DD251900A3

DD251900A3 - SEALING DEVICE FOR FLANGE CONNECTIONS ON PIPING SYSTEMS

Info

Publication number: DD251900A3
Application number: DD25559883A
Authority: DD
Inventors: Juergen Kraetzner; Manfred Doneth; Harald Schaefer; Norbert Pattke; Gerhard Koch; Joachim Becke; Eckart Ewald
Original assignee: Petrolchemisches Kombinat
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1983-10-12
Publication date: 1987-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Abdichtvorrichtung fuer undichte Flanschverbindungen an Rohrleitungssystemen und Apparaten aller Industriezweige und kommunaler Einrichtungen, in denen gasfoermige, fluessige oder feste Medien transportiert, gekuehlt, erwaermt oder Reaktionen unterworfen werden. Die Vorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, an in Betrieb befindliche Anlagen unter havariemaessigen oder erschwerten aeusseren Arbeitsbedingungen eingesetzt zu werden. Bei der erfindungsgemaessen Vorrichtung soll ein universeller Einsatz hinsichtlich den unterschiedlichsten physikalischen und chemischen Parametern des austretenden Mediums des Austrittortes und der Flanscharten erreicht werden. Die erfindungsgemaesse Abdichtvorrichtung ist darauf orientiert, in der Abkammerung einen Druckaufbau der Leckage sowie ein Austreten der Abdichtmasse aus der Abkammerung zu verhindern. Es wurden fuer die unterschiedlichsten Einsatzfaelle hinsichtlich des Flanschdurchmessers und der Flanschspaltbreite verschiedene Querschnittsformen der zur erfindungsgemaessen Vorrichtung gehoerenden Glieder entwickelt, die zu einer Gliederkette zusammengefuegt werden. Fig. 1The invention relates to an improved sealing device for leaking flange to piping systems and apparatuses of all industries and municipal facilities in which gaseous, liquid or solid media transported, cooled, heated or subjected to reactions. The device is particularly suitable for being used on systems in operation under havariemaessigen or difficult external working conditions. In the device according to the invention, a universal use is to be achieved with regard to the most diverse physical and chemical parameters of the emerging medium of the outlet location and the flange types. The sealing device according to the invention is designed to prevent pressure build-up of the leakage in the chamber and leakage of the sealing compound from the chamber. Various cross-sectional shapes of the members belonging to the device according to the invention have been developed for the most varied applications with regard to the flange diameter and the flange gap width, which are combined to form a link chain. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Abdichtvorrichtung für undichte Flanschverbindungen an Rohrleitungssystemen und Apparaten aller Industriezweige und kommunal er Ei η richtung en, in denen gasförmige, flüssige oder feste Medien transportiert, gekühlt, erwärmt oder Reaktionen unterworfen werden.The invention relates to an improved sealing device for leaky flange connections to piping systems and apparatus of all branches of industry and municipalities in which gaseous, liquid or solid media are transported, cooled, heated or subjected to reactions.

Die Vorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, an in Betrieb befindlichen Anlagen unter havariemäßigen oder erschwerten äußeren Arbeitsbedingungen eingesetzt zu werden.The device is particularly suitable to be used on in-service systems under havariemäßigen or difficult external working conditions.

Characteristic of the known state of the art

Die derzeit bekannten technischen Lösungen zum Abdichten von Leckstellen haben ein begrenztes Anwendungsgebiet und sind für den Einsatz an Einstranganlagen der chemischen Industrie zur Vermeidung von Havarien und Stillstandszeiten ungeeignet. Dabei ist die örtliche Lage einer solchen Undichtigkeit oft durch komplizierte Gegebenheiten gekennzeichnet, wie das beispielsweise bei Rohrleitungen und Armaturen auf Rohrbrücken oder zwischen Bedienungsbühnen an Kolonnen oder Reaktoren der Fall ist. Ein weiteres Problem besteht darin, daß für jeden spezifischen Fall Vorrichtungen vor Ort angefertigt werden müssen, was natürlich mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden ist und Sekundärfolgen wie Brände oder Abfahren von Anlagen zwangsläufig eintreten.The presently known technical solutions for sealing leaks have a limited field of application and are unsuitable for use in single-line plants of the chemical industry to avoid accidents and downtimes. The local situation of such a leak is often characterized by complicated conditions, as is the case for example with pipelines and fittings on pipe bridges or between operating stages on columns or reactors. Another problem is that for each specific case devices must be made on site, which of course involves a considerable amount of time and secondary consequences such as fires or plant shutdown inevitably occur.

