DE3118038C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Rohrleitun­ gen mit unter hohem Druck und Temperatur stehenden und ag­ gressiven Medien, insbesondere für Rohrleitungen in Dampferzeu­ gern eines Hochtemperaturreaktors, bestehend aus einteilig aus­ gebildeten Rohrschutzhülsen, die an den jeweiligen Verschleiß­ stellen der Rohrleitungen aufgeklemmt sind.

Beim Betrieb von Wärmetauschern oder Dampferzeugern mit Rohr­ leitungen, die in inerter Atmosphäre außen und innen mit ag­ gressiven Medien hohen Druckes und hoher Temperatur beauf­ schlagt sind, sind die Rohrleitungen an ihren Lager- und Füh­ rungsstellen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt.

Aus dem DE-GM 70 35 177 ist eine Schutzvorrichtung für solche kritischen Punkte einer Rohrleitung bekannt, die aus einer den zu schützenden Bereich der Rohrleitung sowie die angrenzenden Leitungsteile umschließenden kappenförmigen Schutzhülse be­ steht. Die Schutzhülse kann einteilig ausgebildet und aus einem gegen aggressive Medien beständigen Material herge­ stellt sein. Sie ist im wesentlichen zylindrisch gestaltet und weist an ihren beiden Enden zwischen einer ebenfalls zy­ lindrischen Befestigungsmanschette und ihrem zylindrischen Bereich je einen Übergangskonus auf. Die Befestigung erfolgt mittels zweier Klemm- oder Spannringe, die auf die Befesti­ gungsmanschetten aufgeschoben sind.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, die ohne zusätzlichen Aufwand während der Montage der Rohrleitungen schnell und kostengünstig auf die Rohrleitungen aufgebracht werden kann und dort sicher verbleibt.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzvorrich­ tung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

In den Unteransprüchen 2 und 3 sind Ausbildungen der Schutz­ vorrichtung nach Patentanspruch 1 angegeben.

Die Rohrleitungen können aus dem Apparate- und Chemieanlagen­ bau sein, so z. B. von Wärmetauschern und Dampferzeugern bei Reaktoren. Bei Wärmetauschern können z. B. die Lager- und Füh­ rungsstellen der Rohrleitungen Verschleißstellen darstellen. Um diese Verschleißstellen der Rohrleitungen einfach und kostengünstig vor Verschleiß zu schützen, werden bei der Montage der Rohrleitungen die Rohrschutzhülsen an den Ver­ schleißstellen positioniert und durch Stauchen festgeklemmt, wobei sich die an den Rohrleitungen anliegenden Preßflächen bilden. Dieser Vorgang ist eine sehr einfache Montage. Die Rohrleitung ist nun an dieser Stelle gegen Verschleiß ge­ sichert.

Die Klemmbunde haben während der Montage einen größeren Durch­ messer als die Rohrleitung. Sie sind mit Abstand von den Enden der Rohrschutzhülse angeordnet. Die Klemmbunde können auch je nach den Anforderungen zusätzlich in der Mitte der Rohrschutz­ hülse vorgesehen sein. Während der Montage der Rohrschutzhülse werden die Klemmbunde verformt, wobei sich die Gesamtlänge der Rohrschutzhülse verringert. Nach dem Verformen der Klemmbunde liegen die Preßflächen der Rohrschutzhülse fest an der Rohrlei­ tung an und fixieren die vorher frei auf der Rohrleitung beweg­ liche Rohrschutzhülse an der besonders gefährdeten Stelle der Rohrleitung. Die Außenkontur der Rohrschutzhülse kann beliebig sein.

Die Verformung eines Klemmbundes geht folgendermaßen vor sich. Kurz vor dem Ende der Rohrschutzhülse wird in ihrem Inneren ein ringförmiger Hohlraum mit einem Innendrehmeißel ausgearbei­ tet. Durch entsprechend geformte Rollen wird die Verformung des übrigbleibenden Steges erreicht. Nach einer anderen Methode wird der Klemmbund durch Eindrehungen an der Innen- und Außen­ fläche der Rohrschutzhülse ausgebildet. Vor dem Stauchen sollen die Stege etwa einen Winkel von ca. 45 Grad mit der Hülsen­ längsachse bilden.

