Verfahren zur Herstellung zylindrischer doppelwandiger Hohlkörper sowie nach dem Verfahren hergestellter Hohlkörper und dessen Verwendung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von zylindrischen doppelwandi gen Hohlkörpern, bei dem die Wände des Innen- und des Aussenmantels durch Aneinanderschweissen von ein zelnen Wandteilen erstellt werden, ferner auf einen nach dem Verfahren hergestellten Hohlkörper und schliess lich auf dessen Verwendung für den Bau von doppel wandigen Behältern.
Die unterirdische oder oberirdische Lagerung, wie auch der Pipelinetransport von Mineralölprodukten, welche bei Normaltemperaturen und nicht nur im er wärmten Zustand flüssig sind, d. h. etwa zwischen -20 und + 50 C, ist mit erheblichen möglichen Ge fahren für das Grund-, Fluss- oder Seewasser verbunden. Diese Gefahren bestehen hauptsächlich darin, dass durch Undichtwerden der Behälter oder Rohre die Mineralöl produkte in das Wasser abfliessen und seine biologischen Eigenschaften so entscheidend verändern können, dass eine Nutzung als Trinkwasser unmöglich wird.
Ausser dem können in das Wasser ausgelaufene Mineralöl- produkte unter Umständen den Betrieb von Kläranla gen oder Wasseraufbereitungsanlagen so nachteilig stö ren, dass sie mit einem erheblichen Unkostenaufwand wieder instandgesetzt werden müssen.
Zahlreiche Ölunfälle in den vergangenen Jahren haben die verantwortlichen Behörden in den meisten Ländern das Ausmass der drohenden Gefahren erken nen lassen und dazu geführt, dass spezielle Gesetze in Kraft gesetzt und Verordnungen erlassen wurden, die unter anderem an die Lagerung und an den Transport dieser flüssigen Mineralölprodukte erhebliche Sicher heitsanforderungen stellen.
Diese Anforderungen sind dadurch zu erfüllen, dass die gewählten Lagerungs- oder Transportmittel, also die Behälter und die Rohrleitungen, als sogenannte Sicherungsgegenstände in einem behördlichen Zulas sungsverfahren anerkannt werden. In der Regel muss ein Sicherungsgegenstand einen Primär - und einen Sekundär-Schutz gewährleisten, der bei Behältern und Röhren durch zwei voneinander unabhängige Wandungen erzielt wird.
Beim Bruch einer Wandung, also beim Wegfall des Primär-Schutzes muss die zweite Wandung, d. h. der Sekundär-Schutz für die gefahrlose Aufbewahrung des Mineralölproduk- tes während des Zeitraumes für die Wiederherstellung des Primär-Schutzes voll wirksam bleiben.
Die Dich tigkeit der beiden Wandungen, d. h. die Unversehrtheit des Pmmär-Schutzes und des Sekundär-Schutzes kann beispielsweise mit Hilfe einer Kontrollflüssigkeit hydrostatisch kontrolliert und mit einer optischen und/ oder akkustischen Alarmeinrichtung ständig überwacht werden.
Doppelwandige Lagerbehälter und Rohre als Siche rungsgegenstände sind bekannt. Besonders für die La gerbehälter existieren in einigen Ländern bereits In dustrie-Normen, in denen die Herstellung, die Material auswahl und das amtliche Druckprüfungsverfahren ge nau festgelegt sind, so dass von Hersteller-Eigenverant- wortlichkeit bestimmte Gütegemeinschaften ihren streng kontrollierten Mitgliedswerken eine Fertigung unter behördlich @anerkannten Gütezeichen ermögli chen.
Für die Herstellung doppelwandiger Behälter sind besonders zwei Verfahren bekannt, die technisch stark voneinander abweichen. Es sind dies: a) Das Umhüllungsverfahren, bei dem ein normaler einwandiger Behälter vollständig oder nur bis zur soge nannten Scheitelfläche mit den Teilen eines zweiten Behälters (Mantel und Böden) umhüllt wird.
b) Das Auskleidungsverfahren, bei dem ein normaler einwandiger Behälter vollständig oder nur bis zur inne ren Scheitelfläche mit den Teilen eines zweiten Behälters (Mantel- und Böden) ausgekleidet wird. Darüber hinaus existieren noch einige Verfahren, bei denen zunächst doppelwandige Ringabschnitte sog. Schüsse und Doppelböden erzeugt, und nach verschie denen Methoden und Anordnungen stumpf oder über lappt miteinander zum fertigen Doppelwandbehälter verschweisst werden.
