DE2331757A1

DE2331757A1 - Verfahren zur herstellung von druckfesten metallrohren

Info

Publication number: DE2331757A1
Application number: DE2331757A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1975-03-20
Also published as: US3941296A; JPS5049154A; CA999786A

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

ι 1263

20.6.1973 Verfahren zur Herstellung von druckfesten Metallrohren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von druckfesten Metallrohren, die aus mindestens zwei unmittelbar übereinanderliegenden Teilrohren bestehen, bei dem zunächst das innenliegende Teilrohr aus einem längseinlaufenden Metallband zum Schlitzrohr geformt wird, dessen aneinanderstoßende Kanten mit einer Längsnaht miteinander verschweißt werden und bei dem danach über diesem inneren Teilrohr mindestens ein weiteres Teilrohr aus einem längseinlaufenden Metallband zum Schlitzrohr geformt, mit einer Längsnaht verschweißt und auf das innere Teilrohr heruntergezogen wird.

Derartige Metallrohre werden beispielsweise direkt zum Transport von flüssigen oder gasförmigen Medien, als Schutzmantel für elektrische Kabel oder für koaxiale wärmeisolierte Leitungsrohre verwendet. Hierbei sind diese Rohre oft erheblichen Drücken sowohl von innen als auch von außen ausgesetzt, die sie zur Aufrechterhaltung ihrer Punktion aushalten müssen. Beispielsweise bei den heute durchgeführten Bohrungen

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in Tiefseegebieten, bei denen Energiekabel mit solchen Metallrohren als Schutzmantel eingesetzt werden, treten erhebliche Druckbelastungen auf, die bei einer Tiefe von 4000 m bei 400 atü liegen.

Durch die DT-OS 2 019 362 ist nun bereits ein Verfahren bekanntgeworden, wie es eingangs beschrieben ist. Mit diesem bekannten Verfahren lassen sich Metallrohre herstellen, die auch den im Tiefseegebiet auftretenden Drücken standhalten. Allerdings lassen sich die hier angegebenen Rohre nur in relativ kurzen Längen herstellen, da sie als nicht biegbare Glattrohre ausgebildet sind." Bei ihrem Einsatz in größeren Tiefen ist es also erforderlich, eine große Anzahl solcher Rohre aneinanderzureihen und druckfest miteinander zu verbinden, wodurch ein erheblicher Aufwand erforderlich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen druckfeste Metallrohre in größerer Länge herstellbar sind. Diese Aufgabe wird »it einem Verfahren der eingangs geschilderten Art genäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verbund aus übereinanderliegenden Teilrohren unmittelbar nach dea Herunterziehen des äußersten Teilrohres in einer Welleinrichtung mit einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Wellung versehen wird. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Metallrohr durch die Wellung biegbar und damit auf Trommeln aufwickelbar wird. Es ist eine kontinuierliche, d.h. "endlose"

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Fertigung möglich, mit der die Vorteile des bekannten Verfahrens voll ausgenutzt werden, während dessen Nachteile, nämlich die vielen Verbindungsstellen, vermieden sind.

Das Wellen von Metallrohren ist mit all seinen Vorteilen schon seit langem bekannt, jedoch bisher nur für einteilige Rohre durchgeführt worden. Zur Lösung der Aufgabe, ein drückfestes Metallrohr größerer Länge herzustellen, wäre es dementsprechend möglich, die Wanddicke des Rohres zu erhöhen. Es läßt sich dadurch zwar auch eine Erhöhung der Druckbelastbarkeit erzielen, jedoch wird für die Formung des Metallbandes zum Rohr eine erhöhte Verformungsarbeit benötigt und es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß das fertige Produkt durch die erhöhte Wandstärke in seiner Biegbarkeit stark beeinträchtigt wird, und daß Rohre mit mehr als 1 mm Wandstärke kaum noch mit einer Wellung versehen werden können, da die Wellerscheibe derartige Belastungen nicht aushält. Überraschend hat sich nun ergeben, daß bei einem aus mehreren übereinander angeordneten Teilrohren niedriger Wandstärke bestehenden Rohr, die in gewiesen Grenzen noch gegeneinander verschiebbar sind, das Wellen keinerlei Schwierigkeiten mehr mit sich bringt und die Biegbarkeit des gewellten Rohres etwa gleich der Biegbarkeit der einzelnen Teilrohre wird, so daß bei verminderter Verformungsarbeit gegenüber einem dick-

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■wandigeren Einzelrohr mit herkömmlichen Einrichtungen ein gut biegbares Metallrohr in der gewünschten Länge kontinuierlich herstellbar ist, das bei entsprechender Anzahl von Teilrohren allen Druckbelastungen gewachsen ist.

Das Verfahren nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.

In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein mit diesem Verfahren hergestelltes Metallrohr und die Fig. 3 und k geben Querschnitte durch ein elektrisches Kabel bzw. ein wärmeisoliertes Leitungsrohr wieder.

Mit 1 ist eine Trommel bezeichnet, von der ein Metallband 2 abgezogen wird, das durch die Verformungseinrichtung 3 zu einem Schlitzrohr 4 verformt wird. Die aneinanderstoßenden Kanten dieses Schlitzrohres werden mit der Schweißeinrichtung 5 mit einer Längsnaht verschweißt und das fertige Rohr wird durch die Abzugsvorrichtung 6 in Richtung des Pfeiles 7 bewegt.

