DE1951288A1

DE1951288A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pruefen von Schweissnahtrohren in einem kontinuierlichen Rohrwalzwerk

Info

Publication number: DE1951288A1
Application number: DE19691951288
Authority: DE
Inventors: Vassar Clyde W
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-05-22
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1970-12-03
Also published as: US3705458A; FR2043598A1; CH491691A

Description

Herne, ⁸⁰⁰° München 23,

FreiligrathsUaße 19 Eisenacher Straße

Postfach 110 Dipl. -lüg. R. H. Bahr Pat.-Anw. Betzier

Dlpl.-Phys. Eduard Betzier ^{Fernsprecher:} Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl

Telegrammanschrift: ^r g

Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München

Telex 08 229 853 Telex 0524562

ρ ~~\ Bankkonten:

Bayrische Ve Dresdner Ba Postscheckkonto Dortmund 558

IQCi OQQ Bayrische Vereinsbank München 952287

W O I&OO Dresdner Bank AG Herne 202

Ref.= M 01 825 B/My

in der Antwort bitte angeben

Zuschrift bitte nach:

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Schweißnahtrohren in einem kontinuierlichen Rohrwalzwerk

Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung von Schweißnahtrohren in einem Rohrwalzwerk, das mit einem endlosen Metallstreifen oder -band beginnt und zu einem Schweißnahtrohr führt, das in vorbestimmten Längen geschnitten wird, nachdem es eine Reihe von Walzen durchlaufen hat, die das Band in die zylinderische Form führen, die freien, voreinanderstoßenden Kanten verschweißen, das Rohr formen und richten, worauf dann schließlich das fortlaufende Rohr in die gewünschten Längen geschnitten wird.

Erfindungsgemäß wird das Rohr nach der Schweißstation DeformatLonsdrucken ausgesetzt, um Unvollkommenheiten in der Schweißnaht und im Muttermaterial in der Nähe der Schweißnaht festzustellen und damit das Endprodukt zu verbessern und gegen Leckwerden zu schützen. .Anschließend wird das Rohr erneut verformt und gerichtet, so daß es die gewünschte Gestalt erhält. Die bei diesen Deformationen festgestellten

009849/0215

BAD

Mängel werden durch bekannte Verfahren "bei laufendem Rohr bestimmt, "beispielsweise durch Ultraschall-Prüfvorrichtungen. Die mangelhaften Stellen werden entweder herausgeschnitten, erneut bearbeitet oder als Ausschuß verworfen.

Wo viele Kilometer von Schweißnahtrohren zur Förderung von beispielsweise Kohlenwasserstoffen und Gas Verwendung finden, treten häufig Leckagen und Brüche auf, was nicht nur zur Gefahr von Feuerausbruch und Explosionen führt, sondern auch wirtschaftliche Nachteile zur Folge hat. Außerdem müssen die Pipelinegesellschaften dauernd diese Leitungen, unter erheblichen finanziellen Aufwendungen einer Inspektion unterziehen, um solche Katastrophen zu vermeiden. Man ist bereits dazu übergegangen, diese Probleme dadurch zu lösen, daß man die Rohre vor der Verlegung im Erdreich prüft. Man verwendet Deformationsteste mit ausgewählten Ringen, die aus den Randteilen von Rohrabschnitten ausgewählt sind und unterwirft sie hydraulischen Testen. Trotz dieser Anstrengungen können immer noch infolge der Handhabung der Rohre und der Installation Leckagen und Brüche unerwartet auftreten. Man hat bisher während der Herstellung der Rohre noch nicht die erfindungsgemäße Deformation zur Feststellung von Leckstellen und Metallschwachstellen zum Einsatz gebracht.

Gemäß der Erfindung werden Leckstellen und Unvollkommenheiten in dem Schweißnahtrohr, die bisher während der Herstellung des Rohrs nicht feststellbar waren, festgestellt und zu einem großen Ausmaß, wenn nicht überhaupt vollständig, vermieden, so daß die oben aufgezeigten Schwierigkeiten entfallen. Bisher kam es häufig vor, daß viele Tonnen von Rohren zum Hersteller wegen solcher Lecke und Unvollkommenhei-

ten zurückgebracht wurden, obwohl auch in der Fabrik Versuche mit jedem Rohrabschnitt angestellt worden waren, um Lecke und Unvollkommenheiten festzustellen. Nach dem bisherigen Prüfverfahren war dies jedoch nicht möglich. Durch

_* 3 _ 0 9 8 4 9/021 5 ^{8A0 or;}

die Erfindung erfolgt das Prüfen auf Unvollkommenheiten und Leerstellen im Rohrwalzwerk selbst, wobei Zufälligkeiten in großem Ausmaß reduziert werden und man ein Verfahren zur Erzielung ausgezeichneter Rohrqualitäten erhalte