Allen diesen bekannten Verfahren sind einige grosse Nachteile zueigen, welche die Behälterherstellung ver teuern, das Erzeugnis in Betrieb und Lebensdauer ge fährden und sogar die angestrebte Schutzwirkung auf heben können.
Diese Nachteile werden wie folgt beschrieben: 1. Das Umhüllen eines fertig geschweissten und druckgeprüften Behälters durch sog. Kreuzaufschweissen von Aussenmantel und zwei Böden kann je nach Be hältergrösse mehrere Rundnähte des Grundbehälters ge fährden. Der Zustand dieser Nähte im Bereich der Kreuzaufschweissung kann aber durch die nachfolgende übliche im Druck stark reduzierte (nur 0,5 Kp/cm2) Druckprüfung des Raums zwischen den beiden Behälter mänteln nicht genügend aufschlussreich überwacht wer den.
2. Das Umhüllen erfordert einen erheblichen Auf wand an Spannwerkzeugen und komplizierter Schweiss vorrichtungen.
3. Das Umhüllen bedingt im Bereich der aufgelegten Doppelböden eine gegen Biege- und Schubspannungen empfindliche Überlappschweissung und ein sehr um ständliches Zurichten des Mantelblechs im Bereich der Scheitelfläche.
4. Das Auskleiden erfordert einen noch höheren Aufwand an Spannwerkzeugen und komplizierten Schweissvorrichtungen, und zudem eine sehr komplizierte Druckprüfung.
5. Bei allen Umhüllungsverfahren werden relativ grossvolumige Kammern zwischen Aussen- und Innen mantel erzeugt, die für das hydrostatische Prüfverfahren mit einer grossen Menge teurer Kontrollflüssigkeit aufge füllt werden müssen. Hinzu kommt, dass das eventuelle Auslaufen (Behälter-Leckage) einer solchen grossen Menge Kontrollflüssigkeit beim Eindringen in kleinere Wasservorkommen besondere Probleme aufwerfen kann, z. B. weil der Einfluss der Kontrollflüssigkeit z. B. auf Fischereigewässer noch nicht bekannt ist.
6. Die z. B. nach einigen Industrienormen dünn wandige Umhüllung verformt sich unter der Wirkung des Erddrucks bei unterirdisch eingebauten Behältern. Dadurch verändert sich das Volumen der Kontrollflüs- sigkeit und es kommt trotz unverändert dichter Behälter wandungen zu einer sog. Fehlalarmgabe.
7. Die ebenfalls nach einigen Industrienormen dünn wandige Auskleidung beult unter der Wirkung des hydrostatischen Drucks der Kontrollflüssigkeit ein und es kommt ebenfalls zu einer Fehlalarmgabe.
B. Beim Umhüllen oder Auskleiden entstehen unver meidbare Spannungen in den Schweissnähten, die nach der Werksdruckprüfung und oft erst längere Zeit nach dem erfolgten Einbau der Behälter zum Undichtwerden der Wandungen, im Bereich der Schweissnähte selbst, führen können.
9. Bei der Herstellung doppelwandiger Ringab schnitte und ihrem gegenseitigen Verschweissen ent stehen ebenfalls Spannungen in den Schweissnähten, was mit den vorstehend erwähnten Folgen verbunden ist. Die Füll- und Druckprüfungsverfahren für den Kontroll raum sind hier besonders umständlich und können zum Einbeulen der Wandungen führen. 10. Sämtliche der vorgenannten Verfahren erfordern eine grosse Anzahl von Schweissnähten, die zeitraubend und zum Teil nur von Hand teuer herzustellen sind, und zudem eine ständige aufwendige Güteüberwachung mit hohen Ausschussrisiken erfordern.
11. Die herkömmliche Vorfertigung der Behälter in Ringabschnitten oder sog. Schüssen erfordert eine auf wendige Lagerhaltung von nach verschiedenen Abmes sungen sortierten Blechen, die zudem auf die Toleran zen der Behälterböden abgestimmt sein müssen.
