DE2461216C3 - Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter - Google Patents

Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter

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DE2461216C3
DE2461216C3 DE2461216A DE2461216A DE2461216C3 DE 2461216 C3 DE2461216 C3 DE 2461216C3 DE 2461216 A DE2461216 A DE 2461216A DE 2461216 A DE2461216 A DE 2461216A DE 2461216 C3 DE2461216 C3 DE 2461216C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter gegen das Wegfliegen eines in einer Ebene quer zur Längsachse abgerissenen Behälterabschnittes mit einer Mehrzahl von verformbaren Längsteilen, die längs des Druckbehälters verlaufen und in Umfangsrichtung in Abständen zueinander angeordnet sind.
Sicherheitsgerüste für Druckbehälter sind beispielsweise in den US-PS 23 60 391, 32 56 069, 32 82 459, 57 588, 34 76 281, 34 77 605, 35 70 700, 35 70 701, 78 564, 35 87 905, 35 95 423, 36 06 067, 36 12 331, 19 30:2 beschrieben. Im allgemeinen weisen solche Sicherheitsgerüste einen relativ massiven Aufbau auf. In bezug auf die Größe, das Gewicht und die Kosten sind sie häufig so ausgelegt, daß sie denen der abzuschirmenden Druckbehälter durchaus vergleichbar sind.
Solche relativ massiven Sicherheitsgerüste für Hochdruckbehälter sind bisher immer als erforderlich angesehen worden. Ein Grund dafür liegt in der großen Gefahr, die ständig beim Betrieb eines Hochdruckbehälters herrscht Die Beaufschlagung mit hohen Drücken,
ίο beispielsweise bei dem chemischen Reaktionsbehälter der US-PS 32 56 069 und dem isostatischen Preßbehälter der US-PS 33 19 292, hat die folgenschweren Gefahren und Risiken aufgezeigt, die mit dem möglichen Versagen und im Extremfall Zerbrechen der
is Hochdruckbehälter verbunden sind. Wenn auch ein Versagen aufgrund der Zerstörung der Druckbehälter relativ selten auftritt, ist aufgrund der häufigen Anwendung von hohen Innendrücken in solchen Behältern die Wahrscheinlichkeit des Zerbrechens
;o solcher Behälter und die Möglichkeit schwerwiegender Schaden für Menschenleben und Sachgegenstände beim Zerbrechen der Druckbehälter gestiegen.
In der US-PS 37 44 660 ist ein Sicherheitsgrüst der eingangs genannten Art für Reaktordruckbehälter beschrieben. Hierbei ist jedes Längsteil als dehnbarer bzw. verformbarer Zuganker ausgebildet. Diese Außenabschirmung ist sehr aufwendig aufgebaut, da sie gegen jedwedes Zerbrechen bzw. Zerplatzen des Druckbehälters Schutz bieten soll. Beim Abbrechen eines Teils des
yo Druckbehälters in einer Ebene quer zu dessen Längsachse kann jedoch eine derartige Abschirmung nicht ausreichend Energie absorbieren, da nämlich bei einem derartigen Druck ein komplettes Endteil des Druckbehälters einschließlich eines Deckels oder Stopfens in Axialrichtung wegzufliegen droht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsgerüst der eingangs genannten Art für einen Druckbehälter derart auszubilden, daß beim Abbrechen eines Teils des Druckbehälters in einer Ebene quer zu dessen Längsachse die Energie der wegzufliegen drohenden Teile des Behälters wirksam absorbiert wird. Hierbei soll das Sicherheitsgerüst bei einem derartigen Abbrechen eines Teils des Druckbehälters einen ausreichenden Schutz gegen Personenverletzungen und Sachschäden bieten. Zusätzlich soll das Sicherheitsgerüst möglichst geringe Außenabmessungen haben und gewichtsmäßig leicht sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Längsteil einen zusätzlichen, getrennt dazu angeordneten oder mit diesem eine Einheit bildenden Verformungsbereich aufweist, welcher bei Axialbeanspruchung einen Großteil der auftretenden Energie absorbiert, und daß die Längsteile über Befestigungsglieder mit den axialen Enden des Druckbehälters verbunden sind.
