DE2426578B2 - Verfahren zum schweissen zweier plattierten werkstuecke aneinander, wobei sowohl ein sprengschweissverfahren als auch ein schmelzschweissverfahren angewendet wird - Google Patents

Description

rungen beider Rohrstücke, sondern auch zwischen dem Endteil des Plattierungsrohres und dem Außenrohr jedes einzelnen Rohrstückes und zwischen beiden Außenrohren eine gasdichte, spaltlose Verbindung. Es hat sich gezeigt, daß dieser günstige Erfolg nahezu unabhängig von den verwendeten Metallen der Plattierung und der Außenrohrstücks ist, so daß auch die mit dem Schmelzschweißverfahren schwierigst schweißbaren Metalle für die Pliutierungen verwendet werden können. Die in der üblichen Weise mit dem Schmelzschweißverfahren, d. h. elektrisch oder autogen, in der Umfangsnut zwischen den Außenrohren der Rohrstücke gebildete Schweißnaht dient nicht der gasdichten Abdichtung, sondern der gegenseitigen mechanischen Verbindung der Rohrstücke.

Bemerkt wird, daß der US-PS 36 45 435 die Maßnahme zu entnehmen ist, daß die Enden der durch ein Sprengschweißverfahren miteinander zu verschweißenden Rohrstücke passend abgeschrägt werden können. Zur Ausführung dieses bekannten Verfahrens werden die Rohrenden über die ganze Wandstärke der Rohrstücke abgeschrägt. Die Verbindung der Rohrstükke wird nur durch die Explosion einer Sprengladung hergestellt. Auf die Sprengschweißung folgt keine Schmelzschweißung zur Erhaltung einer mechanisch sehr festen Verbindung.

Aus der DT-PS 8 19 939 ist ein Verfahren zum Aneinanderschweißen zweier plattenförmiger nicht plattierter Werkstücke bekannt. Nach diesem Verfahren werden die einander zugekehrten und aufeinander gedrückten Ränder dieser Werkstücke so abgeschrägt, daß an beiden Seiten der Naht zwischen den Werkstücken V-förmige Nuten gebildet werden, die durch ein Schmelzschweißverfahren gefüllt werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 teilweise eine Ansicht, teilweise einen Axialschnitt eines Teiles einer aus aneinandergeschweißten Rohrstücken bestehenden Rohrleitung in kleinem Maßstabe,

F i g. 2 in natürlicher Größe einen Teil eines Axialschnittes zweier koaxial zueinander angeordneter Rohrstücke mit Innenplattierung, gerade bevor diese Rohrstücke erfindungsgemäß miteinander verbunden werden, und

F i g. 3 in natürlicher Größe den Teil des Axialschnittes nach Fig. 1, nachdem die Rohrstücke miteinander verbunden worden sind.

In Fig. 1 sind 1, 2 und 3 bei 4 und 5 aneinandergeschweißte Rohrstücke einer Rohrleitung, z. B. einer Leitung für den Transport von Mineralöl von Quellen im Meer zum trockenen Land. Solche Rohi stücke bestehen im Ausführungsbeispiel je aus einem verhältnismäßig starkwandigen Außenrohr 6 aus Stahl (z. B. bei einer Leitung mit einem Innendurchmesser von 150 mm aus einem Rohr mit einer Wandstärke von etwa 25 mm) und aus einem dünnwandigen Innenrohr 7 für die innere Plattierung der Rohrleitung, z. B. einem Innenrohr mit einer Wandstärke von 1 bis 2 mm. Dieses Plattierungs- ₍,_o rohr 7 kann aus korrosionsfestem Metall, wie Chromstahl mit hohem Chromgehalt, Tantal, Titan, Zirkon, Legierungen solcher Metalle, usw. hergestellt sein,

Für das Verbinden der im Innern plattierten Rohrstücke miteinander geht man in der aus Fig.2 ersichtlichen Weise vor: Das linke Rohrstück 8, 9 wird an seinem rechten Ende mit einem kegelstumpfförmigen, nach außen sich erweiternden Hohlraum 10, der sich nur über die ganze Stärke des Plattierungsrohres 9 und über einen kleinen Teil der Stärke des Außenrohres

8 erstreckt, versehen und bsi 11 abgeschrägt Das rechte Rohrstück 12,13 wird mit einem in diesem Hohlraum 10 passenden kegelstumpfförmigen Endteil 14. der sich über die ganze Stärke des Plattierungsrohres 13 und über einen kleinen Teil der Stärke des Außenrohres 12 erstreckt, versehen und bei 15 abgeschrägt

Nachdem eine sich auf einen ringförmigen Träger 16 befindliche ringförmige explosive Ladung 17 mit einer Zündvorrichtung 18 und einer dünnen Deckschicht 19, von welcher Ladung die Länge gleich derjenigen des kegelförmigen Hohlraumes 10 und des kegelförmigen Endteiles 14 ist, in diesen Endteil eingeführt worden ist, werden die Rohrstücke 8,9 und 12,13 in einen aus zwei mit Löchern 20 für Verbindungsbolzen versehenen Hälften bestehenden Stützblock 21 gefaßt. Dabei kommen die schrägen Flächen 11 und 15 gegen eine Innenrippe 22 mit dreieckigem Querschnitt des Blockes 21 <:u liegen, und zwar so, daß zwischen der kegelförmigen Fläche des Hohlraumes 10 und der des Endteiles J4 ein enger Spalt 23 frei bleibt.

