DE3302299C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überdruck-Sicherheitsvorrichtung
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
Derartige auf einer Umstülp-Berstscheibe beruhende
Überdruck-Sicherheitsvorrichtungen sind beispielsweise
aus der DE-OS 27 01 744 bekannt. Das wesentliche Bauteil
einer solchen Sicherheitsvorrichtung ist eine gewölbte
Berstscheibe mit einem konkav-konvexen Bereich,
der über einen verbindenden Übergangsbereich in einen
kreisringförmigen Flanschbereich übergeht. Die Scheibe
ist zur Druckseite des zu schützenden Apparates hinweisend
gewölbt und wird beim Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung
um ein gewisses Maß "umgestülpt", bevor
das Bersten eintritt. Es wird daher hier der Begriff
"gewölbte Umstülp-Berstscheibe" angewandt. Üblicherweise
ist der Ringflanschbereich zwischen hochdruck- und
niederdruckseitigen Klemmteilen eingespannt, die ihrerseits
zwischen von Schrauben zusammengepreßten Flanschen
liegen. An dem niederdruckseitigen Klemmteil können
Schneidklingen zum Einleiten des Einreißens der
Berstscheibe beim Beginn von deren Umstülpen angebracht
sein. Andere Anbringungen der Schneidklingen
sind ebenfalls möglich. Diese Grundidee ist bereits
vielfach ausgestaltet worden. Zum Beispiel wurde bei der Überdrucksicherheitsvorrichtung
gemäß der DE-OS 27 08 505
auf Klemmteile bzw. Flansche verzichtet. Auch benötigt
die aus der DE-OS 25 58 381 bekannte Berstscheibe keine
zusätzlichen Schneidklingen.
Bei solchen bekannten einschlägigen Berstscheiben
wird die Klemmkraft von den Flanschen bzw. Klemmteilen
auf den Flanschbereich der Berstscheibe ausgeübt. Dies
kann zu einer Verschiebung des Berstpunktes durch
Änderungen und Unterschiede des auf die Spannschrauben
der Flansche ausgeübten Drehmomentes führen. Hierdurch
entstehen unterschiedliche Vorspannungen in der Berstscheibe,
insbesondere im Übergangsbereich vom Ringflansch
in die Wölbung. Dies hat Veränderungen in der
Druckhöhe zur Folge, unter der das Umstülpen bzw.
Bersten der Scheibe erfolgt. Sowohl, wenn zuviel als
auch wenn zuwenig Drehmoment auf die Flanschschrauben
ausgeübt wird, ändert sich die Druckhöhe des Fluids,
bei welcher die Scheibe birst und weicht von der für
die zu schützende Anlage vorgesehenen Berst-Druckhöhe
ab. Es sind somit ein vorzeitiges Ausfallen der zu
schützenden Anlage, aber auch gefahrbringende Überdrücke
möglich.
Um diesen Nachteil zu beseitigen oder doch wenigstens
auf ein erträgliches Maß zu verringern, wurden zunächst
sehr genaue Einbauanweisungen, insbesondere hinsichtlich
des anzuwendenden Drehmomentes gegeben. Auch
hat man die gesamte Sicherheitsvorrichtung, welche die
gewölbte Umstülp-Berstscheibe enthält, bereits im Herstellerwerk
zusammengebaut, wobei selbstverständlich
auf Anwendung des richtigen Drehmomentes besonders geachtet
wurde. Diese an sich zweckmäßige Maßnahme wird
jedoch wirkungslos, sobald man nach erfolgtem Einbau der
Sicherheitsvorrichtung die Berstscheibe zu Inspektionszwecken aus- und
nachfolgend wieder einbaut. Tatsächlich läßt sich zur Überprüfung oder auch
aus anderen Gründen die Scheibe nicht ausbauen und danach wieder
verwenden, weil in einem solchen Falle in der Scheibe Spannungen auftreten,
welche die Betriebseigenschaften der Scheibe ändern. Infolgedessen hat sich
in der Industrie die Übung herausgebildet, eine gewölbte Umstülp-
Berstscheibe, die einmal eingebaut und hierzu eingespannt worden war, zu
verwerfen und durch eine neue zu ersetzen, wenn sie, aus welchen Gründen
auch immer, ausgebaut wird.
