DE19821637A1 - Transportrohr - Google Patents

Abstract

Das Transportrohr (1) zur fluidischen Förderung von Feststoffen besteht aus einem von einem Mantelrohr (2) aus schweißbarem Stahl und einem demgegenüber verschleißfesteren Innenrohr (3) gebildeten Mittelabschnitt (4) und aus endseitigen Kupplungsbunden (6) mit gekammerten Verschleißringen (10). Zur Ermittlung des von innen nach außen fortschreitenden Verschleißes ist der Mittelabschnitt (4) in mindestens einem verschleißgefährdeten Längenbereich (13) außenseitig mit einer Prüfvorrichtung (15) versehen. Die Prüfvorrichtung (15) umfaßt ein eine Sensorkammer (23) ausbildendes U-förmig konfigurierendes Ringsegment (16), das mehrere von der äußeren Oberfläche (19) des Mantelrohrs (2) nach innen gerichtete Vertiefungen (25) umschließt. Bei fortschreitendem Verschleiß tritt das Fördermedium durch die Vertiefungen (25) in die Sensorkammer (23) ein, was ein an die Sensorkammer (23) angeschlossener Sensor (28) anzeigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Transportrohr zur fluidischen Förderung von Feststoffen gemäß den Merkmalen im Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei der fluidischen Förderung von Feststoffen, insbeson­ dere von Beton, unterliegen die inneren Oberflächen der Transportrohre einem starken Verschleiß aufgrund der ab­ rasiven Wirkung der Feststoffe. Der Verschleißwiderstand kann durch die Verwendung von zweilagigen Mittelabschnit­ ten erhöht werden, wobei jeweils ein Mantelrohr aus einem schweißbaren Stahl ein demgegenüber verschleißfesteres Innenrohr umhüllt. Insbesondere unterliegen aber die En­ den der Transportrohre einem erhöhten Verschleiß, der auf Verwirbelungen im Kupplungsbereich zweier Transportrohre zurückzuführen ist. Ferner haben sich in den endseitigen Kupplungsbunden gekammerte hochfeste Verschleißringe be­ währt, den Verschleißwiderstand in diesen kritischen Be­ reichen zu erhöhen.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass trotz des Einsatzes von Verschleißringen an den Enden der Mittelabschnitte nach wie vor starker Verschleiß auftritt. Vor allem die den einlaufseitigen Kupplungsbunden benachbarten Längen­ bereiche der Mittelabschnitte sind besonders verschleiß­ gefährdet.

Der von innen nach außen fortschreitende Verschleiß ist von außen nicht zu erkennen, was insbesondere bei stark beanspruchten Transportrohren, wie z. B. auf Pumpwagen für Beton, immer wieder zu unvorhersehbaren Unterbrechungen und Einschränkungen in der Betriebsbereitschaft führt. Mit einem verschlissenen Transportrohr kann aber aufgrund der herrschenden Drücke nicht oder nur sehr bedingt wei­ ter gearbeitet werden. Ein auch nur punktuell verschlis­ senes Transportrohr eines Rohrstrangs müsste daher unver­ züglich ausgetauscht werden, um einen sicheren ungestör­ ten Betrieb zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Transportrohr zur fluidischen För­ derung von Feststoffen, wie z. B. Beton, zu schaffen, bei dem sein Verschleißzustand ohne Entfernung aus einem Rohrstrang feststellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Der Kerngedanke der Erfindung ist, den Mittelabschnitt eines Transportrohrs in mindestens einem verschleißge­ fährdeten Längenbereich außenseitig mit einer Prüfvor­ richtung zu versehen. Die außenseitige Anordnung der Prüfvorrichtung hat den Vorteil, dass der Querschnitt des Transportrohrs an keiner Stelle eingeengt wird und demzu­ folge auch keine zusätzlichen Verwirbelungen im Förder­ strom hervorgerufen werden. Ferner kann das Transportrohr für eine Verschleißkontrolle im Rohrstrang verbleiben.