12. Das Zusammenschweissen der Ringabschnitte oder Schüsse und Böden erfordert sehr viel Zuricht- arbeit (Handarbeit mit Vorschlaghammer usw.) in Spannringen und zusätzliche Heftschweissungen (hoher Lohnanteil).
13. Bei nach Industrienormen dünnwandigen Um hüllungen als Träger der Isolierung kann letztere durch Einbeulen des Umhüllungsblechmantels brüchig werden. Ihre Durchschlagfestigkeit und damit die Voraussetzung für den Schutz vor der Aussenkorrosion kann sich dabei aufheben.
14. Die Durchmesser- und Längenunterschiede in der Herstellung von Ringabschnitten bewirken Abwei chungen des Behälters vom Norminhalt, wodurch im praktischen Betrieb Peilstabdifferenzen gegenüber der theoretisch errechneten Peiltabelle, und daraus Schwie rigkeiten bei der Bestandsaufnahme auftreten können.
Die Herstellung von doppelwandigen Rohren erfolgt in der Regel durch überschieben von Deckrohren über ein fortlaufend verlegtes Innenrohr. Bei diesem Ver fahren sind grosse Toleranzen zwischen Innenrohr und Aussenrohr notwendig. Das überschieben erfordert kom plizierte Hebezeuge, deren Einsatz in schwierigem Ge lände oft unmöglich wird, so dass vielfach eine fabrik mässige Vorfabrikation von doppelwandig übereinander geschobenen Teilstücken mit Teiltransport und deren Montage und Verschweissung am .Einbauort erforder lich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung doppelwandiger Hohlkörper, bei dem die bisherigen herstellungstechnischen Nachteile ver mieden werden.
Das Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäss da durch aus, dass das Wandmaterial in zwei Bändern glei cher Breite, in Querrichtung zueinander versetzt, über einandergelegt und dann in Schraubenlinienform zu einem zylindrischen Hohlkörper gewickelt wird, wobei die aneinanderstossenden seitlichen Ränder von jedem der beiden Mäntel fortlaufend miteinander verschweisst werden.
Der nach diesem Verfahren hergestellte Hohlkörper eignet sich für die Verwendung als doppelwandiger Be hälter, wozu erfindungsgemäss zur Bildung eines solchen Behälters an beiden Enden eines Abschnittes des ge schweissten zylindrischen Hohlkörpers doppelwandige Böden angeschweisst sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen etwas näher erläutert: Es zeigt: Fig. 1 rein schematisch, wie ein doppelwandiges Rohr nach dem erfindungsgemässen Verfahren herge stellt wird, Fig. 2 einen Abschnitt eines nach dem erfindungs gemässen Verfahren hergestellten doppelwandigen Roh res, bei dem der schraubenlinienförmige Verlauf des Aussenmantels und des Innenmantels besonders gut er sichtlich ist, Fig. 3 die Seitenansicht eines Grossbehälters,
der unter Verwendung von nach Fig. 1 oder 2 hergestellten Rohrabschnitten gebaut ist, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Behälter von Fig. 3, Fig. 5 bis 7 verschiedene Ausführungsformen der schraubenlinienförmig verlaufenden Stossnähte zwischen den einzelnen Windungen des Aussen- und Innenman tels eines Rohres bzw. Behälters und Fig. 8 und 9 zwei von Fig. 4 verschiedene Möglich keiten der Behälterbodenbefestigung.
Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, wie bei der Herstellung von doppelwandigen Hohlkörpern, im kon kreten Fall bei der Herstellung von doppelwandigen Rohren, vorgegangen wird.
Das Wandmaterial wird in Form von zwei Streifen oder Bändern 1 und 2, z. B. aus Metall, die beide gleiche Breite aufweisen, um einen bestimmten Betrag, beispielsweise um das Mass a, in Querrichtung zueinan der versetzt übereinandergelegt, einer Vorrichtung (nicht dargestellt) zugeführt, mittels welcher die Bänder 1 und 2 in Schraubenlinienform zu einem zylindrischen Hohlkörper gewickelt werden.
Eine geeignete Vorrichtung umfasst beispielsweise eine Biegestation für die bereits übereinandergelegten Bänder 1 und 2 sowie eine Einrichtung zum Abstützen und fortlaufenden Drehen (in Richtung des Pfeiles C) des schraubenlinienförmig gewickelten Hohlkörpers.
