冷绝缘的管支承件及其安装的制作方法

文档序号:5740455
专利名称:冷绝缘的管支承件及其安装的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于管道、特别是用于低温管道的冷绝缘的管支承件,具有一限定一用于管道的一管段的容纳空间的管容纳部和一用于承受和传递作用在管道和基底上的力和力矩的保持装置,所述管容纳部具有一外壳和一设置在外壳和容纳空间之间的绝缘系统,该绝缘系统具有一由固体绝缘材料制成的隔热件。本发明还涉及将所述管支承件安装到管道上(的方法)。
背景技术
这种管支承件特别是用于低温管道领域。这里的问题是管支承件在管道上确定位置处的固定和与基底的相对位置。DE102005013728A1记载了一种解决方案,这里设有一较为复杂的、用于隔热件的、径向内部的接纳部,该接纳部是焊接在管道上的。在US4,804,158中建议,将环形区段沿圆周焊接在管段的外侧上并沿圆周焊接在外壳的内侧上,从而能够在轴向上保持管接纳部。这两种的措施的不利之处是,在由于热引起的管道的膨胀和/或收缩时,管道由于环形区段受到高的机械载荷。

发明内容
因此本发明的目的是,提供一种开头所述类型的管道(支承件),该管道的构造不复杂,并且在运行中使管道受到较小的机械载荷。根据本发明所述目的通过权利要求1的特征来实现。在各从属权利要求中说明了有利的改进方案。所述目的特别是这样来实现,所述保持装置具有一带有至少一个止挡元件的止挡装置,用于承受轴向的管道力并将其传递到管容纳部和/或基底上,并且所述止挡元件在安装位置在一窄面的、在安装位置沿轴向方向纵向延伸的并设计成连接侧面的侧面上固定在管道上所述止挡元件可以从外部间接或者如下面示出的那样直接与管接纳部相邻接。这里建议,止挡元件在其窄的连接侧面上这样固定在管上,即,使连接侧面以其较大的长边在管道的轴向方向上延伸,而以其设计成较小的窄边沿圆周在管道上延伸。所述止挡元件由此在其圆周方向的长度上只是沿所述窄边的方向固定在管道上。特别是在低温管道中由于其相对于周围环境高的温度梯度可能出现温度变化,由于这种温度变化会导致膨胀或收缩形式的可能的圆周变化,对于这种圆周,由于止挡元件在管道上的所述定向,管道的载荷可以通过止挡元件最小化。由于止挡元件的窄的连接侧面在管道上的所述定向,对于止挡元件沿轴向方向的机械载荷,此外还可以将作为强度的尺度的机械承受力矩有利地选择得较高,从而可以相应地使止挡元件必要的圆周上的尺寸以及由此还有由于上面所述的由于热引起的圆周变化导致的管道的载荷最小化。所述止挡元件可以沿轴向抗移动地固定在管道上。为此止挡元件可以与管道粘结或硬钎焊。但止挡元件优选与管道熔焊。—个特别有利的优点在于,关于轴向方向,在管容纳部的两侧分别设有至少一个止挡元件。由此,可以将止挡元件沿轴向抗移动地固定在管道上。由此特别是可以在两个方向上将轴向的管道力传递到管容纳部上。由于止挡元件可以在管容纳部的两侧在所述管容 纳部上沿轴向被引导并接着固定在管道上,管支承件通过止挡元件可以现场或者说当场以 与分别在安装管支承件中得到的、对其实际的定位精确地匹配地固定或紧固在管道上。管 容纳部由此可以在一预先规定的位置处安装在管道上,可能通过在管道上起校正作用的移 动而精确地定位,并且然后通过止挡元件沿轴向固定在正确的安装位置中。由此,即使在出 现安装偏差时,即在设计中设定的管支承件在管道上的位置与此时实际的位置的偏差,也 可以正确地按照管支承件。由此例如可以避免附加的机械的应力,这种应力例如可能是这 样引起的,即,在出现安装偏差时,例如使管支承件在管道上朝设计规划中规定的位置“弯 曲”,并由此使其与管道不利地张紧。所述或各所述止挡元件可以以一个侧面直接地或通过力导入辅助件等间接地力 锁合和/或形锁合地贴靠在管容纳部中,以便减小通过所传递的管道力产生的作用在管容 纳部上的压力。为了直接将轴向的管道力传递到管容纳部上,止挡元件例如可以设计成楔 形地具有变平的楔形尖端作为连接侧面并具有梯形的端面。通过所述端面,所述止挡元件 在安装位置可以轴向贴靠在管容纳部上。由此所述梯形的端面明显比变平的楔形尖端大, 从而由于力导入施加在管容纳部上的压力可以相应地较小。所述或各所述止挡元件可以保 持松动地沿轴向间接或直接作用在管容纳部上。由于力传递可能出现摩擦力,所述摩擦力 使得可以传递沿圆周作用的力。在管支承件的一个优选的实施形式中,止挡元件设计成板形地具有大侧面和与大 侧面相连的窄侧面,其中窄侧面可以形成用于将止挡元件固定在管道上的连接侧面。此外, 所述止挡元件在安装位置还可以通过一力导入辅助件轴向作用在管容纳部上。为此,所述 止挡元件可以以一个设计成止挡侧面的窄侧面作用在所述力导入辅助件上。所述力导入辅 助件例如可以设计成设置在止挡元件端侧的并优选在部分圆周上延伸的、优选为具有大侧 面和窄侧面的板形的构件。所述板形的构件可以在安装位置沿圆周布置并优选相对于止挡 元件在中央在其大侧面之一上固定在止挡元件上。所述板形的构件可以通过其在安装位置 中在横截平面内延伸的、朝向管容纳部的另一个大侧面沿轴向侧向作用在管容纳部上。由 此,借助于所述力导入辅助件,可以通过一比止挡元件的窄侧面大的侧面和由此以对于管 容纳部较小的压力载荷将管道力导入管容纳部中。