DE2531848A1

DE2531848A1 - Joint for two tubes carrying hot and cold fluid - holds tubes in compression and tension respectively prior to use

Info

Publication number: DE2531848A1
Application number: DE19752531848
Authority: DE
Inventors: Joerg Gottfrid Hei Lilljeqvist
Original assignee: LILLJEQVIST JOERG GOTTFRID HEINRICH
Current assignee: LILLJEQVIST JOERG GOTTFRID HEINRICH
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1975-07-16
Publication date: 1977-02-03
Also published as: DE2531848C2

Abstract

The assembly of two tubes for carrying hot and cold fluids has the hot pipe in compression and the cold pipe in tension. Prior to use, the hot pipe is heated above its normal operating temperature and the temperature of the cold pipe lowered to below its normal operating temperature. In that condition the pipes are joined together at intervals as by welding. When the operating temperatures are attained in use the overall expansion and contraction of the assembly with fluctuation in the operating temperature is significantly compensated for.

Description

Verfahren zur Bewirkung einer Verengungen und Erweiterungen aufnehmenden Verbindung zweier paralleler Fluidumförderleitungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewirkung einer Verengungen und Erweiterungen aufnehmenden Verbindung zweier paralleler Fluidumförderleitungen, von denen bei normalen Betriebsverhältnissen die eine eine niedrige Temperatur und die andere eine hohe Temperatur hält.Method for causing constrictions and widenings to accommodate Connection of two parallel fluid conveying lines The invention relates to a method to bring about a constriction and enlargement receiving connection of two parallel fluid conveying lines, of which under normal operating conditions one holds a low temperature and the other a high temperature.

Bei Fernheizungsanlagen u.dgl. treten bei steigender Temperatur Erweiterungen der den Wärmeträger fördernden Rohrleitungen auf. Verschiedene Verfahren zur Aufnahme dieser Erweiterungen sind bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, die Leitung an jedem Ende zu fixieren und-die Erweiterung der Leitung mittels eines Dehnungsausgleichers aufzunehmen. In district heating systems and the like, expansions occur when the temperature rises the pipelines conveying the heat transfer medium. Different methods of recording these extensions are known. For example, it is known to call the line to fix each end and-the extension of the line by means of an expansion compensator to record.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Aufnahme der Rohrdehnung ist die sog. natürliche Erweiterung, bei der man an empfindlichen Stellen einen Lyra-Bogen, S-Krümmer oder L-Bogen anbringt, wo die Erweiterung durch seitliche Verschiebung der Rohrleitung aufgenommen wird. Letzteres Verfahren hat den Nachteil, dass die Dehnungsvorrichtung sorgfältig vorgespannt werden muss, und vor allem, dass für diese seitliche Verschiebung der nötige Platz vorhanden sein muss. Another known method of accommodating pipe expansion is the so-called natural enlargement, in which a lyre bow is used in sensitive areas, S-bend or L-bend attaches where the extension is made by moving it sideways the pipeline is added. The latter method has the disadvantage that the Stretching device must be carefully preloaded, and most importantly that for this lateral shift the necessary space must be available.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Aufnahme der Rohrdehnung werden die Zug- und Druckfestigkeit sowie das Dehnungs-und Zusammendrückungsvermögen des Materials zur Aufnahme der Erweiterung ausgenutzt. Die Leitung wird an beiden Enden bei der am häufigsten im Fördermittel auftretenden Temperatur fixiert. In another known method of absorbing pipe expansion the tensile and compressive strength as well as the elongation and compression capacity of the material used to accommodate the extension. The line will be on both Ends fixed at the temperature most frequently encountered in the conveyor.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Festpunkte sehr kräftig ausgebildet werden müssen. Gemäss einer Abänderung dieses Verfahrens werden die beiden Festpunkte an den Enden durch ein sog. freies Ende" in Reibungsmaterial ersetzt, wobei die Erweiterungskraft durch Reibung an den Boden übertragen wird. Diese Abänderung hat zwar den Vorteil, dass die an den Festpunkten auftretenden Kräfte wegfallen, ist dagegen mit dem Nachteil behaftet, dass die Erweiterungen an den freien Enden der Vorlauf-und Rücklaufleitung je für sich aufgenommen werden müssen, da die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung bei ihren üblichen Betriebstemperaturen in entgegengesetzten Richtungen erweitert werden. Dies bedeutet seinerseits, dass die Leitungen nicht zusammen isoliert und mit einer gemeinsamen Ummantelung versehen werden können, was höhere Verlegungskosten zur Folge hat.This method has the disadvantage that the fixed points are very strong educated Need to become. According to a modification of this procedure, the two fixed points become replaced at the ends by a so-called. Free end "in friction material, the Extension force is transmitted to the ground by friction. This amendment has although the advantage is that the forces occurring at the fixed points are eliminated however, has the disadvantage that the extensions at the free ends of the Flow and return lines each have to be included as the flow line and the return line at their usual operating temperatures in opposite directions Directions are expanded. This in turn means that the lines are not can be insulated together and provided with a common sheathing, which results in higher installation costs.

