NO860678L - Trykkfri stoetsperre for bruk i roerledningsystemer for aa utligne effekten av trykkstoet og sjokkboelger. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en innretning for absorpsjon av oppbygget forhøyet trykk og sjokkbølger som fremstår i rørsystemer. Trykkstøt, overtrykk og pulser-inger, vanligvis betegnet "vannslag", oppstår i rørsystemer når det fluid som pumpes plutselig hindres i ytterligere bevegelse, eller får sin retning reversert eller endret, eller når en pumpe i systemet stanses plutselig, eller når en tilbakeslagsventil i systemet lukkes plutselig. Alle rørledninger hvor fluider strømmer gjennom utsettes for slike trykkslag og sjokkbølger fra tid til annen. Noen av disse sjokkbølger og trykkslag kan være skadelige, især over en lengre tidsperiode hvor enkelte trykkslag og sjokk over tid påvirker rørsystemets struktur slik at dette svek-kes, noe som eventuelt kan resultere i systemets sammenbrudd. I tilfelle med en sterk sjokkbølge eller trykkstøt i et rørsystem som ikke er konstruert for å motstå og absorbere en så alvorlig bølge, kan sammenbrudd oppstå fra et slikt sterkt sjokk eller trykkstøt. Kjente anordninger som idag benyttes for å absorbere eller dempe kraften ved slike trykkstøt og sjokkbølger er vanligvis av akkumulatortypen, hvor et volum fylles med trykksatt gass og gassen virker mot en fleksibel blære, eksempelvis av gummi, slik at når akkumulatoren er forbundet med strømmen av mediet gjennom rørsystemt, vil sjokkene og trykkstøtene delvis forsvinne ved overtrykkene'som virker mot den trykksatte blære. Det foreligger mange variasjoner av disse absorbere av akkumulatortypen, men alle benytter en trykksatt gass for å absorbere farlig kinetisk energi i det strømmende medium. Da disse akkumulatorer imidlertid er montert i en rett vinkel til mediumstrømmen i systemet, vil kun noen, ikke alle, trykkstøt og sjokkbølger støte mot akkumulatorens blære, likegyldig hvor mange slike akkumulatorer det er montert i rørsystemet. For effektivt å styre alle trykkstøt og sjokkbølger med disse vanlige akkumulatorer vil det kreves at flere akkumulatorer anordnes i systemet enn det vanligvis er økonomisk berettiget og praksis berettiget og praktisk. Selv med slike vil ikke alle disse overtrykk og sjokk kunne oppheves. Videre forårsaker den typiske rettvinklede montering av disse akkumulatorer trykkstøt inn i og ut av akkumulatorer på grunn av plutselig endring av strømningsretningen i det strømmende medium slik at en del av den nyttbare effekt av disse konvensjonelle akkumulatorer tjener til kun å oppheve den skade deres eksistens i rørsystemet har forårsaket.

En annen type sugabsorpsjonsanordning eller sperre er absorpsjonsanordningen av stempeltypen, hvor en patron med fleksibel vegg som omgis av en omhylling, er trykksatt for å absorbere sjokk. Når patronen presses innover av et trykkstøt, bringes den til å komprimere og absorberer trykkstøtet. Slike er også montert utenfor ledningen, dvs. i rett vinkel til strømningsmediets strømningsretning i rørene. Da trykksatt gass også her benyttes, er den ikke hurtig nok til å svare på hurtige endringer i systemet. Den er også kostbar og er ikke istand til å absorbere store sjokk eller trykkstøt uten at et uakseptabelt høyt antall slike absorpsjonsanordninger av stempeltypen er montert langs ledningssystemet.

Mens de aller fleste vanlige trykkstøtsperrer som er i bruk idag, er montert utenfor rørsystemets ledning, dvs. i rett vinkel til de partier av rørsystemet de er forbundet med, foreligger en slik konvensjonell anordning som er montert i ledningen slik at strømningsmediets strøm-ningsretning i systemet er den samme som gjennom sperren. Denne sperre i ledningen er forbundet mellom to rør slik at mediet strømmer gjennom rørene og i sin helhet gjennom sperren i samme aksiale retning med ingen eller meget liten endring av strømningsretning. Imidlertid bruker slike trykk-støtsperrer i ledningen, eller støtdempere, også trykksatt gass for å absorbere trykkstøtenes og sjokkenes kinetiske energi. I dette tilfelle strømmer det strømmende medium på innsiden av en hul metallmantel med flere periferisk anordnede strupeåpninger gjénnom hvilke det strømmende medium passerer. Montert konsentrisk omkring mantelen er en fleksibel gummihylse mot hvilke strålene med strømmende medium fra åpningene slår. Den fleksible gummihylse befinner seg i kontakt med den trykksatte gass i et på forhånd fylt gasskammer som er dannet av innretningens hus. Den fleksible gummihylse tjener til å frembringe en barriere mellom det strømmende medium og den trykksatte gass slik at den trykksatte gass kan oppta overskytende energi fra trykkstøtet.

