DE2354153A1

DE2354153A1 - Verfahren und vorrichtung zum kugelstrahlen von rohren

Info

Publication number: DE2354153A1
Application number: DE19732354153
Authority: DE
Inventors: Sven Boerje Bystroem; Sven Sixten Stroemstedt
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2354153B2; US3886774A; IT1012417B; BE815677A; ATA439574A; BR7404361D0; AT330607B; FR2231475A1; CA991389A; JPS564607B2; SE368423B; ES426740A1; FR2231475B1; GB1408379A; JPS5020928A

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHM
DIPL-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 WIDENMAYERSTRASSE 6 TEL. (0811) 222530-296192

A 265/26673 B/Ks .29. Oktober .1973

jfirma SAKDVIK AKTIEBOLAG, Fack, S-811 01 Sandviken'1, Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum Kugelstrahlen von Rohren.

Zur Verbesserung des Widerstandes gegen Spannungskorrosion an der Oberfläche von Rohren ist es üblich, durch Kugelstrahlen, (Stahlsandblasen) in die Oberflächenschicht von Rohren Druckspannungen einzuführen. Früher sind die Rohre in gerader Form kugelgestrahlt worden, und es wurde ein eventuelles Biegen ■ hinterher vorgenommen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß durch das Biegen einige der durch Kugelstrahlen erfolgten Druckspannungen wieder beseitigt werden. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, die Rohre in gebogenem Zustand zu strahlen, jedoch ist es bisher nicht möglich gewesen, ein geeignetes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu finden, um eine gleichmäßige Verteilung der Druckspannungen über die ganze Oberfläche der Rohre zu erreichen. Es ist kaum möglich, ein gebogenes Rohr durch eine stationäre Strahlvorrichtung zu führen

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oder das Rohr festzuhalten und die Strahlvorrichtung am Rohr

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entlangzuführen, insbesondere dann, wenn Rohre unterschiedIicher Formen behandelt werden sollen. Es ist auch schon erwogen worden, entlang einem Rohr mehrere Strahlvorrichtungen anzuordnen und sowohl das Rohr als auch die Strahlvorrichtungen stationär zu halten, jedoch läßt sich auf diese Weise nicht eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der Strahlwirkung erreichen.

Die Erfindung geht aus von dem Gedanken, die relative Bewegung von Rohr und Strahlvorrichtung so aufzuteilen, daß das Rohr bewegt wird, wenn gerade Rohrteile gestrahlt werden sollen, und daß die Strahlvorrichtung bewegt wird', wenn gebogene Rohrteile gestrahlt werden sollen. Diese Trennung der gegenseitigen Bewegung von Rohr und Strahlvorrichtung bedeutet, daß die Bewegungen auf solche beschränkt sind, die mit einfachen mechanischen Mitteln ausgeführt werden können, d.h. eine lineare Bewegung des Rohres und eine Drehbewegung der Strahlvorrichtung. Bewegungen, die einen komplizierten Mechanismus erfordern, d.h. Drehung des Rohres und lineare Bewegung der Strahlvorrichtung, sind ausgeschaltet. Auf diese Weise ist es möglich geworden, gekrümmte Bakre kugelzustrahlen, so daß alle Teile des Rohres mit gleicher Wirkung gestrahlt werden. Die erreichte Trennung der Bewegungen führt auch zu der zusätzlichen Wirkung, daß die Vorrichtung leicht für Rohre mit verschiedenen Biegeradien verwendet werden kann.

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Weitere Einzelheiten ergeben sich, aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 eine Draufsicht auf eine Kugelstrahlvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine Seitenansieht- der strahlvorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig.2, jedoch in vergrößertem Maßstab, und

und 5 verschiedene Muster der Wirkungsbereiche der Kugelstrahlen.

Die Figuren zeigen eice erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kugelstrahlen von' Unförmigen Sohren für Wärmeaustauscher, beispielsweise für Atomkraftanlagen. Die Ausgangslage vor dem Kugelstrahlen ist in Fig.i mit vollen Idnien gezeigt. Das Rohr 10 liegt auf einer Unterlage, aus Rollen 11, und es wird der gebogene Teil des Bohres durch einen Greifarm 12 auf einem Schlitten 13 gehalten, der entlang einer Führung 14 bewegt werden kann. Eine Kugelstrahldüsenanordnung 15 ist in der Erstreckung des Schenkels des Rohres angeordnet, der in der Figur als !oberer dargestellt ist. Die Düsenanordnung 15 ist in einer Seitenansicht in vergrößertem Maßstab in Fig.3 gezeigt. Sie enthält eine Anzahl Strahldüsen, die konzentrisch um einen Mittelpunkt herum angeordnet sind und auf diesen Mittelpunkt hinweisen. Die Düsenanordnung ist auf einem Arm 1? angeordnet, der um eine vertikale Achse 18 gedreht werden kann.