Zur Beseitigung der obengenannten Nachteile schlägt die vorliegende Erfindung vor, die beiden Leitungen am Endpunkt des freien Endes und an sämtlichen ev. Richtungsänderungen (Krümmern) gegeneinander zu fixieren. Diese Fixierung soll stattfinden, wenn jede Leitung ihre Vorwärmungstemperatur hat und bevor sie durch Reibung gegen den Boden fixiert worden ist, beispielsweise durch Wiederauffüllung des Leitungsgrabens. Wird dann nach der Wiederauffüllung das Leitungssystem in Betrieb genommen, so dass die Temperatur der Vorlaufleitung über die Vorwärmungstemperatur steigt und die Temperatur der Rücklaufleitung unter die Vorwärmungstemperatur fällt, so entsteht am freien Ende der Vorlaufleitung eine Reibungskraft, die der Reibungskraft in der Rücklaufleitung entgegenwirkt. Mit anderen Worten, die Reibungskräfte heben einander praktisch auf. Die Bewegung des sog. freien Endes" ist somit bei den üblichen Betriebstemperaturen so gut wie nicht vorhanden. Eine gewisse Bewegung entsteht dagegen bei Ausserbetriebnahme der beiden Leitungen, d.h. falls die Temperaturen beider Leitungen gleichzeitig unter der Vorwärmungstemperatur liegen. To eliminate the above-mentioned disadvantages, the present proposes Invention before, the two lines at the end point of the free end and at all possibly to fix changes of direction (bends) against each other. This fixation is supposed to take place when each pipe has reached its preheating temperature and before it passes through Friction against the ground has been fixed, for example by backfilling of the pipeline trench. The pipeline system is then in operation after the replenishment taken so that the temperature of the flow line is above the preheating temperature increases and the temperature of the return line falls below the preheating temperature, This creates a frictional force at the free end of the flow line, that of the frictional force counteracts in the return line. In other words, the frictional forces lift practically on each other. The movement of the so-called. Free end "is thus with the usual Operating temperatures as good as nonexistent. A certain movement arises on the other hand, when the two lines are taken out of service, i.e. if the temperatures both lines are below the preheating temperature at the same time.

Diese Bewegung ist aber bei der infragestehenden Konstruktion weit geringer als bei den bisher bekannten Konstruktionen.In the case of the construction in question, however, this movement is far less than with the previously known constructions.

Bei Ausserbetriebnahme von nur einer Leitung werden dagegen Vorlauf- und Rücklauf leitung wieder gegeneinander fixiert, falls die Temperatur der anderen Leitung über der Vorwärmungstemperatur liegt, wobei sich das freie Ende praktisch überhaupt nicht bewegt. If only one line is taken out of service, however, flow and return line fixed against each other again, if the temperature of the other Line is above the preheating temperature, with the free end practically not moved at all.

Ist also bei dieser Konstruktion die Bedingung erfüllt, dass nur eine der Leitungen ausser Betrieb genommen werden darf, so wird die Bewegung des freien Endes in allen Betriebs fällen nach der Vorwärmung und der Fixierung der Reibung praktisch nicht vorhanden sein. Ein gemäss der Erfindung konstruiertes Leitungssystem kann also direkt auf bereits vorhandene Leitungssysteme verlegt werden, ohne dass man die Bewegung am freien Ende zu berücksichtigen braucht. Umgekehrt kann ein gemäss der Erfindung konstruiertes, bereits vorhandenes Leitungssystem durch ein neues System ergänzt werden, ohne dass zwischen ihnen ein Festpunkt vorgesehen wird. So is the condition fulfilled in this construction that only one of the lines may be taken out of operation, the movement of the Free end in all operational cases after preheating and fixing the Friction is practically non-existent. A line system constructed according to the invention can therefore be laid directly on existing pipe systems without one needs to consider the movement at the free end. Conversely, an according to The existing line system constructed according to the invention is replaced by a new one System can be supplemented without a fixed point being provided between them.

Durch den Wegfall von Festpunkten und Erweiterungsgliedern sind beim Bau von Leitungssystemen gemäss der vorliegenden Erfindung grosse Ersparnisse und Vereinfachungen möglich. Due to the elimination of fixed points and extension links, the Construction of line systems according to the present invention and great savings Simplifications possible.

Die Herstellung der Einheiten in der Fabrik ist naheliegend und führt zu einer erheblichen Erleichterung der Arbeit an der Baustelle, da die Vorlauf- und Rücklaufleitungen ohne besondere temperaturabhängige Messungen bei allen Bauteilen gegeneinander fixiert werden können, beispielsweise durch Aufschweissen von normierten Fixierungsklötzen od.dgl. zwischen den Rohren. The production of the units in the factory is obvious and leads to a considerable relief of the work on the construction site, since the preliminary and return lines without special temperature-dependent measurements for all components can be fixed against each other, for example by welding on standardized Fixation blocks or the like. between the pipes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 zwei Leitungseinheiten im Durchschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Durchschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 den Querschnitt einer Leitungseinheit. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows two line units in the average along the line I-I in Fig. 2, Fig. 2 an average after the Line II-II in Fig. 1, and Fig. 3 shows the cross section of a line unit.

