CS235693B1 - Method of longitudinal welds production on wound metal filters - Google Patents

Description

.. 1 - 235 693

Vynalez sa týká sposobu výroby pozdížnych zvarov na vinu-tých kovových filtroch pre odběr plynu z podzeraných zásobníkov.

Kovové vinuté filtre sú základnou súčiastkou sond podzera-ných zásobníkov plynu. Ich funkciou je zabránit pri odbere ply-nu z podzeraných zásobníkov prenikaniu ložiskových hornin a na-plaveného obsypového piesku do vnútra filtra a ďalej do tech-nologického zariadenia zásobníká a tak zabránit ich zvýaenejerozii.

Kovový vinutý filter je rúra z uhlíkatéj ocele so závitomna oboch stranách. V rúre sú vyfrézované pozdížne drážky, cezktoré prúdi plyn pri vťlačovaní do zásobníká v jednom smere av opačnom smere pri odbere. Na rúre je navinutý profilový li-choběžníkový drot z vysokolegovanej chróraniklovej alebo chrdra-nikelmolybdénovej nehrdzavejúcej ocele, najčastejšie austeni-tického typu.

Piltračná medzera medzi jednotlivými závitmi profilovéhodrotu sa mění podlá rozmerov obsypového piesku. Medzera medzizávitmi profilového drotu sa zabezpečuje výstupkarai defilova-ných rozmerov na okraji profilového drotu v určitej rozteči.Poloha jednotlivých závitov, ako aj filtračných medzier medzizávitmi sa fixuje dvorná alebo viacerými pozdížnymi zvarrai poža-dovanej šířky. Vyrobené spoje majú na kovových filtroch zvláatnufunkciu predovšetkým pri vyberaní filtrov zo sondy napříkladpri výměnách. I'Ta prvých sondách v GSSR budovaných podzeraných zásobníkovplynu sa instalovali kovové filtre dovázané zo zahraniČia. Výrobou kovových filtrov sa doteraz u nás nik nezaoberal,pričom ich potřeba bola krytá výlučné dovozom. Pri výrobě filt-rov je úspěšnost závislá najma na vyriešení spojov stabilizujú- - 2 - 238 883 cich polohu závitov navinutého drótu a filtračnej medzery. Ko-vový filter ako spirála závitov profilového drótu natočenéhona nosnej rúre relativné vysokej tuhosti je vo zvaroch vysokonáchylný na praskanie za tepla. Z tohoto hTadiska je ho možnédobré zrovnávať s niekolkými typmi skúšok praskavosti. Kritic-kým miestom pre výskyt najma priečnych trhlin vo zvare je ob-last filtračných medzier. Na nosnú rúru je navinutý profilovýdrót relativné malého prierezu. Už pri malom zvýšení tepelnéhopříkonu elektrického oblúka v porovnaní k optimálnyra podmienkam,móže dójsť k prepáleniu niektorého závitu a tak k porušeniu na-vinutej spirály. Vyhotovenie zvarových spojov na spirále navi-nutého profilového drótu vyžaduje preto dodržanie presne defi-novaných podmienok zváracieho režimu v celom priebehu zváracie-ho procesu. Operatívnu zvaritelnosť sťažuje naviac skutočnosť,že z hladiska funkcie kovového filtra je potřebné vyhotovitzvarové spoje definovaného prierezu. Štruktúrna analýza profilového drótu ukázala, že materiálje sice austenitického typu, ale má vel’a nízkotavitelných, naj-ma sírnikových vtrúsenín. Z toho možno preto předpokládat zvý-šená náchylnost tohoto materiálu na vznik kryštalizačných alikvačných trhlin.