En slik anordning er imidlertid begrenset i sin bruk da det må sikres at åpningene ikke tilstoppes, noe som er vanskelig å hindre, også i de tilfeller hvor kun rent vann er det strømmende medium. Med strømmende slam er det eksempelvis umulig å benytte denne innretning. Videre er det faktum at den absorberende funksjon gjennomføres av trykksatt gass, vil innretningens sjokkabsorberende egenskaper være begrenset, langsomme og til tider uakseptabelt kostbare for bruk i et rørsystem.

Det er derfor det primære mål ved den foreliggende oppfinnelse å frembringe en støtsperre som unngår behovet-for å bruke trykksatt gass som virker mot et ettergivende legeme for således å ta opp overskytende kinetisk energi fra sjokkbølger og trykkstøt i et ledningssystemt.

Det er også et mål ved den foreliggende oppfinnelse å muliggjøre øket energiabsorpsjon fra sjokket og trykkbølg-ene i rørsystemet som også reagerer hurtigere mot slike sjokk og trykkbølger. Ved en utførelse av oppfinnelsen er denne reaksjonstid tilnærmet øyeblikkelig og kontinuerlig. Det er et ytterligere mål ved den foreliggende oppfinnelse å muliggjøre montering av flere støtsperrer montert i et rørsystemt på strategiske steder hvor det er økonomisk hensiktsmessig, da kostnadene av en støtsperre ifølge den foreliggende oppfinnelse er betydelig lavere enn for tilsvarende innretninger som idag benyttes og selges.

Det er et videre mål ved den foreliggende oppfinnelse å muliggjøre enkel og relativ hurtig montering av støt-sperren i alle rørsystemer, uten vanskeligheter, tidsforbruk og langsom oppbygging av en trykksatt gass, slik det er nødvendig med de idag vanlig benyttede sperrer og akkumulatorer .

Det er et videre mål ved den foreliggende oppfinnelse å frembringe en støtsperre som i det vesentlige er vedlikeholdsfri og som med de hensiktsmessige tillegg avhen-gig av den omgivelsen de skal brukes, kan gi drift uten problemer i betydelig større grad enn ved de vanlig benyt-

tede sperrer og akkumulatorer.

Med disse formål, samt også andre, er støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse et rørformet element fremstilt av et syntetisk elastisk materiale som velges fra gruppen bestående av polyuretan, etylenpropylendienpolymer, etylen/akryl elastomer, karboksydnitrider og klorsvovel polyetener, alle innenfor et durometer hårdhetsområde på 50A til 95A Shore, samt polyester elastomerer innenfor durometer hårdhetsområdet 70A til 95A Shore. Hvert av de ovenfor elementer innenfor de ovenfor nevnte hårdhetsområder frembringer et materiale som er fleksibelt med de følgende egenskaper; stor strekkstyrke, stor strekkmodul i nedre strekkprosentområde, høy ultimativ forlengelse, liten strekksetning, lang fleksibel levetid, stor dempning gjennom hysteresetap, bibeholdelse av fysiske egenskaper over et stort temperaturområde og innenfor store omgivelsesbeting-elser, motstand mot høye temperaturer og mot lave temperaturer, stor motstand mot kjemikalier og stor motsand mot slitasje. Disse egenskaper tillater fullstendig eliminering av trykksatt gass som hittil har vært et nødvendig element for å absorbere farlige energier ved sjokk og trykkbølger.

I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er støt-sperren som er fremstilt av et eller en kombinasjon av de ovenfor nevnte elastiske materialer innenfor de nevnte hårdhetsområder, formet som et hult rørformet legeme med et åpent inntak og et åpent uttak i de to ender slik at støtsperren er montert i ledningen i rørsystemet den skal benyttes. Systemets strømmende medium strømmer i lengderet-ningen aksialt gjennom sperren i samme retning som den strømmer gjennom deler av rørsystemet i hvilket støtsperren er montert.

Det elastiske rør er forbundet mellom endene av tilstøtende rør i systemet via et hus fremstilt av par reduksjonsflenser som danner et ringformet område mellom rørets ytre overflateareal og reduksjonsflensenes indre overflateareal, idet det ringformede område tjener som et volumekspanderende kammer hvilket det elastiske rør kan ekspandere under trykkstøt og sjokkbølger. Det elastiske rørs ender er festet med flenser til endene av reduksjons flensene som er montert til rørsystemet og som således danner pakninger for forbindelsene av reduksjonsflensen til endene av rørsystemets rør. Hver reduksjonsflenses indre har konisk form slik at når to reduksjonsf lenser er satt sammen for montering av det elastiske rør, vil rørets midtre partier tillate større ekspansjon enn de ytre ender.

