CH394736A - Dünnwandiger, aus mehreren Rohrsegmenten zusammengeschweisster Rohrkrümmer - Google Patents

Description

      Dünnwandiger,    aus mehreren Rohrsegmenten     zusammengeschweisster        Rohrkrümmer       Bei der Belastung eines aus mehreren Rohrseg  menten zusammengeschweissten Rohrkrümmers durch  Innendruck entstehen im Bereich der Rundschweiss  nähte, das heisst an den Knickstellen des Rohrkrüm  mers, Spannungskonzentrationen, die je nach der  Grösse des Knickwinkels erhebliche Werte annehmen  können.

   Wollte man die Blechstärke der     einzelnen     Segmente unter Berücksichtigung dieser Spannungs  konzentrationen bemessen, so würde man Wandstär  ken erhalten, die wesentlich über den Betrag hinaus  gehen würden, welcher bei     Dimensionierung    des  Rohrsegmentes auf Grund der Kesselformel erhalten  würde und auch in einem grossen Bereich zwischen  den einzelnen Rundnähten durchaus genügen würde.  Dies bedingt nicht nur einen verhältnismässig grossen  Werkstoffaufwand,     sondern    erhöht auch die     Steifig-          keit    des Rohrkrümmers mit Bezug auf Biegebean  spruchung beträchtlich.  



  Eine solche Erhöhung der     Biegesteifigkeit    des  Krümmers wirkt sich in dem Sinne ungünstig aus,  dass beispielsweise bei einer Deformation der Rohr  leitung infolge Temperaturänderung, bei welcher der  Krümmer auf Biegung beansprucht ist, der Krümmer  weniger in der Lage ist, dieser Beanspruchung nach  zugeben und daher zusätzlich zu der Beanspruchung  auf Innendruck noch hohe Zwangsspannungen auf  treten. Dünnwandige Rohrkrümmer verhalten sich  diesbezüglich wesentlich günstiger, da diese sich be  kanntlich bei Biegebeanspruchung zu einem ellipti  schen Querschnitt verformen, dessen grosse Achse  senkrecht zur     Krümmungsebene    steht, und     daher    bei  gleichem Biegemoment eine wesentlich grössere Nach  giebigkeit aufweisen als ein gerades Rohr gleichen  Querschnittes.

    



  Die Erfindung benützt diese Erkenntnis. Sie be  trifft einen aus mehreren Rohrsegmenten zusammen  geschweissten, im Betrieb durch Innendruck belaste-         ten    und zugleich     infolge        Verhinderung    einer freien  Deformation auf Biegung beanspruchten Rohrkrüm  mer und besteht darin,     d'ass    über den Rundnähten,  an     dienen    die     einzelnen    Rohrsegmente zusammenge  schweisst sind, aus in radialer     Richtung    dünnwandi  gen Ringen bestehende Verstärkungen aufgeschweisst  sind.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel  des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.  Es zeigen:       Fig.    1 eine Ansicht     eines    aus drei Segmenten  bestehenden     Krümmerteils    in der Richtung senkrecht  zur     Krümmungsebene,          Fig.    2 einen Schnitt durch die     Krümmerwand     und die Verstärkung     auf    der Aussenseite des Krüm  mers und       Fig.    3 einen Schnitt durch die     Krümmerwand     und     die    Verstärkung auf der Innenseite des Krüm  mers.  



  Der dargestellte     Rohrkrümmer    ist aus drei dünn  wandigen Rohrsegmenten 1, 2, 3 an Rundnähten 4  bzw. 5     zusammengeschweisst.    Es wird angenommen,  der Krümmer sei durch einen Innendruck p belastet.  Die Wandstärke s der     einzelnen    Segmente ist vor  zugsweise so bemessen, dass sie der .Beziehung s  <I>- p -</I>     d/2        ss    genügt, wobei mit<I>d</I> der lichte Durch  messer des Segmentes und mit     a    die für dien ver  wendeten Werkstoff zulässige Spannung bezeichnet  ist. Die Wandstärke s der einzelnen Rohrsegmente  ist dann nicht grösser als jene der an den     Krümmer     anschliessenden geraden Rohrleitungen.

   Es     wird    also  bei dieser Berechnung auf     Spannungskonzentrationen     in der Nähe der Rundnähte 4 und 5 keine Rücksicht       genommen.     



  Dafür sind über den Rundnähten 4 und 5 Ver  stärkungen 6 bzw. 7     aufgeschweisst,    die aus in ra  dialer Richtung dünnwandigen Ringen bestehen. Wie      aus den     Fig.    2 und 3 hervorgeht, wird die Ver  stärkung 6 durch ein längs der Rundnaht 4 um  laufendes Band gebildet, dessen Dicke h wesentlich  kleiner ist als dessen Breite b. Das Band ist auf bei  den Seiten durch     Schweissnähte    8 bzw. 9 mit den  Rohrsegmenten 1 und 2 verbunden.  



  Auf der Aussenseite der Krümmung     (Fig.    2) ist  der Verstärkungsring 6 in der     Breitenrichtung    ge  wölbt, um sich der     Knickung    des Krümmers bei  der Rundnaht 4 anzupassen. Der Verstärkungsring 7  ist in gleicher Weise ausgeführt.  



  Mit der beschriebenen Massnahme wird die  Wandstärke s der einzelnen Rohrsegmente nicht grö  sser gewählt, als sie bei einem durch den gleichen       Innendruck    belasteten geraden Rohr gleichen Durch  messers erforderlich wäre. Da die Verstärkungen 6,  7     flach    auf den Rohrsegmenten     aufliegen,    das heisst,  in radialer Richtung dünn sind und nicht etwa, wie es  bei Rohrabzweigungen üblich ist, hochkant gestellt    sind, bewirken auch sie keine wesentliche Versteifung  des Rohres, so dass die eingangs erwähnte Verfor  mung des Rohres zu einem     elliptischen    Querschnitt  ,bei einer Biegebeanspruchung nicht wesentlich behin  dert     ist.     



  Der Krümmer weist somit eine gute Nachgiebig  keit bei Biegebeanspruchung auf, so dass bei einer  durch äussere Einflüsse erzwungenen Biegedeforma  tion gefährliche Zwangsspannungen vermieden wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dünnwandiger, aus mehreren Rohrsegmenten zu sammengeschweisster, im Betrieb durch Innendruck belasteter und zugleich infolge Verhinderung einer freien Deformation auf Biegung beanspruchter Rohr krümmer, dadurch gekennzeichnet, dass über den Rundnähten (4, 5), an denen die einzelnen Rohrseg mente (1, 2, 3) zusammengeschweisst sind, aus in radialer Richtung dünnwandigen Ringen bestehende Verstärkungen (6, 7) aufgeschweisst sind.