DE60012484T2

DE60012484T2 - Plattiertes Stahlrohr

Info

Publication number: DE60012484T2
Application number: DE60012484T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Muroran Sakuraba; Masahiko 1-chome Taguchi; Yasunobu Muroran Saitoh
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: ATE271939T1; DE60012484D1; EP1153672B1; EP1153672A1

Description

Die Erfindung betrifft ein plattiertes Stahlrohr, das an einer Innenfläche oder Außenfläche des das Grundmaterial darstellenden Stahlrohres mit einem Plattiermaterial beziehungsweise plattierten Material versehen ist, das ein korrosionsbeständiges Material enthält. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Ausgestaltung, bei der die verwendete Menge des Plattiermaterials verringert wird.
Stand der Technik
Im Allgemeinen weisen Stahlrohre hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, jedoch schlechte Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit auf. Aus diesem Grunde werden die Stahlrohre vor ihrer Verwendung in Abhängigkeit von ihrem späteren Einsatz in bestimmten Umgebungen sowie in Abhängigkeit von anderen Parametern einer Maßnahme zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit unterzogen. Insbesondere für den Fall, dass hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, finden anstelle von Stahlrohren Vollrohre aus korrosionsbeständigem Material, so beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Verwendung.
Vollrohre aus korrosionsbeständigem Material sind jedoch kostenintensiv und darüber hinaus mit Blick auf die Festigkeit Stahlrohren unterlegen. Zur Sicherstellung der Festigkeit der Stahlrohre wird daher die verwendete Materialmenge erhöht, was jedoch die Kosten stark in die Höhe treibt.
Eingedenk dessen werden zur Lösung dieser Probleme hochgradig korrosionsbeständige Stahlrohre, so beispielsweise plattierte Stahlrohre, entwickelt und in der Praxis häufig eingesetzt, die an einer Innenfläche oder Außenfläche des das Grundmaterial darstellenden Stahlrohres mit einem Plattiermaterial versehen sind, das ein korrosionsbeständiges Material enthält.
Die Druckschrift JP-A-58-154488 zeigt, wie in 3 und 4 dargestellt, ein herkömmliches Verfahren zum Biegen einer plattierten Stahlplatte oder eines plattierten Stahl bandes 21 in Richtung der Breite zum Zwecke der Bildung des Rohres (beispielsweise in 3 gezeigt) sowie zum Verschweißen zweier als Nahtabschnitt vorgesehener Kanten 22 in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21, wodurch ein plattiertes Stahlrohr 20 hergestellt wird.
Bei der plattierten Stahlplatte oder dem plattierten Stahlband 21 ist, wie in 4 gezeigt, die Höhe der Grundplatte an den beiden als Nahtabschnitt vorgesehenen Kanten 22 in Richtung der Breite geringer gewählt, als dies bei den anderen Abschnitten der beiden Kanten 22 der Fall ist, wobei gleichzeitig das für die Bedeckung der beiden Kanten 22 vorgesehene Plattiermaterial 23 in Richtung der Breite dicker als das Plattiermaterial 23 außerhalb der beiden Kanten 22 ist, sodass insgesamt eine gleichmäßige Dicke erreicht wird.
Bei einem herkömmlichen plattierten Stahlrohr 20, wie es in 3 und 4 gezeigt ist, ist die Dicke A (4) des Plattiermaterials 23 an den beiden als Nahtabschnitt vorgesehenen Kanten 22 in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 größer als die Dicke B (4) des Plattiermaterials 23 außerhalb der beiden Kanten 22. Auf diese Weise gleicht die Anordnung Abweichungen aus, die beim Verschweißen der beiden Kanten 22 in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes bei der Herstellung des plattierten Stahlrohres 20 entstehen (was nachstehend als „Abweichungen in dem verschweißten Abschnitt bei der Herstellung des plattierten Stahlrohres 20" bezeichnet wird).
Auf diese Weise wird es möglich, einer Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit vorzubeugen, die durch Abweichungen an den beiden Kanten des Plattiermaterials 23 in dem Nahtabschnitt der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 verursacht ist.