Aus der DE-OS 20 63 485 ist bereits eine Halte- und Schutzvorrichtung für
Umkehrberstscheiben bekannt, bei der die gewölbte Umstülp-Berstscheibe
randseitig mit einem Stützteil verschweißt wird. Die Ausgestaltung des
Stützteiles selbst und die Befestigung der Umstülp-Berstscheibe daran sind
derart, daß beim Einklemmen der Sicherheitsvorrichtung zwischen einander
zugeordneten Einlaß- und Auslaß-Schraubflanschen keine zusätzlichen,
unerwünschten Krafteinwirkungen auf die Umstülp-Berstscheibe einwirken.
Dadurch sind zwar die obengenannten Nachteile der anderen
Sicherheitsvorrichtungen nach dem Stande der Technik vermieden, jedoch wird
die Ansprechcharakteristik der Berstscheibe bei der Sicherheitsvorrichtung
gemäß DE-OS 20 63 485 durch die unmittelbare Verschweißung deren
Wölbungsrandes mit dem Stützteil durch dabei auftretende Temperatureinflüsse
und Spannungen in undefinierter und dadurch unzulässiger Weise verändert.
Darüber hinaus existiert bei dieser bekannten Sicherheitsvorrichtung nur ein
sehr schmaler, ringförmiger Überlappungsbereich zwischen dem
Wölbungsrand der Berstscheibe und dem Stützteil. Um hier eine exakte und
dauerhafte Schweißverbindung zwischen diesen beiden Teilen zu erzielen, ist
ein sehr hoher Fertigungsaufwand vonnöten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überdruck-
Sicherheitsvorrichtung anzugeben, die eine verbesserte und sich auch nach
mehrmaliger Montage nicht verändernde Ansprechgenauigkeit bietet. die
Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Sicherheitsvorrichtung ist darin zu sehen,
daß die gewölbte Umstülp-Berstscheibe, deren konkav-konvexer Bereich über
einen verbindenden Übergangsbereich in einen kreisringförmigen
Flanschbereich übergeht, mit seiner der konkaven Seite zugehörigen
Ringflanschfläche auf dem Stützteil aufliegt, das seinerseits durch die
hochdruck- und niederdruckseitigen Schraubflansche eingeklemmt ist. Ferner
ist ein kreisringförmiger Stützring auf der konvexen Seite der Berstscheibe an
der Fläche des Ringflansches angeschweißt und ferner ist der Stützring mit
dem Stützteil durch Schweißung verbunden. Durch diese spezielle
Befestigungsweise der Berstscheibe am Stützteil werden schädliche Einflüsse
auf die Berstscheibe vermieden, die zu einer Änderung der
Ansprechcharakteristik führen könnten. Darüber hinaus bleibt die Berstscheibe
von wechselnden
oder unterschiedlichen Drehmomenten unbeeinflußt,
welche durch die Flansch-Schrauben ausgeübt werden.
Infolgedessen kann die Vorrichtung ohne besondere
Vorkehrungen zwischen die Schraubflansche der Anschlußleitungen
o. dgl. eingebaut, ausgebaut, überprüft und
erneut zwischen die Flansche wieder eingebaut werden,
ohne daß dies irgendwelchen Einfluß auf die wesentlichen
Charakteristiken der Vorrichtung hätte.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2-4 gekennzeichnet.
Im Patentanspruch 5 ist ein Verfahren zur Herstellung
der auf der neuen Berstscheibe beruhenden Sicherheitsvorrichtung
definiert.
Dieses vorteilhafte Verfahren besteht darin, daß zunächst
die gewölbte Umstülp-Berstscheibe gefertigt
wird, welche einen konkav-konvexen Bereich aufweist,
der über eine Übergangsverbindung in einen kreisringförmigen
Flanschbereich übergeht. Diese Scheibe wird
auf ein Stützteil derart aufgelegt, daß die der konkaven
Seite zuzuordnende Fläche des Ringflansches zum
Stützteil hinweist. Das Stützteil ist derart ausgestaltet,
daß es zwischen den druckseitigen und den nicht druckbeaufschlagten
Schraub-Flansch der Anlage eingeklemmt werden kann.
