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DE2437725C3 - Pipe restraint device to limit the movement of a pipe in the event of a pipe burst - Google Patents

Pipe restraint device to limit the movement of a pipe in the event of a pipe burst

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Publication number
DE2437725C3
DE2437725C3 DE2437725A DE2437725A DE2437725C3 DE 2437725 C3 DE2437725 C3 DE 2437725C3 DE 2437725 A DE2437725 A DE 2437725A DE 2437725 A DE2437725 A DE 2437725A DE 2437725 C3 DE2437725 C3 DE 2437725C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pipe
retaining element
attached
restraint device
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2437725A
Other languages
German (de)
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DE2437725A1 (en
DE2437725B2 (en
Inventor
William Arnold San Jose Calif. Pitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2437725A1 publication Critical patent/DE2437725A1/en
Publication of DE2437725B2 publication Critical patent/DE2437725B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2437725C3 publication Critical patent/DE2437725C3/en
Expired legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21D1/00Details of nuclear power plant
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückhaltevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a restraint device according to the preamble of claim 1.

In dem DE-GM 69 10 136 ist eine Unterstützung für insbesondere in der Außenatmosphäre mehrfach gelagerte Rohrleitungen und/oder zylindrische Behälter beschrieben und beansprucht. Die Neuerung geht davon aus, daß die Rohrleitungen direkt auf verschieden ausgebildeten Konsolen oder Auslegern aufliegen und teilweise durch Bügelschellen oder Rundstahlbügel befestigt oder durch andere Vorrichtungen seitlich geführt sind. Durch gleitende und schabende Bewegung der Rohrleitungen infolge temperaturbedingter Längenänderungen und dynamischer Kräfte sollen an den Auflagestellen Abrieb- i'nd Korrosionsnester gebildet werden, die bei einem Durchbruch die ganze Leitung außer Betrieb setzen sollen. Aufgabe der Neuerung nach diesem DE-GM ist es daher, Korrosionsschäden an der Auflagestelle der Rohrleitung und/oder des zylindrischen Behälters zu vermeiden und zum anderen die bisher an der Unterstützung üblichen Schweißarbeiten entfallen zu lassen. Diese Aufgabe wird nach dem genannten DE-GM dadurch gelöst, daß die Unterstützung aus einer Schale aus glasfaserverstärktemIn DE-GM 69 10 136 support is given several times, especially in the outside atmosphere stored pipelines and / or cylindrical containers described and claimed. The innovation goes away from that the pipelines rest directly on differently designed brackets or brackets and partially fastened by bracket clips or round steel brackets or laterally by other devices are led. By sliding and scraping movement of the pipelines as a result of temperature-related changes in length and dynamic forces should form abrasion and corrosion pockets at the contact points which should put the entire line out of operation in the event of a breakthrough. Abandonment of innovation according to this DE-GM it is therefore corrosion damage at the support point of the pipeline and / or the To avoid cylindrical container and on the other hand the usual welding work on the support to be omitted. According to the aforementioned DE-GM, this object is achieved in that the support from a shell made of glass fiber reinforced

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65 Polyester- oder Epoxydharz besteht, wobei die Schale auf ihrer auflagernahen Seite eben und auf ihrer rohr- bzw. behälternahen Seite dem zu unterstützenden Rohr oder Behälter entsprechend gekrümmt ist und mit der Rohrleitung und/oder dem zylindrischen Behälter verklebbar ist. Über den Druck des Strömungsmittel in diesen Rohren ist dem genannten DE-GM nichts zu entnehmen. Es ist lediglich von Gasen oder brennbaren Flüssigkeiten die Rede. Hinsichtlich des Rundstahlbügels 17 ist ausdrücklich darauf hingewiesen, daß er der seitlichen Führung der Rohrleitung 11 dient Dieser Bügel ist fest mit der Konsole 10 verschraubt. 65 consists of polyester or epoxy resin, with the shell being flat on its side close to the support and curved on its side close to the pipe or container corresponding to the pipe or container to be supported and being glued to the pipeline and / or the cylindrical container. The aforementioned DE-GM does not reveal anything about the pressure of the fluid in these pipes. There is only talk of gases or flammable liquids. With regard to the round steel bracket 17, it is expressly pointed out that it serves to guide the pipeline 11 from the side. This bracket is firmly screwed to the bracket 10.