Die Erfindung soll im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

S¹Ig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Seils eines Rohrwalzwerks zur Herstellung von ächweißnahtrohren, wobei lediglich ein Teil des Rohrwalzwerks schematisch angedeutet ist, um die Rohrdeformations- und -prüfstationen und ihren. entsprechenden Einbau in die Gesamtanlage wiederzugeben;

Fi.^. 2 einen Teilschnitt des Rohrs und eines Paars zusammenwirkender Formwalzen, die einen Teil derjenigen Walzen bilden, die zur Verformung des Rohrs in im wesentlichen Birnenform dienen, wobei tatsächlich seitliciie Deformationsdrucke auf das Rohr aufgebracht werden; und in

lit:. 3 einen Teilschnitt durch ein Rohr und ein Paar von Fortwälzen zur Aufbringung von vertikalen Quetschdr'icken auf das Rohr zur Abflachung oder Verformung desselben.

Fic,-. 1 zeigt den größeren Teil des Rohrwalzwerks an dessen einem Ende ein endloses Metallband einläuft und allmählich durch das walzwerk vorrückt, biases durch eine Reihe von Forinwalzen F gelangt, wo das Band in zylindrische Form derart verformt wird, daß die freien Kanten an der Oberseite aufeinander zu weisen, Nach dieser Verformung des Bandes in das Ronr wird das Rohr in die Schweißstation V/ eingeführt,

- 4 009849/02 15 _BAD original

■ ■ - 4 -

wo die Kanten des Rohrs fortschreitend nach elektrischem Hochfrequenzschweißverfahren oder einem anderen brauchbaren, Schweißverfahren auf Stoß verschweißt werden, so daß nunmehr das fertige Rohr entsteht. Das Rohr läuft aus der Schweißstation weiter und gelangt beispielsweise in eine Nachheizstation P und dann durch geeignete Kühlstationen C. Nach dem Verlassen der Kühlstationen läuft das Rohr zwischen einer Reihe von Walzenständern S, die mit Formwalzen versehen sind und so das Rohr gerichtet wird und seine Form erhält«, Das Rohr ist nunmehr fertig und kann durch eine umlaufende, nicht gezeichnete Säge in geeignete Längen geschnitten werden. Selbstverständlich handelt es sich bei dem wiedergegebenen Verfahren um einen kontinuierlichen Vorgang, wobei das Rohr mechanisch von der einen in die andere Station gelangt. Das Rohr wird so rasch und wirkungsvoll geformt und man kann in kurzer Zeit viele tausende von Metern erzeugen. Die obige Beschreibung bezieht sich auf ein Rohrwalzwerk, das dem Fachmann bekannt ist, so daß sich eine Beschreibung der einzelnen Stationen, durch die das Rohr hindurchläuft, erübrigt. Es genügt festzustellen, daß gegenüberliegende Paare von schweren Stahlwalzen in den Walzenständern zum fortschreitenden Formen des Metallbandes in Rohrform verwendet werden, die ebenfalls an sich bekannt sind.

Gemäß der Erfindung ist eine geeignete Anzahl von Walzenständern D vorzugsweise vor der Formgebungs- und Richfcstation eingesetzt. Die Walzen der Walzenständer D arbeiten auf das Rohr bei dessen kontinuierlichem Durchlauf, so daß es im Lauf des Rohrs beim Durchgang durch das gesamte Walzwerk nicht zu Unterbrechungen kommt. Die Walzen des Walzenständers D sind besonders ausgebildet und geformt, so daß das Rohr fortschreitend den Deformationsdrüclcen ausgesetzt wird. Sie bringen fortschreitend einen Verflachungsdruck auf das Rohr auf. Das Rohr kann beispielsweise bis auf 1/3 seines normalen vertikalen oder horizontalen Durchmessers defor-