Ved en andre utførelse av oppfinnelsen er det elastiske rør som er fremstilt av ett av eller en kombinasjon av materialer i den ovenfor nevnte gruppe, forbundet utenfor ledningen med systemet, slik det er vanlig og hittil har vært gjennomført ved konvensjonelle og velkjente støtsperrer og akkumulatorer. Ved denne utførelse har det elastiske rør kun en åpen ende idet den andre ende er avstengt. Den åpne ende er forbundet med rørsystemet for fluidforbindelse slik at røret befinner seg i en rett vinkel til lengdeaksen i det eller de rør det er koplet inn i. Ved denne utførelse virker røret mere som en akkumulator. Røret er utformet med en ring nær den åpne ende, hvor ringen virker som en pakning for et par flensringer av metall som benyttes for å montere støtssperren i et eller flere rør i et rørsystem. Som ved den første utførelse utsettes det elastiske rørs ytre perifere overflate ikke for trykksatt luft e.l. Paret med flensringer av metall er festet til en monteringsflens som er forbundet direkte med et eller flere rør i systemet. Denne monterings flens har en midtre åpning som ligger over rørets åpne ende for således å frembringe en passasje for strømmen av det strømmende medium i rørsystemet.

Ved en modifikasjon av den andre utførelse av oppfinnelsen har det elastiske rør som er fremstilt av ett eller av en kombinasjon av flere materialer av den ovenfor nevnte gruppe, en ventilstamme for å tette størstedelen av strømmen av strømmende medium inn i røret etter at røret 'er ekspandert til et på forhånd fastlagt volum. Ventilstammen er forbundet med rørets lukkede ende, idet denne lukkede ende i denne modifikasjon av den andre utførelse er fremstilt av metall som er forbundet med resten av det elastiske rør. Spissen av ventilstammen flukter med et ventilsete utformet i monteringsflensen slik at ventils tammen, når røret er fylt med strømmende medium fra rørsystemet under et trykkstøt eller en sjokkbølge, presses mot ventilsete for anlegg i dette på grunn av bevegelsen av rørets lukkede metallende grunnet ekspansjonen av røret under støtet.

Vent ils tammens spiss har en passasje hvis ene ende står i fluidforbindelse med rørsystemet, og hvis andre ende står i f luidf orbindelse med det elastiske rørs indre. Denne passasje tillater at mediet i røret under trykkstøt og sjokkbølger langsomt mates tilbake til rørsystemet etter at rørstammen er stengt for ytterligere inntrenging av medium i rørets indre. Denne langsomme mating minsker grad-vis rørets volum inntil det vender tilbake til sin opprinnelige størrelse for etterfølgende bruk og hjelper også til å hindre ytterligere trykkstøt eller sjokkbølger i systemet ved ikke plutselig å avstenge.

Støtsperren ifølge oppfinnelsen kan benyttes i rørsystemer hvor strømningsmediene er væsker, delvis fast-stoffer, slam, gasser og vellinger.

Oppfinnelsen forstås lettere i sammenheng med tegn-ingen hvor fig. 1 skjematisk viser den foretrukne utførelse av støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse hvor flere støtsperrer er innmontert i et rørsystem for å absorbere farlige og skadelige sjokkbølger og overtrykk, fig. 2 viser i perspektiv den foretrukne utførelse av støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse slik den er innmontert i rørsystemet på fig. 1, fig. 3 viser et lengdesnitt langs 3-3 på fig. 2, fig. 4 viser skjematisk en andre utførelse av støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse, montert utenfor ledningen, dvs. i rett vinkel til det strømmende mediums strømning i rørsystemet, for å absorbere farlige og skadelige sjokkbølger og overtrykk, fig. 5 viser et vertikalsnitt langs 5-5 på fig. 4, fig. 6 viser et vertikalsnitt tilsvarende fig. 5, av en modifikasjon av støtsperren på fig. 5, hvor en ventilstamme er anordnet i støtsperrens indre for å tette ytterligere innstrømming av strømmende medium etter at støtsperren er ekspandert til et fastlagt volum, for således å hindre tilleggsekspansjon før brudd av støtsperrens vegger under sjokkbølger og overtrykk, og fig. 7 viser et vertikalsnit t tilsvarende fig. 6 av støtsperren på fig. 6 hvor denne befinner seg i sin ekstreme ekspansjonsfase ved en sjokkbølge eller en trykkbølge, hvor ventilstammens spiss er brakt til anlegg mot et sete for å tette ytterligere innstrømming av strømmene medium til støtsperrens indre.

