DE2508966A1

DE2508966A1 - Verfahren zum verschweissen von kesselrohren

Info

Publication number: DE2508966A1
Application number: DE19752508966
Authority: DE
Inventors: Friedrich Krueger
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1975-03-01
Filing date: 1975-03-01
Publication date: 1976-09-23
Also published as: DE2508966C2

Description

Verfahren zum Verschweißen von Kesselrohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Kesselrohren mit Hilfe eines auf den zu verschweißenden Rohrenden befestigten Schweißgerätes mit drehbarer Elektrode.
Bei der Errichtung von Dampfkesseln wird von in der Werkstatt vorgefertigten Teilen ausgegangen. Die Montage auf der Baustelle ist weitgehend auf das Verbinden der Rohranschlüsse beschränkt.
Diese Schweißarbeiten werden von Hand vorgenommen. An schwer zugänglichen Stellen müssen Spiegelschweißungen durchgeführt werden.
Es sind automatisch arbeitende Schweißgeräte bekannt, die auf den zu verschweißenden Rohrenden festgeklammert werden.
In dem Schweißkopf wird eine feststehende Wolfram-Elektrode um das Rohr gedreht. Der Handgriff des Schweißgerätes nimmt den Antrieb und die Stromzuführung für die Elektrode sowie die Schutzgaszuführungen auf. Nach Fertigstellung der Schweißnaht wird das Schweißgerät durch Lösen der Klammern von den Rohren entfernt.
Dieses Gerät vermag die Schweißzeit gegenüber dem Handschweißverfahren zu verkürzen. Bei seinem Einsatz zum Verschweißen von Kesselrohren auf der Baustelle traten jedoch Schwierigkeiten ein, indem entweder die Schweißnaht durchbrannte, oder keine ausreichende Durchschweißung erzielt wurde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, um Kesselrohre auf der Baustelle mit Hilfe eines Schweißgerätes automatisch verschweißen zu können.
Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß die Rohrenden bis auf den aus der zulässigen Toleranz der Rohr abmessungen sich ergebenden größtmöglichen Innendurchmesser aufgeweitet werden, daß anschließend die Rohrenden, ausgehend von diesem Innendurchmesser, durch mechanische Bearbeitung der Rohraußenoberfläche auf eine Wanddicke, die der geringstzulässigen entspricht, gebracht werden, und daß das Schweißgerät auf den so bearbeiteten Rohrenden befestigt wird, worauf das Verschweißen erfolgt.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in den DIN-Vorschriften zulässigen Toleranzen in der Abmessung von Kesselrohren für das Versagen des automatischen Schweißgerätes verantwortlich zu machen sind. Diese Toleranzen können sich in unterschiedlichen Außendurchmessern der zu verschweißenden Rohrenden, in einer gewissen Ovalität der Rohre und in einer über den Rohrumfang unterschiedlichen Wanddicke äußern. Da die Anlage der Klemmbacken des Schweißgerätes an der Rohraußenwand den Abstand der Elektrode von der Rohroberfläche vorgibt, können diese Unterschiede in den zulässigen Rohrtoleranzen die Länge des Lichtbogens während der Schweißung u.U.
mehrfach ändern. Mit dieser Änderung ändert sich aber auch die Stromstärke des Schweißstromes, so daß schon aus diesem Grund eine optimale Schweißung nicht immer erwartet werden kann.
Ferner gilt die für eine optimale Schweißung erforderliche Stromstärke nur für eine ganz bestimmte Wanddicke. Die nach den DIN-Vorschriften für Kesselrohre zulässigen Unterschiede in der Wanddicke sind noch so groß, daß bei den größeren Wanddicken keine Durchschweißung erfolgt und bei den kleineren Wanddicken das Schweißbad durchfällt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nur erreicht, daß vor dem Schweißen die Rohre auf einheitliche Abmessungen gebracht werden. Durch das Aufweiten der Rohre werden diese zunächst neu zentriert. Ausgehend von diesem neugeschaffenen Mittelpunkt wird dann die Wanddicke der Rohre vereinheitlicht.
Auf diese Weise werden die Abmessungen der zu verschweißenden Rohre aufeinander abgestimmt, so daß die Rohre ohne Schwierigkeiten automatisch verschweißt werden können. Da sich die Änderungen im Rahmen der zulässigen DIN-Toleranz halten, tritt durch diese Bearbeitung keine solche Schwächung der Rohre ein, die eine andere Berechnung der Festigkeit zur Folge hätte.
Da nicht anzunehmen ist, daß die Rohre im Rahmen der zulässigen Toleranz stets die extremsten Abweichungen aufweisen, genügt es in vielen Fällen, daß die Rohre auf einen mittleren Wert eingestellt werden. Es wird daher in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Wanddicke der Rohrenden auf einen mittleren Wert reduziert wird, der zwischen dem minimalen, durch die Toleranz vorgegebenen Wert und dem Nennwert der Wanddicke liegt. Als Innendurchmesser der Rohrenden wird die Differenz zwischen einem mittleren Außendurchmesser vermindert um die doppelte mittlere Wanddicke gewählt.
Die Erfindung sei an dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es seien Kesselrohre von 44,5 mm Außendurchmesser und 3,6 mm Wanddicke zu verschweißen. Nach DIN ist eine Änderung des Außendurchmessers von + 0,5 mm und der Wandstärke von + 10 % zulässig. Die minimale Wanddicke beträgt demnach 3,24 mm. Eine mittlere, zwischen dem Minimalwert und dem Nennwert liegende Wanddicke ergibt sich zu 3,45 mm.
Geht man von einem mittleren Außendurchmesser von 44,6 mm aus, so resultiert daraus ein mittlerer Innendurchmesser von 37,7 mm.
Die Rohrenden werden auf der Baustelle auf diesen Innendurchmesser von 37,7 mm mittels einer bekannten Rohrwalze aufgeweitet, wie sie auch für das Einwalzen von Rohren in Rohrböden verwendet wird. Mit Hilfe einer Handfräsmaschine wird nun die Wanddicke des Rohres von außen auf die Wanddicke von 3,45 mm reduziert. Nach dieser Behandlung weisen alle Rohrenden die gleichen Ahmessungen auf. Auf die so bearbeiteten Rohrenden wird das Schweißgerät befestigt. Es genügt, wenn die Rohrenden im Bereich der Einspannlänge des Schweißgerätes bearbeitet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Verschweißen von Kesselrohren mit Hilfe eines auf den zu verschweißenden Rohrenden befestigten Schweißgerätes mit drehbarer Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden bis auf den aus der zulässigen Toleranz der Rohr abmessungen sich ergebenden größtmöglichen Innendurchmesser aufgeweitet werden, daß anschließend die Rohrenden, ausgehend von diesem Innendurchmesser, durch mechanische Bearbeitung der Rohroberfläche auf eine Wanddicke, die der geringstzulässigen entspricht, gebracht werden und daß das Schweißgerät auf den zu bearbeiteten Rohrenden befestigt wird, worauf das Verschweißen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Rohrenden auf einen mittleren Wert reduziert wird, der zwischen dem minimalen, durch die Toleranz vorgegebenen Wert und dem Nennwert der Wanddicke liegt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Innendurchmesser der Rohrenden die Differenz zwischen einem mittleren Außendurchmesser vermindert um die doppelte mittlere Wanddicke gewählt wird.