Die aneinanderstossenden Windungen der beiden Mantelbänder 1 und 2 werden dabei fortlaufend mit einander verschweisst (an den Stellen A bzw. B). Da bei entsteht eine äussere und eine innere schraubenlinien- förmig verlaufende Schweissnaht, die beide parallel und im Abstand a voneinander verlaufen. Dank diesem Ab stand a wird verhindert, dass die besonders gefährdeten Zonen, d. h. jene in unmittelbarer Nähe der Schweiss nähte, direkt übereinander zu liegen kommen.
Ein besonderer Vorteil dieses Herstellungsverfahrens liegt darin, dass die beiden schraubenlinienförmig ver laufenden Schweissnähte 3, 4 von oben angefertigt werden können, da beide Schweissstellen, z. B. A und B, sehr gut zugänglich sind. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Schweissapparaturen zweckmässig orts fest bzw. mit der weiter oben erwähnten Abstützein- richtung verbunden angeordnet sind. Der bereits her gestellte Teil des Hohlkörpers bzw.
Rohres wird dabei unter gleichzeitiger Drehung in Richtung des Pfeiles C, in Richtung des Pfeiles D weggezogen. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, den bereits hergestellten Teil des Rohres am Ort zu drehen, und dabei mit der die Bänder 1, 2 zuführenden, und die Schweissapparaturen tragenden Einrichtung entgegen der durch den Pfeil D angezeigten Richtung wegzufahren. Die in beiden Fällen möglichen Geschwindigkeiten hängen dabei in erster Linie von der Leistung der iSchweissapparatur ab.
Je nach den gestellten Anforderungen bzw. dem Verwendungszweck (Rohrbau, Behälterbau) werden die Stossnähte zwischen den aneinanderstossenden Windun gen der Bänder 1, 2 verschieden ausgeführt. Beim Rohr nach Fig. 1 und 2 (siehe auch Fig. 7) ist z. B. unter die jeweils innenliegende Randkante 5, 6 der beiden über einandergelegten Wandmaterialbänder 1, 2 ein Band 7, 8 aus thermisch hochbelastbarem, nicht verschwei ssendem Material, z. B. Keramik, gelegt und mit einge wickelt.
Damit wird verhindert, dass die Naht 3 oder 4 des einen Mantels bis auf die Oberfläche des Barunter liegenden anderen Mantels durchgeschweisst werden kann, was zur flüssigkeitsdichten Unterteilung in meh rere Kammern des zwischen den beiden Mänteln lie genden Raumes führen würde. Dies ist jedoch nur in besonderen Fällen erwünscht (siehe beispielsweise Fig. 6). Wie eine solche Durchschweissung auf andere Weise vermieden werden könnte, zeigt auch Fig. 5.
Solche Schweissnähte, die nur durch einen Teil der Trennfuge zwischen zwei aneinanderstossenden Mantelwindungen führen, sind jedoch nur bedingt anwendbar.
Die nach dem vorstehend ,anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellten Hohlkörper eig nen sich besonders gut als doppelwandige Rohre für z. B. den Bau von Pipelines. Eine weitere Verwendung liegt jedoch im Bau von doppelwandigen Behältern, wie z. B. Öltanks und dergleichen.
Zu diesem Zweck wird eine vorbestimmte Länge, z. B. L in Fig. 2, von einem kontinuierlich hergestellten Rohrstück 9 abgeschnitten, und an beiden Enden mit einem doppelwandigen Boden versehen. Die Fig. 3 und 4 zeigen einen solchen Behälter 10.
Der zylindrische Teil des Behälters 10 besteht aus dem Aussenmantel 11 und dem Innenmantel 12. Diese beiden Mäntel 11, 12 sind aus zwei in Axialrichtung zueinander versetzten schraubenlinienförmig angeordne ten Stahlblechbändern gebildet, deren in Umfangsrich tung aneinanderstossende Kanten durch Schweissnähte 13, 14 miteinander verschweisst sind.
