DE2708085A1

DE2708085A1 - Berstsicherer mantel fuer druckbehaelter

Info

Publication number: DE2708085A1
Application number: DE19772708085
Authority: DE
Inventors: Nikolai Dr Ing Dr Mon Janakiev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1978-08-31

Description

Berstsicherer Mantel für Druckbehälter.
Die Erfindung bezieht sich auf einen berstsicheren Mantel für Druckbehälter.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei unerwartetem Sprödbruch oder Versagen eines primären Druckbehälters Mittel vorzusehen, die eine Zerstörung der gesamten Anlage verhindern und gleichzeitig die Funktion des zerstörten Druckbehälters übernehmen.
In der chemischen Industrie, im petrochemischen Anlagenbau sowie in der Reaktortechnik werden Druckbehälter als Reaktorgefäße, Schnellabschalttanks, Gasbehälter oder dergleichen benötigt. Die Herstellung derartiger Druckbehälter erfolgt in bekannter Weise als Schweißkonstruktion.
In letzter Zeit fordern die Genehmigungsbehörden für solche Druckbehälter, daß diese mit einer geeigneten Berstsicherung versehen sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer solchen Berstsicherung.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein berstsicherer Mantel für Druckbehälter vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch einen oder mehrere, vorzugsweise lösbar miteinander verbundene Rohrschüsse, die den Druckbehälter mit Abstand umgeben und mit dessen Außenfläche über Distanzstücke auf kleinen Flächen in Berührung sind, Als Distanzstücke kommen vorzugsweise Rippen, Noppen oder dergleichen in Betracht, die vorzugsweise einstückig auf der Innenfläche des Mantels angeordnet sind. An sich ist es aber auch möglich, Distanzstücke auf der Außenumfangsfläche des primären Druckbehälters vorzusehen. Beim Bersten des primären Druckbehälters fängt der erfindungsgemäße Mantel die geborstenen Behalterteile und den Inhalt des Druckbehälters auf. Der gesamte Arbeitsdruck kann dabei um ca. 4 bis 10 % sinken, aber die gesamte Anlage bleibt funktionstüchtig. Der erfindungsgemäße Mantel fängt die Aufprallenergie bei der Zerstörung des Innenbehälters über die Distanzstücke ab und sichert einen langsamen Druckabfall dadurch, daß sich das im Innenbehälter unter Druck stehende Medium in die Zwischenräume zwischen den Distanzstücken ausdehnen kann. Durch die Vielzahl der Distanzstücke wird eine gute Hinterstützung des Innenbehälters sichergestellt. Um dies noch zu verbessern, sollen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mantels die Distanzstücke auf der dem Druckbehälter zugewandten Fläche mit einem vorzugsweise elastisch nachgiebigen Werkstoff belegt sein.
Die Rohrschüsse, Deckel sowie Boden sollen vorteilhafterweise mittels Dehnschrauben unter Vorspannung mit einander verbunden sein, Alternativ können die Rohrschüsse, Deckel und Boden aber auch mittels Spannkabeln, .seilen oder -drähten in axiale Richtung zusammengehalten werden.
Als Berstschutz für den Mantel kann der oder können die Rohrschüsse in Umfangsrichtung von einem Spannband umgeben sein, wie es im einzelnen in der DT-GM 76 20 926 beschrieben ist.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen berstsicheren Mantels werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des von dem erfindungsgemäßen Mantel umgebenen Druckbehälters, Fig. 2 einen den Mantel bildenden Rohrschuß im Längsschnitt und Fig. 3 im Querschnitt, Fig. 4 zeigt drei Ausführungsbeispiele für Distanz stücke, Fig. 5 den Ausschnitt A aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 6 zeigt die Verbindung der Rohrschüsse untereinander und mit einem Deckel oder Boden mittels Spannkabeln und Fig. 7 ist ein Ausschnitt eines Spannkabels, das um den Mantel herumgelegt werden kann, Wie insbesondere aus Fig. 1 zu entnehmen ist, wird der Druckbehälter 1 mit Abstand von Rohrschüssen 2 umgeben, wobei diese über Distanzstücke 3 mit der Außenumfangsfläche des Druckbehälters 1 in Ber(ihüung stehen. Die Distanzstücke 3 sind, wie Figuren 2 und 3 zeigen, in Form von Rippen 3a oder Noppen 3b (Fig. 4) vorzugsweise einstückig auf der Innenumfangufläche der Rohrschüsse 2 angeformt. Beim Bersten des Dnickbehälters 1 kann das darin unter Druck stehende Medium in die Zwischenräume zwischen den Rippen 3 strömen, Dadurch wird die beim Bersten des Druckbehälters 1 freiwerdende Energie gebremst.
Bevorzugt sind auf den Rippen 3a, Noppen 3b oder dergleichen Distanzstücke 3 gemäß Fig, 4 eine Auflage 4 aus einem Werkstoff mit gewisser Kompressibilität, z.B, elastisch,nachgiebig, angeordnet, um die Aufprall energie beim Bersten des Druckbehälters 1 weiter zu dämpfen.
Die Rohrschüsse 2 von beliebiger Länge sind miteinander und mit dem Deckel 5 und dem Boden 6 vorzugsweise lösbar verbunden, z,B, über Schrauben 7 (Fig, 5) oder Spannkabel 8 (Fig. 6), die in axialer Richtung des Mantels vom Deckel 5 bis zum Boden 6 in Führungsmuffen 8a und -rohren 8b geführt sein können und so verspannt werden, daß eine Vorspannung erzeugt wird, Diese Vorspannung kann so gewählt werden, daß beim Auftreten eines Überdrucks über eine bestimmte kritische Grenze hinaus z,B. der Deckel 5 ein Stück abhebt, bis der Überdruck wieder die Höhe der Vorspannung in den Spannkabeln 8 erreicht hat und der Decke wieder schließt, Dies dient also quasi als Sicherheitsventil, Um dieses Entweichen zu erleichtern, können in dem Deckel 5 Öffnungen 10 gebildet sein, wie der ausgeklinkte Ausschnitt oberhalb von Fig, 6 andeutet.
Um eine doppelte Sicherheit zu erreichen, können die Rohrschüsse 2 untereinander und mit dem Deckel 5 und dem Boden 6 durch Schrauben 7 verbunden sein. Deckel 5 und Boden 6 sind außerdem durch Spannkabel 8, die durch Axialbohrungen in den Schrauben 7 hindurchgeführt sein können, miteinander verspannt, so daß die zwischen ihnen liegenden Rohrschüsse 2 auch dann gehalten werden, wenn entweder eine Schraube 7 bricht oder ein Spannkabel 8 reißt.
Als Berstschutz für den erfindungsgemäßen Mantel kann ein Spannband 9 in Umfangsrichtung um die Rohrschüsse 2 herumgelegt werden, wie dies an sich bekannt ist. Fig, 7 zeigt ein Beispiel, wo ein Rohrschuß 2 mit einer Durchführung 11 für Schrauben oder Spannkabel in axialerRichtung vorgesehen ist. Das Spannband 9 kann dabei in Spannschuhen 9a eingelegt sein, die sich über zwischengelegte Distanzplatten gegen die Außenumfangs.
fläche der Rohrschüsse 2 anlegen, Dabei kann die Anlagefläche, wie in Fig, 7 dargestellt, eben sein,

