DE4113817A1 - Fire protection joint between pipes - has ring of foam-producing material fitted between joint flanges - Google Patents

Fire protection joint between pipes - has ring of foam-producing material fitted between joint flanges

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Abstract

The bolted flanged joint between pipes or between a pipe and a tank has a sealing gasket (4) fitted between the faces (5) of the flanges. A metal ring (9) extends from the outer edge of the gasket (4) to the inner surfaces of the bolts (3). This metal ring (9) is coated on both sides with a material (10) which turns to foam when heated. In the event of fire the material changes to a foam which expands and fills the gap between the two flanges and so protects the contents of the pipes or tank from the fire. USE - Fire protection on joint for pipes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für die Abdichtung von Rohrleitungen und Behältern zwischen Flanschen, die mit Hilfe von Flanschschrauben verbunden sind, - mit einem streifenförmigen oder ringförmigen Dichtungselement, welches in einem Dichtungsaufnahmespalt angeordnet ist und nach außen hin vor oder in einer Flanschkammer endet. - Bei dem Dichtungselement kann es sich insbesondere, aber nicht beschränkend, um ein metallisches Dichtungselement, beispielsweise in Form eines Kammprofildichtungselementes, handeln, welches mit Streifen oder Ringen aus einem weichen oder weichelastischen Dichtungswerkstoff und/oder mit einer Folie oder Platte aus expandiertem und verdichtetem Graphit belegt ist. Im einfachsten Falle kann es sich bei dem Dichtungselement auch um einen O-Ring oder um ein Aggregat aus mehreren O-Ringen handeln. Jedenfalls handelt es sich um ein Dichtungselement, welches unter dem Einfluß hoher Temperaturen, wie sie bei einem Brandfall in der Umgebung der Dichtungsanordnung auftreten, alsbald ihre sichere Dichtungsfunktion einbüßen. Die Brandfall-Standzeit der gesamten Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus ist daher verbesserungsbedürftig und unter extremen Bedingungen nicht ausreichend.The invention relates to a sealing arrangement for sealing Pipelines and tanks between flanges using Flange screws are connected - with a strip or annular sealing element, which in a seal receiving gap is arranged and outwards in front of or in a flange chamber ends. - The sealing element can in particular but not limiting to a metallic sealing element, for example act in the form of a comb profile sealing element, which with stripes or rings made of a soft or soft elastic Sealing material and / or with a film or plate made of expanded and compressed graphite. In the simplest The sealing element can also be an O-ring or an aggregate made up of several O-rings. Anyway acts it is a sealing element, which under the influence of high Temperatures such as those in the event of a fire in the vicinity of the sealing arrangement occur as soon as they lose their secure sealing function. The fire life of the entire seal arrangement of the The structure described at the outset is therefore in need of improvement and not sufficient under extreme conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß sie eine auch unter extremen Bedingungen ausreichende Brandfall-Standzeit aufweist.The invention has for its object a sealing arrangement of the structure described at the outset so that they a sufficient fire life even under extreme conditions having.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß an das Dichtungselement zur Außenseite hin ein Feuerschutzelement angeschlossen ist, welches eine im Brandfall in der Umgebung der Dichtungsanord­ nung aufschäumende Feuerschutzmasse aufweist, und daß die Feuer­ schutzmasse im Brandfall durch Aufschäumen zumindest die Flansch­ kammer ausfüllt, sie kann aber auch aus der Flanschkammer schäu­ mend austreten. Jedenfalls umschäumt sie auch die Flanschschrauben, so daß das Dichtungselement selbst sowie die Schrauben ihre Funktion beibehalten und gegen die Temperaturbeanspruchungen aus dem Brand­ herd heraus, insbesondere gegen die Strahlungsbeanspruchungen, ge­ schützt werden. Aufschäumende Feuerschutzmassen sind in den ver­ schiedensten Ausführungsformen bekannt (vgl. z. B. EP 00 03 772, EP 01 38 546).To achieve this object, the invention teaches that to the sealing element A fire protection element is connected to the outside  is which one in the event of fire in the vicinity of the seal arrangement tion has foaming fire protection compound, and that the fire Protective compound in the event of fire by foaming at least the flange Fills the chamber, but it can also look out of the flange chamber stepping out. Anyway, it also foams the flange screws, so that the sealing element itself as well as the screws their function maintained and against the temperature stresses from the fire stove out, especially against radiation exposure, ge be protected. Foaming fire protection materials are in the ver various embodiments known (see, for example, EP 00 03 772, EP 01 38 546).

