DE2340700A1

DE2340700A1 - REINFORCEMENT FOR THE WELD SEAM BETWEEN A CYLINDRICAL SURFACE AND A HEAD PLATE OF A CYLINDRICAL PRESSURE BOILER AND A PROCESS FOR PRODUCING THE REINFORCEMENT

Info

Publication number: DE2340700A1
Application number: DE19732340700
Authority: DE
Inventors: Takeshi Yamauchi
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1974-03-07
Also published as: JPS4937840A; FR2196048A5; JPS5312898B2; NL7310974A

Description

Kobe/ JAPAN"Kobe / JAPAN "

Verstärkung für die Schweißnaht zwischen einem zylindrischen Mantel und einer Kopfplatte eines zylindrischen Druckkessels und Verfahren zur Herstellung der VerstärkungReinforcement for the weld seam between a cylindrical shell and a head plate of a cylindrical pressure vessel and methods of making the reinforcement

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkung für die Schweißnaht zwischen einem zylindrischen Mantel und einer Kopfplatte eines zylindrischen Druckkessels und ein Verfahren zur Herstellung der Verstärkung und betrifft insbesondere eine solche Verstärkung auf dem zylindrischen Mantel, die die relativ kleine radiale Ausdehnung der Kopfplatte aufnimmt.The invention relates to a reinforcement for the weld seam between a cylindrical shell and a Head plate of a cylindrical pressure vessel and a method of making the reinforcement and relates in particular to such a reinforcement on the cylindrical jacket, which takes up the relatively small radial expansion of the head plate.

Bisher ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung unter Benutzung einer Stahlplatte für einen zylindrischen Druckkessel bekannt, dessen Mantel eine Vollwand-Konstruktion (of a solid type wall) oder eine aus gewickelten Stahlplatten bestehende Wand, d.h. eine mehrlagige Wand aufweist. Bei einem solchen Verfahren ist es übliche Praxis, ein Län-So far, there is a method of making a reinforcement known using a steel plate for a cylindrical pressure vessel, the jacket of which is a solid wall construction (of a solid type wall) or a wall consisting of coiled steel plates, i.e. a multi-layer wall. In such a procedure, it is common practice to

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genstück einer Stahlplatte um den angrenzend an eine Kopfplatte gelegenen KanteitteiX dee Mantels eines zylindrischen Druckbehälters zu wickt In₅ wobei diese in einer solchen Weise hinzugefügt wird_} aoJ3 die äußere Umfange oberfläche des Mantels mit der mit dem Mantel verbundenen äußeren Umfangskante der Kopfplatte fluchtet. Jedoch weist ein solcher Druckbehälter die Nachteile auf, daß, da die rediale Ausdehnung des Mantels, ob er vom mehrlagigen Typ oder vom Vollwar>d-£yp ist, größer als die der Kopfplatte lsi;, ein Mißverhältnis in den an den Abschnitten zwischen dem Mantel und der Kopfplatte erzeugten Spannungen entsteht und aadurca eine innere Spannung an dergene fragment of a steel plate to the adjacent located at a head plate KanteitteiX dee envelope of a cylindrical pressure vessel to wickt _5, wherein it is added in such a _manner} aoJ3 the outer circumference surface of the jacket with the connected to the jacket outer peripheral edge of the top plate is aligned. However, such a pressure vessel has the disadvantages that since the radial expansion of the jacket, whether it is of the multilayer type or of the solid warp, is greater than that of the top plate lsi; Tension generated by the jacket and the head plate arises and aadurca creates an internal tension on the

Schweißn.aht zwischen döir. Mantel *ißd der Kopfplatte hervorwird
gerufen^ wodurch die ^ίϋ.'&1»χ- äln-s vor zeitigen Ausfalls undWeld seam between döir. Coat * is protruding from the headstock
called ^ whereby the ^ ίϋ. '& 1 »χ- äln- s from premature failure and

einer Gefährdung der Us'geuuug bustent.endangering the Us'geuuug bustent.

