Druckdichter Wellschlauch, hergestellt aus metallischem Rohr oder Band, mit wendel- oder ringför- migen Wellen. Die Wellen können durch hydraulische, mechanische oder elastomere Umformung erzeugt werden.

Leitung, bestehend aus einem gewellten Metallschlauch, mit oder ohne Umflechtung, mit seinen Anschlussteilen, geprüft und markiert, die Innen- oder Aussendruck ausgesetzt ist.

Geflecht aus Edelstahldrähten welche zu Litzen gespult oder geflochten werden, welche wiederum um den Metallschlauch geflochten werden. In jeder Rohrleitung entstehen unter Druckbeanspru- chung Reaktionskräfte in axialer Richtung, welche (z.B. durch Fixpunkte) aufgenommen werden müssen. Bei Metallschläuchen wird die Längenausdehnung unter Druck- oder Zugbeanspruchung durch die Umflechtung verhindert (Analogie: Zugstange beim Axial-Kompensator).

Flexibler Aussenschlauch (in der Regel ein gefalzter Wickelschlauch), welcher die Leitung, insbeson- dere die Umflechtung, vor schädlichen äusseren Einflüssen schützt.

Referenzgrösse mit welcher indirekt die Grösse des Innendurchmessers des Wellschlauches ange- geben wird; sie entspricht nur ungefähr dem tatsächlichen Innendurchmesser.

Zweckmässig gerundeter Referenzdruck bei T = 20°C; entspricht nicht dem tatsächlichen auftreten- den Betriebsdruck.

Maximal auftretender Druck bei maximal auftretender Temperatur, für den die Schlauchleitung ausgelegt ist.

Die Nennlänge einer Metallschlauchleitung hängt ab vom einzuhaltenden, minimalen Biegeradius des Schlauches, von der Einbaulage und vom Lastfall (statisch, dynamisch, Dehnungen, Bewegun- gen, Schwingungen, etc). Entscheidend ist dabei, den Lastfall genau zu erkennen.

Radius, immer zur neutralen Biegelinie (Schlauchachse) gemessen; man unterscheidet zwischen statischem Biegeradius für statische Anwendungsfälle und dynamischem Biegeradius für dynami- sche Lastfälle (Bewegungen, Dehnungen, Schwingungen).

Maximal auftretende Temperatur bei maximal auftretendem Druck, für welche die Schlauchleitung ausgelegt ist.

 Sicherheitsfaktor SF4. Er beschreibt das Verhältnis vom Berstdruck der Leitung zum Betriebsdruck PS:

𝑆𝐹 = 𝑃𝐵𝑒𝑟𝑠𝑡. /𝑃𝑆(20°𝐶) ≥ 4

Mit der Druckprüfung wird die Festigkeit einer Metallschlauchleitung geprüft. Es geht in erster Linie darum, die Festigkeit der Schweissverbindung zu prüfen, da das Halbfabrikat (Schlauch) ohnehin bereits geprüft wurde. Eine Druckprüfung kann hydraulisch (mit einer Flüssigkeit) oder pneuma- tisch (mit einem gasförmigen Medium) erfolgen

Die „Dog-Leg“ Konstruktion ist bezüglich Lebensdauer und Dämpfungsgrad die mit Abstand beste Methode um Schwingungen aus verschiedenen Richtungen mit Metallschlauchleitungen aufzunehmen

Die Dog-Leg Konstruktion hat gegenüber dem 90°-Bogen den grossen Vorteil, dass während des Einbaus keine Eigenspannungen auftreten. Bei Nennweiten von DN > 100 werden die Eigenspan- nungen bei der Variante mit dem 90°-Bogen ohnehin so gross, dass dann unbedingt eine Dog-Leg- Konstruktion vorgesehen werden sollte.

 

Die Lebensdauer einer Metallschlauchleitung hängt in erster Linie von genauen Kenntnissen der Betriebsbedingungen und deren korrekter Interpretation ab, und in der Konsequenz daraus von einem einwandfreien Design. Eine möglichst lange Lebensdauer kann immer dann erreicht werden, wenn die folgenden 4 Kriterien erfüllt sind

  1. Keine Eigenspannungen in der Null-Position (spannungsfreier Einbau)
  2. Keine Torsionsbeanspruchung während Installation und Betrieb
  3. Kein Unterschreiten der minimalen Biegeradien
  4. Optimale Nennlänge
  5. Grundsätzlich legen wir Metallschlauchleitungen auf eine Lebensdauer von > 10,000 dynamischen Zyklen aus (ISO10380:2012, Typ 1-10).

 
 

Massgebend für die Beurteilung der Sicherheit der Druckbeständigkeit einer Metallschlauchleitung ist der sogenannte Sicherheitsfaktor SF. Er beschreibt das Verhältnis vom Berstdruck der Leitung zum Betriebsdruck PS:

𝑆𝐹 = 𝑃𝐵𝑒𝑟𝑠𝑡. /𝑃𝑆(20°𝐶) ≥ 4

Wenn zwischen Kunde und Torgen nicht ausdrücklich anderes vereinbart ist, sind alle unsere Metall- schlauchleitungen mit einem Sicherheitsfaktor von SF > 4 ausgelegt (ISO10380:2012).

Selbstverständlich tragen wir auch dem Einfluss einer erhöhten Betriebstemperatur TS Rechnung.

Torgen-Metallschlauchleitungen sind grundsätzlich so ausgelegt, dass ein Sicherheitsfaktor SF ≥ 4 auch bei Betriebsbedingungen (PS, TS) gewährleistet ist.

