DE3320516A1 - Method and device for repairing leakage points in pipes - Google Patents
Method and device for repairing leakage points in pipesInfo
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Abstract
Description
BROWN BOVERI REAKTOR GmbH Mannheim, den 30.5-83 Dudenstraße 44 AKP - 136/83BROWN BOVERI REAKTOR GmbH Mannheim, 30.5-83 Dudenstrasse 44 AKP - 136/83
6800 Mannheim 16800 Mannheim 1
Verfahren und Einrichtung zur Reparatur von Leckstellen in Rohren.Method and device for repairing leaks in pipes.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Leckstellen in Rohren, insbesondere in Wärmetauscherrohren, durch Einführen einer eine Sprengladung tragenden Hülse in das Rohr wobei die Sprengladung gezündet und ein Teil der Außenhaut der Hülse mit der Rohrinnenwand verschweißt wird.The invention relates to a method for repairing leaks in pipes, in particular in heat exchanger pipes, by inserting a sleeve carrying an explosive charge into the tube, the explosive charge being detonated and part of the outer skin of the sleeve is welded to the inner wall of the pipe.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 25 16 685 bekannt. Es dient zur Abdichtung von Leckstellen in schwer zugänglichen oder nicht demontierbaren Rohren, wie sie z.B. in Wärmetauschern anzutreffen sind. Nach dem vorgenannten Stand der Technik werden zwei örtlich getrennte Sprengladungen im zeitlichen Abstand gezündet. Eine zuerst gezündete stärkere Sprengladung bewirkt über eine kurze Strecke eine Verschweißung mit nachteiliger Wärmeeinwirkung. Eine solche direkte Einkoppelung der Sprengenergie führt zu einer starken Aufheizung des Rohres auf Temperaturen von einigen Hundert Grad Celsius, wodurch dessen Festigkeit herabgesetzt wird. Die wesentlich schwächere zweite Spreng-Such a method is known from DE-AS 25 16 685. It is used to seal leaks in Pipes that are difficult to access or cannot be dismantled, such as those found in heat exchangers, for example. To According to the state of the art mentioned above, two spatially separated explosive charges are detonated at a time interval. A stronger explosive charge ignited first causes welding over a short distance with adverse exposure to heat. Such a direct coupling of the explosive energy leads to a strong one The pipe is heated to temperatures of a few hundred degrees Celsius, which reduces its strength will. The much weaker second explosive
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ladung genügt nicht zur direkten Verschweißung, sondern schafft nur über eine größere Rohrlänge Kontaktierungsverhältnisse zum nachfolgenden Hartverlöten von Hülse und Rohrinnenwand. Zur Sicherstellung einer fluiddichten Hartlötung muß die Lötzone noch thermisch behandeltThe charge is not sufficient for direct welding, but only creates contact conditions over a greater length of the pipe for the subsequent hard soldering of the sleeve and the inner wall of the pipe. To ensure a fluid-tight After brazing, the brazing zone must still be thermally treated
werden. Außer dem eigentlichen Sprengschweißen sind noch erhebliche Nacharbeiten' durch Vorbereitung und Ausführung
der Lötung erforderlich um eine Abdichtung der Leckstelle zu erreichen.
10will. In addition to the actual explosion welding, considerable reworking through preparation and execution of the soldering is required in order to seal the leak.
10
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben das allein mit der Sprengenergie zu einer Leckabdichtung bei gleichzeitiger Reduzierung der Wärmeentwicklung im Rohr führt.It is therefore the object of the invention to provide a method of the type mentioned at the outset that only uses the Explosive energy leads to leakage sealing while reducing the development of heat in the pipe.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Sprengkraft von einer Flüssigkeit übertragen wird und daß von dem Ort der Sprengladung beginnend die Außenhaut der Hülse in axialer Richtung des Rohres mit der Rohrinnenwand verschweißt wird.The object is achieved according to the invention in that the explosive force is transmitted by a liquid and that starting from the location of the explosive charge, the outer skin of the sleeve in the axial direction of the pipe with the pipe inner wall is welded.