Solche Vorrichtungen sind in den DE-OS 2838655 und DE-OS 2039607 beschrieben, die aufgrund ihres komplizierten Aufbaues und der notwendigen hohen Paßgenauigkeit für eine schnelle Abdichtung nicht geeignet sind. Darüber hinaus ist insbesondere bei der Vorrichtung gemäß der DE-OS 2039607 eine Vermischung des austretenden Mediums mit dem Dichtungsmittel nicht ausgeschlossen, da bereits vor dem Einbringen des Dichtungsmittels ein Druckaufbau des austretenden Mediums erfolgen kann, was eine Vermischung begünstigt. Diese Problematik wurde in dem Verfahren nach der DE-OS 2025485 behandelt, wobei ein Vermischen durch eine kontrollierte Abführung der Leckage über einen Entgasungskanal vermieden werden soll. Der Entgasungskanal wird nach dem Aushärten der Dichtungsmasse mittels einer Spritze mit Epoxydharz verschlossen. Eine derartige Verfahrensweise ist jedoch mit einem hohen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.Such devices are described in DE-OS 2838655 and DE-OS 2039607, which are not suitable because of their complicated structure and the necessary high accuracy of fit for a quick seal. In addition, a mixing of the escaping medium with the sealant is not excluded, especially in the device according to DE-OS 2039607, since even before the introduction of the sealant, a pressure build-up of the exiting medium can take place, which favors a mixing. This problem was treated in the method according to DE-OS 2025485, wherein mixing is to be avoided by a controlled discharge of the leakage via a degassing. The degassing is closed after curing of the sealant by means of a syringe with epoxy resin. However, such a procedure is associated with a lot of work and time.

Auch die komplizierte Reparaturtechnologie nach der DE-OS 2838655 vermeidet zwar eine Vermischung bei entsprechender Entspannung des Ringraumes vor dem Abdichten, jedoch ist bei den Toleranzen, die Rohre aufweisen, eine Abdichtung mit flüssigen Abdichtmedien nur in den wenigsten Fällen erreichbar.Although the complicated repair technology according to DE-OS 2838655 avoids mixing with appropriate relaxation of the annular space before sealing, but is at the tolerances that pipes have a seal with liquid Abdichtmedien achievable only in the fewest cases.

In einer weiteren Variante wird in der DE-OS 2838511 die Abdichtung des Flanschspaltes mit Umwickeln von Draht vorgeschlagen. Zum Einbringen des Abdichtmediums ist mindestens ein Schraubenbolzen der Flanschverbindung zu entfernen. Dies ist bei festigkeitsmäßig ausgelasteten Flanschverbindungen nicht möglich.In a further variant, the sealing of the flange gap with wrapping wire is proposed in DE-OS 2838511. To insert the sealing medium, at least one bolt of the flange connection must be removed. This is not possible with strength-loaded flange connections.