Fig. 1-3 viser den foretrukne utførelse av støtsper-ren 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse, montert i et rørsystem som skal beskyttes mot trykk og sjokkbølger eller spisser. Støtsperren 10 har en hul, rørformet kjerne eller blære 12, vist på fig. 3, fremstilt av en av de i den følg-ende gruppe nevnte syntetiske elastomerer: polyuretan, etylenpropylendienpolymer, etylen/akryl elastomer, karboks-ylnitrider, klorsvoveletylen, som alle har et durometer hårdhetsområde mellom 50A og 95A Shore, samt polyesterelastomerer, eksempelvis DuPont's "HYTREL", med et durometer-hårdhetsområde mellom 70A og 95A Shore. Hvert av disse ovenfor nevnte syntetiske elastomerers innebyggede egenskaper og karakteristika, i kombinasjon med hårdheten som anført i det ovenfor nevnte område, gir en fleksibel, strekkbar og sterk kjerne for støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse som gir (a) stor strekkstyrke, (b) stor strekkmodul i det nedre forlengelsesprosentområde, (c) stor maksi-mal forlengelse, (d) lav strekksetning, (e) lang fleksibel driftstid, (f) stor dempning ved hysteresetap (omsetning av dynamisk energi til varmeenergi), (g) bibeholdelse av fysiske egenskaper over et stort temperaturområde og omgiv-elsesbetingelser, (h) motstand mot høye temperaturer, (i) motstand mot lave temperaturer, (j) god motstand mot kjemikalier og (k) god slitasjefasthet.

Materialer som hittil har vært benyttet i sjokkdemp-ere, sjokksperrer og s jokkakkumulatorer har ikke vært til-fredsstillende til å motstå det trykk som påføres dem uten forsterkning ved hjelp av en trykksatt gass, noe som også har nødvendiggjort tidkrevende, kostbar og til tider hasard-iøse installasjonsmetoder og har allikevel ikke sikret effektiv styring og absorpsjon av trykkbølger og sjokkbølg-er .

Slik det sees på fig. 3, er den i tverrsnitt sirkulære blære eller kjerne 12 hul slik at det flytende medium passerer direkte gjennom kjernens indre i en retning paral-lell med dens lengdeakse, slik at når trykkstøt eller sjokk-bølger oppstår, tilnærmet umiddelbart opptas ved ekspansjon av kjernen 12. Støtsperren 10 har også et par reduksjonsflenser 16 og 18 for primært å frembringe et ekspansjonskam-mer 20 for kjernen 12 og sekundært for å montere støtsperren mellom endene av rørene i et rørsystem, slik det er vist på fig. 1. Hver reduks j ons f lens 16 og 18 har en første sirkelformet endeflens 22 og 24 og en andre sirkelformet endeflens 26 og 28 for montering av de to reduksjonsflenser. Endeflensene 26 og 28 har samme diameter og er større enn diameteren for sirkelformede endeflenser 22 og 24. Hver reduksjonsflenses endeflens begrenser endepartiene av det sentrale hus -30, 32 i reduks jonsf lensen. Hvert sentralt hus 30, 32 har i det vesentlige konisk skallform som avgrenser et hult indre i hvilket er montert halvdelen av den elastiske kjerne 12. Den koniske form i husets skall 30 og 32 avgrenser et i det vesentlige konisk kammer i hvilket den elastiske kjerne er montert slik at deler av den elastiske kjerne nær midten tillater å ekspandere mere enn partier av den elastiske kjerne som befinner seg nær endene.

Slik det tidligere er vist på fig. 3 er de to større endeflenser 26 og 28 festet til hverandre med bolter 34 og pakninger 36 som danner tetning mellom dem. Hver av de mindre endeflenser 22, 24 har hull 22', 24' for montering av støtsperren mellom endene av rørene i et rørsystem, som vist på fig. 1. For å oppnå slik forbindelse mellom endene av rørene og de mindre ender av reduksjonsflensene, er den elastiske kjernes to endepartier 12' og 12" utstyrt med en flens for å avgrense en sirkelformet ring som er festet til de ytre endeflater av de mindre reduksjonsflens-ers ender, slik det tydelige fremgår av fig. 3. En slik festing av ringens deler til reduksjonsflensens ender, kan oppnås ved kjent limteknikk, mekanisk feste o.l. Disse ringformede partier 12', 12" tjener således som pakninger idet de indre egenskaper for hvert av de ovenfor nevnte materialer, hvorav den elastiske kjerne kan være fremstilt, også gir utmerkede tetningsegenskaper for fluider.