Hierzu wird verfahrensgemäß die Peripherie des Ringflanschbereiches
der Berstscheibe unter Anwendung
eines Strahlschweißverfahrens mit einem
kreisringförmigen Stützring und dieser mit einem kreisringförmigen
Stützteil verschweißt.
Hierdurch ist sichergestellt, daß die Berstscheibe von
allen unerwünschten Spannungen frei bleibt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in
den Ansprüchen 6-8 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Sicherheitsvorrichtung im Mittellängsschnitt,
eingebaut zwischen ein Paar mittels
Schrauben zusammengepreßter Anschluß-Flansche,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Schnittlinien 2-2 gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt nach Schnittlinien 3-3 gemäß
Fig. 1 und
Fig. 4 den Stützring samt Übergangs- und Ringflanschbereichen
der Berstscheibe, kreisringförmigem
Stützteil sowie schmalem Ring als vergrößerte
Einzelheit aus Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 ist die allgemein mit 10 bezeichnete
Sicherheitsvorrichtung zwischen einem Paar einander zugeordneter
Flansche 12, 14 mittels handelsüblicher
Druck-Schrauben 16 und Muttern eingeklemmt. Hiervon
ist Flansch 12 der Einlaß- bzw. druckseitige Flansch
und Flansch 14 der Auslaß- bzw. nicht durch Druck
beaufschlagte Flansch. Zwischen der Sicherheitsvorrichtung
10 und den jeweiligen Flanschen 12, 14 sind Dichtungen
18, 20 angeordnet.
Ein wesentliches Bestandteil der Sicherheitsvorrichtungen
10 ist eine gewölbte Umstülp-Berstscheibe 22.
Diese weist einen konkav-konvexen Bereich 24 auf, der
über einen verbindenden Übergang 28 in einen Ringflansch-
Bereich 26 übergeht. Die Wölbung der Berstscheibe
22 weist in Richtung der Einlaß- bzw. Druckseite
der Vorrichtung hin. Ein kreisringförmiger Stützring
30 hat eine etwas geringere Breite als die Breite
des Ringflansches 26 beträgt, während der Außendurchmesser
dieses Ringes demjenigen der Berstscheibe 22
entspricht. Der Stützring 30 liegt auf der konvexen
Seite der Berstscheibe 22 auf dem Ringflansch 26 auf
und ist mit diesem mittels eines noch zu erläutertenden
Schweißverfahrens verbunden. Zwischen den Flanschen 12
und 14 liegt ein Stützteil 32, dessen Außendurchmesser
den Flanschen 12, 14 entspricht und das Bohrungen zum
Durchführen der mit Muttern versehenen Druck-Schrauben
16 aufweist. Der Innendurchmeser des kreisringförmigen
Stützteiles 32 ist etwas geringer als die Innendurchmesser
der Flansche 12, 14. Hierdurch entsteht im
Innern der Flansche 12, 14 eine Ring-Fläche 34. Von
dieser Fläche 34 aus erstreckt sich in Längsrichtung
der Vorrichtung sowie in das Innere des Flansches 12
hinein ein schmaler Ring 36, der einstückig mit dem
Stützteil 32 ausgebildet oder mit diesem durch
Schweißung verbunden ist.
Die Berstscheibe 22 und der mit ihr verschweißte Stützring
30 haben gleiche Außendurchmesser, die etwas kleiner
sind als der Innendurchmesser des schmalen Ringes
36. Die Berstscheibe 22 samt Stützring 30 sind innerhalb
des Ringes 36 auf der Ring-Fläche 34 des Stützteiles
32 angeordnet und es ist der Stützring 30 mit dem Ring
36 verschweißt.