In dem DE-GM 17 27 850 ist eine Aufhängevorrichtung zum Verlegen von Zentralheizungs- oder Wasserleitungsrohren, die an der Decke aufgehängt werden, beschrieben. Hierbei wird eine Kette um das Rohr so herumgelegt, daß das Rohr direkt auf der Kette aufliegt, und die Kette wird mittels Lyrahaken an einem an der Decke befestigten Träger aufgehängt. Die Verwendung der Lyrahaken soll die Belastbarkeit gegenüber den bis dahin an ihrer Stelle eingesetzten Spleißgliedern erhöhen.In DE-GM 17 27 850 a suspension device for laying central heating or water pipes, that are hung from the ceiling. Here is a chain around the pipe like this laid around so that the pipe rests directly on the chain, and the chain is attached to one of the Suspended from ceiling attached girders. The use of the lyre hook is intended to increase the load capacity compared to the up then increase splice links used in their place.

In dem DE-GM 18 77 779 ist eine Pendelklemme zur Befestigung von Aufhängeobjekten beschrieben, die aus einem Einschraubkopf und einer beweglich damit verbundenen Klemme besteht.In DE-GM 18 77 779 a pendulum clamp for attaching objects to be suspended is described, which consists of a screw-in head and a movably connected clamp.

In der GB-PS 117 303 werden Zylinder oder Lagergefäße für komprimierte Luft oder komprimiertes Gas beschrieben. Der Erfindung dieser GB-PS lag die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung eines Zylinders oder Rohres mit den zum Verschluß erforderlichen Verschlußteilen zu schaffen, was dadurch gelöst wurde, daß die Verschlußteile durch ein Seil oder mit Haken versehenen Stäben, die in der Längsrichtung des Zylinders verlaufen, aneinander befestigt werden. Dabei ist nichts weiter beabsichtigt, als die Verschlußdeckel fest unter Vermeidung jeder Schwenkbarkeit auf dem das unter Druck stehende Gas enthaltenden Behälter zu befestigen.In GB-PS 117 303 cylinders or Storage vessels for compressed air or compressed gas described. The invention of this GB-PS was the The object is to seal a cylinder or tube with the necessary for closure To create locking parts, which was solved in that the locking parts by a rope or with a hook provided rods, which run in the longitudinal direction of the cylinder, are attached to each other. Included is nothing more intended than the closure lid firmly while avoiding any pivotability on the to secure the container containing the pressurized gas.

In der US-PS 19 69 540 ist ein verstärktes Rohr zur Verwendung für Strömungsmittel unter hohem Druck beschrieben. Über eine Aufhängung oder Befestigung solcher Rohre ist der genannten US-PS nichts zu entnehmen.In US-PS 19 69 540 is a reinforced tube for use for fluid under high pressure described. The US-PS mentioned does not cover anything about the suspension or fastening of such pipes remove.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Rückhaltevorrichtung zur Begrenzung der Bewegung eines ein Strömungsmittel unter hohem Druck führenden Rohres im Falle eines Rohrbruches in einem Zuführungssystem. Eine solche Vorrichtung ist ersichtlich in keiner der genannten Entgegenhaltungen angestrebt. Etwaige Wirkungen der beschriebenen Vorrichtungen in dieser Richtung sind rein zufällig und entsprechend unvollkommen, da diese bekannten Vorrichtungen nicht zu diesem Zweck ausgelegt sind.In contrast, the invention relates to a restraint device for limiting the movement of a Fluid under high pressure carrying pipe in the event of a pipe burst in a supply system. Such a device is evidently not sought in any of the cited references. Any Effects of the described devices in this direction are purely coincidental and accordingly imperfect, since these known devices are not designed for this purpose.

Tritt nämlich der Fall auf, daß eines der Druckrohre reißen oder brechen sollte, können die starken Strahl-(oder Ablaßdruckkräfte) des entweichenden, unter hohem Druck stehenden Strömungsmittels heftige Bewegungen des Rohres verursachen, bei denen sich das Rohr in eine Richtung bewegt, die in einem Winkel zu der ursprünglichen Längsachse des Rohres liegt. Wenn es nicht zurückgehalten wird, kann ein solches ausschlaggebendes Rohr andere Komponenten des Systems treffen, zu dem es gehört, wie den Behälter, andere Rohre, Instrumente, elektrische Kabel und dergleichen, und so das ganze System beschädigen.In the event that one of the pressure pipes should tear or break, the strong jet (or Discharge pressure forces) of the escaping high-pressure fluid are violent Cause movements of the pipe in which the pipe moves in a direction that is at an angle to the original longitudinal axis of the pipe. If it is not withheld, it can critical pipe meet other components of the system to which it belongs, such as the tank, other pipes, instruments, electrical cables and the like, and so damage the whole system.