Claims

Anspricre Berstsicherer Mantel für Druckbehälter, gekennzeichnet durch einen oder mehrere, vorzugsweise lösbar, miteinander verbundene Rohrschüsse (2), die den Druckbehälter (1) mit Abstand umgeben und mit dessen Außenfläche über Distanzstücke (3) auf kleinen Flächen in Berührung sind.
2. Mantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (3) als Rippen (3a), Noppen (3b) oder dergleichen, vorzugsweise einstückig auf seiner Innenfläche angeordnet sind.
3. Mantel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (3) auf der den Druckbehälter (1) zugewandten Fläche mit einem, vorzugsweise elastisch, nachgiebigen Werkstoff (4) belegt sind.
4. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse (2), Deckel (5) sowie Boden (6) mittels Dehnschrauben (7) unter Vorspannung miteinander verbunden sind.
5. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse (2), Deckel (5) und Boden (6) mittels Spannkabeln, -seilen oder drähten (8) miteinander verbunden sind.
6. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Rohrschüsse (2) in Umfangs richtung von einem Spannband (9) umgeben sind.
7. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschrauben (7) für die Rohrschüsse (2) mit einer Axialbohrung für den Durchtritt der zwischen Deckel (5) und Boden (6) verlaufenden Spannkabel (8) versehen sind.