Weiter wird empfohlen, die Außenrohre 8, 12 im voraus bei 24 und 25 ein wenig auszudrehen, so daß an diesen Stellen Spalte zwischen den Plattierungsrohren 9,13 und den Außenrohren 8,12 entstehen.

Wird nach dem Ineinanderstecken der Rohrstücke 8,

9 und 12, 13 die Ladung 17 gezündet, so wird zwischen beiden Plattierungsrohren 9 und 13, zwischen dem Piattierungsrohr 9 und dem Außenrohr 8, zwischen dem Plattierungsrohr 13 und dem Außenrohr 12 und zwischen beiden Außenrohren 8 und 12 eine Verbindung 26, 27, 28 bzw. 29 hergestellt (Fig. 3). Diese vier durch eine einzige Explosion hergestellten Verbindungen gewährleisten eine gasdichte Barriere zwischen dem Inneren der Rohrleitung und den Fugen zwischen den Plattierungsrohren 9,13 und den Außenrohren 8,12 und sie bilden gleichzeitig eine Grundverbindung zwischen den Rohrstücken 8,9 und 12,13.

Nach der Zündung der explosiven Ladung 17 wird der Stützblock 21, 22 entfernt, und die durch die schrägen Flächen 11, 15 begrenzte Umfangsnut wird danach mit einem Schmelzschweißverfahren, d. h. elektrisch oder autogen, mit Schweißmaterial 30 gefüllt. Dieses Schweißmaterial dient nur der mechanischen Verbindung beider Rohrstücke 8,9 und 12,13.

Je spitzer der Scheitelwinkel des kegelförmigen Hohlraumes 10 und des kegelförmigen Endteiles 14 ist, um so länger sind die mit dem Sprengschweißverfahren aneinander zu schweißenden Überlappungen und um so leichter kann man die Verbindungen 26, 27, 28, 29 herstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Schweißen zweier Werkstücke mit ihren Endrändern aneinander, welche Werkstücke je aus einem metallenen Teil mit verhältnismäßig großer Wandstärke und aus einer die eine Oberfläche dieses Teiles verkleidenden, verhältnismäßig dünnen Plattierung aus korrosionsfestem Metall bestehen, wobei die Plattierungen beider Werkstücke durch ein Sprengschweißverfahren miteinander und mit den erstgenannten Werkstückteilen und diese Teile durch ein Schmelzschweißverfahren miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zweier rohrstückförmiger, je aus einem Außenrohr (8, 12) mit Innenplattierung (9,13) bestehender Werkstükke das eine oder erste Rohrstück (8, 9) an seinem dem anderen oder zweiten Rohrstück (12, 13) zugekehrten Ende und in der Nähe desselben mit einem an seinem zylindrischen Hohlraum koaxial angeschlossenen, sich über die ganze Stärke seiner Plattierung und über einen Teil der Stärke seines Außenrohres bis zu diesem Ende erstreckenden, sich zu diesem Ende erweiternden, kegelstumpfförmigen Hohlraum (10) versehen und von seiner Außenfläche ab zum Außenrand dieses Hohlraumes abgeschrägt (bei 11), das zweite Rohrstück (12,13) an seinem dem ersten Rohrstück (8,9) zugekehrten Ende und in der Nähe desselben mit einem in den kegelstumpfförmigen Hohlraum des ersten Rohrstückes passenden, sich über einen Teil der Starke seines Außenrohres (12) und über die ganze Stärke seiner Plattierung (13) erstreckenden, koaxialen, kegelstumpfförmigen Endteil (14) versehen und von seiner Außenfläche ab zum Fuß dieses kegelstumpfförmigen Endteiles abgeschrägt (bei 15), im zylindrischen Hohlraum des kegelförmigen Endteiles des zweite?) Rohrstückes eine Sprengladung (17) mit ausreichender Kraft zur Erzeugung einer Sprengschweißverbindung /.wisehen allen im sich nach der Einführung dieses Endteiles (14) in diesem kegelförmigen Hohlraum (10) zwischen den Enden dieses Hohlraumes (10) und dieses Endteiles (14) erstreckenden Leitungsteil aneinandergrenzenden Flächen der Außenrohre und der Plattierungen angeordnet und das zweite Rohrstück mit seinem kegelstumpfförmigen Endteil (14) in den kegelstumpfförmigen Hohlraum des ersten Rohrstückes hineingeführt wird, die Rohrstücke so ausgeführt und in bezug aufeinander aufgestellt werden, daß zwischen den Flächen jedes Paares durch das Sprengschweißverfahren miteinander zu verbindender Flächen ein enger Spalt (23) vorhanden ist, beide Rohrstücke, wenn nötig, an der Stelle der Verbindung in einen aus Teilen zusammengestellten Stützblock (21) gefaßt werden, die Sprengladung (17) gezündet, dieser Stützblock, wenn verwendet, entfernt und die durch die abgeschrägten Teile (11, 15) der Außenrohre (8, 12) beider Rohrstücke begrenzte Umfangsnut mittels eines _fto Schmelzschweißverfahrens vollgeschweißt wird.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schweißen zweier Werkstücke mit ihren Endrändern aneinander, welche Werkstücke je aus einem metallenen Teil mit verhältnismäßig großer Wandstärke und aus einer die eine Oberfläche dieses Teiles verkleidenden, verhältnismäßig dünnen Plattierung aus korrosionsfestem Metall bestehen, wobei die Plattierungen beider Werkstücke durch ein Sprengschweißverfahren miteinander und mit den erstgenannten Werkstückteilen und diese Teile durch ein Schmelzschweißverfahren miteinander verbunden werden.