Uvedené nevýhody sa do značnéj miery odstránia spósobomvýroby pozdížnych zvarov na vinutých kovových filtroch preodběr plynu z podzemných zásobníkov podl’a vynálezu, podstataktorého spočívá v tom, že zvarové spoje sa vyhotovia oblúkovýmzváraním v ochrannej atmosféře argonu 0,5 až 2 % hmotnostnýchkyslíka krátkým oblúkom máčavým prenosom po upnutí filtra vdělených čelustiach upínacieho přípravku, pri vzdialenostiupínacích čelustí 6 až 25 mm, pri vyvodení upínacej sily vrozsahu 500 až 5000 N na každých 100 mm dížky filtra pri zvára-cích parametroch 55 až 100 A zváracieho prúdu, 16 až 19 V na-patia na oblúku, 300 až 600 mm/min zváracia rýchlosť, 10 až15 1/min ochranného plynu, taviacou sa elektrodou od 0,6 až1,0 mm z chrómniklovej alebo chróranikelmolybdénovej ocele, dá-vajúcej zvarový kov austenitického typu s obsahom 2 až 10 %hmotnostných delta feritu, pričom sa zabezpečí poměr medzihodnotou intenzity zváracieho prúdu a zváracej rýchlosti v roz-sahu 1 : 4 až 1 : 6, podlá požiadaviek na rozměry zvaru. Po vy- - 3 - 235 893 hotovení zvarového spoja je výhodné vykonat doplňková úpravupovrchu zvaru jeho přetavením. Výhodné je, keď doplňková úpra-va povrchu zvaru sa vykoná jeho přetavením spojitým alebo im-pulzným zváraním neodtavujúcou sa elektrodou bez přídavnéhomateriálu parametrami : zvárací prúd 50 až 120 A, napátie naoblúku 10 až 15 V, zváracia rychlost 200 až 600 mm/min, pričomspecifický tepelný příkon je nižší ako pri výrobě spoj a oblú-kovým zváraním v ochraně plynov odtavujúcou sa elektrodou a žeinterpass teplota nie je vyššia ako 100°C. Sálej je výhodné ak oblúkové zváranie sa vykoriáva akotandemové zváranie odtavujúcou sa elektrodou pri osovej vzdia-lenosti horákov 50 až 250 mm, pričom specifický tepelný příkonoblúka s neodtavujúcou sa elektrodou bude o 10 až 20 % nižšíako oblúka s odtavujúcou sa elektrodou. Výhodou spósobu výroby pozdížnych zvarov na vinutých ko-vových filtroch pre odběr plynu podl’a vynálezu je, že je možnévyrobit tieto filtre z profilového drótu domácej výroby, pričomsa dosiahnu celistvé zvary požadovaných rozmerov. Před zváranímsa zabezpečí zvýšená tuhost závitov navinutého profilového drótua vylúČi sa výraznejšia deformácia závitov počas zvárania, spó-sobená tepelnou dilatáciou.

Ba priloženom výkrese je znázorněný příklad spósobu výrobypozdížnych zvarov na vinutých kovových filtroch pre odběr plynu^z podzemných zásobníkov.

Kovový filter pozostáva z rúry 1, ktorá jez uhlíkatejocele so závitom 2 na oboch stranách. V rúre 1 sú vyfrázovanépozdížne drážky 3, cez ktoré prúdi plyn pri vtláčaní do zásobní-ka v jednom smere a v opačnom smere zasa pri odbere. Ba rúru 1je navinutý profilový lichoběžníkový drót 4 z vysokolegovanejchrómniklovej alebo chrómnikelmolybdénovej nehrdzavejúcej ocele,najčastejšie austenitického typu. Filtračná medz&ra 5 medzijednotlivými závitmi profilového drotu sa mění podlá rozmerovobsypového piesku, najčastejšie v rozsahu 0,2 až 0,3 mm. Filt-račná medzera 5 medzi závitmi profilového drotu sa zabezpečujevýstupkami definovaných rozmerov na okraji profilového drotuv určitej rozteči. Poloha jednotlivých závitov profilového drotu 4, - 4 - 235 193 ako aj filtračných medzier £ sa fixuje dvorní alebo viacerýmipozdížnymi zvaimi 6 požadovanej šířky. Vyrobené zvary 6 majúna kovových filtroch zvláštnu funkciu predovšetkým pri vybe-raní filtrov zo sondy, například pri výměně.

Zvýšená tuhosť závitov profilového drotu 4 sa doaiahne tým,že navinutý filter sa před zváraním upne do dělených upínacíchčelustí přípravku, pričom vzdialenosť upínacích čelustí sa udržujev rozsahu 6 až 25 mm. Měrná sila pósobiaca na závity profilo-vého drotu sa pohybuje v rozsahu 500 až 5000 1Ί na každých 100mm dížky filtra.

Celková deformáciu závitov pri zváraní možno podstatnéznížiť použitím vhodnej metody zvárania a vhodného zváraciehorežimu.

Pri výrobě filtrov sa použili tieto konkrétné podmienkypřípravy a parametre zvárania : oblúkové zváranie v ochrannej atmosféře taviacou sa elektrodoukrátkým oblúkom máčavým prenosom, systém upnutia s piatiraipármi čelustí šířky 200 mm, upínacia sila na každý pár čelustí5000 N, vzdialenosť medzi čelusťami 15 mm, přídavný materiáltaviaca sa elektroda priemeru 0,8 mm z austenitickej chrómniklo-vej ocele, zvárací prúd 55 A, napatie na oblúku 17 V, rýchlosťzvárania 300 ram/min, ochranná atmosféra argon a 1 % kyslíka12 l/min. V druhom případe sa použili tieto konkrétné podmienky pří-pravy a parametre zvárania : oblúkové zváranie v ochrannej atraoáfére taviacou sa elektrodoukrátkým oblúkom máčavým prenosom, systém upnutia s piatimipármi čelustí šířky 200 mm, upínacia sila na každý pár čelustí5000 H, vzdialenosť medzi čelusťami 25 mm, přídavný materiáltaviaca sa elektroda priemeru 0,8 mm z chrómnikelmolybdénovejocele, zvárací prúd 70 A, napátie na oblúku 19 V, rýchlosťzvárania 400 mm/min, ochranná atmosféra argon a 0,5 % kyslíka15 l/min.

