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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Rohr mit einer Wand aus zumindest
einem metallischen Grundwerkstoff, aus dem eine Basiswand gebildet ist,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Ein
derartiges Rohr mit einer Schutzschicht in Form einer Plattierung
am Innenumfang ist in der
DE
28 34 538 A1 gezeigt. Bei diesem bekannten Rohr ist im
Endbereich bzw. Verbindungsbereich aneinander gereihter Rohre ein
die Schweißnaht überdeckender
Ring angeordnet, der in die Plattierung eingelassen ist, welche
in diesem Bereich verstärkt ist.
Mit der Verstärkung
wird ein sanfter Übergang
zu dem mit dem Ring verringerten Innendurchmesser erreicht, damit
die Strömung
des durchgeleiteten Kühlwassers
möglichst
wenig beeinträchtigt
wird.
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Bei
einem in der
US 3,248,134
A gezeigten Rohr ist zur Verbindung mit einem weiteren
Rohr im Außenumfangsbereich
beiderseits der Verbindungsstelle jeweils ein rohrförmiger Abschnitt
aufgeschoben, die ebenso wie die aneinander stoßenden Rohrenden mit einer
umlaufenden Verbindungsschweißnaht
verbunden werden. Dieses Rohr weist im Inneren keine Schutzschicht
auf.
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In
der
US 4,747,431 A ist
ein Rohr mit im Außendurchmesser
vergrößerten Endbereichen
vorgesehen, wobei in den Endbereichen zum Verbinden insbesondere
Schraubverbindungen vorgesehen sind.
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Die
US 2,966,373 A zeigt
ein Rohr, in dessen Endbereich ein aufgeweiteter Rohrabschnitt eingesetzt
ist.
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In
der
DE 880 237 B ist
ein Druckrohr oder Behälter
offenbart, dessen Wandung im Längsschnitt außen durch
eine besondere Formgebung verstärkt ist
und mit Zugringen zur Aufnahme einer maximalen Zugwirkung versehen
ist. Ein derartiges Rohr ist relativ aufwändig in der Herstellung und
erfordert hohen Materialbedarf.
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Ein
in der
US 3,451,434
A gezeigtes Rohr weist eine im Querschnitt unterschiedliche
Wandstärke
auf.
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Die
US 6,405,761 B1 zeigt
ein Verfahren zum Aufweiten von Rohren beispielsweise in deren Endbereichen
und eine Verbindung beispielsweise mit aufschraubbaren muffenförmigen Verbindungselementen.
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Ein
weiteres Rohr ist in der
US
6,238,806 B1 angegeben. Bei diesem bekannten Rohr, das
als sogenanntes „Clad-Rohr", d.h. als Rohr mit
Plattierauflage ausgebildet ist, besteht die Rohrwand aus einer die
Stabilität
des Rohres im Wesentlichen bestimmenden Basiswand aus einem metallischen
Grundwerkstoff, die auf ihrer Innen seite mit einer korrosionsbeständigen metallischen
Schutzschicht aus einem Überzugswerkstoff
plattiert ist. Die Besonderheit dieses Rohres liegt darin, dass
die Schutzschicht an den beiden Rohrenden eine größere Stärke aufweist als
in dem übrigen
Rohrabschnitt, in dem die Schutzschicht mit gleichmäßiger, relativ
geringer Stärke ausgebildet
ist. Die Gesamtwandstärke
des Rohres ist in den Endbereichen so groß wie in dem übrigen Abschnitt,
wobei folglich die Basiswand in den Rohrendbereichen eine geringere
Stärke
aufweist als im übrigen
Rohrabschnitt. Die Verdickung der Schutzschicht in den Rohrendbereichen
hat den Vorteil, dass im Übergangsbereich
zweier zusammengeschweißter
Rohre sich ein Versatz in Folge von Dimensionstoleranzen oder der
Rundheit beim Schweißen
und für
die Korrosionsbeständigkeit
weniger schädlich
auswirkt. Jedoch muss der Rohrendbereich insbesondere für die Druckstabilität einen
genügend
starken Basiswandabschnitt besitzen, wodurch der angrenzende Rohrabschnitt
in seiner Basiswandstärke überdimensioniert
ist.