Mehr im einseinen bestellt in din IsII₁ vs^n ein solcher zylindrischer· Jtackk. -b ,1 dam lr>i\GiiCrv.L.-~,<: puagesetzt ist, ein'ü i^Tiitrunks d^;-i^f] -Jj,. .^'lir.dri:>vna ϊίεην^Ι des Zylinders a,'"-c,ü in radiisJ. qx· ^ichuna^ it ^.χτ-βΏ größsreu Au,gmaß als die Kopfplatte ausdehnt;,, Die« . übrn zu einer Biegebeanspruchiing an der Schyeii-jerbxxiäuiig bzw. Schweißnaht zwischen dem ä5ylindri£:Oii--_::-rL Maj5.tel und. dex' Stimplatte in einer Langsqusrschnj.tf.ssliene. väLrend die sekundäre Spannungsbeanspruchuns an der Schweißnaht hervorgexoif en wird, und zur gleichen Zeit" ninus.t die Schweiiiverhlndmig bzw. Schweißnaht des zylindriscljen Mantels einen zusammengezogenen Umfang, als ob dieser einem i.oereniäEigen. Druck auegesetzt sei, aufgrund der geringeren Mubc samragsrate der Kopfpla.tte an.More in one, such a cylindrical Jtackk is ordered in din IsII ₁ vs ^ n. -b , 1 dam lr> i \ GiiCrv.L.- ~, <: is set, a'ü i ^T iitrunks d ^; -i ^f ] -Jj ,. . ^ 'lir.dri:> vna ϊίεην ^ Ι of the cylinder a,'"- c, ü in radiisJ. qx · ^ ichuna ^ it ^ .χτ-βΏ as true to size as the head plate expands; ,, The«. übrn jerbxxiäuiig Schyeii-to Biegebeanspruchiing or at the weld between the ä5ylindri £: _Oii--::. -rl Maj5.tel and dex 'face plate in a Langsqusrschnj.tf.ssliene väLrend the secondary Spannungsbeanspruchuns at the weld hervorgexoif ene. , and at the same time the weld seam of the cylindrical jacket has a contracted circumference, as if it were an integral part. Pressure should be applied due to the lower muscle sampling rate of the head plate.

Um das Verhalten der SpauniUAgeiij die in einem solchen Falle entstehen, zu beschreiben, let es übliche Praxis, die priiaäre Spannung bzw« Beanspviiciiung ^u berechnen, die in jedem Teil des zylindrischen Mante κ direkt erzeugt wird, wobei die mehrlagige Wand als eine Vollwand c-.nga.aonü&en wird. Jedoch wird bei einem, mehr ir-.-., dnaelne gelier -.den *S"&udiuni der Spannungen eine sekundere JPeanbpr ;ichts \f* >■·.-<, saktru^/ire SpannungIn order to describe the behavior of the spauniUAgeiij that arise in such a case, let it be common practice to calculate the primary stress or stress that is generated directly in each part of the cylindrical casing, with the multilayer wall as a solid wall c -.nga.aonü & en will. However, in the case of a, more ir -.-., Dnaelne gelier -.den * S "& udiuni of the tensions, a secondary JPeanbpr; icht \ f *> ■ · .- <, actual tension

gefunden, die durch die örtlichen Biegekräfte aufgrund des Innendruckes hervorgerufen werden.found, which are caused by the local bending forces due to the internal pressure.

Di ©■ Biegefestigkeit und die Biegekraft an dem geschweißten Kantenteil eines zylindrischen Mantels von einem allgemeinen Vollwand-Typ eines Druckkessels werden gewöhnlich in einer Weise berechnet, die ähnlich der bei einem Biegebalken bzw. einer Biegebeansprucbung bei einem Balken ist. In dem Fall eines Mantels mit gewickelten Stahlplatten oder mehrlagigen Mantels ist in Umfangsrichtung zumindest eine Lage von der anderen getrennt, so daß die Biegefestigkeit eines mehrlagigen Mantels geringer als die einer Wand vom Vollwand-Typ ist, wobei die Biegefestigkeit der Biegekraft zugeordnet ist, die an der Schweißnaht des Mantels sekundär erzeugt wird. Da die Biegekraft umso kleiner xvird, je kleiner die Biegefestigkeit ist, gibt es eine Betrachtung, daß die kleinere Biegefestigkeit nicht notwendigerweise in einer großen Biegebeanspruchung resultiert, jedoch in der Praxis wird gemäß der oben erwähnten Berechnungsmethode eine beachtlich große Biegebeanspruchung erwartet» Es wird infolgedessen akzeptiert, daß die Festigkeit eines mehrlagigen Mantels-; dieser Art geringer als die eines Mantels vom Vollwand-Typ ist,Di © ■ Flexural strength and the bending force on the welded Edge part of a cylindrical mantle from a general Full wall type pressure vessels are usually calculated in a manner similar to that of a bending beam or a bending stress on a beam. In in the case of a jacket with wound steel plates or a multilayer jacket, there is at least one in the circumferential direction Layer separated from the other, so that the flexural strength of a multilayer jacket is less than that of a wall from the Solid wall type is where the bending strength of the bending force is assigned, which is generated secondary to the weld seam of the jacket. Since the bending force becomes smaller, the smaller is the flexural strength, there is a consideration that the smaller flexural strength is not necessarily in one large bending stress results, but in practice, according to the above-mentioned calculation method, one becomes remarkable large bending stress expected »It will as a result accepts that the strength of a multilayer jacket-; of this type is less than that of a jacket of the solid wall type,