所述力导入辅助件可以设计成在安装位置中至少设置在部分圆周上的环形元件、 特别是设计成环形段,具有一在安装位置中在横截平面内延伸的、朝向管容纳部的并且沿 轴向侧向作用在管容纳部上的侧面。所述环形元件可以在相配的止挡元件的止挡侧面上固 定在止挡元件上。特别是力导入辅助件可以设计成具有一内半径的圆环盘,特别是设计成 圆环区段。所述圆环盘由此可以具有一在安装位置朝向止挡元件的第一圆环侧面和一朝向 管容纳部并沿轴向侧向作用在管容纳部上的第二圆环侧面。可以给每个止挡元件配设一个 环形段或一个圆环区段。力导入辅助件优选沿径向与管道隔开设置。由此可以防止通过力导入辅助件的热 传导向管道传递热量。由此,在安装位置,只有止挡元件可以以其窄侧面由于热传导向管道 传递热量。力学上有利的是,力导入辅助件到管道的径向距离为约0. 5mm至5mm。在所述管支承件的一个优选的实施形式中,所述环形元件或圆环盘沿径向和轴向朝支承件容纳部形锁合和/或力锁合地固定在隔热件上。这里至少两个在安装位置在管道 的圆周上隔开相同距离的止挡元件可以在端侧并相对于环形元件优选保持松动地作用在 所述环形元件上。由此,所述环形元件不会妨碍管段由于热引起的膨胀或收缩,并相应地不 会在管道内产生附加的应力。此外,由此还可以有利地使从力导入辅助件或环形元件向所 述或各所述止挡元件的热传递变得困难。由于在沿圆周作用载荷时在止挡元件和环形元件 之间出现的摩擦状态,还可以在止挡元件和环形元件之间传递确定的周向力。止挡元件优选沿圆周按相同的圆心角相互隔开地设置在圆周上。由此两个止挡元 件可以按180°的圆心角,三个止挡元件可以按120°的圆心角相互隔开设置,并且优选的 是,四个止挡元件按920°的圆心角相互隔开设置。环形元件优选由至少两个环形区段、特别是圆环区段构成,所述可以从外部安装 到管道上,以便将管支承件安装到管道上,并且可以材料结合地相互连接成整个圆周的环 或者整个圆周的圆环。所述环形区段或圆环区段安装位置中优选在管道上相互焊接。适宜 地可以设想,为了进行焊接,在环形区段或圆环区段的指向周向的端面上进行倒角形式的 焊缝预处理,这种焊缝预处理使得可以形成V形焊缝或双V形焊缝。在完成焊接后,可以按 常见的方式对在此时完整的环形元件或圆环的侧面上突出的焊缝进行去除加工,优选将其 打磨到表面上。这适宜地在环形元件或圆环侧向贴靠在管容纳部上之前进行。所述绝缘系统优选具有另一种绝缘材料,所述绝缘材料设置管道和径向与管道隔 开的力导入辅助件之间。所述绝缘系统优选具有另外的部件,例如由弹性体基体组成的、至 少设置在隔热件的在安装位置中朝外的表面上的降温的蒸汽屏障,用于封闭所述隔热件。 隔热件朝外的表面可以用层压的铝/聚酯薄膜封闭。为此所述铝/聚酯薄膜优选可以与所 述表面相粘结。优选至少是所述隔热件朝外的表面设计成成阻燃的。保持装置可以具有至少一个用于将管支承件支承和/或悬挂在基底上的支承结 构。由于所述支承结构,管支承件可以在一第一移动区域内沿一轴向的第一移动方向、在一 第二移动区域沿一垂直于第一移动方向的切向的第二移动方向和/或在一第三移动区域 内沿一垂直于第一移动方向和第二移动方向的径向的第三移动方向可滑动移动和/或滚 动移动地支承在基底上。由于管支承件这种可移动的支承,管道在热作用下可以不受阻碍 地膨胀或收缩,从而所述管道受到较小的载荷,但同时还保持了管支承件的支承作用。所述 各移动区域中的至少一个有利地在端侧通过各止挡限定。由此管支承件可以例如通过滚轮、滚珠等可滚动移动地和/或优选通过一设计成 第一滑动面的面可滑动移动地支承在基底上。由此管支承件可以通过保持装置支承或悬挂 在一具有至少一个自由度的支承件中。管支承件例如可以相对于基底沿轴向方向移动,以 便例如屈服于嵌入管容纳部中的管道的长度变化。例如在管道弯曲分布时,管道的长度变 化在一个平面内出现,从而这里管支承件优选可平行于该平面运动并由此可以被支承成设 有两个自由度。如果管支承件相对于基底的运动按滚动运动进行,则保持装置例如可以具 有一优选为双轴的、带有滚动体的滚动小车。所述滚动体可以在直线运动时设计成辊子,而 当在一个面上运动时设计成可自由旋转的滚珠。支承结构可以具有一底脚元件,该底脚元件优选牢固地与管容纳部相连,并在这里优选在外侧与外壳相连。所述底脚元件可以沿径向从管容纳部开始延伸。它可以具有 沿径向位于外部的第一滑动面,用于可滑动移动地支承在基底上,其中可以在基底上设有一第二滑动面作为支座,底脚可以以其第一滑动面在所述第二滑动面上滑动。在安装位置 中,由此,底脚元件以及由此还有管支承件可以以第一滑动面可滑动移动地在第一移动区 域内和/或在第二移动区域内支承在基底上。所述滑动面中的至少一个设计成滑动性特别 强的。为此,例如可以设有一降低摩擦的特别是由聚四氟乙烯(PTFE)组成的涂层。第二滑 动面优选具有至少一个PTFE垫,该PTFE垫可以形锁合地固定在第二滑动面的一凹陷部中。 PTFE垫优选粘结到滑动面中。在优选的与一个滑动面的PTFE涂层的材料配对中,优选给另 一个滑动面的板形覆盖层设有不生锈的优质钢。所述止挡可以适宜设计成具有一在安装位置垂直于各自相配的移动方向设置的、 设计成止挡面的侧面的角型材。所述角型材可以分别固定在基地上。