DE3339800C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für Rohr­ leitungen mit einem elastischen Dichtungselement, mit einem Ko­ nus, mit mehreren am Umfang des Konus angeordneten Keilen und mit einer Schraube, mit der die Keile gegen den Konus ver­ spannt werden, so daß die Keile das Dichtungselement gegen die Rohrinnenwand pressen.

Abdichtungsvorrichtungen der obengenannten Art sind vielfältig bekannt. Sie werden für Rohrleitungen verhältnismäßig kleinen Durchmessers verwendet, denn meistens ist die Länge der Abdich­ tungsvorrichtung größer als der Leitungsdurchmesser. Dies gilt auch für die aus der US-PS 28 55 003 bekannte Anbringung einer Anschlußleitung, die in der Achse der Abdichtungsvorrichtung verläuft, so daß dafür ein größerer Durchmesser erforderlich ist.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, mit geringem Aufwand eine Abdichtung für Rohrleitungen großen Durchmessers zu schaf­ fen, damit vor allem auch die Primärkühlleitungen von Kernkraft­ werken für Reparaturen einwandfrei abgedichtet werden können, deren Durchmesser 700 mm und mehr betragen. Hierbei ist zu be­ rücksichtigen, daß bei solchen Kernreaktoren die Gefahr einer radioaktiven Kontamination besteht, so daß an die Zuverlässigkeit der Abdichtung besonders hohe Anforderungen gestellt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Konus von einem Körper eines Ringes gebildet wird, der dicht mit dem Außenrand einer zentrischen Scheibe verbunden ist, daß durch den Körper des Ringes mehrere um den Umfang der Scheibe verteilte Schrauben zu einem Gegenring führen, daß die Keile auf der Außenseite der Schrauben liegende Bogenstücke aus einem Material geringer Bie­ gefestigkeit sind und daß das Dichtungselement ein Dichtungsring ist, der in einer von dem Körper des Ringes und den Bogenstücken gebildeten Ringnut sitzt.

Mit der lösbaren Dichtung nach der Erfindung, die durch den Dichtungsring zwischen der Rohrwand und dem Körper des Ringes geschlossen wird, kann man, wie gefunden wurde, Ringspalte von einigen Millimetern überbrücken, die für den Ein- und Ausbau der Abdichtungsvorrichtung erforderlich sind. Dennoch ist die Abdichtungsvorrichtung leicht zu hantieren, weil die mit dem Körper des Ringes dicht verbundene Scheibe als Blechteil oder sogar aus Kunststoff mit geringem Gewicht hergestellt werden kann. Die zuverlässige Abdichtung wird durch die gleichmäßige Anpressung des Dichtungsringes erreicht, und zwar können sich die Keile, die erfindungsgemäß als Bogenstücke aus einem Material geringer Biegefestigkeit hergestellt sind, beim Anpressen der Form des Konus gleichmäßig anpassen. Die Biegefestigkeit ist dabei in Relation zum Körper des Ringes zu sehen, an dem sich die Bogenstücke zur Bildung einer gleichmäßigen Ringnut verfor­ men sollen.

Besonders günstig ist eine weitestgehende symmetrische Ausbil­ dung der Abdichtungsvorrichtung in der Weise, daß der Gegenring einen symmetrisch zum Ring liegenden zweiten Konus bildet, und daß die Bogenstücke einen symmetrischen Querschnitt aufweisen und mit zwei gleichen Dichtungsringen zusammenwirken. Man ver­ meidet damit axiale Kräfte, die die Abdichtung in radialer Richtung stören könnten.

Eine besonders zuverlässige Abdichtung erhält man dadurch, daß der Gegenring mit einer zweiten Scheibe dicht verbunden ist, so daß mit dem weiteren Dichtungsring eine zweite Dichtungsebene entsteht, und daß an den Zwischenraum zwischen den beiden Dich­ tungsebenen eine Lecküberwachungseinrichtung angeschlossen ist.

Dazu wird bemerkt, daß die Lecküberwachung eines Dichtungs­ zwischenraumes zwar an sich bekannt ist, nicht aber die Bildung des Zwischenraumes mit einer lösbaren Abdichtungsvorrichtung.

Um den Einbau der neuen Abdichtungsvorrichtung zu erleichtern, kann man vorteilhaft an den beiden Scheiben Rollen anordnen, die gemeinsam ein die Scheiben tragendes Fahrgestell bilden.

