DE2414763A1

DE2414763A1 - Leak monitor for atomic energy plant - resilient disc bulges upwards to indicate leak at valve seal

Info

Publication number: DE2414763A1
Application number: DE2414763A
Authority: DE
Inventors: Peter-Hanns Dr Ing Weirich
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1974-03-27
Filing date: 1974-03-27
Publication date: 1975-10-16

Abstract

Method of monitoring a line to or from an ultracentrifuge in atomic energy plant where escape of radioactive matl. to atmosphere is to be prevented, includes a housing in which a flanged piston member passes through a seal at the top, housed inside a bellows, with its flange resting on a sealing ring, between the inlet and outlet ports of the housing. An opening in the cover, communicating with the interior of the bellows, is closed by a resilient disc retained by a bolted on ring, with its convex side towards high pressure. In the event of a leak, the resilient disc bulges upwards and can easily be seen.

Description

21 .3.1974 We/Di 24.256.+March 21, 1974 We / Tue 24.256. +

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bens berg ·>International nuclear reactor construction GmbH 506 Bensberg ·>

Anordnung zur Überwachung von DoppeldichtungenArrangement for monitoring double seals

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung von Doppeldichtungen an druckführenden Anlagen mit einem zwischen den Einzeldichtungen angeordneten Raum, der über eine verschließbare öffnung von außen zugänglich ist und es gestattet, die Wirksamkeit der einzelnen Dichtungen zu überprüfen. An druckführenden Anlagen, gleich ob sie mit Über- oder Unterdruck betrieben werden, tritt häufig das Problem der Abdichtung von Durchführungen auf, beispielsweise von Ventiltrieben. Werden erhöhte Anforderungen an die Dichtigkeit gestellt, sei es weil, wie in Kernenergieanlagen, ein Austreten gefährlicher (z.B. radioaktiver) Medien aus der Anlage unbedingt vermieden werden muß, oder daß, wie in mit Zentrifugen arbeitenden Anlagen zur Isotopentrennung, aus prozeßtechnischen Gründen das Eindringen von Außenluft in die Anlage unerwünscht ist, ist es gebräuchlich, an derartigen Durchführungen Doppeldichtungen vorzusehen. Aus konstruktiven Gründen wird es dabei oft notwendig sein, Dichtungen verschiedener Bauart und entsprechend unterschiedlicher Zuverlässigkeit und Haltbarkeit zu verwenden, beispielsweise eine Kombination einer Faltenbalg- mit einer Stopfbuchsendichtung. Der Fachmann wird dabei bestrebt sein, die zuverlässigere der beiden Dichtungen, im vorliegenden Falle also die Faltenbalgdichtung an die Innenseite zu legen und die einer gelegentlichen Wartung bedürfende Stopfbuchsendichtung leicht zugänglich an der Außenseite der Anlage anzuordnen. Um die Dichtigkeit die-The present invention relates to an arrangement for monitoring double seals on pressurized systems a space arranged between the individual seals, which is accessible from the outside via a closable opening and it allows to check the effectiveness of the individual seals. On pressurized systems, regardless of whether they are with Overpressure or underpressure are operated, the problem of sealing the bushings often occurs, for example of valve trains. If increased requirements are placed on the tightness, be it because, as in nuclear power plants, a leakage of dangerous (e.g. radioactive) media from the system must be absolutely avoided, or that, as in with Centrifuges working systems for isotope separation, for process-technical reasons the penetration of outside air into the system is undesirable, it is customary to provide double seals on such bushings. From constructive For reasons, it will often be necessary to use seals of different designs and correspondingly different levels of reliability and durability, for example a combination of a bellows and a gland seal. Of the A person skilled in the art will endeavor to find the more reliable of the two seals, in the present case the bellows seal on the inside and the stuffing box seal, which requires occasional maintenance, easily accessible to be arranged on the outside of the system. To ensure the tightness of

