NL1001669C2 - Schokbestendig leidingsysteem. - Google Patents

Description

Titel: Schokbestendig leidingsysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een leidingsysteem omvattende: ten minste één vezelversterkt kunststof buisstuk (1, 5a· 5b) dat op 5 ten minste twee plaatsen door bevestigingsorganen is verbonden met een vast element (fundatie).

De bestendigheid van leidingsystemen van (oorlogs)schepen tegen schokbelastingen, veroorzaakt door explosies onder water, is al vele 10 jaren een onderwerp van zorg, aandacht en onderzoek. Maar ook leidingsystemen aangebracht op het land die onder bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld in aardbevingsgebieden of in gebieden waar explosiegevoelige procesindustrie is gevestigd, dienen bestand te zijn tegen zware schokken.

15

Tot nu toe komen vezelversterkte kunststofleidingen niet in aanmerking om te worden toegepast in leidingsystemen die zware schokken en drukgolven moeten kunnen doorstaan en wel omdat zware schokken leiden tot microscheurtjes of grote lekken en tot delaminering van de 20 kunststofleidingen. Ook dikke stalen leidingen zijn, ondanks hun elasticiteit, niet bestand tegen zeer zware schokken.

Met de uitvinding wordt beoogd een leidingsysteem te verschaffen bestaande uit lichte, niet-corrosieve, geen onderhoud vergende, 25 relatief goedkope leidingstukken uit vezelversterkte kunststof, welk systeem door de bijzondere ophanging en bevestiging verrassenderwijs zeer zware schokbelastingen kan opnemen zonder dat scheuren en lekken optreden en zonder dat de leidingen delamineren.

30 Volgens de uitvinding is het in de aanhef genoemde leidingsysteem hiertoe gekenmerkt doordat ten minste één van de bevestigingsorganen bestaat uit een metalen beugel opgebouwd uit twee van flenzen voorziene ringhelften die ter plaatse van de flenzen aan elkaar zijn bevestigd, waarbij aan de ringhelft die zich aan de zijde van genoemd 35 vast element bevindt twee metalen poten zijn bevestigd waarvan de onderlinge afstand in hoofdzaak met de diameter van het buisstuk overeenkomt, welke poten zijn bevestigd aan een vast met het vaste element (fundatie) verbonden metalen overgangstuk, en dat het ΐ n " ^ ^ α ^ v ‘-J ·. * 2 leidingsysteem statisch bepaald is ondersteund doordat één van de bevestigingsorganen het buisstuk in axiale zowel als radiale richting op zijn plaats houdt terwijl de genoemde beugel (of de overige beugels) het buisstuk slechts in een radiale richting op zijn plaats 5 houdt.

De leidingen, die door de speciale plastisch vervormbare beugels en andere bevestigingsorganen zijn opgehangen, zijn op geschikte plaatsen onderbroken en aldaar voorzien van axiale verschuiving toelatende 10 expansie/compensatiestukken. Van belang is dat door de plastische vervorming van de beugels een groot deel van de schokenergie wordt opgenomen en dat momentane volumeveranderingen ten gevolge van schokgolven in de vloeistof of het gas in de buisstukken worden gecompenseerd door plaatselijke lengteveranderingen ter plaatse van de 15 compensatie/expansiestukken. Voorts blijkt bij de vervorming van de beugels het laminaat van de vezelversterkte buisstukken onbeschadigd. Het verrassende is dat de beugels bij zware schokken niet kapot gaan doch door plastische vervorming de schokenergie opnemen waarbij die uit metaal bestaande beugels zich bij de vervorming door zware schok 20 als het ware opofferen om beschadiging van de buisstukken te voorkomen.

De twee poten van elke beugel kunnen deel uitmaken van een U-vormige profiel waarvan het lijf is vastgelast aan het overgangstuk. Niet 25 uitgesloten is dat de poten direct met het overgangstuk zijn verbonden of daar één geheel mee vormen.

Het bevestigingsorgaan dat zowel de axiale als radiale plaatsbepaling van een buisstuk bewerkstelligen kan uit één ring bestaan die aan 30 weerszijden is voorzien van op het buisstuk bevestigde aanslagorganen. Praktischer is echter het bevestigingsorgaan dat de axiale en radiale plaatsbepaling van een buisstuk bewerkstelligt te vormen uit twee elk uit twee ringhelften bestaande ringen die op enige afstand van elkaar worden gehouden waarbij tussen de twee ringen op het buisstuk 35 tenminste een zadel is bevestigd dat als axiaal aanslagkapje dienst doet.