Gemäß Unteranspruch 2 kann der Klemmbund an seinem Außenumfang aus der Oberfläche herausgearbeitete Zähne aufweisen. Bei die­ ser Ausführung der Rohrschutzhülse können größere Kräfte zum Andrücken der Preßflächen auf die Rohrleitung gewählt werden. Die Herstellung der Zahnform kann durch einfaches Fräswerk­ zeug am Umfang erfolgen. Der Freiraum zwischen den Zähnen ist so gewählt, daß bei Befestigung der Rohrschutzhülse durch die Veränderung des Außenumfangs nach dem Stauchen die Zähne direkt nebeneinander zu liegen kommen. Je nach Veränderung des Innen­ durchmessers an der Rohrleitung kann der Freiraum zwischen den Zähnen verschieden gewählt werden.

Gemäß Unteranspruch 3 kann die Rohrschutzhülse eine verschleiß­ feste äußere Oberfläche haben. Zur Behandlung der Oberfläche bieten sich Beschichten mit Chromcarbid oder Titancarbid oder Nitrieren an. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die gesamte Rohrschutzhülse aus einem verschleißfesten Material gewählt wird, da die Einsatzbereiche in inerter Atmosphäre oder in anderen aggressiven Medien liegen können.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Be­ schreibung in Verbindung mit den schematisch im Schnitt ge­ zeichneten Ausführungsbeispielen hervor. Es zeigt

Fig. 1 eine Rohrleitung mit einer Rohrschutzhülse in zwei verschiedenen Montagestadien,

Fig. 2 einen Teilausschnitt einer Rohrschutzhülse mit zahnförmigem Klemmbund,

Fig. 3 drei Verfahrensschritte der Herstellung und Montage des in Fig. 1 gezeigten Klemmbundes der Rohrschutzhülse.

Fig. 1 zeigt eine Rohrleitung 1 im Schnitt, über die während der Montage auf eine besondere Verschleißstelle 3 der Rohr­ leitung 1 eine Rohrschutzhülse 2 geschoben worden ist. Die Rohrleitung 1 kann z. B. eine Rohrleitung eines nicht näher gezeigten Wärmetauschers oder Dampferzeugers eines Reaktors sein. Als Verschleißstellen 3 kommen spezielle Lager und Füh­ rungsstellen 10 der Rohrleitung 1 oder auch Durchführungen an Platten oder Blechen in Frage. Zu einem möglichen Verschleiß an den Rohrleitungen 1 können auch Vibrationen, die innerhalb des Wärmetauschers zwischen den Berührungsflächen der Rohr­ leitung 1 und den Führungsstellen 10 auftreten, beitragen. Die Rohrschutzhülse 2 ist an der Führungsstelle 10 besonders gün­ stig angeordnet und besitzt eine verschleißfeste Oberfläche 11. Diese Oberfläche 11 kann je nach den Anforderungen mit Chrom- oder Titancarbid beschichtet oder auch nitriert sein.

In der Fig. 1 sind zwei verschiedene Montagezustände der Rohr­ schutzhülse 2 dargestellt. Die obere Hälfte der Rohrschutz­ hülse 2 zeigt die normale Montagelänge, bei der der Innendurch­ messer der Rohrschutzhülse 2 größer ist als der Außendurch­ messer der Rohrleitung 1. In diesem Zustand wird die Rohr­ schutzhülse 2 während der Montage der Rohrleitung 1 zu der Verschleißstelle 3 geschoben. Die untere Hälfte der Rohr­ schutzhülse 2 zeigt die gestauchte, also verkürzte Rohr­ schutzhülse 2. Mit Abstand von den beiden Enden der Rohr­ schutzhülse 2 ist je ein Klemmbund 4 angeordnet. Es können aber auch über die Gesamtlänge der Rohrschutzhülse 2 je nach den Erfordernissen mehrere Klemmbunde 4 vorgesehen sein. Die Klemmbunde 4 liegen mit Preßflächen 7 fest am Außenumfang der Rohrleitung 1. Beidseitig neben jeder Preßfläche 7 befin­ den sich auf der Innenfläche der Rohrschutzhülse 2 Freiräume 15, 16 in Form von im Querschnitt halbkreisförmigen Nuten.

