DE2504996A1 - Vorgespannter druckbehaelter aus zusammengesetzten, gegossenen oder geformten einzelteilen - Google Patents

Description

• Vorgespannter Druckbehälter aus zusammengesetzten, gegossenen oder geformten Einzelteilen Die Erfindung bezieht sich auf einen vorgespannten Druckbehälter aus zusammengesetzten, gegossenen oder geformten Einzelteilen. Es wurde bereits vorgeschlagen, vorgespannte Druckbehälter aus gußeisernen Einzelteilen zusammenzusetzen und für ihre Abdichtung eine innere Auskleidung aus Stahl zu verwenden, wie dies schon von Betonbehältern bekannt ist. Im Falle von aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Druckbehältern spielen die Einrichtungen zum Vorspannen derselben eine sehr wesentliche Rolle, da sie dem Behälter über seine gesamte Lebenszeit Festigkeit und Halt verleihen müssen. Dementrpechend empfiehlt sich eine Uberbemessung dieser Einrichtung in allen solchen Fällen, in denen dadurch ein größerer Sicherheitsfaktor erzielbar ist.
• Gemäß der Erfindung ist ein vorgespannter Druckbehälter aus einer Anzahl von mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßenden, gegossenen oder geformten Einzelteilen aus Metall zusammengesetzt, wobei vorgesehen ist, daß zwischen den aneinanderstoßenden Stirnflächen wenigstens einiger Einzelteile Dichtungslagen aus einem Metall gebildet sind, welches eine geringere Kriechfestigkeit aufweist als das Metall der Einzelteile. Zur Bildung der Dichtungslagen kann auf die betreffenden Stirnflächen eine metallene Beschichtung aufgalvanisiert oder im Metallspritzverfahren aufgebracht sein. In anderen ausführungsformen kann die Dichtungslage aus einer beim Zusammenbau der Einzelteile zwischen ihre Stirnseiten eingelegte Metallfolie gebildet sein. Nach dem Zusammenbau wird die Folie dann etwa durch das Vorspannen zwischen den Stirnseiten eingequetscht. Das Innere des Behälters ist vorzugsweise mit einer stählernen Haut ausgekleidet, wie dies bei Druckbehältern aus Beton allgemein bekannt ist. Das Druckgefäß selbst setzt sich vorzugsweise aus einer zylindrischen Rohrwandung zusammen, welche an den Enden durch einwärts gewölbte Endverschlüsse abgeschlossen ist, welche durch den Innendruck des Behälters auf Eompression beansprucht sind.
• Die zylindrische Rohrwandung ist vorzugsweise aus einer Reihe von gegossenen Metallringen zusammengesetzt, welche in Umfangsrii=htung eine hohe Zugfestigkeit aufweisen und durch Schrauben zusammengehalten sind. Die Schrauben können an beiden Enden mit Gewinde versehen sein und dienen dann zum Erzeugen der axialen Vorspannung sowie zum Befestigen der Endverschlüsse. Ein besonderes Nerkmal der Erfindung besteht in einer Uberbemessung der Zugfestigkeit in Umfangsrichtung durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Bewicklung der in Umfangsrichtung an sich schon sehr zugfesten Teile der Rohrwandung mit Spannkabeln.
• Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen teilweise in Axialschnittansicht dargestellten Gußstahl-Druckbehälter und Fig.la eine andere Ausführungsform der Befestigung eines Endverschlusses.
• Der Druckbehälter hat eine im wesentlichen zylindrische Rohrwandung 1 aus Stahl. Diese ist aus zylindrischen Teilstücken la zusammengesetzt und durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Bewicklung aus Vorspannkabeln 2 unter Vorkompression gehalten.
• Der Behälter hat einwärts gewölbte Endverschlüsse 3, 4 welche von einer ringförmigen Anordnung von miteinander fluchtende Bohrungen in den zylindrischen Teil stücken la durchsetzenden Zugschrauben 5 an der Rohrwandung festgehalten sind. Die Rohrwandung 1 und die Endverschlüsse 3, 4 sind zwischen zwei Stapeln von Druckringen 6 eingespannt. Diese sind miteinander und mit den betreffenden Endverschlüssen vernutet. Die äußeren Ränder der Endverschlüsse 3, 4 finden jeweils Aufnahme in einer Aussparung 6a des anschließenden Druckrings 6. Die Endverschlüsse- 3, 4 sind durch den Innendruck des Behälters unter Kompression gehalten. Die Druckringe 6 sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der von den Zugschrauben 5 ausgeübten Vorspannung entlang den Rändern der Endverschlüsse 3 und 4. Diese sind von Durchlässen 7 für den Anschluß von Strömungsleitungen durchsetzt.
• Zur lecksicheren Abdichtung des Behälters ist zwischen den aneinanderstoßenden Stirnseiten der einzelnen Teile jeweils eine Dichtungslage 8 aus einer Metallegierung von geringer Kriechfestigkeit vorhanden. Die Dichtungslage 8 ist durch Plattieren von Kupfer auf die nachher mit den Stirnflächen anderer zylindrischer Teile Ia zusammenstoßenden ringförmigen Stirnflächen gebildet. Nach dem Zusammenbau wird der Behälter dann erhitzt, so daß das Metall der Dichtungslagen 8 zu kriechen beginnt, um die Stoßfugen abzudichten.
• Gegebenenfalls kann auch eine in Fig. 1 teilweise dargestellte innere Auskleidung 9 bekannter Ausführung vorhanden sein. Dabei bilden dann die metallenen Dichtungslagen sekundäre Dichtungen, welche den Behälterdruck auch bei einem Beckwerden der Auskleidung 9 aufrechterhalten.
• In dieser Weise ist die durch die einwärts gewölbten Endverschlüsse und die vielfache Verspannung geschaffene festigkeitsmäßige Überbemessung ergänzt durch eine tberbemessung der Abdichtung des Behälters, wie sie durch die Verwendung der leckdichten inneren Auskleidung und der zwischen den aneinanderstoßenden Stirnflächen der Einzelteile angeordneten metallenen Dichtungslagen gegeben ist. Zur Abdichtung der Stoßfugen zwischen den zylindrischen Teilen la können diese nach dem Zusammenbau auch durch Netallsprühen verschlossen werden.
• Die Endverschlüsse 3 und 4 sind durch den Innendruck des Behälters unter Kompression gehalten. Unter solchen Umständen ist ein Bruch oder ein Versagen kaun zu erwarten.
• Die Endverschlüsse 3, 4 können auch in der in Fig. la dargestellten Weise befestigt sein. In dieser Ausführung ist der Endverschluß 3 auf irgend eine Weise mittig angesetzt und in Radialrichtung praktisch nicht abgestützt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   3 Vorgespannter Druckbehälter aus einer Anzahl von miteinander verbundenen, gegossenen oder geformten Einzelteilen- aus Metall, welche im zusammengebauten Zustand aneinanderstoßende Stirnflächen aufweisen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den aneinanderstoßenden Stirnflächen wenigstens einiger Einzelteile (la, 3, 4) Dichtungslagen (8) aus einem Metall vorgesehen sind, welches-eine geringere Kriechfestigkeit hat als das der metallenen Einzelteile.

