NL9201006A

NL9201006A - Pipework in which there is a connecting sleeve at the location of a welded joint, and connecting sleeve for use in pipework

Info

Publication number: NL9201006A
Application number: NL9201006A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1994-01-03

Abstract

Pipework comprising pipe sections which are joined together by welded joints, in which at the location of one welded joint, in order to support the weld pool and to centre the pipe sections, there is a connecting sleeve which fits into both pipe sections, and between the inner wall of the pipe sections and the welded joint, on the one hand, and the connecting sleeve, on the other hand, there is a ceramic layer.

Description

LEIDINGWERK WAARIN ZICH TER PLAATSE VAN EEN LAS-VERBINDING EEN BUS BEVINDT EN BUS VOOR TOEPASSING IN LEIDINGWERKPIPE WORK CONTAINING A BUS ON THE SPOT JOINT AND BUSHING FOR APPLICATION IN PIPE WORK

De uitvinding heeft betrekking op een leidingwerk omvattende leidingstukken die onderling verbonden zijn door lasverbindingen, waarbij zich ter plaatse van een lasverbinding een in beide leiding-stukken stekende bus bevindt. De uitvinding heeft tevens betrekking op een bus voor toepassing in het leidingwerk.The invention relates to a pipe work comprising pipe pieces which are mutually connected by welded connections, wherein at the location of a welded connection there is a sleeve protruding into both pipe pieces. The invention also relates to a sleeve for use in the pipework.

Een der gelijk leidingwerk is bekend uit de praktijk en wordt tot stand gebracht door in de aaneen te lassen leidingstukken ter plaatse van een verbinding een stalen bus te steken om de leiding-stukken voor het lassen op hun plaats te houden en om doorzakken van de las in de leiding te voorkomen. Ter beoordeling van de kwaliteit van een dergelijke lasverbinding werden verschillende onderzoeken uitgevoerd. Een belangrijke conclusie uit vermoeiingsproeven is dat in de lasverbinding scheuren ontstaan vanuit het grensgebied waar de las, de bus en de leidingstukken samenkomen. Dit wordt door deskundigen geweten aan het feit dat de microspleet tussen de binnenwand van de le idings stukken en de bus eindigt in het lasbad en fungeert als initiatie voor scheurgroei bij wisselende belasting.One such piping is known from practice and is accomplished by inserting a steel sleeve into the pipe pieces to be welded together at the location of a connection to hold the pipe pieces in place before welding and to sag the weld. in the lead. Various studies were conducted to assess the quality of such a welded joint. An important conclusion from fatigue tests is that cracks arise in the welded joint from the boundary area where the weld, the sleeve and the pipe sections meet. This is known by those skilled in the art to the fact that the micro-gap between the inner wall of the conduits and the sleeve terminates in the weld pool and acts as an initiation for crack growth under varying load.

Met de uitvinding wordt nu beoogd een werkwijze van bovengenoemde soort te verschaffen waarbij het probleem van scheurgroei is opgelost.The object of the invention is now to provide a method of the above kind in which the problem of crack growth has been solved.

Het leidingwerk volgens de uitvinding is er daartoe door gekenmerkt dat zich tussen de binnenwand van de leidingstukken en de lasverbinding enerzijds, en de bus anderzijds, een keramische laag bevindt. Doordat de keramische laag niet lasbaar is, wordt door-lassing vanuit het lasbad met de bus tegengegaan, zodat de microspleet tussen de binnenwand van de leidingstukken en de bus langs de bus doorloopt zonder in het lasbad te eindigen. Hierdoor ontstaat een lasverbinding met hogere vermoeiingsterkte.The piping according to the invention is therefore characterized in that there is a ceramic layer between the inner wall of the piping sections and the welded joint on the one hand, and the sleeve on the other. Because the ceramic layer is not weldable, welding from the welding bath to the sleeve is prevented, so that the micro-gap between the inner wall of the pipe sections and the sleeve continues along the sleeve without ending up in the welding bath. This creates a welded connection with higher fatigue strength.

Bij voorkeur is het leidingwerk volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de bus uitwendig is voorzien van de keramische laag, die bij voorkeur van Al203 is.The piping according to the invention is preferably characterized in that the sleeve is externally provided with the ceramic layer, which is preferably of Al2O3.

Meer bij voorkeur is het leidingwerk volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de bus van roestvast staal is. De bus kan hierdoor vóór gebruik zonder conservering worden opgeslagen en zal ondanks de opwarming bij het lassen slechts minimaal oxyderen.More preferably, the piping according to the invention is characterized in that the sleeve is made of stainless steel. As a result, the can can be stored without preservation before use and will only oxidize minimally despite the heating during welding.

Onder omstandigheden, met name als ofwel de bus voordat de lasverbinding wordt gemaakt tussen de leidingstukken slechts licht belast wordt ofwel als deze zwaarder belast wordt de maten van het leidingwerk een grotere wanddikte en daarmee voldoende belastbaarheid van de bus mogelijk maken, heeft het volgens de uitvinding de voorkeur dat het leidingwerk erdoor gekenmerkt is dat de bus in zijn geheel de keramische laag is. Doordat de bus nu in zijn geheel niet lasbaar is, kan doorlassing onmogelijk optreden.According to the invention, under circumstances, in particular if either the bus before the welding connection between the pipe sections is only subjected to a light load or if it is subjected to a heavier load, the dimensions of the pipe work allow a greater wall thickness and, therefore, the bus it is preferred that the pipework be characterized in that the sleeve as a whole is the ceramic layer. Because the sleeve is now completely non-weldable, welding cannot occur.

