DE920462C

DE920462C - Druckdichte, aus Werkstoffen mit verschiedener Waermedehnung bestehende Rohrverbindung

Info

Publication number: DE920462C
Application number: DED15582A
Authority: DE
Inventors: Walter George Marskell
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1953-07-30
Filing date: 1953-07-26
Publication date: 1954-11-22

Description

Druckdichte, aus Werkstoffen mit verschiedener Wärmedehnung bestehende Rohrverbindung Zusatz zum Patent 896 8'75 Die Erfindung betrifft eine druckdichte, aus Werkstoffen mit verschiedener Wärmedehnung bestehende Rohrverbindung nach Patent 896 875, bei welcher die ineinandergreifenden Rohrenden teils durch ringförmige, teils durch axial angeordnete Nuten und Stege in den Berührungsflächen miteinander verzahnt sind. Sie besteht darin, daß an der Außenseite des inneren Rohrstutzens eine Büchse angeschweißt ist, welche die Verbindungsstelle der beiden Rohrenden übergreift und mit dem äußeren Rohrstutzen durch ringförmig verlaufende Nuten und Stege verbunden ist. Bei der Rohrverbindung des Hauptpatents be:-sitzt das innere Rohr die größere Wärmedehnung, so daß die Wirksamkeit der Verbindung mit zunehmender Temperatur steigt. Da bei Änderungen an den Druckteilen eines Kessels aber vielfach Druckproben mit erhöhtem Druck im kalten Zustand des. Kessels ausgeführt werden müssen, kann es vorkommen, daß die, Rohrverbindung im kalten Zustand keine einwandfreie Dichtung ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, um die Verbindungsstelle herum eine Büchse anzuordnen., welche mit dem äußeren Rohr durch ringförmige Nuten und Stege verbunden ist. Das Dichthalten der Verbindung bei jeder Temperatur wird dadurch erzielt, daß das innere Rohr und die Büchse aus ferritischem Werkstoff, das äußere Rohr, das zwischen Büchse und innerem Rohr eingeschoben Ist, aus austenitischem Werkstoff hergestellt sind. Da das austenitischeRohr eine größere Wärmedehnung besitzt als das ferritische Innenrohr bzw. die Büchse; wird die Dichtung bei hoher Temperatur in der Hauptsache zwischen dem äußeren Rohr und der Büchse, bei niedriger Temperatur zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr hergestellt.
In den Abb. i bis 7 ist die Ausbildung bzw. Anwendung der Rohrverbindung zeichnerisch dargestellt.
Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch. die fertig ausgeführte, Verbindungsstelle, Abb. 2 einen Längsschnitt durch Innenrohr und Büchse, Abb. 3 eine Ansicht der in Abb. 2 dargestellten Teile in Richtung A gesehen, Abb. 4. einen Längsschnitt durch den äußere Rohrstutzen., Abb.5 eine Ansicht dieses Rohrstutzens in Richtung B gesehen, Abb. 6 die zum Walzen ineinandergesteckten Rohrteile mit der Walzvorrichtung, Abb. 7 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohrverbindung.
Das innere Rohr i ist ein. glattes Rohrstück, das an einem Ende aus strömungstechnischen: Gründen die Abrundung :2 und am anderen. Ende zur Verbindung mit dem anschließenden Rohr 4. die, Schweißnut 3 aufweist.
Das äußere Rohr 5, das sich -auf das innere Rohr i aufschieben läßt, ist an. einem Ende durch den Hals 6 auf den Durchmesser des Rohres i eingezogen und mit einer Schweißnut? zur Verbindung mit dem anschließenden Rohr 8 versehen. Im Bereich der ',vTerbindungsstelle sind an der Innenseite des Rohres 5 ringförmig verlaufende Nuten 9 und am Rohrende axial verlaufende Nuten io angeordnet.
Das über das Rohr i übergeschobene Rohrende des Rohres 5 wird von einer Büchse, i i umfaßt, welche mittels eines Bundes 12 auf dem Rohr i zentriert und mit ihm durch die Schweißnaht 13 verbunden ist. Für die Aufnahme des Schweißgutes dient die Ringnut 14.. Die Büchse i i ist an ihrer Innenseite mit den Ringnuten 15 versehen., die mit etwa gleich breiten Stegen 16 abwechseln. Der Übergang 17 zum Bund 12 ist abgerundet für die Anlagedes entsprechend ausgebildeten Rohrendes 18.
Das Rohr i und die Büchise i i sind aus fe-rritischem, das Rohr 5 aus austenitischem Werkstoff hergestellt, wobei die Wandstärke der Büchse i i etwa, doppelt so stark gehalten ist wie, die Wandstärke des Rohreis i.