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Bei
einem in der
JP 581
54488 A gezeigten weiteren Clad-Rohr mit auf der Rohrinnenseite
aufgebrachter Schutzschicht ist diese im Bereich einer Längs-Schweißnaht gegenüber dem übrigen Umfangsbereich
verstärkt,
um eine verbesserte Verbindung im Längsnahtbereich zu erhalten.
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In
der
EP 95 304 635 ist
ebenfalls ein plattiertes Rohr bzw. Verbundrohr angegeben. Hierbei
ist bei gleichmäßiger Gesamtwandstärke des
Rohres die Wand aus mehreren Schichten aufgebaut. Auch bei einem
in der
JP 61049789 gezeigten
plattierten Rohr ist die gesamte Wandstärke über die Länge des Rohres gleich bleibend,
wobei die Basiswand auf ihrer Innenseite mit einer Schutzschicht
plattiert ist. Stirnseitig sind die Basiswand und die Schutzschicht
mit einem kurzen Rohrstück
verbunden, das dieselbe Werkstoffzusammensetzung aufweist wie die Schutzschicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der eingangs genannten
Art bereitzustellen, mit dem eine sichere Verbindung, insbesondere Schweißverbindung
im Übergangsbereich
zweier Rohre sichergestellt wird, wobei eine möglichst hohe Materialersparnis
ermöglicht
wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Rohrendbereiche in ihrem Innendurchmesser gleich
bleibend und in ihrem Außendurchmesser
vergrößert sind,
wobei sowohl die Basiswand als auch die Schutzschicht über die
gesamte Rohrlänge
gleiche Stärke
aufweisen und auf der Innenseite der Rohrendbereiche eine Hohlraumerweiterung
mit einer eingebrachten Auflage ausgefüllt ist.
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Mit
der Vergrößerung des
Außendurchmessers
im Rohrendbereich und dem gleichbleibenden Innendurchmesser wird
eine exakte Anpassung der aneinandergrenzenden Rohrdurchmesser insbesondere
im Inneren erreicht, wobei auch die Rundheit mit gewählten Bearbeitungsverfahren
optimiert werden kann. Mit der Erhöhung der Gesamtwandstärke im Rohrendbereich
wird auch bereits allein durch diese Maßnahme vermieden, dass sich
ein evtl. Versatz in Folge von Dimensionierungstoleranzen oder Unrundheit
nachteilig auf die Zuverlässigkeit
der Verbindung auswirkt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen es außerdem zu,
die übrigen
Rohrabschnitte in ihrer Wandstärke – insbesondere
auch der Basiswand, die für
die Druckstabilität
entscheidend ist – relativ
materialsparend auszuführen.
Die Schutzschicht kann dabei hinsichtlich ihrer Resistivität nach unterschiedlichen
Anforderungen geeignet gewählt
werden, beispielsweise hinsichtlich unterschiedlicher Korrosionseigenschaften
oder mechanischer Oberflächenstabilität. Der Auflagewerkstoff
im Rohrendbereich, der sich von dem Überzugswerkstoff in seiner
Zusammensetzung unterscheiden kann, kann hinsichtlich einer zuverlässigen Schweißverbindung oder
anderer besonderer Anforderungen optimiert werden. Wird die Auflage
mittels Auftragschweißens aufgebracht,
kann sie durch einfache Nachbearbeitung an den angrenzenden Rohrdurchmesser
(Innendurchmesser oder Außendurchmesser)
angeglichen werden. Für
die Fertigung und Weiterbearbeitung ist es dabei von Vorteil, dass
die Basiswand und auch die Schutzschicht an den Rohrendbereichen die
gleiche Schichtdicke besitzt wie in dem übrigen Rohrabschnitt.
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So
ist für
eine genaue Anpassung aneinandergrenzender Rohrabschnitte und exakte,
versatzfreie Verbindung vorteilhaft vorgesehen, dass die Rohrendbereiche
unter Optimierung der Rundheit gegenüber dem übrigen Rohrabschnitt aufgeweitet sind.
