CS200973B1

CS200973B1 - Selfsupporting pipeline particularly of large diameter

Info

Publication number: CS200973B1
Application number: CS92579A
Authority: CS
Inventors: Karel Polacek; Jan Mrazek
Original assignee: Karel Polacek; Jan Mrazek
Priority date: 1979-02-12
Filing date: 1979-02-12
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká samonosného potrubí, zejména velkého průměru, které sestává z dílů, spojených svarovými spoji a řeší zvýšení tuhosti potrubí v úsecích se zvýšeným silovým zatížením a současně dokonalé zabezpečení těsnosti potrubního spoje.The invention relates to a self-supporting pipe, in particular a large diameter, which consists of parts connected by welded joints and solves an increase in the rigidity of the pipe in sections with increased force load while at the same time ensuring perfect tightness of the pipe joint.

Jsou známy potrubní rozvody, zejména velkých průměrů, které jsou řešeny jako samonosné konstrukce. Potrubí velkých průměrů se užívá zejména v hutním a chemickém průmyslu k rozvodu plynů, kapalin nebo suspenzí. Při dopravě některých médií, například znečistěných plynů, dochází k postupnému opotřebení vnitřních stěn potrubí, zejména v ohybech, kolenech nebo v místech rozvětvení potrubí. Tyto části potrubí samonosné konstrukce jsou současně nadměrně silově namáhány. Ke zvýšenému silovému namáhání těchto úseků potrubí dochází i tehdy, jsou-li tyto úseky vyloženy otěruvzdomými vložkami. Tvorba nasazenin v potrubí rovněž podstatně zvySuje silové zatížení potrubí, takže může docházet k trvalým deformacím, k porušení těsnosti potrubí a k následným vážným provozním poruchám, zejména při dopravě hořlavých, výbušných nebo jinak nebezpečných médií.Pipelines, especially large diameters, are known which are designed as self-supporting structures. Large diameter pipes are mainly used in the metallurgical and chemical industries to distribute gases, liquids or suspensions. When transporting some media, such as polluted gases, the inner walls of the pipeline gradually wear out, especially at the bends, elbows or piping branches. At the same time, these parts of the self-supporting pipeline are subject to excessive force. Increased force loads on these pipe sections occur even when these sections are lined with wear resistant liners. The formation of deposits in the pipeline also greatly increases the load on the pipeline, so that permanent deformation, failure of the pipeline leakage and consequent serious operational failures can occur, especially when transporting flammable, explosive or otherwise dangerous media.

K porušení hermetičnosti samonosného úseku potrubí dochází často v případech, kdy je přepravován plyn nebo kapalina o kolísající teplotě. V důsledku dilatace dílů potrubí dochází k nadměrnému silovému zatížení zejména ve svarových spojích v ohybechThe hermeticity of the self-supporting section of the pipeline is often broken when a gas or liquid of varying temperature is transported. Due to the dilatation of the pipeline parts, an excessive force load occurs especially in the welded joints in bends

200 073 potrubí a v místech rozvětvení potrubní trasy. Tak například u potrubí svislých a Šikmých plynovodů mezi sazebnou vysoké pece a prašníkem a u potrubí rozvodu studeného a horkého větru dochází ke vzniku trhlin ve svarových spojích v ohybech a v místech rozvětvení potrubního rozvodu.200 073 pipelines and in the places of branching of pipelines. For example, vertical and oblique pipelines between the blast furnace and anther furnace and cold and hot wind pipelines cause cracks in the weld joints at the bends and branches of the piping.

V těchto místech lze použít dílů s větěí tloušťkou stěny, avšak v ddsledku teplotních změn dochází pak k porušení hermetičnosti a pevnosti svarových spojů mezi díly rozdílné tloušťky. Jindy se předimenzují díly potrubí po celé délce potrubní trasy, tj. i v úsecích s nižším silovým zatížením, což je nehospodérné, protože se zvyšuje celková hmotnost potrubí a úměrně s tím rostou i výrobní a montážní náklady.Parts with a greater wall thickness can be used in these places, but due to temperature changes, the hermetic and strength of the welded joints between the parts of different thicknesses are compromised. At other times, piping parts are over-dimensioned along the entire length of the pipeline, ie even in sections with lower force loads, which is uneconomical because the overall weight of the pipeline increases and the manufacturing and assembly costs increase accordingly.