Im Gegensatz zu den anders gearteten Wirkungen der vorbeschriebenen Vorrichtungen hat eine Rückhai-In contrast to the different effects of the devices described above, a return has

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tevorrichtung allgemein möglichst die folgenden Anforderungen zu erfüllen:device in general to meet the following requirements as far as possible:

1. die Vorrichtung sollte die Energie des sich bewegenden Rohres absorbieren, eine große Energieabsorptionskapazität und eine hohe Mate- D rialwirksamkeit haben;1, the device should absorb the energy of the moving pipe, a large energy absorption capacity and a high Mate D rialwirksamkeit have;

2. die Vorrichtung sollte einen relativ großen Normalabstand zwischen der Rückhaltevorrichtung und dem Rohr schaffen, damit die normalen theriF'schen Rohrbewegungen ungehindert erfolgen können, um den Wartungsdienst der Rohre zu erleichtern und um den Gebrauch von Standard-Rohrisoliermaterial zu erlauben;2. The device should have a relatively large normal distance between the restraint device and create the pipe so that normal thermal pipe movements occur unhindered to facilitate the maintenance of the pipes and to avoid the use of standard pipe insulation material to allow;

3. die Vorrichtung sollte kompakt sein, wenn der Raum, in dem sie sich befindet, stark begrenzt ist;3. the device should be compact if the space in which it is located is severely limited;

4. die Vorrichtung sollte lokalisierte Rückhaltekräfte auf das Rohr vermeiden, um ein vorzeitiges Zusammendrücken und ein mögliches Wegbrechen des Rohres zu verhindern, wobei ei.j zerrissenes Rohrende zu einer Rakete werden könnte;4. The device should avoid localized restraint forces on the pipe to avoid premature Squeeze and prevent the tube from breaking away, leaving a torn End of pipe could become a missile;

5. die Vorrichtung sollte zum Auswechseln oder bei Rohrreparaturen leicht entfernbar sein;5. the device should be easily removable for replacement or pipe repairs;

6. die Vorrichtung sollte die Belastung der Struktur, an welcher die Rohrrückhaltevorrichtung befestigt ist, auf ein Minimum beschränken;6. The device should support the stress on the structure to which the pipe restraint is attached is to keep it to a minimum;

7. die Vorrichtung sollte voraussehbare Energieabsorption und voraussehbares Ablenkverhalten bei Belastung aufweisen und7. The device should have predictable energy absorption and deflection behavior Exhibit load and

8. die Vorrichtung" sollte gegebenenfalls den Rückprall eines Rohres auf ein Minimum begrenzen. 3() 8. The device "should, if necessary, limit the rebound of a pipe to a minimum. 3 ()

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Rückhaltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Bewegung des Rohres im Falle eines Rohrbruchs so wirksam begrenzt wird, daß eine Beschädigung dem Rohr benachbarter Komponenten durch Anschlagen des Rohres vermieden wird.The object of the present invention was to provide a restraint device of the type mentioned at the beginning To create way with which the movement of the pipe in the event of a pipe rupture is so effectively limited that Damage to the pipe adjacent components by hitting the pipe is avoided.

Diese Aufgebe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Further developments are given in the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Im einzelnen zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing. in the single show:

F i g. 1 a— 1 c eine Rückhaltevorrichtung;F i g. 1 a - 1 c a restraint device;

F i g. 2a—2c die Aktion der Rückhaltevorrichtung bei der Absorption der Energie eines sich bewegenden Rohres;F i g. 2a-2c show the action of the restraint device the absorption of the energy of a moving pipe;

Fig.3a—3d den allgemeinen Fall der Aktion der Rückhaltevorrichtung beim Anhalten eines sich bewegenden Rohres und3a-3d show the general case of the action of the Retention device when stopping a moving pipe and

F i g. 4 eine alternative Haltevorrichtung.F i g. 4 shows an alternative holding device.