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Dabei
können
die Rohreigenschaften insbesondere hinsichtlich ihrer mechanischen,
chemischen oder physikalischen Widerstandsfähigkeit dadurch noch verbessert
werden, dass der Grundwerkstoff über
die gesamte Rohrlänge
auch auf der Rohraußenseite
mit einer Schutzschicht aus einem resistiven Überzugswerkstoff plattiert
ist. Auch dabei besteht eine für
die Fertigung und Weiterbearbeitung günstige Ausgestaltung darin,
dass die Schutzschicht an den Rohrendbereichen die gleiche Schichtdicke
besitzt wie in dem übrigen
Rohrabschnitt.
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Für eine weitere
Optimierung der Schweißverbindung
und gegebenenfalls auch der Resistivität sind des Weiteren die Maßnahmen
von Vorteil, dass zumindest die Rohrendbereiche auch außen mit
wenigstens einer zusätzlichen
Auflage aus einem Auflagewerkstoff versehen sind, der sich von dem
Grundwerkstoff unterscheidet. Diese Maßnahmen können auch zu einer Verstärkung der
Rohrwand und verbesserten Bearbeitung beitragen.
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Für die Bearbeitung
und Beständigkeit
der Rohrwandung sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die
zusätzliche
Auflage bei einer Schutzschicht auf der Rohrinnenseite innen und
bei einer Schutzschicht auf der Rohraußenseite außen z.B. durch Auftragsschweißen aufgebracht
ist.
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Weitere
Maßnahmen
zur Verbesserung der Rohreigenschaften bei besonderer Gestaltung
ergeben sich dadurch, dass es als Bogen ausgebildet ist und dass
beim Biegen oder Aufweiten verdünnte
Bereiche mittels Aufbringens einer zusätzlichen Auflage verstärkt sind.
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Eine
gezielte lokale Bearbeitung und Eigenschaftsverbesserung wird auch
dabei dadurch ermöglicht,
dass die Auflage z.B. mittels Auftragsschweißens aufgebracht ist.
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Die
gezielten Eigenschaftsverbesserungen lassen sich vorteilhaft durch
ein Verfahren erreichen, bei dem vorgesehen ist, dass ein Rohrkörper an
mindestens einem Endabschnitt gerichtet wird, indem es über eine
bestimmte Aufweitlänge
aufgeweitet und hinsichtlich seiner Rundheit optimiert wird.
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Zusätzliche
vorteilhafte Maßnahmen
bestehen dabei darin, dass im aufgeweiteten Abschnitt des Rohres
eine Auflage durch Auftragsschweißen aufgebracht wird, und ferner
darin, dass im aufgeweiteten Abschnitt oder in dem mit der Auflage
versehenen Abschnitt eine mechanische Nachbearbeitung am Rohrinnenumfang
zum Erzielen eines vorgegebenen Innendurchmessers und einer vorgegebenen Rundheit
durchgeführt
wird.
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Unter
dem Begriff Rohr sollen nachfolgend auch z.B. rohrförmige und
Bögen sowie
Hohlprofile verstanden werden.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher dargestellt.