Dem steht gegenüber, dass keinerlei Berücksichtigung von Abweichungen erfolgte, die beim Verschweißen der plattierten Stahlrohre miteinander während des Verlegens der plattierten Stahlrohre vor Ort entstehen, das heißt von Abweichungen, die in 5 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, und die durch Abmessungstoleranzen oder Abweichungen von der Rundheit bedingt sind (was nachstehend als „Abweichung in dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen der plattierten Stahlrohre 20" bezeichnet wird).
Zum Ausgleichen von Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt beim Ausführen von Arbeiten an den plattierten Stahlrohren muss die Dicke des Plattiermaterials an beiden Enden in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres derart festgelegt werden, dass sie einen großen Wert aufweist, sodass Spielraum zum Ausgleichen der zu erwartenden Abweichungen gegeben ist.
Eingedenk dessen muss bei Verwendung eines herkömmlichen plattierten Stahlrohres 20 aufgrund der Tatsache, dass die Dicke des Plattiermaterials 23, wie in 6(a) und 6(b) gezeigt ist, in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres 20 gleichmäßig ist, die Dicke B des Plattiermaterials 23 außerhalb der beiden als Nahtabschnitt vorgesehenen Kanten 22 in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 derart festgelegt werden, dass sie einen Wert aufweist, der Abweichungen in dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen des plattierten Stahlrohres 20 ausgleicht.
Kurzum, bei einem herkömmlichen plattierten Stahlrohr 20 findet nur das Ausgleichen von Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt bei der Herstellung des plattierten Stahlrohres 20 Berücksichtigung, wohingegen das Ausgleichen von Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen des plattierten Stahlrohres 20 unberücksichtigt bleibt. Für den Fall, dass das Plattiermaterial 23 eine große Dicke (als Dicke A bezeichnet) an den beiden als Nahtabschnitt vorgesehenen Kanten 22 der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 aufweist, ist es möglich, die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials 23 zu verringern.
Dem steht gegenüber, dass eingedenk der Tatsache, dass beim Verlegen vor Ort eine Vielzahl plattierter Stahlrohre 20 mittels Verschweißen über eine Strecke von einigen Kilometern bis zu einigen Dutzend Kilometern in Richtung der Länge miteinander verbunden wird, Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen des plattierten Stahlrohres 20 unbedingt ausgeglichen werden müssen.
Darüber hinaus sollten bei Schweißarbeiten beim Verlegen vor Ort, bei denen die entsprechenden Geräte sowie die Arbeitsbedingungen starken Einschränkungen unterliegen, die Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen des plattierten Stahlrohres 20 ebenfalls ausgeglichen werden, sodass ein geeignetes Schweißverfahren zum Zwecke der Steigerung der Arbeitseffizienz ausgewählt werden kann.
Aus diesem Grunde wird bei der Ausgestaltung eines herkömmlichen plattierten Stahlrohres 20 die Dicke B des Plattiermaterials 23 außerhalb der beiden in Richtung der Breite als Nahtabschnitte vorgesehenen Kanten der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 derart festgelegt, dass sie einen Wert aufweist, der die Abweichungen an dem verschweißten Abschnitt beim Verlegen des plattierten Stahlrohres 20 ausgleichen kann, wobei die Dicke A des Plattiermaterials 23 an den beiden Kanten in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 derart festgelegt wird, dass sie größer als die Dicke B ist.
Eine derartige Vorgehensweise verringert jedoch nicht die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials 23, sondern erhöht diese in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Dicke A und der Dicke B.
Darüber hinaus wird aufgrund der Tatsache, dass die Dicke A und die Dicke B des Plattiermaterials 23 in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres 20, wie in 6(b) gezeigt, gleichmäßig sind, die verwendete Menge der Plattiermaterialien 23 in Abhängigkeit von der Länge der Verlegestrecke gegebenenfalls um das Zehnfache oder mehr als das Hundertfache erhöht, was eine gewaltige Kostensteigerung bedingt.
