DE2626867A1

DE2626867A1 - Axially joined steel support leg - uses cylindrical and profiled tube to prevent buckling of long sections

Info

Publication number: DE2626867A1
Application number: DE19762626867
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Ing Kreiskorte
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: KREISKORTE, HEINZ, DR.-ING., 4600 DORTMUND, DE
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2626867C2

Abstract

A steel tube which is used to support offshore installations is constructed by welding together a number of cylindrical tube sections. In order to obtain the required strength against buckling of the very long tubes, profiled tube sections are also included in the construction. An axial cross section of the profiled tubes shows that some have a localized increase in wall thickness. Others have an internal radial rim or a complete axial wall. Where two tube sections are in contact to produce a welding joint, the wall thickness is equal.

Description

"Aus Teilen zusarnmengescllweit3tes Rohr""Pipe expanded from parts"

Die Erfindung betrifft ein aus Teilen zusammengeschweißtes Rohr, insbesondere ein primär der Übertragung von Kräften dienendes Konstruktionsrohr.The invention relates to a pipe welded together from parts, in particular a construction tube primarily used to transmit forces.

Derartige Rohre werden in großen Abmessungen benötigt. So gibt es z.B. rohrförmige Stützbeine für Bohrinseln mit einer Länge von etwa 90 m, einem Durchmesser von etwa 3660 mm und Wanddicken von 38 bis 57 mm. Derartige Rohre werden aus einzelnen Schüssen zusammengescliweißt, welche aus in Rohrform gebogenen und längsnahtgeschweißten Grobblechen bestehen.Such pipes are required in large dimensions. So there is e.g. tubular support legs for drilling rigs with a length of about 90 m, a Diameters of about 3660 mm and wall thicknesses of 38 to 57 mm. Such pipes are welded together from individual sections, which are made from curved and tubular sections longitudinally welded heavy plates.

Um Rohrcn mit im Verhältnis zur Wanddicke sehr großer Länge geniigend Sicherheit gegen Xinbeulen und damit abknicken zu geben, müssen entweder für die sonstigen Beanspruchungen zu große Wanddicken gewählt oder zusätzliche Versteifungen vorgesehen werden.Sufficient for pipes with a very great length in relation to the wall thickness Security against xin bumps and thus kinks must be given for either other stresses too great wall thickness selected or additional stiffening are provided.

Die großen Wanddicken ergeben hohes Gewicht mit entsprechenden Nachteilen für Materialkosten, Transport und Montage.The great wall thicknesses result in high weight with corresponding disadvantages for material costs, transport and assembly.

Außerdem verursachen sie entsprechend hohe Kosten für die Vorbearbeitung, das Biegen und das Schweißen der Bleche.In addition, they cause correspondingly high costs for preprocessing, bending and welding the sheets.

Zusätzliche Versteifungen können in Umfangsrichtung verlaufende Sicken in den Rohrschüssen oder angeschweißte Versteifungselemente sein.Additional reinforcements can be beads running in the circumferential direction be in the pipe sections or welded stiffening elements.

Sicken erfordern insbesondere bei sehr dicken Blechen hohe zusätzliche Fertigungskosten. Außerdem sind sie für Rohre ungeeignet, welche hohe axiale Kräfte zu ertragen haben.Corrugations, especially with very thick sheets, require high additional Manufacturing costs. They are also unsuitable for pipes that have high axial forces have to endure.

Die angeschweißten Verstärkungselemente können in gewissen Abständen außen oder innen angeordnete Ringe, innen senkrecht zur Rohrachse verlaufende Scheiben, Stege, Stützen oder ähnliches, oder sich in Rohrlängsrichtung erstreckende Bleche, Leisten od.dgl. sein. Welche der Maßnahmen am günstigsten ist, hängt von den Abmessungen, den Kraftwirkungen und den sonstigen konstruktiven Voraussetzungen ab.The welded-on reinforcement elements can be spaced at certain intervals rings arranged on the outside or inside, discs on the inside perpendicular to the pipe axis, Webs, supports or the like, or sheets extending in the longitudinal direction of the pipe, Strips or the like. be. Which of the measures is most favorable depends on the dimensions, the force effects and the other structural requirements.