Es zeigen:
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1 zwei
aneinandergrenzende Rohre aus einkomponentigem Werkstoff nach dem
Stand der Technik mit jeweiliger Verdickung der Rohrendbereiche,
wobei in der oberen Darstellung der Innendurchmesser verengt ist
und in der unteren Darstellung der Außendurchmesser erweitert ist,
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2 zwei
aneinandergrenzende Rohre aus einkomponentigem Werkstoff nach dem
Stand der Technik, wobei an den Rohrendbereichen im Übergangsbereich
bei der oberen Darstellung im Inneren und bei der unteren Darstellung
am Außenumfang ein
Auflagewerkstoff aufgebracht ist,
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3 zwei
nicht zur beanspruchten Erfindung gehörende aneinandergrenzende Rohre,
bei denen die Rohrwand aus einer außen liegenden Basiswand und
einer innen liegenden Schutzschicht gebildet ist und die Rohrendbereiche
einen vergrößerten Außendurchmesser
bei gleichem Innendurchmesser aufweisen, indem die Basiswand eine
gleiche Dicke beibehält
und lediglich die Schutzschicht in den Endbereichen verdickt ist,
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4 aneinandergrenzende
Rohre, bei denen die Rohrwand aus einer außen liegenden Basiswand und
einer innen liegenden Schutzschicht gebildet ist, wobei die Rohrendbereiche
in ihrem Innendurchmesser gleich bleibend und in ihrem Außendurchmesser
vergrößert sind,
indem sowohl die Basiswand als auch die Schutzschicht über die
gesamte Rohrlänge
(im Wesentlichen) gleiche Stärke
aufweisen und auf der Innenseite der Rohrendbereiche die Hohlraumerweiterung
mit einer eingebrachten Auflage ausgefüllt ist,
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5 zwei
aneinandergrenzende Rohre, bei denen der Innenaufbau der 4 entspricht
und auf der Außenseite
der Basiswand eine weitere Schutzschicht im Wesentlichen gleichmäßiger Stärke aufgebracht
ist, auf der im Verbindungsbereich eine weitere Auflage aufgebracht
ist, und
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6 eine
Schrittfolge beim Bearbeiten eines Rohrendbereiches.
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Die 1 bis 5 zeigen
aneinandergrenzende Rohr-Endabschnitte, die in den Rohrendbereichen
L durch Vergrößerung ihres
Außendurchmessers
Da oder Verkleinerung ihres Innendurchmessers Di über eine
gewisse Länge
l modifiziert sind, wobei die Ausführungsbeispiele nach den 1 bis 3 nicht
der Erfindung zuzurechnen sind, aber zum Verständnis der Erfindung von Vorteil
sind. Dabei ist auch die Gesamtwandstärke dges verändert, d.h.
vorliegend verstärkt.
Die Rohre sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen zwar als gerade
Rohre ausgebildet; in entsprechender Weise lassen sich jedoch auch
rohrförmige
Bögen ausgestalten,
die nachfolgend auch unter dem Begriff Rohr verstanden werden sollen.
Bei allen Rohren handelt es sich um solche mit einer Wand aus zumindest
einem metallischen Grundwerkstoff.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 1 besteht die Rohrwand lediglich aus einer Basiswand G
eines metallischen Grundwerkstoffes. Die Basiswand G ist in dem
Rohrendbereich L verstärkt,
wobei in der oberen Darstellung der Innendurchmesser Di über die
Länge l
des modifizierten Rohrendbereiches verringert ist, während in
der unteren Darstellung der Rohraußendurchmesser Da vergrößert ist.
Auch eine Kombination beider Maßnahmen
ist denkbar. Mit dieser Modifikation des Rohrendbereiches L kann
dieser z.B. für
eine Optimierung der Rundheit leicht nachbehandelt werden, um einen
versatzfreien Übergang zwischen
den aneinandergrenzenden Rohrenden zu erreichen. Aber auch bereits
ohne zusätzliche
Nachbehandlung besteht ein Vorteil darin, dass ohne Schwächung der
Rohrstabilität
im Verbindungsbereich eine Verschweißung vorgenommen werden kann.
Der übrige
Rohrabschnitt kann dabei in seiner Wandstärke genau an die Erfordernisse
der Stabilität angepasst
werden, so dass hierfür
nicht unnötig
Material verbraucht wird.
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Bei
dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist entsprechend 1 im
Rohrendbereich L über
eine gewisse Länge
l die Gesamtwandstärke dges
vergrößert, wobei
in der oberen Darstellung der Innendurchmesser Di verringert und
in der unteren Darstellung der Außendurchmesser Da vergrößert ist.
Die Verstärkung
ist hierbei mittels einer zusätzlichen
Auflage C vorgenommen, die z.B. durch Auftragsschweißen oder
Auflagenschweißen
in gewünschter
Stärke
aufgebracht ist. Auch hierbei werden durch die so vorgenommene Ausbildung
des Rohrendbereiches L die Eigenschaften im Verbindungsbereich verbessert,
so dass z.B. die Schweißverbindung
optimiert werden kann bzw. eine erhöhte mechanische, chemische
und/oder physikalische Widerstandsfähigkeit erreicht wird. Durch
mechanische Nachbehandlung kann auch hierbei eine exakte Anpassung
der Rohrendabschnitte aneinander vorgenommen werden.
