DE2545520B2 - Baggerförderleitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Baggerförderleitung aus Stahlrohren, deren Innendurchmesser etwa das 50- bis 10Ofache der Wanddicke beträgt, und näherhin die Ausbildung der Flanschverbindungen zwischen den die Förderleitung bildenden Stahlrohren.

Für derartige Baggerförderleitungen, wie sie beispielsweise zum Aufspulen von Gelände benutzt werden, ist eine Abdichtung der Flanschverbindungen zwischen den einzelnen Stahlrohren erforderlich. In der Praxis müssen die Baggerförderleitungen auf unebenem Gelände mit unregelmäßiger Bodenbeschaffenheit verlegt werden, so daß eine genaue axiale Fluchtung der Rohre in der Praxis nicht gewährleistet ist Daher wurden die Flanschverbindungen nachgiebig-flexibel ausgebildet, um diese Abweichungen von der genau axialen Fluchtung aufnehmen zu können und gleichwohl eine Abdichtung zu gewährleisten. Aus diesem Grund wurde nach dem Stand der Technik bei Baggerförderleitungen an den Flanschverbindungsstellen eine Abdichtung durch Dichtungsringe aus im wesentlichen w elastisch-biegsamem Material für erforderlich gehalten, wobei gegebenenfalls zur Erleichterung der Montage und Gewährleistung einer Formsteife in Umfangsrichtung ein Metallring in den nachgiebig-elastischen Dichtungsring eingebettet wurde.

Mit entlang im wesentlichen ihrem ganzen Querschnittsumfang elastisch ausgebildeten Dichtungsringen dieser Art, wie sie nach dem Stand der Technik auf dem Gebiet der Baggerförderleitungen bisher für unerläßlich gehalten wurden, konnte unter den Bedingungen der Praxis eine zuverlässige, betriebssichere Abdichtung gleichwohl nicht gewährleistet werden. Hierzu ist zu berücksichtigen, daß die Verbindungsstellen und die an diesen vorgesehenen Abdichtungsmittel angesichts des großen Durchmessers und der dadurch gegebenen Formsteifigkeit der Baggerförderleitungsrohre hohen mechanischen Beanspruchungen unterliegen, und zwar bedingt durch die bereits erwähnte Verlegung auf unebenem Gelände und die dadurch gegebene Abweichung von der axialen Fluchtung, das hohe Eigenge- t>» wicht der Rohre und des darin geförderten Gutes sowie durch ungleichmäßiges Einsinken der schweren Baggerleitung im Boden infolge ungleichmäßiger Bodenfestigkeit. Alle diese Faktoren wirken im Sinn einer hohen mechanischen Beanspruchung der an den Verbindungs- ir> stellen vorgesehenen elastischen Dichtungsringe, was einen hohen Verschleiß der Dichtungsringe und das Auftreten von Leckstellen zur Folge hat, die zu kostspieligen Unterbrechungen des Baggerbetriebes nötigen.

Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung einer Baggerförderleitung zugrunde, bei welcher die durch die erwähnten Faktoren bedingte hohe Störanfälligkeit verringert und eine zuverlässige Abdichtung auch unter den genannten praktischen Bedingungen des Baggerbetriebes gewährleistet ist

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch die Verwendung einer Rohrleitungs-Flanschdichtung, bestehend aus einem Stahlring und einem an dessen radialer Innenseite festhaftend angeordneten Dichtungsring aus einem elastischen zusammendrückbaren Material, lOOJfache wobei der elastische Dichtungsring im nichtmontierten ungepreßten Zustand der Flanschverbindung über die Seitenflächen des Stahlrings hinausragt, während im montierten Zustand die beiden Seitenflächen des Stahlrings unmittelbar an den begrenzenden Flanschen anliegen, für die Flanschverbindungen zum Aufbau einer steifen Baggerförderleitung aus Stahlrohren, deren Innendurchmesser etwa das 50- bis 100-fache der Wanddicke beträgt

Der Erfindung liegt die grundlegende Erkenntnis zugrunde, daß sich die genannten durch die hohe mechanische Beanspruchung des elastischen Dichtungsmaterials ergebenden Abdichtungsschwierigkeiten dadurch vermeiden lassen, daß man — untd Abkehr von der bisher für derartige Baggerförderleitungen großen Durchmessers für unerläßlich gehaltenen flexibel-nachgiebigen Ausbildung der Verbindungsstellen — die Flanschverbindungen in an sich bekannter Weise starr ausbildet derart daß — in Verbindung mit der hohen Eigensteifigkeit der Stahlrohre — die Baggerförderleitung zumindest abschnittsweise ein praktisch selbsttragendes steifes Ganzes bildet Starr ausgebildete Flanschverbindungen mit einem aus einem Stahlring und an dessen radialer Innenseite anhaftendem elastischem Dichtungsring bestehender Flanschdichtung sind an Hochdruckrohrleitungen mit einem im Verhältnis zu Baggerförderleitungen niedrigen Wert des Verhältnisses von Durchmesser zu Wandstärke an sich bekannt vgl. US-Patentschriften 33 02 953 und 32 15 442 (sowie in ähnlicher Weise britische Patentschrift 11 34 096 und deutsche Offenlegungsschriften 2048 569 und 20 03 381). Bei diesen bekannten Dichtungsverbindungen für Hochdruck-Rohrleitungen dient der im montierten Zustand mit seinen Seitenflächen in unmittelbarem metallischem Kontakt gegen die Flansche anliegende Stahlring speziell zur Hochdruckabdichtung. In der US-Patentschrift 33 02 953 ist daneben auch eine Verringerung der Beanspruchung der Dichtung durch rechtwinklig zur Flanschebene auftretende mechanische Belastungen erwähnt