Die Schweissnähte 13, 14 sind durchgehend, d. h. auch mit der unter der jeweiligen Stossfuge liegenden Oberfläche des darunter liegenden Mantels 12 bzw. 11 verschweisst. Zwischen den Schweissnähten 13, 14 ist somit eine vom übrigen Zwischenraum zwischen den Mänteln 11, 12 flüssig- keitsdicht getrennte Kammer vorhanden. Falls nun diese Wandzwischenräume zwecks Prüfung der Dichtigkeit mit einer Kontrollflüssigkeit gefüllt werden sollen, muss also für jeden isolierten Raum bzw. Kammer ein Prüf stutzen vorgesehen werden.
Solche Stutzen sind in Fig. 3 und 4 mit 15 und 16 bezeichnet, und führen über Bohrungen 17 und 18 in die entsprechenden Wand zwischenräume.
Im übrigen ist ein Dom 19 in die Seitenwand 11, 12 eingelassen und innen und aussen angeschweisst. Der Dom 19 kann durch einen Deckel (nicht dargestellt) üblicher Bauart verschlossen werden.
Der zylindrische Teil des Tanks 10 ist an beiden Enden durch angeschweisste Doppelböden 20, 21 ver schlossen. Die Aussenböden 22, 23 sind stumpf mä dem Aussenmantel I l der Seitenwand verschweisst, wäh rend die Innenböden 24, 25 in den Innenmantel 12 der Seitenwand eingelassen und vom Mantel 12 über lappt mit diesem verschweisst sind.
Weitere Bodenbefestigungsarten zeigen die Fig. 8 und 9, wo beide Bodenteile 22, 24 mit den entspre chenden Mänteln 11, 12 der Seitenwand stumpf bzw. überlappt verschweisst sind.
Wie bereits erwähnt, zeigen die Fig. 5 bis 7 ver schiedene Ausführungsmöglichkeiten der schraubenli nienförmigen Verbindungsnähte zwischen den aneinan- derstossenden Windungen der Mantelbleche.
In Fig. '5 geht die Schweissnaht 25 zwischen den Bändern 26, 27 nicht ganz bis auf den Grund der Stoss fuge 25'. Dasselbe gilt auch für die Naht 28 bzw. Stoss fuge 28' zwischen den Bändern 29, 30. Zur Dichtig- keitsprüfung der Zwischenwandkammer 31 ist ein Prüf- stutzen 32 vorgesehen, der über die Bohrung 33 in die Kammer 31 führt (diese Zwischenwandkammern sind im übrigen ziemlich klein,
da die beiden Mäntel einer Wand eng aufeinanderliegen, und die Kammern eigent lich nur durch die Rauhigkeit der aneinanderliegenden Oberflächen entstehen).
Fig. 6 zeigt Verbindungsnähte 34 und 37 zwischen den Mantelteilen 35 und 36 bzw. 38 und 39. Diese Nähte sind bis auf die Oberfläche des jeweiligen darun- terliegenden Mantels 39 bzw. 35 durchgeschweisst. Da zwischen den Nähten 34, 37 eine von der Zwischen wandkammer 40, welche mit einem Prüfstutzen 42 und zugehörige Bohrung 43 versehen ist, isolierte Kammer 41 vorhanden ist, muss diese, falls erforderlich, mit einem eigenen Prüfstutzen 44 und Bohrung 45 versehen sein.
Fig. 7 zeigt die bereits anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Nahtform. Unter den Nähten 46, 47 be findet sich jeweils eine sehr dünne Folie 48, 49 aus thermisch hochbelastbarem Material, welches ein voll ständiges Ausfüllen der Stossfugen erlaubt, ohne dass dabei zwischen dem Aussenmantel 50 und dem Innen mantel 51 eine flüssigkeitsdichte Verbindung geschaf fen würde.
Es wäre grundsätzlich auch möglich, die beiden Folien 48, 49 durch eine einzige breitere Folie zu ersetzen. Bei Schweissnähten nach Fig. 7 würde ein einziger Prüfstutzen 52 mit zugehöriger Bohrung 53 zur Prüfung mehrerer aneinandergrenzender Spiralwin- dungen (Kammern) genügen. Es ist natürlich auch mög lich, für ein und dieselbe Zwischenwandkammer meh rere Prüfstutzen vorzusehen, damit die Kammer rascher gefüllt werden kann.
Dies könnte vor allem dort von Vorteil sein, wo sich die Kammern über mehrere Man telwindungen erstrecken.
