HU220561B1

HU220561B1 - Szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásának csillapítására, vagy megakadályozására

Info

Publication number: HU220561B1
Application number: HU0000384A
Authority: HU
Inventors: Aksel Andersen; Hubert Both; Albrecht Hofmockel; Dimitrij Mudra
Original assignee: Framatome Anp Gmbh
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2002-03-28
Also published as: FI991244A; FI991244A0; CZ187499A3; HUP0000384A3; HUP0000384A2; BG103455A; SK71999A3; DE19649923A1; BG62904B1; SK284886B6; RU2194913C2; CZ294850B6; DE19649923C2; UA57048C2; WO1998025071A1

Abstract

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásánakcsillapítására vagy megakadályozására. A találmány első kivitelialakjánál az összekötőelemet legalább két merev vagy deformálhatóhúzópálca (5) képezi, amelyek a lehetséges törési hely (2) két oldalánvannak a csővezetékkel (1) összekötve, és a húzópálcák (5) a törésihely (2) mindkét oldalán kardáncsuklósan vannak a csővezetékkel (1)összekötve. A találmány másik kiviteli alakjánál az összekötőelemetlegalább két merev vagy deformálható húzópálca (5) képezi, továbbá ahúzópálcák (5) a csővezetékkel (1) és egy, a csővezetéket (1) egyelágazásnál (6) a feltételezett lehetséges törési hely (2) irányábanalátámasztó támasszal (7) is össze vannak kötve. Egy harmadikváltozatnál azt a csőrészt, amelynek törése feltételezhető, egyelágazáson (6) vagy egy szelvényházon egy támasz (7) támasztja alá, ésez a rész a támasszal (7) legalább két merev vagy deformálhatóhúzópálcán (5) át van összekötve. ŕ

Description

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásának csillapítására vagy megakadályozására, amelynél a feltételezett lehetséges törési helyet (2) összekötőelem hidalja át.

Ipari létesítményekben, például erőműben is vannak vezetékek (csővezetékek), amelyekben nagy nyomás alatt álló közeg áramlik. Ha egy ilyen csővezeték esetleg eltörik, akkor a két vezetékrészt a nagy sebességgel kiáramló közeg visszaható ereje (reakcióereje) megfelelően nagy sebességgel egymástól távolítva mozgatja. Nem zárható ki, hogy ekkor a vezetékrészek más csövekbe vagy alkatrészekbe ütközve azokat megrongálják.

AWOA 94/15138 olyan kitörésgátló szerkezetet ismertet, amelynél a lehetséges törési helyet áthidaló elem egy-egy hüvelyhez csatlakozik, amelyek a törési hely két oldalán a csővezetékhez vannak rögzítve. Az ilyen megoldás csak egyenes csővezetékeknél alkalmazható.

A találmányunk elé kitűzött feladat ezért olyan szerkezeti elrendezés kifejlesztése, amely elágazásokkal rendelkező csővezeték törése után is megakadályozza, hogy vezetékrészek nagy sebességgel egy berendezés alkatrészeibe ütközzenek, és azt megrongálják.

Ezt a feladatot a találmány első kiviteli alakja értelmében úgy oldjuk meg, hogy az összekötőelemet legalább két merev vagy deformálható húzópálca képezi, amelyek a lehetséges törési hely két oldalán vannak a csővezetékkel összekötve, és a húzópálcák a törési hely mindkét oldalán kardáncsuklósan vannak a csővezetékkel összekötve.

Az ezzel elért előny az, hogy a csővezeték törése után a vezetékrészeket a húzópálcák szilárdan megtartják és/vagy a vezetékrészek kinetikai energiáját a húzópálcák deformálása lecsökkenti, és ennek során a húzópálcákban fellépő erő határolva van. A dinamikus terhelési tényező ekkor jóval kisebb 2-nél. A csővezeték részei tehát csak kevéssé távolodnak el a törési helytől.

Rendszerint elegendő, ha ilyen szerkezeti elrendezések az ismert különösen törésveszélyes vezetékszakaszokon vannak elhelyezve. A húzópálcákat például olyan részeken lehet rögzíteni, amelyek a lehetséges törési hely két oldalán a csővezetékhez vannak hegesztve.

Az egyik különösen előnyös kiviteli változatban a húzópálcák kardáncsuklósan vannak a csővezetékkel összekötve. Ennek az előnye az, hogy a vezetékrészekre nem tengelyirányban ható erőket is csillapítani lehet. A vezetékrészek tengelyirányú helyzetben stabilizálva vannak.

