DE912643C

DE912643C - Rohrbefestigung an Druckbehaeltern

Info

Publication number: DE912643C
Application number: DED12637A
Authority: DE
Inventors: Otis R Carpenter
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-08-14
Filing date: 1952-07-03
Publication date: 1954-05-31

Description

Rohrbefestigung an Druckbehältern Die Erfindung betrifft eine Rohrbefestigung an Druckbehältern, bei welcher das zu befestigende Rohr in die Behälterwand eingewalzt und zusätzlich dichtgeschweißt ist, und besteht darin, daß die das Rohr aufnehmende Bohrung in der Behälterwand an der Behälterinnenseite von einem mit dem Grundwerkstoff metallisch verbundenen Ring aus nicht härtbarem Eisen umgeben ist, an welchem das Rohr nach dem Einwalzen festgeschweißt wird.
Bei hohen Drücken gewinnt die zusätzlich zur Einwalzung angewendete Dichtschweißung immer mehr an Bedeutung, da sich gezeigt hat, daß die Einwalzung zwar die mechanische Beanspruchung an der Verbindungsstelle aufnehmen kann, aber nicht in der Lage ist, eine einwandfreie Abdichtung bei wechselnder Betriebsbeanspruchung zu gewährleisten. Die unmittelbare Verschweißung des Rohres mit der Behälterwand führt jedoch andererseits infolge zu rascher Abkühlung der Schweißnaht häufig zu einer Aufhärtung des Werkstoffes in der Umgebung der Schweißstelle, die um so stärker ist, je größer die Wandstärke des Behälters und damit die Wärmeableitung aus der Schweißnaht wird. Da bei großen Behältern nach dem Dichtschweißen der Rohre eine Spannungsfreiglühung nicht mehr möglich ist, denn die Dichtschweißungen werden in der Mehrzahl der Fälle erst auf der Baustelle vorgenommen, können im Betriebe auch bei Auftreten zusätzlicher Wärmespannungen Risse in der Umgebung der Schweißnaht entstehen, die ein Undichtwerden der Verbindung zur Folge haben. Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Rohre nicht unmittelbar mit der Behälterwand zu verschweißen, sondern an der Behälterinnenseite, rings um die das Rohr aufnehmende Bohrung, einen mit dem Grundstoff des Behälters metallisch verbundenen Ring aus einem nicht härtbaren Eisen anzuordnen, mit welchem das Rohr nach dem Einwalzen verschweißt wird. Die Anbringung dieses Ringes erfolgt derart, daß in der Behälterwand an den Durchtrittstellen der Rohre zunächst Ringnuten ausgefräst und mit einem nicht härtbaren Eisen durch Auftragschweißung ausgefüllt werden. Der Innendurchmesser der Ringnut muß dabei etwas kleiner sein als der Außendurchmesser des Rohres, der Außendurchmesser und die Tiefe der Ringnut sind hingegen so zu wählen, daß beirr Schweißen der den Weicheisenring umgebende Grundwerkstoff der Behälterwand nicht über die untere kritische Temperaturgrenze erhitzt wird, um ein Aufhärten dieses Werkstoffes zu vermeiden. Die untere kritische Temperaturgrenze ist dabei abhängig von der Zusammensetzung des Behälterwerkstoffes.
Als Werkstoff für das Auffüllen der Ringnut kommt ein nicht härtbares Eisen in Frage; das auch bei schneller Abkühlung der Schweißnaht nicht hart wird.
Ein für diesen Zweck gut geeigneter Werkstöff ist Armco-Eisen, das ein verhältnismäßig reines Eisen ohne wesentliche Legierungsbestandteile darstellt und dessen Härte trotz raschen Erhitzers und ebenso raschen Abkühlens, wie es beim Schweißen der Fall ist, keinerlei Veränderungen erfährt.
Als Zusammensetzung für die um das Rohr zu legende Schweißnaht wird zweckmäßig eine der folgenden oder eine im Bereich der angeführten Zusammensetzungen liegende gewählt.

C-Stahl ' C-Mo-Stahl ( Croloy II

C. ...... ... o,o8 0,08 0,07

Mn . . . . . . . . . 0,40 0,40 0,40

Si .......... 0,15 o,i5 0,35

Cr .......... - - 2,oo

Mo ......... - 0,50 - 0,50

In besonderen Fällen kann auch ein Stahl mit 25')1, Cr-2o O/, Ni oder 18 % Cr-8 °J0 Ni verwendet werden.
In den Abb. i bis 6 ist die Herstellung einer gemäß der Erfindung ausgeführten Rohrbefestigung dargestellt.
In die Behälterwand i, aus der nur ein kleiner Ausschnitt ohne Berücksichtigung der Krümmung dargestellt ist, wird an der Innenseite 2 eine zur Achse des einzuführenden Rohres konzentrische Ringnut 3 eingefräst. Diese Nut 3 wird durch Auftragschweißung mit einem nicht härtbaren Eisen 4 ausgefüllt. Nachdem alle- an dem Behälter anzubringenden Rohreinführungen in dieser Weise vorbereitet sind, wird der Behälter spannungsfrei geglüht, um die beim Auffüllen der Ringnuten 3 entstandenen Schweißspannungen zu beseitigen. Dann werden in die Behälterwand i die Rohrlöcher 5 gebohrt, die Rohre 7 eingesetzt und an ihrer Innenseite 8 aufgewalzt. Schließlich werden die in das Behälterinnere vorstehenden Rohre 7 an ihrem äußeren Umfang mit dem Weicheisenring 4 durch Schweißnaht 6 verbunden.
Ist das mit denn Behälter zu verbindende Rohr 9 besonders dickwandig, so wird das Rohr 9 an seinem Anschweißende zweckmäßig ebenfalls von einem Ring io aus nicht härtbarem Eisen versehen, der durch Auftragsehweißung auf das Rohr 9 aufgebracht wird. Im übrigen erfolgt die Herstellung der Verbindung in gleicher Weise, wie sie an Hand der Abb. i bis 5 beschrieben wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; i. Rohrbefestigung an Druckbehältern, bei welcher das zu befestigende Rohr in die Behälterwand eingewalzt und zusätzlich dichtgeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohr aufnehmende Bohrung (5) in der Behälterwand (i) an der Behälterinnenseite (2) von einem mit dem Grundwerkstoff metallisch verbundenen Ring (4) aus nicht härtbarem Eisen umgeben ist, an welchem das Rohr (7) nach dem Einwalzen festgeschweißt wird.
2. Rohrbefestigung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Befestigung eines dickwandigen Rohres (9) auch das anzuschweißende Rohrende an seiner Außenseite mit einem mit dem Rohrwerkstoff metallisch verbundenen Ring (io) aus nicht härtbarem Eisen umgeben ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer Rohrbefestigung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine-mit dem einzuschweißenden Rohr (7) konzentrische Ringnut (3) in der Behälterinnenwand (2) durch Auftragschweißung reit einem nicht härtbaren Eisen ausgefüllt, der Behälter (i) anschließend spannungsfrei geglüht und gebohrt und schließlich das Rohr (7) eingewalzt und mit dem Ring (4) durch eine Auftragschweißung (6) verbunden wird.