Eine gemeinsame Betrachtung des plattierten Stahlrohres 20 und der Korrosionsbeständigkeit macht deutlich, dass eine Berücksichtigung der Korrosion nicht notwendig ist, wenn das Plattiermaterial geeignet gewählt ist, und die Größenabmessungen des Plattiermaterials 23 keinerlei Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit haben.
Daher stellt eine dicke Ausbildung des Plattiermaterials 23 ungeachtet der Tatsache, dass lediglich die beiden als Nahtabschnitt vorgesehenen Kanten 22 in Richtung der Breite der plattierten Stahlplatte oder des plattierten Stahlbandes 21 hierfür vorgesehen sind, wie dies bei einem herkömmlichen plattierten Stahlrohr 20 der Fall ist, eine äußerst ineffiziente Verwendung einer großen Menge der Plattiermaterials 23 dar, das darüber hinaus keinerlei Beitrag zur Korrosionsbeständigkeit leistet, sondern lediglich die Kosten in die Höhe treibt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein plattiertes Stahlrohr bereitzustellen, das Abweichungen beim Verschweißen der plattierten Stahlrohre miteinander beim Verlegen der Stahlrohre vor Ort ausgleicht und dennoch eine hohe Korrosionsbeständigkeit sicherstellt, das die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials auch dann senkt, wenn die Länge der Verlegestrecke steigt, und das Kosten einsparen kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein plattiertes Stahlrohr mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen plattierten Stahlrohr werden dadurch, dass die Dicke der Plattiermaterialien an beiden Enden in Richtung der Länge derart festgelegt ist, dass sie einen Wert aufweist, der das Ausgleichen von Abweichungen beim gegenseitigen Verbinden eines plattierten Stahlrohres mit einem weiteren plattierten Stahlrohr ermöglicht, die Abweichungen hinsichtlich des weiteren plattierten Stahlrohres, so beispielsweise während des Verbindens der plattierten Stahlrohre beim Verlegen vor Ort, ausgeglichen.
Dies bedeutet, dass sogar für den Fall, dass durch Abmessungstoleranzen oder Abweichungen von der Rundheit bedingte Abweichungen an dem Verbindungsabschnitt des Plattiermaterials jedes plattierten Stahlrohres in gewissem Umfang vorhanden sind, diese durch die Dicke an den beiden Enden in Richtung der Länge des Plattiermaterials jedes plattierten Stahlrohres ausgeglichen werden. Derart ist das das Grundmaterial darstellende Stahlrohr einer in dem plattierten Stahlrohr strömenden Substanz nicht ausgesetzt.
Aus der Tatsache, dass die Dicke des Plattiermaterials an den Abschnitten außerhalb der beiden Enden in Richtung der Länge derart festgelegt ist, dass sie einen Wert aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Wert ist, ergibt sich, dass mit steigender Länge des plattierten Stahlrohres in Richtung der Länge die verwendete Menge des das Plat tiermaterial bildenden korrosionsbeständigen Materials sinkt. Entsprechend wird die verwendete Menge der kostenintensiven Plattiermaterialien gesenkt, wenn die Länge der Verlegestrecke des plattierten Stahlrohres steigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1(a) und (b) sind Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines plattierten Stahlrohres der Erfindung.
2 ist eine grundlegende Schnittansicht in Richtung der Länge, die zeigt, wie zwei plattierte Stahlrohre gemäß 1 verbunden sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand bei der Herstellung eines herkömmlichen plattierten Stahlrohres aus einem plattierten Stahlband zeigt.
4 ist eine grundlegende Schnittansicht in Längs- und Querrichtung, die einen verschweißten Abschnitt bei der Herstellung des herkömmlichen plattierten Stahlrohres zeigt.
5 ist eine grundlegende Schnittansicht, die einen Zustand bei der Verbindung zweier herkömmlicher plattierter Stahlrohre zeigt.