Nachteilig sind in allen Fällen der Aufwand für Vorbereitung, Ausführung und Prüfung der zusätzlichen Schweißnähte, die möglichen Kerbwirkungen mit ihren Nachteilen fiir die Wechselfestigkeit, sowie die Erschwerung eines zuverlässigen Korrosionsschutzes.In all cases, the effort involved in preparation and execution is disadvantageous and examination of the additional welds, the possible notch effects with their Disadvantages for the fatigue strength, as well as the difficulty of a reliable Corrosion protection.

Aufgabe der Erfindung ist es, aus preiswerten Einzelteilen mit verhältnismäßig wenig und einfachen Schweißnähten herzustellende Rohre so auszubilden, daß sie insbesondere für Konstruktionszwecke geeignet sind, indem sie eine hohe Knick- und Beulstabilität sowie Dauerfestigkeit aufweisen und außerdem auch im Inneren mit geringen Kosten zuverlässig gegen Korrosion geschützt werden können. Erreicht wird das bei den aus Teilen zusammengeschweißten Rohren dadurch, daß zwischen Rohrschüssen mit im wesentlichen zylindrischer Wand Rohrschüsse mit einer im Längsschnitt profilierten Wand angeordnet sind. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen können die profilierten Rohrschüsse ein Innenprofil und/oder ein Außenprofil aufweisen. Im übrigen kann das Rohr nach der Erfindung in verschiedener Weise weiter ausgestaltet sein0, Eine im Verhältnis zum Materialeinsatz günstige und einfach herzustellende Profilierung der im Längsschnitt profilierten Wand besteht aus einer wulstförmigen Verdickung, deren Wanddicke zu den Enden hin auf die Wanddicken der benachbarten Rohrschüsse abnimmt. In den Fällen, bei denen der Einsatzzweck des Rohres das zuläßt, erhält man eine besonders gute Versteifungswirkung dadurch, daß die nvulstförmige Verdickung sic mit Bezug auf die bandmitte sowohl nach außen als auch nach innen erstreckt. Eine bei glaLter Rohraußenwand auch für starke Beansprtidiungen ausreichende Versteifung erhält man erfindungsgemäß dann, wenn die profilierte Rohrwand einen T-förmigen Querschnitt mit nach innen gerichtetem Steg hat. Dabei kann zur zusätzlichen Versteifung der Steg an seinem Innendurchmesser mit einer Scheibe verschweißt sein. Schließlich schlägt die Erfindung für solche Stellen, an denen erhebliche Querkräfte in das Rohr eingeleitet werden, insbesondere für Knotenpunkte vor, zwei profilierte Rohrschüsse mit T-förmigem Querschnitt unmittelbar aufeinander folgen zu lassen.The object of the invention is from inexpensive individual parts with relatively to design few and simple welds to be produced pipes so that they in particular are suitable for construction purposes by providing a high level of buckling and buckling stability as well as having fatigue strength and also internally at low cost can be reliably protected against corrosion. This is achieved with the from Divide welded pipes in that between pipe sections with essentially cylindrical wall pipe sections arranged with a wall profiled in longitudinal section are. The profiled pipe sections have an inner profile and / or an outer profile. In addition, the pipe can after the invention can be further developed in various ways0, One Profiling that is cheap and easy to manufacture in relation to the material used the wall, which is profiled in the longitudinal section, consists of a bulge-shaped thickening, whose wall thickness towards the ends is based on the wall thickness of the adjacent pipe sections decreases. In those cases in which the intended use of the pipe allows, receives a particularly good stiffening effect is achieved by the fact that the bulge-shaped thickening sic extends both outward and inward with respect to the center of the band. With a smooth outer pipe wall, sufficient stiffening even for strong stresses is obtained according to the invention when the profiled pipe wall is T-shaped Has a cross-section with an inwardly directed web. This can be used for additional stiffening the web must be welded to a washer at its inner diameter. In the end The invention proposes for those places where significant transverse forces in the Pipe are introduced, especially for junctions before, two profiled pipe sections to have a T-shaped cross-section follow one another directly.

Besonders günstige Festigkeitseigenschaften des Rohres und geringe Schweißnahtkosten erhält man nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dann, wenn die Rohrschüsse, insbesondere Schüsse mit profilierter Wand, aus nahtlosen Ringen bestehen.Particularly favorable strength properties of the pipe and low According to a further proposal of the invention, weld seam costs are obtained when the pipe sections, especially sections with a profiled wall, made of seamless rings exist.