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mit aufschäumenden Feuerschutzmassen die Brandfall-Standzeit einer Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus wesentlich verbessert werden kann, wenn in der beschriebenen Weise ein Feuerschutzelement gebildet und dieses wie beschrieben angeordnet und dadurch mit den übrigen Bauteilen der Dichtungsanordnung kombiniert wird.The invention is based on the knowledge that with foaming Fire protection measures the life of a seal arrangement in the event of a fire of the structure described above can be significantly improved can if a fire protection element is formed in the manner described and this arranged as described and thereby with the rest Components of the sealing arrangement is combined.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann das Feuerschutz­ element einen metallischen Träger aufweisen und kann die Feuerschutz­ masse auf dem metallischen Träger angeordnet sein. Bei Dichtungen für Flansche mit glatter Dichtleiste kann auch der übliche zentrierende Außenring der Dichtung mit der Feuerschutzmasse beschichtet sein. Dabei besteht die Möglichkeit, das Feuerschutzelement als angeformtes Bauteil des Dichtungselementes auszuführen, und zwar dadurch, daß der metallische Träger mit dem Dichtungselement verbunden ist. There are several options within the scope of the invention further training and design. So can fire protection element have a metallic support and can provide fire protection mass be arranged on the metallic support. With seals the usual centering can also be used for flanges with a smooth sealing strip The outer ring of the seal must be coated with the fire protection compound. It is possible to use the fire protection element as a molded part Execute component of the sealing element, in that the metallic carrier is connected to the sealing element.  

Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der metallische Träger Ausneh­ mungen für die Flanschschrauben aufweist und Feuerschutzmasse nach außen hin vor den Flanschschrauben auf dem metallischen Träger ange­ ordnet ist. Zumeist ist es dabei ausreichend, lediglich in dem Bereich, der nach außen hin vor den Flanschschrauben liegt, die Feuerschutz­ masse anzuordnen. Jedenfalls lassen sich auf diese Weise die Flansch­ schrauben im Brandfall sicher schützen.Of particular importance is an embodiment of the invention which is characterized in that the metallic carrier Ausneh measurements for the flange screws and fire protection measures on the outside in front of the flange screws on the metal support is arranged. It is usually sufficient, only in the area the outside in front of the flange screws, the fire protection to arrange mass. In any case, the flange can be Protect screws safely in the event of a fire.

Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzelement, zweckmäßigerweise anschließend an das Dichtungs­ element, teilweise im Dichtungsaufnahmespalt angeordnet ist und in die Flanschkammer hineinragt. Es empfiehlt sich dabei, das Feuer­ schutzelement bis an die Flanschschrauben zu führen, so daß auch diese sicher den schon beschriebenen Schutz erfahren. Im Rahmen der Erfindung liegt es, das Feuerschutzelement als ein beilegbares Bauteil auszuführen. Insbesondere für diesen Fall ist eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerschutz­ masse in einem thermoplastischen Kunststoff eingebaut und mit diesem zu dem Feuerschutzelement geformt ist (vgl. DE 37 27 271). Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß das Feuerschutzelement aus einer Feuer­ schutzmasse besteht, die in die Flanschkammer und/oder in den Dich­ tungsaufnahmespalt eingespritzt und dort erhärtet wird.Another embodiment is characterized in that the Fire protection element, expediently after the seal element, is partially arranged in the seal receiving gap and in the flange chamber protrudes. It is best to use the fire Protective element to lead to the flange screws, so that too they certainly experience the protection already described. As part of the The invention resides in the fire protection element as an attachable component to execute. A preferred embodiment is particularly in this case tion form of the invention, characterized in that the fire protection mass built into a thermoplastic and with it is formed to the fire protection element (see. DE 37 27 271). As part of the invention is that the fire protection element from a fire protective compound, which in the flange chamber and / or in you injection receiving gap is injected and hardened there.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one embodiment Example illustrating the drawing explained in more detail. It show in a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungs­ anordnung, Fig. 1 arrangement is an axial section through an inventive seal,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 bei einem oder nach einem Brandfall, Fig. 2 shows the object of Fig. 1, in one or after a fire,

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung und Fig. 3 corresponding to FIG. 1, another embodiment of the sealing arrangement according to the invention and

