DE1185872B - Schweissverbindung mit aeusserer Bewehrung fuer Druckrohre, insbesondere in Wasserkraftanlagen - Google Patents

Description

• Schweißverbindung mit äußerer Bewehrung für Druckrohre, insbesondere in Wasserkraftanlagen Die neuere Entwicklung von Wasserkraftanlagen führt zu immer größeren Fallhöhen und zu immer größeren Wassermengen. Als Folge davon- ergeben sich bei der Ausführung der zugehörigen Druckrohrleitungen zunehmende Wanddicken. Die einzelnen Schüsse solcher Druckrohre werden bisher in der Regel mit Hilfe von Stumpfnähten verschweißt, was bei Rohren mit großer Wandstärke aber insofern bedeutende Schwierigkeiten bereitet, als ein nachträgliches Glühen des Schweißbereiches erforderlich ist, um das Rohrmaterial, z. B. Vergütungsstahl, wieder spannungsfrei zu machen. Dieses Nachglühen erfordert einen großen technischen Aufwand und ist in manchen Fällen kaum durchzuführen.
• Es ist schon bekannt, die Wandstärke aneinanderstoßender Rohrschüsse im Nahtbereich auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Maß zu verringern, so daß dann die verminderte Wandstärke ein Herstellen der Rundnaht von innen ohne nachträgliches Spannungsfreiglühen zuläßt, wobei im Stoßbereich eine äußere ringförmige Bewehrung vorgesehen wird. Man geht dabei von der Tatsache aus, daß die bei Druckrohrleitungen in Umfangsrichtung auftretenden Kräfte etwa doppelt so groß wie die in Längsrichtung wirkenden Kräfte sind, weshalb es genügt, die Rundnaht, welche die Längskräfte zu übertragen hat, mit einer annähernd der halben Wandstärke entsprechenden Dicke auszuführen und hinsichtlich der Umfangskräfte durch die Außenbewehrung die volle Festigkeit herzustellen. Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art besteht die Bewehrung aus einer mehrfachen Drahtumwicklung, die nur hergestellt werden kann, wenn der Stoßbereich der Rohrschüsse von außen zugänglich ist, was bei Druckrohren für Wasserkraftanlagen häufig nicht der Fall ist. Außerdem ist das Umwickeln bei großen Rohrdurchmessern auf der Baustelle schwierig, zeitraubend und erfordert besondere Vorrichtungen. Bei einer anderen bekannten Ausführung sind die Rohrschüsse an ihren zusammenstoßenden Enden scharfkantig, gegebenenfalls treppenförmig abgesetzt und werden von einem vorzugsweise mehrteiligen, umfangsseitig verschweißten Stahlring umschlossen. Solche scharfkantigen Absätze sind ungünstig, weil durch Kerbwirkung Spannungsspitzen auftreten können. Ferner ist es bei Rohren großen Durchmessers kaum möglich, die Abdrehungen so genau herzustellen, daß der Verstärkungsring passend aufsitzt. Schließlich ist das Montieren schwierig, weil keine Vorkehrungen zum gegenseitigen Zentrieren getroffen sind, obwohl gerade bei Druckrohren für Wasserkraftanlagen mit -großem Durchmesser auf die Montagemöglichkeit besonders Rücksicht genommen werden muß.
• Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel. Sie geht von einer Schweißverbindung für Druckrohre aus, bei der die Wandstärke der miteinander von innen verschweißten Rohrschüsse beiderseits der Schweißstelle auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Maß verringert und im Bereich der verminderten Wandstärke eine äußere ringförmige Bewehrung vorgesehen ist, und besteht darin, daß die Rohrschüsse an den zusammenstoßenden Enden außen konisch abgeschrägt sind und die Bewehrung aus einem innen entsprechend doppelkonisch ausgebildeten, gleichzeitig als Aufschweißlasche dienenden Außenring besteht. Durch die konische Ausbildung der Rohrenden und des gleichzeitig als Aufschweißlasche dienenden Außenringes werden Herstellungsungenauigkeiten ausgeglichen, wobei die Konuspassung das satte Anliegen des Außenringes an den Rohrenden gewährleistet und somit die Aufnahme der Tangentialkräfte durch den Außenring sicherstellt. Darüber hinaus ergibt sich zwangläufig eine gegenseitige Zentrierung, die bei von innen zu verschweißenden Rohren die Rohrverlegung und das Aufbringen des Außenringes sehr vereinfacht. Außerdem werden scharfe Absatzkanten vermieden. Der Außenring kann von vornherein an jeweils einem Schußende aufgebracht sein, in welchem Fall er zweckmäßigerweise mit dem zugehörigen Rohrschuß von außen durch eine Schweißnaht verbunden wird. Diese Schweißnaht kann noch in der Werkstatt hergestellt werden, wo dann auch ein allenfalls notwendig werdendes Spannungsfreiglühen keine besonderen Schwierigkeiten bereitet. Der Konuswinkel soll so gewählt werden, daß die entlang der Konusflächen auftretenden Längskraftkomponenten innerhalb enger Grenzen bleiben und keine wesentliche Zusatzbelastung der Verbindungsrundnaht ergeben.
• Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Schweißverbindung beispielsweise im Längsschnitt. Zwei Rohrschüsse 1, 2 eines Druckrohres sind an ihren zusammenstoßenden Enden außen bis auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Wandstärkemaß s konisch abgeschrägt und durch eine Rundschweißnaht 3 miteinander verbunden. Im Bereich der verminderten Wandstärke ist ein innen den Abschrägungen entsprechend doppelkonisch ausgebildeter Außenring 4 zur Verstärkung vorgesehen. Dieser Außenring 4 kann mit dem Schuß 1 durch eine Schweißnaht 5 von vornherein verbunden sein und dient einerseits als Montagehilfe für den zentrischen Anbau des Schusses 2 und andererseits als Aufschweißlasche für die Herstellung der ausschließlich von der Rohrinnenseite her auszuführenden Rundnaht 3.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schweißverbindung für Druckrohre, insbesondere in Wasserkraftanlagen, bei der die Wandstärke der miteinander von innen verschweißten Rohrschüsse beiderseits der Schweißstelle auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Maß verringert ist und im Bereich der verminderten Wandstärke eine äußere ringförmige Bewehrung vorgesehen ist, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rohrschüsse (1, 2) an den zusammenstoßenden Enden außen konisch abgeschrägt sind und die Bewehrung aus einem innen entsprechend doppelkonisch ausgebildeten, gleichzeitig als Aufschweißlasche dienenden Außenring (4) besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 931264; österreichische Patentschrift Nr. 1.78 241; britische Patentschrift Nr. 823 75l.