所述移动区域中的至 少一个优选是可调的。为此,所述止挡可以沿分别相配的移动方向能够在一定移动路径上 移动地设置在一直线引导件中,并在移动路径上的确定的位置处能够固定在所述引导件中 或固定在基底上。由此,可以通过调节止挡在分别相配的移动方向上的位置来调整或改变 分别相配的移动区域。直线引导件例如可以具有两个相互平行地隔开设置的并沿相配的移 动方向延伸的长孔,在这两个长孔中可以借助于所设置的螺栓引导和固定相应的止挡。隔热件可以在安装位置固定在管道或管段上。隔热件优选与管道相粘结。为了 粘结,可以使用双组分或多组分粘结剂。为了在安装位置中不出现管容纳部和管容纳部中 的管段之间不希望的相对运动,重要的是,在运动中所出现的底脚支承装置中的摩擦力,即 主要是静摩擦以及滑动摩擦和/或滚动摩擦力小于隔热件和管段之间的摩擦力和/或附着 力。因此,支承结构和基底共同作用的滑动面设有降低摩擦的措施,如光滑的表面、润滑剂 或具有低摩擦层材料的涂层。为了容易地对其进行安装,外壳和隔热件分别具有至少一个带有一垂直于横截平面的分界部的分型结构。由此,通过所述分型结构,外壳和隔热件可以分解成多个成形件, 所述成形件可以沿径向的安装方向放置到管道上,以便将管支承件安装到管道上,并可以 将其重新拼装起来。这里分型结构适宜地设计成,使成形件相对于一径向方向或垂直于纵 轴线不具有底切,从而成形件可以毫无问题地相互拆开或相互叠置。特别是,可以这样确定 所述外壳的尺寸,即半壳形式的各成形件在其拼装的位置中通过一缝隙相互隔开,并且优 选通过用于连接各半壳的螺纹连接沿圆周的方向跨接所述缝隙。由此,各半壳的连接在一 定预紧力下实现。通过所述预紧力,隔热件的各成形件可以相互挤压并挤压到管段上。隔 热件的在隔热件二等分时同样可以设计成半壳的各成形件优选在其拼接的位置中通过一 优选较窄的缝隙相互邻接。所述缝隙可以用附加的、优选可弹性变形的绝缘材料填充。隔 热件的分界部在径向长度上可以设计成台阶形的。这种本身已知的措施主要用于,在管道 上的安装位置中避免隔热件的各成形件之间单纯径向的缝隙。对于管容纳部、即这里是隔 热件和外壳可能的分界部以及其径向的安装通常可以参考DE 102005013728A1,该文件关 于分型结构和管容纳部的径向安装以及关于附加的隔热措施的公开内容结合到本申请中, 因为这些措施也有利地可以应用于本申请的主题中。保持装置还可以具有张紧元件,用于将外壳和/或隔热件的成形件保持在一起并 将其张紧在安装位置中,并将其挤压到管道上。所述保持装置例如具有多个圆周上的带, 各所述带布设并张紧在外壳的外侧上。但所述保持装置优选具有一螺纹连接,该螺纹连接 使外壳的并由此还有与外壳形锁合和力锁合地连接的隔热件或绝缘系统的各成形件沿圆周方向相互连接,并优选通过一预紧装置附加地张紧。所述预紧装置可以在螺纹连接中具 有弹簧元件。由此可以实现,在特别是由于温度变化引起尺寸变化时,使预紧力的改变最小 化。最后所述的措施使得管道或管段可以更牢固地、特别是更为抗移动和抗旋转地安装在管容纳部中。所述螺纹连接可以具有销柱(Zapfen),各所述销柱这样固定在外壳的外 侧上和分界部平面附近以及优选垂直于预期的最大力的方向并由此在这里大致平行于分 界部平面这样向外延伸,即,使各所述销柱是成对相对的。所述销柱在圆周方向上可以具有 一螺栓孔,用于连接分别成对相对的销柱的螺栓或螺钉穿过所述螺栓孔并进行旋拧。这里 可以设有一附加的防松螺母和/或固定片,用于固定螺纹连接。所述螺纹连接可以通过附 加的弹簧装置预紧。所述弹簧装置可以具有碟形弹簧,所述碟形弹簧优选设置在螺栓头和销柱与螺栓 头相邻的侧面之间。由此还可以确保,所述螺纹连接以大致保持相同的拉力将各成形件保 持在一起,并由此以大致保持相同的挤压力将其挤压到管段上。各碟形弹簧可以按已知的 方式相互对齐地以及按交变的布置顺序并由此“串联”地和/或按相同的布置顺序并由此 “并联”地设置在螺栓上。已知交变的布置顺序可以实现弹簧变形量的提高,而相同的布置 顺序可以实现弹簧装置的弹簧力的提高。通过将螺栓孔和碟形弹簧的内径设计成略大于所 述的螺栓的外径,在旋紧螺栓时,碟形弹簧由于其锥形的形状可以在通孔中对中。替代或附 加于碟形弹簧可以设想,一跨接所述缝隙的拉伸弹簧将成形件的各半壳张紧在一起,其中 所述拉伸弹簧同样由与上面所述相同的销柱保持。外壳和/或隔热件优选关于纵向截面中的一第一中央镜像对称面和/或关于横向 截面中的一第二中央镜像对称面构造成镜像对称的。此外,外壳的轴向尺寸可以小于隔热 件的轴向尺寸。为了在安装时在其相对轴向位置上容易地对外壳和隔热件进行定位,可以设置一 至少部分圆周的环形盘,特别是至少一个内环区段,所述环形盘或内环区段与外壳的轴向 端部区域隔开并在内侧固定在外壳上,并且在安装位置中径向向内形锁合和/或力锁合地 延伸到隔热件中。所述环形盘或内环区段可以以环形半壳的形式在外壳的内侧固定在外壳 上。由于管支承件根据本发明的结构,可以明显地简化管支承件的安装,并在避免附 加地作用在管道上的应力的情况下可以安装在管道上。