Tyto nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je samonoené potrubí, zejména velkého průměru, sestávající z dílů, spojených svary. Podstatou vynálezu je, že v částech, vystavených zvýšenému silovému zatížení, jako v ohybech a rozvětveních, jsou sousedící první díl a druhý díl potrubí, spojené základním svarem, překryty prvním a druhým spodním prstencem, jakož i prvním a druhým vrchním prstencem, které jsou ve stycích spojeny se základním svarem prvním a druhým koutovým svarem a prvním a druhým krycím svarem. Překrývající se první spodní a první vrchní prstenec, jakož i druhý spodní a druhý vrchní prstenec a první a druhý díl potrubí jsou spojeny prvním, druhým, třetím a čtvrtým obvodovým svarem. Podstatou vynálezu dále je, že prvni spodní prstenec, například tvaru koso seříznutého pléětě rotačního válce, překrývající první díl potrubí téhož tvaru, má v libovolném radiálním řezu meněí délku, než činí délka prvního dílu »These drawbacks are overcome by the present invention, the object of which is a self-contained pipe, in particular of a large diameter, consisting of welded parts. It is an object of the invention that in parts subjected to increased force loads, such as bends and branches, the adjacent first and second piping sections connected by the base weld are covered by the first and second lower rings as well as the first and second upper rings which are the joints are connected to the base weld by the first and second fillet welds and the first and second cover welds. The overlapping first lower and first top rings as well as the second lower and second top rings and the first and second piping members are joined by first, second, third and fourth circumferential welds. It is a further object of the invention that the first lower ring, for example of the shape of a scythe-cut braid of a rotary cylinder, overlapping a first pipe section of the same shape has a length less than the length of the first section in any radial section.

potrubí a zároveň má v témže radiálním řezu délku větší, než činí délka prvního vrchního prstence, překrývajícího první spodní prstenec. Podstata vynélezu dále spočívá v tom, že sousedící první díl a druhý díl potrubí jsou překryty třemi segmenty, které jsou jednak spojeny navzájem podélnými svary, jednak jeou spojeny prvním a druhým obvodovým svarem s přeplátováným prvním a druhým dílem potrubí a jsou pro svarové spojení s přeplátovanými částmi potrubí opatřeny otvory.and, in the same radial section, has a length greater than the length of the first upper ring overlying the first lower ring. The invention furthermore consists in that the adjacent first part and the second part of the pipe are covered by three segments, which are connected to each other by longitudinal welds and connected by the first and second circumferential weld to the overlapping first and second pipe part and pipe sections provided with holes.

Výhodou samonoeného potrubí podle vynálezu je zvýšení jeho tuhosti v daném úseku, přičemž se současně zvyšuje těsnost spoje mezi sousedícími díly potrubí. Postupné napojení prstenců umožňuje snížit pracnost při navařovénl svarového spoje a usnadni se kontrola jakosti svaru. V důsledku zmeněení šířky svarového spoje sníží ae náklady na svarový Spoj a sníží se též pnutí. Tuhost jednotlivých úseků potrubí lze účelně přizpůsobit volbou počtu a velikosti prstenců místnímu namáháni po délce potrubí.The advantage of the self-piping pipe according to the invention is to increase its stiffness in a given section, while at the same time increasing the tightness of the joint between adjacent pipe sections. The gradual connection of the rings makes it possible to reduce the welding effort of the weld joint and to facilitate the quality control of the weld. By changing the width of the weld joint, the cost of the weld joint is reduced and stresses are also reduced. The stiffness of individual pipe sections can be suitably adapted by selecting the number and size of rings to local stress along the length of the pipe.

Samonosné potrubí podle vynálezu je v příkladném provedeni znázorněno na připojeném výkresu, kde je spojení dvou sousedících dílů potrubí a prstenců znázorněno v částečném radiálním řezu.The self-supporting pipe according to the invention is illustrated by way of example in the accompanying drawing, where the connection of two adjacent pipe parts and rings is shown in partial radial section.

Sousedící první díl 1 a druhý díl 2 potrubí jsou navzájem spojeny základním svarem 11. K prvnímu dílu 1 potrubí je dále upevněn spodní prstenec 2 jednak prvním koutovým svarem g prostřednictvím základního svaru 11 a dále prvním obvodovým svarem 6. První spodní prstenec 2 tvaru koso seříznutého pláště rotačního válce má v naznačeném radiál200 973 ním řezu délku/^ a je tvořen třemi segmenty g, gl a g2, které jsou spojeny podél jejich společné hrany 12 prvním koutovým svarem g se základním svarem 11 a podél ostatních hran tří segmentů g, gj a gg podélným svarem lg a po obvodu otvoru 10 koutovými svary s prvním dílem 1 potrubí. K prvnímu spodnímu prstenci g je dále upevněn první vrchní prstenec gl, jehož délka v naznačeném radiálním řezu jeXg. S prvním spodním prstencem g je první vrchní prstenec gl spojen jednak prvním krycím svarem J prostřednictvím prvního koutového svaru g a dále třetím koutovým svarem 8. Délka prvního dílu 1 potrubí je v naznačeném radiálním řezu označenaAdjacent first part 1 and second part 2 of the pipe are connected to each other by the base weld 11. Further, the bottom pipe 2 is fastened by the first fillet weld g by means of the base weld 11 and by the first circumferential weld 6. of the rotary cylinder housing in the indicated radial section 973 has a length l1 and consists of three segments g, g1 and g2 which are joined along their common edge 12 by a first fillet weld g to the base weld 11 and along the other edges of the three segments g, gj and gg by a longitudinal weld 1g and along the perimeter of the opening 10 by fillet welds with the first pipe part 1. A first top ring g1, whose length in the indicated radial section is xg, is further attached to the first lower ring g. To the first lower ring g, the first upper ring g1 is connected by a first fillet weld J by means of a first fillet weld g and by a third fillet weld 8. The length of the first pipe part 1 is indicated in the radial section indicated.

