DE3341655A1

DE3341655A1 - Verfahren und vorrichtung zum abdichten von undichtigkeiten an rohrleitungen aus schweissfaehigem metall

Info

Publication number: DE3341655A1
Application number: DE19833341655
Authority: DE
Inventors: Peter 6951 Schefflenz Füwesi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1985-05-30

Description

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zum Abdichten von Undichtigkeiten an Rohrleitungen aus schweißfähigem Metall Verfahren und Vorrichtung zum Abdichten von Undichtigkeiten an Rohrleitungen aus schweißfähigem Metall Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten von Undichtigkeiten an Rohrleitungen aus schweißfähigem Metall.
Zum Abdichten von solchen Undichtigkeiten ist es bekannt, eine Manschette auf eine Rohrleitung zu stecken, die die Undichtigkeit von außen abdeckt. Das ist nicht möglich, wenn die Undichtigkeit, wie es zum Beispiel bei verlegten Rohren der Fall sein kann, von außen nicht zugänglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch Abdichtungen von solchen Undichtigkeiten möglich sind, die von außen nicht zugänglich sind.
Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß vom Inneren der Rohrleitung her Schweißraupen auf die Innenwandung der Rohrleitung aufgetragen werden, daß diese Schweißraupen sich in Richtung des Umfanges der Rohrleitung erstreckend und in Längsrichtung der Rohrleitung einander überlappend lückenlos nebeneinanderliegend eine dichte Schicht bilden, und daß die Schweißraupen über die Fläche einer Undichtigkeit und der angrenzenden Umgebung in mindestens einer Schicht aufgetragen werden.
Defekte Undichtigkeiten, die von außen nicht zugän##jch s/nd sind vom Inneren der Rohrleitung her zugänglich. Das gilt auch für verlegte Rohrleitungen, selbst für solche, die eingelassen verlegt sind. Man sucht dann die der defekten Stelle nächstgelegene Öffnung der Rohrleitung, zum Beispiel an einer Anschlußkupplung, auf, öffnet dort die Rohrleitung und gewinnt so Zugang zu der Undichtigkeit. Wenn eine solche offenbare Stelle von der Undichtigkeit besonders weit entfernt ist, ist es unter Umständen zweckmäßig, die Rohrleitung an einer näher gelegenen, zugänglichen Stelle durchzutrennen, die Undichtigkeit durch Schweiß auf trag abzudichten und dann die Trennung wieder durch Verschweißen oder auf andere Weise zu verschließen.
Durch den Schweißauftrag wird zwar der Rohrquerschnitt an der geflickten Stelle verengt, aber der damit verbundene Nachteil wird leicht aufgewogen, weil man es sich erspart, die ganze defekte Rohrleitung, die anderweitig nicht reparierbar ist, auszubauen und zu ersetzen. Dieser Vorteil fällt besonders ins Gewicht bei Rohrleitungen im Schutzbereicht von Kernkraftwerksanlagen, zum Beispiel den Warmetauschern in ternkraftwerken. Diese müßten bei Undichtigkeiten mit erheblichem Aufwand ausgebaut werden, und das kann man zumindest aufschieben, indem man durch Abdichten mit innerem Schweiß auftrag die Rohrleitungen wenigstens noch eine Zeitlang betriebsfähig hält.