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Verstärkung, die es ermöglicht, die radiale Ausdehnung auf einem Minimum zu halten und dadurch gleichförmig verteilte Spannungen bzw. Beanspruchungen durch den Mantel oder die Wand des zylindrischen Druckkessels zu erreichen, während der gesamte Betrag der erzeugten Spannungen auf ein Minimum herabgesetzt wird.The aim of the invention is to create a reinforcement which makes it possible to minimize the radial expansion hold and thereby uniformly distributed tensions or stresses through the jacket or the wall of the cylindrical To achieve pressure vessel, while the total amount of stresses generated is reduced to a minimum.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkung eines zylindrischen Druckkessels, der einen zylindrischen Mantel und an die Umfangskanten des Mantels geschweißte Kopfplatteii aufweist. Die Verstärkung für die Schweißnaht zwischen einem zylindrischen Mantel und einer Kopfplatte wird vorgesehen, indem Längenstücke von Stahlplatten um den Kanten-The invention relates to a reinforcement of a cylindrical Pressure vessel, which has a cylindrical jacket and a head plate welded to the peripheral edges of the jacketii having. The reinforcement for the weld seam between a cylindrical shell and a head plate is provided, by placing lengths of steel plates around the edge

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teil des Mantels, der an den geschweißten Teil der Kopfplatte angrenzt, gewickelt werden. Das Wickeln erfolgt in einer solchen Weise, daß das unterste Paar von Lagen von Platten das längste in Längsrichtung des Kessels, das unmittelbar über den zwei Lagen befindliche Paar von Lagen das zweitlängste und das oberste Paar von Lagen das kürzeste ist und dadurch ein terrassenförmiges Aussehen der Verstärkung erreicht wird. Die Enden der gewickelten Platten, die an die Kopfplatte angrenzen, springen in vertikaler Richtung von der an die Umfangskante des Mantels geschweißten äußeren Umfangskante der Kopfplatte vor. Dadurch wird die radiale Ausdehnung des Mantels auf einem Minimum gehalten durch Anpassen an die geringere radiale Ausdehnung der Kopfplatte.part of the jacket that is adjacent to the welded part of the head plate. The winding takes place in such a Way that the lowest pair of layers of plates is the longest in the longitudinal direction of the boiler, the one immediately above the pair of layers located in the two layers is the second longest and the top pair of layers is the shortest and thereby a terraced appearance of the reinforcement is achieved. The ends of the coiled plates that adjoin the head plate, jump in the vertical direction from the outer peripheral edge of the welded to the peripheral edge of the jacket Headstock in front. Thereby the radial expansion of the jacket is kept to a minimum by adapting to the smaller one radial expansion of the head plate.

"Vorteilhafterweise kann sich die Verstärkung über die Schweißverbindung bzw. Schweißnaht zwischen dem zylindrischen Mantel der Kopfplatte erstrecken oder sie kann, in Abhängigkeit von dem praktischen Fall, vor der Schweißnaht enden."Advantageously, the reinforcement can be via the welded connection or weld seam between the cylindrical jacket of the head plate or it can, depending on the practical case, before the weld ends.