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ser letzteren Dichtung bzw. die Notwendigkeit ihrer Überholung festzustellen, ist es bekannt, zwischen den beiden Dichtungen einen Raum vorzusehen, der ständig oder in gewissen Abständen auf das Eindringen des unter höherem Druck stehenden Mediums überprüft wird. Besonders im letzterem Falle ist es notwendig, den Zwischenraum zwischen den Dichtungen mindestens zeitweilig zu öffnen, um Meßgeräte einzuführen oder Proben zu entnehmen. Ist die innere Dichtung unbemerkterweise undicht geworden, wird der Fall eintreten, der durch die Anordnung einer Doppe!dichtung gerade vermieden werden sollte, nämlich daß das unter höherem Druck befindliche Medium aus der Anlage austritt bzw. in diese eintritt.This latter seal or to determine the need for its overhaul, it is known between the two Seals provide a space that is constantly or at certain intervals to the penetration of the under higher Medium under pressure is checked. Especially in the latter case, it is necessary to remove the space between the Open seals at least temporarily in order to insert measuring instruments or to take samples. Is the inner seal leaked unnoticed, the case will occur which should be avoided by the arrangement of a double seal, namely that under higher Medium under pressure exits or enters the system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und zuverlässige Anordnung zur Überwachung von Doppeldichtungen vorzuschlagen, die es gestattet, ohne öffnen des Zwischenraumes die Leckdichtigkeit der inneren Dichtung zu prüfen.The object of the present invention is to provide a simple and reliable arrangement for monitoring double seals to propose that it allows without opening the space Check the leak tightness of the inner seal.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zwischenraum mit einer öffnung versehen ist, die mit einer durch den Differenzdruck zwischen der Innen- und Außenseite der Anlage verformbaren Membran verschlossen ist. Der Zwischenraum zwischen den Dichtungen wird aus montagetechnischen Gründen üblicherweise mit dem Außendruck beaufschlagt sein. Befindet sich die Anlage selbst unter Über- bzw. Unterdruck, wird sich der Druck im Zwischenraum beim Undichtwerden der inneren Dichtung an diesen Druck anpassen und die die öffnung verschließenden Membran wird sich aus- bzw. einbeulen. Diese Verformung ist bei der Besichtigung der Anlage ohne weiteres wahrnehmbar und kann bei Bedarf auch durch elektrische und/oder mechanische selbsttätige Überwachungsvorrichtungen, beispielsweise durch Abtastgeräte ferngesteuert angezeigt werden. Die an sich auch denkbare unmittelbare Messung des im Zwischenraum zwischen den Dichtungen herrschenden Drucks durch andere Druckmeßvorrichtungen, beispielsweise Manometer, ist-wenig vorteilhaft, da diese Geräte durchweg aufwendig und selbst eine Quelle möglicher Undichtigkeit sind.This object is achieved in that the Intermediate space is provided with an opening, which is provided with a pressure difference between the inside and outside the deformable membrane of the plant is closed. The space between the seals is made up of assembly technology Reasons usually be acted upon with the external pressure. If the system itself is under positive or negative pressure, the pressure in the space will adapt to this pressure when the inner seal leaks and the the membrane that closes the opening will bulge or dent. This deformation is easily perceptible when viewing the system and, if necessary, can also be caused by electrical and / or mechanical automatic monitoring devices, for example remotely controlled by scanning devices are displayed. The also conceivable direct measurement of the prevailing in the space between the seals Pressure by other pressure measuring devices, for example manometers, is not very advantageous, since these devices are consistently expensive and are themselves a source of possible leakage.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Membran als Umbeulscheibe ausgebildet und mit ihrer konvexen Seite gegen die Seite höheren Drucks angeordnet ist. Dies hat für den vorliegenden Zweck den Vorteil, daß sie nach einmaligem Überschreiten des Ansprechdrucks in ihrer ungebeulten Stellung verharrt, auch wenn z.B. infolge vorübergehender Außerbetriebsetzung der Anlage sich Anlagen- und Umgebungsdruck einander angeglichen haben sollten.In a further embodiment of the invention it is proposed that the membrane be designed as a buckling disk and with its convex side is arranged against the side of higher pressure. This has the advantage for the present purpose that they remains in its unbent position after the response pressure has been exceeded once, even if, for example, as a result of temporary Shutting down the system, the system and ambient pressures should have adjusted to one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing, namely shows

Figur 1 im Längs axialschnitt ein Ventil, wie es zur Regelung der Gaszu- und -abfuhr zu einer Ultrazentrifuge Verwendung finden kann undFigure 1 in longitudinal axial section a valve as it is for regulation the gas supply and discharge to an ultracentrifuge can be used and

Figur 2 in vergrößertem Maßstab die Einzelheit X der FigurFigure 2 shows the detail X of the figure on an enlarged scale