Nach einer Ausgestaltung kann innerhalb des Stützteiles
32 wahlweise eine Schneideinrichtung 38 durch
Schweißung oder ein anderes geeignetes Verfahren in
einer solchen Lage angeordnet sein, daß der konkav-konvexe
Bereich 24 der Berstscheibe 22 beim Umstülpen
durch diese Schneideinrichtung durchtrennt wird. Vorzugsweise
wird die Schneideinrichtung 38 aus vier
scharfen Klingen 40 gebildet, die zwischen sich rechte
Winkel einschließend spinnenbeinartig mit den Enden
ihrer Schenkel durch Schweißung mit der Innenfläche
des Stützteiles 32 verbunden sind. Nach diesem Beispiel
werden also, wenn der konkav-konvexe Bereich 24
der Berstscheibe 22 umgestülpt wird und dadurch die
Schneideinrichtung 38 berührt, dieser konkav-konvexe
Bereich in vier Abschnitte nach Art eines Blumenblattes
aufgetrennt. Selbstverständlich können auch andere
Formen und Ausbildungen der Schneideinrichtung 38 dem
gleichen Zweck dienen. Anstelle der Verbindung der
Schneideinrichtung mit dem Stützteil 32 kommt ferner
deren unabhängige Befestigung innerhalb und/oder zwischen
den Flanschen 12, 14 in Betracht.
Gemäß Fig. 4 ist der Ringflansch-Bereich 26 der Berstscheibe
22 am Umfang des Ringflansch-Bereichs 26 mittels
einer durchlaufenden Schweißnaht 42 mit dem Stützring
30 verschweißt. Die Schweißnaht 42 wird vorzugsweise
mittels eines Strahl-Schweißverfahrens
gelegt. Hierdurch entsteht ein Minimum an Spannungen
in dem Ringflansch-Bereich. Im Bereich des verbindenden
Überganges 28 entstehen während einer solchen
Schweißung überhaupt keine Spannungen. Beim Bersten
einer Umstülp-Berstscheibe geht dieser Vorgang vom Bereich
des verbindenden Überganges aus. Es ergibt sich
also der Vorteil, daß der Fluid-Druck, bei dem das
Umstülpen einsetzt, vom Einbauvorgang unbeeinflußt
bleibt, weil im Bereich des verbindenden Überganges
durch den Schweißprozeß keine Spannungen erzeugt werden.
Vorzugsweise wird der Stützring 30 mit dem schmalen
Ring 36 an der oberen Außenseite des Stützringes
30 verschweißt, so daß Wärme und Spannungen vom
Schweißvorgang nicht auf die eigentliche Berstscheibe
22 gelangen. Vorzugsweise ist der Stützring 30 mit dem
Ring 36 des Stützteiles 32 durch eine ununterbrochene
Schweißnaht 44 verbunden.
Ein bevorzugtes Verfahren für das Legen der Schweißnähte
42 und 44 ist die Elektronenstrahlschweißung, weil
diese wenig Wärme und minimale Spannungen in den verschweißten
Teilen bewirkt. Damit gelangen auch keine
Spannungen in die eigentliche Berstscheibe 22, wodurch
deren Wirkungsweise beeinflußt werden könnte. Selbstverständlich
ist jedes Schweißverfahren geeignet, bei
dem wenig Wärme in die verschweißten Teile gelangt.
Zur Fertigung der Vorrichtung 10 kann die Berstscheibe
22 ausgeformt werden, bevor der Stützring 30 mit dem
Ring 36 des Stützteiles 32 verschweißt wird. Vorzugsweise
wird indessen die Berstscheibe 22 in flachem
Zustand, also vor Ausformen des konkav-konvexen Bereiches
24 in ihr, mit dem Stützring 30 verschweißt, woran
das Verschweißen des Stützringes 30 mit dem schmalen
Ring 36 sich anschließt. Erst nach Beendigung der
Schweißprozesse wird dann ein Fluid-Druck, beispielsweise
mittels Druckluft, via Stützteil 32 auf die
flache Berstscheibe 22 ausgeübt und so hoch gesteigert,
bis der konkav-konvexe Bereich die gewünschte
Wölbhöhe usw., erreicht hat. Durch dieses Vorgehen ist
sichergestellt, daß sämtliche Spannungen, die in der
Berstscheibe durch den Schweißprozeß entstanden sein
könnten, entspannt wurden.