Das Sicherheitsgerüst gemäß der Erfindung ist relativ einfach, billig und leicht aufgebaut. Es ist so ausgebildet, daß es die Verwendung und den Betrieb des Druckbehälters nicht stört, und daß beim Bruch des Druckbehälters die Bruchstücke des Druckbehälters nicht wegfliegen und folglich keine Personen- oder Sachschäden verursachen können. Die Gestehungskosten für das erfindungsgemäße Sicherheitsgerüst und für dessen Wartung betragen einen geringen Anteil der
<>5 gesamten Anlage- und Betriebskosten für einen derartigen Druckbehälter.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die sich auf Druckbehälter für das isostatische Pressen beziehen, da die Erfindung vorzugsweise zur Abschirmung gegen extreme Störungen solcher Behälter geeignet ist, die einem periodisch auftretenden, schnell ansteigenden hohen Innendruck ausgesetzt sind.
F i g. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht schematich einen Druckbehälter, an dem eine erste bevorzugte Ausführungsform des Sicherheitsgerüstes gemäß der Erfindung angebracht ist Bei der Darstellung ist ein Te.l des Druckbehälters und des Sicherheitsgerüstes aus Gründen der Anschaulichkeit des Aufbaus ausgeschnitten;
F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Druckbehälter und ein Sicherheitsgerüst zeigt, die denen in F i g. 1 ähnlich sind, wobei der Druckbehälter jedoch nach einem Bruch dargestellt ist;
Fig.3 ist ein perspektivische Ansicht im Teilausschnitt, die schematisch einen Druckbehälter zeigt, an dem eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Sicherheitsgerüstes gemäß der Erfindung angebracht ist;
Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht, die der in F i g. 3 ähnlich ist und den Druckbehälter und das Sicherheitsgerüst schematisch nach dem Auftreten eines Bruchs des Druckbehälters zeigt;
Fig.5 ist eine Schnittansicht eines Abschnittes des Druckbehälters und des Sicherheitsgerüstes in Fig. 1 entlang der Linie V-V in F i g. 1;
Fig.6 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Sicherheitsgerüstes in Fig. 1, wobei ein verformbares Teil des Sicherheitsgerüstes gemäß der Erfindung zur Absorbierung der beim Brechen des Druckbehälters freigegebenen kinetischen Energie detalliert dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 weist ein hohler, zylindrischer Druckbehälter 1 mit Gewinde versehene Endverschlüsse 2 und 3 an den gegenüberliegenden Enden des Behälters auf.
Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, sind die unteren und oberen Endabschnitte der Außenwand des Druckbehälters 1 mit ringförmigen Ausnehmungen zur Bildung vertikal verlaufender Absätze 4 und 5 und horizontaler Schultern 6 und 7 versehen.
Ringförmige Metallringe 8 und 9 sind in die obere und untere ringförmige Ausnehmung, die durch die Absätze 4, 5 und Schultern 6, 7 begrenzt sind, eingesetzt. Die Höhen der Ringe 8 und 9 können gleich den Höhen der vertikalen Absätze 4 und 5 sein, so daß das obere Ende des Rings 8 mit der Oberfläche des Druckbehälters und das untere Ende des Rings 9 mit der Bodenfläche des Druckbehälters bündig sind.
Die Dicke der Ringe 8 und 9 ist etwas größer als die Länge der horizontalen Absätze 6 und 7, so daß die äußere vertikale Fläche 10 des Rings 8 und die äußere vertikale Fläche 11 des Rings 9 in radialer Richtung über die Mantelfläche des zylindrischen Behälters 1 überstehen. Wie in F i g. 5 gezeigt, können die Schultern 6 und 7 des Druckbehälters 1 etwas nach innen, d. h. zur Achse des Behälters, geneigt sein, so daß sich die Halteringe 8 und 9 beim Auftreten des Bruchs des Druckbehälters 1 nicht abheben. Die horizontalen Schultern 6 und 7 sind ungefähr unter einem Winkel von 5° bis 15°, insbesondere um 10° geneigt.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2, 5 und 6 sind eine Reihe von vertikal verlaufenden, in Abständen zueinander angeordneten Metallbändern am Umfang des Behälters 1 vorgesehen. Jedes Metallband 12 umfaßt eine Anzahl geradliniger Abschnitte 13, die durch gebogene Abschnitte 14 getrennt sind. Der höchsta·!- geordnete geradlinige Abschnitt 13 eines jeden Bandes 12 ist fest an der Außenfläche des Rings 8, beispielsweise durch Anschweißen, angebracht Ähnlich ist der tiefliegende, geradlinige Abschnitt 13 eines Bandes 12 starr an der Außenfläche des Rings 9, beispielsweise durch Anschweißen, angebracht Die Festigkeit der
to Schweißnaht die jedes Band 12 mit den Ringen 8 und 9 verbindet ist hierbei größer als die Zugfestigkeit des Bandes.