   2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n et, daß er eine leckdichte Auskleidung (9) enthält.

   3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtungslagen (8) durch Beschichtung wenigstens einer der aneinanderstoßenden Stirnflächen gebildet sind, b Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtungslagen (8) durch Metallspritzen aufgebracht sind.

   5. Druckbehälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß er eine zylindrische Rohrwandung (1) aus einer koaxialen Anordnung von Ringen (la) aufweist, welche in Umfangsrichtung eine hohe Zugfestigkeit habeb und in Umfangsrichtung mit einem Spannkabel (2) bewickelt sind.

   6. Druckbehälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß er Endverschlüsse (3, 4) in Form von einwärts gewölbten Metallplatten hat.

   7. Druckbehälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Endverschlüsse (3, 4) mittels miteinander fluchtende Bohrungen in den koaxial angeordneten Ringen (1a) durchsetzender, zweiendiger Schrauben (5) befestigt sind, und daß die Rohrwandung (1) von den Schrauben unter axialer Vorspannung gehalten ist.

   8. Druckbehälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stoßfugen zwischen aneinanderstoßenden Stirnflächen der koaxial angeordneten Ringe (la) nach dem Zusammenbau durch Netallspritzen verschlossen sind.

   9. Druckbehälter, im wesentlichen wie vorstehend anhand der Zeichnung beschrieben.