DE946051C

DE946051C - Wear-resistant pipe for blower lines or the like.

Info

Publication number: DE946051C
Application number: DEP13726A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Holtey
Original assignee: GEWERK REUSS
Current assignee: GEWERK REUSS
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1956-07-26

Description

Verschleil3festes Rohr für Blasversatzleitungen od. dgl.Wear-resistant pipe for blow-off lines or the like.

Für den pneumatischen oder hydraulischen Transport von Schüttgut, z. B. für die Blas- oder Spülversatz leitungen in Bergbau-Untertagebetrieben, werden vielfach doppellagige Verbundstahlrohre henutzt, deren innere Schicht große Härte undVerschleißfestigkeit besitzt, während die Außenschicht zäh bzw. wesentlich weniger hart ist. Derartige Rohre zeichnen sich durch große Haltbarkeit aus. For the pneumatic or hydraulic transport of bulk goods, z. B. for the blowing or flushing offset lines in mining underground operations are often double-layer composite steel pipes are used, the inner layer of which is very hard and has wear resistance, while the outer layer is tough or significantly less is tough. Such pipes are characterized by great durability.

Die zäh-weiche Außenschicht verleiht dem Rohr eine ausreichende Festigkeit gegen innere Druck-und äußere Biegungsbeanspruchungen; sie ist unempfindlich gegen Schläge und Stöße und hält die vorzugsweise glasharte Innenschicht in ihrer Lage fest, so daß das Rohr auch auf die Dauer eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen die Abnutzung (Erosion) durch das Schüttgut behält.The tough, soft outer layer gives the pipe sufficient strength against internal compressive and external bending loads; she is insensitive to Impacts and shocks and holds the preferably glass-hard inner layer in place firmly, so that the pipe has a high resistance to the Retains wear (erosion) by the bulk material.

Nach der Erfindung wird bei gleichbleibendem Schichtverhältnis über der ganzen Länge des Rohres die gehärtete verschleißfeste Innenschicht der doppelschichtigen Blasversatzrohre mit einer größeren Stärke als die zäh-weiche Außenschicht ausgeführt, und zwar vorzugsweise etwa mit der doppelten Stärke der Außenschicht. According to the invention, the layer ratio remains the same The hardened, wear-resistant inner layer of the double-layered pipe runs along the entire length of the pipe Displacement pipes with a greater strength than the tough, soft outer layer carried out, preferably with about twice the thickness of the outer layer.

Durch die Erfindung wird bei gleicher Gesamtwandstärke und gleichem Gewicht des Rohres eine bedeutend höhere Lebensdauer erreicht als bei den bisher verwendeten Verbundstahlrohren für Versatzleitungen bzw. bei geringerer Wandstärke und geringerem Rohrgewicht die gleiche Lebensdauer. Through the invention, with the same overall wall thickness and the same Weight of the tube achieved a significantly longer service life than before Composite steel pipes used for offset pipes or for smaller wall thicknesses and lower tube weight the same service life.

Ani gebräuchlichsten sind bisher Blasversatzrohre- mit 6 mm und mit 8 mm Gesamtwandstärke. Ani the most common ones are blower pipes with 6 mm and with 8 mm total wall thickness.

Das Gewicht derartiger Rohre ist bei der üblichen Länge von 3 m derart, daß der einzelne Rohrschuß auch unter den erschwerenden Arbeitsbedingungen des Untertagebetriebes noch von Hand gehoben und transportiert werden kann. The weight of such pipes is such, with the usual length of 3 m, that the individual pipe section even under the aggravating working conditions of the underground operation can still be lifted and transported by hand.