Ebenso ist es nicht ratsam, Schrauben von Flanschverbindungen zu entfernen, die Lecks aufweisen, da bei teilweise notwendigen gewaltsamen Lösen von Schraubverbindungen das Leck sich so vergrößern kann, daß eine Abdichtung mit Abdichtmasse nicht mehr gegeben ist.Likewise, it is not advisable to remove screws from flanged joints that have leaks, as in some cases necessary violent loosening of screw, the leak can increase so that sealing with sealant is no longer present.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Abdichtvorrichtung für Flanschverbindungen zu schaffen, die einen universellen Einsatz, hinsichtlich der unterschiedlichsten physikalischen und chemischen Parameter des austretenden Mediums, des Austrittortes und der Flanscharten ermöglicht. Dabei soll insbesondere auf eine schnelle und absolute Abdichtung bei Havariesituationen sowie einen sparsamen Materialeinsatz der gesamten Abdichttechnologie orientiert werden.The object of the invention is to provide a sealing device for flanged joints, which allows a universal application, with respect to the most diverse physical and chemical parameters of the emerging medium, the discharge location and the flange types. In particular, a fast and absolute seal in the event of emergencies as well as an economical use of materials for the entire sealing technology should be oriented.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe eine Abdichtvorrichtung für Flanschverbindungen zu entwickeln, die konstruktiv so gestaltet ist, daß ein Vermischen von Leckage und hochviskosem Asbdichtmittel nicht erfolgt.The invention has the object to develop a sealing device for flange, which is structurally designed so that a mixing of leakage and high viscosity Asbdichtmittel not done.

Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, Abdichtvorrichtungen zu schaffen, die sich auf der Peripherie der Flansche selbst zentrieren.Furthermore, the object of the invention is to provide sealing devices that center themselves on the periphery of the flanges.

Eine an sich bekannte mehrteilige Schelle wird erfindungsgemäß wahlweise aus Gliedern mit Eintragsöffnung, Blindgliedern und zwei oder mehreren Spanngliedern, welche eine Stoßabdeckung einschließen, als eine Gliederkette gestaltet, wobei alle Glieder über einen radialverlaufenden Steg zur Selbstzentrierung oder über einen Außenbord verfügen. Die Anzahl der zu einer Gliederkette zusammenzufügenden Glieder ist jeweils dem Flanschdurchmesser angepaßt. Der unterschiedliche Querschnitt der Glieder mit dem radial verlaufenden Steg bzw. dem Außenbord entspricht jeweils der Spaltbreite des Flanschenpaares sowie dem Flanschdurchmesser. Der dreieckförmig ausgebildete radial verlaufende Steg ist für schma-le Flanschspalte. Bei breiter Flanschspalte kommt der rechteckig ausgebildete und radial verlaufende Steg zur Anwendung. Und bei extrem kleinen Flanschspalten sowie bei einem größeren Versatz des Flanschenpaares ist der Außenbord die günstigste Gestaltungsvariante.A per se known multi-part clamp according to the invention optionally of links with entry port, blind members and two or more tendons, which include a shock cover designed as a link chain, all members have a radially extending web for self-centering or an outboard. The number of members to be joined to a link chain is adapted to the flange diameter. The different cross-section of the links with the radially extending web or the outboard respectively corresponds to the gap width of the pair of flanges and the flange diameter. The triangular-shaped radially extending web is for narrow flange gaps. With a wide flange column, the rectangular and radially extending web is used. And with extremely small flange gaps and a larger offset of the pair of flanges, the outboard is the cheapest design variant.

Die Glieder sind an ihren Stirnflächen von kreisbogenförmiger Symmetrie. Lediglich das Spannglied ist zur Aufnahme der Stoßabdeckung an einer Sekte rechtwinklig gestaltet. Das Bogenmaß der Auflagefläche der Glieder ist so gewählt, daß deren Einsatz für mehrere Flanschdurchmesser möglich ist.The limbs are at their end faces of circular symmetry. Only the tendon is designed to accommodate the shock cover on a sect at right angles. The radians of the bearing surface of the links is chosen so that their use for several flange diameters is possible.

Durch diese konstruktive Gestaltung der Gliederkette ist ein Druckaufbau der Leckage im abgekammerten Raum ausgeschlossen bei gleichzeitigem ausreichenden labyrinthmäßig wirkendem Effekt durch den radial verlaufenden Steg bzw. durch den Außenbord zurVerhinderung der Abwanderung der Abdichtmasse aus dem abgekammerten Raum.This constructive design of the link chain pressure build-up of the leakage in the chamber chamber is excluded at the same time sufficient labyrinth effect by the radially extending web or by the outboard to prevent the migration of the sealing compound from the chamber chamber.