-s-009849/0215

BAD

miert werden. Die Form der Walzen ergibt sich aus I¹Ig₀ 2, wobei die Endwalzen des V/alzenständers D dem Rohr einen birnenförmigen Querschnitt verleihen. Das Rohr T wird oben und unten von den Walzen 10 und 11 erfaßt, wobei die untere Walze 11 den unteren Teil des Rohrs im wesentlichen mit der ursprünglichen Krümmung erfaßt oder in der früheren Form, die das Rohr vor dem Einlaufen in den Walzenständer D hatte. Andererseits dient die obere Walze 10 mit einem tieferen u-id engeren Hohlraum dazu, die Wandungen des Rohrs aufeinander zu zu quetschen, so daß es abgeflacht wird. Man erkennt, daß die Schweißnaht B oben liegt, so daß bei dieser Belastung des Rohrs im Zuge der Prüfung die Schweißnaht des Rohrs und das benachbarte Muttermetall einer harten Prüfung unterzogen werden. Wenn die Schweißnaht unvollkommen ist, beispielsweise Leckagen aufweist oder in anderer Weise schwach ist, wird dies sofort erkennbar. Nachdem das Rohr durch den Walzenständer D hindurchgelaufen und auf die beschriebene rfeise deformiert oder abgeflacht worden ist, läuft es durch die Formgebungs- und Richtstation S, wo es wieder in seine ursprüngliche zylindrische Gestalt zurückgedrückt wird.

Hinter der Fo ringe bungs- und Richtstation S befindet sich eine bei L schematised angedeutete Prüfvorrichtung. Dies kann eine Sichtvorrichtung sein, bei der die Schweißnaht B und das benachbarte Muttermetall auf Leckagen, Risse oder andere JnVollkommenheiten hin geprüft wird. Vorrichtungen dieser Art si/id bekannt. Es handelt 3ich beispielsweise um UltraschaLlinspeictionseinrichtungen, Magnetteilinspektionseinrichtungen usw. In jedem Fall zeigt diese Vorrichtung Einrisse, Defekte, UnvolLkommenheiten und dergl. in der Schweiß naht und in benachbarten Bereichen an. Diese Bereiche lassen aich dann leicht markieren, so daß sie aus dem Rohr herausgeschnitten und anschließend repariert oder bei Unmöglichkeit einer Reparatur verworfen werden können.

009849/0215

Pig. 3 zeigt eine andere Art der Rohrdeformation, bei der obere und untere Walzen 10a und 10b zur Anwendung kommen. Diese Walzen sind so ausgebildet, daß sie einen vertikalen Verflachungsdruck auf das Rohr T ausüben. Dies erreicht den gleichen Zweck wie er mit den Walzen 10 und 11 erreicht wird, jedoch erfährt das Rohr dabei eine etwas geringere Deformation. Erforderlichenfalls kann man eine Reihe von Ständern unter Verwendung von Walzen in der Art der Walzen 10 und 11 einsetzen ebenso wie eine Reihe von Walzen in der Art der Walzen 10a und 10b, so daß das Rohr sowohl seitlichen Quetschdrücken als auch senkrechten VerflachungsdrUcken ausgesetzt wird.

Patentansprüche;

BAD OTGjWAL

009849/0215

Claims

— 7 —
Patentansprüche

1. Verfahren zum Prüfen von Schweißnahtrohren im Zuge ihrer Herstellung, "bei der fortschreitend ein fortlaufender Metallstreifen in eine Rohrform mit voreinanderstoßenden Kanten verformt wird und die freien, voreinanderstoßenden Kanten "beim Vorrücken unter Bildung eines geschlossenen Rohrzylinders miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das vorrückende Rohr Quetschdracken Ms zur Abflachung zum Aufdecken von geschwächten Stellen in der Schweißnaht und im benachbarten Muttermetall ausgesetzt und dann zur Rückkehr in seine zylindrische"Gestalt verformt und gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr nach der Rückformung und dem Richten zur Feststellung von bei der Verformung entstandenen Fehlern geprüft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr es verflachenden" Drücken von entgegengesetzten Seiten derart ausgesetzt wird, daß sich seine Vertikalachse auf zwischen 2/3 und 1/2 der Ursprungsabmessuiigen reduziert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß während des Verflachungsvorgangs der untore Teil des Rohrs in der ursprünglichen gekrümmten Form gehalten wird, so daß nur der obere Teil verformt wird, wobei die end.-v'Jltige Verformung einen im wesentlichen birnenförmigen Querschnitt des Rohrs erzeugt.

b· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr

- 8 009849/021 5 _BAD

in vertikaler Richtung von beiden Seiten her Verflachungsdrücken ausgesetzt wird«

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr an verschiedenen Stationen horizontalen Verflachungsdrücken und vertikalen Verflaehungsdrücken ausgesetzt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, g e k en nzeichnet durch eine Reihe von Walzenständern im Zuge

* des Rohrwalzwerks, die Quetschdrücke zur Abflachung des Rohrs aufweisen und an die Walzen zum anschließenden Formgeben und Richten anschließen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch eine an die Rieht- und Formgebungswalzen anschließende Station mit einer Inspektionsvorrichtung zur Feststellung von Unvollkommenheiten im Rohr, die beim Quetschvorgang entstanden sind.

009849/0215