Die Prüfvorrichtung ist zweckmäßig in einem besonders verschleißgefährdeten Längenbereich des Mittelabschnitts angeordnet, wobei der Mittelabschnitt zylindrisch gerade oder bogenförmig gestaltet sein kann. Insbesondere bei einem bogenförmigen Mittelabschnitt kann es bei der fluidischen Förderung von Feststoffen zu einer flieh­ kraftbedingten Verdichtung des Förderstroms an der dem Krümmungsmittelpunkt abgewandten inneren Oberfläche kom­ men, wodurch jedes Transportrohr in einem Förderstrang ganz spezifische verschleißgefährdete Längenbereiche auf­ weist.

Es ist besonders vorteilhaft, die Prüfvorrichtung im Be­ reich der Enden des Mittelabschnitts anzuordnen (Anspruch 2). Die in unmittelbarer Nähe der Stirnseite eines Trans­ portrohrs auftretenden Verwirbelungen sind erfahrungsge­ mäß so stark, dass ein Transportrohr zuerst in diesem Be­ reich verschleißt. Es ist daher sinnvoll, das Augenmerk insbesondere auf diesen Bereich zu richten.

Nach Anspruch 3 sind in dem verschleißgefährdeten Längen­ bereich mehrere von der äußeren Oberfläche nach innen ge­ richtete Vertiefungen vorgesehen und mit einer den Län­ genbereich umgebenden Sensorkammer verbunden. Durch Ver­ schleiß des Materials zwischen der inneren Oberfläche des Längenbereichs und den Vertiefungen kann das Fördermedium über mindestens eine nun als Durchlass fungierende Ver­ tiefung in die den Längenbereich umgebende Sensorkammer eindringen und so der Verschleißzustand ermittelt werden.

Die vorteilhafte Eigenschaft der Anbringung von Vertie­ fungen liegt darin, dass der Verschleiß bereits in einem Stadium festgestellt werden kann, in dem der Längenbe­ reich erst minimal verschlissen ist und noch eine betriebssichere Restwanddicke aufweist, die ohne weiteres dem doppelten maximalen Betriebsdruck standhält. Ein Ver­ schleiß des Längenbereichs bis zu einer Vertiefung stellt somit kein Sicherheitsrisiko beim Förderbetrieb dar, er­ laubt aber eine ausreichende Vorwarnzeit zum Austausch des verschlissenen Transportrohrs. Ein plötzlicher Still­ stand z. B. einer Betonpumpe auf einer Baustelle ist nicht zu befürchten.

Die Vertiefungen können bevorzugt als Bohrungen gestaltet sein. Bohrungen haben den Vorteil, dass der kegelige Boh­ rungsgrund mit fortschreitendem Verschleiß kontinuierlich abgetragen wird und das Fördermedium zunehmend leichter in die Sensorkammer eintreten kann. Hierdurch wird die Sicherheit weiter erhöht.

Vertiefungen können auch durch andere spanabhebende oder nicht spanabhebende Maßnahmen angebracht werden, wie z. B. durch Senkerodieren, umfangsseitige Einkerbungen oder ge­ eignete Umformungen.

Bevorzugt sind die Vertiefungen jedoch relativ klein ge­ halten, um das Transportrohr strukturell nicht zu schwä­ chen. Weiterhin ist es günstig, Vertiefungen gleichmäßig auf dem Umfang verteilt anzuordnen, um eine lageunabhän­ gige Verschleißkontrolle zu gewährleisten.

Durch die Vertiefungen tritt das Fördermedium in eine den Längenbereich umgebende Sensorkammer ein, die so gestal­ tet ist, dass sie den Austritt des Fördermediums in die Umgebung verhindert und gleichzeitig einen sicheren Transportbetrieb gewährleistet. Mit der nach außen ge­ schlossenen Sensorkammer ist auch der weitere Vorteil verbunden, dass z. B. keine Betonschlempe verspritzt wird, welche eine hohe Gefährdung der Sehkraft bis hin zur Blindheit bedeutet.

