EP4590996A1 - Druck-armatur für materialströme, verfahren zum betreiben von druckarmaturen sowie verwendung - Google Patents

Druck-armatur für materialströme, verfahren zum betreiben von druckarmaturen sowie verwendung

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EP4590996A1
EP4590996A1 EP23790227.5A EP23790227A EP4590996A1 EP 4590996 A1 EP4590996 A1 EP 4590996A1 EP 23790227 A EP23790227 A EP 23790227A EP 4590996 A1 EP4590996 A1 EP 4590996A1
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EP
European Patent Office
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pressure
base body
fitting according
reducing unit
pressure fitting
Prior art date
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Pending
Application number
EP23790227.5A
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English (en)
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Inventor
Achim Daume
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP4590996A1 publication Critical patent/EP4590996A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
    • F15D1/025—Influencing flow of fluids in pipes or conduits by means of orifice or throttle elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/027—Throttle passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/027—Throttle passages
    • F16L55/02754—Throttle passages using a central core throttling the passage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/027—Throttle passages
    • F16L55/02781—The regulating element being provided with radial outputs

Definitions

  • Pressure fitting for material flows Method for operating pressure fittings and use
  • the invention relates to a pressure fitting for material flows, a method for operating pressure fittings and a use.
  • piping systems are used, for example in chemical plants, refineries and power plants, where pumps, apparatus and pressure fittings are used in large quantities. These systems are regulated or controlled, with very different material flows flowing through them, and this under very different operating conditions from, for example, -273 degrees Celsius to +640 degrees Celsius and operating pressures from 0 bar to 800 bar.
  • the material streams can be viscous to vaporous and strongly basic to strongly acidic. Very different materials also have to be used for the very different material flows
  • pressure fittings for material flows are known from the prior art. As discussed above, these consist of a variety of materials, whereby the pressure fittings have to be tested for material safety in a very complex manner before they are used. In particular, cracks, voids and foreign inclusions have a significant impact on the quality of the material.
  • Such pressure fittings are tested using ultrasound, magnetic flux determinations, X-rays and dye-UV fluorescence measurements as well as dye penetration tests, although these tests are complex and therefore cost-intensive due to the often demanding geometry of the components of such pressure fittings.
  • the object of the present invention is therefore to provide a pressure fitting that avoids the above-mentioned disadvantages at least to a large extent, so that the time-consuming and therefore cost-intensive material tests can be significantly reduced.
  • the pressure fitting according to the invention for material flows (in the sense of the invention the terms "material flow” and “material flow” are identical) has a base body with a pressure-reducing unit, characterized in that a.) between the base body, for example and in particular a pipeline, and the pressure-reducing Unit, for example and in particular a type of sleeve, one Material interruption is realized, and / or b.) between a wall body, for example in particular a pipeline, and the base body arranged inside the wall body, for example and in particular a pipeline, a material interruption is realized.
  • the term “material interruption” is to be understood as an interruption of the material flow between the parts listed above, i.e. pressure-reducing unit, base body and wall body.
  • these parts touch each other in the context of the invention, either purely mechanically or, for example, and in particular also about welding, but these are always separate parts and not a single part to which the above parts can be assigned in their respective sections and areas.
  • these parts do not flow smoothly - as sections and areas of a single part - into one another, but in this sense are separated from one another in a material-technical sense, so that relevant material interruptions are realized, which, for example and in particular, can appear like cracks or gaps when the parts merely touch one another, although these are of course not real cracks which would obviously have negative effects on the material of the respective part, but rather these material interruptions between the individual parts (i.e. pressure-reducing units, base bodies and wall bodies), which look like cracks or gaps.
  • the necessary material examinations are generally easier to carry out, since the individual parts can be examined separately before they are later assembled into a pressure fitting, so that complex structures are avoided, which are generally relatively difficult to examine. are to be checked.
  • the base body is a molded part and/or b.) the wall body is a molded part, since in this way costs can be saved when constructing a pressure fitting according to the invention.
  • the base body is designed to be free of castings and/or forgings, for example as a pressed part
  • the wall body is designed to be free of castings and/or forgings, for example and in particular as a pressed part, since such parts are in As a rule, it is easier to examine for material defects, for example and in particular by means of ultrasound measurements.
  • the base body When designing the base body as a molded part, many material tests are no longer necessary, since such molded parts are usually pre-tested for certain material qualities. When designed as a casting-free and/or forging-free Although the necessary material tests are not eliminated per se, these are relatively easy since castings and/or forgings are often only insufficiently tested; This particularly applies to ultrasound tests. However, in individual cases it may be advisable for the base body to be cast, forged, pressed or drawn.
  • molded parts means components that often correspond to simple geometric configurations such as, for example, and in particular pipes, T-pieces, cross-pieces, bends and Y-pieces and are often also pre-tested for material, although the last criterion is not is mandatory.
  • Such molded parts are manufactured in very large quantities, and these are usually - but not necessarily - free of castings and/or forgings. Castings and forgings are generally very difficult to test, and this particularly applies to ultrasound measurements .
  • the base body molding and/or the wall body molding is/is a pipeline, T-piece, Y-piece, cross piece, curved piece or a spherical piece. These shapes represent the most common and common shapes of molded parts.
  • the pressure-reducing unit and/or the base body and/or the wall body advantageously consists, as proven, of one of the following materials: Pipe materials, C 22, St. 52, heat-resistant ferritic materials, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitic materials, in particular 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, steel jacket pipes, PE, PE-X, PP, PVC, copper materials, copper metal alloys, bronzes, aluminum multi-material bronze, AB45, ESM, molten steels, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354
  • the pressure-reducing unit is designed to be free of castings and/or forgings, in order to avoid any major difficulties in material testing, in particular in ultrasonic testing. Nevertheless, in individual cases it can make sense for the pressure-reducing Unit is cast, forged, pressed or drawn.
  • the pressure-reducing unit is designed like a sleeve and as an individual part that can be inserted into the base body, and / or b.) the base body is designed as an individual part that can be inserted into the wall body, in order to create a flexible To provide pressure fitting systems to meet specific material, safety and pressure reduction requirements.
  • the pressure-reducing unit is mechanically fixed in the base body, for example and in particular if the pressure-reducing unit is mechanically fixed by means of pin-shaped elements, spot welding, welding, gluing or by means of a thread , and / or b.) the base body is mechanically fixed in the wall body, for example and in particular by means of pin-shaped elements, spot welding, welding or gluing.