为此,管支承件可以根据前面所述 的实施形式中的任一个设计并且特别是具有以下特征具有一限定一用于可支承的管道的 一管段的容纳空间的管容纳部,所述管容纳部具有一外壳;一设置在外壳之间的绝缘系统, 该绝缘系统具有一由固体绝缘材料制成的隔热件;和一用于承受和传递作用在管道和基底 上的力和力矩的保持装置,所述保持装置具有一带有至少一个止挡元件的止挡装置,至少 用于承受轴向的管道力并将其传递到管容纳部上,并且所述外壳和隔热件分别具有至少一 个带有一垂直于管容纳部的横截平面的分界部的分型结构。为了安装管支承件,可以设想 以下步骤将管容纳部的通过分型结构形成的成形件沿径向安装到管道上,并安装到一安装 位置中,其中在此期间和/或接下来可以在管道上对所述成形件进行轴向定向。关于轴向方向在管容纳部的两个侧面上,在一窄面的、在安装位置中沿管道的轴向方向纵向(纵长)延伸的、并设计成连接面的侧面上,分别将至少一个止挡元件在外侧定 位和固定在管道上,从而止挡元件通过一力导入辅助件间接地或直接力锁合和/或形锁合 地沿轴向方向贴靠在管容纳部上。在一相对位置中将各成形件固定在管道上。为了校正管容纳部在管道上的轴向配合位置,可以进行轴向的调整,以便例如考 虑管容纳部的设计规划的位置与在管道的建造过程中实际形成的管容纳部在管道上的位 置的偏差。也可以在固定止挡元件之前实现将成形件固定在管道上。如前面所述,力导入 辅助件可以设计成圆环盘,该圆环盘为了径向安装分成至少两个圆环区段。可以在将管支 承件安装在管道上之前、与其一起或之后,将各圆环区段沿径向安装到管道上并拼装,特别 是焊接成圆环盘。由此可以沿轴向远离管容纳部进行形成圆环盘的焊接,由此可以完全避 免由于焊接过程对管容纳部的热载荷。可以关于轴向方向在管支承件的两侧分别设有一个 圆环盘。圆环盘可以具有一大于管段的外径的内径和一在安装位置朝向止挡元件的第一 圆环侧面和一第二圆环侧面,第二圆环侧面在安装位置朝向管容纳部并沿轴向从侧向优选 直接贴靠在管容纳部上。为了进行安装,可以将拼装的圆环盘与管段同轴地定位并在其第 二圆环侧面上沿轴向在端侧定位在隔热件上,以便优选轻微地力锁合和/或形锁合地贴靠 或保持松动地贴靠。接下来可以沿轴向在第一圆环侧面上引导止挡元件并将其固定在管道 上,其中管道可以保持松动地贴靠在所述的止挡元件上。此外,保持装置还可以具有至少一个用于将管支承件支承和/或悬挂在基底上的 支承结构。支承结构可以在安装管支承件之前、与其一起或之后在外侧安装在基底上,以便 力锁合和/或形锁合地支承管支承件和/或力锁合和/或形锁合地悬挂管支承件。为此, 支承结构可以与一局部形成的基底相匹配和/或基底可以与支承结构相配,为此,基底例 如朝管支承件建造。这一点可以得到简化,如果基底例如设计成一种可以较容易地改变的 钢架结构。


下面借助于多个在附图中示出的实施例详细说明本发明。在附图中图1示出带有管道的并在一基底上的冷绝缘管支承件的第一实施形式的透视侧 视图,图2a示出根据图1的管支承件的第一实施形式的透视侧视图,其中去除了隔热件的区域,并具有设计成滑块的底脚,图2b示出根据图2a的管支承件的实施形式的透视侧视图,其中这里管支承件固 定在基底上,图3示出根据图2a的透视侧视图,其中管支承件的保持装置的一部分作为分解图 示出,图4a和4b分别示出根据图2a的剖面IV的剖视图,图5示出根据图2a的剖面V的剖视图,图6示出带有管道的并在基底上的管支承件的另一个实施形式的透视侧视图,图7示出带有管道的并在基底上的管支承件的另一个实施形式的透视俯视图,
图8示出与根据图2的管支承件的实施形式类似的透视侧视图,但具有设计成直 角U形的底脚,图9a和9b示出基底上的管支承件的另一个实施形式的两个侧视图,其中没有止挡装置也没有管道,图IOa和IOb示出基底上的管支承件的另一个实施形式的两个侧视图,其中没有止挡装置也没有管道,图Ila至Ilc分别示出基底上的管支承件的另一个实施形式的一个侧视图,其中没有止挡装置也没有管道,图12示出基底上的管支承件的另一个实施形式的侧视图,其中没有止挡装置也
没有管道。
具体实施例方式在图1至12中以各种不同的视图和部分视图示出一用于这里设计成低温管道的 管道R的管支承件1的多个实施形式。管支承件1包括一管容纳部2,该管容纳部限定一用 于管道R的管段Ra的容纳空间3。管容纳部2具有一外壳4和一设置在外壳4和容纳空间 3之间的绝缘系统5,该绝缘系统具有一由固体的绝缘材料组成的隔热件6。此外管支承件 1还包括一保持装置7,用于承受和传递作用在管道R和作用在基底B上的力和力矩。保持 装置7具有一带有止挡元件9的止挡装置8,用以承受轴向的管道力并将其传递给管容纳部 2和/或基底B。例如如图1所示,止挡元件9在安装位置中在一窄面形的、在安装位置中 沿轴向方向χ纵向延伸的、设计成连接侧面10的侧面上在外侧焊接在管道R上,这在这里 通过一角焊缝11来实现。如图中清楚地示出的那样,各止挡元件9分别设计成具有大侧面 12和连接大侧面9的窄侧面13的板形,其中窄侧面13之一形成连接侧面10。窄侧面13 的相应的窄边13. 1由此沿圆周方向u延伸。窄侧面13以及这里还有止挡元件9在其纵向 1上沿轴向方向χ延伸。由此焊接的止挡元件只对管道在圆周上的由热引起的变化有很小 的阻碍,从而不会出现不可忍受的管应力。在管容纳部2的两侧分别设有四个止挡元件9,这些止挡元件在圆周方向u上相 互隔开相同的距离,并分别以一窄侧面13作用在一力导入辅助件14上。