Erfindungsgemäß ist also eine Verstärkung für die Schweißnaht zwischen'einem zylindrischen Mantel und einer Stirnplatte eines zylindrischen Druckkessels und ein Verfahren zur Herstellung der Verstärkung vorgesehen. Diese Verstärkung ist von dem Typ einer Verstärkung für eine Schweißnaht, wie sie bei einem herkömmlichen Druckkessel des Typs benutzt wird, der einen zylindrischen Mantel und Kopfplatten umfaßt, von denen Jede an die Umfangskanten des zylindrischen Mantels geschweißt ist, und der so ausgelegt ist, daß er der primären Spannungsbeanspruchung widersteht, die in jedem Abschnitt des zylindrischen Mantels aufgrund des Innendruckes erzeugt wird. Die Erfindung zielt darauf ab, die radiale Ausdehnung des zylindrischen Mantels aufgrund des Innendruckes auf einem Minimum zu halten und der relativ kleinen radialen Ausdehnung der Kopfplatte anzupassen, mit anderen Worten, die sekundäre Spannungsbeanspruchung auf ein Minimum herabzusetzen, die durch die Biegebeanspruchung aufgrund des Unterschieds in der Ausdehnung hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck werden Stahlplatten-LängenstückeAccording to the invention, there is a reinforcement for the weld seam between'einem cylindrical jacket and an end plate of a cylindrical pressure vessel and a method for production the reinforcement provided. This reinforcement is of the type of reinforcement for a weld seam, as in a conventional pressure vessel of the type comprising a cylindrical shell and head plates, of which Each is welded to the circumferential edges of the cylindrical shell and which is designed to withstand the primary stresses occurring in each section of the cylindrical Jacket is generated due to the internal pressure. The invention aims to reduce the radial expansion of the cylindrical To keep jacket due to the internal pressure to a minimum and the relatively small radial expansion of the head plate adapt, in other words, to minimize the secondary stress stress caused by the bending stress caused by the difference in expansion. For this purpose, steel plate lengths are used

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um den an die Kopfplatte angrenzenden Kantenabschnitt des zylindrischen Mantels gewickelt, um eine erforderliche Anzahl von Lagen um diesen herum in einer solchen Weise zu "bilden, d*ß diese Lagen in vertikaler Richtung um eine Strecke von der mit dem zylindrischen Mantel verbundenen äußeren Umfangskante der Kopfplatte vorspringen und daß die Dicke bzw. Stärke der Lagen allmählich entlang der Längsrichtung, jedoch auf der zu der Kopfplatte entgegengesetzten Seite reduziert werden und somit eine Verstärkung mit terrassenförmigem Aussehen geschaffen wird. ^; wrapped around the edge portion of the cylindrical shell adjoining the head plate to "form a required number of layers around it in such a way that these layers are vertically spaced a distance from the outer peripheral edge of the cylindrical shell connected to the cylindrical shell projecting head plate and in that the thickness or strength of the layers gradually along the longitudinal direction, however, be reduced to the side opposite to the head plate side and thus a gain with terraced appearance is ^created.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example described; in this shows:

3Tig. 1 einen bekannten zylindrischen Druckkessel mit mehrlagigem Mantel, der eine zylindrische Wand, die aus gewickelten mehrlagigen Stahlplatten besteht, und Kopfplatten, die an die Umfangskanten des zylindrischen Mantels geschweißt sind, umfaßt und bei dem die äußere Umfangsoberflache des Mantels mit der äußeren Umfangskante der Kopfplatten fluchtet,3 days. 1 a known cylindrical pressure vessel with multi-layer Mantle, which is a cylindrical wall made of coiled multilayer steel plates, and Head plates which are welded to the peripheral edges of the cylindrical shell includes and in which the outer peripheral surface of the jacket with the outer peripheral edge of the top plates is in line,

Hg. 2 und 3 Ansichten einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verstärkung undHg. 2 and 3 views of a according to the invention Process manufactured reinforcement and

3?ig. 4- und 5 Ansichten, die das Verfahren zur Verstärkung der Schweißnaht zwischen dem Mantel und der Stirnplatte eines Druckkessels veranschaulichen, wobei die erstere einen bekannten Typ und die letztere eine erfindungsgemäße Verstärkung zeigt.3? Ig. 4- and 5 views showing the method of reinforcement illustrate the weld seam between the jacket and the face plate of a pressure vessel, wherein the former shows a known type and the latter shows a reinforcement according to the invention.