Das Sicherheitsgerüst gemäß der Erfindung für den Druckbehälter 1 umfaßt die Mehrzahl von vertikal verlaufenden, in Abständen zueinander angeordneten Metallbändern 12 in Verbindung mit den ringförmigen Metallringen 8 und 9. Es weist einen korbähnlichen Aufbau auf, der um den Druckbehälter so angebracht ist, daß es bei Normalbetrieb des Druckbehälters keine Last aufnimmt und folglich nicht beansprucht ist Bei einem Bruch des Druckbehälters leistet es der nach außen gerichteten Längskraft (im allgemeinen axial gerichtet und durch den Axialdruck in dem Behälter verursacht) und den Bruchstücken Widerstand.
Jedes vertikal verlaufende, in einem Abstand zueinander angeordnete Metallband der Abschirmung besteht aus einem verformbaren Material, vorzugsweise aus Flußstahl, Kupfer oder Aluminium. Die bevorzugt geeigneten Materialien weisen eine Zugfestigkeit zwischen ungefähr 37 und 45 kg/mm2, eine Streckfestigkeit von ungefähr 20 bis ungefähr 24 kg/mm2 und eine Dehnung von ungefähr 20 bis 27% auf. Insbesondere kommen niedrig gekohlte, relativ weiche Stahlsorten oder Flußstahl in Betracht, die ohne Schwierigkeiten zu
3> bearbeiten sind, um das Metallband 12 mit dem gebogenen Abschnitt 14 auszubilden. Die gebogenen Abschnitte 14 können jedoch aus einem der vorstehend aufgeführten, verformbaren Materialien besteher., und die geradlinigen Abschnitte 13 können aus einem anderen Material, das weniger verformbar ist, bestehen.
Der verformbare Teil ist so ausgelegt, daß er eine
bleibende Dehnung erfährt, jedoch bei der Belastung durch die Bruchstücke des Druckbehälters nicht bricht.
Unter bleibender Verformung ist hierbei zu verstehen, daß der verformbare Teil um wenigstens 10% seiner Länge bleibend gedehnt (oder gestaucht) wird, wenn er durch die Bruchstücke des Druckbehälters 1 beansprucht wird. Bei der Verformung oder bei der Belastung durch die Kraft des Bruchstücks des
se Druckbehälters sind die gebogenen Abschnitte 14 der verformbaren Metallbänder 12 anfangs einer elastischen Verformung und daraufhin einer plastischen Verformung ausgesetzt. Die Bänder 12 sind so ausgebildet daß die gesamte oder der Großteil der kinetischen Energie des Bruchstücks des Druckbehälters nahezu durch die Verformung deip gebogenen Abschnitte 14 zu einem im wesentlichen geradlinigen Verlauf verbraucht wird. Daraufhin können gegebenenfalls die Bänder 12 als Gesamtheit verformt werden, um den Rest der Energie des Bruchstücks des Behälters 1 zu absorbieren. Auf diese Art und Weise unterliegen die K?2tallbänder über eine bestimmte Länge einer kontrollierten Dehnung, können jedoch nicht brechen, und das Bruchstück des Druckbehälters kann ebenfalls
ds nicht davonfliegen, so daß keine Personen oder Sachgegenstände beschädigt werden.