力导入辅助件14 在管支承件1的所示的实施形式中设计成作为圆环盘15的环形元件16。这里,该圆环盘以 一第一圆环侧面17. 1直接在窄侧面13上贴靠在相配的止挡元件9上,并在轴向上以一第 二圆环侧面17. 2这里直接贴靠在由固体绝缘材料组成的隔热件6上。由此通过止挡元件 9的贴靠在圆环盘15上的窄侧面13导入的力大面积地并由此以较低的压力导入隔热件6 和管容纳部2中,从而不必为了力导入给隔热件设置其它加强件。根据本发明的管支承件1的另一个主要的优点特别是可以根据图3的管支承件1 的透视侧视图看出,其中在图3中,保持装置7这里右侧的部分用分解视图示出,并且为了 易于理解,去掉了管容纳部2圆周上的部分圆环盘17这里由两个设计得相同的环形区段18组成,这两个环形区段可沿径向 从外部安装到管道R上以便安装管支承件1,并可以在端侧上材料结合地相互连接,这里也 就是相互焊接。焊接通过用虚线表示的焊缝19在图3中左侧的圆环盘15上示出。对焊缝 19适宜地进行打磨,以至于其不会超过圆环盘15的横截面突出。为了进行焊接,在两侧在环形区段18上设置倒角20,以便在两侧分别都可以容易地进行焊接。对于完整的焊接,焊 缝18设计成双V形焊缝。由此,为了在轴向上将管容纳部2定位在管道R上,止挡装置8 的构件、这里设计成圆环盘15的力导入辅助件4和止挡元件,在现场沿轴向从侧面在隔热 件6的两个轴向侧面21上引导并与管道R力锁合和/或形锁合地这里通过粘结剂相连接。 由此在现场将管支承件1和管道R相对于彼此固定在一确定的相对位置中。为了沿径向将管容纳部2安装到管道R上,原理上与由前面所述的文件DE102005013726A1已知的情况类似地进行,即,将外壳4和隔热件6分别分成两个设计成半 壳21的成形件22,其中,隔热件这里具有一台阶形的分界部23,该分界部具有一在安装位 置中在管段Ra上的缝隙24。隔热件在这里由一已经按要求的尺寸预制的、浇注的聚氨酯 泡沫空心圆柱体制成,接着将所述空心圆柱体按相应的台阶状分界部切开。这有这样的优 点,即,浇注的表面,即泡沫空心圆柱体的表面由于浇注过程是闭合的,并由此难以进行热 传递。为了避免形成热桥,缝隙24在安装位置用弹性的绝缘材料28填充,这在这里没有明 确地示出。此外,这里没有明确示出的隔热件6这里在安装位置中与管段Ra相粘结。在确 定的部位沿径向将管容纳部2安装到管道R上,以便安装管支承件1,管容纳部的轴向位置 可能由于实际上必要性而要与例如安装中与设计规划的偏差相匹配,并可能进行粘结,其 中在粘结期间和/或之后,将外壳4的半壳21沿径向安装到隔热件6上,并通过保持装置7 的张紧元件25这样张紧在隔热件6上,即,所述半壳沿径向向内将隔热件6压靠在容纳空 间3中的管段Ra上。为了使外壳4和隔热件6相互间实现相对的轴向位置固定,半壳21分别具有一板 形的内环区段26,所述内环区段沿径向接合到隔热件的一沿径向和圆周设置的凹口 27中, 并沿轴向在侧面在凹口 27中贴靠在隔热件6上。类似于在DE 102005013726A1中公开并 在这里明确引用的情况,通常在外壳21和隔热件4之间设有另外的、这里用黑色表示的绝 缘材料29,用于密封隔热件6。根据本发明的管支承件1的另一个主要的优点也可借助在图4a和4b中的细部视 图看出。在这些附图中示出部分剖视图,其中管道R、圆环盘15和隔热件7被剖开。这些 附图清楚地示出,与管道R同轴的圆环盘15沿径向与管道R的外侧隔开,其中,距离b这里 可以是从几毫米到几厘米。由此避免了从管道R到圆环盘5由于热传导导致的热传递。此 夕卜,圆环盘15还不会或只是很小地妨碍管道R由于热导致的圆周变化。此外还可以对环形 区段18可能的形状不精确性进行补偿。从图4a和4b还可以看出,止挡元件9通过这里的 一角焊缝19固定在管道R上,但止挡元件9分别以其窄侧面13保持松动地贴靠在圆环盘 15上。由此使圆环盘15和止挡元件9之间沿径向和圆周进行的力传递和热传递难以进行。 由此还可以省去一使止挡元件9和圆环盘15连接的安装步骤。在管支承件1的根据图4b 的实施形式中,附加地设有弹性的绝缘材料28,由此进一步使得从管道R到圆环盘15的热 传递难以进行,并易于进行以到管道R的径向距离进行环形元件16或圆环盘15的定位。最后,环形元件16或圆环盘15从侧面,就是说这里通过第二圆环侧面17. 2保持 松动地贴靠到隔热件6上,由此同样可以实现前面所述的优点,如降低热传递和圆周和径 向的力传递。外壳4和隔热件6的各成形件22在安装位置在管道R上张紧。为此,设有螺纹连 接S,所述螺纹连接具有螺栓30和防松顶靠的螺母31以及固定在外壳4上的销柱32,所述销柱具有沿圆周方向U的螺栓孔33,用于形成螺纹连接,如在DE 102005013726A1中已知的那样。与其不同的是,设有碟形弹簧34形式的张紧元件25,所述碟形弹簧确保螺纹连接S 的恒定的预紧力。图5中示出带有螺纹连接S的剖视图的细部视图。螺栓孔33在朝向碟 形弹簧35的侧面上具有一台阶形的扩展部36,该扩展部具有一凸肩37,与螺栓孔33最近的碟形弹簧35这样支承在该凸肩上,即该碟形弹簧从该凸肩37起锥形地朝螺栓30的端部 渐缩,并由此拱起式地稳定地保持在螺栓孔33中。