Fig. 1 viser tre støtsperrer 10 montert langs et rørsystem bestående av rør 40, 42, 44, 46. Disse støtsperrer 10 er vist anordnet i ens avstand over rørenes felles lengdeakse. Generelt ved bruk av støtsperrene ifølge den foreliggende oppfinnelse, er disse plassert i ens avstand langs rørsystemet. Den nøyaktige avstand mellom støtsperrene bestemmes av størrelsen av de rør som benyttes, det strøm-mende medium som skal pumpes gjennom rørsystemet, diameteren av den elastiske kjerne 12 som benyttes i støtsperren og de trykk det strømmende medium utsettes for. Støtsperren 10 benyttes også nødvendigvis tett ved alle ventiler og pumper som danner hovedkildene for sjokk og trykkbølger. Støtsperrene kan også benyttes nær skarpe kurver og bend i rørsystemet hvor det erfaringsmessig oppstår trykkdiffe-ranser. Den elastiske kjernes veggtykkelse ligger typisk mellom 3,2 mm og flere cm. Den sirkulære elastiske kjernes 12 diameter ligger i størrelsesordenen mellom 12,5 mm for hydrauliske systemer, og 22,7 mm for systemer med. meget stor kapasitet. Videre er typen strømmende medium som strøm-mer i rørsystemet i det vesentlige ikke kritisk til bruken av støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse, i mot-setning til kjente anordninger. Støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan benyttes i systemer for gjen-nomstrømning av gasser, vann, vannblandinger, olje, slam, vellinger, delvis fastpartikler og fastmasser. Således kan det strømmende medium være kjøttvelling, ost, sand, sten, betong og vann og mørtel, eksempelvis slik som benyttes for å fylle hull som bores i undergrunnen for tunneler ved bergverksdrift og en slange for andre media. Det elastiske materiale støtsperrens kjerne er fremstilt av har enten stor iboende fasthet mot korrosjon og slitasje mot enhver type strømningsmedium som strømmer i rørsystemene, eller kan fremstilles slik at de har slike egenskaper som oppnås ved valg av egnede tilsatser, tilført på velkjent måte. En hvilken som helst type strømningsmedium kan passere gjennom støtsperren med sikkerhet for at støtsperren ikke vil bli skadet. For videre å øke fastheten mot et hvilket som helst aggressivt materiale som strømmer i rørsystemet kan støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse utstyres med en annen ytre rørformet kjerne av gummi som hensiktsmes-

sig er behandlet og formet for å motstå disse angrep, og/ eller korrosjonen som forårsakes av det strømmende medium i rørsystemet. Denne indre rørformede gummikjerne danner en beskyttene barriere for den ytre elastiske kjerne, idet de to kjerner er forbundet med hverandre ved kjente limteknikker. Ved bruk av en indre beskyttende gummikjerne, har enderingene 12' og 12" også pålagt tilsvarende enderinger av den indre gummikjerne, eller alternativt kan ringene på den ytre elastiske kjerne elimineres totalt slik at kun de indre gummiringer benyttes som pakninger for reduksjonsf lensenes ender 22, 24.

Ved den foretrukne utførelse på fig. 1-3 er støt-sperren koplet inn i ledningen i rørsystemet slik at det strømmende medium passerer fullstendig gjennom den elastiske kjerne i det vesentlige i samme retning som det strømmer gjennom deler av rørsystemet hvormed støtsperren er forbundet. Dette gir en tilnærmet øyeblikkelig reaksjon mot sjokk og trykkbølger i systemet og unngår også sekundære trykk-og sjokkbølger som oppstår ved monteringer utenfor linjen, hvor støtsperren ifølge den foreliggende oppfinnelse er montert i rett vinkel til rørsystemet. Støtsperren 10' på fig. 5 er montert utenfor ledningen og omfatter et elastisk, hult rørformet element 50 som er fremstilt av ett av de syntetiske elastomerer som er angitt i gruppen ovenfor, med samme hårdhetsområde. Elementet 50 har en lukket ende 50' og en åpen ende 50" anordnet motstående til den lukkede ende 50' slik at det strømmende medium kan trenge inn gjennom den åpne ende og utvide eller blåse opp det elastiske element 50 under trykkbølger og sjokkbølger. Støtsperren 10' har likeledes en monteringsplate av metall, med en sentral åpning 52' gjennom hvilken det strømmende medium passerer inn i det elastiske elements 50 indre. Monteringsplaten 52 kan monteres til en flensforbindelse 54 på en T-kopling 64 i rørsystemet for å tilkople det elastiske element 50 i rett vinkel til rørets lengdeakse. Det elastiske element 50 har likeledes et ringparti 60 for montering av det elastiske element 50 til platen 52 og således til røret via flenskoplingen 54. Ringpartiet 60 er festet mellom platen 52 og en metallring 58 ved hjelp av bolter 62, slik det fremgår av fig. 5. Boltene 62 er ført gjennom flere fluktende åpninger i metallringen 58, i det ringformede parti 60, metallplaten 52 og endelig flenskoplingen 54 og sikrer således at støtsperren holdes i rett vinkel til en del av rørsystemet, slik det fremgår av fig. 4.