The present invention relates to a process for the production of cylindrical double-walled hollow bodies in which the walls of the inner and outer sheaths are created by welding together individual wall parts , also on a hollow body produced by the method and finally Lich on its use for the construction of double-walled containers.
The underground or above-ground storage, as well as the pipeline transport of mineral oil products, which are liquid at normal temperatures and not only when he is warmed, d. H. between -20 and + 50 C, is associated with considerable possible risks for groundwater, river or lake water. These dangers mainly consist in the fact that if the containers or pipes leak, the mineral oil products can flow into the water and change its biological properties so decisively that it cannot be used as drinking water.
In addition, mineral oil products that have leaked into the water can, under certain circumstances, disrupt the operation of sewage treatment plants or water treatment plants to such an extent that they have to be repaired again at considerable expense.
Numerous oil accidents in the past few years have made the responsible authorities in most countries realize the extent of the imminent dangers and have led to the implementation of special laws and ordinances relating to the storage and transport of these liquid mineral oil products, among other things make considerable security requirements.
These requirements must be met by recognizing the selected storage or transport means, i.e. the containers and the pipelines, as so-called security items in an official approval procedure. As a rule, an item of security must guarantee primary and secondary protection, which is achieved in the case of containers and tubes by two independent walls.
If one wall breaks, i.e. if the primary protection is no longer available, the second wall, i.e. H. the secondary protection for the safe storage of the mineral oil product remains fully effective during the period for the restoration of the primary protection.
The tightness of the two walls, d. H. the intactness of the primary protection and the secondary protection can be checked hydrostatically, for example with the aid of a control fluid, and continuously monitored with an optical and / or acoustic alarm device.
Double-walled storage containers and pipes as backup items are known. For storage containers in particular, industrial standards already exist in some countries, in which the manufacture, the choice of material and the official pressure test procedure are precisely defined, so that quality associations determined by the manufacturer's responsibility for their strictly controlled member factories are subject to official production @recognized quality marks.
Two processes in particular are known for the production of double-walled containers, which technically differ greatly from one another. These are: a) The wrapping process, in which a normal single-walled container is wrapped completely or only up to the so-called apex surface with the parts of a second container (shell and base).
b) The lining process, in which a normal single-walled container is lined completely or only up to the inner apex surface with the parts of a second container (shell and base). In addition, there are still some methods in which double-walled ring sections are initially produced, so-called sections and double bottoms, and after various methods and arrangements are butt or overlapped with each other welded to the finished double-walled container.
All of these known methods have some major disadvantages that make container production more expensive, endanger the product in operation and service life and can even lift the desired protective effect.
These disadvantages are described as follows: 1. The wrapping of a completely welded and pressure-tested container by so-called cross-welding of the outer jacket and two bottoms can endanger several round seams of the basic container depending on the container size. However, the condition of these seams in the area of the cross weld cannot be monitored in a sufficiently informative manner by the subsequent, customary, strongly reduced (only 0.5 Kp / cm2) pressure test of the space between the two container shells.
2. The wrapping requires a considerable amount of clamping tools and complicated welding devices.
3. In the area of the raised access floors, the wrapping requires an overlap weld which is sensitive to bending and shear stresses and a very laborious preparation of the jacket sheet in the area of the apex surface.
4. The lining requires an even greater effort in terms of clamping tools and complicated welding devices, and also a very complicated pressure test.
5. In all encapsulation methods, relatively large-volume chambers are created between the outer and inner jacket, which must be filled with a large amount of expensive control liquid for the hydrostatic test method. In addition, the eventual leakage (container leakage) of such a large amount of control fluid when penetrating smaller water deposits can pose particular problems, e.g. B. because the influence of the control liquid z. B. on fishing waters is not yet known.
6. The z. B. according to some industry standards thin-walled casing deforms under the action of earth pressure in underground tanks. This changes the volume of the control liquid and, despite the unchanged tight container walls, a so-called false alarm is given.
7. The lining, which is also thin-walled according to some industrial standards, buckles under the effect of the hydrostatic pressure of the control fluid and a false alarm is also generated.
B. When wrapping or lining, unavoidable tensions arise in the weld seams, which can lead to leaks in the walls in the area of the weld seams themselves after the factory pressure test and often only a long time after the container has been installed.
