NO116511B - - Google Patents

Description

Anordning ved forseglet beholder for høye indre trykk.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en

anordning ved en forseglet beholder i hvil-ken der utvikles et høyt trykk og som består av en beholdermantel med en åpning av sirkulært tverrsnitt, et lukke med sylin-drisk tverrsnitt utløsbart fastgjort i nevnte åpning, og en gasstett forsegling som ligger over sammenføyningen mellom beholdermantelen og lukket.

Forsegling i foreliggende oppfinnelses

forstand betegner lukking av en beholder eller lignende ved sveising, slik at den blir fluidtett. Ved denne sveising er hensikten å tilveiebringe en sveis som utsettes for forholdsvis små påkjenninger, men som må være fluidumtett.

Skjønt den spesifikke styrke av en

sveis kan være større enn moder- eller hovedmetallets styrke, så er den plastiske elastisitet (duktiliteten) av sveisen ikke så stor som av hovedmetallet. Det kan fremstilles en sterk sveis som er istand til å motstå store påkjenninger, men den lille elastisitet av en slik sveis ville motvirke dens ettergivenhet for å unngå lekkasje i et trykktett system og en slik sveis ville der-for ikke virke særlig bra som en lukkesveis. Sammenføyninger som omfatter forseg-lingssveiser er kjent i en belg eller lignende, men slike sammenføyninger er ikke istand til å motstå betydelige indre trykk. I slike tilfeller hvor det utvikles store krefter og hvor hertil kommer kravet om en lukkesveis, er det alminnelig å konstruere vedkommende beholder eller apparat på en sådan måte at de store krefter opptas av konstruksjonsdeler, f. eks. gjenger, knaster eller sikringsringer, mens lukkesveisen utsettes for bare små 'krefter.

Lukesveisen brukes i lukkede systemer som inneholder tærende og/eller radioak-tive fluider under trykk og ved høyere temperaturer, f. eks. i innkapslede motorer, ventiler, pumper, filtere, siler, instrumen-ter og annet tilhørende utstyr. I slike apparater kreves det ofte adkomst for utskift-ing, rensing, regulering og tilsyn når an-legget ikke er i drift og det forlanges at lukkesveisene er tilpasset et sådant krav. Lukkesveiser er således brukt i hydrauliske systemer som kan arbeide ved høye trykk og temperaturer. I et av de tilfeller hvor oppfinnelsen ble brukt, hersket det i beholderen et trykk på 140 til 175 kg/cm<2 >og en temperatur på 21 til 315° C, og den lukkede beholder i disse apparater må holdes helt trykktett under disse krevende forhold.

Den trykktette beholder kan være sam-mensatt av forskjellige materialer, men i alminnelighet foretrekkes rustfritt stål, særlig når det kreves motstandsdyktighet mot tæring og høye temperaturer. Beholderen er fortrinnsvis satt sammen av forskjellige deler som kan skilles ad og som holdes sammen av gjenger, knaster, kam-mer, sikringsringer eller lignende, samt av lukkesveiser. Selv om lukkesveisene er an-brakt Slik at de får en mindre påkjenning enn de andre deler, så er det helt nødven-dig at de er istand til å motstå det trykk som utvikles i beholderen og de påkjenninger som — ved høye temperaturer — opp-står på grunn av forskjellig varmeutvidelse. Nødvendigheten av å etterse apparatene inne i beholderen melder seg temmelig ofte, hvorfor det er enn mere påkrevet at beholderen lett kan skilles ad eller åpnes.

Det er blitt funnet at den maksimale ; spenning som utvikles i lukke- eller for- i seglingssveisen er den som på grunn av det høye trykk skyldes beholdermantelens av-bøyning i forhold til lukket. Denne avbøy-ning kan være betydelig. I sylindriske beholdere utført i overensstemmelse med be-stemmelsene til American Society for Me-chanical Engineers, er den tillatelig radi-elle avbøyning av størrelsesordenen 0,013 mm av beholderens diameter. De beholdere som oppfinnelsen primært befatter seg med, varierer i diameter fra ca. 50—400 mm, og således varierer avbøyningen mellom 0,025 mm og 0,2 mm. Denne avbøyning frembringer en spenning i omkretssveisen av den beskrevne type og spenningen er betydelig.

Hule leppesveiser som søker å avlaste en slik spenning er vist i en artikkel av K. Trutnovsky i VDI-Zeitschrift Bd. 84, No. 17, April 27, 1940 (fig. 24). Hule leppesveiser som vist 1 denne artikkel gjør det mulig å ta beholderen fra hverandre, men har en viktig ulempe. De flater hvor svei-sevulsten er avsatt må være nøyaktig ma-skinarbeidet, og hvor i henhold til Trutnovsky en av disse flater er en av de deler som skal sammenføyes og den annen flate på den annen del, må begge deler være montert i bearbeidningsmaskinen. Lukket har vanligvis små dimensjoner og kan håndteres i en dreibenk, men beholderen er stor og krever en kostbar og ofte util-gjengelig fresemaskin.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en trykktett sveiset beholder som er istand til å motstå et høyt trykk og som lett kan tas fra hverandre og settes sammen igjen uten for store krav med hensyn til prepareringen av de flater som skal sveises.