Die Montage der Rohrschutzhülse 2 auf der Rohrleitung 1 wird kostengünstig durch einfaches Stauchen der Rohrschutzhülse 2 erreicht. Die Länge der Oberfläche 11 und damit die Länge der Rohrschutzhülse 2 wird je nach der Größe der Führungsstelle 10 gewählt. In ihrem mittleren Bereich sowie an ihren beiden Enden ist die Rohrschutzhülse 2 auch nach dem Stauchen im Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Rohrleitung 1. Die Wandstärke der Rohrschutzhülse 2 entspricht je nach den Erfordernissen ca. der Wandstärke der Rohrleitung 1.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer Rohrschutzhülse 2 mit einem Klemmbund 5. In dieser Ausführung des Klemmbundes 5 sind an seinem Außenumfang gleichmäßig verteilt Zähne 12 vorgesehen. Die Zähne 12 lassen sich durch ein einfaches, schematisch dargestelltes Bearbeitungswerkzeug 13 herstellen. Bei größe­ ren Dimensionen des Außenumfangs der Rohrschutzhülse 2 kön­ nen beim Stauchen die Zwischenräume zwischen den Zähnen 12 so weit verringert werden, daß die Zähne 12 aneinanderliegen. Die Rohrschutzhülse 2 ist im übrigen genauso ausgeführt wie in Fig. 1 beschrieben, z. B. mit einer verschleißfesten Ober­ fläche 11. An der Preßfläche 8 kann hier jedoch, anders als bei der in Fig. 1 beschriebenen Preßfläche 7 des Klemmbundes 4, eine größere Befestigungskraft auf das Rohr 1 übertragen werden. An den kreisförmig angeordneten Zähnen 12 lassen sich leicht kleinere, nicht gezeigte Schellen befestigen.

Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Herstellung eines Klemm­ bundes 22. Der Klemmbund 22 ist ähnlich wie der in Fig. 1 dargestellte Klemmbund 4 und wird in drei Fertigungsschritten a, b, c hergestellt. Der erste Fertigungsschritt a sieht das Ausstechen eines im Querschnitt rechteckigen ringförmigen Hohlraumes 18 an der Innenwandung der Rohrschutzhülse 2 mittels eines Innendrehmeißels vor. Im zweiten Fertigungs­ schritt b wird ein dünner Steg 19 an der Rohrschutzhülse 2 bis zu ihrem Innendurchmesser eingewalzt; dazu wird eine Rolle 23 verwendet. Diese beiden genannten Arbeitsgänge sind unabhängig von der nachfolgenden Montage auf der Rohrleitung 1 und damit reine Herstellungsvorgänge der Rohrschutzhülse 2. Die Rohrschutzhülse 2 wird dann im Stadium des Fertigungs­ schrittes b bei der Montage der Rohrleitung 1 zu der gefähr­ deten Verschleißstelle 3 geschoben. Im dritten Fertigungs­ schritt c wird die Rohrschutzhülse 2 durch einfaches Stau­ chen auf der Rohrleitung 1 befestigt. Hierbei wird die Rohr­ schutzhülse 2 nochmals in axialer Richtung verkürzt, und die Preßfläche 21 des Klemmbundes 22 drückt auf die Oberfläche der Rohrleitung 1. Durch die Haftreibung und den Anpreßdruck der Preßfläche 21 ist die Rohrschutzhülse 2 auf der Rohrlei­ tung 1 einfach und sicher befestigt.

• Bezugszeichenliste  1 Rohrleitung
   2 Rohrschutzhülse
   3 Verschleißstellen
   4 Klemmbunde
   5 Klemmbunde
   7 Preßflächen
   8 Preßflächen
  10 Führungsstellen
  11 Oberfläche
  12 Zähne
  13 Bearbeitungswerkzeug
  15 Freiräume
  16 Freiräume
  18 Hohlraum
  19 Steg
  21 Preßfläche
  22 Klemmbunde
  23 Rolle

Claims (3)

1. Schutzvorrichtung für Rohrleitungen mit unter hohem Druck und Temperatur stehenden und aggressiven Medien, insbesondere für Rohrleitungen in Dampferzeugern eines Hochtemperaturreaktors, bestehend aus einteilig ausge­ bildeten Rohrschutzhülsen, die an den jeweiligen Ver­ schleißstellen der Rohrleitungen aufgeklemmt sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohrschutzhülsen (2) mit Abstand von ihren Enden angeordnete Klemmbunde (4, 5, 22) haben, die durch Stauchen der Rohrschutzhülsen (2) ring­ förmig an den Rohrleitungen (1) anliegende Preßflächen (7, 8, 21) bilden.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbunde (5) an ihrem Außenumfang aus der Ober­ fläche herausgearbeitete Zähne (12) aufweisen.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohrschutzhülsen (2) eine verschleiß­ feste äußere Oberfläche (11) haben.