碟形弹簧34稳定的支承以及不同的直径使得,将螺栓30对中地保持在螺栓孔33中并且螺栓30或碟形弹簧34与螺栓孔33之间 出现极小的摩擦。由此可以实现尽可能保持不变的挤压力,利用该挤压力将管容纳部2或 隔热件6向管段Ra挤压。此外如图5所示,设有两个另外的碟形弹簧35。全部三个碟形弹 簧34、35按已知的方式彼此对齐地并按交变的布置顺序并由此类似“串联”地设置。由此 可以实现弹簧变形量的扩大,在该变形中挤压力可以大致保持恒定。保持装置7还具有一这里只用于将管支承件1支承在基地B上的支承结构39。该支承结构可以包括一支座40。该支座根据图1是设计成一单纯的滑动轴承。此外,支承结 构39还包括一固定在外壳4上的底脚元件41,该底脚元件这里设计成U形的、具有倒圆的棱边43的滑块42并具有一第一滑动面44,利用该第一滑动面滑块42可以在基底B上的支 座40的一相配的第二滑动面45上滑动。倒圆的棱边43适宜地垂直于管支承件1由于管道R的由热引起的尺寸变化导致的预期的主移动地设置,其中所述主移动这里沿轴向方向 χ进行。由于管支承件1可移动的支承,管道R可以在热作用下不受阻碍地膨胀或收缩,从 而管道R受到较小的载荷,但其中仍保持管支承件1的支承作用。在管支承件1根据图1的实施形式中,管支承件1的运动不限制在平行于滑动面 44,45和这里垂直向上,以及在滑动面44、45内和与其垂直的旋转,从而这里存在五个运动 自由度。接近与此相反地,管支承件1根据其在图2b中的实施形式具有一支座40,该支座 这里通过螺纹连接S固定在基底B上。由此根据图2b的管支承件1设计成固定点管支承 件。在图1、6和7中示出的板形的基底B只应看作是局部,管支承件1的具有第二滑动面 45的支座40设置在所述基底上。根据在图6中示出的管支承件1的实施形式,滑块42的运动并且特别是滑动运动 沿等于轴向方向X的轴向移动方向Vl通过止挡46限定在一第一移动区域47上,而沿Y方 向y的移动不受限制。止挡46这里设计成简单的角型材48,该角型材以一第一分支49固 定在基底B上,而一止挡面51以一第二分支50阻挡滑块42的轴向运动。在图7中示出的管支承件1的实施形式中,垂直于止挡46设有另外的垂直于轴向 方向X并在滑动面44、45中起作用的、角型材48形式的止挡46,通过这些止挡将滑块42在 一垂直于第一移动方向Vl的第二移动方向v2上的滑动运动限制在一第二移动区域52上。底脚元件41的一个变型方案在管支承件1的根据图8的实施形式中示出。这里 底脚元件41设计成简单的直角U形型材,该型材以其分支41a固定在外壳4上。在图9至12中示出了在其在基底B上的支承中具有不同的自由度的管支承件1 的可能的实施形式,其中,这些实施形式除了对支承结构39的改进以外与根据图1的实施 形式相同并且为了清楚起见没有示出管道。在根据图9的实施形式中,支承结构39具有两个在安装位置竖直地并向下超过第 一滑动面上延伸的突起53,所述突起关于轴向方向χ平齐地前后顺序布置,与在图1中设计成滑块42的底脚元件41相连,并通过一加强件54与外壳4相连,并限定一在安装位置向 下并沿Y方向y开口的中间空间55。相应地沿Y方向y设置一这里设计成双T形(工字) 梁的基底构件,用于支承底脚元件41或管支承件1。由此管支承件1总体上可在Y方向y 上沿两个方向-就是说水平地和垂直于轴向方向χ地-和在竖直方向ζ上,在一没有进一 步限定地示出的第二移动区域52内以及在通过滑块42的第一滑动面44限定的第三移动 区域56内移动地通过底脚元件41支承在基底B上。在图9以及在后面的图10和12中, 底脚元件41触碰在其上的基底构件按一到底脚元件41的较小的距离示出,以表明,由于实 际中通常较大的管道R以及管支承件1的尺寸,在制造上有利的是,这里设有一确定的间隙 Sp0由于该间隙Sp完全可能在几个厘米或几个分米的范围内,该间隙严格地说可以看作是 移动区域47、52、56,但其中考虑到实际中管道长度通常较大的尺寸可能出现几个厘米或分 米的间隙Sp。在根据图10的实施形式中,支承结构39附加于管支承件1根据图9的实施形式 还具有另外两个滑块42,这两个滑块的第一滑动面44在安装位置以其面法线指向Y方向 1。此外,相应的、属于支座40的第二滑动面45设置在这里非常示意性地示出的基底B上。 但因为除了确定的间隙Sp以外由于突起53不允许管支承件1的轴向可移动性,第二滑动 面更多地是用作止挡。由此,除了上面所述可能的最大为几个厘米的间隙Sp,管支承件1只 能够沿竖直方向ζ移动地支承在基底B上。但在这种具有多个滑块42的构造中可以看到 对于管支承件1的制造和安装非常重要的优点,因为由此可以将确定的相同的构件,如滑 块43用于管支承件1的不同的实施形式,所述构件只有在确定地使用和安装管支承件1时 才能获得实际指派给它们的功能,就是说,这里作为滑动支承件或作为(大面积的)止挡。 由此,在将管支承件1配合安装到管道R上之前,可以实现所述滑动支承件包括底脚元件的 相应的容易的批量制造和简单的预安装。在图Ila至Ilc示出带有三种可能的底脚元件41的布置形式的管支承件1的实施形式。仅从外观上可以看出,管支承件1根据图Ila的实施形式对应于根据图1的实施 形式。在图lib中,在安装位置中,管支承件1在管容纳部2的上方和下方分别具有一带一 第一滑动面44的滑块42,所述滑块可以用作沿竖直方向ζ的止挡或用于使管支承件1沿轴 向方向χ和/或沿Y方向y在基底B上滑动。在管支承件1根据图1 Ic的实施形式中,管 支承件1可以进行竖直运动ζ以及沿轴向,即沿第一移动方向Vl的移动。最后在图12中示出管支承件1的可能的支承情况,其中,管支承件1除了上面所 述的间隙Sp只在轴向方向χ上可移动地设置,因为它在两侧在竖直方向ζ和Y方向y上通 过设计成滑块42的底脚元件42支承在这里设计成框架的基底B上。附图标记列表1 管支承件2管容纳部3容纳空间4夕卜壳5绝缘系统6隔热件7保持装置