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Bei
einem Bogen kann gegebenenfalls zusätzlich zum Rohrendbereich L
eine zusätzliche
Auflage C auch im Bereich einer sich durch Strecken der Außenwand
ergebende Verdünnung,
d.h. beim Bogen insbesondere im Bereich des Außenradius, kompensiert werden,
indem im betreffenden Bereich die zusätzliche Auflage C aufgebracht
wird. Diese Möglichkeit
einer zusätzlichen
lokalen Auflage besteht auch an geraden Rohrabschnitten, um die
Eigenschaften örtlich
zu verbessern.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 3 sind die benachbarten Rohrendbereiche L in ihrem Außendurchmesser
Da vergrößert, wobei
die Wandstärke
der Basiswand G aber (im Wesentlichen, d.h. abgesehen von einer
geringen, praktisch unwesentlichen Änderung durch Aufweitung) beibehalten
ist. Die aneinandergrenzenden Rohre sind hierbei mit einer inneren
Schutzschicht S versehen, die aufplattiert ist und über die gesamte
Länge des
Rohres relativ dünn
ausgeführt
ist, während
sie lediglich in dem Rohrendbereich L verstärkt ist, so dass sie die innere Aufweitung
der Basiswand G ausfüllt
und über
die gesamte Rohrlänge
gesehen ein gleich bleibender Innendurchmesser Di erhalten wird.
Zusammen mit der Schutzschicht S wird ein sogenanntes „Clad-Rohr" erhalten, d.h. ein
Rohr, bei dem die Wand mit einer Plattierauflage versehen ist. Die Schutzschicht
S ergibt dabei eine erhöhte
Resistivität hinsichtlich
unterschiedlicher Anforderungen, beispielsweise eine erhöhte Widerstandsfähigkeit
gegen chemische Substanzen oder gegen physikalische Einflüsse, wie
etwa eine erhöhte
Korrosionsbeständigkeit
oder Verschleißfestigkeit.
Die Verdickung der Schutzschicht S im Rohrendbereich L lässt dabei z.B.
eine exakte Anpassung des Übergangsbereichs und
eine erhöhte
Zuverlässigkeit
im Bereich der Schweißnähte zu.
Der geringere Außendurchmesser Da
führt dazu,
dass nahezu über
die gesamte Rohrlänge
die Gesamtwandstärke,
d.h. insbesondere die für
die Stabilität
im Wesentlichen verantwortliche Basiswand G den Anforderungen entsprechend
in ihrer Dicke ausgebildet werden kann und nicht überdimensioniert
werden muss, so dass eine erhebliche Materialeinsparung erreicht
wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 4 ist gegenüber
der 3 auch die Schutzschicht S im Rohrendbereich L
in gleicher Stärke
wie in dem übrigen
Rohrabschnitt aufplattiert. Die entstehende Erweiterung auf der
Innenoberfläche
der Schutzschicht S im Rohrendbereich L ist durch eine zusätzliche
Auflage C ausgefüllt,
die entsprechend dem Ausführungsbeispiel
nach 2 ausgeführt
und aufgebracht sein kann. Wird die zusätzliche Auflage C beispielsweise
durch Auftragsschweißen
aufgebracht, so kann sie zunächst
stärker,
d.h. den Innendurchmesser Di verengend, aufgetragen werden und anschließend durch
eine mechanische Nachbearbeitung an den Innendurchmesser des übrigen Rohrabschnittes
exakt angepasst werden, wobei gleichzeitig eine sehr genaue Anpassung
der Innendurchmesser Di der aneinandergrenzenden Rohrendbereiche
L sowie eine sehr exakte Rundheit erreicht werden, durch die ein
versatzfreies Verbinden der Rohrendbereiche L ermöglicht wird,
ohne dass z.B. die Rohre gegeneinander gedreht werden müssen.
