DE3714259A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen gluehen von rohren - Google Patents

Description

Es ist bekannt, derartige Rohre aus Stahl,- Edelstahl-, Titan- und Ne-Werkstoffen in seperat angeordneten Öfen zu glühen. Dieses erfordert jedoch einen großen Transportaufwand, da die Rohre vereinzelt zu dem Ofen hin- und wieder zurücktransportiert werden müssen. Deshalb wird in letzter Zeit versucht, die Rohre direkt in Linie zu glühen.

Bei diesem Verfahren wird angestrebt, die Rohre nicht nur wärmezubehandeln sondern auch blankzuglühen. Vorzugsweise geschieht das, indem die gesamte Erwär­ mungs- und Kühlstrecke ständig mit Argon - oder einem anderen Schutzgas - umspült wird.

Diese Schutzgase haben jedoch nur eine oxydverhindernde Wirkung aber keinen reduzierenden bzw. oberflächen­ reinigenden Einfluß. Die Rohre verlassen den Ofen so, wie sie beim Eintreten aussehen. Das heißt, wenn die Oberfläche fleckig, unrein oder sonstwie beeinträchtigt ist, so verlassen die Rohre die Glüh- und Kühleinrichtung in demselben Zustand.

Es ist deshalb notwendig, die Rohre vor dem Eintritt in den Wärmebereich gründlich zu säubern, was nur durch aufwendige Wasch- und Trocknungsvorgänge erreicht werden kann.

Aber auch trotz dieser intensiven Reinigungsverfahren erhalten die Rohroberflächen nicht den gleichmäßigen glänzenden Schimmer, wie die unter reduzierender Atmos­ phäre geglühten Rohre.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Einsatz die Möglichkeit gegeben ist, die Rohre im Durchlauf so zu glühen, daß die Ober­ fläche ohne aufwendige Vorbehandlung dieselben Vorteile aufweist, wie die Oberfläche der in herkömmlichen Öfen, außerhalb der Rohrfertigungslinie, geglühten Rohre.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Vorrichtung analog zu den Patentansprüchen.

Hierzu werden der Erwärmungsinduktor einer Induktions­ glühanlage sowie ein Wärmeabstrahlungsrohr in einer gemeinsamen Rohrglüh- und Kühlkammer erfindungsgemäß so zusammengefaßt, daß alle Teile eine gemeinsame glatte, porenfreie Innenoberfläche bilden, die weder durch Ecken, Ausbuchtungen oder sonstige Unregelmäßigkeiten versteckte Hohlräume entstehen läßt, in denen sich unerwünschte Luftvermischungen bilden könnten.

In diese gemeinsame Kammer wird erfindungsgemäß in zentraler Anordnung, gezielt ein reduzierendes Gas, welches vorzugsweise aus Wasserstoff - oder einer Mischung aus Wasserstoff/Stickstoff/Argon/Helium - besteht, eingegeben. Dieses Gas füllt die gesamte Glüh- und Kühlkammer vollständig aus und bewirkt während des Glühvorganges eine reduzierende, säubernde Atmosphäre und im Kühlbereich eine oxydfreie Abkühlung des durchlaufenden Rohrstranges.

Zur Vermeidung des Eindringens von Sauerstoff in den Glüh-/Kühlbereich sind die Ein- und Ausgänge der Kammer zum Rohrstrang hin so abgedichtet, daß das Reduktionsgas mit einem gewissen Überdruck ausströmen kann und bei einer Verbindung mit Sauerstoff jeweils am Eintritt und Austritt der gemeinsamen Kammer abge­ fackelt wird. Hierdurch ist ein sicheres, explosions­ freies Arbeiten der Vorrichtung gewährleistet.

Ein weiteres Merkmal der sicheren Arbeitsweise der Vorrichtung bildet das erfindungsgemäße Verhalten des Systems dann, wenn nicht immer zu vermeidende Undichtig­ keiten der Schweißnaht Luftgemische in die Glüh- und Kühlkammer austreten lassen.

In einem solchen Fall treten folgende Vorsichtsmaßnahmen ein:

• - ein im genügenden Abstand vor der Eintritts­ öffnung angebrachter Sensor (z. B. Ultra­ schallkopf oder Wirbelstrom-Detector) er­ faßt die Undichtigkeit und gibt ein Signal ab
• - das Signal bewirkt über technisch bekannte Vorrichtungen
  • - ein sofortiges Abstellen der Gaszufuhr
  • - ein sofortiges Ausschalten des Induktorstromes
  • - ein sofortiges Einströmen von Stickstoff oder Edelgas

Diese Befehle gelten erfindungsgemäß so lange, bis die undichte Stelle den Glüh-/Kühlraum durchlaufen hat und das Austreten derselben über einen Sensor, der am Rohraustritt angeordnet ist, gemeldet wird. Danach wird der normale Glüh-/Kühlbetrieb durch folgende Funktionen erfindungsgemäß wieder eingeleitet:

• - Einschalten des Induktorstromes
• - Abschalten der Stickstoff- oder Edelgas­ zufuhr
• - Umschalten auf Eintritt des entsprechenden Reduziergases Sollte aus technisch bedingten Gründen die Feststellung einer Rohrundichtigkeit ausbleiben, so verhindert das Öffnen eines Sicherheitsventils etwaige Schäden an der Vorrichtung, die durch die Bildung von Explosionsgasen und deren Entladung evtl. entstehen könnten.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Seiten­ schnitts durch die Vorrichtung erläutert und dargestellt werden.