  • the pressure-reducing unit has at least one pressure-reducing material flow opening in order to produce a pressure reduction appropriate to the respective application through the dimensioning.
  • the pressure-reducing unit can advantageously be made of a tough material, for example Cr-Ni steel, martensitic chrome steel, which is more resistant to cavitation. If the pressure-reducing unit is to be welded to the base body, attention must be paid to weldability by choosing a suitable material.
  • the pressure-reducing unit may need to be buffered with a material that is compatible with the weld seam and the base body.
  • pre-compressed sealing element inside the base body between the pressure-reducing unit and another sealing part following the pressure-reducing unit, for example and in particular made of graphite, PTFE or a rubber-like material.
  • the pre-compressed sealing element exerts an additional sealing pressure on the inner contact surface of the base body or on the pressure-reducing unit and the sealing part.
  • the wall body molding is a pipe, T-piece, Y-piece, cross piece, elbow piece or a spherical piece.
  • the sealing part and sealing element in the pressure fitting As an alternative to the sealing part and sealing element in the pressure fitting according to the invention, it is provided and also advantageous, due to a high degree of sealing between the pressure-reducing unit and the base body, that the pressure-reducing unit is held in the base body by means of a press fit, in particular since proven when the pressure-reducing unit and/or the base body is designed as conical or cylindrical surfaces with respect to their interacting surfaces.
  • the conical and/or cylindrical surfaces have circumferential grooves and/or annular comb profiles when viewed in the radial cross section.
  • the press fit is realized by joining together a pressure-reducing unit that is cooled in relation to the assembly temperature range, which is generally + 10 ° C to + 40 ° C, with a pressure-reducing unit that is advantageously heated in relation to the assembly temperature range - Base body, for example and in particular, as proven when the pressure-reducing unit is cooled using liquid nitrogen and / or the base body is heated to a temperature in the temperature range from + 200 ° C to + 400 ° C in order to then be assembled and thus a to realize a particularly tight connection between the base body and the pressure-reducing unit.
  • a method for operating pressure fittings in which a pressure fitting according to the invention is used.
  • Figure 1 is a sketchy cross-sectional representation of various molded parts
  • Figure 2 is a sketchy cross-sectional representation of an embodiment of a pressure-reducing unit together with a sealing part and a pre-compressed sealing element
  • Figure 3 is a sketchy cross-sectional representation of an embodiment of a base body
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the parts shown in Figures 2 and 3 in assembled condition
  • Figure 5 is a sketchy cross-sectional view of the parts shown in Figure 4 in the assembled state, which are arranged in a wall body;
  • Figure 6 - a sketchy cross-sectional representation of a further embodiment for cryogenics shown in Figure 5 (double-walled);
  • Figure 7 a sketchy cross-sectional representation of a seal-free press fit between the base body and the pressure-reducing unit
  • Figure 8 - a sketchy cross-sectional representation of the press fit shown in Figure 7 and its interacting surfaces.
  • the pressure fitting for material flows has a base body 1 with a pressure-reducing unit 2, the base body 1 a.) being a molded part 3 and b.) being designed to be free of castings and forgings.
  • the basic body molding is a T-piece.
  • the base body 1 consists of one of the following materials: pipe materials, C 22, St. 52, heat-resistant ferritic materials, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitic materials, in particular 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.430 1 , 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, steel jacket pipes, PE, PE-X, PP, PVC, copper materials, copper metal alloys, bronzes, aluminum multi-material bronze, AB45, ESM, molten steels, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR
  • the pressure-reducing unit 2 is sleeve-like and designed as an individual part that can be inserted into the base body.
  • the pressure-reducing unit 2 is mechanically fixed in the base body 1, namely by means of pin-shaped elements 9.
  • the pressure-reducing unit 2 consists of one of the following materials: pipe materials, C 22, St. 52, heat-resistant ferritic materials, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitic materials, in particular 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, steel jacket pipes, PE, PE-X, PP, PVC, copper materials, copper metal alloys, bronzes, aluminum multi-material bronze, AB45, ESM, molten steels, CW024 A , CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P
  • the pressure-reducing unit 2 has at least one pressure-reducing material flow opening 4.
  • the pressure-reducing unit 2 is designed like a sleeve which, when inserted into the interior of the base body 1 in the assembled state, interacts in a force-fitting and/or form-fitting manner with an inner contact surface 5 of the base body 1.
  • a pre-compressed sealing element 7 made of graphite is arranged between the pressure-reducing unit 2 and a further sealing part 6 following the pressure-reducing unit 2.
  • the base body 1 is surrounded by at least one wall body 8, which is a.) a shaped body 3 and b.) is designed to be free of castings and forgings.
  • the wall body molding is a T-piece.
  • the shape of the wall body 8 corresponds to the shape of the base body 1.
  • the wall body 8 consists of one of the following materials: pipe materials, C 22, St. 52, heat-resistant ferritic materials, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitic materials, in particular 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.43 01 , 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, steel jacket pipes, PE, PE-X, PP, PVC, copper materials, copper metal alloys, bronzes, aluminum multi-material bronze, AB45, ESM, molten steels, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR
  • the arrows shown in the figures indicate the direction of flow of the respective medium, in this case water. It can be seen how the water flows into the base body 1 and the pressure-reducing unit 2 and, being diverted, leaves them again with reduced pressure and then exits the base body 1.
  • the intermediate space 14 can be designed, for example and in particular, either as a vacuum, low-pressure space, high-pressure space or flooded with a medium; the medium in the intermediate space 14 can be the same medium that comes from the interior of the base body 1 or is supplied to it.
  • Figure 5 :
  • the T-piece has recesses A for areas 11, 5 and 7.
  • the pressure-reducing part 2 with opening 4 is inserted into the base body 1 in recess A; then the seal 7 is inserted.
  • the ring 4/6 is then inserted. There is a small gap between 4 and 2.
  • the parts 4/6 are pressed against 2 by means of a lifting movement to such an extent that the gap pre-presses the seal 7.
  • the seal 7, for example made of graphite, is prestressed in the prestressed state to such an extent that 7 seals a pressure to be sealed. In the tensioned state (gap approximately zero), 6/4 is fixed, for example, using pins or welding/tack welding. When not installed, the seal 7 is pre-compressed to a density of approximately 1.2 g/cm3.