   Ein solches Verfahren ist aus der Zeitschrift »Schweißen und Schneiden«, 25 (1973), Heft 2, Seiten 58, 59, bekannt Dieses bekannte kombinierte Spreng- und Schmelzschweißverfahren wird nur zur Verbindung ebener plattierter Platten angewendet Müssen Rohrstücke einer Rohrleitung mit korrosionsfester Innenplattierung aneinandergeschweißt werden, so entsteht bei einer leckenden Schweißnaht die Gefahr, daß durch das weggeleckte Medium in der Fuge zwischen der korrosionsfesten Innenplattierung und dem Außenrohr ein hoher Druck erzeugt wird, der beim Wegfall des Druckes in der Rohrleitung das dünnwandige Plattierungsrohr örtlich zusammendrücken kann.

   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das kombinierte Spreng- und Schmelzschweißverfahren so zur Verbindung zweier rohrstückförmiger, je aus einem Außenrohr mit Innenplattierung bestehender Werkstücke auszuführen, daß die erwähnte Gefahr völlig beseitigt wird. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das eine oder erste Rohrstück an seinem dem anderen oder zweiten Rohrstück zugekehrten Ende und in der Nähe desselben mit einem an seinem zylindrischen Hohlraum koaxial angeschlossenen, sich über die ganze Stärke seiner Plattierung und über einen Teil der Stärke seines Außenrohres bis zu diesem Ende erstreckenden, sich zu diesem Ende erweiternden, kegelstumpfförmigen Hohlraum versehen und von seiner Außenfläche ab zum Außenrand dieses Hohlraumes abgeschrägt, das zweite Rohrstück an seinem dem ersten Rohrstück zugekehrten Ende und in der Nähe desselben mit einem in den kegelstumpfförmigen Hohlraum des ersten Rohrstückes passenden, sich über einen Teil der Stärke seines Außenrohres und über die ganze Stärke seiner Plattierung erstreckenden, koaxialen, kegelstumpfförmigen Endteil versehen und von seiner Außenfläche ab zum Fuß dieses kegelstumpfförmigen Endteiles abgeschrägt, im zylindrischen Hohlraum des kegelförmigen Endteiles des zweiten Rohrstückes eine Sprengladung mit ausreichender Kraft zur Erzeugung einer Sprengschweißverbindung zwischen allen im sich nach der Einführung dieses Endteiles in diesem kegelförmigen Hohlraum zwischen den Enden dieses Hohlraumes und dieses Endteiles erstreckenden Leitungsteil aneinandergrenzenden Flächen der Außenrohre und der Plattierungen angeordnet und das zweite Rohrstück mit seinem kegelstumpfförmigen Endteil in den kegelstumpfförmigen Hohlraum des ersten Rohrstückes hineingeführt wird, die Rohrstücke so ausgeführt und in bezug aufeinander aufgestellt werden, daß zwischen den Flächen jedes Paares durch das Sprengschweißverfahren miteinander zu verbindender Flächen ein enger Spalt vorhanden ist, beide Rohrstükke, wenn nötig, an der Stelle der Verbindung in einen aus Teilen zusammengestellten Stützblock gefaßt werden, die Sprengladung gezündet, dieser Stützblock, wenn verwendet, entfernt und die durch die abgeschrägten Teile der Außenrohre beider Rohrstücke begrenzte Umfangsnut mittels eines Schmelzschweißverfahrens vollgeschweißt wird. Durch die Explosion der beim Sprengschweißverfahren verwendeten Sprengladung entsteht nicht nur zwischen den rohrförmigen Plattie-