A húzópálcák például a lehetséges törési helynek legalább az egyik oldalán egy mérlegrúddal vannak összeköttetésben (például kardáncsuklósan), amely egy bütykön, például egy kerek bütykön mozgathatóan fekszik és a bütyök körül forgatható. A bütyök szilárdan össze van kötve a csővezetékkel, például arra utólag ráhegeszthető. A mérlegrúd a bütykön elmozdulás után, még a csővezeték törése után is mindig egyensúlyban fekszik, és a támadó húzópálcák esetleg nem pontosan egyenlő nyúlási viselkedését is kiegyenlíti.

A húzópálcák elsősorban mérlegrúdpárral vannak összeköttetésben, amelynek az egyes mérlegrúdjai a csővezetéken egymással szemben külön bütykökön fekszenek. A húzópálcákat az egyik vagy mindkét mérlegrúddal kardáncsukló kötheti össze. A lehetséges törési hely mindkét oldalán is elhelyezhető egy-egy ilyen mérlegrúdpár.

Egy másik változatban a húzópálcák egy támasszal vannak összeköttetésben, amely a csővezetéket a lehetséges törési hely irányában egy elágazáson támasztja alá. Ilyen elrendezés csak akkor lehetséges, ha a feltételezett törési hely közelében van egy ilyen elágazás.

A feladatot a találmány második kiviteli alakja értelmében úgy oldjuk meg, hogy az összekötőelemet legalább két merev vagy deformálható húzópálca képezi, továbbá a húzópálcák a csővezetékkel és egy, a csővezetéket egy elágazásnál a feltételezett lehetséges törési hely irányában alátámasztó támasszal is össze vannak kötve.

Ezáltal nem mindkét szomszédos eltörő darab van fékezve vagy megfogva, hanem csak az egyik. A szomszédos eltörő darabhoz ekkor szükség van egy második ilyen szerkezeti elrendezésre.

A húzópálcák az elágazástól vagy szerelvényháztól kiinduló vezetékszakaszok mértani tengelyeihez képest például ferdén vannak elhelyezve. Elhelyezhetőek úgy, hogy a szerelvényház mértani tengelyéhez képest is ferdék. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a húzópálcák csillapítják valamennyi ilyen vezetékszakasz és a szerelvényház mértani tengelyeinek irányába eső erőösszetevőket. Ezzel minden ilyen szakaszban elhárítják a csővezeték töréseinek következményeit.

Azt a részt például, amelynek a letörése feltételezhető, egy elágazás vagy egy szerelvényház környezetében merev vagy deformálható kengyel veszi körül, amelynek a szárai képezik a két merev vagy deformálható húzópálcát. így a csővezetéknek ezen a részén nincs szükség rögzítőelemekre.

A támasz és a csővezeték között deformálható, összelapítható csövek vannak elhelyezve. Ezek az összelapítható csövek előnyös módon - úgy, mint a deformálható húzópálcák - kinetikus energiát nyelnek el. Az összelapítható csövek egy amúgy is meglévő siklócsapágy részeit képezik.

A támasz és egy épületszerkezet között ezenkívül csuklós dúcokat lehet elhelyezni. Ezzel optimálissá tehető az erők bevezetése az épületszerkezetbe.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés előnye elsősorban az, hogy vezetéktörés után az eltörött darabok lényegében eredeti helyükön maradnak, a visszaható erő következtében nem szállhatnak el, és nem okozhatnak másodlagos károkat.

Találmányunkat annak három példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy találmány szerinti szerkezeti elrendezés, amelyben a lehetséges törési hely át van hidalva, a

2. ábra egy találmány szerinti szerkezeti elrendezés, amelyben a lehetséges törési hely át van hidalva, és egy vezetékrész egy támaszra támaszkodik, a

HU 220 561 Bl

3. ábra egy találmány szerinti szerkezeti elrendezés, amelyben egy vezetékrészt deformálható kengyel fog körül és a vezetékrész egy támaszra támaszkodik.

Az 1. ábrán látható egy 1 csővezeték egy 2 törési hellyel. Ha az 1 csővezetékben nagy nyomás alatt egy közeg van, akkor az 1 csővezeték törése után a közeg a 2 törési helyen kilépne. Ez az 1 csővezeték részeinek visszaható erejét hozná létre, ami ezeket kiszakíthatja rögzítéseikből. Ennek következtében a létesítményben, amelynek az 1 csővezeték a részét képezi, a felütköző vezetékrészek közvetett károkat okozhatnak.