6(a) und (b) sind Ansichten des herkömmlichen plattierten Stahlrohres.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nachstehend anhand der gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben.
1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführung eines plattierten Stahlrohres 2, wobei 1(a) eine Seitenansicht in Richtung der Länge und 1(b) eine Schnittansicht in Richtung der Länge sind. 2 ist eine grundlegende Schnittansicht in Richtung der Länge, die zeigt, wie zwei plattierte Stahlrohre gemäß 1 verbunden sind.
Wie in den Figuren zu erkennen ist, wird ein plattiertes Stahlrohr 10 hergestellt, indem ein ein korrosionsbeständiges Material, so beispielsweise rostfreien Stahl, enthaltendes Plattiermaterial 12 auf den Innenumfang eines Grundmaterials 11 aufgebracht wird. Die Summe T aus der Dicke des Grundmaterials 11 und der Dicke des Plattiermaterials 12 ist über die gesamte Länge des plattierten Stahlrohres 10 (Abmessung in Richtung der Länge) gleich, wobei das plattierte Stahlrohr 10 über seine gesamte Länge eine innerhalb einer vorgeschriebenen Toleranz befindliche gleichmäßige Dicke T aufweist.
Das Plattiermaterial 12 wird in Abhängigkeit von der Dicke A an den beiden Enden C in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres 10 (rechte und linke Richtung in 1(b) und 2), das heißt der Dicke an den als verschweißte Abschnitte vorgesehenen Enden in Richtung der Länge beim Verschweißen der plattierten Stahlrohre 10 während des Verlegens vor Ort, derart gewählt, dass die Dicke einen Wert D aufweist, der ein Ausgleichen gegenseitiger Abweichungen der plattierten Stahlrohre 10 beim Verschweißen der verlegten Stahlrohre 10 ermöglicht. Das Plattiermaterial 12 wird darüber hinaus in Abhängigkeit von der Dicke des Abschnittes E außerhalb der beiden Enden C derart gewählt, dass die Dicke einen Wert F aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Wert D ist.
Das Ausführungsbeispiel wird nachstehend eingehender beschrieben.
Beim Verschweißen der plattierten Stahlrohre 10 während des Verlegens vor Ort werden für den Fall, dass die Dicke des Plattiermaterials 12 an den beiden Enden C des plattierten Stahlrohres in Richtung der Länge einen vorbestimmten Wert D aufweist, die Abweichungen zwischen den plattierten Stahlrohren exakt ausgeglichen.
Dies bedeutet, dass für den Fall, dass durch Abmessungstoleranzen oder Abweichungen von der Rundheit bei jedem Stahlrohr 10 bedingte Abweichungen an dem Verschweißabschnitt des Plattiermaterials 12 jedes plattierten Stahlrohres 10 in gewissem Umfang vorhanden sind, diese durch die Dicke D des Plattiermaterials jedes plattierten Stahlrohres ausgeglichen werden, und dass das das Grundmaterial darstellende Stahlrohr einer in dem plattierten Stahlrohr strömenden Substanz nicht ausgesetzt wird.
Aus der Tatsache, dass die Dicke der Plattiermaterialien 12 an den Abschnitten E außerhalb der beiden Enden C in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres derart festgelegt ist, dass sie einen Wert F aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Wert D ist, ergibt sich, dass mit steigender Länge des plattierten Stahlrohres 10 in Richtung der Länge die verwendete Menge des das Plattiermaterial 12 bildenden korrosionsbeständigen Materials sinkt. Entsprechend wird die verwendete Menge der kostenintensiven Plattiermaterialien gesenkt, wenn die Länge der Verlegestrecke des plattierten Stahlrohres 10 steigt.
