BR0007730B1 - método e dispositivo para soldagem de dois canos em conjunto. - Google Patents

Description

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA SOLDAGEM DE DOIS CANOS EMCONJUNTO

A invenção atual diz respeito a um método parasoldagem de dois corpos em conjunto, por exemplo dois canosou placas, que são dispostos mutuamente em linha um déencontro ao outro enquanto deixando em claro uma ranhurapara soldagem, aonde a ranhura para solda, é preenchida commais de uma camada de soldagem através de um arco desoldagem movimentada na direção longitudinal da ranhurapara solda A invenção atual refere-se também a umdispositivo para soldagem de dois corpos em conjunto, porexemplo, canos ou placas , que são posicionados mutuamenteem linha de encontro um ao outro enquanto deixando em clarouma ranhura para solda, compreendendo de pelo menos umcondutor para um arco de soldagem guiável na direçãolongitudinal da ranhura para solda.

Em regra sabe-se que é por meio de soldagem que seefetua as conexões entre dois canos, por exemplo para aconstituição de uma tubulação, ou de duas placas. Uma vezque a espessura máxima, de uma camada de soldagem que podeser depositada é limitada e os tubos ou placas sãofreqüentemente muito espessos para serem conectados com umacamada simples de soldagem, uma conexão soldada éconstruída, pelo acúmulo de várias camadas de soldagemsendo soldadas uma sobre a outra até que a ranhura soldadatenha sido totalmente preenchida. Um método e dispositivoadequados para esta finalidade é conhecido a partir dopedido de patente sueca n° 9400742.

A presente invenção tem por seu objetivo oaperfeiçoamento do método e dispositivo mencionados acima.

O método de acordo com a invenção é caracterizadopara esta finalidade em que duas camadas de soldagem sãodepositadas em uma passagem de soldagem por meio de doisarcos de soldagem colocadas sucessivamente em um condutorna direção longitudinal da ranhura para soldagem. Isto é deimportância particular em aplicações aonde o tempo desoldagem é de grande influência econômica, tal como é ocaso das tubulações instaladas. Particularmente, no usopara embarcações de tubulações de instalação, um tempo desoldagem curto é importante no alcance de uma produçãoelevada no número de conexões soldadas por dia com umnúmero limitado de dispositivos de soldagem. Isto se dádevido ao número de dispositivos de soldagem ser limitadopelas dimensões do navio.

Caso a ranhura para solda apresente paredesexternas divergentes, pelo menos o arco de trajetodesempenha preferencialmente um movimento de oscilação. Umacamada de soldagem mais ampla pode ser depositada pelo arcode soldagem em trajeto.

Quando a ranhura para solda é preenchida com duascamadas de soldagem em somente uma passagem de soldagem,pode ser suficiente a oscilação de somente o arco desoldagem de trajeto. Caso por outro lado a ranhura parasolda seja preenchida por várias passagens de soldagem,ambos arcos de soldagem de percurso e dianteira são entãoosciladas. No último caso, o arco de soldagem de trajeto épreferencialmente oscilado a uma amplitude maior a do arcode soldagem dianteira, de modo que a largura da camada desoldagem a ser depositada por passagem de soldagem via cadaarco de soldagem possa ser ajustado junto a largura daranhura para solda.

De modo a que neste caso seja viabilizada afinalização do preenchimento da ranhura da solda commaterial de soldagem, mais material de soldagem pode seradicionado junto ao arco de soldagem de trajeto, embora oarco de soldagem de trajeto possa ser oscilado a umadiferente freqüência, preferencialmente mais alta, emrelação ao arco de soldagem dianteiro. A largura da soldade duas camadas de soldagem sucessivas e controladasseparadamente em que tanto a amplitude e a freqüência dosmovimentos oscilatórios dos dois arcos de soldagem possamser ajustados e controlados individualmente. Istoproporciona a vantagem que existam muito menos limitaçõesna escolha da forma das costuras de soldagem, e que osparâmetros de soldagem para que ambos os arcos possam serajustados otimamente, aonde podem ser alcançados boaseconomias no tempo de soldagem sem grandes concessões tendode ser feitas na qualidade da solda (propriedadesmecânicas, defeitos).