Das Verfahren ist weniger aufwendig und bringt eine schonende Behandlung des Rohrwerkstoffes. Aufgrund des flüssigen Übertragungsmediums wird das Rohr beim Einschweißen der Hülse nur mäßig erwärmt, so daß auch Lecks in Kunststoffrohren mit dem vorgeschlagenen Verfahren abzudichten sind.The process is less complex and involves gentle treatment of the pipe material. Because of the liquid transmission medium, the pipe is only moderately heated when the sleeve is welded in, so that there are also leaks are to be sealed in plastic pipes with the proposed method.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Hülse in das Rohr geschossen wird, daß ihre Lage zum Leck detektiert wird, daß bei Erreichen der Leckposition eine von der Detektierung gesteuerte Zündung der Sprengladung erfolgt und daß die Steuer- und Zündmittel aus dem Rohr entfernt werden.An advantageous embodiment of the method provides that the sleeve is shot into the tube, that its position For the leak it is detected that when the leak position is reached, an ignition controlled by the detection the explosive charge takes place and that the control and ignition means are removed from the tube.
Mit diesen Maßnahmen wird ein automatischer Verfahrensablauf erzielt. An automatic process sequence is achieved with these measures.
:.-: : '- f. -· "-' 33205H : .-: '- f - · "-.' 33205H
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Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatz den Innenraum
der Hülse in zwei Kammern unterteilt, die an den freien Hülsenenden mit Scheiben verschlossen und mit
einer Flüssigkeit gefüllt sind, daß auf jeder Stirnseite des Einsatzes eine Sprengladung angeordnet ist
und daß auf der der Flüssigkeit abgewandten Seite jeder Scheibe Behälter zur Aufnahme der Steuer- und Zündelektronik
befestigt sind.
10A device for carrying out the method is characterized in that an insert divides the interior of the sleeve into two chambers, which are closed at the free sleeve ends with discs and filled with a liquid, that an explosive charge is arranged on each end face of the insert and that on the side facing away from the liquid of each disk container for receiving the control and ignition electronics are attached.
10
Aufgrund der Aufteilung in zwei Kammern wird von der Leckstelle ausgehend, in deren Höhe sich immer der
Einsatz befindet, nach zwei Seiten gleichzeitig die Verschweißung erfolgen.
15Due to the division into two chambers, starting from the leak, at the height of which the insert is always located, welding is carried out on two sides at the same time.
15th
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung ist der Einsatz ein hohler zylindrischer Körper und beinhaltet wenigstens ein Teil der Steuer- und Zündelektronik.According to a particular embodiment of the device, the insert is a hollow cylindrical body and contains at least part of the control and ignition electronics.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die freien Hülsenenden einen nach innen ragenden Wulst aufweisen, an den jeweils eine Scheibe dichtend anliegt und daß die Form und die Stärke des Wulstes derart gewählt ist, daß ein Rest der Sprengenergie die Scheibe ausschiebt und den dem Wulst gegenüberliegende Bereich der Außenhaut der Hülse mit der Rohrinnenwand verschweißt.Another embodiment provides that the free sleeve ends have an inwardly protruding bead, on each of which a disc rests in a sealing manner and that the shape and thickness of the bead is chosen such that a remainder of the explosive energy pushes out the pane and the area of the outer skin opposite the bead Sleeve welded to the inner wall of the pipe.
Dabei wird mit dem Ausschieben der Scheiben noch der Nebeneffekt einer zusätzlichen Verschweißung erzielt.The side effect of additional welding is achieved when the panes are pushed out.
Damit sich die Sprengkraft und deren Wirkungsrichtung besser steuern läßt besteht die Sprengladung aus einer oder mehreren Lagen von Sprengstoffen verschiedener Brisanz und Gasvolumenentwicklung.So that the explosive force and its direction of action The explosive charge consists of one or more layers of different explosives Explosiveness and gas volume development.
Dem gleichen Zweck dient der Vorschlag die äußere Form der Sprengladung entsprechend der geforderten DruckausbreitungThe proposal for the external shape of the explosive charge in accordance with the required pressure spread serves the same purpose
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in der Flüssigkeit zu gestalten.shape in the liquid.
Anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen Fig. 1-3 wird das Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.With reference to an embodiment and the drawings Fig. 1-3, the method and a device for implementation of the procedure.