Het metalen overgangstuk van de beugels die uitsluitend de radiale 1 0 ' Λ r rj 3 plaatsbepaling van een buisstuk bewerkstelligen bestaat uit een plaat die in de lengterichting van het buisstuk kan buigen.

Daarentegen bestaat het metalen overgangstuk van het 5 bevestigingsorgaan dat de axiale en radiale plaatsbepaling bewerkstelligt bij voorkeur uit een buigstijf constructiedeel zoals een koker of H-profiel.

Als compensatie/expansiestukken komen onder andere balgvormige organen 10 en klembussen in aanmerking.

Om rammelen te voorkomen is het nuttig dat het binnenoppervlak van de beugelhelften is bekleed met een rubberlaag.

15 De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede door een tot een leidingsysteem volgens de uitvinding behorend buisstuk op de plaats waar deze door 20 een enkelvoudige beugel in radiale richting wordt ondersteund.

Figuur 2 toont een zijaanzicht van een einddeel van een eerste buisstuk dat aan een einde is verbonden met een tweede buisstuk en middels een enkelvoudige beugel is bevestigd.

25

Figuur 3 toont zijaanzicht van het andere einddeel van het eerste buisstuk dat is verbonden met een derde buisstuk en middels een tweevoudige beugel is bevestigd.

30 In de eerste twee figuren 1 en 2 zijn twee buisstukken 1 en 5a weergegeven waarbij voor de bevestiging van één einde van het buisstuk 1 een enkelvoudige metalen beugel 2a wordt toegepast die aan een fundatie-element 3 (althans een vast element) is bevestigd. Het buisstuk 1 is via een compensatie/expansiestuk in de vorm van een 35 balgelement 4a verbonden met een buisstuk 5, waarbij tussen de naar elkaar gekeerde einden van de buisstukken 1 en 5a enige ruimte is vrijgelaten.

vi n. · .

'si ; 4

De beugel 2a omvat twee ringhelften 6 en 7 elk aan hun einden voorzien van flenzen 8. De flenzen van de bovenste ringhelft 6 zijn door middel van bouten 9 verbonden met de flenzen van de onderste ringhelft 7. Aan de onderste ringhelft 7 zijn de poten 10 en 11 van een U-profiel 5 gelast waarvan het lijf 12 op zijn beurt is gelast aan een overgangstuk in de vorm van een buigzame plaat 13 die aan het fundatie-element 3 is vastgelast.

De beugels zijn uit metaal (staal, aluminium) vervaardigd en kunnen 10 elastisch en plastisch vervormen. Bij voorkeur is het binnenoppervlak van de ringhelften bekleed met een rubberlaag 14.

De enkelvoudige beugel 2a volgens figuur 2 werkt uitsluitend radiaal en geeft geen axiale richting aan het buisstuk 1. Daarentegen werkt de 15 tweevoudige beugel 2b volgens figuur 3 zowel radiaal als axiaal. Deze tweevoudige beugel heeft vier ringhelften 6a, 7a en 6b, 7b elk met twee flenzen 8, waarbij twee paar bouten 9 voor de verbinding zorgen. De poten 10 en 11 vormen een afstandhouder tussen de ringhelften 7a, 7b. Het overgangsstuk 13 heeft in doorsnede de vorm een H, of een 20 andere buisstijve uitvoering (bijvoorbeeld een koker). In plaats van de tweevoudige beugel 2b kan ook een ander bevestigingsorgaan bijvoorbeeld een flensverbinding worden toegepast om een buisstuk met de fundatie te verbinden.

25 Op het buisstuk 1 is tussen de ringen 6a, 7a en 6b, 7b tenminste een zadel 15 gelijmd, dat ervoor zorgt dat de leiding 1 niet door de beugel 2b kan "wegglijden" in geval van zware schokken.

Het compensatie/expansiestuk tussen de buisstukken 1 en 5a heeft in 30 figuur 3 de vorm van een klembus 4b, bij voorkeur met rubber ringen tussen bus en buisstukken.