Fig. 1 zeigt dabei den Rohrstrang (1), der den Induktor (2) und die Kühlkammer (3) durchläuft. Durch den Rohrstutzen (4) und die Dosiereinrichtung (5) wird das Reduziergas "A" - und durch den Rohr­ stutzen (6) und die Dosiereinrichtung (7) das Flutgas "B" entsprechend - in die Kühlkammer (3) eingeleitet.

Die technisch bekannten Öffnungs- und Schließungs­ ventile (8) und (9) bewirken das Einströmen bzw. Abschalten der Gase "A" und "B".

Dasselbe bewirkt der Schalter (10) für die Strom­ zufuhr bzw. die Abschaltung des Induktors (2).

Das mit einem leichten Überdruck arbeitende Re­ duziergas "A" kann an den relativ locker einge­ stellten Rohrstrangdichtungen a) und b) ausströmen und wird mittels der "ewigen" Flammen (11) und (12) entzündet und abgefackelt.

Die Feinstdosierung (13) bewirkt, daß das Gas "A" äußerst gleichmäßig und gedämpft in den gemeinsam vom Induktor (2) und dem Kühlrohr (3) gebildeten Glüh- und Kühlraum strömt und somit keine beun­ ruhigenden Turbolenzen auslöst.

Vor der Glüh-/Kühlkammer ist erfindungsgemäß der Sensor (14) angeordnet, der Undichtigkeiten im Rohr (1) aufspürt und danach die beschriebenen Vor­ sichtsmaßnahmen auslöst.

Nach der Glüh-/Kühlkammer ist der Sensor (15) positioniert, der das Verlassen der Undichtigkeit signalisiert und erfindungsgemäß das Wiederanlaufen des Glüh- und Kühlkammervorgangs bewirkt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Glühung und Abkühlung von Rohren aus Stahl-, Edelstahl-, Titan- oder Ne-Metallen, die aus Bändern oder Tafeln eingeformt, längsnahtgeschweißt, kalibriert, reduziert oder gezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre kontinuierlich in einer gemeinsamen Glüh- und Kühlkammer, die aus dem lnduk­ tor (2) und dem Abstrahlrohr (3) gebildet wird, gleichzeitig geglüht und gekühlt werden, unter der Hinzufügung eines Reduktionsgases, das vorzugsweise aus reinem Wasserstoff - oder der Mischung von Was­ serstoff mit Stickstoff - bzw. der Mischung von Wasserstoff mit Argon - oder einem weiteren geeigneten Edelgas besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduziergas "A" mittig und von unten in die Kühlzone (3) gelangt und durch die Dosierungsdüse (13) so beruhigt in die Zone (3) und den Induktor (2) ein­ tritt, daß sich keinerlei Turbolenzen ergeben.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aus- und Eingänge der gemeinsamen Glüh- und Kühlkammer a) und b) nur so gegen das durch­ laufende Rohr (1) abgedichtet sind, daß das in der Glüh- und Kühlkammer befindliche Gas "A" mit einem gewissen Überdruck austreten kann, durch die "ewigen" Flammen (11) und (12) entzündet und sicher am Ein- und Ausgang der gemeinsamen Glüh- und Kühlkammer abgefackelt wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Einlauf und Auslauf der Vorrichtung geeignete Sensoren (14) und (15) - die vorzugsweise nach dem Ultraschall- bzw. Wirbelstromverfahren arbeiten - angebracht sind, mit deren Hilfe evtl. Undichtigkeiten der durchlaufenden Rohre (1) fest­ gestellt werden, wobei der Sensor (14) das Einlaufen der Undichtigkeit und der Sensor (15) das Auslaufen der Undichtigkeit signalisiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (14) die folgenden Sicherheitsvor­ kehrungen auslöst:

• - sofortige Sperrung der Gaszufuhr "A"
• - sofortiges Ausschalten des Induktor­ stromes
• - sofortiges Einströmen des Gases "B" in Form von Stickstoff oder anderer Edelgase
• - Halten dieser Position bis der Sensor (15) das Verlassen der Undichtigkeit aus der Vorrichtung meldet und damit automatisch folgende Befehle auslöst
  • - das Einschalten des Induktorstromes
  • - das Abschalten der Zufuhr für Gas "B"
  • - das Einschalten der Zufuhr für Gas "A"