Die ringförmigen MetaMringe 8 und Q 7U?8.rPmeP. mit
den horizontalen Schultern 6 und 7 des Druckbehälters
1 und den geradlinigen Abschnitten 13 der Bänder 12 bilden eine Befestigung für die verformbaren Teile an dem Druckbehälter, so daß beim Bruch des Druckbehälters die verformbaren Teile durch den Abschnitt des Druckbehälters, der ausbricht und wegfliegen will, beansprucht werden. Die Ringe 8 und 9 zur Befestigung können aus jedem relativ festen, nicht spröden Material, wie z. B. aus den verformbaren Materialien, die für die Metallbänder 12 bestimmt sind, bestehen. Die kreisförmigen Ringe 8 und 9 müssen so ausgebildet sein, daß ihre Festigkeit größer als jene der einzelnen Metallbänder 12 ist. Vorzugsweise bestehen sie aus demselben Material wie die Metallbänder 12, so daß die Bänder an den Metallringen angeschweißt werden können.
Zwischen den Ringen 8 und 9 und den vertikalen Absätzen 4 und 5 des Druckbehälters ist ausreichend Spiel, so daß die Ringe und insbesondere die Bänder 12 während des normalen Arbeitszyklus des Druckbehälters nicht beansprucht sind. Auf diese Art und Weise wird eine Ermüdungsbeanspruchung der Bänder vermieden.
Während des Normalbetriebs des Druckbehälters 1 steht das Sicherungsgerüst gemäß der Erfindung, das durch die Ringe 8 und 9 und die Bänder 12 gebildet wird, weder unter Belastung noch ist es beansprucht. Folglich unterliegt es keinem Versagen infolge Ermüdung beim Auftreten des Bruchs des Druckbehälters.
Bei einem Druckbehälter für isostatisches Pressen ist ein Bruch des Behälters besonders gefährlich, wenn er in einer Ebene senkrecht zu der Behälterachse auftritt. In den F i g. 1 und 2 stellt diese Ebene die horizontale Ebene dar. Ein solches Versagen ist in F i g. 2 mit einem Riß 15 in der Druckbehälterwand dargestellt, der vollständig um den Druckbehälter verläuft. Träte ein solcher Bruch ohne Sicherung auf, würde der abgebrochene obere oder Kopfabschnitt 16 des Druckbehälters zusammen mit dem Endverschluß 2 mit hoher Geschwindigkeit in axialer Richtung wie ein Geschoßteil davonfliegen, so daß er leicht Verletzungen von Personen und Beschädigungen von Sachen hervorrufen könnte.
Mit dem erfindungsgemäßen Sicherungsgerüst wird die sehr hohe kinetische Energie des abgebrochenen Kopfabschnitts 16 des Druckbehälters 1 absorbiert, bevor sich der Kopfabschnitt wegbewegen und Zerstörungen verursachen kann. Die Absorption der Energie des abgetrennten Kopfabschnitts 16 beginnt langsam durch die elastische Verformung der gebogenen Abschnitte 14 der Bänder 12. Auf die elastische Verformung der gebogenen Abschnitte 14 folgt die plastische Verformung der gebogenen Abschnitte 14. Eventuell kann eine weitere elastische und plastische Verformung der gesamten Bänder sowohl der gebogenen Abschnitte 14 als auch der geradlinigen Abschnitte 13 erfolgen, bis die Gesamtenergie des abgebrochenen Kopfabschnitts 16 absorbiert worden ist In F i g. 2 ist der Zustand des Druckbehälters und des Sicherungsgerüstes gezeigt, in dem die gebogenen Abschnitte 14 noch nicht vollständig verformt sind.
Das Sicherungsgerüst gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, daß es bei der Absorbierung der maximal auftretenden Energie eines Bruchstücks des Druckbehälters nicht bricht Die für die Auslegung des Sicherungsgerüstes benötigte Festigkeit läßt sich aufgrund des maximalen Innendrucks, im allgemeinen ungefähr 1000 bis 6000 kg/cm2, ermitteln, der im Innern des Druckbehälters 1 herrscht Die Dicke und Breite der Bänder, die Anzahl der Bänder, der Radius des gebogenen Abschnitts 14, die Anzahl der gebogenen Abschnitte 14 für jedes Band und die Zugfestigkeit des Metalls, aus dem die Bänder bestehen, sind die wichtigsten Einflußgrößen, die die Festigkeit des Aufbaus der Abschirmung bestimmen. Diese Einflußgrößen wurden variiert, so daß das Sicherungsgerüst sich verformt, jedoch nicht bei Auftreten des Versagens des Druckbehälters, z. B. bei einem Bruch, bricht.