Wegen der Größe des abzudichtenden Querschnittes und des beim Einbau eingeschränkten Arbeitsraumes ist es wichtig, daß die Abdichtungsvorrichtung möglichst leicht ausgeführt ist. Zu die­ sem Zweck kann man als Weiterbildung der Erfindung vorsehen, daß Ring und Gegenring aus Stahl, Scheiben und Bogenstücke da­ gegen aus Kunststoff bestehen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beilie­ genden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 einen Querschnitt in Richtung der Rohrlängs­ achse durch die Abdichtungsvorrichtung, die Fig. 2 eine Ansicht in Längsrichtung des Rohres, die Fig. 3 und 4 sind Einzelheiten der Abdichtungsvorrichtung, die den Unterschied zwischen der verspannten und der unverspannten Lage darstellen.

Die zu Reparaturen, Ultraschallprüfungen oder dergleichen abzu­ dichtende Rohrleitung 1 gehört zum Primärkreis eines Druckwasser­ reaktors. Sie hat einen Kreisquerschnitt und einen Innendurch­ messer D von 700 mm. Zum Absperren der Rohrleitung 1 wird die als Ganzes mit 2 bezeichnete Abdichtungsvorrichtung in Richtung der Rohrachse eingefahren. Sie umfaßt beim Ausführungsbeispiel zwei ebene kreisförmige Scheiben 3 und 4 aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, mit einem Durchmesser von 620 mm und einer Dicke von 6 mm. Die Scheiben 3 und 4 sind an ihrem Außenrand 5 mit einem Ring 7 und einem gleichen symmetrisch zum Ring 7 angeord­ neten Gegenring 6 flüssigkeitsdicht verklebt. Die Klebschicht 8 erstreckt sich zwischen der Außenseite der Scheiben 3 und 4 und einem über die Außenseiten reichenden dünnen Flansch 9 des Ringes 7 und des Gegenringes 6. Außerdem ist die Verbindung durch Schrauben 10 zur Aufnahme mechanischer Kräfte verstärkt.

Der Ring 7 und der Gegenring 6 bestehen aus vorzugsweise nicht­ rostendem Stahl. Sie wirken als Ring 7 und Gegenring 6 eines symmetrischen Doppelkonus 11 und sind gegeneinander verspannbar. Zu diesem Zweck sind in den Gegenring 6 acht Schrauben 12 in eine Gewindebohrung 13 eingeschraubt und mit einer Schweiß­ naht 15 befestigt. Die Schrauben 12 erstrecken sich durch eine Bohrung 16 im Körper des Ringes 7. Auf der Außenseite des Körpers des Ringes 7 ist um Bohrungen 16 eine Lochscheibe 18 aufgeschweißt, auf die eine Hülse 19 aufgesetzt werden kann, die jeweils die Schrauben 12 umgibt. Deshalb kann mit den Schrauben 12 durch Anziehen von Muttern 20 der Abstand zwischen Ring 7 und Gegenring 6 variiert werden.

In Fig. 3 ist die unverspannte Lage des Doppelkonus 11 gezeich­ net. Hierbei sind Ring 7 und Gegenring 6 in axialer Richtung weit voneinander entfernt. Ihr Abstand beträgt z.B. 100 mm oder mehr. Deshalb werden als Keile wirkende Bogenstücke 22 mit dem aus den Fig. 3 und 4 klar ersichtlichen symmetrischen Querschnitt unter der Wirkung von zwei gummielastischen Dichtungsringen 23 und 24 mit 20 mm Durchmesser ihres Kreisquerschnittes so zwischen Ring 7 und Gegenring 6 eingezogen, daß zwischen den Dichtungsringen 23 und 24 und der Rohrinnenwand ein Abstand A von 6 mm verbleibt.

Der Abstand A wird durch Anziehen der Muttern 20 auf den Schrauben 12 verringert, mit denen Ring 7 und Gegenring 6 gegeneinander bewegt werden. Dabei gleiten Konusflächen 25 der Bogenstücke 22 auf Konusflächen 26 und 27 von Gegenring 6 und Ring 7. Die Konusneigung beträgt z.B. 60° bzw. 30°. In der in Fig. 4 dargestellten Endlage sind Ring 7 und Gegenring 6 mit höchstens 30 mm gegenüber Fig. 3 weniger als ein Drittel vonein­ ander entfernt. Deshalb werden die Dichtungsringe 23 und 24 in den erweiterten Ringnuten 28, 29 zwischen den Bogenstücken 22 und den Konusflächen 26, 27 so gegen die Innenseite der Rohr­ leitung 1 gepreßt, daß sie um das Stück V von etwa 3 mm verformt werden. Damit ergibt sich die gewünschte Dichtkraft.