Die Erfindung beseitigt die beim Stand der Technik auftretenden Probleme dadurch, daß eine Abdichtvorrichtung für Flanschverbindungen geschaffen wurde, die im Aufbau einfach ist, eine sichere Abdichtung garantiert, eine Standardisierung zuläßt, materialökonomisch und aufwandökonomisch günstig ist. Eine Serienfertigung der Glieder ist auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen realisierbar. Die Anwendung der Gliederkette sichert dabei eine ständige Griffbereitschaft der Abdichtvorrichtung, was für die Beseitigung von Frühlecks besonders vorteilhaft ist.The invention eliminates the problems encountered in the prior art in that a sealing device for flange was created, which is simple in construction, guarantees a secure seal, allows standardization, material economics and low expenses is economically. A series production of the links can be realized on numerically controlled machine tools. The use of the link chain ensures a constant grip readiness of the sealing device, which is particularly advantageous for the removal of premature leaks.

Durch die verschiedenen Ausführungsformen der Glieder ist man in der Lage ohne größere Vorbereitungszeit nach der Ermittlung des Leckssofort mit der Abdichtung zu beginnen. Dies ist besonders notwendig, wenn Flanschverbindungen undicht werden, aus denen Flüssigkeit austritt, was mit einem Ausstrahlen der Dichtflächen der Flansche verbunden ist.Due to the various embodiments of the links, one is able to start sealing without much preparation time after the leak is established. This is particularly necessary when leaking flange connections from which liquid leaks, which is associated with radiating the sealing surfaces of the flanges.

Ein weiterer Vorteil der verschiedenen Bauelemente der Abdichtvorrichtung besteht in der niedrigen Lagerhaltung der Teile. Die Bauelemente wurden in mehreren Einsatzfällen erprobt und damit deren technische Realisierbarkeit nachgewiesen.Another advantage of the various components of the sealing device is the low storage of the parts. The components were tested in several applications and thus demonstrated their technical feasibility.

Mit der Anwendung der Abdichtvorrichtung wares möglich, mehrfach hochproduktive Einstranganlagen vor der zwangsweisen Außerbetriebnahme zu schützen.With the use of the sealing device it was possible to protect multiple highly productive single-line systems from forced decommissioning.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments.

embodiments

Die Erfindung soll anhand von zwei Beispielen und vier Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to two examples and four drawings.

Fig. 1: zeigt die Abdichtvorrichtung bestehend aus Gliedern mit Eintragsöffnung, Blindgliedern und Spanngliedern, zusammengefügt zur GliederketteFig. 1: shows the sealing device consisting of links with entry port, blind links and tendons, joined to the link chain

Fig. 2: zeigt eine dreieckige Querschnittsform des radial verlaufenden Steges Fig.3: zeigt eine rechteckige Querschnittsform des radial verlaufenden StegesFig. 2: shows a triangular cross-sectional shape of the radially extending web Fig.3: shows a rectangular cross-sectional shape of the radially extending web

Fig.4: zeigt eine Querschnittsform des Außenbordes4 shows a cross-sectional shape of the outboard

example 1

An der Flanschverbindung eines Schiebers im Rohrleitungssystem der Ammoniakanlage mit den Parametern NW 150, ND 40, Medium Dampf, Betriebsdruck 1,2MPa und einer Betriebstemperaturvon 255°C wird eine Undichtheit festgestellt. Der Flanschenspalt ist schmal. Entsprechend dem Flanschumfang und dem schmalen Flanschenspalt wird eine Gliederkette 5, bestehend aus Gliedern mit Eintragsöffnung T, Blindgliedern 2 und Spanngliedern 3 zusammengefügt.At the flange connection of a slide in the pipeline system of the ammonia plant with the parameters NW 150, ND 40, medium steam, operating pressure 1.2 MPa and an operating temperature of 255 ° C, a leak is detected. The flange gap is narrow. Corresponding to the flange circumference and the narrow flange gap, a link chain 5 consisting of links with insertion opening T, blind links 2 and tendons 3 is joined together.