Auf einem teilweise gezeigtem Gehäuse 1 eines Ventils ist ein Deckel 2 mittels Schrauben 3 befestigt lind durch eine Dichtung 4, beispielsweise einen O-Ring abgedichtet. Der Deckel 2 weist eine Öffnung 5 auf, die mit einer Membran 6 verschlossen ist, die durch einen mittels weiterer Schrauben 8 befestigten Ring 7 gehalten wird. Das aus einem Teller 9 mit einer weiteren, elastischen Dichtung 10 bestehendes Ventil sperrt die einzelnen Teile einer Leitung 11 voneinander ab und ist mittels eines Faltenbalges 12 mit dem Deckel 2 verbunden. Das Ventil wird durch einen hier nicht dargestellten Mechanismus über eine Stange 13 betrieben, die mittels einer Stopfbuchse 14 durch den Deckel 2 geführt ist. Bei dichtem Faltenbalg 12 nimmt die Membran oder Umbeulscheibe 6 die in der Figur 2 mit 6a bezeichnete Stellung ein; sie kann unbedenklich entfernt werden, um die Dichtheit der Stopfbuchse 14 zu überprüfen, wozu der vom Faltenbalg 12 umschlossene Raum 15 auf einen gegenüber der Umgebung höheren Druck gebracht wird, bzw. die Stopfbuchse selbst kann ausgewechselt werden, ohne daß Außenluft in die unter Unterdruck stehende Leitung 11 gelangen kann. Ist jedoch der Faltenbalg 12 undicht, wird sich der Druck'imOn a partially shown housing 1 of a valve, a cover 2 is fastened by means of screws 3 and by a Seal 4, for example an O-ring, sealed. Of the Cover 2 has an opening 5 which is closed with a membrane 6, which by means of further screws 8 attached ring 7 is held. The consisting of a plate 9 with a further, elastic seal 10 The valve blocks the individual parts of a line 11 from one another and is connected to the bellows 12 by means of a bellows Cover 2 connected. The valve is operated by a mechanism not shown here via a rod 13, which is guided through the cover 2 by means of a stuffing box 14. If the bellows 12 is tight, the membrane or bulging disc takes up 6 a position designated by 6a in FIG. 2; it can be safely removed to remove the To check the tightness of the stuffing box 14, including the space 15 enclosed by the bellows 12 on one opposite the Environment is brought higher pressure, or the stuffing box itself can be replaced without outside air in the line 11 under vacuum can reach. However, if the bellows 12 is leaking, the pressure will increase

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Zwischenraum 15 demjenigen in der Leitung 11 angeglichen haben und die Membran 6 nimmt die in der Figur 2 mit 6b bezeichnete und gestrichelt dargestellte Stellung ein. In diesem Fall würde ein Auswechseln der Stopfbuchse 14 zu einem unerwünschten Lufteinbruch in die Leitung 11 führen. In einem solchen Falle wäre es notwendig, die Stopfbuchse 14 unter Vakuum auszuwechseln, was mittels eines auf dem Deckel 2 zu befestigenden, den Ventilantrieb 13 umschließendem und hier nicht dargestellten Gehäuse geschehen müßte. Dieses recht umständliche Verfahren müßte ohne das Vorhandensein der erfindungsgemäßen Membran 6 bei jedem Öffnen des Zwischenraumes 15 erfolgen. Die hier zur Verwendung vorgeschlagene Umbeulscheibe 6 kann·auch durch eine im Einbauzustand flache Scheibe aus einem zähen, biegsamen Kunststoff, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen ersetzt werden. Zur Überwachung der Membran 6 kann neben dem Augenschein auch eine der in der DT-OS 2 056 167 von der Anmelderin vorgeschlagenen Überwachungsvorrichtung für Umkehrberstscheiben Verwendung finden.Have equalized the gap 15 to that in the line 11 and the membrane 6 takes that in Figure 2 with 6b designated position shown in dashed lines. In this case, the stuffing box 14 lead to an undesired ingress of air into the line 11. In such a case it would be necessary to use the To replace the stuffing box 14 under vacuum, which is to be attached to the cover 2 by means of the valve drive 13 enclosing and here not shown housing happen would have to. This rather cumbersome process would have to be performed without the presence of the membrane 6 according to the invention each time the space 15 is opened. The buckling disk 6 proposed for use here can also be carried out by a disk made of tough, flexible plastic, for example polytetrafluoroethylene, which is flat when installed be replaced. To monitor the membrane 6, one of the methods described in DT-OS 2 056 167 of the applicant proposed monitoring device for reverse bursting disks use.

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Claims

- 5 - 21.3.1974 We / Tues 24.256. + PROTECTION APPROACH

1. Arrangement for monitoring double seals pressurized systems with a space between the individual seals,

characterized,

that the space (15) is provided with an opening (5) which is provided with a by the differential pressure between the Inside and outside of the system (1) deformable membrane (6) is closed.

2. Arrangement according to claim 1,
characterized,

that the membrane (6) is designed as a bulging disc (6a, 6b) and is arranged with its convex side against the side of higher pressure.

c λ λ a J ι> ν α t- η

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