Dabei zeigt dieThe
Fig. 1 eine in einem Rohr positionierte Hülse vor dem Zünden der Sprengladung,1 shows a sleeve positioned in a tube before the detonation of the explosive charge,
Fig. 2,2a und 2b schematisch den Ablauf einer Verschweißung2, 2a and 2b schematically show the welding process
und dieand the
Fig. 3 eine vergrößert dargestellte Einzelheit III der Fig. 2a.3 shows an enlarged detail III of FIG. 2a.
Die Fig. 1 zeigt einen patronenförmig ausgebildeten Reparaturbausatz 1 zum Verschließen einer in einem Rohr 2 befindlichen Leckstelle 3. Er besteht aus einer Hülse 4, die an beiden Enden einen nach innen gewölbten Wulst 5 trägt, und beidseitig durch innenseitig auf den Wulst aufliegende Scheiben 6 abgeschlossen ist. In der Mitte der Hülse ist ein Einsatz7eingepaßt, der den vollen Innendurchmesser der Hülse abdeckt und lösbar mit derselben verbunden ist.Fig. 1 shows a cartridge-shaped repair kit 1 to close a leak in a pipe 2 3. It consists of a sleeve 4, which has an inwardly curved bead 5 at both ends, and on both sides by resting on the bead on the inside Discs 6 is complete. In the middle of the sleeve an insert 7 is fitted which has the full inner diameter the sleeve covers and is releasably connected to the same.
Dieser Einsatz trägt symmetrisch zur Hülsenmitte auf beiden Seiten Sprengladungen 8. Die Kammern 9 zwischen den Sprengladungen und den Scheiben 6 sind mit Wasser gefüllt, das direkt oder in Plastikbehältern eingefüllt ist. Auf der dem Wasser abgewandten Seite der Scheiben 6 sind Behälter 10,11 zur Aufnahme der Steuer- und Zündelektronik angeordnet. Der Einsatz 7 ist entweder als Voll- oderThis insert carries explosive charges 8 symmetrically to the middle of the case on both sides. The chambers 9 between the Explosive charges and the discs 6 are filled with water, which is filled directly or in plastic containers. on the side of the disks 6 facing away from the water are containers 10, 11 for receiving the control and ignition electronics arranged. The bet 7 is either full or
3ö Hohlkörper aus Metall oder Kunststoff ausgebildet. Bei einer Ausbildung als Hohlkörper können in ihm Teile der Steuer- und Zündelektronik untergebracht werden. Im Falle3ö hollow body made of metal or plastic. at a training as a hollow body parts of the control and ignition electronics can be accommodated in it. In the event of
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einer Fernsteuerung sind der Steuerelektronik noch Detektoren zur Positionsbestimmung des Reparaturbausatzes 1 relativ zur Leckstelle 3 zugeordnet. Die Außenseite der Hülse ist mit einer eine Kaltverschweißung begünstigenden Metallschicht 12, die vorzugsweise aus Indium, Kupfer oder Gold besteht, belegt. Zwischen der Metallschicht 12 und der Rohrinnenwand besteht ein derart bemessenes Spiel, daß der Reparaturbausatz leicht in dem Rohr geführt werden kann und trotzdem eine zuverlässige Kaltverschweißung nach dem Zünden der Sprengladung erfolgt. a remote control, the control electronics are also detectors for determining the position of the repair kit 1 assigned relative to the leak point 3. The outside of the sleeve is provided with a cold welding that promotes cold welding Metal layer 12, which preferably consists of indium, copper or gold, occupied. Between the Metal layer 12 and the pipe inner wall is such a dimensioned game that the repair kit easily in the Tube can be guided and still a reliable cold welding takes place after the detonation of the explosive charge.
Die Sprengladungen 8 bestehen dem geforderten Einsatzprofil des Zündverlaufes entsprechend aus ein oder mehreren Lagen von Sprengstoffen verschiedener Brisanz und Gasvolumenentwicklung. Die Sprengstoffauflage wird entsprechend der geforderten Druckausbreitung im Wasser gestaltet und kann alle konkaven und konvexen Formgebungen einschließlich der Kegelformen annehmen.The explosive charges 8 consist of one or more layers according to the required deployment profile of the ignition process of explosives of different explosiveness and gas volume development. The explosives layer is according to the required Pressure propagation in water designed and can be all concave and convex shapes including the Assume cone shapes.