Da sich die geeigneten wandprofile besonders vorteilhaft auf einer Ringwalzmaschine herstellen lassen, sollen die genannten Rohrschüsse bevorzugt gewalzte Ringe sein. IXeil es neuzeitliche Fertigungsverfahren ermöglichen, auch rohrförmige Teile großer axialer Länge nahtlos wirtschaftlich herzustellen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß auch die Rohrschüsse mit der im wesentlichen zylindrischen Wand mindestens teilweise nahtlose Ringe sind, insbesondere auf Ringwalzmaschinen gewalzte Ringe, die eine besonders wirtschaftliche erstellung der Rohre ermöglichen.Since the suitable wall profiles are particularly advantageous on one Let ring rolling machine produce, said pipe sections should preferably be rolled Be rings. Because modern manufacturing processes make it possible, including tubular ones It is also proposed to produce parts of great axial length seamlessly and economically, that the pipe sections with the essentially cylindrical wall at least partially Seamless rings, especially rings rolled on ring rolling machines, are one enable particularly economical construction of the pipes.

Verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten des Rohres nach der Erfindung sind in der Zeichnung sctlematisch dargestellt.Various design options for the tube according to the invention are shown sctlematically in the drawing.

Das Rohr besteht aus den zylindrischen Schüssen 1, 2, 3, 4, 5 und den im Längsschnitt profilierten Schüssen 6, 7, 8, 9 10. Der Rohrschuß 6 weist nach innen eine wulstförmige Verdickung auf, die zu den Enden des Schusses hin auf den Innendurchmesser der benachbarten zylindrischen Schüsse 1 und 2 ausläuft. Der Schuß 7 hat einen T-förmigen Querschnitt mit nach innen weisendem Steg, dessen liandübergang abgerundet ist. Der Schuß 3 hat an der Außenfläche und an der Innenfläche der Wand eine wulstförmige Verdickung. Die Wanddicke der Verdickung reduziert sich zu den Enden des Schusses hin auf die Durchmesser der benachbarten zylindrischen Schüsse 3 und 4. Die Schüsse 9 und 10 sind mit einem dem Schuß 7 ähnlichen, jedoch zur Quermittelebene unsymmetrischen T-förmigen Profil ausgestattet und sind paarig aneinandergeschweißt. Zur zusätzlichen Versteifung sind an die StegRder Schüsse 9,10 Bleche 12, 13 angeschweißt, so daU an dieser Stelle ein Knotenpunkt für das abzweigende Rohr ll gebildet ist.The tube consists of the cylindrical sections 1, 2, 3, 4, 5 and the sections 6, 7, 8, 9 10 profiled in the longitudinal section. The tubular section 6 shows inside a bead-like thickening, which towards the ends of the weft towards the Inner diameter of the adjacent cylindrical sections 1 and 2 runs out. The shot 7 has a T-shaped cross-section with an inward-facing web, the transition between the two is rounded. The shot 3 has on the outer surface and on the inner surface of the wall a bead-like thickening. The wall thickness of the thickening is reduced to the Ends of the shot towards the diameter of the adjacent cylindrical shots 3 and 4. The sections 9 and 10 are similar to the section 7, but to the transverse center plane asymmetrical T-shaped profile and are welded to one another in pairs. For additional stiffening, sheets 12, 13 are welded to the webs of the sections 9, 10, so that a junction for the branching pipe 11 is formed at this point.

Patentansprüche: L e e s e t ePatent claims: Read e s e

Claims

Claims: Pipe welded together from parts, characterized in that that between pipe sections with a substantially cylindrical wall pipe sections with a wall profiled in longitudinal section are arranged.

2. Tube according to claim 1, characterized in that the profiled Pipe sections have an inner profile and / or an outer profile.

3. Tube according to claim 2, characterized in that the profile is individual Pipe sections consist of a bead-shaped thickening, the wall thickness of which towards the ends decreases towards the wall thickness of the adjacent pipe sections.

4. Tube according to claim 2, characterized in that the profile is individual Pipe sections results in a T-shaped cross section with an inwardly directed web.

5. Tube according to claim 4, characterized in that the web at his inner diameter is welded to a washer,

6. Pipe according to claim 4 or 5, characterized in that two profiled pipe sections with a T-shaped cross-section follow one another directly in the longitudinal direction of the pipe.

7. Pipe according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that that individual pipe sections are seamless rings

8. Pipe according to claim 7, characterized in that that individual pipe sections are rolled rings.