8止挡装置9止挡元件10连接侧面
11 角焊缝13 窄侧面13. 1 窄边14 力导入辅助件15 圆环盘16环形元件17. 1 第一圆环侧面17. 2 第二圆环侧面18环形区段19焊缝20倒角21 半壳22成形件23 分界部24缝隙25 张紧元件26 内环区段27 凹口28绝缘材料29绝缘材料30螺栓31螺母32销柱33螺栓孔34碟形弹簧35碟形弹簧36扩展部37凸肩38端部39支承结构40支座41底脚元件41. 1 分支42滑块43棱边44第一滑动面
45第二滑动面46止挡47第一移动区域48角型材49第一分支50第二分支51止挡面52第二移动区域53突起54加强件55中间空间56第三移动区域b距离1纵向r径向方向vl第一移动方向v2第二移动方向v3第三移动方向χ轴向方向yY 方向z竖直方向S螺纹连接Sp间隙B基底R管道Ra管段。
权利要求
一种用于管道、特别是用于低温管道的冷绝缘的管支承件,具有一限定一用于管道的一管段的容纳空间的管容纳部(2)和一用于承受和传递作用在管道和基底上的力和力矩的保持装置,所述管容纳部具有一外壳和一设置在外壳和容纳空间之间的绝缘系统,该绝缘系统具有一由固体绝缘材料制成的隔热件,其特征在于,所述保持装置(7)具有一带有至少一个止挡元件(9)的止挡装置(8),用于承受轴向的管道力并将其传递到管容纳部(2)和/或基底(B)上,并且所述止挡元件(9)在安装位置在一窄面的、在安装位置沿轴向方向(x)纵向延伸的并设计成连接侧面(10)的侧面上在外侧固定在管道(R)上。
2.根据权利要求1的管支承件,其特征在于,相对于轴向方向(χ)在管容纳部(2)的两 侧分别设有至少一个止挡元件(9)。
3.根据权利要求1或2的管支承件,其特征在于,所述止挡元件(9)板形地构造成具 有大侧面(12)和连接各大侧面的窄侧面(13),其中一个窄侧面(13)具有用于将止挡元件 (9)固定在管道(R)上的连接侧面(10),并且所述止挡元件在安装位置通过一力导入辅助 件(14)沿轴向作用在管容纳部(2)上。
4.根据权利要求1至3中任一项的管支承件,其特征在于,所述力导入辅助件(14)设 计成在安装位置至少沿部分圆周设置的环形元件(16),该环形元件具有一在安装位置中 在横截平面中延伸的、朝向管容纳部(2)的并在轴向上侧向作用在管容纳部(2)上的侧面 (12)。
5.根据权利要求4的管支承件,其特征在于,所述环形元件(16)在轴向上朝支承件容 纳部并且在径向上形锁合和/或力锁合地固定在隔热件(6)上,并且至少两个在安装位置 在管道(R)的圆周上隔开相同距离的止挡元件(9)在端侧并相对于环形元件(16)保持松 动地作用在所述环形元件上。
6.根据权利要求4或5的管支承件,其特征在于,所述环形元件(16)具有一内径,并且 环形元件(16)相对于内径与管道(R)同轴并径向隔开地设置。
7.根据权利要求4至6中任一项的管支承件,其特征在于,环形元件(16)设计成圆环 盘(15)。
8.根据权利要求4至7中任一项的管支承件,其特征在于,环形元件(16)由至少两个 环形区段(18)组成,所述环形区段能够沿径向从外部移动到管道(R)上,以便将管支承件 (1)安装到管道(R)上。
9.根据权利要求8的管支承件,其特征在于,各所述环区段(18)在安装位置中在管道 (R)上相互焊接。
10.根据权利要求1至9中任一项的管支承件,其特征在于,所述保持装置(7)具有一 用于将管支承件(1)支承和/或悬挂在基底(B)上的支承结构(39),所述管支承件(1)借 助于所述支承结构(39)在一第一移动区域(47)内沿一轴向的第一移动方向(vl)、在一第 二移动区域(52)沿一垂直于第一移动方向(vl)的切向的第二移动方向(v2)和/或在一 第三移动区域(56)内沿一垂直于第一移动方向(vl)和第二移动方向(v2)的径向的第三 移动方向(v3)可滑动移动和/或滚动移动地支承在基底(B)上。
11.根据权利要求10的管支承件,其特征在于,所述支承结构(39)具有一底脚元件 (41),该底脚元件固定地与管容纳部(2)连接并从管容纳部(2)起径向延伸,并且底脚元件 (41)在安装位置中可滑动移动地在第一移动区域(47)内和/或第二移动区域(52)内支承在基底⑶上。
12.根据权利要求10或11的管支承件,其特征在于,各所述移动区域(47、52、56)中的至少一个在端侧通过止挡(46)限定。