Em uma modalidade preferida do método parasoldagem conjunta de dois tubos, dois condutores cada qualapresentando dois arcos de soldagem são movidos na direçãoperiférica dos canos, alcançando assim uma economia aindamaior no tempo de soldagem.

Os dois condutores cada qual apresentando doisarcos de soldagem podem ser dispostos sucessivamente nadireção periférica dos tubos, mas preferencialmente cadacondutor é movido por passagem de soldagem por sobre metadede uma parte periférica dos tubos.

Cada condutor é então preferencialmente movido porpassagem de soldagem na direção periférica descendente dostubos. Quando são utilizados os processos de soldagemparticulares, tais como a soldagem MIG/MAG, a soldagemdescendente pode ser executada a uma velocidade maior doque a soldagem ascendente. 0 tempo de soldagem total naconexão dos dois canos é, portanto, menor caso a soldagemvenha a se realizar somente na direção descendente e cadacondutor seja devolvido para a sua posição de inicio apóscada passagem de soldagem do que caso viesse a se realizarna direção para baixo e dai para cima.

A presente invenção da mesma forma refere-se a umdispositivo para soldagem conjunta dos dois tubos ouplacas. O dispositivo de acordo com a invenção écaracterizado por dois arcos de soldagem assentadossucessivamente na direção longitudinal da ranhura parasolda. Uma vantagem significativa deste dispositivo é queele é compacto e, portanto, adequado para soldagem emconjunto de tubos de pequeno diâmetro ou placas de pequenotamanho.

No caso da ranhura de solda apresentar paredesexternas divergentes, o dispositivo de acordo com ainvenção compreende preferencialmente de veiculo paramovimento de pelo menos o arco de soldagem de trajetoreciprocamente na direção transversal da ranhura parasolda. Este veiculo, por exemplo, pode ser formado por umpino de eixo acionado para deslize reciproco no condutor econectado junto ao arco de soldagem.

A invenção será adicionalmente explicada adiantecom referência aos desenhos em anexo, a saber. No desenho:

A figura 1 mostra uma vista em perspectiva de umamodalidade preferida do dispositivo de acordo com ainvenção;

A figura 2 mostra em uma escala maior uma vista emperspectiva do detalhe II da figura 1;

A figura 3 mostra uma vista frontal de um condutorde acordo com outra modalidade da invenção;

A figura 4 compreende de uma representaçãoesquemática, de uma passagem de soldagem de acordo com umamodalidade preferida do método de acordo com a invenção; eA figura 5 mostra uma seção transversal de umaranhura para solda com paredes externas divergentespreenchidas utilizando—se o método e dispositivo de acordocom a invenção.

A figura 1 mostra um dispositivo para soldagem dedois tubos 1 em conjunto que são posicionados coaxialmenteum de encontro ao outro deixando em claro uma ranhura 2para solda. Um ou mais de tais dispositivòs de soldagempodem ser posicionados no painel de uma embarcação comtubulação de instalação acomodando-se camadas de soldagemnas ranhuras de solda anulares 2 de uma tubulação 4posicionada na direção 3 de seta. Para uma explicação doscomponentes do dispositivo de soldagem mostrados na figura1 e sem importância para a invenção presente é feitareferência ao pedido de patente sueco n° 9400742.

O dispositivo de soldagem mostrado na figura 1compreende de um anel 5 guia disposto em torno de doiscanos 1 e dois condutores 6 para dois arcos 7 de soldagemacomodados sucessivamente na direção longitudinal daranhura 2 para solda, cujos condutores podem ser guiadospelo anel 5 guia na direção longitudinal da ranhura 2 desolda. De acordo com uma modalidade preferida do método,cada condutor 6 é movido por passagem de soldagem atravésde metade de uma de uma parte periférica na direçãoperiférica descendente dos canos. Um condutor irá assimpreencher metade de ranhura para solda do topo ao fundo e ooutro condutor a outra metade. Cada condutor fornece duascamadas de soldagem do topo ao fundo por passagem desoldagem.