Fig. 4 entsprechend der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform. Fig. 4 corresponding to FIG. 1, another embodiment.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungsanordnung ist für die Ab­ dichtung von Rohrleitungen 1, Behältern und dergleichen zwischen Flanschen 2, die mit Hilfe von Flanschschrauben 3 verbunden sind, bestimmt. Die Dichtungsanordnung arbeitet mit einem streifenförmigen oder ringförmigen Dichtungselement 4, welches in einem Dichtungsauf­ nahmespalt 5 angeordnet ist und nach außen hin vor oder in der Flanschkammer 6 endet. Man entnimmt aus den Fig. 1 und 3, daß an das Dichtungselement 4 zur Außenseite hin ein Feuerschutzelement 7 angeschlossen ist, welches eine im Brandfall in der Umgebung der Dichtungsanordnung aufschäumende Feuerschutzmasse aufweist. Die Feuerschutzmasse ist so ausgewählt und mengenmäßig so eingerichtet, daß sie im Brandfall durch Aufschäumen soweit erforderlich den Dich­ tungsaufnahmespalt 5 und, daran anschließend, zumindest die Flansch­ kammer 6 ausfüllt oder aber aus dieser schäumend austritt. Eine solche Feuerschutzmasse schäumt beim Überschreiten der durch ihre Chemie vorgegebenen Temperatur in erheblichem Maße, zumeist um mehr als das Zehnfache auf. Der Schaum ist bis zu hohen Temperaturen hitzebeständig, so daß der Raum zwischen den Flanschen 2 bis über die Flanschschrauben 3 von einem hitzebeständigen Schaum 8 erfüllt wird. Mit dieser Maßnahme gelingt es, das Dichtungselement 4 selbst aber auch die Flanschschrauben 3, aus dem Strahlungsbereich der Flammen herauszuhalten und die Brandfall-Standzeit beachtlich zu ver­ größern. Die Fig. 2 zeigt die Feuerschutzmasse 8 im aufgeschäumten Zustand.The sealing arrangement shown in the figures is intended for the sealing of pipes 1 , containers and the like between flanges 2 , which are connected by means of flange screws 3 . The sealing arrangement works with a strip-shaped or annular sealing element 4 , which is arranged in a sealing gap 5 and ends outwards in front of or in the flange chamber 6 . It can be seen from FIGS. 1 and 3 that a fire protection element 7 is connected to the sealing element 4 to the outside, which has a fire protection compound foaming in the vicinity of the seal arrangement in the event of a fire. The fire protection composition is selected and quantitatively set up so that in the event of a fire, if necessary, the device intake gap 5 and, subsequently, at least the flange chamber 6 fills it or exits from it by foaming. Such a fire protection foam foams to a considerable extent when the temperature specified by its chemistry is exceeded, mostly by more than ten times. The foam is heat-resistant up to high temperatures, so that the space between the flanges 2 and the flange screws 3 is filled with a heat-resistant foam 8 . With this measure it is possible to keep the sealing element 4 itself but also the flange screws 3 out of the radiation area of the flames and to considerably increase the service life of the fire. Fig. 2 shows the fire protection compound 8 in the foamed state.

Aus der Fig. 1 entnimmt man, daß das Feuerschutzelement 7 einen metallischen Träger 9 aufweist, wobei Feuerschutzmasse 10 auf dem metallischen Träger 9 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der metallische Träger 9 mit dem Dichtungselement 4 ver­ bunden.From Fig. 1 it can be seen that the fire protection element 7 has a metallic support 9 , fire protection composition 10 being arranged on the metallic support 9 . In the embodiment according to FIG. 1, the metallic carrier 9 is connected to the sealing element 4 .

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 1 als auch bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 3 ist das Feuerschutzelement 7 teilweise im Dich­ tungsaufnahmespalt 5 angeordnet, es reicht in die Flanschkammer 6 hinein. Im Ausführungsbeispiel ist es bis an die Flanschschrauben 3 geführt, so daß der beschriebene Schutz der Flanschschrauben 3 sicher erreicht wird.Both in the embodiment of FIG. 1 and in the embodiment according to FIG. 3, the fire protection element 7 is partially arranged in the device receiving gap 5 , it extends into the flange chamber 6 . In the exemplary embodiment, it is guided up to the flange screws 3 , so that the described protection of the flange screws 3 is reliably achieved.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Feuerschutzelement 7 ein beigelegtes Bauteil. Dazu ist die Feuerschutzmasse in einen thermo­ plastischen Kunststoff eingebaut und mit diesem zu dem Feuerschutz­ element 7 geformt.In the embodiment according to FIG. 3, the fire protection element 7 is an enclosed component. For this purpose, the fire protection compound is built into a thermoplastic and molded with it to form the fire protection element 7 .

Im Rahmen der Erfindung liegt es, in die Flanschkammer 6 und/oder in den Dichtungsaufnahmespalt 5 eine Feuerschutzmasse einzuspritzen, die dort erhärtet und ein Feuerschutzelement 7 bildet.It is within the scope of the invention to inject a fire protection compound into the flange chamber 6 and / or into the seal receiving gap 5 which hardens there and forms a fire protection element 7 .