13.根据权利要求12的管支承件,其特征在于,各所述止挡(46)设计成弯角型材 (48),该弯角型材具有一在安装位置垂直于分别相配的移动方向(vl、v2、v3)设置的、设计 成止挡面(51)的侧面,并且所述弯角型材(48)能够固定在基底(B)上。
14.根据权利要求1至13中任一项的管支承件,其特征在于,隔热件(6)在安装位置固定在管道(R)上。
15.根据权利要求14的管支承件,其特征在于,隔热件(6)粘结在管道(R)上。
16.根据权利要求1至15中任一项的管支承件,其特征在于,外壳(4)和隔热件(6) 分别具有至少一个分型结构,该分型结构具有一垂直于管容纳部(2)的横截平面的分界部 (23)。
17.根据权利要求16的管支承件,其特征在于,保持装置(7)具有用于在安装位置中张紧外壳(4)和/或隔热件(6)的成形件(22)并将其挤压到管道(R)上的张紧元件(25)。
18.根据权利要求1至17中任一项的管支承件,其特征在于,设有至少一个内环区段 (26),所述内环区段(26)与外壳(4)轴向的端部区域隔开地并在内侧固定在外壳(4)上, 并且所述内环区段(26)在安装位置沿径向向内延伸到隔热件(6)中并形锁合和/或力锁 合地贴靠在隔热件上。
19.根据权利要求1至18中任一项的管支承件(1)在一管道(R)上的安装,其中,所述 管支承件(1)具有一限定一用于管道(R)的一管段(Ra)的容纳空间(3)的管容纳部(2), 所述管容纳部具有一外壳(4);一设置在外壳(4)之间的绝缘系统(5),该绝缘系统具有一 由固体绝缘材料制成的隔热件(6);和一用于承受和传递作用在管道(R)和基底(B)上的 管道力和力矩的保持装置(7),其中所述保持装置(7)具有一带有至少一个止挡元件(9) 的止挡装置(8),至少用于承受轴向的管道力并将其传递到管容纳部(2)上,并且所述外壳 (4)和隔热件(6)分别具有至少一个带有一垂直于管容纳部(2)的横截平面的分界部(23) 的分型结构,所述安装具有以下步骤将管容纳部(2)的通过分型结构形成的成形件(22)沿径向在管道(R)上安装到一安装位置中,并将成形件以其分界部(23)相抵靠地相对于彼此固定在一相对位置中,相对于轴向方向(x)在管容纳部(2)的两侧,在一窄面的、在安装位置中沿管道(R)的 轴向方向(x)纵向延伸的、并设计成连接侧面(10)的侧面上,分别将至少一个止挡元件(9) 在外侧定位和固定在管道(R)上,从而止挡元件(9)通过一力导入辅助件(14)间接地或直 接力锁合和/或形锁合地沿轴向方向(x)贴靠在管容纳部(2)上。
20.根据权利要求19的安装,其中,力导入辅助件(14)设计成圆环盘(15),该圆环盘为了径向安装分成至少两个圆环区段(18)其特征在于,在将管支承件(1)安装在管段(Ra) 上之前、与其一起或之后,将各圆环区段(18)沿径向安装到管道(R)上并拼装、特别是焊接 成圆环盘(15),其中相对于轴向方向(x)至少在管容纳部(2)的一侧设有一圆环盘(15)。
21.根据权利要求20的安装,其中,圆环盘(15)具有一大于管道(R)或管段(Ra)的外径的内径和一在安装位置朝向止挡元件(9)的第一圆环侧面(17. 1)和一朝向管容纳部 (2)并沿轴向侧向作用在管容纳部(2)上的第二圆环侧面(17. 2),其特征在于,在固定所属的止挡元件(9)之前,将拼装的圆环盘(15)与管段(Ra)同轴地定位并在其第二圆环侧面 (17. 2)上沿轴向在端侧定位在隔热件(6)上,以便实现力锁合和/或形锁合的贴靠,并且沿 轴向在第一圆环侧面(17. 1)上引导止挡元件(9)并将其在外侧固定在管道(R)上。
22.根据权利要求21的安装,其中,保持装置(7)具有一个用于将管支承件(1)支承和 /或悬挂在基底(B)上的支承结构(39),其特征在于,支承结构(39)在安装管支承件(1) 之前、与其一起或之后在外侧安装在基底(B)上,以便力锁合和/或形锁合地支承管支承件 (1)和/或力锁合和/或形锁合地悬挂管支承件(1)。
全文摘要
本发明涉及一种用于管道(R)、特别是用于低温管道的冷绝缘的管支承件,具有一限定用于管道(R)的管段的容纳空间的管容纳部(2)和一用于承受和传递作用在管道和基底上的力和力矩的保持装置(7)。本发明还涉及一种用于安装所述管支承件的方法。为了实现管道(R)简单的结构和在运行中较低的载荷这个目的建议,所述保持装置(7)具有一带有至少一个止挡元件(9)的止挡装置(8),用于承受轴向的管道力并将其传递到管容纳部(2)和/或基底(B)上,并且所述止挡元件(9)在安装位置在一窄面的、在安装位置沿轴向方向(x)纵向延伸的并设计成连接侧面(10)的侧面上在外侧固定在管道(R)上。为了向管容纳部(2)中导入力,可以在止挡元件(9)和管容纳部(2)之间设置一环形元件(16),为了安装,该环形元件以两个环形区段的形式沿径向装到管道(R)上并相互焊接成环形元件(16)。
文档编号F16L3/18GK101799090SQ20091013701
公开日2010年8月11日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年2月9日
发明者F·森克皮尔 申请人:利塞加股份公司
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