A figura 2 mostra uma vista em perspectiva dodetalhe II da figura 1. No lado inferior do condutor 6 sãosituadas rodas 8 guias para co—ação com o anel 5 guia. Ocondutor 6 compreende de um compartimento 24 aonde édisposto um motor 9 que aciona um pino 10 de acionamento deengrenagem que encontra—se em contato friccional com umanel 11 de engate. Este anel 11 de engate consistindo deduas metades é fixado junto ao anel 5 guia por meio depeças de sujeição 12. 0 motor 9 é disposto pivotalmente emum eixo 13 no compartimento 24 do condutor. 0 pino 10 deacionamento do motor 9 é mantido em contato com o anel 11de engate por meio de uma mola 14 de estiramento.

Arranjado na outra face do compartimento 24 docondutor 6 encontram-se dois apoiadores 15 de arco que temcada qual uma cavidade 16 em formato de cunha para recepçãode uma cunha 17 conectada junto ao arco 7 de soldagem. 0arco 7 de soldagem é arranjado de acordo com a seta 18 noapoiador 15 de arco, em que é obtida nas linhas pontilhadasna figura 2 a posição estirada.

Para movimento reciproco dos arcos 7 de soldagemna direção transversal da ranhura 2 longitudinal, um motor19 de oscilação para cada arco 7 de soldagem é fornecido nocompartimento do condutor 6. Cada motor 19 de oscilaçãoaciona um pino 20 de eixo deslizável reciprocamente, em quecada pino 20 de eixo é guiado de forma deslizável em umcilindro 21.

Um motor 22 de suspensão é disposto adicionalmenteno compartimento 24 do condutor 6. O motor 22 de suspensãoserve para ajuste dos apoiadores de arco 15, e dessa formatambém os arcos 7 de soldagem, na direção radial. Um ajustede altura independente pode ser também fornecido por arcos7 de soldagem ao invés de um ajuste da altura coletivo.

A figura 3 mostra uma vista frontal de um condutorde acordo com outra modalidade da invenção. Os arcos desoldagem 7a, 7b são conectadas junto ao condutor 6 por meiode garras 15 da sujeição. Adicionalmente, é fornecido umanel 5 guia que é mantido a uma distância dos canos e comos quais as rodas 8 guia apresentam-se em contato.Portanto, nenhum anel II de engate encontra-se presente. Asdois arcos 7a, 7b de soldagem colocadas sucessivamente nadireção longitudinal da ranhura 2 para solda, indicada coma seta 23, depositam duas camadas A, B de soldagem em umapassagem de solda. Devido ao arco 7b de soldagem de trajetodepositar a camada de soldagem B sobre a camada de soldagemA depositada pelo arco 7a de soldagem dianteira, o arco 7bde soldagem de trajeto é colocado mais elevado no seuapoiador 15 de arco do que o arco 7a de soldagem. Os arcosde soldagem 7a, 7b são colocados radialmente em relação aoscanos 1 de modo que eles encerrem um ângulo mútuo.Utilizando-se as figuras 4 e 5 para uma modalidadepreferida do método de acordo com a presente invenção, esteserá explicado. A seta A representa o movimento de soldagemdo arco 7a de soldagem dianteiro e a seta B o arco 7b desoldagem de trajeto. Ambos arcos de soldagem desempenham ummovimento oscilatório a uma amplitude maior e umafreqüência mais alta do que o arco 7a de soldagemdianteiro. Por meio deste método, uma ranhura 2 de solda épreenchida tendo paredes externas divergentes. Uma vez quea ranhura 2 para solda alarga-se em sentido ao exterior, oarco 7b de soldagem de trajeto deve a cada passagem desoldagem depositar uma camada de soldagem mais larga do queo arco 7a de soldagem dianteiro e é portanto oscilado a umaamplitude maior do que o arco 7a de soldagem dianteiro.

Adicionalmente, a tocha 7b de soldagem de trajeto épreferencialmente oscilada a uma freqüência mais alta doque a tocha 7a de soldagem dianteira de modo a viabilizar opreenchimento da ranhura 2 de solda mais larga com a mesmaquantidade de material. A amplitude e freqüência domovimento de oscilação de cada tocha 7a, 7b de soldagem éadaptada para passagem de solda junto à largura da ranhura2 de solda por preenchimento.