Die auf der Zeichnung dargestellten Leitungsteile A, B haben eine äussere Ummantelung 1 und eine Wärmeisolierschicht 2. The line parts A, B shown in the drawing have a outer jacket 1 and a heat insulating layer 2.

Die Ummantelung 1 kann aus jedem beliebigen, feuchtigkeitsdichten Material hinreichender Festigkeit bestehen. Das Wärmeisoliermaterial 2 füllt im wesentlichen das Innere der Ummantelung aus, mit Ausnahme von zwei Rohren 3, einer Vorlauf- und einer Rücklaufleitung, und ist den Rohren und der Ummantelung direkt aufgetragen, so dass die Erweiterungskraft auf die Isolierung und die Ummantelung übertragen werden und von dort aus eine Reibungskraft gegen den umgebenden Boden od.dgl. ausüben kann. Das eine Rohr ist zur Förderung eines Wärmeträgers niedriger Temperatur und das andere zur Förderung eines Wärmeträgers hoher Temperatur bestimmt, Die Teile A, B, die aus Rohren, Isolierung und Ummantelung bestehen, bilden eine fest zusammengefügte Einheit. Die Rohre der Einheiten werden an den betreffenden Enden miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Schweissfuge 4. Die Ummantelungen werden dann mittels einer Muffe 5 wasserdicht miteinander verbunden. Der Raum 6 zwischen der Muffe und den Rohren wird isoliert. Jede Einheit ist dann durch Reibung fixiert. Die Vorlauf- und Rücklaufleitungen sind zur Aufnahme ihrer Erweiterungskräfte fest miteinander verbunden, beispielsweise an jeder Einheit. Diese Verbindung wird durch zwischen den Rohren festgeschweisste Klötze 8 zustandegebracht. Auch an den Krümmern werden solche Klötze 8 angebracht. In dieser Weise vermeidet man jede Änderung der Mittenabstände zwischen den Rohren.The casing 1 can be made of any desired moisture-proof Material of sufficient strength exist. The heat insulating material 2 fills in essentially the interior of the jacket, with the exception of two tubes 3, one Forward and a return line, and is direct to the pipes and the jacket applied so that the expansion force is applied to the insulation and sheathing are transmitted and from there a frictional force against the surrounding soil or the like. can exercise. One pipe is lower for conveying a heat transfer medium Temperature and the other to promote a heat transfer medium higher Temperature determined, The parts A, B, consisting of pipes, insulation and jacketing exist, form a firmly joined unit. The pipes of the units will be connected to one another at the relevant ends, for example by a welded joint 4. The sheaths are then connected to one another in a watertight manner by means of a sleeve 5. The space 6 between the socket and the pipes is insulated. Each unit is then fixed by friction. The flow and return lines are to accommodate their Extension forces firmly connected to each other, for example at each unit. This connection is brought about by blocks 8 welded firmly between the pipes. Such blocks 8 are also attached to the bends. In this way avoids one any change in the center-to-center distances between the pipes.

Die beiden Rohre jeder Einheit werden dann mittels der Klötze derart miteinander verbunden, dass sie, bevor sie unter normalen Betriebsverhältnissen in Betrieb genommen werden, zumindest an den beiden Endpunkten unter solchen Spannungsverhältnissen fest miteinander verbunden werden, dass bei normalen Betriebsverhältnissen das eine Rohr auf Zug und das andere auf Druck beansprucht wird. Zu diesem Zweck wird beim Verbinden der Rohre das eine Rohr bei einer über seiner normalen Betriebstemperatur liegenden Temperatur gehalten, während das andere Rohr bei einer unter seiner normalen Betriebstemperatur liegenden Temperatur gehalten wird. The two tubes of each unit are then made in this way by means of the blocks interconnected that they were before under normal operating conditions put into operation, at least at the two end points under such stress conditions are firmly connected to each other so that under normal operating conditions one Tube is stressed on train and the other on compression. For this purpose, the Connect the pipes to one pipe at a temperature above its normal operating temperature lying temperature while the other tube is kept at one below its normal Operating temperature is maintained temperature.

Obgleich die Ummantelung auf der Zeichnung zylindrisch ist, kann man ihr selbstverständlich jede andere zweckdienliche Querschnittsform geben. Although the casing is cylindrical in the drawing, it can you can of course give it any other useful cross-sectional shape.

Claims

7experienced in bringing about constrictions and expansions absorbing Connection of two parallel fluid conveying lines, one of which is under normal operating conditions one keeps a low temperature and the other a high temperature, thereby marked that the lines before they were under normal operating conditions put into operation, at least at the two end points under such stress conditions are firmly connected to each other so that under normal operating conditions the one Line is under tension and the other line is under pressure.

2. The method according to claim 1, characterized in that when connecting of the lines (3) one line at a temperature above its normal operating temperature temperature and the other line at one below its normal operating temperature lying temperature is maintained.

3. The method according to claim 2, characterized in that the lines (3) be kept at the same temperature when joining.

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