Fig. 4 viser tre slike støtsperrer 10' montert utenfor linjen, langs rørsystemet, ved hjelp av flere T-koplinger 64. Hver T-kopling 64 har en flenskopling 54 for tilkopling av støtsperren 10'. Støtsperrene 10' er anordnet i ens avstand langs rørene, idet avstanden avhenger av det strømmende medium, trykkene i systemet, rørsystemets dimensjon, egenfrekvenser o.l. Som ved den første utførelse er slike støtsperrer 10' også anordnet direkte ved ventiler og pumper. I begge de to utførelser som er beskrevet utsettes støtsperrenes 10 og 10' ytre overflate for ikke trykksatt luft.

En modifikasjon av den andre utførelse av støtsper-ren 10' er vist monterbar utenfor ledningen til rørene ved bruk av samme koplingskons truks jon som vist på fig. 5, med flenskoplingen 54 på T-koplingen 64 og metallringen 58. Støtsperren 10" har et elastisk element 70 fremstilt av samme materiale som støtsperrene 10 og 10'. Det elastiske element 70 har imidlertid to åpne ender 71 og 71', hvor enden 71' er lukket og tettet med en metallplate 72. Endene 71' er på egnet måte festet til metallkappen 72 ved hjelp av kjente limteknikker, for således å danne et kontinuerlig hus som avgrenser et indre hult kammer for inntrenging av flytende medium og for således å virke som støtsperren 10', som en støtakkumulator. Metallkappen 72 har en sentral åpning gjennom hvilken en ventilstamme 80 forløper, med et gjenget parti 80' for montering av ventilstammen til metallkappen via en mutter 81 slik det tydelig er vist på fig. 6. Ventilstammen 80 har et spisst parti 82 i hvilket er utformet en T-formet passasje 84 for å tillate fluidforbindelse når ventilstammen befinner seg i tettende stilling, mellom det indre av støtsperrens 10" hule kammer og T-kop-lingens 64 indre, av grunner som er beskrevet i det etter- følgende. En metallplate 52', tilsvarende metallplaten 52 i støtsperren 10', har en åpning som danner et ventilsete 86 for ventilstammens spiss 82, slik det fremgår av fig. 6 og 7. Ventilstammen 80 tjener til å avstenge enhver inntrenging av strømmende medium inn i støtsperrens hule kammer etter at det elastiske element er ekspandert til et på forhånd fastlagt nivå, som sikrer kontinuerlig drift og akseptable sikkerhetsfaktorer. Således tjener ventilstammen som sikkerhet for å hindre overbelastning av det elastiske element. Det gjengede parti 80' i ventilstammen tillater en valgt manuell styrt forlengelse og tilbaketrekking av ventilstammen for å tilpasse støtsperren til de betingelser systemet vil ha og de krefter og støt støtsperren 10" vil utsettes for. Fig. 6 viser støtsperren 10" i sin ikke ekspanderte hvilestilling når det ikke har vært påført noen trykkbølge eller sjokkbølge. I denne stilling befinner ventilstammens spiss 82 seg i avstand fra setet 86 slik at fluidforbindels-en mellom det hule indre kammer i støtsperren 10" og det indre av T-koplingen 64 er fri slik at når en sjokkbølge eller trykkbølge oppstår i systemet, eksempelvis på grunnlag av plutselig avsperring, vil overtrykkene ledes til støt-sperrene og absorberes her. Fig. 7 viser støtsperren 10" i den helt ekspanderte stilling når den maksimalt tillate-lige innføring av strømmende medium er nådd. Ettersom det elastiske element ekspanderer, minsker dets lengde slik at dets ende 71' trekkes tettere ned mot enden 70. Dette forårsaker i sin tur at metallkappen 72 nærmer seg setet 86 inntil et kritisk punkt nås hvor ventilstammens spiss 82 presses inn til anlegg mot ventilsetets åpning 86 slik at ytterligere innstrømming av strømmende medium er umulig. I denne lukkede stilling tillater passasjen 84 at mediet i støtsperrens 10" kammer langsomt kan strømme tilbake til systemet slik at støtsperren 10" kan vende tilbake til sin opprinnelige, ikke ekspanderte stilling som er vist på fig. 6. Denne langsomme tilbakevendig av mediet til systemet bidrar også til å hindre at ytterligere sjokk eller trykkbølger akkumuleres via selve tilbakeføringen fra støtsperrene. Passasjen 84 bidrar også til å utligne trykket på begge sider av åpningen 86 slik at lukkingen av ventilstammens spiss ikke selv frembringer trykkbølger og sjokkbølger, noe som er tilfellet ved lukking av en hvilken som helst ventil i rørsystemet. I tillegg elimineres resonans effektivt.