  • the ring 7 is further compressed during installation, depending on the operating pressure, to a density of approx. 1.3 to 1.9 g/cm3.
  • the SB hole should be in the middle/central. Part 2, for example, can be fixed centrally at three points on the circumference.
  • the installed parts 2, 5, 7 and 4 are checked for leaks.
  • the outer T-piece 8 is separated longitudinally (two half-shells). 1 is placed in half shell; Spacers are previously fixed by welding; The second half shell is placed on the first shell and welded all around. 1 is fitted with a connecting sleeve RE before assembly.
  • FIG. 6 shows an example of a special double-walled design for cryogenics or toxic material flows.
  • a material flow (arrow) flows in the base body 1.
  • This base body 1 is a pipe RL, connected (e.g. by welding) on both sides.
  • the material flow flows through a throttle body.
  • the stroke of one of the throttle bodies changes an annular gap and thus changes the flow.
  • the three-dimensional unit forms a wall which forces the flow to flow through the throttle body (seat S/cone K).
  • the flow rate is regulated according to the stroke position.
  • the wall body 8 encloses the base body 1.
  • the wall body 8 is generally connected to an external line. There is a cavity between the base body 1 and the wall body 8, for example the inner pipe RLi and the outer pipe RLä.
  • FIG. 6 shows a double-walled valve installed in a double-walled system. Firstly, the double line must be routed through the valve and must also include (insulate or monitor) the valve space. Figure 6 shows the outer pipe RLä and the inner pipe RLi.
  • the throttling point is changed from the outside using the seat S/cone K and stroke (by positioning the cone K in the seat S; so-called throttling).
  • the main position is changed by moving the valve position.
  • a valve In a double-walled system, a valve must seal the stroke adjustment (movement of the spindle) very well (for example, tested using a helium leak test).
  • Such high tightness values can only be achieved using Meta II bellows, for example 13.1 and 15.1.
  • the T-steels used for example (parts 8 and 1), are preferably compression-molded materials - for example, the austenitic CrNi material 1.4580 can be used. This achieves high temperature, pressure and chemical resistance to hydrogen embrittlement.
  • the sealing part and sealing element in the pressure fitting As an alternative to the sealing part and sealing element in the pressure fitting according to the invention, it is provided and also advantageous, due to a high degree of sealing between the pressure-reducing unit 2 and the base body 1, that the pressure-reducing unit 2 is held in the base body 1 by means of a press fit, in particular since proven when the pressure-reducing Unit 2 and/or the base body 1 are designed as conical or cylindrical surfaces with respect to their interacting surfaces FW1 and FW2.
  • the press fit is realized by joining together a pressure-reducing unit 2 that is cooled with respect to the working temperature range of the pressure fitting with a base body 1 that is heated with respect to the assembly temperature range, for example and in particular, as proven if the pressure-reducing unit 2 by means of liquid nitrogen is cooled and / or the base body 1 is heated to a temperature in the temperature range from + 200 ° C to + 400 ° C, in order to then be joined together and thus to realize a particularly strong assembly of the base body 1 and the pressure-reducing unit 2.

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Abstract

Es wird eine Druck-Armatur für Materialströme vorgestellt, aufweisend einen Grundkörper mit einer im Inneren des Grundkörpers angeordneten druckmindernden Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass a.) zwischen dem Grundkörper und der druckmindernden Einheit eine Materialunterbrechung realisiert ist, und/oder b.) zwischen einem Wandungskörper und dem im Inneren des Wandungskörpers angeordneten Grundkörper eine Materialunterbrechung realisiert ist.

Description

Druck-Armatur für Materialströme, Verfahren zum Betreiben von Druckarmaturen sowie Verwendung
Die Erfindung betrifft eine Druckarmatur für Materialströme, ein Verfahren zum Betreiben von Druckarmaturen sowie eine Verwendung.
In vielen Industriezweigen werden Rohrleitungssysteme beispielsweise in chemischen Anlagen, Raffinerien und Kraftwerken, in denen Pumpen, Apparate und Druckarmaturen in großen Stückzahlen eingesetzt werden. Diese Anlagen werden geregelt oder gesteuert, wobei durch diese sehr unterschiedliche Materialströme strömen, und dies bei sehr unterschiedlichen Betriebsbedingungen von beispielsweise -273 Grad Celsius bis +640 Grad Celsius und Betriebsdrücken von 0 bar bis 800 bar. Die Materialströme können zähflüssig bis dampfförmig und stark basisch bis stark sauer sein. Für die sehr unterschiedlichen Materialströme müssen auch sehr unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Druckarmaturen für Materialströme bekannt. Diese bestehen aus obigen Erörterungen aus vielfältigen Materialien, wobei die Druckarmaturen vor deren Einsatz sehr aufwändig auf Materialsicherheit zu prüfen sind. Insbesondere Risse, Lunker und Fremdeinschlüsse beeinflussen die jeweilige Materialqualität zum Teil erheblich. Solche Druckarmaturen werden mittels Ultraschalls, Magnetflussbestimmungen, Röntgen sowie Farbstoff-UV-Fluoreszenz- Messungen sowie Farbstoff-Eindringungsprüfungen geprüft, wobei diese Prüfungen aufgrund der oft anspruchsvollen Geometrie der Bauteile solcher Druckarmaturen aufwendig und somit kostenintensiv sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Druckarmatur bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile zumindest zu einem großen Teil vermeidet, so dass die zeit- und somit kostenintensiven Materialprüfungen erheblich reduziert werden können.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Druckarmatur nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 20 und eine Verwendung nach Anspruch 21.
Die erfindungsgemäße Druckarmatur für Materialströme (im erfindungsgemäßen Sinne sind die Begriffe „Materialstrom" und „Stoffstrom" identisch ) weist auf einen Grundkörper mit einer druckmindernden Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass a.) zwischen dem Grundkörper, beispielsweise und insbesondere eine Rohrleitung, und der druckmindernden Einheit, beispielsweise und insbesondere eine Art Hülse, eine Materialunterbrechung realisiert ist, und/oder b.) zwischen einem Wandungskörper, beispielsweise insbesondere eine Rohrleitung, und dem im Inneren des Wandungskörpers angeordneten Grundkörper, beispielsweise und insbesondere eine Rohrleitung, eine Materialunterbrechung realisiert ist.