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die es gestattet, eine Abdichtung durch Schweißauftrag von innen her vorzunehmen, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schweißkopf vorgesehen ist, der in die Rohrleitung koaxial paßt, daß der Schweißkopf mit einer elektrisch schweißenden Schweißdüse ausgestattet ist, in der je eine Zuleitung für einen Schweißdraht, für Schweißstrom und für Schutzgas mündet, daß die Schweißdüse schräg zur Achse des Schweißkopfes gerichtet ist, daß der Schweißkopf in seinem Umfang mit Führungsmitteln ausgestattet ist, die eine Drehbewegung und eine Längsbewegung des Schweißkopfes unter Aufrechterhaltung der koaxialen Lage des Schweißkopfes innerhalb der Rohrleitung gestatten, daß der Schweißkopf am freien Ende eines Versorgungsstranges befestigt ist, der koaxial in die Rohrleitung paßt, daß der Versorgungsstrang als Zuleitung für einen Schweißdraht, für Schweißstrom und für Schutzgas ausgebildet ist, daß der Versorgungsstrang, bezogen auf seine Längsachse, verwindungssteif und daß der Versorgungsstrang quer zu seiner Längsachse biegbar ist.
Der Versorgungsstrang versorgt den Schweißkopf und gestattet es, diesen längszuverschieben und zu drehen. Die Vorrichtung ist einfach zu handhaben und durch die besondere Ausgestaltung des Versorgungsstranges auch einsetzbar, wenn die Undichtigkeit mehrere Meter entfernt ist von einer zugänglichen Rohrleitungsöffnung und auch wenn Rohrkrümmungen zwischen der Rohrleitungsöffnung und der Undichtigkeit liegen.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt: Figur 1 im Schnitt ein durch inneren Schweißauftrag geflicktes Rohr, Figur 2 den Schweißkopf in Schweißstellung bei Beginn des Schweißvorganges, Figur 3 den Schnitt III aus Figur 2, Figur 4 den Schweißkopf aus Figur 2 mit einigen Gliedern des zugehörigen Versorgungsstranges, und Figur 5 das rückwärtige, aus der abzudichtenden Rohrleitung herausragende Ende des Versorgungsstrangs.
Gemäß Figur 1 ist mit 1 eine Rohrleitung aus Stahl bezeichnet, die eine durch Rosten verursachte Undichtigkeit 2 aufweist. Diese Undichtigkeit 2 ist durch Auftragen von zwei Schichten 3, 4 von Schweißraupen 7, 8 abgedichtet. Die beiden Schichten 3 und 4 liegen übereinander auf der Innenwand 5 der Rohrleitung 1, erstrecken sich über den ganzen Innenumfang der Rohrleitung und über eine axiale Länge gemäß Doppelpfeil 6, die mit Zugabe an beiden Seiten die axiale Länge der Undichtigkeit 2 überragt. Jede der beiden Schichten 3 und 4 besteht aus einer durch eine Schweißraupe gebildeten Spirale, deren Gänge einander überlappend lückenlos nebeneinanderliegen und eine dichte Schicht bilden. Die Schweißraupen der beiden Schichten 3 und 4 werden aufgetragen, indem, bezogen auf Figur 1, zunächst von links nach rechts die Schicht 3 aufgetragen wird und dann darüber von rechts nach links die Schicht 4.
In Figur 2 ist ein Rohrleitungsabschnitt 10, der aus Stahl besteht, dargestellt, der eine Undichtigkeit 9 aufweist, die abgedichtet werden soll. Zu diesem Zweck wird in die Rohrleitung der Schweißkopf 11 eingefahren. Der Schweißkopf 11 besteht aus stromleitendem Metall und paßt in die Rohrleitung. An seinem Umfang sind zweimal drei Kugellager 12 bis 15 mit zugehörigen, drehbar gelagerten Kugeln 16 bis 19 angeordnet, durch die der Schweißkopf 11 mit seiner Längsachse 21 koaxial zur Längsachse 20 der Rohrleitung 10 zentriert ist. Die Kugeln dienen als Führungs- und Zentrierungsmittel und gestatten es, den Schweißkopf 11 innerhalb der Rohrleitung um die Achse 21 zu drehen und in Achsrichtung 21 längs zu verschieben, ohne daß dabei die koaxiale Justierung beeinträchtigt wird. Die Kugeln bilden mit ihren Kugellagern eine elektrische Isolierung, indem beispielsweise Teile der Kugellager oder die Kugeln aus elektrisch isolierendem Material bestehen. Statt der Kugeln können auch Rollen oder Gleiter vorgesehen sein.