Claims (22)

1. Støtsperre for bruk i rør, f luidsys terner o.l., KARAKTERISERT VED at den omfatter et langstrakt rørformet elastisk element som avgrenser et hult indre rom for gass, væske eller slam som strømmer gjennom rørene, rørsystemet o.l., idet det hule indre rom er avgrenset av det langstrakte rørformede elastiske elements indre overflate og har minst en åpen inntaksende, anordninger fast montert til det langstrakte rørformede elastiske element for fast montering av elementet til del av rørsystemet i hvilket det skal benyttes for å styre trykkstøt, slik at i det minste en del av væsken eller slammet i rørsystemet strømmer inn i det hule indre rom, idet anordningene for fast montering av elementet til en del av rørsystemet er tilkoplet nær i det minste en åpen ende av elementet for montering av den ene ende i fluidforbindelse med gassen, væsken eller slammet i rørsy-stemet i hvilket elementet skal benyttes slik at i det minste en del strømmer gjennom dette, hvor anordningene videre tillater montering av det langstrakte rørformede elastiske element for ekspansjon og sammentrekning av dette for å utligne trekkstøt i rørsystemet og også for montering av elementet slik at anordningene for fast montering ikke har kontakt med elementets ytre overflate over størstedelen av dettes lengde for således å tillate fri ekspansjon av elementet, idet elementet har en ytre flate som i det vesentlige har kontakt med ikke trykksatt gass.

2. Støtsperre ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementet er montert inn i rørsystemets ledning, idet elementet har en første åpen ende som danner inntaksenden, og en andre åpen uttaksende i avstand fra den første ende, slik at første og andre åpne ender er forbundet med hver sin ende av et rør i rørsystemet og forbinder disse slik at gass, væske eller slam som strømmer gjennom rørsystemet strømmer gjennom hele lengden av det rørformede element, i retning av det rørformede elements lengdeakse.

3. Støtsperre ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at anordningen for fastmontering omfatter montering av en tilkoplet husdel med et hult indre rom i hvilket det elastiske element er montert, idet huset har en første ende fast forbundet med elementets første åpne ende og en andre ende fast forbundet med elementets andre åpne ende, idet husets første og andre ender kan monteres til hver sin ende av et rør i rørsystemet i hvilket elementet skal benyttes slik at elementet er montert inn i systemets ledning.

4. Støtsperre ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at husets indre rom konsentrisk omgir det elastiske legemes ytre overflate for å avgrense et ekspansjonsvolum mellom husets indre flate og elementets ytre flate, idet elementet fritt kan ekspandere og trekke seg sammen på grunnlag av trykkendringer i det medium som strømmer gjennom, og at ekspansjonsvolumet er fylt med ikke trykksatt gass.

5. Støtsperre ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at huset omfatter en første reduksjonsflens og en andre reduksjonsf lens, idet de to reduks j ons f lenser er festet til respektive ender av et rør idet rørsystem elementet skal benyttes, og at reduksjonsflensene omfatter tilkoplingsanordninger for sammenkopling av reduksjonsflensene i deres ender, i avstand fra de ender som er festet til røret.

6. Støtsperre ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at det elastiske element omfatter et første flensparti i den første åpne inntaksende og et andre flensparti i den andre uttaksende, idet første og andre flenspartier er fast montert til huset med respektive første og andre ender, idet de derved danner pakninger for montering av koplingsanordningene til rørenes ender, mellom hvilke de er innkoplet, og at første og andre flenspartier er utformet i samme materiale som resten av det elastiske element og er utformet i ett stykke med dette.

7.Støtsperre ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at reduksjonsflensene avgrenser et konisk hult indre rom i hvilket er anordnet en del av det elastiske element, idet reduks jonsf lensene sammen danner ekspans jonsromrnet omkring elementets ytre flate, og at ekspansjonsromrnet dannes av det ringformede rom mellom reduksjonsflensenes indre flate og det elastiske elements ytre flate.

8. Støtsperre ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det elastiske element er fremstilt av et materiale bestående av polyuretan, etylenpropylendienpolymer, etylen/akryl elastomerer, kaboksylnitrider, klorsvovelpolyetylen, alle med en durometeravlesning i området 50A-95A Shore.

9. Støtsperre ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at gruppen videre omfatter polyesterelastomerer med en durome-termåleverdi i området 70A-95A Shore.

10. Støtsperre ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det elastiske element er montert utenfor rørsystemets ledning, slik at det strømmende medium som strømmer i rørsys-temet må trenge inn i minst en åpen inntaksende i en vinkel i forhold til rørets lengdeakse, idet det elastiske element har en åpning som danner den åpne inntaksende og elementet frembringer et akkumulerende ekspanderbart volum, hvor elementet videre har en ytre overflate som i det ve3entlige står i kontakt med en ikke trykksatt omgivelsesgass, og at elementet er fullstendig lukket bortsett fra den åpne inntaksende, idet den andre ende, motsatt den åpne første ende, er lukket.

11. Støtsperre ifølge krav 10, KARAKTERISERT VED at omfatter anordninger for automatisk å avtette elementets ene åpning når det elastiske er ekspandert til en fastlagt størrelse, i ekspansjonsrommet.