Nach Anspruch 4 ist die Sensorkammer mindestens durch ein Ringsegment mit U-förmig konfiguriertem Querschnitt ge­ bildet. Die Schenkel sowie der Steg der U-förmigen Konfi­ guration und die Außenseite des Mantelrohrs begrenzen die Sensorkammer, in deren Bereich die Vertiefungen an der äußeren Oberfläche des Mittelabschnitts liegen.

Die Sensorkammer kann als Ring gestaltet sein, wenn nicht klar ist, an welchem Punkt des Umfangs eines Transport­ rohrs der größte Verschleiß auftritt oder wenn seine Ein­ baulage unbekannt ist. Kann aber die verschleißgefähr­ deste Stelle eines Transportrohrs genau eingegrenzt wer­ den, dürfte es ausreichend sein, lediglich ein Ringseg­ ment am Transportrohr zu befestigen.

Wie nach Anspruch 5 ausgeführt, ist die Sensorkammer mit einem Sensor verbunden. Der Sensor ist geeignet, den Ein­ tritt des Fördermediums in die Sensorkammer festzustel­ len. Der Sensor ist bevorzugt als drucksensibler Sensor, z. B. als Manometer ausgeführt. Es ist im Rahmen der Er­ findung aber auch denkbar, dass der Sensor auf den Kon­ takt mit dem Fördermedium reagiert. Der Sensor kann auf einem mechanischen, magnetischen, elektrischen oder opti­ schen Wirkprinzip beruhen.

Auch ein dem Ring oder Ringsegment zugeordnetes druck­ festes Sichtfenster könnte den Eintritt des Fördermediums in die Sensorkammer anzeigen.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 kann das Transportrohr einlagig oder doppellagig ausgebildet sein.

Bei einer einlagigen Ausbildung erstrecken sich die Ver­ tiefungen so weit von der äußeren Oberfläche radial in das Material hinein, dass auf der einen Seite ein ausrei­ chend langer Einsatzzeitraum existiert, bis dass die Rohrwand im verschleißgefährdeten Längenbereich bis zu einer Vertiefung verschlissen ist, dass aber auf der an­ deren Seite nach dem Erreichen dieses Zustands das Trans­ portrohr immer noch ausreichend lange sicher betrieben werden kann, um gezielt ausgetauscht werden zu können.

Im Fall einer zweilagigen Ausbildung, insbesondere mit einem Mantelrohr aus einem schweißbaren Stahl und einem demgegenüber verschleißfesteren Innenrohr, erstrecken sich die Vertiefungen von der äußeren Oberfläche des Man­ telrohrs bis kurz vor seine innere Oberfläche. Auch hier­ bei ist sichergestellt, dass bei einem Verschleiß des Mantelrohrs bis zu einer Vertiefung die Restwanddicke ausreichend betriebssicher ist, um den notwendigen Aus­ tausch des verschlissenen Transportrohrs geplant vorneh­ men zu können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt den Endbereich eines Transportrohrs für Beton und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab das Detail II der Fig. 1.

Das in Fig. 1 nur endseitig dargestellte Transportrohr 1 zur Förderung von Beton umfasst einen aus einem schweiß­ baren Stahl gebildetes Mantelrohr 2 und einem demgegen­ über verschleißfesteren Innenrohr 3 bestehenden zylindri­ schen Mittelabschnitt 4. Das Transportrohr 1 weist an beiden Enden 5 jeweils einen umlaufenden Kupplungsbund 6 auf. Der Kupplungsbund 6 umfasst eine trapezförmig ge­ staltete Kupplungsnute 7 sowie einen endseitigen Flansch 8. Das dem Flansch 8 abgelegene Ende 9 des Kupplungsbunds 6 ist außenseitig auf das Mantelrohr 2 geschoben und mit diesem verschweißt.

Im Kupplungsbund 6 ist ein Verschleißring 10 gekammert, der sich von der Stirnseite 11 des Flansches 8 bis zu der Stirnseite 12 des Mittelabschnitts 4 erstreckt.