Onder buisstuk wordt verstaan een pijp of samenstel van pijpen dat zich tussen twee expansie/compensatie-elementen 4a en/of 4b uitstrekt. 35

Voor de ophanging van elk buisstuk is één radiaal en axiaal werkende bevestigingsorgaan (fig. 3) en één of meer uitsluitend radiaal werkende beugels (fig. 2) noodzakelijk. Daarmee wordt bereikt dat het 1 t\ f' a s f* r\ ' * v ! t 69...

5 systeem statisch bepaald is.

Onderwerping van een leidingsysteem aan zware schokken leidt ertoe dat de ringhelften 6, 7 zodanig plastisch vervormen dat de door 5 die helften omsloten ruimten ovaalvormig wordt, dat de poten 11 zodanig plastisch vervormen dat hun einden naar elkaar bewegen.

De overgangstukken 13 hebben vooral een stabilisatiefunktie waarbij de 10 plaatvormige uitvoering volgens figuur 2 elastisch kan meebuigen.

' * V-· ί· ..

Claims (10)

1. Leidingsysteem omvattende: ten minste één vezelversterkt kunststof buisstuk (1, 5». 5b) dat op 5 ten minste twee plaatsen door bevestigingsorganen is verbonden met een vast element (fundatie), met het kenmerk, dat ten minste één van de bevestigingsorganen bestaat uit een metalen beugel (2a) opgebouwd uit twee van flenzen voorziene ringhelften (6, 7) die ter plaatse van de flenzen (8) aan elkaar zijn bevestigd, waarbij aan de ringhelft (7) 10 die zich aan de zijde van genoemd vast element (3) bevindt twee metalen poten (10, 11) zijn bevestigd waarvan de onderlinge afstand in hoofdzaak met de diameter van het buisstuk overeenkomt, welke poten (10, 11) zijn bevestigd aan een vast met het vaste element (3) (fundatie) verbonden metalen ove rgangs tuk (13)· en dat het 15 leidingsysteem statisch bepaald is ondersteund doordat één van de bevestigingsorganen (2b) het buisstuk in axiale zowel als radiale richting op zijn plaats houdt terwijl de genoemde beugel (2a) (of de overige beugels 2a) het buisstuk slechts in een radiale richting op zijn plaats houdt, 20

2. Leidingsysteem volgens conclusie 1 met verscheidene vezelversterkte buisstukken, met het kenmerk, dat de einden van opeenvolgende buisstukken enige afstand ten opzichte van elkaar hebben en met elkaar zijn verbonden middels compensatie/expansiestukken (4) die een kleine 25 axiale verplaatsing van die einden ten opzichte van elkaar toelaten.

3· Leidingsysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het bevestigingsorgaan (2b) dat zowel de axiale als radiale plaatsbepaling van een buisstuk bewerkstelligt twee elk uit twee ringhelften (6a, 7&! 30 6b, 7b) bestaande ringen bezitten welke ringen op enige afstand van elkaar worden gehouden waarbij tussen de twee ringen op het buisstuk tenminste een zadel (15) is bevestigd dat als axiaal aanslagkapje dient.

35 Leidingsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de twee poten (10, 11) van elke beugel (2) deel uitmaken van een U-vormig profiel. f (' ,· ' ;·, 0 ' k ’ Λ

5- Leidingsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metalen overgangstuk (13) van de beugel (2a) die uitsluitend de radiale plaatsbepaling bewerkstelligt bestaat uit een plaat die in de lengterichting van het buisstuk kan buigen. 5

6. Leidingsysteem volgens conclusie 3. met het kenmerk, dat het metalen overgangstuk (13) van de beugel (2b) die de axiale zowel als radiale plaatsbepaling bewerkstelligt bestaat uit een buigstijf constructiedeel zoals een koker of H-profiel. 10

7. Leidingsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de compensatie/expansiestukken bestaan uit een balgstuk (4a).

8. Leidingsysteem volgens één van de conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de compensatie/expansiestukken bestaan uit een klembus (4b).

9. Leidingsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, met het 20 kenmerk, dat het binnenoppervlak van de ringhelften (6 en 7) is bekleed met een rubberlaag (14).

10. Metalen beugel ter bevestiging van buisstukken aan een vast element met het kenmerk, dat deze beugel is opgebouwd uit van flenzen 25 (8) voorziene ringhelften (6, 7) die ter plaatse van de flenzen (8) aan elkaar zijn bevestigd, waarbij aan één van die ringhelften twee metalen poten zijn bevestigd die op hun beurt zijn verbonden met een metalen overgangstuk (13)· '· !