Amennyiben az 1 csővezetéken ismert olyan hely, amelyen törés bekövetkezésének valószínűsége nagyobb az átlagosnál, előnyös ott az 1. ábrán látható szerkezeti elrendezést elhelyezni. Ilyen hely lehet például egy hegesztési varrat.

Az 1. ábrán látható szerkezeti elrendezés többek között 3 bütyköket, például kör alakú bütyköket tartalmaz, amelyek a 2 törési hely felett és alatt az 1 csővezetékre vannak hegesztve. Mindegyik ábrázolt 3 bütyökkel átellenben két további, nem látható 3 bütyök van elhelyezve. Mindegyik 3 bütykön egy 4 mérlegrúd van tartva. Evégett a 3 bütyök benyúlik a 4 mérlegrúdban lévő furatba. Összesen négy 4 mérlegrúd van, amelyek közül kettő látható. A 2 törési hely egyik oldalán lévő 4 mérlegrúdpárt két deformálható húzópálca köti össze a 2 törési hely másik oldalán lévő 4 mérlegrúdpárral. A két deformálható húzópálca az 1 csővezetékhez viszonyítva egymással szemben van, a 4 mérlegrúdpárokkal kardáncsuklósan lehetnek összekötve.

Ha az 1 csővezeték a két 4 mérlegrúdpár között eltörne, akkor ugyan közeg lép ki az 1 csővezetékből, de a létrehozott visszaható erő nem idéz elő közvetett károkat. A vezetékrészeknek a visszaható erőből eredő kinetikus energiája ugyanis képlékenyen deformálja a deformálható húzópálcákat, amelyek a vezetékrészeket eközben lényegében eredeti helyükön tartják. Ugyanakkor az erők a húzópálcákban határolva vannak.

A 2. ábrán egy 1 csővezeték 6 elágazása látható, amelyből a rajz síkjában felfelé teijed ki egy vezetékrész, és a rajz síkjára merőlegesen terjed ki két vezetékrész. A felfelé irányuló vezetékrészen az 1. ábra felső része szerint két 3 bütyök, két 4 mérlegrúd és két deformálható 5 húzópálca van elhelyezve. Az 5 húzópálcák teljesen kardáncsuklósan vannak a 4 mérlegrudakkal összekötve, úgyhogy az 1 csővezeték nem tengelyirányú mozgásai is csillapíthatok. Az 5 húzópálcák a 4 mérlegrudakkal szemben lévő végükön egy 7 támasszal vannak összeköttetésben. Ez a 7 támasz a 6 elágazás alatt van elhelyezve, és megtámasztja a 6 elágazást, valamint az 1 csővezeték többi részét.

Ha az 1 csővezeték a 2 törési helyen eltörik, akkor az 1 csővezeték felső részdarabját - úgy, mint az

1. ábra szerinti kiviteli alakban - a deformálható 5 húzópálcák megtartják. A 7 támasz megakadályozza, hogy az 1 csővezetéknek a 6 elágazást tartalmazó alsó részdarabja a visszaható erő hatására elszálljon. A 7 támasz és az 1 csővezeték 6 elágazása között 8 összelapítható csövek vannak elhelyezve, ahogyan ez a 2. ábrán látható. Ezek a 8 összelapítható csövek egy siklócsapágy részeit képezhetik. A mozgás megakadályozása tekintetében azonban a 8 összelapítható csövek feladata az, hogy az 1 csővezeték törése után az 1 csővezeték alsó részdarabjának kinetikus energiája a 8 összelapítható csöveket összenyomja, és ennek következtében az alsó részdarab nagyobb mozgása lehetetlenné váljon. A 7 támasz és a 10 épületszerkezet között 9 csuklós dúcokat, vagy merev építőelemeket vagy ezek kombinációit lehet elhelyezni, hogy a külső erőket az épületszerkezetre vezessék.

A szerkezeti elrendezés 2. ábra szerinti kiviteli alakját 6 elágazásoknál lehet alkalmazni.

Vezetéktörés után a két vezetékrészre ható, egymással ellentétes irányú erőket egyrészt az 5 húzópálcák, másrészt a 8 összelapítható csövek ugyanarra a 7 támaszra vezetik. Az erőket eközben az 5 húzópálcák és a 8 összelapítható csövek képlékeny alakváltozása határolja. Mivel az erők egymással szembe irányulnak, ezért a támaszról a 10 épületszerkezetre továbbvezetendő erők viszonylag kicsik.