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Fig. 1 zeigt einen Druckkessel mit einem mehrschichtigen bzw* mehrlagigen zylindrischen Mantel M -und einer halbsphärischen bzw. halbkugelförmigen Kopfplatte E in Vollwandkonstruktion, die an den Mantel gemäß einem herkömmlichen Schweißverfahren angeschweißt ist. In Pig. 1 bezeichnet D den Innendurchmesser des mehrlagigen Zylindermantels -und E den Innendurchmesser der halbkugelförmigen Kopfplatte, t* die Wandstärke des mehrlagigen Zylindermantels und t2 die Wandstärke der Kopfplatte. Es ist übliche Praxis, das Verhältnis E-D/2 zu halten. Die Werte von t^ und to sind abhängig von den Typen der für den mehrlagigen Zylindermantel M und die Kopfplatte E benutzten Materialien, Auslegungsfaktoren, wie dem Innendruck, dem Innendurchmesser und der Betriebstemperatur, etc. oder Gesetzen oder Regelungen in den einzelnen Ländern. Die Wandstärke t* des mehrlagigen Zylindermantels M ist beinahe zweimal to» so daß die Aufbauschweißung 2, wie sie bei 1 in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, gut geeignet für die Umfangsschweißung zwischen dem Mantel M und der Kopfplatte E ist.1 shows a pressure vessel with a multilayered or multilayered cylindrical jacket M and a hemispherical or hemispherical head plate E in solid wall construction, which is welded to the jacket according to a conventional welding process. In Pig. 1 denotes D the inside diameter of the multilayer cylinder jacket and E the inside diameter of the hemispherical top plate, t * the wall thickness of the multilayer cylinder jacket and t2 the wall thickness of the top plate. It is common practice to keep the ratio ED / 2. The values of t ^ and to depend on the types of materials used for the multilayer cylinder jacket M and the top plate E, design factors such as the internal pressure, the internal diameter and the operating temperature, etc. or laws or regulations in the individual countries. The wall thickness t * of the multilayer cylinder jacket M is almost twice to »so that the build-up weld 2, as shown at 1 in FIGS. 1 and 2, is well suited for the peripheral weld between the jacket M and the top plate E.

Bei 3 ist eine Stumpf schweißverbindung zwischen dem mehrlagigen zylindrischen Mantel M und einem weiteren mehrlagigen zylindrischen Mantel M', der die gleiche Wandstärke und den gleichen Innendurchmesser und Außendurchmesser wie der erstere Zylindermantel M aufweist, dargestellt.At 3 is a butt weld joint between the multilayer cylindrical jacket M and a further multilayer cylindrical jacket M ', which has the same wall thickness and the the same inside diameter and outside diameter as the first cylinder jacket M is shown.

Eine weitere Kopfplatte kann bei der bei 3 dargestellten Schweißverbindung anstelle des weiteren mehrlagigen Zylindermantels M¹ oder an die andere freie Umfangskante des weiteren mehrlagigen Zylindermantels M¹ angeschweißt sein.A further head plate can be welded in place of the further multi-layer cylinder jacket M ¹ or to the other free peripheral edge of the further multi-layer cylinder jacket M ^{1 in the} welded connection shown at 3.

In den Fig. 2 und 3 sind Ausführungsformen dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung hergestellt worden sind, wobei die Verstärkung auf eine Schweißverbindung zwischen dem mehrlagigen Zylindermantel M und der Kopfplatte angewendet worden ist.In Figs. 2 and 3 embodiments are shown which with the inventive method for producing a Reinforcement have been produced, the reinforcement being based on a welded connection between the multilayer cylinder jacket M and the headstock has been applied.

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Die Merkmale des erfindungsgemäßen "Verfahrens zur Herstellung einer Verstärkung für die Schweißverbindung zwischen dem Mantel und der Kopfplatte eines Druckkessels bestehen darin, wie in Fig. 2 dargestellt ist, daß eine Verstärkung m _Λ , die aus zumindest einem Paar von Stahlplattenlagen besteht, um die äußere Umfangsoberfläche des mehrlagigen Zylindermantels M gewickelt ist und den Mantel M von der Stumpfschweißverbindung bzw. Stumpfnaht bis zu dessen Kante, an die die Stirnplatte E geschweißt ist, bedeckt. Die ersten Lagen m,. sind von zweitlängsten Stahlplattenlagen nip überlagert und so weiter, bis zu Lagen m , die als die kürzesten Platten an der Kopfseite vorgesehen sind, während die Kant en dieser Vielzahl von Lagenpaaren auf einer Seite vertikal fluchten oder eine rechteckige Fläche bilden. Mit anderen Worten, die Längen der Paare solcher Lagen sind zunehmend von der Bodenseite zur Kopfseite vermindert.The characteristics of the "process of the invention for manufacturing a reinforcement for the weld joint between the jacket and the head plate of the pressure vessel consist, as shown in Fig. 2 that reinforcement m _Λ, which consists of at least a pair of steel plate sheets to the outer The circumferential surface of the multi-layer cylinder jacket M is wound and the jacket M from the butt weld connection or butt weld to its edge, to which the end plate E is welded. The first layers m, are overlaid by the second longest steel plate layers nip and so on, up to Layers m, which are provided as the shortest plates on the head side, while the edges of this plurality of layer pairs on one side are vertically aligned or form a rectangular surface. In other words, the lengths of the pairs of such layers are increasing from the bottom side to the head side reduced.