 

 

Um Schwingungen aufzunehmen, sollen Metallschlauchleitungen immer senkrecht zur Schwingungsrichtung eingebaut werden.

 

Mit einer Dichtheitsprüfung wird die Dichtheit einer Leitung, insbesondere die Dichtheit der Schweissverbindung, geprüft. Eine Dichtheitsprüfung wird mit gasförmigen Prüfmedien, Luft, He- lium oder Stickstoff durchgeführt. Da es keine technisch absolute Dichtheit gibt, geht es darum die zulässige, maximale Undichtheit festzulegen; dies ist die sogenannte zulässige Leckrate qL

Anforderung:

Wasserdicht:              1*10-2mbar*l/s 

Dampfdicht:               1*10-3mbar*l/s

Benzin- und Öldicht: 1*10-5mbar*l/s

Gasdicht:                      1*10-7mbar*l/s

Technische Dichtheit: 1 * 10-10 mbar * l/s

 

 

Um die Strömung bezüglich Durchflussgeschwindigkeit, Druckverlust und eventuell Schwingungen beurteilen zu können, müssen die folgenden Parameter bekannt sein

  •  Durchflussgeschwindigkeit w (m/s)

  •  Oder Volumenstrom QV (m3/s)

  •  Oder Massenstrom Qm (kg/s)

  • Stoffdaten (Dichte, kinematische Viskosität, dynamische Viskosität) des Medi- ums bei Betriebszustand PS, TS oder im Normalzustan

    Bei der Auslegung einer Metallschlauchleitung müssen die Strömungsverhältnisse, insbesondere die Durchflussgeschwindigkeit w des durchströmenden Mediums berücksichtigt werden. Zu hohe Durchflussgeschwindigkeiten können zu Schwingungen führen, welche zu einem vorzeitigen Ausfall der Leitung führen können. Es muss deshalb vermieden werden, dass eine Schwingung, hervorge- rufen durch die Strömung in Resonanz gerät. Die Durchflussgeschwindigkeit w in Metallschlauch- leitungen sollte die folgenden Richtwerte nicht überschreiten:

    Bei Flüssigkeiten

    bei Gerader Leitung: 20 m/s

    45°-Bogen: 15 m/s

    90°-Bogen: 10 m/s

    180°-Bogen: 5 m/s

    Bei Gase

    gerade Leitung: 45 m/s

    45°-Bogen: 35 m/s

    90°-Bogen: 20 m/s

    180°-Bogen: 10 m/s

     

 

Näherungsverfahren

Der Metallschlauch kann als “Hydraulisch raues Rohr“ mit einem sehr großen Rauhigkeitsverhältnis d/k (Rohrdurchmesser / Wandrauhigkeit) betrachtet werden. Für Metallschläuche in gerader Lage, ergibt sich bei gleichem Innendurchmesser wie beim Rohr, ein ungefähr doppelt so hoher Druckverlust. Für Metallschlauchbogen stellt sich ein ungefähr zehnmal höherer Druckverlust ein als bei einem gebogenen Rohr der gleichen Grösse.

 

Beim Einbau von Metallschlauchleitungen muss darauf geachtet werden, dass die Leitung in der Nulllage möglichst geringe Eigenspannungen erfährt; Torsionsspannungen müssen unbedingt ver- mieden werden. Die Leitungen müssen berührungsfrei montiert sein und dürfen im dynamischen Lastfall in Ihrer Bewegung nicht eingeschränkt werden.

Um Torsion zu vermeiden muss die Anschlusskonfiguration auf mindestens einer Seite der Metall- schlauchleitung drehbar ausgelegt sein (z.B. Losflansch oder Verschraubung). Beim Festziehen von Gewinden darf die Torsion nicht auf den Schlauch übertragen werden; dies kann durch Schlüssel- flächen verhindert werden. Ausserdem müssen für den dynamischen Lastfall die Schlauchachse und die Bewegungsrichtung in einer Ebene liegen, dann entsteht keine Torsion.

Durch einfache Massnahmen, zum Beispiel durch die Verwendung von Rohrbogen oder Gelenken, im der Leitung vor- oder nachgeschalteten Leitungssystem kann fast immer ein nahezu spannungs- loser Einbau in der Nulllage erreicht werden

Die vereinbarten, maximalen Werte für Betriebsdruck PS, Betriebstemperatur TS und Bewegungen

dürfen während des Betriebes nicht überschritten werden. Wird eine Leitung aus – und wieder ein-

gebaut, empfehlen wir vor Wiederinbetriebnahme eine Druckprüfung durchzuführen. Der Prüf-

druck PT darf dabei den Wert PT = 1.43 ∗ PS (bei Raumtemperatur) oder 1.25 ∗ PS des Betriebs- CT

druckes, je nachdem welches Ergebnis grösser ist, nicht übersteigen.

Bei einwandfreier Auslegung und korrekt ausgeführter Montage sind Metallschlauchleitungen na- hezu wartungsfrei, die Leitung erreicht in der Regel ohne weiteres die Lebensdauer des Systems, jedoch mindestens die vereinbarten Anforderungen und die Anforderungen der ISO10380: 2012. Wir empfehlen, die Schlauchleitungen im Rahmen der normalen Wartungszyklen der Anlage auf äussere Beschädigungen (Umflechtung, Knickung, Korrosion, auffällige Deformationen, etc.) zu überprüfen.

Der korrekte Einbau in Bildern