Die Bogenstücke 22 reichen beim Ausführungsbeispiel über 1/12 des Umfanges der Abdichtungsvorrichtung 2. Da sie ebenfalls aus Kunststoff, nämlich aus Polytetrafluoräthylen bestehen, ist ihre Biegefestigkeit klein gegenüber der Festigkeit von Ring 7 und Gegenring 6. Deshalb schmiegen sie sich an diese gut an und sorgen für eine gleichmäßige Anlage der Dichtungsringe 23 und 24 an der Rohrinnenwand.

An den Scheiben 3 und 4 sind je zwei Metallwinkel 30 und 31 mit den aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Formen angeschraubt. Sie schließen jeweils zwischen sich Rollen 32 aus Kunststoff ein, so daß ein Fahrgestell 33 gebildet wird. Mit dem Fahrge­ stell 33 kann die Abdichtungseinrichtung 2 als Ganzes ohne Schwierigkeiten längs der Rohrleitung 1 verfahren werden, ob­ wohl bei dem Verhältnis der axialen Abmessung der Abdichtungs­ vorrichtung (ca. 100 mm zwischen den Außenseiten von Ring 7 und Gegenring 6) zum Durchmesser von Ring 7 und Gegenring 6 (676 mm) an sich die Gefahr des Verkantens und Verklemmens groß ist. Zum besseren Hantieren ist in der Mitte der Scheibe 4 noch ein Bügel 35 befestigt, der auf einem Blech 36 sitzt.

An dem Blech 36 ist ferner eine Abstützung 37 angebracht. Sie hält eine Absaugleitung 40, die in den Zwischenraum 42 zwischen den Scheiben 3 und 4 führt. Das untere Ende 41 der Absauglei­ tung 40 ist so nah wie möglich an die Innenseite der Rohrlei­ tung 1 gebracht. Deshalb kann durch Absaugen der Absauglei­ tung 40 eine Lecküberwachung erfolgen, bei der durchtretendes Reaktorkühlmittel sofort festgestellt werden kann.

Claims (6)

1. Abdichtungsvorrichtung für Rohrleitungen mit einem elastischen Dichtungselement, mit einem Konus, mit mehreren am Umfang des Konus angeordneten Keilen und mit einer Schraube, mit der die Keile gegen den Konus verspannt werden, so daß die Keile das Dichtungselement gegen die Rohrinnenwand pressen, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus von einem Körper eines Ringes (7) gebildet wird, der dicht mit dem Außenrand einer zentrischen Scheibe (4) verbunden ist, daß durch den Körper des Ringes (7) mehrere um den Umfang der Scheibe (4) verteilte Schrauben (12) zu einem Gegenring (6) führen, daß die Keile auf der Außenseite der Schrauben (12) liegende Bogen­ stücke (22) aus einem Material geringer Biegefestigkeit sind und daß das Dichtungselement ein Dichtungsring (24) ist, der in einer von dem Körper des Ringes (7) und den Bogenstücken (22) gebildeten Ringnut (29) sitzt.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (6) einen symmetrisch zum Körper des Ringes (7) liegenden zweiten Ko­ nus bildet, und daß die Bogenstücke (22), an denen zwei gleiche Dichtungsringe (23, 24) angeordnet sind, einen symmetrischen Querschnitt aufweisen.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (6) mit einer zweiten Scheibe (3) dicht verbunden ist, so daß mit dem wei­ teren Dichtungsring (23) eine zweite Dichtungsebene entsteht, und daß an den Zwischenraum (42) zwischen den beiden Dichtungs­ ebenen als Teil einer Lecküberwachungseinrichtung eine Absaug­ leitung (40) angeschlossen ist.

4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Scheiben (3, 4) Rollen (32) angeordnet sind, die gemeinsam ein die Scheiben (3, 4) tragendes Fahrgestell (33) bilden.

5. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ring (7) und Gegenring (6) aus Stahl, Scheiben (3, 4) und Bogenstücke (22) dagegen aus Kunststoff bestehen.

6. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen­ durchmesser von Ring (7) und Gegenring (6) mindestens das Fünffache ihrer Abmessungen in Längsrichtung beträgt.