Ein Ausführungsbeispiel der Rückhaltevorrichtung 23 ist im Detail in den Fig. la bis Ic gezeigt. Die Rückhaltevorrichtung 23 besteht aus einem U-förmigen Rückhalteelement 32, einer Auflageplatte 33, zwei U-förmigen Anlenkteilen 34(1) und 34(2) mit Löchern in den Schenkeln zur Einführung je eines Bolzens 38 (1) und 38 (2), wobei die Teile 34 an den Enden des Rückhalteelementes 32 befestigt sind, und einem Paar Ösen 36 (1) und 36 (2). Die ösen 36 (1) und 36(2) sind an Halteplatten 37 (1) und 37 (2) befestigt (z. B. durch Schweißen) und sind durch Bolzen 38(1) und 38(2) schwenkbar mit den Teilen 34 (1) und 34 (2) verbunden. Die Halteplatten 37(1) und 37(2) sind (z.B. durch Schweißen) an einem geeigneten Bauwerksteil 39 befestigt. Die bogenförmige Platte 33 ist an dem Rückhalteelement 32, entfernt von dessen Enden 41 (1) und 41 (2) befestigt, und zwar durch Klammern 25, die z. B. durch Schweißen an der Platte 33 befestigt sind. Die U-förmigen Rückhalteelemente 32 mit den daran angebrachten bogenförmigen Platten 33 sind im Abstand um das Druckrohr 43, ζ. B. aus Stahl, das im Falb eines Rohrbruchs zurückgehalten werden soll, geführt. Das Rohr 43 ist von einer normalen Wärmeisolierung 44 umgeben.An embodiment of the restraint device 23 is shown in detail in FIGS. La to Ic. the Retaining device 23 consists of a U-shaped retaining element 32, a support plate 33, two U-shaped hinge parts 34 (1) and 34 (2) with holes in the legs for inserting a bolt 38 (1) each and 38 (Fig. 2), the parts 34 being attached to the ends of the retainer 32, and a pair Eyelets 36 (1) and 36 (2). The eyelets 36 (1) and 36 (2) are attached to retaining plates 37 (1) and 37 (2) (e.g. through Welding) and are pivotally connected to parts 34 (1) and 34 (2) by bolts 38 (1) and 38 (2). The retaining plates 37 (1) and 37 (2) are attached to a suitable structural part 39 (e.g. by welding) attached. The arcuate plate 33 is on the retainer 32, remote from its ends 41 (1) and 41 (2) fixed by brackets 25, e.g. B. are attached to the plate 33 by welding. the U-shaped retaining elements 32 with the attached arcuate plates 33 are in the Distance around the pressure pipe 43, ζ. B. made of steel, which is to be retained in the event of a burst pipe, guided. The tube 43 is surrounded by normal thermal insulation 44.

Die Enden 35 (1) und 35 (2) des Rückhaltelementes 32 können an die Teile 34(1) und 34(2), wie sie in den Fig. la und Ib gezeigt werden, angeschweißt sein. Andererseits kann das Rückhalteelement 32 auch mit Gewindeenden 45 mit vergrößertem Durchmesser ausgerüstet sein, wie in F i g. Ic gezeigt, wobei die Teile 34(1) und 34(2) dazu passende (nicht gezeigte) Innengewinde enthalten. Diese Gewindeenden 45 mit größerem Durchmesser reduzieren die Möglichkeit des Bruches des Rückhalteelementes 32 an der Wurzel der Gewinde.The ends 35 (1) and 35 (2) of the retaining element 32 can be attached to the parts 34 (1) and 34 (2) as shown in FIGS Fig. La and Ib are shown to be welded. On the other hand, the retaining element 32 can also have threaded ends 45 with an enlarged diameter be equipped as shown in FIG. Ic, with parts 34 (1) and 34 (2) matching (not shown) Internal thread included. These larger diameter threaded ends 45 reduce the possibility of Breakage of the retaining element 32 at the root of the thread.

Das Material und die Dimensionierung der Rückhalteelemente sowie deren Anzahl sind so ausgewählt, daß sie der Energie, die für den Fall des angenommenen Bruches des Druckrohres 43 absorbiert werden muß, angepaßt sind. Das heißt, daß sich die Rückhalteelemente plastisch dehnen.The material and dimensions of the retaining elements and their number are selected so that it is the energy that must be absorbed in the event of the presumed rupture of the pressure pipe 43, are adapted. This means that the retaining elements expand plastically.