Sobald die Sicherheitsvorrichtung 10 gemäß Fig. 1 zwischen
die einander zugeordneten Einlaß- und Auslaß-
Flansche eingespannt ist, übt der Druck des Fluids in
dem zu schützenden Behälter oder sonstigem System (mit
dem der Einlaß-Flansch 12 über eine dichte Verbindungsleitung
verbunden ist) eine Druckkraft auf die konvexe
Seite des konkav-konvexen Bereiches 24 der Berstscheibe
22 aus. Wenn dieser Druck den konstruktiv vorgegebenen
Berstdruck der Berstscheibe erreicht oder gar überschreitet,
stülpt sich dieser Bereich um und wird
durch die Schneideinrichtung 38 aufgetrennt, wodurch
sich der Druck entspannt. Der Auslaß-Flansch 14 ist
üblicherweise mit einer Leitung verbunden, die entweder
ins Freie oder in einen anderen Behälter bzw. ein
System mündet, sofern das Fluid aufgefangen werden
soll.
Weil die Berstscheibe 22 mit dem Stützteil 32 durch
Schweißung verbunden ist, anstatt zwischen dem Stützteil
32 und dem druckseitigen Flansch 12 eingeklemmt
zu sein, ist die Wirkungsweise der Berstscheibe 22
unabhängig sowie unbeeinflußt von der Klemmkraft, welche
durch die Flansche 12 und 14 auf das Stützteil 32
ausgeübt wird. Hierdurch ist es möglich, die Sicherheitsvorrichtung
10 zwischen Schraub-Flansche einzufügen
und hierbei die Flansch-Schrauben unabhängig von
irgendwelchen Einflüssen auf das Arbeiten der Sicherheitsvorrichtung
10 anzuziehen. Des weiteren kann die
Sicherheitsvorrichtung 10 viele Male herausgenommen,
inspiziert und danach wieder eingebaut werden, ohne
daß dies irgendeinen Einfluß auf die Wirkungsweise
hätte.
Ein kreisringförmiger stählerner Stützring, der einen
Außendurchmesser von 80 cm, einen Innendurchmeser von
76,2 cm und eine Stärke von 1,27 cm aufweist, ist mit
einer 0,13 cm starken flachen Metallscheibe verschweißt,
die einen Durchmesser von 79,5 cm hat. Die
am Umfang der Scheibe angeordnete ununterbrochene
Schweißnaht ist mittels eines handelsüblichen Elektronenstrahl-
Schweißgerätes unter geringer Wärmeentwicklung
gefertigt worden. Die Scheibe samt angeschweißtem
Stützring ist auf einem kreisringförmigen Stützteil
innerhalb eines Bereiches aufgelegt, der durch einen
aus dem Stützteil ausgeformten schmalen Ring definiert
ist. Das Stützteil hat einen Außendurchmesser von
96 cm, einen Innendurchmesser von 76,2 cm und eine
Stärke von 3,56 cm. Das Stützteil weist ferner auf
einem Teilkreis mit 90,42 cm Durchmesser in gleichen
Abständen zum Durchführen von Schrauben vierzig Bohrungen
mit 3,05 cm Durchmesser auf. Der einstückig aus
dem Stützteil ausgeformte schmale Ring ist 3,5 cm
hoch, 10,16 cm stark und hat einen Innendurchmesser
von 80,5 cm. Der Stützring ist mit dem schmalen Ring
des Stützteiles in einer ununterbrochenen Naht durch
Schweißung verbunden. Die mit einem handelsüblichen
Elektronenstrahl-Schweißgerät gezogene Schweißnaht zwischen
dem Stützring und dem schmalen Ring liegt an
dessen Oberkante.
Nach Beendigung der Schweißarbeiten hat man Druckluft
mit einem Druck von 30,58 kg/cm² auf die Scheibe via
das Stützteil einwirken lassen. Hierdurch wurde der
Mittelbereich der Scheibe in eine konkav-konvexe Form
mit einer Wölbhöhe von 17,53 cm verformt (unter Wölbhöhe
ist die Distanz von der Basis bis zum höchsten
Punkt des konkav-konvexen Bereiches zu verstehen). Ferner
wurde mit dem Stützteil eine Schneidvorrichtung
verschweißt, deren vier Schenkel aus Schneidklingen
unter Bilden von gegenseitigen rechten Winkeln ebenfalls
miteinander verschweißt sind. Die derart gefertigte
Vorrichtung mit der gewölbten Umstülp-Berstscheibe
hat entwurfsmäßig einen Berstdruck von 4,82 kg/cm²
(unter Berstdruck ist derjenige Druck zu verstehen,
unter dem das Umstülpen erfolgt). Die Vorrichtung läßt
sich zwischen handelsübliche 76,2 cm ASA Schraubflansche
für einen Nenndruck von 10,55 kg/cm² einspannen,
ohne daß das Drehmoment irgendwelchen Einfluß hätte,
das auf die Flanschschrauben ausgeübt wurde.