Forskjellige utførelsesf ormer for oppfinnelsen er beskrevet i det følgende under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et smitt av en foretrukket ut-førelsesform for oppfinnelsen. Fig. 2 er et snitt av en modifisert ut-førelsesf orm for oppfinnelsen. Fig. 3 er et snitt av nok en modifisert utførelsesf orm for oppfinnelsen. Figurene viser en trykktett sveiset beholder bestående av en mantel og et lukke for beholderen, hvor et fjærende legeme i form av en mantel strekker seg mellom en del av lukkets overflate og en del av man-telens overflate og er sveiset enten til mantelen eller både til mantelen og til lukket. Når således beholderens deler fremstilles eller prepareres for sammenstilling, er det

nødvendig å montere enten lukket eller ba-re den fjærende mantel når de overflater som skal sveises skal maskinbearbeides, og dette kan utføres i en enkel dreibenk.

Den utførelsesf orm som er vist i fig. 1, omfatter en beholdermantel 51 og et lukke 121. Lukket 112,1 strekker seg forbi c oppen av mantelen 51 og dets overflate ligger i flukt med overflaten av lukket inne i åpningen 53. Det fjærende legeme 123 er i ett stykke med lukket 121 og har fortrinnsvis form av en torus, hvis lengde-snitt har form av to diametralt overfor hverandre liggende kvadranter av en sir-kel som er symmetriske 1 forhold til aksen av mantelen 51 og lukket 121. Mantelen eller legemet 123 er tett festet til oversiden 55 av mantelen 51 ved hjelp av en ring-sveis 125.

I den beholder som er vist i fig. 2, har lukket 131 en flens 133 hvor det er i kon-takt med mantelen 51 og har en forlengelse 135 som er i flukt med den ytre vegg. I dette tilfelle er den fjærende mantel i form av en hul ring 141, hvis tverrsnitt er en hul halvsirkulær skive, og denne ring er sammenføyet både med overflaten av lukket 131 og med overflaten av mantelen 51 ved sveiser 143 og 145.

I den beholder som er vist i fig. 3, er overflaten av lukket 151 i flukt med overflaten av beholdermantelen 51 og den fjærende mantel er i form av en ring 153 av hult halvsirkulært tverrsnitt, hvis kanter er sammenføyet med lukkeflaten og med de tilgrensende flater av mantelen ved sveiser 155 og 157.

En sveiset sammenstilling som er istand til å motstå høye spenninger er blitt blitt vist, og denne sammenstilling omfatter et fjærende legeme (123, 141 eller 153) mellom det område i hvilket avbøy-ningen frembringes av trykket og sveisen som i stor utstrekning opptar spenningen. Det har i praksis vist seg at denne sveis er istand til å motstå trykk på 175 kg/cm-og også høyere trykk. Forsøk som er blitt utført inntil ødeleggelse viser at behol-derne er Istand til å motstå trykk opp til 530 kg/cm-. Disse er uvanlige trykk for beholdere med de i betraktning kommende dimensjoner, hvilke beholdere kan ha en innvendig diameter på 410 mm eller høy-ere, en veggtykelse på 19—38 mm og en høyde på opptil 1,2 meter eller også høyere.

For å maskinbearbeide den overflate av det fjærende legeme som skal sveises, er det nødvendig bare å anbringe lukket 121 i fig. 1 eller legemene 141 eller 153 i fig.

2 og 3 i en maskin.

Claims (3)

1. Anordning ved forseglet beholder for høye indre trykk, bestående av en beholdermantel (51) med en åpning av sirkulært tverrsnitt, et lukke (121, 131, 151) som har sirkulært tverrsnitt og som er avtagbart festet i nevnte åpning ved hjelp av en låseanordning (57), samt en gasstett forsegling som ligger over fugen eller sammenføyningen mellom beholdermantelen og lukket, og som omfatter en sveiset konstruksjon av ettergivende eller elastisk utførelse, karakterisert ved at forseglingen består av ett i ett stykke utført legeme som har et buet tverrsnitt (123, 141, 153) og er gasstett sveiset til en overflate av mantelen (51) eller til overflaten av lukket (131, 151) og av mantelen (51).

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det buede legeme (123) strekker seg ut fra lukket (121) i ett stykke med dette.

3. Anordning som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det buede legeme (123, 141, 153) er konkavt utad fra sammenføyningen mellom lukket og mantelen.