Fig. 2a bis 2c veranschaulichen die Wirkungsweise der Rückhaltevorrichtung 23 beim Absorbieren der Energie eines ausschlagenden Rohres 51, wobei angenommen wird, daß die wirkenden Kräfte das Rohr 51 nach unten bewegen, wie es durch den Pfeil in F i g. 2b gezeigt ist. In F i g. 2a sind das Rohr 51 und die Rückhaltevorrichtung 23 in ihren normalen Positionen gezeigt.2a to 2c illustrate the operation of the restraint device 23 when absorbing the Energy of a deflecting pipe 51, it being assumed that the forces acting on the pipe 51 move down as indicated by the arrow in F i g. 2b is shown. In Fig. 2a are the tube 51 and the Retainer 23 shown in their normal positions.

F i g. 2b ist eine Ansicht des Endstandes des Rohres 51, nachdem die Rückhaltevorrichtung 23 dessen Bewegung aufgefangen hat. Die Rückhalteelemente 32 wurden durch Absorption der Bewegungsenergie des Rohres 51 gedehnt. Die Platten 33 verteilen die Belastung auf den Umfang des Rohres 51 und verhindern so dessen völliges Zerbrechen, obwohl das Rohr im Querschnitt eine längliche Form annimmt. Die Platten 33 biegen sich um das angebrochene Rohr, und deren freien Enden 41 (1) und 41 (2) wickeln sich um das Rohr 51 und hindern so dessen Zurückschlagen.F i g. 2b is a view of the end position of the tube 51 after the retainer 23 thereof Has picked up movement. The retaining elements 32 were by absorbing the kinetic energy of the Tube 51 stretched. The plates 33 distribute the load on the circumference of the tube 51 and thus prevent it from breaking completely, although the pipe assumes an elongated shape in cross section. the Plates 33 bend around the broken pipe, and their free ends 41 (1) and 41 (2) wrap around it Tube 51 and thus prevent it from striking back.

F i g. 2c ist eine Seitenansicht mit mehreren Rückhaltevorrichtungen, die die Position zeigt, in der die Rückhaltevorrichtungen 23 die Bewegung des Rohres 51 aufgefangen haben. Der Einsatz mehrerer Rückhaltevorrichtungen bewirkt eine bessere axiale Verteilung der Rohrausschlagenergie entlang dem Rohr 51, verglichen mit der Anwendung nur eines einzigen, entsprechend stabil ausgebildeten Rückhalteelementes. Die Verteilung der Belastung wird auch durch die unabhängige Fähigkeit der Platten 33, sich an die Oberfläche des Rohres 51 anzupassen, bewirkt. Auch gestattet der Einsatz von mehreren Rückhaltevorrichtungen 23 die Reduktion von Größe und Gewicht der einzelnen Teile, so daß sie bei der Herstellung, bei der Installation und beim Auswechseln leichter gehandhabt werden können, und reduziert die Kosten durch Gebrauch vieler ähnlicher Elemente. Auch kann man sich dabei den Erfordernissen der Energieabsorption durch geeignet;· Anordnung der einzelnen Rückhaltevor'ichtungen über einen annehmbaren Bereich durch geeignete Auswahl der Anzahl der Rückhaltevorrichtungen gut anpassen.F i g. 2c is a side view with multiple restraints; which shows the position in which the restraints 23 limit the movement of the pipe 51 have caught. The use of several restraint devices results in better axial distribution the pipe ejection energy along pipe 51 compared to using only a single one, correspondingly stable retaining element. The distribution of the load is also determined by the independent ability of the plates 33 to conform to the surface of the tube 51 causes. Even allows the use of several restraint devices 23 to reduce the size and weight of the individual parts so that they are easier to handle during manufacture, installation and replacement and reduces costs by using many similar elements. You can too the requirements of energy absorption by appropriate; · arrangement of the individual restraint devices over an acceptable range by appropriate selection of the number of restraint devices adjust well.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung beim Anhalten eines eerissenen RohresThe mode of operation of the restraint device according to the invention when a cracked pipe is stopped

51 wird in den Fig. 3a bis 3d im Detail dargestellt. Ein außerordentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung ist deren Fähigkeit, die Rohrbewegung in einem Winkel zur normalen Mittellinie 53 des Rohres 51 und der Rückhaltevorrichtung 23 aufzufangen. Deshalb wird im folgenden der allgemeine Fall einer Rohrausschlagskraft Fp in einem Winkel χ zu der Mittellinie 53 beschrieben:51 is shown in detail in FIGS. 3a to 3d. An outstanding advantage of the restraint device according to the invention is its ability to absorb the pipe movement at an angle to the normal center line 53 of the pipe 51 and the restraint device 23. Therefore, the general case of a pipe deflection force F p at an angle χ to the center line 53 is described below:

F i g. 3a zeigt die normalen Positionen von Rückhaltevorrichtung 23 und Rohr 51. D\ ist der anfängliche Abstand zwischen dem Rohr 51 und der Grundplatte 33. B ist die Dicke der Grundplatte 33 und C ist die Länge des Rückhalteelementes 32 zwischen den Teilen 34 und einer Mittellinie 54 durch das Zentrum des Rohres 51. R ist der äußere Radius des Rohres 51 und R\ ist der normale Krümmungsradius des Rückhalteelementes 32, gemessen vom Zentrum des Rohres 51. Somit ist die normale Arbeitslänge des Rückhalteelementes 32 gleichF i g. 3a shows the normal positions of the retaining device 23 and pipe 51. D \ is the initial distance between the tube 51 and the base plate 33. B is the thickness of the base plate 33, and C is the length of the retaining member 32 between the parts 34 and a center line 54 through the center of tube 51. R is the outer radius of tube 51 and R \ is the normal radius of curvature of retaining element 32 as measured from the center of tube 51. Thus, the normal working length of retaining element 32 is the same

Wenn ein Rohrbruch erfolgt, der eine momentane Rohrstoßkraft Fp in einem Winkel χ zur Mittellinie 53 bewirkt, bewegt sich das Rohr 51 durch den ursprünglichen Abstand D\ und berührt die Grundplatte 33, wie in F i g. 3b gezeigt. Da der Krümmungsradius R\ des Rückhalteelementes 32 großer ist als der Rohrradius R, müssen Rückhalteelement 32 und Platte 33 nun ihre Gestalt ändern, um sich dem Rohr 51 anzupassen. Sobald also das Rohr 51 mit der Rückhaltevorrichtung 23 in Kontakt kommt, wie in Fig. 3b gezeigt, bewegen sich Rohr 51 und die Rückhaltevorrichtung 23 zusammen über einen Anpassungsabstand D2, bis das Rückhalteelement 32 straff ist. Während dieser Bewegung über den Anpassungsabstand D2 paßt sich die Rückhaltevorrichtung 23 an das Rohr 51 an, wie in F i g. 3c gezeigt, aber sie setzt der Rohrbewegung keinen bemerkenswerten Widerstand entgegen.If a pipe rupture occurs, which causes a momentary pipe impact force F p at an angle χ to the center line 53, the pipe 51 moves through the original distance D \ and contacts the base plate 33, as in FIG. 3b shown. Since the radius of curvature R \ of the retaining element 32 is greater than the tube radius R, the retaining element 32 and plate 33 must now change their shape in order to adapt to the tube 51. As soon as the tube 51 comes into contact with the retaining device 23, as shown in FIG. 3b, the tube 51 and the retaining device 23 move together over an adjustment distance D 2 until the retaining element 32 is taut. During this movement over the adjustment distance D 2 , the restraint device 23 adapts to the tube 51, as in FIG. 3c, but it does not offer any significant resistance to tube movement.

Somit bewegt sich das Rohr 51 über einen effektiven Abstand, der gleich der Summe aus ursprünglichem Abstand D\ und Anpassungsabstand D2 ist, bevor die Rückhaltevorrichtung 23 wirksam wird und der Bewegung des Rohres Widerstand entgegengesetzt und die Energie des Rohraufschlages absorbiert. In der Praxis ist es erwünscht, diesen effektiven Abstand auf einen praktischen Wert zu reduzieren, um eine »übermäßige« Ansammlung der kinetischen Energie des gerissenen Rohres zu vermeiden.Thus, the pipe 51 moves an effective distance equal to the sum of the original distance D 1 and the adjustment distance D 2 before the restraint device 23 becomes effective and opposes the movement of the pipe and absorbs the energy of the pipe impact. In practice it is desirable to reduce this effective distance to a practical value in order to avoid "excessive" accumulation of the kinetic energy of the ruptured pipe.

Da die Rückhaltevorrichtung 23 durch das sich bewegende Rohr bis über den effektiven Abstand hinaus verformt wird, gibt das Rückhalteelement 32, durch Dehnung verformbar nach, so daß die Energie des Rohrschlages absorbiert wird. Das sich dehnende Rückhaueelemerit 32 übi so eine Reakiionskraft />
das Rohr 51 aus, die sich aus Belastungsverformungscharakteristiken der Rückhaltelemente 32 ergibt.
Since the retaining device 23 is deformed by the moving pipe beyond the effective distance, the retaining element 32 is deformable by stretching so that the energy of the pipe impact is absorbed. The expanding return element 32 exerts such a reaction force
the pipe 51 resulting from stress deformation characteristics of the retaining members 32.