Bei den bisher bekannten Blasversatzrohren aus doppellagigem Verbundstahl wurde ein Schichtverhältnis von I: I eingehalten, d. h. die harte Innenschicht und die weiche Außenschicht hatten beide 3 bzw. 4 mm Dicke. Man ging dabei von der Überlegung aus, daß die Gesamthaltbarkeit eines solchen Rohres, d. h. seine Widerstandsfähigkeit gegen Erosion durch das Schüttgut, als auch gegen Druck- und Biegebeanspruchungen, dann am größ ten sein würde, wenn die Schweißnaht zwischen den beiden Rohrschichten in der sogenannten neutralen -Mittelzone des Rohrquerschnitts liegt und sie infolgedessen bei der Verformung wenig oder gar nicht beansprucht würde. Auch hielt man deswegen den weichen Außenmantel in gleicher Schichtstärke wie den Innenpanzer für unerläßlich mit Rücksicht auf das Nachrichten der Rohre nach dem Härten, bei dem allein der weiche Außenmantel die plastische Verformung übernimmt, während der federnde Innenpanzer vom ersteren in der erforderlichen Lage gehalten werden muß. With the previously known blow-off pipes made of double-layer composite steel a layer ratio of I: I was maintained, i.e. H. the hard inner layer and the soft outer layer was both 3 and 4 mm thick. One went from the consideration from that the overall durability of such a pipe, i.e. H. its resilience against erosion by the bulk material, as well as against pressure and bending loads, would be greatest when the weld seam is between the two pipe layers lies in the so-called neutral central zone of the pipe cross-section and consequently it Little or no stress would be stressed during the deformation. Because of that, too, one stopped the soft outer jacket in the same layer thickness as the inner armor is essential with regard to the breaking of the pipes after hardening, in which only the soft outer jacket takes over the plastic deformation, while the resilient inner armor must be kept in the required position by the former.

Die Erfindung sieht demgegenüber bei den doppellagigen Blasvers atzcohren üblicher Gesamtwandstärke (6 bzw. 8 mm) eine Schichtdicke der inneren härtbaren bzw. gehärteten Schicht von etwa 4 bzw. 5 bis 6 mm vor, während die zäh bleibende Außenschicht 2 bzw. 2 bis 3 mm dick ausgeführt wird. In contrast, the invention looks at the double-layer blown pipes usual total wall thickness (6 or 8 mm) a layer thickness of the inner hardenable or hardened layer of about 4 or 5 to 6 mm before, while the tough remaining Outer layer is made 2 or 2 to 3 mm thick.

Daß durch eine stärkere Ausführung der harten Innenschicht die Verschleißfestigkeit bzw. Haltbarkeit des Rohres gegen Abnutzung durch das Schüttgut erhöht werden kann, war an sich vorauszusehen. Es mußte aber überraschen, daß sich die Lebensdauer eines Biasversatzrohres mit einer Gesamtwandstärke von 8 mm und einer Dicke der harten Innenschicht von 6 mm im praktischen Betrieb zu I40 O/o derjenigen eines gleich dicken Versatzrohres mit der üblichen 4 mm dicken Innenschicht ergab, da die theoretische Vorausberechnung nur eine Steigung der Lebensdauer auf I20 O/o erwarten ließ. That by a stronger design of the hard inner layer the wear resistance or the durability of the pipe against wear and tear by the bulk material can be increased, was to be foreseen in itself. But it had to be surprising that the lifespan of a Bias offset pipe with a total wall thickness of 8 mm and a thickness of the hard one Inner layer of 6 mm in practical operation to I40 O / o that of one equal thick offset pipe with the usual 4 mm thick inner layer, as the theoretical Calculation in advance indicated that the service life would only increase to I20 O / o.

Andererseits bestanden bei den Fachleuten Bedenken, die Dicke der tragenden zähen Außenschicht unter 3 mm bei 6 mm Gesamtstärke bzw. unter 4 mm bei 8 mm Gesamtwandstärke zu wählen. On the other hand, there have been concerns among those skilled in the art as to the thickness of the load-bearing tough outer layer less than 3 mm with a total thickness of 6 mm or less than 4 mm 8 mm total wall thickness to be selected.

Man befürchtete, daß dann die mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Biegung und Stoß, z. B. beim Hochziehen bzw. seitlichen Verschwenken des Leitungsendes während des Blasens und beim Abwerfen der jeweils letzten Rohrschüsse nicht mehr ausreichend sein würde. Diese Ansichten beruhten auf der Annahme, daß für die Übertragung von Zugspannungen nur die zähe Außenschicht in Betracht käme, weil die harte Innenschicht infolge ihrer großen Sprödigkeit schon bei vergleichsweise geringer Spannung reißt. It was feared that the mechanical resistance to Bending and impact, e.g. B. when pulling up or laterally pivoting the end of the line no longer during the blowing process and when the last pipe shots are thrown would be sufficient. These views were based on the assumption that for the transfer of tensile stresses, only the tough outer layer would come into consideration because the hard inner layer due to their great brittleness, cracks even at comparatively low stress.