Unter dem Begriff „Materialunterbrechung" ist im erfindungsgemäßen Sinne eine Unterbrechung des Materialflusses zwischen den oben aufgeführten Teilen, also druckmindernde Einheit, Grundkörper und Wandungskörper, zu verstehen. Mit anderen Worten: diese Teile berühren sich im Erfindungskontext zwar, entweder rein mechanisch oder beispielsweise und insbesondere auch über Verschweißungen, jedoch handelt es sich immer um separate Teile und nicht um ein einziges Teil, denen in ihren jeweiligen Abschnitten und Bereichen die obigen Teile zugeordnet werden (können). Somit gehen diese Teile nicht fließend - als Abschnitte und Bereiche eines einzigen Teils - ineinander über, sondern sind in diesem Sinne in materialtechnischem Sinne voneinander getrennt, so dass diesbezügliche Materialunterbrechungen realisiert sind, die beispielsweise und insbesondere bei lediglichem Berühren der Teile untereinander quasi riss- oder spaltartig in Erscheinung treten können, wobei es sich hierbei natürlich nicht um echte Risse handelt, die ja offensichtlich negative Auswirkungen auf das Material des jeweiligen Teils hätten, sondern um eben diese quasi wie Risse oder Spalte aussehenden Materialunterbrechungen zwischen den einzelnen Teilen (also druckmindernde Einheiten, Grundkörper und Wandungskörper). Durch diese Materialunterbrechungen sind die jeweilige notwendigen Materialuntersuchungen in der Regel leichter zu bewerkstelligen, da im Vorfeld eines späteren Zusammenbaus der einzelnen Teile zu einer Druckarmatur diese separat untersucht werden können, so dass auch komplex verlaufende Strukturen vermieden werden, die im allgemeinen relativ schwierig zu untersuchen/prüfen sind.
Es ist von Vorteil, wenn a.) der Grundkörper ein Formteil ist, und/oder b.) der Wandungskörper ein Formteil ist, da sich auf diese Weise Kosten einsparen lassen beim Aufbau einer erfindungsgemäßen Druckarmatur.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn a.) der Grundkörper gussteilfrei und/oder schmiedeteilfrei ausgestaltet ist, beispielsweise als Pressteil, und/oder b.) der Wandungskörper gussteilfrei und/oder schmiedeteilfrei augestaltet ist, beispielsweise und insbesondere als Pressteil, da solche Teile in der Regel sich besser auf Materialfehler untersuchen lassen, beispielsweise und insbesondere mittels Ultraschallmessungen.
Bei der Ausgestaltung des Grundkörpers als Formteil entfallen viele Materialprüfungen, da solche Formteile bei bestimmten Materialqualitäten in der Regel vorgeprüft sind. Bei der Ausgestaltung als gussteil-frei und/oder schmiedeteil- frei entfallen zwar nicht per se die notwendigen Materialprüfungen, diese gestalten sich jedoch als relativ leicht, da Gussteile und/oder Schmiedeteile häufig nur sehr unzureichend zu prüfen sind; dies betrifft insbesondere Ultraschallprüfungen. Dennoch kann es im Einzelfall ratsam sein, dass der Grundkörper gegossen, geschmiedet, gepresst oder gezogen sind.
Im Erfindungskontext sind unter der Bezeichnung „Formteile" Bauteile zu verstehen, die häufig einfachen Geometrie-Ausgestaltungen wie beispielsweise und insbesondere Rohren, T-Stücken, Kreuz-Stücken, Bögen und Y-Stücken entsprechen und oft auch Material vorgeprüft sind, wobei letztes Kriterium nicht zwingend ist. Solche Formteile werden in sehr hohen Stückzahlen gefertigt, wobei diese in der Regel - jedoch nicht zwingend - gussteilfrei und/oder schmiedeteilfrei sind. Gussteile und Schmiedeteile sind in der Regel nur sehr schwer zu prüfen, wobei dies insbesondere die Ultraschall-Messungen betrifft.
In diesem Kontext ist es vorteilhaft, da bewährt, wenn das Grundkörper-Formteil und/oder das Wandungskörper-Formteil eine Rohrleitung, T-Stück, Y-Stück, Kreuzstück, Bogen-Stück oder ein kugelartiges Stück sind/ist. Diese Formen stellen die häufigsten und üblichen Formen der Formteile dar.
In vielen Fällen besteht die druckmindernde Einheit und/oder der Grundkörper und/oder der Wandungskörper in vorteilhafterweise Weise, da bewährt, aus einem der nachfolgenden Materialien: Rohrleitungswerkstoffe, C 22, St. 52, warmfeste ferritische Werkstoffe, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitische Werkstoffe, insbesondere 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, Stahlmantelrohre, PE, PE-X, PP, PVC, Kupfer- Werkstoffe, Kupfermetalllegierungen, Bronzen, Aluminium-Mehrstoff-Bronze, AB45, ESM, erschmolzene Stähle, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P195GH, P235GH, P265GH, 8MoB5-4, 16Mo3, XllCrMo9-l+l, 13CrMo4-5, X20CrMoVll-l, P355NH, P195GH, P285GH, 16Mo3, P355NH, Werkstoffe der EN 12952/12953, P215NL, P265NL, P355N, P480NL1, P620Q, P890QH, 8460NH, L290NB, L450QB, L245NB, L555MB, L360MB, L280MB, Werkstoffe der EN 10208-2, Werkstoffe der AD2000 - HP110R, AD2000 - HP120R, AD2000 -W2, AD2000 - W/6, AD2000 - W6/1, AD2000 - W6/2, Glas, Keramik, Kunststoff, Polyethylen, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyoxymethylen.
In diesem Kontext ist es vorteilhaft, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit gussteil-frei und/oder schmiedeteil-frei ausgestaltet ist, um eben keine größeren Schwierigkeiten bei der Materialprüfung, insbesondere bei der Ultraschallprüfung, zu bekommen. Dennoch kann es im Einzelfall sinnvoll sein, dass die druckmindernde Einheit gegossen, geschmiedet, gepresst oder gezogen ist.