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Alternativ
zu dem Ausführungsbeispiel
nach 4 kann die Schutzschicht S am Rohrendbereich auch
dünner
oder komplett entfernt und durch eine z.B. mittels Auftragsschweißens aufgebrachte
neue Komponente ergänzt
bzw. ersetzt sein.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 5 ist gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
nach 4 auch auf der Außenseite der Basiswand G eine Schutzschicht
S aufplattiert, die dieselben oder aber andere Eigenschaften wie
die Schutzschicht S auf der Innenseite besitzen kann, so dass die
Schutzschicht S auf der Innenseite z.B. entsprechend den Eigenschaften
der zu fördernden
Materialien optimal angepasst werden kann, während die Schutzschicht S auf
der Außenseite
hinsichtlich einer erhöhten
Abriebfestigkeit oder einer erforderlichen Korrosionsbeständigkeit
gewählt
werden kann. Auch hierbei ist die innere Schutzschicht S in dem
Rohrendbereich L in entsprechender Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach 4 mit einer zusätzlichen Auflage C ausgefüllt. Zudem
ist auf der Außenseite
der äußeren Schutzschicht
S eine zusätzliche
Auflage C, beispielsweise ebenfalls durch Auftragsschweißen bzw. Auflagenschweißen aufgebracht,
um die Eigenschaften im Verbindungsbereich aneinandergrenzender Rohre
zusätzlich
zu verbessern. Beispielsweise kann dadurch die Schweißnaht im
Verbindungsbereich verbessert werden, ohne die Wirksamkeit der Schutzschicht
S zu beeinträchtigen.
Das Material der zusätzlichen
Auflage C kann bei der inneren Auflage gleich sein wie bei der äußeren Auflage
oder die Materialien der zusätzlichen
Auflage C können
innen gegenüber
außen
verschieden sein, so dass auch dadurch eine Anpassung an unterschiedliche
Eigenschaften und Erfordernisse auf der Innenseite und Außenseite
ermöglicht
wird. Durch eine mechanische Nachbehandlung lassen sich die zusätzlichen Auflagen
C auch hierbei optimieren.
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Durch
die anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele
gezeigten Modifikationen insbesondere im Rohrendbereich L werden
die lokalen Eigenschaften je nach Anforderungen gezielt verbessert. Hierdurch
werden unterschiedliche Vorteile erreicht, beispielsweise Kosten-
oder Gewichtseinsparungen. Die Verbesserungen umfassen u.a. auch
folgende Eigenschaften: Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit,
mechanische Eigenschaften, Schweißeignung, Verschweißbarkeit
und/oder Dimensionstoleranz. Dabei können die Verbesserungen durch
unterschiedliche Verfahren unterstützt werden, wie z.B. Wärmebehandlung,
mechanische Bearbeitung, ausgewählte
Verbindungstechnik (Schweißen,
Löten, Kleben,
mechanisches Fügen
oder dgl.) und/oder das Hinzufügen
weiterer Komponenten.
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6 zeigt
mehrere Verfahrensschritte, mit denen die Modifikationen an den
Rohrendbereichen L erzielt werden können. 6 stellt
einen virtuellen Längsschliff
an einem Rohrende dar, wobei ausgehend von dem unbearbeiteten Rohrende
4 zusätzliche
Bearbeitungsschritte (2 bis 5) dargestellt sind, von denen das zusätzliche
Expandieren mit der beanspruchten Erfindung nicht geltend gemacht
wird.
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In
dem ersten zusätzlichen
Bearbeitungsschritt 2 wird das Rohrende mit einem Endenexpander
gerichtet. Dieses Rohrendenrichten wird durchgeführt, um einen möglichst
runden Abschnitt am Rohrende zu erzeugen. Dies ist wichtig für die abschließende mechanische
Bearbeitung. Ziel ist die Verringerung der Ovalität bei gleichzeitig
möglichst geringer
Aufweitung (Durchmesservergrößerung). Der
Innendurchmesser Di dieses Rohrabschnittes entspricht dem endgültigen Durchmesser
und ist daher auf einen theoretischen Zieldurchmesser auszulegen.
