DE3517444A1

DE3517444A1 - Einrichtung zum verbinden zweier rohre

Info

Publication number: DE3517444A1
Application number: DE19853517444
Authority: DE
Inventors: Göran Skärholmen Lande; Bengt Olofström Persson
Original assignee: Volvo AB; Nitro Nobel AB
Current assignee: Volvo AB; Nitro Nobel AB
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1985-12-19
Also published as: NO164081C; JPS60249790A; SE8402584L; FR2564178B1; NO851908L; NO164081B; GB2158908A; US4641775A; SE8402584D0; GB8511920D0; CA1260242A; FR2564178A1; GB2158908B; SE442489B

Description

Beschreibun

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbinden bzw. Spleißen zweier Rohre. Die Erfindung bezieht sich primär auf Rohre aus Metall, die für den Öl- und Gastransport verwendet werden. Das Verbinden der Rohre, nachstehend als Spleißen bezeichnet, wird mit Hilfe von Explosionsschweißen durchgeführt. Bei dieser Schweißart werden zwei Rohrenden mit einander in Berührung oder fast in Berührung gebracht. In den beiden Rohren wird an der Verbindungsstelle ein Metallring angeordnet, der an der Innenseite der beiden Rohre eine Plattierung bildet. Im Metallring ist Explosivstoff angeordnet, der den Metallring bei der Detonation mit der Innenseite der beiden Rohre in Berührung bringt. Um die Explosionsschweißung zu ermöglichen, muß an der Außenseite der Rohre an der Stelle, an der die Explosionsschweißung ausgeführt

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wird, eine Abstützung oder Halterung angeordnet sein. Die Halterung kann aus einem zylindrischen Rohr bestehen, welches bei der Explosionsschweißung deformiert wird und die äußere Halterung wirkt daher als eine zusätzliche zusammenhaltende Verstärkung zwischen den beiden Rohren. Der Nachteil bei der Halterung besteht darin, daß sie an Ort und Stelle verbleibt und die Überprüfung der Güte der Explosionsschweißung erschwert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine für die Explosionsschweißung erforderliche Halterung zu schaffen, die abnehmbar ist und für wiederholte Explosionsschweißungen an verschiedenen Stellen einer Rohrleitung verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halterung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus zwei Rohrhälften besteht, die durch geeignete Mittel zusammengeklemmt werden können, welche bei der Explosionsschweissung nicht zerstört werden. Im montierten Zustand hat die Halterung eine ringförmige Ausnehmung, die teilweise oder ganz mit einem Elastomer wie beispielsweise Gummi oder Polyurethan ausgefüllt ist. Die Ausnehmung hat eine solche Breite und Tiefe und das Elastomer solche Eigenschaften, daß wenn die Ausnehmung mit dem Elastomer an der Stelle der Explosionsschweißung angeordnet wird, die Verformung an den beiden Rohren und der Plattierung im Bereich der Ausnehmung in der Halterung erfolgt. Dies ermöglicht

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eine mehrmalige Verwendung der Halterung, da das Elastomer nach dem Entfernen der Halterung von der Stelle der Explosionsschweißung entlang der Rohrleitung wieder seine ursprüngliche Form einnimmt.

Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, an der Innenseite der Halterung und der Außenseite der zwei zu verspleissenden Rohre eine dünne Schutzschicht auszubilden. Die Schutzschicht kann beispielsweise aus einem dünnen Metallrohr bestehen.

Die Schutzschicht ist zweckmäßigerweise zwischen ihren Enden mit einem zusammenhängenden oder in Abschnitte unterteilten, nach innen gerichteten Flansch versehen. Vor dem Explosionsschweißen wird der Flansch zwischen den Endflächen der zu verspleißenden Rohre angeordnet, um so eine bessere Positionierung der Halterung sicherzustellen.

Wenn der Flansch in eine Anzahl hintereinanderliegender Flanschabschnitte unterteilt ist, können diese auch dazu verwendet werden, den bei der Explosionsschweißung zu plattierenden Metallring zu positionieren. Der Metallring hat dann eine Nut, in die die Flanschabschnitte einrasten können, wodurch der Metallring an der Spleißstelle positioniert wird.