Beispielsweise weist ein Druckbehälter, wie er in den
ίο F i g. 1 und 3 dargestellt ist, der für isostatische Pressen bestimmt ist, einen Innendruchmesser von 90 cm (90,17 cm Innnendurchmesser an der Dichtung) und eine Innenlänge von 250 cm auf, und wird mit einem Innendruck von 2000 kg/cm2 betrieben, wobei die
ι s gesamte Axiaikraft auf die Endverschlüsse 2 und 3 des
Druckbehälters ungefähr ~ χ 90,172 cm χ 2000 kg/
cm2 = 12,77 χ 10*kg beträgt. Angenommen, daß sich das Fluid in dem Druckbehälter, durch das der Druck von 2000 kg/cm2 aufgebracht wird, um 7% verdichtet (d. h. im verdichteten Zustand in Längsrichtung um 17,5 cm zusammengedrückt) wird, wenn es unter einem Druck von 2000 kg/cm2 steht, beträgt die Gesamtenergie des verdichteten Fluids 1/2 (12,77 χ 106 kg χ 17,5 cm) = 111,73 χ 10* kg cm.
Bricht bei diesem Beispiel der Druckbehälter 1 in axialer Richtung mit einem Riß 15, der oberhalb der Dichtung im Innern des Behälters auftritt, wie dies in den F i g. 2 und 4 gezeigt ist, wird ein Teil der Energie des verdichteten Fluids in kinetische Energie des gebrochenen Abschnitts 16 des Druckbehälters umgewandelt. Die dem abgebrochenen Teil mitgegebene kinetische Energie hängt von dem Druckausgieiehssystem des entsprechenden Druckbehälters ab. Angenom-
.15 men, daß eine Axialbewegung des abgebrochenen Endes 16 des Druckbehälters 1 von 1,6 cm den Bruch des Behälters bewirkt, so daß die verbleibende Energie des Fluids als freie Expansion des Fluids freigegeben wird, beträgt der Axialdruck auf das abgebrochene Ende 16 bei Eintreten des Bruchs bei diesem Beispiel
2000 kg/cm2
17,5 - 1,6 cm
17,5 cm
= 1817kg,cm2
woraus sich die Energie des abgebrochenen Teils abschätzen läßt.
Ein Sicherungsgerüst, wie es in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, kann zur Absorption einer auftretenden angenommenen maximalen kinetischen Energie von
so 19,50 χ 10* kg cm des gebrochenen Abschnitts 16 des Druckbehälters 1 aus Bändern 12 aus Flußstahl von 8 cm Breite aufgebaut sein. Dabei weist der Flußstahl eine Zugfestigkeit von ungefähr 42 kg/mm2, eine Streckfestigkeit von ungefähr 24 kg/mm2 und eine Dehnung von ungefähr 20—27% auf. Die Bänder werden an einem Paar Halterungen 8 und 9 angeschweißt Es sind möglichst viele Bänder an den Halteringen um den Druckbehälter angeschweißt Der Durchmesser der Halteringe ist etwas größer, z. B. ungefähr 4 mm, als der Außendurchmesser des Druckbehälters an dem vertikalen Absatz 4 und 5, so daß das Sicherungsgerüst während des Normalbetriebs des Druckbehälters nicht belastet ist Bei dem Ausführungsbeispiel besteht jedes Band aus einer Mehrzahl von gebogenen Abschnitten, wie diese detailliert in den Fig.5 und 6 dargestellt sind. Die gebogenen Abschnitte schließen einen Winkel α ein, der in Fig.6 ungefähr 130 bis 160° beträgt, bevorzugt
schließen sie einen Winkel λ von ungefähr 140° ein. Die gebogenen Abschnitte sind symmetrisch, so daß jeder' Winkel β in Fig.6 gleich ist und ungefähr 10 bis 25° beträgt. Der Radius und die Winkel « und β der gebogenen Abschnitte sind so bestimmt, daß die gesamte kinetische Energie des gebrochenen Abschnitts des Druckbehälters durch die elastische und plastische Verformung der gebogenen Abschnitte zu einem geradlinigen Verlauf absorbiert wird.