Takto vyrobené filtre boli kontrolované povrchovou pre-hliadkou pri zváčšení 10 krát a nevykazovali žiadne raakronece-listvosti. Po celej šírke filtra bola zabezpečená požadovaná -5 - 235 693 filtrační medzera 0,25 mm. Filtre vyrobené podlá vynálezupracujúspolahlivo v sondách zásobníkov plynu v prevádzkovýchpodmienkach a prekracujú predpísanú životnost. Dodatočne uro-bené skúšky ukázali, že povrch zvaru vyrobeného metodou odta-vujúcou sa elektrodou v ochraně plynov krátkým oblúkom na ko-vových Vinutých filtroch možno ďalej vylepšit najma v oblastipřechodu zvaru do základného materiálu pri jeho doplnkovompřetavení spojitým alebo impulzným zváraním neodtavujúcou saelektrodou, pri použití efektívnej hodnoty zváracieho prúdu50 až 120 A, napatia na oblúku 10 až 15 V, zváracej rýchlosti200 až 600 ram/min, pri respektovaní podmienky, že šepcifickýtepelný příkon oblúka s neodtavujúcou sa elektrodou nebudevyšší ako příkon oblúka s odtavujúcou sa elektrodou, použitéhopri zhotovení zvaru a že interpass teplota nebude vyššia ako100°0.

Postup doplňkového pretavenia zvarov vyhotovených odtavu-júcou sa elektrodou sa ukázal ako zvlášt výhodný pri miestnychopravách chýb zvarov sposobených například náhodnou nestabilitou zváracieho procesu.

Pretavenie vyrobených zvarov spojitým alebo impulznýmzváraním sa ověřilo na pokusnej sérii vzoriek filtrov. Doplnková úprava spojov sa vykonala za týchto podmienok zváraciehorežimu oblúkového zvárania s neodtavujúcoiusa elektrodou : zvárací prúd 70 A, rýchlosť zvárania 300 mm/min, napátie naoblúku 12 V, ochranná atmosféra argon 10 1/min, interpassteplota 100°0.

Spósob výroby spojov na kovových vinutých filtroch sdoplňkovým přetavením zvarov vyhotovených s odtavujúcou saelektrodou, spojitým alebo impulzným zváraním s neodtavujú-cou sa elektrodou sa odskúšal aj vo formě tandemového zváraniapri osovej vzdialenosti horákov 100 mm a pri aplikácii para-metrov zvárania použitých u predchádzajúcich príkladoch preve-denia.

Claims (2)

1. - 6 - P RE DME T VYNÁLEZU 235 593

   1. Spósob výroby pozdížnyoh zvarov na vinutých, kovových filtrochpre odběr plynu z podzemných zásobníkov, vyznačujúci sa tým,že zvarové spoje sa vyhotovia oblúkovým zváraním v ochrannejatmosféře argonu + 0,5 až 2,0 % hmotnostných kyslíka krátkýmoblúkom máčavým prenosom po upnutí telesa filtra v dělenýchčelustiach upínacieho přípravku pri vzdialenosti upínacíchčelustí 6 až 25 mm, pri vyvedení upínacej sily v rozsahu 500 až 5000 N na každých 100 mm· dížky filtra, pri zváracíchparametroch 55 až 100 A zváracieho prúdu, 16 až 19 V napá-tia na oblůku, 300 až 600 mm/min zváracej rýchlosti, 10 až15 1/min ochranného plynu, taviacou sa elektrodou od 0,6 do1,0 mm z chrómniklovej alebo chromnikelmolybdénovej oceledávajúcej zvarový kov austenitického typu s obsahom 2 až 10 %hmotnostných delta feritu, pričom sa zabezpečí poměr medzihodnotou intenzity zváracieho prúdu a zváracej rýchlosti vrozsahu 1 : 4 až 1 : 6, načo po vyhotovení zvarového spojavykoná sa doplňková úprava povrchu zvaru jeho přetavením.
2. 2. Sposob podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že doplňková úpravapovrchu zvaru sa vykoná jeho přetavením spojitým alebo im-pulzným zváraním neodtavujúcou sa elektrodou týmito parametrami : zvárací prúd 5Ó až 120 A,napatie na oblúku 10 až 15 V, zváracia rychlost? 200 až 600mm/min, pričom specifický tepelný příkon pri přetavovanínepřevýší specifický tepelný příkon použitý pri výrobě spojovoblúkovým zváraním v ochraně plynov odtavujúcou sa elektrodoua že interpass teplota je do 100°C. 1 výkres