12. Støtsperre ifølge krav 11, KARAKTERISERT VED at anordningene for automatisk å avsperre den ene ende, omfatter minst én passasje med en første åpning som står i fluidforbindelse med det elastiske elements indre, og en andre åpen ende i f luidf orbindelse med det strømmende medium i rørsystemet, i hvilket elementet er montert, slik at når anordningen automatisk tetter den ene åpning i elementet, vil det strømmende medium i elementets indre tillates å strømme tilbake til systemet med redusert hastighet for å hindre overbelastning av elementet og for i tillegg å bidra til å redusere sekundærtrykkstøt forårsaket av lukkingen av åpningen.

13. Støtsperre ifølge krav 12, KARAKTERISERT VED at anordningen for avtetting omfatter en ventilstamme med en første ende som vender mot og er anordnet nær elementets ene åpning i ikke lukkende stillinger, og en andre ende som er forbundet med den andre lukkede ende av elementet, idet det den andre lukkede ende av elementet er fremstilt av et relativt ikke elastisk materiale og har anordninger for påmontering av ventilstammens andre ende, idet det den andre lukkede ende kan beveges mot og bort fra elementets ene åpne ende når elementet er fylt med strømmende medium eller tømme dette ut, slik at innstrømmingen til elementet kan stanses etter at en fastlagt ekspansjon er oppnådd.

14. Støtsperre ifølge krav 13, KARAKTERISERT VED at anordningene for fastmontering omfatter en flens som kan festes til en del av rørsystemet i hvilket elementet skal monteres, og anordningene for fast montering omfatter videre anordninger for å feste flensen til elementet nær dettes åpne ende, og at flensen har et ventilsete for sam-virke med ventilstammens første ende og en boring i ventil-setet for å frembringe fluidforbindelse mellom elementets ene åpne ende og rørsystemets indre.

15. Støtsperre ifølge krav 14, KARAKTERISERT VED at elementet videre omfatter en ring nær den åpne ende, og at ringen kan monteres mellom flensen og anordningen for feste av flensen, for således å danne en pakning,

16. Fremgangsmåte for å avsperre trykkstøt i rørsy-stemet, pumpesystemet, hydrauliske systemer o.l., KARAKTERISERT VED at det omfatter, å velge et elastisk materiale for et rørformet element med et hult indre rom, som har en durometeravlesning i størrelsesordenen 50A-95A Shore, å innsette det elastiske rørformede element i et rørsystemt gjennom hvilket et medium skal strømme fra rørsystemets ledninger, slik at i det minste en del av mediet som strømmer i systemet også strømmer i det rørformede element, og å montere det rørformede element i systemet slik at elementets ytre flate utsettes for ikke trykksatt luft.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, KARAKTERISERT VED å velge materialene fra gruppen bestående av polyuretan, etylenpropylendienpolymerer, etylen/akryl elastomerer, karboksylerte nitrider, og klorsvovelpolyetylener.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, KARAKTERISERT VED å foreta innsettingen ved å plassere det rørformede element i ledningen i systemet slik at det strømmende medium strømmer fullstendig gjennom det rørformede element i det vesentlige i samme retning som det strømmer gjennom systemets elementer, i hvilket elementet er montert.

19. Fremgangsmåte for bruk av syntetiske elastomerer av polyuretan, etylenpropylendienepolymerer, etylen/akryl elastomerer, karboksylerte nitrider og klorsvovelpolyetylener, i durometeravlesningsområdet 50A-95A, KARAKTERISERT VED å innsette et rørformet element bestående av i det minste ett av de syntetiske elastomere materialer nevnt ovenfor, i et rørsystem for å sperre trykkstøt og sjokk, og å utligne skadelig energi som er forbundet med trykkstøtene og sjokkene for således å hindre brudd i systemet slik at systemets strømmende medium kan i det minste delvis strømme gjennom det rørformede element av syntetisk elastomer.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, KARAKTERISERT VED at gruppen i tillegg omfatter polyeter elastomerer i durometer avlesningsområdet 50A-95A Shore.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, KARAKTERISERT VED at innsettingen omfatter å fremstille det rørformede element av det valgte elastomeriske sammensatte materiale, til et hult indre rom med åpne ender i hver ende av det rørformede element, og å plassere det rørformede element i ledningssystemet slik at det strømmende medium strømmer gjennom det rørformede elements fulle lengde og i den samme retning som mediet strømmer i vedkommende del av rørsystemet.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, KARAKTERISERT VED å innsette et rørformet element i et rørsystemt for å sperre trykkstøt og sjokk og for å utligne skadelige energier som er forbundet med disse for således å hindre drifts-stans i rørsystemet, ved å utsette det rørformede elements ytre periferi for ikke trykksatt gass.