Die verwendete Niedrigtemperatur-Elektronenstrahl-
Schweißanlage besteht aus einem 10-kV-"Vickers-
Schweißer" mit einer Elektronenstrahlkanone samt fokussierender
Linse sowie mit einer 1 m×1 m×1,5 m-Vakuum-
Kammer samt Drehtisch.
Das Verschweißen der Scheibe mit dem Stützring erfolgt
durch Einlegen von Scheibe und Stützring in eine besondere
Vorrichtung auf dem Drehtisch. Danach wird der
Drehtrisch auf Schienen in die Vakuum-Kammer verschoben.
Sobald der Drehtrisch den erforderlichen Abstand
von der Elektronenstrahl-Kanone hat, wird der Druck
in der Kammer auf 10-3 Torr abgesenkt. Die in Hinblick
auf eine unter geringer Energiezufuhr zu legende Elektronenstrahl-
Schweißnaht erforderliche gegenseitige Lage
von Scheibe samt Stützring gegenüber der Elektronenstrahl-
Pistole wird durch horizontale Zwei-Koordinaten-
Verschiebung des Drehtisches erzielt. Damit ist
sichergestellt, daß der Elektronenstrahl dem Verbindungsbereich
zwischen Scheibe und Ring über deren vollständigem
Umfang folgen kann. Sobald die beste Einstellung
erzielt ist, werden mittels Elektronenstrahl verschiedene
Heftpunkte angebracht. Unter exakter Strahlführung
entlang der kreisförmigen Nahtlinie wird dann
die durchlaufende Elektronenstrahl-Schweißraupe in
einem ununterbrochenenen Durchlauf gelegt. Am Ende der
Naht ist eine gewisse Überlappung zugelassen damit
die Verbindung ganz einwandfrei wird.
Das Verschweißen des bereits mit der Scheibe verschweißten
Stützringes mit dem Stützteil wird einschließlich
der Elektronenstrahl-Führung analog dem
vorbeschriebenen Verfahren durchgeführt. Als Unterschied
ist jedoch anzumerken, daß das Werkstück in der
Kammer unter einem Winkel von 20° gegenüber der Horizontalen
liegt, um der räumlichen Enge in der Vakuumkammer
Rechnung zu tragen.
Sofern der Spalt zwischen dem Stützring und dem einstückig
aus dem Stützteil ausgeformten schmalen Ring
mehr als 0,3 mm beträgt, ist eine gewisse Verringerung
der Schweißnahthöhe zu beobachten. In einem solchen
Falle ist eine "kosmetische" Schweißung angebracht.
Mit einem Strahl niedriger Energie wird hierzu die
Oberfläche der Naht noch einmal aufgeschmolzen und
eine gleichförmige Oberflächenbeschaffenheit erzielt.