Ist beispielsweise ein 8—cm—Band aus Flußstahl mit gebogenen Abschnitten von R — 6,0 cm,« = 140° und β — 20° vorgesehen, beträgt die Lange S jedes gebogenen Abschnitts 2 χ 6,0 cm χ 140/360 — 14,66 cm, und die Rippeniänge C beirägi 13794 χ 6,0 cm - 113 cm. Folglich beträgt die bleibende Verformung jedes gebogenen Abschnittes bei Absorbierung der gesamten freigesetzten kinetischen Energie ungefähr 14,66—11,28 cm ·= 338 cm. Da bei jedem gebogenen Abschnitt 14 die aufgeführte bleibende Verformung von 338 cm auftritt, verläuft dieser Abschnitt ungefähr geradlinig und ungefähr coplanar zu den geradlinigen Abschnitten 13.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vierundsechzig Bänder 12, wobei jedes Band achtzehn gebogene Abschnitte umfaßt, zusammen mit den Ringen 8 und 9 angeordnet und weisen einen ausreichenden Sicherheitsfaktor für eine Außenabschinmung auf. Wenn der Druckbehälter 1 bricht, beträgt die kinetische Energie des abgebrochenen Teils des Druckbehälters 1 pro gebogenem Abschnitt einen geringeren Betrag als die tatsächliche, für den Bruch des Bandes an dem gebogenen Abschnitt 14 benötigte Energie. Die kinetische Energie des gebrochenen Teils pro gebogenem Abschnitt beträgt ungefähr 19,50 χ 10*/ 64 χ 18 — 1,6927 χ ΙΟ4 kg cm, die somit geringer als die für den Bruch des gebogenen Abschnitts benötigte Energie ist Bei der Überprüfung wurde festgestellt, daß jeder gebogene Abschnitt 14 eines solchen Bandes 12 vor dem Brechen ungefähr 1136 χ 10Mkgcm absorbieren kann. Bei diesem Beispiel können die gebogenen Abschnitte 14 somit ungefähr das siebenfache der Energie, die auf jeden gebogenen Abschnitt 14 beim Versagen des Druckbehälters 1 entfällt, absorbieren, ohne zu brechen. Bei diesem Beispiel wird die Energie des abgebrochenen Abschnitts des Druckbehälters durch eine Dehnung der vierundsechzig Bänder um ungefähr 3,76 cm pro gebogenem Abschnitt absorbiert, oder eine Dehnung, die weniger größer als die Dehnung von 3,38 cm ist, die bei der vollständigen Dehnung bzw Streckung jedes gebogenen Abschnitts 14 zu einei ungefähr geradlinig verlaufenden Form auftritt.
"5 Es kann auch eine zylindrische Abschirmung (nich gezeigt) zusätzlich zwischen der Außenzylinderwanc des Behälters 1 und den Bändern 12 angeordnet sein, die zum Schutz gegen Wasser- oder Gasstrahlen odei gegen abgebrochene Abschnitte dienen, die von den
ι ο Druckbehälter in radialer Richtung davonfliegen.
Eine abgewandelte Ausführungsform des Sicherungs gerüstes gemäß der Erfindung ist in den F i g. 3 und ' dargestellt. Wie in F i g. 3 gezeigt, weist der Druckbehäl ier 1 mit Gewinde versehene Endversch'üsse 2 und 3 au
ι S und ist durch einen KAfigaufbau mit Ringen 8 und 9 unc Stäben 20 geschützt Die Ringe 8 und 9 sind ii ringförmige Aussparungen, die in dem Druckbehältei vorgesehen sind, auf dieselbe Art und Weise wie di< Ringe 8 und 9 in den F i g. 1 und 2 eingelegt
Die Stangen 20 sind durch miteinander fluchtende, ii Abständen zueinander angeordnete Bohrungen in der Ringen 8 und 9 geführt und am Oberteil durch Mutten 21 festgelegt, die an dem Oberteil der Stangen 24 aufgeschraubt sind Ähnliche Muttern 22, die an dei Bodenabschnitten der Stangen 20 angeschraubt sind sind durch Metallhülsen 23 in einem Abstand von dei unteren Horizontalfläche der Ringe 9 angeordnet
Bei einem Versagen des Druckbehälters, z. B. be Auftreten eines Risses 15 am Umfang des Behälters erfolgt die Energieabsorption durch Verformunj infolge von Stauchung und Faltung der Hülse 23, wit dies in Fig.4 gezeigt ist Wenn die Hülsen 4: vollständig gefaltet sind, steht die gesamte Zugfestigkei der einzelnen Stangen 20 für die restliche Absorptioi der Energie zur Verfügung.