Die Herstellung der Verbindung erfolgt auf folgende Weise: Zunächst wird das Rohr i durch den Bund 12 der Büchse i i hindurchgeschoben und das Rohr 5 zwischen Rohr i und Büchse i i eingeführt, bis es mit seinem abgerundeten Ende i8 an der Rundung 17 anliegt. Nachdem eine Walzvorrichtung i9 mit Walzdorn 2o, Rollen 21 und Käfig 22 in, das Rohr i eingeführt isst, erfolgt das Anwalzen des Rohres i, das, zweckmäßig unter dem Bund 12 beginnend, nach außen fortschreitend ausgeführt wird. Anschließend werden das Rohr i und die Büchse i i durch Ausführung der Schweiße 13 verbunden und spannungsfrei geglüht. Dann wird die Verbindung in einem zweiten Walzvorgang fertig gewalzt. Dieser zweite Walzvorgang vermittelt innige Verbindung zwischen den einzelnen Teilen der Verbindung, indem der Rohrwerkstoff in die Nuten des Rohres 5 bzw. der Büchse i i hineingedrückt wird.
Eine andere Ausführungsmögl chkeit der Verbindung, die besonders für dickwandige Rohre in Frage kommt, ist folgende: Das. austenitische Rohr 5, das in. diesem Fall keine Ringnuten besitzt, wird in die Büchse ii bis zum Anliegen. das abgerundeten Endes 18 eingeführt. Auf die Büchse , i i wird ein. Stützring 23 (gestrichelt) aufgeschoben und das Rohr 5 in die Büchse i i eingewalzt. Darauf wird die Innenseite des Rohres 5 mit den Nuten 9 und io versehen. und das ferritische Rohr i in das Rohr 5 eingeführt und. in dieses eingewalzt. Anschließend wird die Schweißnaht 13 ausgeführt und schließlich nochmals nachgewalzt, worauf der Stützring 23 entfernt wird.
Bei hoher Temperatur erfolgt die Abdichtung infolge der gräß eren Wärmedehnung des austenitischen Rohres 5 an der Berührungsfläche zwischen denn Rohr 5 und der Büchse i i, bei niedriger Te@mpe, ratur an der Berührungsfläche zwischen- dem Rohr 5 und den Rohr i.
Bei der Anwendung der Rohrverbindung für einen Wärmeaustauscher, der gemäß Abb.7 in einen von unten nach oben, von. heißen Gasen durchströmten Gaszug eingebaut ist, bestehen die unteren Rohre 25 aus austenitischem, die oberen Rohre 26 aus ferritischem Werkstoff: Die Verbindungsistellen 27 sind gemäß der Erfindung ausgebildet, jedoch zum Schutz vor den heißen Gasen außerhalb des Gaszuges angeordnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Druckdichte, aus Werkstoffen mit verschiedener Wärmedehnung bestehende Rohrverbindung nach Patent 896 875, bei welcher die ineinandergreifenden Rohrenden teils durch ringförmige, teils durch axial angeordnete Nuten und Stege in den Berührungsflächen miteinander verzahnt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des inneren Rohrstutzens (i) eine Büchse (ii) angeschweißt ist, welche die Verbindungsstelle der beiden Rohrenden übergreift und mit dem äußeren Rohrstutzen (5) durch ringförmig verlaufende Nuten (15) und Stege (16) verbunden ist.
2. Rohrverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, das das innere Rohr (i) und die an dieses Rohr angeschweißte Büchse (ii) aus ferritischem Werkstoff, das zwischen dem inneren Rohr (i) und der Büchse (ii) angeordnete Rohr (5) aus austenitischem Werkstoff hergestellt sind.
3. Rohrverbindung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Büchse (i i) etwa doppelt so groß ist wie die Wandstärke des inneren Rohres (i). q..
Rohrverbindung nach den Ansprüchen. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Rohrende des äußeren Rohres (5) auf den Durchmesser des Innenrohres (i) eingezogen und das zweite Rohrende der Innenform der Büchse (ii) angepaßt ist.
Verfahren zur Herstellung der Rohrverbindung nach den Ansprüchen i bis 5; dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aaswalzen des Rohres (i) an das Rohr (5) und die Büchse (i i) die Schweißnaht (i3) hergestellt und nach dem Spannungsfreiglühen der Schweißnaht (i3) das Fertigwalzen erfolgt.
6. Verfahren zur Herstellung der Rohrverbindung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dickwandigen Rohren zunächst ein glattes Rohrstück (5) in die Büchse (i I) und nach Herstellen der Ringnuten in dem Rohr (5) in dieses das Rohr (i) eingewalzt wird, worauf nach Herstellen der Schweißnaht (i3) ein Nachwalzen erfolgt.