Aufgrund der vorstehend erläuterten Ausgestaltung wird es, indem die Dicke des Plattiermaterials 12 an den beiden Enden C in Richtung der Länge der plattierten Stahlrohre 10 auf den vorbestimmten Wert D festgelegt wird, möglich, Abweichungen beim Verschweißen der plattierten Stahlrohre 10 während des Verlegens der Stahlrohre 10 vor Ort auszugleichen und eine hohe Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen. Darüber hinaus wird es, indem die Dicke des Plattiermaterials 12 in den Abschnitten E außerhalb der beiden Enden C in Richtung der Länge auf einen Wert F festgelegt wird, der kleiner als der vorbestimmte Wert D ist, möglich, nachteiligen Einflüssen auf die Korrosionsbeständigkeit vorzubeugen, die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials 12 zu senken und das verwendete Plattiermaterial 12 sehr effizient einzusetzen. Dadurch nimmt mit zunehmender Länge der Verlegestrecke des plattierten Stahlrohres 10 der Kosteneinspareffekt zu.
Eine gemeinsame Betrachtung des plattierten Stahlrohres 10 und der Korrosionsbeständigkeit macht deutlich, dass eine Berücksichtigung der Korrosion bei Plattiermaterialien 12 mit geeignet gewähltem korrosionsbeständigem Material nicht notwendig ist, und dass die Dickenabmessungen des Plattiermaterials 23 keinerlei Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit haben. Daher wird es, indem die Abweichungen an den verschweißten Abschnitten beim Verlegen der plattierten Stahlrohre 10 genau ausgeglichen werden, möglich, eine hohe Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen, während die verwendete Menge des Plattiermaterials 12, das keinen Beitrag zur Korrosionsbeständigkeit leistet, stark verringert wird.
Eingedenk der Tatsache, dass beim Verlegen der plattierten Stahlrohre 10 vor Ort eine Vielzahl plattierter Stahlrohre 10 mittels Verschweißen über eine Strecke von beispiels weise einigen Kilometern bis zu einigen Dutzend Kilometern in Richtung der Länge miteinander verbunden wird, wird es möglich, die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials 12 zu senken, wenn die Länge der Verlegestrecke des plattierten Stahlrohres 10 steigt. Der Kosteneinspareffekt des plattierten Stahlrohres 10 steigt bei dieser Ausführung in Abhängigkeit von der Länge der Verlegestrecke des plattierten Stahlrohres 10.
Darüber hinaus wird es bei Schweißarbeiten während des Verlegens vor Ort, bei denen die entsprechenden Geräte sowie die Arbeitsbedingungen starken Einschränkungen unterliegen, möglich, ein geeignetes Schweißverfahren zum Zwecke der Steigerung der Arbeitseffizienz auszuwählen.
Erfindungsgemäß wird die Dicke des Plattiermaterials an beiden Enden des plattierten Stahlrohres in Richtung der Länge derart festgelegt, dass sie den vorbestimmten Wert aufweist, der ein Ausgleichen von Abweichungen beim Verbinden mit einem anderen Stahlrohr ermöglicht, wobei gleichzeitig die Dicke des Plattiermaterials an den Abschnitten außerhalb der beiden Enden in Richtung der Länge des plattierten Stahlrohres derart festgelegt wird, dass sie kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Derart wird es möglich, Abweichungen beim gegenseitigen Verschweißen der plattierten Stahlrohre während deren Verlegen vor Ort auszugleichen und dennoch eine hohe Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen, die verwendete Menge des kostenintensiven Plattiermaterials zu senken, wenn die Länge der Verlegestrecke steigt, und Kosten einzusparen.

Claims

Rohr (10) aus plattiertem Stahl, das umfasst: ein plattiertes Material (12), das ein korrosionsbeständiges Material an der Innenfläche und/oder der Außenfläche eines Grundmaterials (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des plattierten Materials (12) an beiden Enden in einer Längsrichtung so bestimmt wird, dass sie auf einen Wert festgelegt ist, der es ermöglicht, eine Abweichung beim Verbinden des plattierten Stahlrohrs (10) mit einem anderen plattierten Stahlrohr auszugleichen, während die Dicke des plattierten Materials (12) an anderen Teilen außer an den beiden Enden so bestimmt wird, dass sie einen Wert hat, der kleiner ist als der festgelegte Wert an beiden Enden.