Es ist von besonderem Vorteil, da bewährt, wenn a.) die druckmindernde Einheit hülsenartig und als in den Grundkörper einsetzbares Einzelteil ausgestaltet ist, und/oder b.) der Grundkörper als in den Wandungskörper einsetzbares Einzelteil ausgestaltet ist, um auf diese Weise ein flexibles System für Druckarmaturen bereitzustellen, um den jeweilig spezifischen Anforderungen an Material, Sicherheit und Druckminderung gerecht zu werden.
Um einen besonders zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn a.) die druckmindernde Einheit im Grundkörper mechanisch fixiert ist, beispielsweise und insbesondere, wenn die druckmindernde Einheit mittels stiftförmiger Elemente, Punktschweißung, Schweißung, Klebung oder mittels eines Gewindes mechanisch fixiert ist, und/oder b.) der Grundkörper im Wandungskörper mechanisch fixiert ist, beispielsweise und insbesondere mittels stiftförmiger Elemente, Punktschweißung, Schweißung oder Klebung.
Weiterhin ist es von Vorteil, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit mindestens eine druckmindernde Materialfluss-Öffnung aufweist, um durch die Dimensionierung eine an die jeweilige Applikation angemessene Druckminderung zu erzeugen.
Die druckmindernde Einheit kann vo rte il hafte rweise aus einem zähen Werkstoff, beispielsweise Cr-Ni-Stahl, martensitischem Chromstahl hergestellt sein, der gegenüber Kavitationen resistenter ist. Bei einer eventuellen Schweißung der druckmindernden Einheit mit dem Grundkörper muss auf die Schweißfähigkeit durch geeignete Werkstoffwahl geachtet werden. Eventuell muss die druckmindernde Einheit mit einem Werkstoff gepuffert werden, der sich mit der Schweißnaht und dem Grundkörper verträgt.
A.) zur sicheren Abdichtung der druckmindernden Einheit im Grundkörper ist diese vorteilhafterweise hülsenartig ausgestaltet, die im zusammengebauten Zustand in das Innere des Grundkörpers eingebracht kraft- und/oder formschlüssig wechselwirkt mit einer inneren Auflauffläche des Grundkörpers, und/oder b.) zur sicheren Abdichtung des Grundkörpers im Wandungskörper ist der Grundkörper im zusammengebauten Zustand in das Innere des Wandungskörpers eingebracht und wechselwirkt kraft- und/oder formschlüssig mit dem Wandungskörper.
In diesem Kontext ist es vorteilhaft, da bewährt, wenn im Inneren des Grundkörpers zwischen der druckmindernden Einheit und einem weiteren auf die druckmindernde Einheit folgenden Dichtungsteil ein vorverdichtetes Dichtungselement, beispielsweise und insbesondere aus Graphit, PTFE oder einem gummiähnlichen Werkstoff bestehend, angeordnet ist. Das vorverdichtete Dichtungselement übt einen zusätzlich abdichtenden Druck auf die innere Auflauffläche des Grundkörpers respektive auf die druckmindernde Einheit und dem Dichtungsteil aus.
In diesem Kontext ist es von Vorteil, da bewährt, wenn das Wandungskörper- Formteil eine Rohrleitung, T-Stück, Y-Stück, Kreuzstück, Bogen-Stück oder ein kugelartiges Stück ist.
Als Alternative zu Dichtungsteil und Dichtungselement bei der erfindungsgemäßen Druckarmatur ist es vorgesehen und auch vorteilhaft, aufgrund einer hohen Dichtigkeit zwischen druckmindernder Einheit und Grundkörper, dass die druckmindernde Einheit mittels Presspassung im Grundkörper gehalten wird, insbesondere, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit und/oder der Grundkörper bezüglich ihrer miteinander wechselwirkenden Flächen als konische oder zylindrische Flächen ausgestaltet sind.
In diesem Kontext ist es von Vorteil, da besonders sichere Dichtigkeiten zwischen Grundkörper und druckmindernder Einheit erzielt werden, dass die konischen und/oder zylindrischen Flächen im radialen Querschnitt gesehen umlaufende Rillen und/oder ringförmige Kammprofile aufweisen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, da bewährt, wenn die Presspassung realisiert ist mittels Zusammenfügen von in Bezug auf den Montagetemperaturbereich, der in der Regel + 10 °C bis + 40 °C ist, der Druckarmatur abgekühlter druckmindernder Einheit mit vorteilhafterweise in Bezug auf den Montagetemperaturbereich erwärmtem - Grundkörper, beispielsweise und insbesondere, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit mittels flüssigen Stickstoffs abgekühlt wird und/oder der Grundkörper erwärmt wird auf eine Temperatur im Temperaturbereich von + 200 ° C bis + 400 ° C, um anschließend zusammengefügt zu werden und somit ein besonders festes Zusammenfügen von Grundkörper und druckmindernder Einheit zu realisieren.
Weiterhin werden beansprucht:
Ein Verfahren zum Betreiben von Druckarmaturen, bei dem eine erfindungsgemäße Druckarmatur verwendet wird.
Eine Verwendung von druckmindernden Einheiten, Grundkörpern und Wandungskörpern, aufgezeigt in einem der Patentansprüche 1 bis 19, in einer Druckarmatur nach einem der Patentansprüche 1 bis 19. Die Erfindung wird in den nachfolgenden Ausführungsformen lediglich beispielhaft und nicht-beschränkend näher erläutert, wobei:
Figur 1 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung verschiedener Formteile ist; Figur 2 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer druckmindernden Einheit nebst Dichtungsteil und vorverdichtetem Dichtungselement ist;
Figur 3 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform eines Grundkörpers ist;
Figur 4 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Teile im zusammengebauten Zustand ist;
Figur 5 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung der in Figur 4 dargestellten Teile im zusammengebauten Zustand, die in einem Wandungskörper angeordnet sind, ist; Figur 6 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer zur in Figur 5 gezeigten, weiteren Ausführungsform für die Kryotechnik (doppelwandig);
Figur 7 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer dichtungsfreien Presspassung von Grundkörper und druckmindernder Einheit;
Figur 8 - eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung der in Figur 7 aufgezeigten Presspassung und deren miteinander wechselwirkenden Flächen.
In der Figur 1 sind verschiedene Formteile 3 zu erkennen, die sowohl als Grundkörper 1 als auch als Wandungskörper 8 bei mehrwandigen Druckarmaturen fungieren können.