Sousední druhý díl g potrubí je analogicky jako první díl 1 potrubí spojen jednak s druhým spodním prstencem £ druhým koutovým svarem gl a druhým obvodovým svarem 61 a dále 8 druhým vrchním prstencem 41 druhým krycím svarem Jl a čtvrtým koutovým svarem 81.The adjacent second piping part g is connected, similarly to the first piping part 1, on the one hand to the second lower ring 61 by the second fillet weld g1 and the second circumferential weld 61 and to the second upper ring 41 by the second cover weld 11 and the fourth fillet weld 81.

V jiných konstrukčních provedeních samonosného potrubí podle vynálezu jsou prstence sousedících dílů spojeny v závislosti na velikosti a směru silového zatížení dalšími spojovacími prvky, například tyčemi, trubkami, výztužnými žebry apod.In other embodiments of the self-supporting piping according to the invention, the rings of adjacent parts are connected depending on the magnitude and direction of the force load by other connecting elements, such as bars, tubes, reinforcing ribs and the like.

V místech rozvětvení potrubní trasy, například v uzlu se třemi větvemi, je spojeni podle vynálezu realizováno alespoň u jedné dvojice potrubních větví, spojených v daném uzlu, přičemž spojení prstence je provedeno podél jedné hrany pouze v příslušném úseku za pomoci svarových spojů, napojených na svar mezi přilehlými hranami dílů potrubí v uzlu. V závislosti na velikosti a směru silového zatíženi uzlu potrubní sítě lze prstence jednotlivých potrubních větví vzájemně spojit dalšími spojovacími prvky.At the points of branching of the pipeline, for example in a three-branch node, the connection according to the invention is realized in at least one pair of piping branches connected in a given node, the ring connection being provided along one edge only in the respective section using weld joints connected to the weld between adjacent edges of pipeline parts in the node. Depending on the magnitude and direction of the force load on the pipeline node, the rings of the individual pipeline branches can be interconnected by other connecting elements.

Samonoené potrubí podlé vynálezu lze instalovat zejména v hutích, kde dochází ke kombinovanému silovému zatížení potrubní trasy jednak vnitřním přetlakem dopravovaných plynů, jednak silami, vyvolanými hmotností dílů potrubí a teplotními změnami.The self-immersed piping according to the invention can be installed especially in metallurgical works, where there is a combined force load of the pipeline route on the one hand by internal overpressure of transported gases, on the other hand by forces caused by the weight of piping parts and temperature changes.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Self-immersed piping, in particular of large diameter, consisting of weld-joined parts, characterized in that in parts subjected to increased stress, such as in bends and branches, the adjacent first pipe part (1) and the second pipe part (2) are joined the base weld (11), covered by the first and second lower rings (3, 4), as well as the first and second upper rings (31, 41), which are connected in contact with the base weld (11) by the first and second fillet welds (5), 51) and a first and a second covering weld (7, 71) ® covering the first lower and first upper rings (3, 31) as well as the second lower and second upper rings (4, 41) and the first and second parts (1, 2) the pipes are connected by first, second, third and fourth circumferential welds; 61, 81].

2. A self-tapping pipe according to claim 1, characterized in that the first lower ring (3) of the scaled-down housing of the rotary cylinder, overlapping the first pipe section (1) of the same shape, has a length Z1 / less than the length M of the first. and in the same radial section, the length is greater than

200 073 the length (Xg) of the first top ring (31) overlapping the first bottom ring (3).

3. The self-supporting pipe according to claim 1, characterized in that the adjacent first pipe part (1) and the second pipe part (2) are covered by three segments (9, 91 * 92) which are connected to one another by longitudinal welds (13). connected by first and second circumferential welds (6, 61/8) by overlapping the first and second piping parts (1, 2) and are provided with holes (10) for welding connection with overlapping parts of the pipeline,