F i g. 3d zeigt, daß die Rückhaltevorrichtung 23 über den effektiven Abstand hinaus um einen Abstand D3 gedehnt ist, der als Arbeitsverformung definiert ist.F i g. 3d shows that the restraint device 23 is stretched beyond the effective distance by a distance D 3 , which is defined as working deformation.

Das das Rückhalteelement 32 unter der Stoßkraft Fp ', des Rohres 511 gestreckt wird, kommt es zu einer Reibung zwischen der Platte 33 und einem gebogenen Teil 56 des Rückhalteelementes 32, das mit der Platte 33 in Kontakt steht. Wegen dieser Reibung wird die Belastung in diesem gebogenen Teil 56 reduziert, undSince the retaining element 32 is stretched under the impact force F p ′ of the tube 511, there is friction between the plate 33 and a bent part 56 of the retaining element 32 which is in contact with the plate 33. Because of this friction, the stress in this bent part 56 is reduced, and

κι deshalb ist das Rückhalteelement 32 nicht so effektiv bei der Absorption der Energie, wie ein Element der gleichen Länge unter gleichmäßiger Belastung. In anderen Worten, das Rückhalteelement 32 hat eine effektive Länge, die geringer ist als seine aktuelle Länge.κι therefore the retaining element 32 is not as effective at the absorption of energy as an element of the same length under uniform load. In In other words, the retainer 32 has an effective length that is less than its actual length.

ι1) Bei der praktischen Festlegung der Größe der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für die Absorption der Energie des Rohrausschlages in einer bestimmten Anwendungsweise wird die ursprüngliche oder normale Länge des Rückhalteelementes 32 durch den Durchmesser des Rohres 51, die Entfernung zwischen dem Rohr und dem Bauwerksteil 39, an welchem die Rückhaltevorrichtung verankert ist, und den erforderlichen Abstand D\ bestimmt. Die Auswahl des Materials und die Breite und Dicke der Platte 33 sind ein Kompromiß zwischen ausreichender Starrheit, um das Zerbrechen des Rohres auf ein Minimum zu begrenzen, und ausreichende Verformbarkeit, damit sie sich um das Rohr herumwickeln und der Form des Rohres anpassen kann.ι 1 ) In the practical determination of the size of the restraint device according to the invention for the absorption of the energy of the pipe deflection in a certain application, the original or normal length of the retaining element 32 is determined by the diameter of the pipe 51, the distance between the pipe and the structural part 39 to which the restraint is anchored and determines the required distance D \ . The choice of material and the width and thickness of the plate 33 is a compromise between sufficient rigidity to minimize breakage of the pipe and sufficient malleability to allow it to wrap around the pipe and conform to the shape of the pipe.

so Die Anzahl der Rückhaltevorrichtungen 23 und damit der Rückhalteelemente 32 wird so gewählt, daß die gewünschte Verteilung der Rückhaltekraft Fr längs des Rohres gegeben ist. Zur Vereinfachung der Herstellung und der Handhabung werden mindestens vier Rückhal-so The number of restraint devices 23 and thus of the restraint elements 32 is selected so that the desired distribution of the restraint force F r is given along the pipe. To simplify production and handling, at least four retention devices are

J5 tevorrichtungen zu einer Einheit zusammengefaßt Das Material, aus welchem die Rückhalteelemente 32 hergestellt werden, ist so gewählt, daß die Elemente eine hohe Energieabsorptionsfähigkeit aufweisen. Von den geeigneten Materialien wird rostfreier Stahl der Nr. 304J5 devices combined into one unit Material from which the retaining elements 32 are made is selected so that the elements have a have high energy absorption capacity. Of the suitable materials, No. 304 stainless steel is used

■40 bevorzugt. Wenn die Rückhalteelementlänge, die Anzahl der Riickhaltevorrichtungen und damit der Rückhalteelemente und das Material für die Rückhaltevorrichtung gegeben sind, wird der Durchmesser der Rückhalteelemente so bestimmt, daß er der zu■ 40 preferred. If the retainer length that Number of restraint devices and thus the restraint elements and the material for the restraint device are given, the diameter of the retaining elements is determined so that it is the to

-»5 absorbierenden Energie des Rohrausschlages entspricht, wobei der schlimmste Fall oder der maximal vorhersehbare Abweichungswinkel χ angenommen wird.- »5 corresponds to the absorbing energy of the pipe deflection, assuming the worst case or the maximum foreseeable deviation angle χ .