Beispielsweise wurden bei einer Ausführungsform eines Druckkessels mit den Maßen D-JWO mm, t^-200 mm und tp«15O mm Stahlplatten um die äußere Umfangsoberfläche des mehrlagigen Zylindermantels, wie in Fig. 2 dargestellt ist, bis zu einer Dicke t-z gleich 300 mm gewickelt. Hierbei wies das zweite Lagenpaar eine Länge von 2910 mm auf und wurde mit einer Differenz von 80 mm zu dem ersten Paar von Lagen m. vorgesehen; wenn diese Differenz beibehalten wird bis zu 25 Lagenpaaren, dann beträgt die Länge des an der Kopfseite angeordneten Lagenpaares nip,- 990 mm (d.h. 2910 mm - (25-1) x 80 m « 990 mm). Bei dem terrassenförmigen Aussehen solcher Lagen kann, wie es bei 4 in Fig. 2 dargestellt ist, eine Füllschweißung bzw. Kehlschweißung angewendet werden, obgleich solche Füllungen zur Erhöhung der Festigkeit des Druckkessels nicht beitragen. Die eine Vielzahl von gewickelten Stahlplattenpaaren umfassende Verstärkung kann integral an die Stärke ϊ bzw. den Umfang des Mantels befestigt sein oder voneinander getrennt bleiben, um eine wechselseitige Gleitbewegung von Einlagen zu ermöglichen, soweit jedes Lagenpaar eins auf die Oberseite des anderen in inniger Berührung angeordnet ist.For example, in one embodiment of a pressure vessel with the dimensions D-JWO mm, t ^ -200 mm and tp «150 mm, steel plates were placed around the outer circumferential surface of the multilayer cylinder jacket, as shown in FIG. 2, up to a thickness tz equal to 300 mm wrapped. The second pair of layers had a length of 2910 mm and was provided with a difference of 80 mm to the first pair of layers; If this difference is maintained up to 25 pairs of layers, then the length of the pair of layers arranged on the head side is nip, - 990 mm (ie 2910 mm - (25-1) x 80 m «990 mm). In the case of the terraced appearance of such layers, as shown at 4 in FIG. 2, fill welding or fillet welding can be used, although such fillings do not contribute to increasing the strength of the pressure vessel. The reinforcement comprising a plurality of coiled steel plate pairs can be integrally attached to the thickness ϊ or the circumference of the shell or remain separate from one another to allow reciprocal sliding movement of inserts as long as each layer pair is placed one on top of the other in intimate contact .

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Die in Fig. 2 gezeigten Schweißteile 5 brauchen nicht an den Schweißteilen 1 und 2 befestigt zu sein oder jedes Lagenpaar kann wechselseitig verschweißte Enden aufweisen, wie es bei 5 in Fig. 2 dargestellt ist, oder solche Enden können vor der Umfangs-Stumpfschweißnaht 2 des mehrlagigen Zylindermantels M abschließen.The welding parts 5 shown in Fig. 2 do not need to to be attached to the weldments 1 and 2 or each Pairs of layers can have mutually welded ends, as is shown at 5 in FIG. 2, or such ends can in front of the circumferential butt weld 2 of the multi-layer Complete the cylinder jacket M.