A figura 5 mostra o resultado final de uma ranhura2 de solda em formato V preenchida com cinco passagens desoldagem C. Duas camadas de soldagem A, B são depositadasde uma vez para cada passagem C de soldagem para duastochas 7a, 7b de soldagem colocadas sucessivamente.

Caso realizem—se tanto a soldagem ascendente edescendente, a cada ponto de virada o arco de soldagemdianteiro torna-se a tocha de soldagem de trajeto e o arcode soldagem de percurso torna-se a tocha de soldagemfrontal. É mais vantajoso, entretanto, a solda para baixo,aonde dois condutores tendo cada qual dois arcos desoldagem são movidos preferencialmente sobre metade de umaparte periférica dos tubos, devido a isto pode vir a serealizar a uma velocidade maior do que a soldagem para cimae é obtido uma economia de tempo no processo de soldagemtotal.

Mecanismo para movimentação de pelo menos a tochade soldagem reciprocamente na direção transversal daranhura de solda diferentes daquele mostrados e descritospara o motor de oscilador 19 são possíveis, por exemplo umbraço de articulação.

O desenho mostra um dispositivo de soldagem comdois condutores, aonde cada condutor é provido com duastochas de soldagem. A invenção é, entretanto, não limitadaao mesmo. Quatro condutores podem, por exemplo, seremaplicados também, aonde cada condutor cobre um quarto daparte periférica dos tubos. Isto pode ser vantajoso emtubos de soldagem com um diâmetro amplo. Adicionalmente,mais de duas tochas de soldagem podem ser também fornecidaspor condutor, aonde cada tocha de soldagem pode seroscilada independentemente com uma amplitude e freqüênciaadaptadas junto a largura da ranhura de solda.

Uma conexão entre dois canos pode ser soldadatambém com mais de um dispositivo de soldagem, conformem énormal em uma embarcação de tubulação instalada.

Claims (4)

1. MÉTODO PARA SOLDAGEM DE DOIS CANOS, que sãoposicionados em uma orientação genericamente horizontal emutuamente em linha de encontro um ao outro enquantodeixando em claro uma ranhura para solda(2), aonde aranhura para solda (2) é preenchida com mais de uma camadade soldagem(A, B) por meio de uma tocha de soldagem(7)movida na direção longitudinal da ranhura de solda(2), ométodo compreendendo uma ou mais passagens de solda, e porem uma passagem de solda (C) duas camadas de solda (A, B)serem depositadas por meio de duas tochas de soldagem(7)colocadas sucessivamente em uma distância pré—determinadafixa na direção longitudinal da ranhura de solda(2) e pordois condutores(6) cada um possuindo duas tochas desoldagem(7) serem movidos em direção periférica dos canos,caracterizado por pelo menos a tocha de soldagem depercurso(7b) desempenhar um movimento oscilatório e a tochade soldagem de percurso (7b) ser oscilada a uma amplitudemaior do que a chama de soldagem dianteira (7a) , e por atocha de soldagem de percurso(7b) ser oscilada a umafreqüência diferindo daquela da chama de soldagemdianteira(7a).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por cada condutor(6) ser movido por passagemde soldagem(C) sobre metade de uma parte periférica doscanos(1).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado por cada condutor(6) ser movido por passagemde soldagem(C) na direção periférica descendente dostubos(1).

4. DISPOSITIVO PARA SOLDAGEM DE DOIS CANOS EMCONJUNTO, a ranhura para solda possuindo paredesdivergentes para fora, caracterizado por compreender pelomenos dois carregadores(6) para uma tocha de soldagem(7)que pode ser guiada em direção longitudinal da ranhura parasolda(2), ccada carregador(6) possuindo pelo menos duastochas de soldagem(7) depositando sucessivamente na direçãolongitudinal da ranhura para solda(2), e meios(19, 20, 21)para mover pelo menos cada chama de soldagem de trajeto(7b)reciprocamente na direção transversal da ranhura parasolda(2) formada por um pino de eixo excêntrico(20)acionado para deslizamento reciproco no condutor(6) econectados junto a tocha de soldagem(7).