Die Druckarmatur für Materialströme weist einen Grundkörper 1 mit einer druckmindernden Einheit 2 auf, wobei der Grundkörper 1 a.) ein Formteil 3 ist und b.) gussteil-frei und schmiedeteil-frei ausgestaltet ist.
Das Grundkörper-Formteil ist ein T-Stück.
Der Grundkörper 1 besteht aus einem der nachfolgenden Materialien: Rohrleitungswerkstoffe, C 22, St. 52, warmfeste ferritische Werkstoffe, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitische Werkstoffe, insbesondere 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, Stahlmantelrohre, PE, PE-X, PP, PVC, Kupfer- Werkstoffe, Kupfermetalllegierungen, Bronzen, Aluminium-Mehrstoff-Bronze, AB45, ESM, erschmolzene Stähle, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P195GH, P235GH, P265GH, 8MoB5-4, 16Mo3, XllCrMo9-l+l, 13CrMo4-5, X20CrMoVll-l, P355NH, P195GH, P285GH, 16Mo3, P355NH, Werkstoffe der EN 12952/12953, P215NL, P265NL, P355N, P480NL1, P620Q, P890QH, 8460NH, L290NB, L450QB, L245NB, L555MB, L360MB, L280MB, Werkstoffe der EN 10208-2, Werkstoffe der AD2000 - HP110R, AD2000 - HP120R, AD2000 -W2, AD2000 - W/6, AD2000 - W6/1, AD2000 - W6/2. Die druckmindernde Einheit 2 ist in diesem Fall ein Gussteil, kann jedoch auch gussteilfrei ausgestaltet sein.
Die druckmindernde Einheit 2 ist hülsenartig und als in den Grundkörper einsetzbares Einzelteil ausgestaltet.
Die druckmindernde Einheit 2 ist im Grundkörper 1 ist mechanisch fixiert, nämlich mittels stiftförmiger Elemente 9.
Die druckmindernde Einheit 2 besteht aus einem der nachfolgenden Materialien: Rohrleitungswerkstoffe, C 22, St. 52, warmfeste ferritische Werkstoffe, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitische Werkstoffe, insbesondere 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, Stahlmantelrohre, PE, PE-X, PP, PVC, Kupfer- Werkstoffe, Kupfermetalllegierungen, Bronzen, Aluminium-Mehrstoff-Bronze, AB45, ESM, erschmolzene Stähle, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P195GH, P235GH, P265GH, 8MoB5-4, 16Mo3, XllCrMo9-l+l, 13CrMo4-5, X20CrMoVll-l, P355NH, P195GH, P285GH, 16Mo3, P355NH, Werkstoffe der EN 12952/12953, P215NL, P265NL, P355N, P480NL1, P620Q, P890QH, 8460NH, L290NB, L450QB, L245NB, L555MB, L360MB, L280MB, Werkstoffe der EN 10208-2, Werkstoffe der AD2000 - HP110R, AD2000 - HP120R, AD2000 -W2, AD2000 - W/6, AD2000 - W6/1, AD2000 - W6/2.
Die druckmindernde Einheit 2 weist mindestens eine druckmindernde Materialfluss- Öffnung 4 auf.
Die druckmindernde Einheit 2 ist hülsenartig ausgestaltet, die im zusammengebauten Zustand in das Innere des Grundkörpers 1 eingebracht kraft- und/oder formschlüssig wechselwirkt mit einer inneren Auflauffläche 5 des Grundkörpers 1.
Im Inneren des Grundkörpers 1 ist zwischen der druckmindernden Einheit 2 und einem weiteren auf die druckmindernde Einheit 2 folgenden Dichtungsteil 6 ein vorverdichtetes Dichtungselement 7 aus Graphit angeordnet ist.
Bei einer mehrwandigen Druckarmatur ist der Grundkörper 1 von mindestens einem Wandungskörper 8 umgeben, der ein a.) Formkörper 3 ist und b.) gussteil-frei und schmiedeteil-frei ausgestaltet ist.
Das Wandungskörper-Formteil ist ein T-Stück.
Der Wandungskörper 8 ist in seiner Formgebung entsprechend der Formgebung des Grundkörpers 1 ausgestaltet.
Der Wandungskörper 8 besteht aus einem der nachfolgenden Materialien: Rohrleitungswerkstoffe, C 22, St. 52, warmfeste ferritische Werkstoffe, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitische Werkstoffe, insbesondere 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, Stahlmantelrohre, PE, PE-X, PP, PVC, Kupfer- Werkstoffe, Kupfermetalllegierungen, Bronzen, Aluminium-Mehrstoff-Bronze, AB45, ESM, erschmolzene Stähle, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P195GH, P235GH, P265GH, 8MoB5-4, 16Mo3, XllCrMo9-l+l, 13CrMo4-5, X20CrMoVll-l, P355NH, P195GH, P285GH, 16Mo3, P355NH, Werkstoffe der EN 12952/12953, P215NL, P265NL, P355N, P480NL1, P620Q, P890QH, 8460NH, L290NB, L450QB, L245NB, L555MB, L360MB, L280MB, Werkstoffe der EN 10208-2, Werkstoffe der AD2000 - HP110R, AD2000 - HP120R, AD2000 -W2, AD2000 - W/6, AD2000 - W6/1, AD2000 - W6/2, Glas, Keramik, Kunststoff, Polyethylen, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyoxymethylen.
Die in den Figuren gezeigten Pfeile zeigen die Strömungsrichtung des jeweiligen Mediums, in diesem Fall Wasser, an. Es ist zu erkennen, wie das Wasser in den Grundkörper 1 und die druckmindernde Einheit 2 fließt und umgelenkt diese wieder druckgemindert verlässt, um dann aus dem Grundkörper 1 auszutreten.