F i g. 4 zeigt eine alternative schwenkbare Haltevorrichtung zwischen den Rückhalteelementen 32 undF i g. 4 shows an alternative pivotable holding device between the retaining elements 32 and

Halteplatten 137, bei der Ösen 134 mit Gewinde an den r~_j j o.-.^i.u»n~~i *« ii u»rA«-«:~« ..«Λ m;t;air Retaining plates 137, with eyelets 134 with thread on the r ~ _j j o .-. ^ Iu "n ~~ i *" ii u "r A " - ": ~" .. "Λ m ; t; air

L.11UCI1 UCl l\UlflliailC^!t-lllt»lltl. ·**· lfl.IC3Ugt UIlU ItiitivuL.11UCI1 UCl l \ UlflliailC ^! T-lllt »lltl. · ** · lfl.IC3Ugt UIlU Itiitivu

Bolzen zwischen U-Teilen 136 an den Halteplatten 137 gehalten sind.Bolts are held between U-parts 136 on the retaining plates 137 .

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Rückhaltevorrichtung in einem Zuführungssystem zur Begrenzung der Bewegung eines ein Strömungsmittel unter hohem Druck führenden Rohres im Falle eines Rohrbruches, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein U-förmiges Rückhalteelement (32) im Abstand um das Rohr (51) herumgeführt und an den Enden (35) mittels Haltevorrichtungen (34, 36, 37, 38) schwenkbar an einem Bauwerksteil (39) des Systems befestigt ist und daß Material und Dimensionen des Rückhalteelementes so ausgewählt sind, daß sie eine plastische Dehnung des Rückhalteelementes erlauben.1. Restraint in a delivery system to limit the movement of a one Fluid under high pressure leading pipe in the event of a pipe rupture, thereby characterized in that at least one U-shaped retaining element (32) spaced around the tube (51) guided around and pivotably attached to the ends (35) by means of holding devices (34, 36, 37, 38) a structural part (39) of the system is attached and that the material and dimensions of the retaining element are selected so that they allow plastic expansion of the retaining element. 2. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen an den Enden (35) des Rückhalteelementes (32) U-förmige Anlenkteile (34) aufweisen, die mittels Bolzen (38) an gelochten Ösen (36) angelenkt sind, die (36) ihrerseits an einer oder mehreren Halteplatten (37) befestigt sind, die mit dem Bauwerksteil (39) verbunden sind.2. Restraint device according to claim 1, characterized in that the holding devices have at the ends (35) of the retaining element (32) U-shaped articulation parts (34) which by means of Bolts (38) are hinged to perforated eyelets (36), which in turn (36) are attached to one or more retaining plates (37) are attached, which are connected to the structural part (39). 3. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Anlenkteile (34) an den Enden (35) des Rückhalteelementes (32) durch Gewinde befestigt sind, wobei die Gewindeenden (45) des Rückhalteelementes einen gegenüber dem übrigen Teil des Rückhalteelementes vergrößerten Durchmesser haben.3. Restraint device according to claim 2, characterized in that the U-shaped articulation parts (34) are attached to the ends (35) of the retaining element (32) by threads, the Threaded ends (45) of the retaining element one opposite the remaining part of the retaining element have enlarged diameter. 4. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflageplatte (33) zwischen dem Rückhalteelement (32) und dem Rohr (51) in einem Abstand von dem Rohr an dem Rückhalteelement befestigt ist.4. Restraint device according to claim 1, characterized in that a support plate (33) between the retaining element (32) and the tube (51) at a distance from the tube on the Retaining element is attached. 5. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (33) im Abstand (bei 25) von ihren Enden (41) an dem Rückhalteelement (32) angebracht ist derart, daß sich die Auflageplatte beim Aufschlagen des Rohres (51) im Falle eines Rohrbruchs um das Rohr wickelt.5. Restraint device according to claim 4, characterized in that the support plate (33) in the Distance (at 25) from their ends (41) to the retaining element (32) is attached such that the support plate wraps itself around the pipe when the pipe (51) hits it in the event of a pipe rupture.
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