Von der Trommel 8 wird ein weiteres Metallband 9 in der Verformungseinrichtung 10 u« das Teilrohr 4 herum zum Rohr geformt und in der Schweißeinrichtung 11 mit einer Längsnaht verschweißt. Dieses Rohr 12 hat zunächst größere Abmessungen al· das Teilrohr 4 und wird

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daher in der Zieheinrichtung 13 auf das Teilrohr k heruntergezogen. Der Abzug lk zieht dann die beiden Teilrohre 4 und 12 in Richtung des Pfeiles 7 und führt dieselben zu einer an sich bekannten Welleinrichtung 15, in welcher beide Teilrohre gemeinsam mit einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Wellung versehen werden. Das doppelwandige gewellte Metallrohr 16 wird dann auf einer Trommel 17 aufgewickelt, deren Kapazität die Länge des Metallrohres l6 begrenzt. Erforderlichenfalls kann-nach der Welleinrichtung noch ein Extruder vorgesehen werden, um auf das Metallrohr l6 einen äußeren Kunststoffmantel, der beispielsweise aus Polyvinylchlorid besteht, aufzubringen. Es ist jedoch auch möglich, für das Teilrohr 12 ein korrosionsbeständiges Metall zu verwenden, so daß sich ein Kunststoffmantel erübrigt.

Um eine Korrosion zwischen den einzelnen Teilrohren

im fertigen Metallrohr zu vermeiden, ist es möglich, jeweils vor dem Aufbringen des nächsten Teilrohres das fertige Teilrohr mit einem Korrosionsschutz zu versehen.

Die Druckbelastbarkeit des Metallrohres kann nun durch die Gesamtwanddicke des Metallrohres eingestellt werden, wobei die einzelnen Teilrohre durchaus auch unterschiedliche Wandstärken haben können. Wenn mehr als zwei Teilrohre übereinander angeordnet werden sollen, dann muß hinter der Abzugsvorrichtung lk noch eine weitere Formungseinrichtung, eine weitere Schweißeinrichtung und eine weitere Zieleinrichtung angebracht

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werden. Auch mehr als zwei Teilrohre lassen sich also bei entsprechendem Platz für die Fertigungsvorrichtung in einem einzigen Arbeitsgang aufbringen.

Neben der Verwendung des Metallrohres.als reines Rohr ist es auch möglich, dasselbe gemäß Fig. 3 als Schutzmantel oder Außenleiter l8 für ein elektrisches Kabel zu verwenden, dessen Seele mit 19 bezeichnet ist. Am Aufbau des Metallrohres selbst ändert sich dabei nichts, nur wird das Teilrohr k dann um die Kabel seele 19 herumgeformt.

Das Metallrohr l6 läßt sich weiterhin auch für wärmeisolierte Leitungsrohre einsetzen, und zwar sowohl al» Innenrohr 20 als auch als Außenrohr 21, zwischen denen sich die wärmeisolierende Schicht 22 befindet. Selbstverständlich ist es hier auch möglich, nur eines dieser Rohre mit einem mehrwandigen Metallrohr auszurüsten und das andere Rohr als herkömmliches Rohr auszubilden.

Die Erfindung sei noch an folgendem Zahlenbeispiel erläutert:

Ein einteiliges Wellrohr mit einem Durchmesser von 25 »m und einer Wanddicke von 0,5 «m hielt einen Beuldruck von l80 atü aus. Eine Verstärkung der Wanddicke auf 0,8 mm ergab eine Beuldruckerhöhung auf 250 atü.

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Ein Rohr mit 1,0 mm Wanddicke ließ sich nicht mehr Wellen, so daß Beuldrucke über 250 atü nicht erreichbar schienen.

Durch den Aufbau des Wellrohres aus zwei Teilrohren mit je 0,5 mm Wanddicke konnte der Beuldruck nun bereite auf 36O atü gesteigert werden. Eine weitere Steigerung für den Beuldruck wird bei größerer Wanddicke der Teilrohre oder bei mehr als zwei Teilrohren erreicht.

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Claims

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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20.6.1973 Patentansprüche

/1.^Verfahren zur Herstellung von druckfesten Metall- ^*""'^ rohren, die aus mindestens zwei unmittelbar übereinanderliegenden Teilrohren bestehen, bei dem zunächst das innenliegende Teilrohr aus einem längseinlaufenden Metallband zum Schlitzrohr geformt wird, dessen aneinanderstoßende Kanten mit einer Längsnaht miteinander verschweißt werden und bei dem danach über diesem inneren Teilrohr mindestens ein weiteres Teilrohr aus einem längseinlaufenden Metallband zum Schlitzrohr geformt, mit einer Längsnaht verschweißt und auf das innere Teilrohr heruntergezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund aus übereinanderliegenden Teilrohren (4,12) unmittelbar nach dem Herunterziehen des äußersten Teilrohres (12) in einer Welleinrichtung (15) mit einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Wellung versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor de« Aufbringen des nächsten Teilrohres auf das fertige Teilrohr ein Korrosionsschutz aufgebracht wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das fertige Metallrohr (l6) mit einer äußeren Kunststoffhülle versehen wird.
h. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch den Einsatz einer der Anzahl der Teilrohre (4,12) entsprechenden Anzahl von hintereinanderliegenden Rohrformungs- (3,10), Schweiß- (5,H) und Zieheinri'chtungen . ( 13) , und einer Abzugseinrichtung (6,l4) sowie einer Welleinrichtung (15) für das Metallrohr (16).
5. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Metallrohrs als Schutzmantel oder Außenleiter (l8) für elektrische Kabel.
6. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Metallrohrs als Innen- (20) und/oder Außenrohr (2l) für wärmeisolierte koaxiale Leitungsrohre.

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