9. In the production of double-walled Ringab sections and their mutual welding ent are also tensions in the welds, which is associated with the consequences mentioned above. The filling and pressure test procedures for the control room are particularly cumbersome and can lead to bulging of the walls. 10. All of the aforementioned methods require a large number of weld seams, which are time-consuming and in some cases only expensive to produce by hand, and also require constant, complex quality monitoring with high risk of rejects.
11. The conventional prefabrication of the container in ring sections or so-called. Shots requires an agile storage of sheets sorted according to different dimensions, which must also be matched to the tolerances of the container bottoms.
12. The welding together of the ring sections or sections and bottoms requires a lot of finishing work (manual work with a sledgehammer etc.) in clamping rings and additional tack welds (high wage share).
13. In the case of thin-walled envelopes according to industry standards as a carrier of the insulation, the latter can become brittle due to denting of the sheet metal jacket. Their dielectric strength and thus the prerequisite for protection against external corrosion can be canceled out.
14. The differences in diameter and length in the manufacture of ring sections cause the container to deviate from the standard content, which in practical operation can result in dipstick differences compared to the theoretically calculated dipstick table and, as a result, difficulties in the inventory.
The production of double-walled pipes is usually carried out by sliding cover pipes over a continuously laid inner pipe. In this process, large tolerances are necessary between the inner tube and the outer tube. Sliding over requires complicated lifting equipment, the use of which is often impossible in difficult terrain, so that in many cases a factory-standard prefabrication of double-walled sections with partial transport and their assembly and welding at the installation site is required.
The present invention relates to a method for producing double-walled hollow bodies, in which the previous manufacturing disadvantages are avoided ver.
According to the invention, the method is characterized in that the wall material is laid on top of each other in two strips of the same width, offset to each other in the transverse direction, and then wound in a helical shape to form a cylindrical hollow body, the abutting side edges of each of the two jackets continuously welded together will.
The hollow body produced by this process is suitable for use as a double-walled container, including double-walled floors are welded according to the invention to form such a container at both ends of a portion of the welded cylindrical hollow body.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing: FIG. 1 shows, purely schematically, how a double-walled tube is produced by the method according to the invention, FIG res, in which the helical course of the outer jacket and the inner jacket is particularly easy to see, Fig. 3 is a side view of a large container,
which is built using pipe sections produced according to Fig. 1 or 2, Fig. 4 shows a longitudinal section through the container of Fig. 3, Fig. 5 to 7 different embodiments of the helical butt seams between the individual turns of the outer and inner man means of a Tube or container and FIGS. 8 and 9, two different possibilities of the container bottom fastening from FIG.
From Figs. 1 and 2 it can be seen how in the production of double-walled hollow bodies, in the concrete case in the production of double-walled tubes, is proceeded.
The wall material is in the form of two strips or bands 1 and 2, e.g. B. made of metal, both of which have the same width, by a certain amount, for example by the measure a, in the transverse direction zueinan the offset one on top of the other, fed to a device (not shown) by means of which the bands 1 and 2 in helical shape to form a cylindrical hollow body to be wrapped.
A suitable device comprises, for example, a bending station for the strips 1 and 2 that have already been placed one on top of the other, as well as a device for supporting and continuously rotating (in the direction of arrow C) the helically wound hollow body.
The contiguous turns of the two cladding tapes 1 and 2 are continuously welded to one another (at points A and B). This creates an outer and an inner helical weld seam, both of which run parallel and at a distance a from one another. Thanks to this distance a it is prevented that the particularly endangered zones, d. H. those in the immediate vicinity of the weld seams come to lie directly on top of each other.
A particular advantage of this manufacturing process is that the two helically ver running weld seams 3, 4 can be made from above, since both welds, for. B. A and B are very accessible. In this context, it should be mentioned that the welding apparatuses are expediently arranged in a fixed location or connected to the above-mentioned support device. The already produced part of the hollow body or
The pipe is pulled away in the direction of arrow D while simultaneously rotating in the direction of arrow C. In principle, however, it is also conceivable to rotate the part of the pipe that has already been produced in place, and to move away with the device feeding the strips 1, 2 and carrying the welding equipment in the opposite direction to the direction indicated by arrow D. The speeds possible in both cases depend primarily on the performance of the welding equipment.