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Als
nächstes
wird in dem Bearbeitungsschritt 3 ein in Längsrichtung kürzeres Stück expandiert,
um einen anderen Innendurchmesser Di einzustellen. Dieser Innendurchmesser
errechnet sich aus dem theoretischen Zieldurchmesser plus zweimal die
Differenz zwischen gewünschter
Dicke des Auflagewerkstoffes, der als zusätzliche Auflage C im Rohrendbereich
L aufgebracht wird, und der Istdicke des Auflagewerkstoffes. Hintergrund
dieser Maßnahme ist,
dass die Erhöhung
der Auflagestärke
am Rohrende durch eine Vergrößerung des
Durchmessers kompensiert wird, da der Innendurchmesser Di der Rohre aus
Gründen
der gleichmäßigen Durchströmung gleich
sein sollte.
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In
dem anschließenden
Bearbeitungsschritt 4 wird durch Aufplattieren der zusätzlichen
Auflage C die größere Zielwanddicke
erreicht, und zudem werden durch die Verwendung von beispielsweise überlegierten
Schweißzusatzwerkstoffen
bessere Voraussetzungen für
die Korrosionsbeständigkeit
der Rundnaht geschaffen. Eine Nahtüberhöhung über das gewünschte Dickenmaß hinaus
ist durchaus gewollt, da Material für die nachfolgende mechanische Behandlung
benötigt
wird. Als Plattierverfahren kommen nahezu alle gängigen Verfahren in Frage,
wobei vorteilhaft das Elektroschlackeverfahren (RES) oder das Plasmapulververfahren
verwendet werden. Ersteres kann durch die Verwendung breiter Bänder sehr wirtschaftlich
sein. Nachteil ist die relativ hohe Wärmeeinbringung, wodurch der
Einsatz bei geringen Wandstärken
des Basiswandmaterials eingeschränkt ist.
Stattdessen ist dann das Plasmapulververfahren besser geeignet.
Ein zusätzlicher
Vorteil des Plasmapulververfahrens ist die Möglichkeit, spezifische Schweißzusatzwerkstoffe
zu schaffen, die je nach Einsatzfall verwendet werden. Dies ist
ein besonderer Vorteil von Pulvern gegenüber Drähten oder Bändern. Durch Verwendung nicht
kommerziell verfügbarer
Mischungen lässt
sich eine besonders gezielte Anpassung erreichen. Durch das Überschweißen kann
ein gegebenenfalls beim Expandieren in der Plattierauflage bzw.
der Schutzschicht bewirkter nachteiliger Oberflächenzustand verbessert oder komplett
beseitigt werden.
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In
dem anschließenden
Bearbeitungsschritt 5 kann dann die Überhöhung der zusätzlichen
Auflage C bzw. eine Nahtüberhöhung abgearbeitet
werden, so dass ein sanf ter Übergang
zu dem gerichteten Abschnitt mit dem dort gegebenenfalls vorhandenen
Auflagewerkstoff bzw. der Schutzschicht S erreicht wird. Diese Bearbeitung
erfolgt z.B. durch Abdrehen mittels einer Rohrendendrehmaschine.
Dabei kopiert diese die Kontur des nur gerichteten Rohrendenabschnittes,
der bereits eine hohe Rundheit besitzt. Somit wird in dem Rohrendbereich
L eine sehr exakte Rundheit bei gewünschtem Zieldurchmesser erhalten.
Die Eigenschaft der Innenoberfläche
kann dann noch mittels einer weiteren Nachbehandlung, beispielsweise
durch Schleifen verbessert werden.
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Diese
Bearbeitungsschritte bieten vorteilhafte Möglichkeiten zur Verbesserung
der Verschweißbarkeit
der Rohre sowie ihrer Eigenschaften in den Rohrendbereichen L. Einzelne
Bearbeitungsschrite können
auch weggelassen werden, um den Aufwand bei der Rohrproduktion zu
vermindern, wenn der jeweilige Einsatzfall dies zulässt.