Die Glieder 1,2,3 verfügen über einen dreieckförmig radial verlaufenden Steg 6. Diese Gliederkette 5 wird als Abkammerung um den Flansch montiert. Zwischen den sich gegenüberliegenden Spanngliedern 3 wird die Stoßabdeckung 4 eingefügt. Mittels Schraubenbolzen wird die Gliederkette 5 über den Flansch verspannt, wobei durch den radial verlaufenden Steg 6 eine Selbstzentrierung erfolgt. Der Dampf tritt kontrolliert über den Restspalt zwischen Flansch und Gliederkette 5 aus.The links 1,2,3 have a triangular radial web 6. This link chain 5 is mounted as Abkammerung around the flange. Between the opposing tendons 3, the shock cover 4 is inserted. By means of bolts, the link chain 5 is clamped over the flange, wherein a self-centering takes place through the radially extending web 6. The steam exits controlled over the residual gap between the flange and link chain 5.

Nach dem Anbringen von Rückschlagsicherungen auf die Glieder mit Eintragsöffnung 1 wird mit einer hydraulisch betriebenen Preßvorrichtung eine hochviskose Abdichtmasse in den abgekammerten Raum eingebracht, wodurch die vollständige Beseitigung des Dampfbläsers eintritt.After attaching non-return devices to the members with entry port 1, a highly viscous sealing compound is introduced into the chamber with a hydraulically operated pressing device, whereby the complete elimination of the steam blower occurs.

Example 2

Das Dichtungselement einer Flanschverbindung der NW 150 und ND 160 im Rohrleitungssystem der Synthesegasanlage ist teilweise zerstört und es kommt zum Mediumaustritt.The sealing element of a flange connection of the NW 150 and ND 160 in the pipeline system of the synthesis gas plant is partially destroyed and it comes to the medium outlet.

Das Rohrleitungssystem führt Kesselspeisewasser mit einer Temperatur von 380°C und einem Druck von 6,1 MPa.The piping system feeds boiler feed water at a temperature of 380 ° C and a pressure of 6.1 MPa.

Da ein breiter Flanschspalt vorliegt, wird zur Schadensbeseitigung die Gliederkette 5 mit einem rechteckigem radial verlaufenden Steg 7 eingesetzt. Die Glieder 1, 2,3 werden zur Gliederkette 5 vormontiert und über den Flansch mittels Schraubenbolzen verspannt.Since there is a wide flange gap, the link chain 5 is used with a rectangular radially extending web 7 for the elimination of damage. The links 1, 2, 3 are preassembled to the link chain 5 and clamped over the flange by means of bolts.

Der radial verlaufende Steg 7 zentriert die Gliederkette 5. Die Leckage tritt kontrolliert über den Restspalt zwischen Gliederkette 5 und Flansch aus.The radially extending web 7 centers the link chain 5. The leakage occurs controlled over the residual gap between link chain 5 and flange.

Die über die Glieder mit Eintragsöffnung 1, hydraulisch in die Abkammerung eingebrachte hochviskose Abdichtmasse dichtet die Flanschverbindung vollständig ab.The highly viscous sealing compound hydraulically introduced into the chamber via the links with entry opening 1 seals the flange connection completely.

Claims

claims:

A sealing device for flanged connections to piping systems, which is equipped with a multi-part clamp with insertion openings for sealing compound and clamping screws, characterized in that a number of links adapted to the corresponding flange diameter, optionally as links with entry opening (1), blind links (2) and tendons (3) comprising a bumper cover (4), connected to a link chain (5), and said links (1, 2, 3) having radially extending ridges (6, 7).

2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the radially extending web (6) is triangular.

3. Sealing device according to claim 1, characterized in that the radially extending web (7) is rectangular.

4. Sealing device according to claim 1, characterized in that the link chain (5) consists of links (1, 2, 3) with radially extending webs (6,7) of different cross-sectional shape.

5. Sealing device according to claim 1-4, characterized in that the members (1, 2, 3) of the link chain (5) with an outboard (8) are provided.