Am Schweißkopf 11 ist eine elektrisch schweißende Schweißdüse 25 angeordnet, die schräg zur Achse 21 auf die Innenwand 26 der Rohrleitung 10 gerichtet ist. In diese Schweißdüse 25 mündet ein aus Isoliermaterial bestehender Schlauch 27, der als Zuleitung für Schutzgas dient. Innerhalb des Schlauches 27, der innen gleitflähige Wände hat, wird der Schweißdraht 29 an die Schweißdüse 25 geführt. Die Schweißdüse 25 ist aus elektrisch leitendem Material ausgebildet und steht in elektrisch leitendem Kontakt mit dem Metall des Schweißkopfes 11, das als Stromzuleitung für den Schweißstrom dient. Die Schweißdüse 25 ist von einer Gasdüse 28 umgeben, die zur Führung des Schutzgases an die Schweißstelle dient.
In rückwärtiger Verlängerung der Schweißdüse 25 ist eine Montagebohrung 31 vorgesehen, die durch einen Stopfen 32 verschlossen ist.
Die Schweißdüse sitzt, wie aus Figur 4 ersichtlich, am vorderen freien Ende eines Versorgungsstranges 40, dessen rückwärtiges Ende in Figur 5 sichtbar ist. Der Versorgungsstrang paßt koaxial in die Rohrleitung 10 und dient als Zuleitung für den Schweißdraht, den Schweißstrom und das Schutzgas und ist, bezogen auf seine Längsachse 43, verwindungssteif, so daß das vordere Ende des Versorgungsstranges 40 mit dem Schweißkopf den Drehbewegungen des hinteren Endes des Versorgungsstranges folgen muß. Außerdem ist der Versorgungsstrang 40 quer zu seiner Längsachse 43 biegbar, damit er sich Rohrkrümmungen, wie aus Figur 4 ersichtlich, anschmiegen kann.
Der Versorgungsstrang 40 besteht aus einem zentralen, flexiblen Schlauch 27, dessen vorderes Ende in den Schweißkopf ragt. Der Schlauch 27 besteht, wie bereits bemerkt, aus Isoliermaterial, dient zur Zuleitung des Schutzgases vom rückwärtigen Ende des Versorgungsstranges an die Gasdüse und bietet eine Gleitführung für den vom rückwärtigen Ende her eingesteckten und nachgeschobenen Schweißdraht 29. Der Schlauch 27 steckt in einem Gliederrohr 45 aus steifen Führungsgliedern 46, 47, 48 und Verbindungsgliedern 49, 50, 51, 52 zwischen je zwei Führungsgliedern.
Die Führungsglieder 46 bis 48 sind an ihrem Umfang mit je zweimal drei Kugellagern und zugehörigen Kugeln 54, 55 ausgestattet entsprechend wie der Schweißkopf. Die Kugeln gestatten eine #rehbewegung und eine Längsbewegung der Fübrungsglieder unter Aufrechterhaltung der koaxialen Lage der Führungsglieder innerhalb der Rohrleitung.
Die Verbindungsglieder 49 bis 52 sind quer zur Achse 43 biegbar aber verwindungssteif, während die Führungsglieder 46 bis 48 steif sind.
Die Führungsglieder und die Verbindungsglieder bestehen aus elektrisch leitendem Material und bilden eine elektrische Stromzuleitung für den Schweißstrom an die Schweißdüse. Zur Isolierung sind die Kugellager oder Kugeln der Führungsglieder elektrisch isoliert.
Zum Schweißen wird der Schweißkopf mit dem Versorgungsstrang vom offenen Ende her in die Rohrleitung eingeschoben bis der Schweißkopf sich im Bereich der Undichtigkeit befindet. Dann wird der Schweißbetrieb eingeschaltet und die Schweißraupe 23 aufgeschweißt, so daß das aufgeschweißte Material eine die Undichtigkeit 9 von innen abdichtende Schicht bildet.
Der Schweißkopf wird dabei durch Drehen des Versorgungsstranges gedreht und durch Längsverschieben des Versorgungsstranges entsprechend längsverschoben. Der Versorgungsstrang ist zu diesem Zweck nicht stauchbar, nicht dehnbar und nicht verwindbar.
Man kann den Schweißbetrieb bei jeder Umdrehung unterbrechen, so daß sich Schweißraupen bilden, die sich nur über Umfangssegmente erstrecken und nicht über den ganzen Umfang. Wesentlich ist dabei, daß sich wieder eine Schweißmetallschicht bildet, die die Undichtigkeit abdichtet.