Von besonderer Bedeutung ist die Ausführungsform nach Fig. 4. Man erkennt, daß der metallische Träger 9 Ausnehmungen A aufweist, durch die die Flanschschrauben 3 hindurchfassen. Die Feuerschutz­ masse 10 ist nach außen hin vor den Flanschschrauben 3 angeordnet. Sie könnte zusätzlich auch an das Dichtungselement 4 angeschlossen sein und schützt jedenfalls sicher die Flanschschrauben 3. Im übrigen besteht die Möglichkeit, die gesamte Dichtungsanordnung mit einer feuerfesten Manschette zu umgeben, die die Flansche 2 außenseitig umspannt.The embodiment according to FIG. 4 is of particular importance . It can be seen that the metallic support 9 has recesses A through which the flange screws 3 pass. The fire protection mass 10 is arranged on the outside in front of the flange screws 3 . It could also be connected to the sealing element 4 and in any case reliably protects the flange screws 3 . In addition, there is the possibility of surrounding the entire sealing arrangement with a refractory sleeve which spans the flanges 2 on the outside.

Claims (8)

1. Dichtungsanordnung für eine Abdichtung vor Rohrleitungen und Be­ hältern zwischen Flanschen, die mit Hilfe von Flanschschrauben ver­ bunden sind, - mit
einem streifenförmigen oder ringförmigen Dichtungselement,
welches in einem Dichtungsaufnahmespalt angeordnet ist und nach außen hin vor oder in einer Flanschkammer endet, dadurch gekennzeichnet, daß an das Dichtungselement (4) zur Außenseite hin ein Feuerschutzelement (7) angeschlossen ist, welches eine im Brandfall in der Umgebung der Dichtungsanordnung auf­ schäumende Feuerschutzmasse aufweist, und daß die Feuerschutzmasse im Brandfall durch Aufschäumen zumindest die Flanschkammer (6) aus­ füllt.1. Sealing arrangement for a seal in front of pipes and loading containers between flanges, which are connected with the aid of flange screws, with
a strip-shaped or ring-shaped sealing element,
which is arranged in a seal receiving gap and ends on the outside in front of or in a flange chamber, characterized in that a fire protection element ( 7 ) is connected to the outside of the seal element ( 4 ), which has a foaming fire protection compound in the event of a fire in the vicinity of the seal arrangement has, and that the fire protection mass in the event of fire fills at least the flange chamber ( 6 ). 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzelement (7) einen metallischen Träger (9) aufweist und daß die Feuerschutzmasse (10) auf dem metallischen Träger (9) ange­ ordnet ist.2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the fire protection element ( 7 ) has a metallic carrier ( 9 ) and that the fire protective compound ( 10 ) on the metallic carrier ( 9 ) is arranged. 3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Träger (9) mit dem Dichtungselement (4) ver­ bunden ist.3. Sealing arrangement according to claim 2, characterized in that the metallic carrier ( 9 ) with the sealing element ( 4 ) is connected ver. 4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Träger (9) Ausnehmungen (A) für die Flanschschrauben (3) aufweist und Feuerschutzmasse (10) nach außen hin vor den Flanschschrauben (3) auf dem metallischen Träger (9) angeordnet ist. 4. Sealing arrangement according to one of claims 2 or 3, characterized in that the metallic carrier ( 9 ) has recesses (A) for the flange screws ( 3 ) and fire protection compound ( 10 ) towards the outside in front of the flange screws ( 3 ) on the metallic carrier ( 9 ) is arranged. 5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzelement (7) teilweise im Dich­ tungsaufnahmespalt (5) angeordnet ist und in die Flanschkammer (6) hineinragt.5. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fire protection element ( 7 ) is partially arranged in the device receiving slot ( 5 ) and protrudes into the flange chamber ( 6 ). 6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 sowie einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzelement (7) als ein beilegbares Bauteil ausgeführt ist.6. Sealing arrangement according to claim 1 and one of claims 4 or 5, characterized in that the fire protection element ( 7 ) is designed as an insertable component. 7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerschutzmasse in einem thermoplastischen Kunststoff eingebaut und mit diesem zu dem Feuerschutzelement (7) geformt ist.7. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fire protection compound is installed in a thermoplastic and is molded with this to form the fire protection element ( 7 ). 8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzelement (7) aus einer Feuerschutz­ masse besteht, die in die Flanschkammer (6) und/oder in den Dich­ tungsaufnahmespalt (5) eingespritzt und dort erhärtet ist.8. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fire protection element ( 7 ) consists of a fire protection mass which is injected into the flange chamber ( 6 ) and / or in the device receiving gap ( 5 ) and hardened there.
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