Die Metallhülsen 23 können, wenn diese al: verformbare Teile gemäß der Erfindung zur Energieab sorption vorgesehen sind, aus demselben verformbarei Material, wie jenes der gebogenen Abschnitte 14 dei Bänder 12 bestehen. Entsprechend können die Stängel 20 und Ringe 8 und 9 in Verbindung mit den Hülsen X. ebenfalls aus den entsprechenden verformbaren Mate rialien wie jene der gebogenen Abschnitte 14 bestehen Die Anzahl und die Auslegung solcher Hülsen 23 steller sicher, daß ein Großteil der freigesetzten Energie bein Versagen des Druckbehälters 1 durch die Verformunj der Hülsen 23 absorbiert wird.
Hilmzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter gegen das Wegfliegen eines in einer Ebene quer zur IJingsachse abgerissenen Behälterabschnitts mit einer Mehrzahl von verformbaren Längsteilen, die längs des Druckbehälters verlaufen und in Umfangsrichtung in Abständen zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Längsteil einen zusätzlichen, getrennt dazu angeordneten oder mit diesem eine Einheit bildenden Verformungsbereich aufweist, welcher bei Axialbeanspruchung einen Großteil der auftretenden Energie absorbiert, und daß die Längsteile über Befestigungsgüeder mit den axialen Enden des Druckbehällers verbunden sind.
2. Sicherheitsgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteile als Bänder (12) und der Verformungsbereich als Außenkröpfungen (!4) ausgebildet sind.
3. Sicherheitsgerüst nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsglieder für die Längsteile (12, 20) zwei Ringe (8,91) aufweisen, von denen einer im Oberteil und der andere am Boden des Druckbehälters angebracht ist, daß sich die Längsteile in Form von Bändern (12), die als Auskröpfungen (14) ausgebildete Verformungsbereiche alternierend in Längsrichtung abwechseln, und daß die dem Boden und dem Oberteil des Druckbehälters (1) zugewandten Enden als Bandabschnitte ausgebildet sind.
4. Sicherheitsgerüst nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteile als Stäbe (20) ausgebildet sind, die mit zwei Ringen (8,9) mit Offnungen zur Aufnahme der Stäbe (20) am Oberteil und am Boden des Druckbehälters (1) befestigt sind, und daß die Verformungsbereiche als quetschbare Buchsen (23) ausgebildet sind, die an wenigstens einem der überstehenden Endabschnitte der Stäbe (20) angeordnet und mit den Ringen (8,9) fest verbunden sind.
5. Sicherheitsgerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteile (12, 20) eine Grenzzugfestigkeit von ungefähr 37 bis 45 kg/mm2, eine Streckfestigkeit von ungefähr 20 bis 24 kg/mm2 und eine Dehnung von ungefähr 20 bis 27% aufweisen.
6. Sicherheitsgerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteile (12, 20) aus Flußstahl, Kupfer oder Aluminium bestehen.
DE2461216A 1973-12-28 1974-12-23 Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter Expired DE2461216C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB59985/73A GB1483348A (en) 1973-12-28 1973-12-28 Energy absorption device for pressure vessels

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2461216A1 DE2461216A1 (de) 1975-07-10
DE2461216B2 DE2461216B2 (de) 1977-10-13
DE2461216C3 true DE2461216C3 (de) 1978-06-01

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ID=10484798

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2461216A Expired DE2461216C3 (de) 1973-12-28 1974-12-23 Sicherheitsgerüst für zylindrische Druckbehälter

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3970208A (de)
JP (1) JPS5340971B2 (de)
BE (1) BE823893A (de)
DE (1) DE2461216C3 (de)
GB (1) GB1483348A (de)

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