Schweißverbindung: für in eine Wand, z. B. in einen Kessel-
oder Rohrboden, eingesteckte Rohre Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung
für Rohre mit einer Wand, z. B. mit einem Kessel- oder Rohrboden, bei welcher das
Rohrende die Wand durchdringt und durch eine längs seines Umfanges verlaufende Schweißnaht
mit ihr verbunden ist, die von außen stark veränderlichen Temperaturen ausgesetzt
ist.Welded connection: for in a wall, e.g. B. in a boiler or tube sheet, inserted pipes. The invention relates to a welded connection for pipes with a wall, for. B. with a boiler or tube sheet, in which the tube end penetrates the wall and is connected to it by a weld seam running along its circumference, which is exposed to widely variable temperatures from the outside.
Besonders in den Kesselböden von Flammrohr-Rauchrohr-Kesseln kann
es vorkommen, daß bei häufigem Temperaturwechsel nach längerer Betriebszeit Schäden
in Form von Anrissen in der Schweißzone auftreten. Je nach.der Materialgüte zeigen
sich solche Risse entweder im Schweißmaterial oder in dem Rohr- oder Bodenmaterial.
Die Ursache ist offenbar in erster Linie darin zu sehen, daß die Rauchrohre bei
der Außerbetriebsetzung des Kessels bzw. der Feuerung durch Nachströmen kalter Luft
abgeschreckt werden und dabei stark schrumpfen, so daß die Schweißverbindung unzulässig
hoch beansprucht wird. Dies kann vor allem bei Kesseln mit Ölfeuerungen sehr leicht
eintreten.Especially in the boiler floors of flame tube / smoke tube boilers
it can happen that after a long period of operation damage occurs with frequent temperature changes
occur in the form of cracks in the welding zone. Depending on the quality of the material
such cracks can be found either in the weld material or in the pipe or soil material.
The cause is apparently primarily to be seen in the fact that the smoke pipes at
the shutdown of the boiler or the furnace due to the inflow of cold air
are quenched and thereby strongly shrink, so that the welded joint is impermissible
is highly stressed. This can be very easy, especially with oil-fired boilers
enter.
Gemäß der Erfindung. wird eine derartige Abschreckung im Bereich der
Schweißzone dadurch vermieden, daß die freie, Oberfläche im Bereich der Schweißnaht
mit einer Wärmedämmschicht aus einem warmfesten Material mit ausreichender Elastizität
abgedeckt ist. Diese Wärmedämmschicht vermindert bzw. verzögert die Wärmezufuhr
bei der Aufheizung des Kessels und verhintlerteine zu schroffe Wärmeabfuhr bei der
Abkühlung aus dem Bereich der Schweißnaht. Es wird somit ein allmähliches und gleichmäßiges
Schrumpfen dieses Bereiches erzielt.According to the invention. becomes such a deterrent in the field of
Weld zone avoided by keeping the free surface in the area of the weld seam
with a thermal insulation layer made of a heat-resistant material with sufficient elasticity
is covered. This thermal insulation layer reduces or delays the supply of heat
during the heating of the boiler and prevents excessive heat dissipation during the
Cooling from the area of the weld seam. It thus becomes a gradual and steady one
Shrinkage of this area achieved.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele von Einschweißverbindungen
nach der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 eine Rohrverbindung
mit einer Einstecktülle im Schnitt, F i g. 2 die Draufsicht auf einen Kesselboden
mit Einstecktüllen gemäß F i g. 1 und F i g. 3 eine Rohrverbindung mit einer aufgespritzten
Metallschicht als Wärmedämmschicht.The following are two exemplary embodiments of welded connections
explained according to the invention. The drawing shows in FIG. 1 a pipe connection
with a plug-in nozzle in section, FIG. 2 the top view of a boiler bottom
with push-in nozzles according to FIG. 1 and F i g. 3 a pipe connection with a sprayed on
Metal layer as a thermal insulation layer.
In F i g. 1 durchdringt das Ende eines Rauchrohres 1 den Kesselboden
2 und ist durch eine längs seines Umfanges verlaufende Schweißnaht 3 mit dem Boden
verbunden. In das Rohr ist eine Tülle 4 mit einem umgebördelten breiten Rand
4 a eingesteckt, wobei der Rand 4 a die freie Oberbäche der Schweißnaht abdeckt.
Allein schon durch diese Abdeckung wird zwischen dem Kesselboden bzw. dem Rohrende
und der äußeren Oberfläche der Einstecktülle ein schmaler Luftspalt gebildet, welcher
im Bereich der Schweißzone den Wärmeübergang verringert. Die Tülle selbst besteht
aus hitzebeständigem Blech, z. B. aus Stahl, und kann zur Erhöhung der Wärmedämmung
noch mit einem keramischen überzog, z. B. aus einer warmfesten Emaille, versehen
sein. Der Bördelrand 4 a kann, wie in F i g. 2 mit strichpunktierten Linien
gezeigt, kreis- oder ellipsenförmig ausgeschnitten oder aber sechskantig ausgebildet
sein, so daß das in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigte Wabenmuster entsteht.
Zur sicheren Befestigung können die Einstecktülleri 4 entweder am Kesselboden
2 oder in den Rohreh 1 angeheftet sein.In Fig. 1, the end of a smoke pipe 1 penetrates the boiler bottom 2 and is connected to the bottom by a weld 3 running along its circumference. A spout 4 with a flanged wide edge 4 a is inserted into the tube, the edge 4 a covering the free surface of the weld seam. This cover alone creates a narrow air gap between the boiler bottom or the pipe end and the outer surface of the plug-in nozzle, which reduces the heat transfer in the area of the welding zone. The spout itself consists of heat-resistant sheet metal, e.g. B. made of steel, and can be coated with a ceramic to increase the thermal insulation, z. B. made of a heat-resistant enamel. The bead 4 a can, as in F i g. 2 shown with dash-dotted lines, cut out circular or elliptical or else hexagonal, so that the in F i g. 2 honeycomb pattern shown with solid lines is created. For secure attachment, the plug- in fillers 4 can either be attached to the boiler bottom 2 or in the tubes 1.
In F i g. 3 sind die der F i g,1 entsprechenden Teile mit den gleichen
Bezugszechen versehen. Anstatt mit einer Einstecktülle is( hier jedoch die Schweißzone
von einer Wärmedänrmschicht 5 überdeckt, die aus einer im Flammenspritzverfahren
hergestellten Metall- oder Metalloxy dschicht besteht. Als Metallschichten eignen
sich hierfür besonders solche aus Cadmium-Aluminiurn-Legierungen oder aus Molybdän
und als Oxydschichten solche aus Chromoxyd, Aluminiumoxyd und Zirkonoxyd. Um eine
besonders gute Festigkeit der aufgespritzten Wärmedämmschicht zu erhalten; empfiehlt
es sich, abwechselnd Metallschichten und Metalloxydschichten aufzuspritzen.In Fig. 3, the parts corresponding to FIG. 1 are the same
Provided with reference symbols. Instead of using a plug-in nozzle (here, however, the welding zone
covered by a Wärmedänrmschicht 5, which consists of a flame spraying process
produced metal or metal oxy layer consists. Suitable as metal layers
These are especially those made of cadmium-aluminum alloys or molybdenum
and as the oxide layers those of chromium oxide, aluminum oxide and zirconium oxide. To a
to obtain particularly good strength of the sprayed-on thermal insulation layer; recommends
alternating between spraying metal layers and metal oxide layers.