Bei einer mehrwandigen Ausführung kann der Zwischenraum 14 beispielsweise und insbesondere entweder als Vakuum, Niederdruckraum, Hochdruckraum oder mit einem Medium geflutet ausgestaltet sein; dabei kann das Medium im Zwischenraum 14 dasselbe Medium sein, das aus dem Inneren des Grundkörpers 1 stammt oder diesem zugeführt wird. zur Figur 5:
Das T-Stück erhält Ausdrehungen A für die Bereiche 11, 5 und 7. Das druckmindernde Teil 2 mit Öffnung 4 wird in den Grundkörper 1 in die Ausdrehung A eingeführt; danach wird die Dichtung 7 eingeführt. Anschließend wird der Ring 4/6 eingesetzt. Zwischen 4 und 2 besteht ein kleiner Spalt. Die Teile 4/6 werden mittels Hubbewegung derart weit gegen 2 gedrückt, dass der Spalt die Dichtung 7 vorpresst. Die Dichtung 7, beispielsweise aus Graphit bestehend, ist im vorgespannten Zustand so weit vorgespannt, dass 7 einen zu dichtenden Druck abdichtet. Im angespannten Zustand (Spalt ungefähr Null) wird 6/4 beispielsweise mittels Stifte oder Schweißung/Heftschweißung fixiert. Die Dichtung 7 ist im nicht-eingebauten Zustand auf eine Dichte von ca. 1,2 g/cm3 vorverdichtet. Der Ring 7 wird während des Einbaus je nach Betriebsdruck auf eine Dichte von ca. 1,3 bis 1,9 g/cm3 weiter verdichtet. Die Bohrung SB soll mittig/zentrisch liegen. Teil 2 kann beispielsweise zentrisch an drei Punkten am Umfang fixiert werden. Die eingebauten Teile 2, 5, 7, und 4 werden auf Dichtigkeit geprüft. Das äußere T-Stück 8 wird in Längsrichtung getrennt (zwei Halbschalen). 1 wird in Halbschale eingelegt; zuvor werden Distanzstücke fixiert mittels Schweißung; zweite Halbschale wird auf erste Schale gelegt und rundum verschweißt. 1 wird vor Montage mit Verbindungsmuffe RE versehen.
In Figur 6 ist beispielhaft eine besondere doppelwandige Ausführungsform für die Kryotechnik oder toxische Stoffströme dargestellt. Im Grundkörper 1 fließt ein Stoffstrom (Pfeil). Dieser Grundkörper 1 ist eine Rohrleitung RL, angebunden (z.B. mittels einer Schweißung) beidseitig. Der Stoffstrom fließt durch einen Drosselkörper. Durch den Hub des einen Drosselkörpers wird ein Ringspalt verändert und damit der Durchfluss verändert. Die dreidimensionale Einheit bildet eine Wandung, die den Durchfluss zwingt durch den Drosselkörper (Sitz S/Kegel K) zu fließen. Die Durchflussmenge wird entsprechend der Hubstellung geregelt. Der Wandungskörper 8 umschließt den Grundkörper 1. Der Wandungskörper 8 wird im allgemeinen mit einer äußeren Leitung verbunden. Zwischen dem Grundkörper 1 und dem Wandungskörper 8, beispielhaft innere Rohrleitung RLi und äußere Rohrleitung RLä, besteht ein Hohlraum. Dieser Hohlraum kann mehrere Funktionen erfüllen: Isolierung - Vakuum, beispielhaft kryogene Flüssigkeiten, toxische Stoffe - Warnsystem. Der Stoffstrom muss am Austreten gehindert werden. Deshalb altbewährter Einsatz von metallischen Bälgen, die die Hubbewegung mitmachen, beispielsweise 13.1 Trennung zwischen Stoffstrom und Vakuumraum und 13.2 Trennung zwischen Vakuumraum und Atmosphäre. In Figur 6 geht es darum, dass in einem Doppelwand-System eine doppelwandige Armatur eingebaut ist. Zum einen muss die doppelte Leitung über die Armatur durchgeleitet werden und muss den Armaturenraum miterfassen (isolieren oder überwachen). Figur 6 zeigt die äußere Rohrleitung RLä und die innere Rohrleitung RLi. Bei einer Armatur wird die Drosselstelle mittels Sitz S/Kegel K und Hub von außen verändert (durch Stellung des Kegels K im Sitz S; die sogenannte Drosselung). Die Hauptstellung wird mittels Bewegung der Ventilstellung durchgeführt. Bei einem Doppelwandsystem muss eine Armatur die Hubverstellung (Bewegung der Spindel) sehr gut abdichten (beispielsweise Testen mittels Helium-Lecktest). Solche hohen Dichtigkeitswerte können nur mittels Meta II bälgen, beispielsweise 13.1 und 15.1, erreicht werden. Beispielsweise dichtet 15.1 Atmosphäre gegen Vakuum und 13.1 Stoffstrom gegen Vakuum. Die beispielsweise (Teile 8 und 1) verwendeten T-Stähle sind vorzugsweise formgepresste Materialien - beispielsweise kann der austenitische CrNi-Werkstoff 1.4580 verwendet werden. Damit wird eine große Temperatur-, Druck- und chemische Beständigkeit gegen Wasserstoff-Versprödung erreicht. zu den Figuren 7 und 8:
Als Alternative zu Dichtungsteil und Dichtungselement bei der erfindungsgemäßen Druckarmatur ist es vorgesehen und auch vorteilhaft, aufgrund einer hohen Dichtigkeit zwischen druckmindernder Einheit 2 und Grundkörper 1, dass die druckmindernde Einheit 2 mittels Presspassung im Grundkörper 1 gehalten wird, insbesondere, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit 2 und/oder der Grundkörper 1 bezüglich ihrer miteinander wechselwirkenden Flächen FW1 und FW2 als konische oder zylindrische Flächen ausgestaltet sind. In diesem Kontext ist es von Vorteil, da besonders sichere Dichtigkeiten zwischen Grundkörper 1 und druckmindernder Einheit 2 erzielt werden, dass die konischen und/oder zylindrischen Flächen im radialen Querschnitt gesehen umlaufende Rillen (somit ringförmige Materialausnehmungen) FWR und/oder ringförmige Kammprofile (somit ringförmige Materialerhebungen) aufweisen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, da bewährt, wenn die Presspassung realisiert ist mittels Zusammenfügen von in Bezug auf den Arbeitstemperaturbereich der Druckarmatur abgekühlter druckmindernder Einheit 2 mit in Bezug auf den Montagetemperaturbereich erwärmtem Grundkörper 1, beispielsweise und insbesondere, da bewährt, wenn die druckmindernde Einheit 2 mittels flüssigen Stickstoffs abgekühlt wird und/oder der Grundkörper 1 erwärmt wird auf eine Temperatur im Temperaturbereich von + 200 ° C bis + 400 ° C, um anschließend zusammengefügt zu werden und somit eine besonders festes Zusammenfügen von Grundkörper 1 und druckmindernder Einheit 2 zu realisieren.