Der praktische Versuch zeigte demgegenüber, daß in einem ungleichschichtigen Verbundstahlrohr gemäß der Erfindung der Fließwiderstand der weichen Schicht durch mehrachsige Zugspannungen sowie durch die flächige Verbindung mit der harten Schicht derart erhöht wird, daß die Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Rohres für die im Blasversatzbetrieb tatsächlich auftretenden Beanspruchungen ausreicht. In contrast, the practical experiment showed that in a non-uniform layer Composite steel pipe according to the invention, the flow resistance of the soft layer through multiaxial tensile stresses as well as the flat connection with the hard layer is increased so that the resilience of the tube according to the invention for the im Blow offset operation actually occurring stresses is sufficient.

Man hatte bisher auch außer acht gelassen, daß die Schichtschweißnaht bei der Verformung, z. B. beim Biegen einer Verbundstahlplatte zum Rohr oder beim Nachrichten eines gehärtetenRohres, bedeutend weniger beansprucht wird, als bis dahin angenommen wurde, und daß die zähe Außenschicht den Dehnungsbeanspruchungen durchaus folgen kann, auch wenn sie mit geringerer Wandstärke ausgeführt wird, sofern sie nur aus genügend weichem Stahl besteht, der beim Härten keine nennenswerte Festigkeitssteigerung annimmt. So far one had also neglected the fact that the layer weld seam during deformation, e.g. B. when bending a composite steel plate to the pipe or when News of a hardened pipe, is significantly less stressed than up to then it was assumed, and that the tough outer layer can withstand the stresses of elongation can certainly follow, even if it is carried out with a smaller wall thickness, provided that it consists only of sufficiently soft steel that does not increase in strength significantly when hardened accepts.

Es hat sich ferner gezeigt, daß die harte Innenschicht bei dem erfindungsgemäßen Rohr trotz der Verlagerung der Schichtschweißnaht aus der sogenannten neutralen Mitteifaser heraus wegen weitergehenden Abbaus der Spannungen zwischen dem harten Innenpanzer und dem weichen Außenmantel wesentlich fester an der zähen Außenschicht haftet, als nach den Erfahrungen bei der Herstellung der bisher hergestellten Rohre zu vermuten war. Diese Erkenntnisse trugen ebenfalls zu einer Überwindung des Vorurteils gegen ungleiche Schichtstärken bei. It has also been shown that the hard inner layer in the inventive Pipe despite the shift of the layer weld seam from the so-called neutral Middle fiber out because of further reduction of the tension between the hard ones Inner armor and the soft outer jacket are much stronger on the tough outer layer adheres to the experience gained in the manufacture of the pipes produced so far was to be suspected. These findings also contributed to overcoming the prejudice against uneven layer thicknesses.

Der weiche Außenmantel des erfindungsgemäßen Rohres besteht vorzugsweise aus Flußeisen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,I °/o. The soft outer jacket of the pipe according to the invention is preferably made of fluoro iron with a carbon content of less than 0.1%.

Das entspricht einer Festigkeit von etwa 34 bis 36 kg/mm2, während- man bisher für die Außenschicht ein Material vorsah, das nach dem Härten des gesamten Rohres eine Festigkeit von 50 bis 60 kg/mm2 annahm.This corresponds to a strength of around 34 to 36 kg / mm2, while- one previously provided a material for the outer layer that after the hardening of the entire Tube assumed a strength of 50 to 60 kg / mm2.

Nach Erfassung der vorstehenden Zusammenhänge gelingt es somit, die größere Wandstärke der harten Innenschicht in bezug auf den Abnutzungswiderstand der Rohrwandung voll zur Wirkung zu bringen. After recording the above relationships, it is thus possible to achieve the greater wall thickness of the hard inner layer in relation to the wear resistance to bring the pipe wall to full effect.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Wear-resistant pipe for blow-off lines of underground mining operations or the like. Made of double-layer composite steel in welded or seamless design with hardened inner and soft or ' tougher Outer layer, characterized in that the hardened inner layer with the same layer ratio along the entire length of the pipe with a greater thickness than the tough outer layer, preferably twice as thick as this one.

2. Wear-resistant tube according to claim 1, characterized in that that the tough outer layer of soft fluoro iron with a carbon content of less than 0.1%.

Publications considered: German Patent Specifications No. 602 373, 638 493, 354543, 285762, 20I 286, 660 065, 711617, 7I2 586, 7I2 094; french Patent No. 90I 490; Austrian Patent No. 62,049; magazine "Glückauf", 1935, pp. 913 to 917, and I952, p. 30; Dissertation by Pande, 1934, P. 34/35; Wellinger, "Strahlverschleiß", I95I, pp. 12 to I6.