Indem erfindungsgemäß unter Verwendung einer derartigen an sich bekannten, aus Stahlring und konzentrischem elastischem Dichtungsring bestehenden Dichtung die Flanschverbindungen der Baggerförderleitung starr ausgebildet werden, wird erstmals eine Baggerförderleitung geschaffen, bei welcher unabhängig von der Bodenbeschaffenheit die genaue axiale Fluchtung der den Rohrleitungsstrang bildenden Stahlrohre zwangsweise gegeben und so die o. e. Abdichtungsschwierigkeiten vermieden und eine zuverlässige, störsichere Dichtung unter den rauhen Bedingungen des Baggerbetriebes gewährleistet ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht eine mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsflanschverbindung zusammengebaute Baggerförderleitung, die im Bereich einer der Flanschverbindungen nicht abgestützt ist,

Fig.2 in Detaillängsschnittansicht eine Flanschverbindung der Baggerförderleitung nach F i g. 1,

Fig.3 und 4 jeweils in vergrößertem Maßstab Detailansichten aus dem Schnitt von Fig.2, im nichtmontierten bzw. im montierten Zustand der Abdichtung.

Die Baggerförderleitung 15 nach F i g. 1 besteht aus einer Anzahl aneinander angeschlossener Rohre 1, die durch Flanschverbindungen 2 abdichtend miteinander verbunden sind. In Bereichen, wo die Baggerförderleitung 15 über einen größeren Abstand a nicht abgestützt verlegt ist, wird die jeweilige nicht abgestützte Abdichtung 2 an der Oberseite in axialer Richtung sehr stark auf Druck beansprucht Die axiale Druckbeanspruchung ist dort erheblich größer als auf der Unterseite. Ist die Baggerförderleitung 15 der Sonnenwärme ausgesetzt, so daß sich die Leitung ausdehnt, so erhöht sich hierdurch die axiale Druckbeanspruchung an der Oberseite der Abdichtung 2 noch weiter. Bei einer Abdichtung üblicher Art würde dabei durch die hohe Druckbeanspruchung in axialer Richtung der Dichtungskautschuk weggepreßt Beim späteren Schrumpfen der Leitung tritt dann eine große Gefahr einer Undichtigkeit der Baggerförderleitung 15 auf.

Gemäß der Erfindung sind zwei Rohre durch die in

Fig.2 gezeigte Ausbildung einer Dichtungsflanschverbindung 2 miteinander verbunden. Die Rohre 1 haben Wände 3 und tragen Flansche 5 mit Bolzenlöchern 7, um unter Zwischenfügung einer Abdichtung 6 die Flansche 5 mittels Bolzen 4 und Muttern 16 (siehe Fig.4) abdichtend zusammenzuziehen.

Die Abdichtung 6 besteht aus einem Stahlring 9 und einem auf dessen Innenseite durch Vulkanisieren oder Klebung festhaftend befestigten Innenring 8 aus

Kautschuk.

Die Rohre 1 haben einen Innendurchmesser b, der das 50- bis 10Ofache der Dicke / der Wand beträgt Der lichte Durchmesser cdes Innenrings 8 der Abdichtung 6 beträgt im ungepreßten nichtmontierten Zustand (gemäß Fig.3) etwa 101 bis 105% des Innendurchmessers b der Rohre 1, so daß die Abdichtung 6 außerhalb des durch die Baggertransportleitung 15 fließenden Baggergutstroms bleibt Da der Durchmesser d des Nominalquerschnitts des elastischen Rings 8 um den Unterschied d—e größer als die Breite e des Rings 9 ist, so daß bei der maximalen Schrumpfung der Baggerförderleitung 15 der elastische Innenring 8 nach wie vor an den Flanschen 5 anliegt und da die Flansche 5 über den Stahlring 9 Druckkräfte aufeinander übertragen können, ohne den elastischen Innenring 8 wegzudrücken, wird eine dauernde Abdichtung gewährleistet. Die Härte des gegenüber Meerwasser beständigen, nicht an Stahl festklebenden, vulkanisierten synthetischen Kautschuks des Innenrings 8 beträgt etwa 60° Shore.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch:

Verwendung einer Rohrleitungsflanschdichtung, bestehend aus einem Stahlring und einem an dessen radialer Innenseite festhaftend angeordneten Dichtungsring aus einem elastischen zusammendrückbaren Material, wobei der elastische Dichtungsring im nichtmontierten ungepreßten Zustand der Flanschverbindung über die Seitenflächen des Stahlrings hinausragt, während im montierten Zustand die beiden Seitenflächen des Stahlrings unmittelbar an den begrenzenden Flanschen anliegen, für die Flanschverbindungen zum Aufbau einer steifen Baggerförderleitung aus Stahlrohren, deren Innendurchmesser etwa das 50- bis 10Ofache der is Wanddicke beträgt