He Position der radial äußersten Lage m_n der gewickelten Stahlplatte oder mehrlagigen Stahlplatte entspricht der Stellung, wo der Effekt der aufgrund des Innendruckes erzeugten Biegekraft eliminiert ist.The position of the radially outermost layer m _{n of} the wound steel plate or multilayer steel plate corresponds to the position where the effect of the bending force generated due to the internal pressure is eliminated.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung unterscheidet sich vollständig in seiner Art von dem in Fig. 4 veranschaulichten Verfahren. Mit anderen Worten, die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dem eine Stirnplatte oder ein Flansch an einen zylindrischen Mantel geschweißt wird, während Fig. 4 die Schweißverbindung zwischen einem Flansch F und einem Mantel oder einer Kopfplatte E¹ vom halbelliptischen oder schalenförmigen bzw. parabolischen Typ und einem Mantel veranschaulicht, wobei die Dicke des Flansches F oder der Kopfplatte E¹ größer als die des zylindrischen Mantels M ist. Um eine solche Differenz in der Dicke bzw. Wandstärke auszugleichen, wird eine Stahlplatte um den Kantenabschnitt des Mantels gewickelt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Jedoch ist dies im Gegensatz zu der Erfindung nicht darauf gerichtet, die radiale Expansion des Mantels zu verhindern oder die von einem solchen Kantenteil eines Mantels aufgenommene Biegespannung zu eliminieren. Für diesen Fall wird erfindungsgemäß eine Stahlplatte gewickelt, wie es in Fig. 5 veranschaulicht ist, wodurch die radiale Ausdehnung des Mantels auf ein Minimum herabgesetzt wird.The method according to the invention for producing a reinforcement differs completely in its nature from the method illustrated in FIG. In other words, the invention relates to a method with which a front plate or a flange is welded to a cylindrical casing, while Fig. 4 cup-shaped, the welded connection between a flange F and a coat or a top plate E ¹ from the semi-elliptical or or parabolic type and a shell, wherein the thickness of the flange F or the top plate E ^{1 is} greater than that of the cylindrical shell M. In order to compensate for such a difference in thickness or wall thickness, a steel plate is wrapped around the edge portion of the jacket, as shown in FIG. However, in contrast to the invention, this is not intended to prevent the radial expansion of the jacket or to eliminate the bending stress taken up by such an edge portion of a jacket. For this case, a steel plate is wound according to the invention, as illustrated in FIG. 5, whereby the radial expansion of the jacket is reduced to a minimum.

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Während bisher die Erfindung anhand eines mehrlagigen zylindrischen Mantels beschrieben worden ist, der eine relativ kleinere Biegefestigkeit als ein zylindrischer Hantel vom Vollwandtyp aufweist, ist es ebenfalls möglich, die Erfindung bei einem solchen zylindrischen Mantel vom Vollwandtyp anzuwenden, um eine lokale oder konzentrierte übermäßige Spannung auf ein Minimum herabzusetzen, die an den Kantenabschnitten eines solchen Mantels bei einem hohen Druck oder hohen thermischen Spannung erzeugt wird. Die Erfindung ist anwendbar sowohl bei einer Kopfplatte vom mehrlagigen 'Typ als auch bei einer Kopfplatte vom Vollwand-Typ.While so far the invention has been described with reference to a multi-layer cylindrical shell, the one has relatively less flexural strength than a cylindrical dumbbell of the solid wall type, it is also possible to apply the invention to such a cylindrical shell of the solid wall type to create a local or concentrated excessive tension to minimize that on the edge portions of such Sheath is generated at a high pressure or high thermal stress. The invention is applicable to both with a top plate of the multi-layer type as well as with a top plate of the solid wall type.

Der Grund für das Entstehen einer Biegespannung aufgrund des Innendruckes an der Schweißverbindung zwischen der Kopfplatte und dem Zylindermantel unabhängig davon, ob ein Vollwandtyp oder ein Mehrlagentyp vorliegt, besteht darin, daß eine Differenz in der einfachen radialen Verformung (oder Streckung) aufgrund des Innendruckes in dem Mantel und der Kopfplatte gegeben ist, so daß die Schweißnaht an entgegengesetzten Seiten gezogen bzw. unter Spannung gesetzt wird oder der durch die Biegebeanspruchung hervorgerufenen sekundären Beanspruchung bzw. Spannung ausgesetzt wird.The reason for the development of bending stress due to the internal pressure at the welded joint between the Head plate and the cylinder jacket regardless of whether it is a solid wall type or a multi-layer type in that there is a difference in simple radial deformation (or elongation) due to internal pressure in the Coat and the top plate is given so that the weld is drawn on opposite sides or under tension or the secondary stress or stress caused by the bending stress is exposed.