Anhand der Fig. 2 bis 2b wird schematisch der zeitliche Ablauf des Verfahrens zum Verschließen einer Leckstelle beschrieben. Der Reparaturbausatz wird in eine Position gebracht, bei der sich der Einsatz 7 in Höhe der Leckstelle 3 befindet. Bei beiderseitiger, gleichzeitiger Zündung der Sprengladungen 8 wird die Sprengenergie in Pfeilrichtung auf die anliegende Wasserschicht übertragen (Fig. 2). Es kommt unmittelbar darauf im Wasser zu einer starken Druckerhöhung,die sich im Wasser fortpflanzt und die Hülse 4 von der Sprengseite her fortschreitend aufweitet und an die Rohrinnenwand anpreßt (Fig. 2a). Die dabei auftretenden Drücke reichen für eine Kaltverschweißung zwischen Hülse und Rohr 2 unter Einbeziehung der Zwschenschicht aus Indium, Kupfer oder Gold aus.The time sequence of the method for closing a leak is shown schematically on the basis of FIGS. 2 to 2b described. The repair kit is brought into a position in which the insert 7 is level with the leak 3 is located. If the explosive charges 8 are ignited simultaneously on both sides, the explosive energy is in the direction of the arrow transferred to the adjacent water layer (Fig. 2). Immediately afterwards there is a strong pressure increase in the water, the propagates in the water and the sleeve 4 expands progressively from the blast side and on presses the inner wall of the pipe (Fig. 2a). The pressures that occur are sufficient for a cold weld between the sleeve and tube 2 including the intermediate layer made of indium, copper or gold.
Infolge der Energieabgabe bei der Ausweitung der Hülse nimmt die Druckwelle ab. Die frei auslaufende Kaltverschweißung wird korrosionsfest abgeschlossen durch den Wulst von über- .-_,.-.As a result of the energy released when the sleeve expands, the pressure wave decreases. The free running cold weld is sealed against corrosion by the bead of over-.-_, .-.
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ftft
schüssigem Zwischenschichtmaterial 17, das bei der KaIt-Verschweißung vor sich hergeschoben wird (Fig. 3).Schüssigem intermediate layer material 17, which in the KaIt welding is pushed forward (Fig. 3).
Mit der im Wasser befindlichen Restenergie werden die beiden Scheiben 6 ausgeschoben. Dabei wird die Hülse mit dem Wulst 5 nach außen gedrückt und bildet eine zweite, von der ersten unabhängige Kaitverschweißung. Das Profil des Wulstes ist dererlei gestaltet, daß bei der Aufweitung die radiale Kraftkomponente möglichst groß wird. Das Leck wird bereits mit der Kaltschweißung nach Fig. 2a abgedichtet. Die zusätzliche Verschweißung im Bereich des Wulstes ist eine Nebenwirkung beim Ausschieben der Scheiben 6 und bringt eine zusätzliche Sicherheit. Es entsteht somit je eine Schweißzone 15 aufgrund der vom Ort der Sprengladung in axialer Richtung fortlaufenden Verschweißung und je eine Schweißzone 16 aufgrund der beim Ausschieben der Scheiben 6 entstehenden Verschweißung im Bereich des Wulstes 5. Reicht die Energie der ersten Zündung für das Ausschieben der Scheiben 6 nicht aus, kann eine zweite Lage der Sprengladung mit entsprechend gerichteter Schubwirkung in das Wasser gezündet werden.With the residual energy in the water, the two disks 6 are pushed out. Thereby the sleeve is with the bead 5 pressed outwards and forms a second, independent of the first Kait weld. The profile of the bead is designed in such a way that the radial force component becomes as large as possible during expansion. the leak is already sealed with the cold weld according to FIG. 2a. The additional welding in the area of the Beading is a side effect when the panes 6 are pushed out and provides additional security. It a welding zone 15 thus arises in each case due to the axially extending from the location of the explosive charge Welding and one welding zone 16 each due to the Pushing out the panes 6 resulting weld in the area of the bead 5. The energy of the first ignition is sufficient for pushing out the panes 6, a second layer of the explosive charge with a correspondingly directed Thrust effect can be ignited in the water.