In einem verschleißgefährdeten Längenbereich 13 an den Enden 14 des Mittelabschnitts 4 ist eine Prüfvorrichtung 15 außen am Mantelrohr 2 angeordnet. Die Prüfvorrichtung 15 umfasst ein Ringsegment 16 mit U-förmig konfiguriertem Querschnitt 17. Ein Steg 18 des Ringsegments 16 erstreckt sich im Abstand parallel zur äußeren Oberfläche 19 des Mantelrohrs 2. An ihn schließen sich zwei radial in Rich­ tung auf die Längsachse LA des Transportrohrs 1 gerich­ tete Schenkel 20, 21 an. Das dem Flansch 8 abgewandte Ende 9 des Kupplungsbunds 6 ist außenseitig mit dem be­ nachbarten Ringsegment 16 verschweißt. Der dem Kupplungs­ bund 6 abgelegene radiale Schenkel 21 des Ringsegments 16 ist über eine Kehlnaht 22 mit dem Mantelrohr 2 ver­ schweißt.

Der Steg 18, die beiden radial gerichteten Schenkel 20, 21 sowie die äußere Oberfläche 19 des Mantelrohrs 2 um­ schließen eine rechteckig konfigurierte Sensorkammer 23.

Im mittleren Bereich 24 der Sensorkammer 23 weist das Mantelrohr 2 mehrere von der äußeren Oberfläche 19 radial nach innen gerichtete Vertiefungen 25 auf (siehe auch Fig. 2).

Die Vertiefungen 25 sind als Bohrungen gestaltet, wobei der Bohrungsdurchmesser D etwa der Wanddicke WD des Man­ telrohrs 2 entspricht. Jede Vertiefung 25 weist eine ke­ gelige Spitze 26 auf, wobei die Tiefe der Vertiefung 25 etwa 90% der Wanddicke WD des Mantelrohrs 2 ausmacht. Die Sensorkammer 23 ist über eine im Steg 18 radial ange­ ordnete Gewindebohrung 27 mit einem Sensor 28 verbunden.

Bezugszeichenliste

1

Transportrohr

2

Mantelrohr

3

Innenrohr

4

Mittelabschnitt

5

Ende v.

1

6

Kupplungsbund

7

Kupplungsnut v.

6

8

Flansch v.

6

9

Ende v.

6

10

Verschleißring

11

Stirnseite v.

8

12

Stirnseite v.

4

13

verschleißgefährdeter Längenbereich v.

4

14

Ende v.

4

15

Prüfvorrichtung

16

Ringsegment

17

Querschnitt v.

16

18

Steg v.

16

19

äußere Oberfläche v.

2

20

Schenkel v.

16

21

Schenkel v.

16

22

Kehlnaht

23

Sensorkammer

24

mittlerer Bereich v.

23

25

Vertiefung

26

Spitze v.

25

27

Gewindebohrung

28

Sensor
D Durchmesser v.

25

LA Längsachse v.

1

T Tiefe v.

25

WD Wanddicke v.

2

Claims (6)

1. Transportrohr zur fluidischen Förderung von Feststof­ fen, das einen Mittelabschnitt (4) und an den Enden (5) Kupplungsbunde (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (4) in mindestens einem verschleißgefährdeten Längen­ bereich (13) außenseitig mit einer Prüfvorrichtung (15) zur Ermittlung des von innen nach außen fort­ schreitenden Verschleißes versehen ist.

2. Transportrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (15) im Bereich der Enden (14) des Mittelabschnitts (4) angeordnet ist.

3. Transportrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem verschleiß­ gefährdeten Längenbereich (13) mehrere von der äuße­ ren Oberfläche (19) nach innen gerichtete Vertiefun­ gen (25) vorgesehen und mit einer den Längenbereich (13) umgebenden Sensorkammer (23) verbunden sind.

4. Transportrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorkammer (23) mindestens durch ein Ringsegment (16) mit U-förmig konfiguriertem Querschnitt (17) ge­ bildet ist.

5. Transportrohr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Sensorkammer (23) ein Sensor (28) angeschlossen ist.

6. Transportrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (4) einlagig oder doppellagig ausge­ bildet ist.