohrleitung bekannt (DL-PS