Wenn der Druckzylinder einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, entsteht ein Temperaturgradient auf der Innenseite und der Außenseite des Mantels ebenso wie in der Stirnplatte aufgrund von deren unterschiedlichen Dicke oder Wandstärke und unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit, wodurch eine Wärmebeanspruchung bzw. Wärmespannung in der gleichen Weise wie in dem oben beschriebenen Fall der Biegebeaiispruchung verursacht wird.When the printing cylinder is exposed to an elevated temperature, a temperature gradient arises on the inside and the outside of the shell as well as in the faceplate due to their different thicknesses or wall thicknesses and different thermal conductivity, creating a thermal stress or thermal stress in the same way as in the case of the bending stress described above caused.

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In dem et en "beschriebenen ITaIl ist die Wärme spannung nicht in die Betrachtung einbezogen worden, Wenn diese jedoch in die Befrachtung eingezogen wird, kann die Dicke bzw. Stärke der terrassenförmigen Verstärkung erhöht oder reduziert werden, ^e nach dem gegebenen Fall.In the ITaIl described in "et en", the thermal stress is not been included in the consideration, but if this is included in the affreightment, the thickness or strength the terraced reinforcement can be increased or decreased, ^ e according to the given case.

Wie oben "beschrieben worden ist, wird die Stärke bzw. Dicke der terrassenförmigen Verstärkimg von der Schweißnaht zwischen dea. Mantel und der Kopfplatte zu dem Mittelabschnitt des Kanteis hin verringert» Jedoch werden die Dimensionen einer solchen terrassenförmigen Verstärkung auf der detaillierten Berechnung für die tatsächliche Anwendung basierend "bestimmt,As described above, "the thickness becomes the terraced reinforcement of the weld between dea. Mantle and headstock to the middle section des Kanteis reduced »However, the dimensions of such a terraced reinforcement are detailed on the Calculation based on the actual application "intended,

Die "bei der Konstruktion des in i'ig. 1 dargestellten Druckzylinders bzw. Druckkeasels gegebene Biegespannung kann durch Anwendung der in 3?ig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Konstruktion auf ein Zehntel reduziert werden«.The "in the construction of the printing cylinder shown in Fig. 1 or Druckkeasels given bending stress can by applying the in 3? ig. 2 construction according to the invention shown be reduced to a tenth «.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, gleicht die erfindungsgemäße Verstärkung die Deformationen (oder Längungen bzw. Streckungen), die sowohl in der Mantelseite als auch in der Kopfplattenseite in "bezug auf die Schweißnaht zwischen diesen hervorgerufen werden, aus und setzt dadurch die Biegebeanspruchung, die aufgrund solcher Verformungen in der Nachbarschaft der Schweißnaht erzeugt wird, auf ein Minimum herab. Bei den Betrachtungen bzw. Berechnungen einer solchen Biegebeanspruchung sind die Verformung aufgrund des Innendruckes, der Wärmeausdehnungsrate bzw. der Geschwindigkeit der Wärmeausdehnung und die anderen Verformungstypen einzubeziehen.As can be seen from the above description, the invention is the same Reinforcement of the deformations (or elongations or elongations) that occur both in the shell side and in the Top plate side in relation to the weld seam between them, and thereby sets the bending stress, which is generated in the vicinity of the weld due to such deformations, reduced to a minimum. When considering or calculating such a bending stress, the deformation due to the internal pressure, the rate of thermal expansion or the rate of thermal expansion and to include the other types of deformation.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

1. A method for producing a / he reinforcement for the weld seam between a cylindrical jacket and a head plate of a cylindrical pressure vessel, in which metal plates are wrapped around the part of the jacket adjacent to the weld seam, thereby forming a multilayer reinforcement, while the thickness of the reinforcement is determined by the Welding seam to the central part of the cylindrical shell is reduced, characterized by the fact that the reinforcement is formed protruding radially outward but the outer peripheral edge of the head plate, which is welded to the circumference of the shell.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcement consists of a plurality constructed from pairs of layers of metal plates and that the length of the layer pairs in Hichtun-3 of Longitudinal axis from the pair of layers arranged on the bottom side to the pair of layers arranged on the head side is reduced in terraces.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the outer edges of each of Pairs of layers are aligned vertically.

4. The method according to claim 3 »characterized in that the outer edges are welded together will.

5. The method according to claim 4, characterized in that the outer or inner edges of the pairs of layers forming the reinforcement are welded together.

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6. The method according to claim 3 »characterized in that the vertically aligned outer Edges of each of the pairs of layers extend over and cover the weld seam.

7. The method according to claim 3 »characterized in that the vertically aligned outer Edges of each of the pairs of layers end in front of the weld seam as viewed from the center of the jacket.

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