In een uitvoeringsvorm is het leidingwerk volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de laag zich slechts uitstrekt over een middengebied van de bus. Hierdoor wordt het voordeel bereikt dat de laag slechts daar aangebracht wordt waar deze ook nodig is om doorlassing tegen te gaan, hetgeen leidt tot kostenbesparing.In one embodiment, the piping according to the invention is characterized in that the layer extends only over a middle area of the sleeve. This achieves the advantage that the layer is applied only where it is also needed to prevent welding through, which leads to cost savings.

In nog een uitvoeringsvorm is het leidingwerk volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat het middengebied van de bus enigszins verjongd is ten opzichte van de uiteinden ervan. Hiermede is bereikt dat de uiteinden van de bus aansluiten op de binnenwand van de leidingstukken, waardoor eventueel losrakende deeltjes van de keramische laag vanuit het middengebied niet in het leidingwerk kunnen geraken.In a further embodiment, the piping according to the invention is characterized in that the central area of the sleeve is slightly tapered with respect to its ends. This achieves that the ends of the sleeve adjoin the inner wall of the pipe sections, so that any loose particles of the ceramic layer cannot get into the pipe work from the central area.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is het leidingwerk volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de bus uitwendig de vorm heeft van twee met hun grondvlakken aaneengelegde afgeknotte kegels. Hiermede is bereikt dat de leidingstukken door het aanbrengen van de bus eenvoudig te centreren zijn en goed aanliggen tegen de bus.In a preferred embodiment, the piping according to the invention is characterized in that the sleeve is externally in the form of two truncated cones arranged with their base surfaces. This achieves the result that the pipe sections can be easily centered by fitting the sleeve and that they lie well against the sleeve.

De uitvinding is tevens belichaamd in een bus voor toepassing in het leidingwerk.The invention is also embodied in a sleeve for use in the pipework.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een tekening waarin; fig. 1 een langsdoorsnede door een leidingwerk ter plaatse van een lasverbinding met een bekende bus na een vermoeiingsproef toont; fig. 2 een detailvergroting van fig. 1 toont, en fig. 3 een langsdoorsnede door een leidingwerk ter plaatse van de lasverbinding onder toepassing van de bus volgens de uitvinding toont, en fig. 4 een detailvergroting van fig. 3 toont.The invention will now be explained in more detail with reference to a drawing, in which; Fig. 1 shows a longitudinal section through a pipeline at a welded connection to a known sleeve after a fatigue test; Fig. 2 shows a detail enlargement of Fig. 1, and Fig. 3 shows a longitudinal section through a piping at the welded joint using the sleeve according to the invention, and Fig. 4 shows a detail enlargement of Fig. 3.

In fig. 1 is 1 de bus, 4 de las die de bus 1 en de leiding-stukken 2 en 3 verbindt.In Fig. 1, 1 is the sleeve, 4 is the weld connecting the sleeve 1 and the pipe sections 2 and 3.

In fig. 2 is duidelijk waarneembaar dat doorlassing met de bus 1 heeft plaatsgevonden. Tevens zijn twee scheuren te zien, welke uitgaan van de grensgebieden, waarin de las 4, bus 1 en leiding-stukken 2 en 3 samenkomen. Het zal duidelijk zijn dat deze scheuren in de las 4 ongewenst zijn, omdat ze bij verdere (vermoeiings-) belasting en de daarmee gepaard gaande scheurgroei onvermijdelijk tot bezwijken van de verbinding zullen leiden.In Fig. 2 it is clearly visible that welding has taken place with the bush 1. Two cracks can also be seen, which originate from the boundary areas in which weld 4, sleeve 1 and pipe sections 2 and 3 converge. It will be clear that these cracks in the weld 4 are undesirable, because they will inevitably lead to failure of the connection with further (fatigue) stress and the associated crack growth.

In fig. 3 is de keramische laag die doorlassing tegengaat met 5 aangeduid. Bij uitblijven van doorlassing zal een las ontstaan met een beter dikteverloop tussen de uiteinden van de leidingstukken 2 en 3. Aldus wordt een grensgebied als eerder aangeduid vermeden, en het risico van scheurvorming aanzienlijk beperkt. Om te voorkomen dat verontreinigingen, met name eventueel losgelaten deeltjes van laag 5, in het leidingwerk kunnen geraken, heeft de bus in een voorkeursuitvoeringsvorm een verjongd middengebied voorzien van de keramische laag, als vergroot getoond in fig. 4.In Fig. 3, the ceramic layer that prevents penetration is indicated by 5. In the absence of weld-through, a weld will occur with a better thickness variation between the ends of the pipe sections 2 and 3. Thus, a boundary area as indicated above is avoided, and the risk of cracking is considerably reduced. In order to prevent contaminants, in particular possibly released particles of layer 5, from getting into the piping, in a preferred embodiment the sleeve has a rejuvenated middle region of the ceramic layer, as shown in an enlarged view in Fig. 4.

Claims

1. Pipework comprising pipe sections which are mutually connected by welded connections, wherein at the location of a welded connection there is a sleeve protruding into both pipe pieces, characterized in that between the inner wall of the pipe pieces and the welded connection on the one hand, and the sleeve on the other hand, ceramic layer.

Piping according to claim 1, characterized in that the sleeve is externally provided with the ceramic layer.

Piping according to any one of the preceding claims, characterized in that the ceramic layer is Al 2 O 3.

Piping according to any one of the preceding claims, characterized in that the sleeve is made of stainless steel.

Piping according to any one of the preceding claims, characterized in that the sleeve as a whole is the ceramic layer.

Piping according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the layer extends only over a central area of the sleeve.

Piping according to claim 6, characterized in that the central area of the sleeve is slightly tapered with respect to its ends.

Piping according to any one of the preceding claims, characterized in that the sleeve has the shape of two truncated cones arranged with their base surfaces on the outside.

Can for use in the pipework according to any one of the preceding claims.