Claims

Ansprüche: il. Verfahren zum Abdichten von Undichtigkeiten an Rohrleitungen aus schoreißfähigem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß vom Inneren der Rohrleitung ( 1 ) her Schweißraupen ( 7, 8 ) auf die Innenwandung ( 5 ) der Rohrleitung aufgetragen werden, daß diese Schweißraupen sich in Richtung des Umfanges der Rohrleitung erstreckend und in Längsrichtung der Rohrleitung einander überlappend lückenlos nebeneinanderliegend eine dichte Schicht ( 3, 4 ) bilden, und daß die Schweißraupen über die Fläche einer Undichtigkeit ( 2 ) und der angrenzenden Umgebung ( 6 ) in mindestens einer Schicht aufgetragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißraupen ( 7 ) für'eine Schicht ( 3 ) in Form einer sich über den ganzen Innenumfang der Rohrleitung ( 1 ) erstreckenden Spirale aufgetragen sind und daß sich diese Spirale, bezogen auf die Längsrichtung der Rohrleitung, über die Länge einer Undichtigkeit ( 2 ) mit Zugabe an beiden Seiten erstreckt.
3. Vorrichtung zum Abdichten von Undichtigkeiten an Rohrleitungen aus schweißfähigem Metall, insbesondere zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Anspruche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schweißkopf ( 11 ) vorgesehen ist, der in die Rohrleitung ( 10 ) koaxial paßt, daß der Schweißkopf mit einer elektrisch schweißenden Schweißdüse ( 25 ) ausgestattet ist, in der je eine Zuleitung ( 27 ) für einen Schweißdraht ( 29 X für Schweißstrom und für Schutzgas mündet, daß die Schweißdüse schräg zur Achse ( 21 ) des Schweißkopfes gerichtet ist, daß der Schweißkopf in seinem Umfang mit Führungsmitteln ( 12 - 19 ) ausgestattet ist, die eine Drehbewegung und eine Längsbewegung des Schweißkopfes unter Aufrechterhaltung der koaxialen Lage des Schweißkopfes ini der Rohrleitung ( 10 ) gestatten, daß der Schweißkopf am freien Ende eines Versorgungsstranges ( 40 ) befestigt ist, der koaxial in die Rohrleitung paßt, daß der Versorgungsstrang ( 40 ) als Zuleitung für einen Schweißdraht, für Schweißstrom und für Schutzgas ausgebildet ist, daß der Versorgungsstrang, bezogen auf seine Längsachse ( 43 ), verwindungssteif und daß der Versorgungsstrang quer zu seiner Längsachse biegbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsstrang ( 40 ) einen zentralen, flexiblen Schlauch ( 27 ) aufweist, der als Schutzgaszuleitung dient, daß die Innenwand des Schlauches glatt ist, daß der Schweißdraht ( 29 ) innerhalb des Schlauches an der glatten Wand gleitend geführt ist, daß der Schlauch aus elektrisch isolierendem Material besteht, daß der Schlauch in einem Gliederrohr ( 45 ) steckt, daß das Gliederrohr aus steifen Führungsgli#dern ( 46 - 48 ) und Verbindungsgliedern (49- 52 ) zwischen je zwei Führungsgliedern besteht, daß die Führungsglieder mit Führungsmitteln ( 54, 55 ...) ausgestattet sind, die eine Drehbewegung und eine Längsbewegung des betreffenden Führungsgliedes innerhalb der Rohrleitung ( 10 ) gestatten, und daß die Verbindungsglieder quer zur Längsachse ( 43 ) biegbar aber verwindungssteif sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (12 ..,54..) am Umfang des Schweißkopfes ( 11 ) beziehungsweise eines Führungsgliedes ( 46 ... ) drehbar gelagerte Rollen oder Kugeln sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel ( 12, 16, 54 ... ) elektrisch isolierend sind und daß die Glieder ( 46 - 52 ) des Versorgungsstranges ( 40 ) und der Schweißkopf ( 11 ) als Stromzuleitung ausgebildet sind.