Der für das Plattieren vorgesehene Metallring kann mit

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federbetätigten Stiften versehen sein, die radial nach außen gerichtet sind und so konstruiert sind, daß sie in den Spalt einrasten können, der zwischen den beiden Rohrenden vorgesehen sein kann,und damit den für die Plattierung vorgesehenen Metallring positionieren.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im Einzelnen beschrieben. E_s zeigt:

Fig. 1 zwei Rohre an der Spleißungsstelle, die mit einer Halterung und einem Plattierring mit Explosionsstoff versehen sind;

Fig. 2 die Spleißungsstelle gemäß Fig. 1 als Einzelheit;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Spleißungsstelle, die mit einer Schutzschicht mit drei Flanschabschnitten versehen ist;

Fig. 4 eine Halterung bestehend aus zwei Rohrhälften, vollständig montiert;

Fig. 5 die Halterung gemäß Fig. 4 mit geöffneten Rohrhälften; und

Fig. 6 die an einer Spleißungsstelle infolge der Explosionsschweißung auftretenden Verformungen.

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In den Figuren sind zwei Rohre 1 und 2 dargestellt, die miteinander zu verbinden sind. Die einander gegenüberliegenden Enden der Rohre 1 und 2 sind abgeschrägt und mit einem Spalt 3 zueinander angeordnet. Um die beiden Rohre und über die Spleißungsstelle herum ist eine dünne Schicht 10 vorzugsweise aus Metall angeordnet, um die Außenflächen der Rohre 1 und 2 zu schützen und den Spalt 3 abzudecken. Zwischen den Enden der Schutzschicht befindet sich ein Flansch 11, der radial nach innen gerichtet ist und aus einer Anzahl von radial nach innen gerichteten Abschnitten besteht, die zueinander einen Abstand aufweisen.

Die Flanschabschnitte wirken mit einer radialen Umfangsnut in einem Spleißungsteil 4 aus Metall zusammen. Der Spleißungsteil 4 dient dazu, auf die Innenflächen der beiden Rohre 1 und 2 aufplattiert zu werden. Der Spleissungsteil 4 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Entlang seinem Umfang ist der Spleißungsteil 4 mit einem oder mehreren federbedeckten Stiften 5 versehen, die so konstruiert sind, daß sie in den Spalt 3 einrasten. Der Spleißungsteil 4 ist ringförmig und an seiner Innenfläche mit einer Schutzschicht 6 versehen. Auf der Schutzschicht ist ein zylindrischer Teil 7 angeordnet, der aus einem Explosivstoff wie beispielsweise Dynamit, Dynamex oder Trinitrotoluen besteht. Innerhalb

des zylindrischen Körpers aus Explosivstoff befindet sich eine Scheibe 8, die ein Zündladung, wie beispielsweise Pentyl und eine Explosivpaste bildet. Die Scheibe 8 enthält zum Zünden einen Zünder 9.

Auf der Schutzschicht 10 ist eine Abstützung oder Halterung angeordnet, die aus zwei Rohrhälften 12 und 13 besteht, die an einem Scharnier 14 miteinander verbunden sind. Die Rohrhälften sind so ausgebildet, daß sie zwei nach außen gerichtete Flansche 15 und 16 aufweisen, die mittels Bolzen 17 und Muttern 18 miteinander verbunden sind. Die Halterung hat eine innere Aussparung 19, die mit einem elastisch nachgiebigen bzw. elastomeren Material 20 ausgefüllt ist, das so beschaffen ist, daß es bei Druckeinwirkung komprimiert wird, aber seine ursprüngliche Form wieder einnimmt, wenn der Druck verschwindet. Geeignetes Material für das elastische Material ist Gummi, das eine Stärke in der Größenordnung von 50 bis 60 Shore haben sollte. Ein anderes geeignetes Material ist geschäumtes Polyurethan mit einsprechender Härte.

Die Anordnung funktioniert in folgender Weise:

Auf dem Rohr 1 wird die Schutzschicht 10 so angeordnet, daß ihr radial nach innen gerichteter Flansch 11 an der rechten Seite des Rohres 1 oder in kleinerem Abstand davon liegt. Dann wird der vorzugsweise vorge-

fertigte, aus den Teilen 4-9 bestehende Körper so weit in die Schutzschicht 10 eingeschoben, daß der Flansch 11 in eine (nicht dargestellte) Umfangsnut in der Außenfläche dieses Körpers einschnappt. Wenn der Körper einen oder mehrere federbetätigte Stifte 5 aufweist, liegen diese an der Inneflache der Schutzschicht an. Die Einschiebebewegung des Körpers, bestehend aus den Teilen 4 bis 9, wird entweder durch das Anliegen der Stifte 5 an dem Radialflansch 11 oder durch die rechte Kante des Rohres 1 begrenzt.