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Während des Strahlens werden Teilchen, z.B. Glaskugeln, durch, die Düsen 16 gegen den Mittelpunkt der Vorrichtung 15 geblasen. Der Schlitten wird durch eine Antriebsvorrichtung entlang dem Weg 14 bewegt, so daß der Schenkel 20 des Rohres durch die Düsenanordnung 15 bewegt wird. Wenn das Rohr 10 die Stellung 10a erreicht hat, die mit einer gestrichelten Linie gezeichnet ist, wird der Schlitten 13 angehalten. Während der folgenden Phase des Verfahrens wird die Düsenanordnung 15 entlang der Rohrkrümmung 21 in Richtung des Pfeiles 23 in die Lage 15a gedreht, und es wird während dieser Schwenkbewegung die Krümmung gestrahlt. Um der Strahlvorrichtung zu ermöglichen, sich-am Halter 12 vorbeizul?ewegen, kann der Halter in die Lage 12a heruntergelassen werden. In der dritten Phase des Vorganges wird die Düsenanordnung in der Lage 15a festgehalten, und es wird der Schlitten 13 in seine Ausgangslage zurückbewegt. Während dieser Bewegung wird der andere Schenkel 22 des Rohres gestrahlt.

Der Abstand zwischen der Achse 18 und dem Mittelpunkt der Düsenanordnung sollte natürlich der gleiche sein wie der Radius der Rohrkrümmung. Um eine Einstellung der Strahlvorrichtung auf verschiedene Radien zu ermöglichen, kann sie auf dem Träger 17 auf die Achse 18 zu oder von dieser wegbewegt werden. In Fig.1 ist mit gestrichelten Linien ein Rohr 10b dargestellt, das eine Krümmung mit einem größeren Radius aufweist, wobei die

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Düsenanordnung in die Lage 15b eingestellt werden muß. Für verschiedene Krümmungsradien muß natürlich, auch die Lage des Schlittens 13 so eingestellt werden, daß das Zentrum der Krümmung mit der Achse 18 übereinstimmt. . .

Wenn gerade Rohre ohne Krümmungen gestrahlt werden sollen, wird das Rohr üblicherweise gedreht, während es gleichzeitig in axialer Richtung durch die Strahlvorrichtung "bewegt wird. Dies geschieht zu dem Zweck, die Strahlwirkung so gleichförmig wie möglich zu verteilen. Beim Strahlen von Rohren mit Krümmungen ist eine solche Drehung natürlich unmöglich. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, eine gleichförmige Strählwirkung um das Rohr herum zu erreichen. Da der Strahl konisch mit einem kreisförmigen Querschnitt ist, ist es schwierig, eine.gleichförmige Wirkung zu erreichen, wenn die Achsen der Düsen 16 in der gleichen Ebene liegen. Um den ganzen Umfang zu bedecken, müssen die Wirkungsebenen der Strahldüsen einander teilweise überdecken, wie es in Fig.4- gezeigt ist. Hierdurch wird er-

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reicht, daß Strahlteilchen benachbarter Düsen einander berühren, wodurch die Wirkung in der für benachbarte Düsen gemeinsamen Fläche verringert wird. Um dies zu vermeiden, haben die Strahldüsen.eine geringe Neigung nach seitwärts erhalten, wobei jede zweite Düse nach einer Seite geneigt ist, während jede zweite Düse nach der anderen Seite geneigt ist. Auf die.se Weise werden die Wirkungsflächen der Düsen so verteilt_r wie es in Fig 5 gezeigt ist. - 6 -

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Claims

Patentansprüche

l.\ Verfahren zum Kugelstrahlen der Außenfläche eines teilweise geraden und teilweise gekrümmten Rohres mit Hilfe einer Strahldüsenanordnung, die aus mehreren konzentrisch zum Rohr ringförmig angeordneten, auf das Rohr weisenden Düsen besteht/ dadurch gekennzeichnet, daß zum Strahlen eines geraden Rohrteiles (20,22) die Düsenanordnung (15) festgehalten und das Rohr (10) bewegt wird, während zum Strahlen einer Rohrkrümmung (21) das Rohr festgehalten und die Düsenanordnung (15) geschwenkt
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Strahldüsenanordnung, die aus mehreren konzentrisch zum Rohr ringförmig angeordneten, auf das Rohr weisenden Düsen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Organe (12,13) für eine geradlinige Verschiebung des Rohres durch die Düsenanordnung (15) und Organe (17) zur Verschwenkung der Düsenanordnung (15) entlang einer Rohrkrümmung aufweist.

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3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Schwenkhalbmessers die Düsenanordnung (15) ■■'. auf der drehbaren Einrichtung (17) verschiebbar angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Orgarie für eine geradlinige Verschiebung des Rohres einen geradlinig bewegten Rohrhalter (12,13) umfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Strahldüsen abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen geringfügig seitwärts geneigt sind.

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