Während diesen Verschwelßungsvorgängen werden die Rohre nur mäßig erwärmt, so daß diese Methode auch für Kunststoffrohre zum Einsatz kommen kann.During these welding operations, the pipes only moderately heated, so that this method can also be used for plastic pipes.
Der Einsatz 7, die Scheiben 6 und die Behälter 10,11 werden nach erfolgter Reparatur in Pfeilrichtung 14 aus dem Rohr abgesaugt.The insert 7, the discs 6 and the containers 10, 11 are removed in the direction of the arrow 14 after the repair has been carried out sucked off the pipe.
Soll das Verfahren automatisch ablaufen, so wird der Reparaturbausatz nach Art eines Rohrpost-Transportsystems mit einer nicht dargestellten Vorrichtung durch das zu reparierende Rohr geschossen. Das in den Behältern 10,11 und/oder in dem Einsatz 7 angeordnete Detektorsystem löst automatisch die Zündung der Sprengladungen aus, sobaldIf the process is to run automatically, the repair kit in the manner of a pneumatic tube transport system with a device not shown through the to repairing pipe shot. The detector system arranged in the containers 10, 11 and / or in the insert 7 automatically triggers the detonation of the explosive charges as soon as
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der Einsatz 7 sich in Höhe der Leckstelle 3 befindet. Zur Ortung des Lecks können verschiedene fernsteuerbare Detektorsysteme Verwendung finden. Dies können beispielsweise Detektoren sein, die auf Signale ansprechen, die von außen zur Markierung der Leckstellen eingestrahlt werden. Neben akustischen oder optischen Signalen können auch auf Ultraschallwellen oder radioaktive Strahlung basierende Signale eingesetzt werden. Möglich ist auch die Unterbringung von Halbleiter-Bildsensoren im Einsatz 7 und/oder in den Behältern 10,11, mit denen das Bild der Rohrinnenwand auf einen Bildschirm übertragen werden kann. Das Zündsignal kann manuell eingegeben oder aus der ersten und zweiten Ableitung des Bildsignals abgeleitet werden.the insert 7 is located at the level of the leak 3. Various remote-controlled detector systems can be used to locate the leak Find use. These can for example be detectors that respond to signals from outside to mark the leaks. In addition to acoustic or optical signals, ultrasonic waves can also be used or signals based on radioactive radiation are used. Accommodation is also possible of semiconductor image sensors in use 7 and / or in the containers 10,11, with which the image of the inner wall of the pipe is displayed a screen can be transmitted. The ignition signal can be entered manually or from the first and second Derivation of the image signal can be derived.
30.5.83 -jr.. AKP - 136/8330.5.83 -jr .. AKP - 136/83
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|---|---|---|---|
| DE19833320516 DE3320516A1 (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Method and device for repairing leakage points in pipes |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833320516 DE3320516A1 (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Method and device for repairing leakage points in pipes |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3320516A1 true DE3320516A1 (en) | 1984-12-13 |
| DE3320516C2 DE3320516C2 (en) | 1987-05-14 |
Family
ID=6200858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19833320516 Granted DE3320516A1 (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Method and device for repairing leakage points in pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3320516A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308054A1 (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-22 | Imperial Chemical Industries Plc | Explosive expansion of metal tubes |
| CN107901391A (en) * | 2017-12-26 | 2018-04-13 | 四川省纺织科学研究院 | A kind of tubular membrane radial drawing device and drawing process |
-
1983
- 1983-06-07 DE DE19833320516 patent/DE3320516A1/en active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| AT-Zeitschrift: Berg und Hüttenmännische Monatshefte, 1968, 113. Jahrgang, H.11, S.405-415 * |
| CH-Zeitschrift: Aluminium, Nov. 1962, S. 742 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308054A1 (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-22 | Imperial Chemical Industries Plc | Explosive expansion of metal tubes |
| CN107901391A (en) * | 2017-12-26 | 2018-04-13 | 四川省纺织科学研究院 | A kind of tubular membrane radial drawing device and drawing process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3320516C2 (en) | 1987-05-14 |
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Owner name: ABB REAKTOR GMBH, 6800 MANNHEIM, DE |
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