Nachdem der Körper aus den Teilen 4 bis 9 in die Schutzschicht 10 eingesetzt worden ist, wird das linke Ende des Rohres 2 so eingesteckt, daß dessen linke Kante in einem kleinen Abstand vom Rohr 1 liegt, wodurch ein Spalt 3 zwischen den Rohren 1 und 2 gebildet wird. Das Vorhandensein der Schutzschicht 10 erleichtert die symmetrische Anbringung der Halterung mit den beiden Rohrhälften 12 und 13 über der Spleißungsstelle mit dem Spalt 3. Die Rohrhälften 12 und 13 werden mit Hilfe des Scharniers 14 offen aufgesetzt. Sie werden in eine ausreichende Anlage an die Rohre 1 und 2 gebracht, indem die Flansche 15 und 16 mittels Bolzen 17 und Muttern 18 miteinander verbunden werden. Bei der Detonation des Teils 7 aus Explosivstoff wird eine Explosionsschweissung durchgeführt und die Enden der Rohre 1 und 2 wer-

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den verformt und bilden eine Umfangswulst oder dgl., bestehend aus den beiden Teilen 21 und 22 der Rohre 1 und 2. Die Wulst wird eine Breite und Höhe aufweisen, die in den von der Nut 19 gebildeten Spalt paßt. Dank der Anwesenheit des Elastomers 20 werden nur die beiden Rohre 1 und 2 während dem Schweißprozeß verformt. Es er folgt keine Verformung der Halterung mit ihren Rohrhälften 12 und 13, da die Schweißung selbst nur auf das nachgiebige Material 20 eine Verformung ausübt. Die Verformung in der Halterung mit den Rohrhälften 12 und erfolgt nur in dem Teil, der das nachgiebige Material aufweist. Wenn die Schweißung beendet ist, wird die Schraubenverbindung 17, 18 gelöst und die beiden Rohrhälften 12, 13 der Halterung können an eine neue Schweißstelle gebracht werden. Die gerade durchgeführte Explosionsschweißung kann nun ohne Schwierigkeiten überprüft werden.

Durch die Verwendung einer Halterung bestehend aus den Rohrhälften 12, 13 können beträchtliche Einsparungen erzielt werden, da eine solche Halterung für eine große Anzahl von Schweißungen verwendet werden kann. Sollte eine gewisse Abnutzung auftreten, ist es nur notwendig, das flexible Material 20 auszuwechseln.

Eine Halterung gemäß der vorliegenden Erfindung ist un-

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gewöhnlich robust, und es ist nicht ungewöhnlich, für eine solche Halterung, daß sie für über tausend Explosionsschweißungen verwendet werden kann.

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Claims

1. Einrichtung zum Verbinden zweier Rohre, wie beispielsweise Rohrleitungen, mittels Explosionsschweißung, wobei die Rohre zwei einander zugewandte Endkanten aufweisen und eine Verbindungsstelle bilden, die Endkanten einander berühren oder einen Abstand zueinander aufweisen, innerhalb der beiden Rohre ein Ring oder Rohr zum Plattieren angeordnet ist und in beide Rohre ragt, der Ring oder das Rohr an seinem Umfang mit Sprengstoff und einem Zünder versehen ist, an der Verbindungsstelle eine Halterung mit einer zylindrischen Innenfläche angeordnet ist, die im wesentlichen an der Außenfläche der beiden Rohre anliegt und wenigstens die gleiche axiale Abmessung wie der Innenring oder das Innenrohr

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aufweist, dadurch gekennzeichnet , da 3 die Halterung (12, 13) aus zwei H^:11ften besteht, die durch ansich bekannte Elemente (15 bis 18), wie ein Scharnier und eine Schraube-Mutter-Verbindung fest miteinander verbunden sind, daß die Innenfläche der Halterung (12, 13) mit einer Umfangsnut (19) versehen ist, die teilweise oder ganz mit einem elastischen Material ausgefüllt ist, wobei Breite und Tiefe der Umfangsnut (19) und die Eigenschaften des elastischen Materials (20) so ausgewählt sind, daß die durch die Explosionsschweißung erhaltene Verformung der beiden Rohre 1 und 2 entlang der Verbindungsstelle in der Breite und Tiefe der Umfangsnut (19) aufgenommen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Material (20) aus Gummi besteht,

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Gummi (20) eine Härte im Bereich von 50 bis 60 Shore aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , da.3 das elastische Material (20) aus Polyurethan besteht.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß zwischen der Innenfläche der Halterung (12, 13) und der Außenfläche der beiden Rohre (1) und (2) eine dünne Schicht (10), vorzugsweise aus Metall angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (10) aus einem Rohr besteht.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht (10) einen durchgehenden oder teilweise unterbrochenen, nach innen gerichteten Flansch (11) aufweist, der an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Endkanten liegt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Umfangsflansch (11) so konstruiert ist, daß er mit einer Umfangsnut im Plattierring (4) zusammenwirkt, um diesen zu positionieren.

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