Depending on the requirements or the intended use (pipe construction, container construction), the butt welds between the contiguous windings of the bands 1, 2 are carried out differently. When the tube of Fig. 1 and 2 (see also Fig. 7), for. B. under the respective inner edge 5, 6 of the two superimposed wall material bands 1, 2, a band 7, 8 of thermally high-strength, non-welded material, z. B. Ceramic, placed and wrapped with is.
This prevents the seam 3 or 4 of one jacket from being welded through to the surface of the other jacket lying underneath, which would lead to a liquid-tight division into several chambers of the space between the two jackets. However, this is only desirable in special cases (see, for example, FIG. 6). FIG. 5 also shows how such a weld through could be avoided in another way.
Such weld seams, which only lead through part of the parting line between two contiguous casing turns, can only be used to a limited extent.
The hollow bodies produced by the method described above with reference to FIGS. 1 and 2 are particularly good as double-walled tubes for z. B. the construction of pipelines. Another use, however, is in the construction of double-walled containers, such as. B. oil tanks and the like.
For this purpose a predetermined length, e.g. B. L in Fig. 2, cut off from a continuously produced pipe section 9, and provided at both ends with a double-walled bottom. FIGS. 3 and 4 show such a container 10.
The cylindrical part of the container 10 consists of the outer jacket 11 and the inner jacket 12. These two jackets 11, 12 are formed from two axially offset helically arranged sheet steel strips whose edges abutting in the circumferential direction are welded together by welds 13, 14.
The weld seams 13, 14 are continuous, i. H. also welded to the surface of the casing 12 or 11 located below the respective butt joint. Between the weld seams 13, 14 there is thus a chamber which is separated from the remaining space between the jackets 11, 12 in a liquid-tight manner. If these wall spaces are to be filled with a control liquid for the purpose of checking the tightness, a test nozzle must be provided for each isolated room or chamber.
Such nozzles are designated in Fig. 3 and 4 with 15 and 16, and lead through holes 17 and 18 in the corresponding wall spaces.
In addition, a dome 19 is let into the side wall 11, 12 and welded on the inside and outside. The dome 19 can be closed by a cover (not shown) of conventional design.
The cylindrical part of the tank 10 is closed ver at both ends by welded double bottoms 20, 21. The outer bottoms 22, 23 are butt welded to the outer jacket I l of the side wall, while the inner bottoms 24, 25 are embedded in the inner jacket 12 of the side wall and overlapped by the jacket 12 and welded to it.
8 and 9, where both base parts 22, 24 are butt or overlapped with the corresponding sheaths 11, 12 of the side wall are welded.
As already mentioned, FIGS. 5 to 7 show various possible embodiments of the screw-shaped connecting seams between the contiguous turns of the cladding sheets.
In Fig. '5 the weld seam 25 between the bands 26, 27 does not go all the way to the bottom of the butt joint 25'. The same also applies to the seam 28 or butt joint 28 'between the strips 29, 30. To test the tightness of the partition chamber 31, a test socket 32 is provided which leads via the bore 33 into the chamber 31 (these partition chambers are in the rest quite small,
since the two coats of a wall lie close together, and the chambers are actually only created by the roughness of the surfaces lying against one another)
6 shows connecting seams 34 and 37 between the jacket parts 35 and 36 or 38 and 39. These seams are welded through to the surface of the respective jacket 39 and 35 underneath. Since between the seams 34, 37 there is a chamber 41 isolated from the intermediate wall chamber 40, which is provided with a test socket 42 and an associated bore 43, this must, if necessary, be provided with its own test socket 44 and bore 45.
7 shows the seam shape already described with reference to FIGS. 1 and 2. Under the seams 46, 47 there is a very thin film 48, 49 made of thermally highly resilient material, which allows the butt joints to be completely filled without creating a liquid-tight connection between the outer jacket 50 and the inner jacket 51.
In principle, it would also be possible to replace the two foils 48, 49 with a single, wider foil. In the case of weld seams according to FIG. 7, a single test stub 52 with an associated bore 53 would be sufficient for testing several adjacent spiral turns (chambers). It is of course also possible, please include several test ports for one and the same partition chamber, so that the chamber can be filled more quickly.
This could be of particular advantage where the chambers extend over several turns.