A 3. ábrán a találmány szerinti szerkezeti elrendezés másik kiviteli alakja látható, amelyet elágazásokon, de szerelvényházakon is lehet alkalmazni. Itt, ahogyan ez a 3. ábrán látható, egy 6 elágazás, illetőleg szerelvényház egy 7 támaszra támaszkodik. A 7 támasz és a 6 elágazás, illetőleg szerelvényház között 8 összelapítható csövek vannak. Ezenkívül egy 10 épületszerkezet és a 7 támasz között 9 csuklós dúcok vannak elhelyezve.

A 6 elágazás, illetőleg szerelvényház egyik belső görbületében ezek köré egy deformálható 11 kengyel van helyezve. All kengyel szárai körülbelül azon szög szögfelezőjének irányában tejednek ki, amelyet a 6 elágazástól kiinduló két vezetékrész mértani tengelye zár be egymással. A deformálható 11 kengyel tulajdonságai megegyeznek a deformálható 5 húzópálcák tulajdonságaival. All kengyel közvetlenül vagy közvetve, például 7 támaszon át van egy 10 épületszerkezethez kötve.

A deformálható 11 kengyelen át egy erőösszetevő a összelapítható csőhöz és ezáltal a 7 támaszhoz nyomja a 6 elágazást, illetőleg szerelvényházat. Egy másik erőösszetevő megakadályozza, hogy a 6 elágazás, illetőleg szerelvényház nagy darabon balra elmozduljon a rajz síkjában. Ezáltal a rajz síkjában a 6 elágazás, illetőleg szerelvényház felett és ettől jobbra bekövetkező töréseket kezelni lehet. A 6 elágazástól, illetőleg szerelvényháztól balra eső vezetéktörés kezeléséhez egy nem ábrázolt második deformálható kengyel szükséges. Ezt az ábrázolt 11 kengyelre tükörszimmetrikusan kell elhelyezni, és a szimmetriasík a rajz síkjára merőlegesen, a felfelé kiterjedő vezetékrész mértani tengely mentén helyezkedik el.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezéssel nyomás alatt álló csővezeték széttört darabjait lényegében eredeti helyzetükben lehet tartani.

Deformálható 5 húzópálcák helyett merev húzópálcákat is lehet használni.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásának csillapítására vagy megakadályozására, amelynél a feltételezett lehetséges törési helyet (2) összekötőelem hidalja át, azzal jellemezve, hogy az összekötőelemet legalább két merev vagy deformálható húzópálca (5) képezi, amelyek a lehetséges törési hely (2) két oldalán vannak a csővezetékkel (1) összekötve, és a húzópálcák (5) a törési hely (2) mindkét oldalán kardáncsuklósan vannak a csővezetékkel (1) összekötve.
2. Szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásának csillapítására vagy megakadályozására, amelynél a feltételezett lehetséges törési helyet (2) összekötőelem hidalja át, azzal jellemezve, hogy az összekötőelemet legalább két merev vagy deformálható húzópálca (5) képezi, továbbá a húzópálcák (5) a csővezetékkel (1) és egy, a csővezetéket (1) egy elágazásnál (6) a feltételezett lehetséges törési hely (2) irányában alátámasztó támasszal (7) is össze vannak kötve.
3. A 2. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a húzópálcák (5) kardáncsuklósan vannak a csővezetékkel (1) összekötve.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a húzópálcák (5) legalább egy mérlegrúddal (4) vannak összekötve, amely elforgathatóan egy, a csővezetékkel (1) szilárdan összekötött bütykön (3) fekszik.
5. Szerkezeti elrendezés eltört csővezeték mozgásának csillapítására vagy megakadályozására, azzal jellemezve, hogy azt a részt, amelynek törése feltételezhető, egy elágazáson (6) vagy egy szelvényházon egy támasz (7) támasztja alá, és ez a rész a támasszal (7) legalább két merev vagy deformálható húzópálcán (5) át van összekötve.
6. Az 5. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a húzópálcák (5) az elágazástól (6) vagy szelvényháztól kiinduló vezetékszakaszok mértani tengelyeihez képest ferdén vannak elhelyezve.
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy azt a részt, amelynek a letörése feltételezhető, egy elágazás vagy egy szerelvényház környezetében merev vagy deformálható kengyel (11) veszi körül, amelynek a szárai képezik a két merev vagy deformálható húzópálcát (5).
8. A 2-7. igénypontok bármelyike szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a támasz (7) és a csővezeték (1) között deformálható, összelapítható csövek (8) vannak elhelyezve.
9. A 8. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az összelapítható csövek (8) egy siklócsapágy részeit képezik.
10. A 2-9. igénypontok bármelyike szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a támasz (7) és egy épületszerkezet (10) között csuklós dúcok (9) vannak elhelyezve.