AT385575B - Mehrschaliger stahlverbundrohrstrang und verfahren zur herstellung eines rohrstranges aus solchen stahlverbundrohren - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschaligen Stahlverbundrohrstrang für hohen
Innendruck mit einem Innenrohr aus Stahl, welches koaxial innerhalb eines in Achsrichtung kürzer bemessenen Aussenrohres aus Stahl angeordnet ist, wobei zwischen Innenrohr und Aussenrohr ein zylindrischer Ringraum gebildet ist, welcher mit einem Füllmaterial wie   z. B.   aushärtbarem Kunststoff ausgefüllt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrstranges aus solchen Stahlverbundrohren. 



   Bei üblichen Rohren sind die Membrankräfte in Rohrlängsrichtung nur etwa halb so gross wie die Membrankräfte in Umfangsrichtung des Rohres. Für die Dimensionierung der Wandstärke des Rohres sind daher die Umfangskräfte massgebend, und die Wandstärke des Rohres wird durch die in Längsrichtung des Rohres wirkenden Kräfte nur etwa zu 50% ausgenutzt. Bei einer thermomechanischen Behandlung der Rohre, insbesondere bei modernen wirtschaftlichen Walzverfahren, ist die Festigkeit des Werkstoffes in grossem Ausmass abhängig von der Wandstärke des Materials. Die Zugfestigkeit und die Streckgrenze und damit die zulässigen Spannungen nehmen mit zunehmender Wandstärke ab. Ein Rohr von doppelter Wandstärke ist beispielsweise ohne zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung nicht mit dem doppelten Innendruck belastbar.

   Mit zunehmender Wandstärke nehmen auch die Nahtquerschnitte von durchgeschweissten Stumpfnähten überdimensional zu. Die Verwendung von hochzugfesten Materialqualitäten für Rohre ist unwirtschaftlich. Es ist somit der Belastbarkeit eines üblichen Rohres durch hohen Innendruck eine Grenze gesetzt. 



   Aus der GB-PS Nr. 2, 016, 641 ist bereits ein   mehrschaliger Stahlverbundrohrstrang   bekanntgeworden, bei welchem die Zwischenräume der mehrschaligen Stahlverbundrohre mit Füllmaterial ausgefüllt und im Bereich des Rohrstosses mit Metallringen abgeschlossen sind. Zur Herstellung eines Stahlverbundrohrstranges werden derartige Stahlverbundrohre über den gesamten Querschnitt des Rohrstosses miteinander verschweisst. 



   Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Belastbarkeit von insbesondere aus einer üblichen Stahlqualität bestehenden Rohren und Rohrsträngen durch hohen Innendruck zu erhöhen. Zur Erreichung dieses Ziels besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass lediglich die aus dem Aussenrohr vorstehenden Enden zweier benachbarter Innenrohre miteinander verschweisst sind, wobei der freie Bereich des Innenrohres zwischen den Enden der Aussenrohre bzw. zwischen den Füllungen der Ringräume zwischen Innenrohr und Aussenrohr mit aushärtbarem Kunststoff, Kunstharzbeton (Polymer-Beton) oder Zementbeton mit Kunstharzzusätzen oder durch einen Anstrich und/oder durch Wickelbandagen abgedeckt ist und dass ein das Innenrohr umgebender Verstärkungsring, insbesondere aus Stahl, im Bereich zwischen den Enden der Aussenrohre angebracht ist. 



  Auf diese Weise können durch das Aussenrohr die hohen Umfangskräfte mitaufgenommen werden, so dass die Wandstärke des Innenrohres nur nach den auftretenden Längskräften dimensioniert werden muss. Die Ausfüllung des zwischen Innenrohr und Aussenrohr verbleibenden Ringraumes mit aushärtbarem Kunststoff, Kunstharzbeton (Polymer-Beton) oder Zementbeton mit Kunstharzzusätzen ergibt eine gute Abstützung des Innenrohres in radialer Richtung gegen das Aussenrohr. Es kann auf diese Weise die Wandstärke des Innenrohres nur entsprechend den in Längsrichtung auftretenden Membrankräften bemessen werden.

   Da die in Umfangsrichtung wirkenden Membrankräfte etwa doppelt so gross sind wie die in Längsrichtung wirkenden Membrankräfte und da diese in Umfangsrichtung wirkenden Membrankräfte teilweise vom Aussenrohr aufgenommen werden, kann somit die Wandstärke des Innenrohres wesentlich schwächer ausgebildet sein. Das Innenrohr selbst ist aber so bemessen, dass durch die Wandstärke des Innenrohres zumindest die Hälfte der in Umfangsrichtung auftretenden Membrankräfte aufgenommen wird. Da auf diese Weise die Wandstärke des Innenrohres schwächer bemessen werden kann, als es notwendig wäre, wenn das Innenrohr die gesamten in Umfangsrichtung auftretenden Kräfte aufnehmen   müsste,   wird das Material optimal ausgenutzt.

   Bei in Summe gleicher Wandstärke von Innenrohr und Aussenrohr wie einem in übriger Hinsicht gleichen einschaligen Rohr ist der aufnehmbare Innendruck grösser. 



  Das gesamte Schweissvolumen ist wesentlich geringer als bei einem entsprechenden einschaligen Rohr. Dadurch, dass das Innenrohr über die Enden des Aussenrohres vorsteht, sind die miteinander zu verschweissenden Enden des Innenrohres so weit freigelegt, dass die Verschweissung der benachbarten Innenrohre miteinander ohne Schwierigkeiten erfolgen kann. 

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 EMI2.1 

Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 3>

   3. Verfahren zur Herstellung eines mehrschaligen Stahlverbundrohrstranges nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleinen Rohrdurchmessern die Rundnähte von aussen geschweisst werden, während bei grossen Rohrdurchmessern in Mehrlagentechnik die Rundnähte mit Gegenschweissung von aussen und von innen geschweisst werden.