Betreffend sämtliche Figuren lässt sich feststellen, dass erfindungsgemäß zwischen dem Grundkörper 1 und der druckmindernden Einheit 2 sowie zwischen dem Wandungskörper 8 und dem Grundkörper 1 entsprechende Materialunterbrechungen in oben aufgeführtem Sinne realisiert sind.

Claims

Patentansprüche Druckarmatur für Materialströme, aufweisend einen Grundkörper (1) mit einer im Inneren des Grundkörpers (1) angeordneten druckmindernden Einheit (2), dadurch gekennzeichnet, dass a.) zwischen dem Grundkörper (1) und der druckmindernden Einheit (2) eine Materialunterbrechung realisiert ist, und/oder b.) zwischen einem Wandungskörper (8) und dem im Inneren des Wandungskörpers (8) angeordneten Grundkörper (1) eine Materialunterbrechung realisiert ist. Druckarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a.) der Grundkörper (1) ein Formteil (3) ist, und/oder b.) der Wandungskörper (8) ein Formteil (3) ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass a.) der Grundkörper (1) gussteilfrei und/oder schmiedeteilfrei ausgestaltet ist, und/oder b.) der Wandungskörper (8) gussteilfrei und/oder schmiedeteilfrei ausgestaltet ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundkörper-Formteil und/oder das Wandungskörper-Formteil eine Rohrleitung, T-Stück, Y-Stück, Kreuzstück, Bogen-Stück oder ein kugelartiges Stück sind/ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) und/oder der Grundkörper (1) und/oder der Wandungskörper (8) aus einem der nachfolgenden Materialien bestehen/besteht: Rohrleitungswerkstoffe, C 22, St. 52, warmfeste ferritische Werkstoffe, 16Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910, 14MoV63, P91, P92, C22.8, austenitische Werkstoffe, insbesondere 1.4571, 1.4580, 1.4404, 1.4301, 1.4550, 1.4581, 1.4401, 1.4521, 1.4552, 1.4541, 1.4520, Stahlmantelrohre, PE, PE-X, PP, PVC, Kupfer- Werkstoffe, Kupfermetalllegierungen, Bronzen, Aluminium-Mehrstoff-Bronze, AB45, ESM, erschmolzene Stähle, CW024A, CW509L, CW610N, CW613N, CW614N, CW617N, CW702R, CW706R, CW717R, CW715R, CW352H, CW354H, CW307G, CW353H, P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P195GH, P235GH, P265GH, 8MoB5-4, 16Mo3, XllCrMo9-l+l, 13CrMo4-5, X20CrMoVll-l, P355NH, P195GH, P285GH, 16Mo3, P355NH, Werkstoffe der EN 12952/12953, P215NL, P265NL, P355N, P480NL1, P620Q, P890QH, 8460NH, L290NB, L450QB, L245NB, L555MB, L360MB, L280MB, Werkstoffe der EN 10208-2, Werkstoffe der AD2000 - HP110R, AD2000 - HP120R, AD2000 -W2, AD2000 - W/6, AD2000 - W6/1, AD2000 - W6/2, Glas, Keramik, Kunststoff, Polyethylen, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyoxymethylen. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) gussteil-frei und/oder schmiedeteilfrei ausgestaltet ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a.) die druckmindernde Einheit (2) hülsenartig und als in den Grundkörper einsetzbares Einzelteil ausgestaltet ist, und/oder b.) der Grundkörper (1) als in den Wandungskörper (8) einsetzbares Einzelteil ausgestaltet ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass a.) die druckmindernde Einheit (2) im Grundkörper (1) mechanisch fixiert ist, und/oder b.) der Grundkörper (1) im Wandungskörper (8) mechanisch fixiert ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) und/oder der Grundkörper (1) mittels stiftförmiger Elemente (9), Punktschweißung, Schweißung oder mittels eines Gewindes mechanisch fixiert sind/ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) mindestens eine druckmindernde Materialfluss-Öffnung (4) aufweist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass a.) die druckmindernde Einheit (2) hülsenartig ausgestaltet ist, die im zusammengebauten Zustand in das Innere des Grundkörpers (1) eingebracht kraft- und/oder formschlüssig wechselwirkt mit einer inneren Auflauffläche (5) des Grundkörpers (1), und/oder b.) der Grundkörper (1) im zusammengebauten Zustand in das Innere des Wandungskörpers (8) eingebracht kraft- und/oder formschlüssig wechselwirkt mit dem Wandungskörper (8). Druckarmatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Grundkörpers (1) zwischen der druckmindernden Einheit (2) und einem weiteren auf die druckmindernde Einheit (2) folgenden Dichtungsteil (6) ein vorverdichtetes Dichtungselement (7) angeordnet ist. Oder Druckarmatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das vorverdichtete Dichtungselement (7) aus Graphit, PTFE oder einem gummiähnlichen Werkstoff besteht. Druckarmatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) mittels Presspassung im Grundkörper (1) gehalten wird. Druckarmatur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) und/oder der Grundkörper (1) bezüglich ihrer miteinander wechselwirkenden Flächen als konische oder zylindrische Flächen ausgestaltet sind. Druckarmatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die konischen und/oder zylindrischen Flächen im radialen Querschnitt gesehen umlaufende Rillen und/oder ringförmige Kammprofile aufweisen. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Presspassung realisiert ist mittels Zusammenfügens von in Bezug auf den Montagetemperaturbereich der Druckarmatur abgekühlter druckmindernder Einheit (2) mit dem Grundkörper (1). Druckarmatur nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper vor dem Zusammenfügen in Bezug auf den Montagetemperaturbereich erwärmt ist. Druckarmatur nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die druckmindernde Einheit (2) mittels flüssigen Stickstoffs abgekühlt wird und/oder der Grundkörper (1) erwärmt wird auf eine Temperatur im Temperaturbereich von + 200 ° C bis + 400 ° C, um anschließend zusammengefügt zu werden. Verfahren zum Betreiben von Druckarmaturen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 19 verwendet wird. Verwendung von druckmindernden Einheiten (2), Grundkörpern (1) und Wandungskörpern (8), aufgezeigt in einem der Ansprüche 1 bis 19, in einer Druckarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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