Die Schweiß-Parameter für (a) Scheibe mit Stützring,
(b) Stützring an Stützteil und (c) für die "kosmetische"
Naht sind wie folgt:
Bezugszeichen | |
10 apparatus | |
Sicherheitsvorrichtung | |
12 inlet bolt flange | Einlaß-Schraubflansch- bzw. Druckschraubflansch |
14 outlet bolt flange | Auslaß-Schraubflansch bzw. druckloser Schraubflansch |
16 bolts and nuts | Schrauben mit Muttern |
18 gasket | Dichtung |
20 gasket | Dichtung |
22 reverse buckling rupture disk | gewölbte Umstülp-Berstscheibe |
24 concave-convex portion | konkav-konvexer Bereich |
26 annular flange portion | Ringflanschbereich |
28 transition connection | verbindender Übergang |
30 annular support ring | kreisringförmiger Stützring |
32 support member | Stützteil bzw. Klemmteil |
34 annular surface | Ring-Fläche |
36 annulet | schmaler Ring |
38 knife means | Schneideinrichtung |
40 blade legs | strahlenförmig angeordnete Klingen |
42 continuous weld | ununterbrochene Schweißnaht |
44 continuous weld | ununterbrochene Schweißnaht |
Claims (9)
1. Überdruck-Sicherheitsvorrichtung mit
- - einer Umstülp-Berstscheibe (22), die einen konkav-konvex gewölbten Bereich (24) aufweist und
- - einem Stützteil (32), das
- - die Umstülp-Berstscheibe (22) randseitig von der konkaven Seite des gewölbten Bereiches (24) her abstützt und
- - zwischen einander zugeordneten Einlaß- und Auslaß-Schraubflanschen (12, 14) einklemmbar ist, wobei die Umstülp-Berstscheibe (22) mit dem Stützteil (32) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der konkav-konvex gewölbte Bereich (24) der Umstülp-Berstscheibe (22) mittels eines verbindenden Übergangs (28) einstückig mit einem randseitigen eben ausgebildeten Ringflanschbereich (26) verbunden ist,
- - daß zur Verbindung der Berstscheibe (22) mit dem Stützteil (32)
- - ein kreisringförmiger Stützring (30) mit der Seite des ebenen Ringflanschbereiches (26) verschweißt ist, die auf der konvexen Seite des gewölbten Bereiches (24) liegt und
- - der Stützring (30) mittels Verschweißung starr mit dem Stützteil (32) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützring (30) mit dem Ringflanschbereich (26) der Berstscheibe (22)
in Nähe der Peripherie des Ringflanschbereiches (26) verschweißt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützteil (32) einen der äußeren Peripherie des Stützringes (30)
benachbarten schmalen Ring (36) trägt und daß dieser schmale Ring (36) mit
dem Stützring (30) verschweißt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das ringförmige Stützteil (32) mit einer Schneideinrichtung (38) derart
versehen ist, daß beim Umstülpen der Berstscheibe (22) deren konkav-
konvexer Bereich (24) durchschnitten wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Überdruck-Sicherheitsvorrichtung mit einer
Umstülp-Berstscheibe mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Ausformen einer Umstülp-Berstscheibe (22) mit einem konkav-konvex gewölbten Bereich (24), der mittels eines verbindenden Überganges (28) einstückig mit einem kreisringförmigen Ringflanschbereich (26) verbunden ist und
- - Positionieren der Scheibe auf einem Stützteil (32), so daß die auf der konkaven Seite des gewölbten Bereiches liegende Seite des Ringflanschbereiches (26) am Stützteil (32) anliegt, welches zwischen Einlaß- und Auslaß-Schraubflansche (12, 14) einspannbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahensschritte:
- - Verschweißen der auf der konvexen Seite des gewölbten Abschnittes liegenden Seite des eben geformten Ringflanschbereiches (26) der Berstscheibe (22) mit einem kreisringförmigen Stützring (30) mittels eines Strahlschweißverfahrens am Umfang des Ringflanschbereiches (26) und
- - starres Verbinden des Stützringes (30) mit dem ringförmigen Stützteil (32) mittels Verschweißung.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
Ausformen des konkav-konvexen Bereiches (24) der Berstscheibe (22) vor
deren Anschweißen an den Stützring (30).
7. Verfahren nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
- - Verschweißen einer flachen Scheibe an deren Umfang mit dem kreisringförmigen Stützring (30) mittels eines Schweißverfahrens mit sehr kleiner Wärmeeinflußzone,
- - Verschweißen des Stützringes mit dem Stützteil (32) ebenfalls mittels eines Schweißverfahrens mit sehr kleiner Wärmeeinflußzone und
- - anschließende Druckanwendung auf die flache Scheibe vom Inneren des Stützteiles her und Auswölben des Mittelbereiches der Scheibe in eine konkav-konvexe Formgestalt.
8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7,
gekennzeichnet durch
- - Einlegen des Stützringes (30) samt Scheibe in einen integralen, in Längsrichtung in das Innere des Einlaßflansches (12) der einander zugeordneten Schraubflansche ragenden Ring (36) und
- - Verschweißen des Stützringes (30) mit dem Ring (36).
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---|---|---|---|
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-
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