NO145821B - Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning - Google Patents

Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning Download PDF

Info

Publication number
NO145821B
NO145821B NO80800641A NO800641A NO145821B NO 145821 B NO145821 B NO 145821B NO 80800641 A NO80800641 A NO 80800641A NO 800641 A NO800641 A NO 800641A NO 145821 B NO145821 B NO 145821B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
welding
pipeline
laser beam
pipe
pipe section
Prior art date
Application number
NO80800641A
Other languages
English (en)
Other versions
NO145821C (no
NO800641L (no
Inventor
Ottavio Bove
Galeazzo Grossi
David William Kirkley
Original Assignee
Saipem Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IT2127974A external-priority patent/IT1009818B/it
Priority claimed from IT2122275A external-priority patent/IT1049367B/it
Publication of NO800641L publication Critical patent/NO800641L/no
Application filed by Saipem Spa filed Critical Saipem Spa
Publication of NO145821B publication Critical patent/NO145821B/no
Publication of NO145821C publication Critical patent/NO145821C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/28Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/10Pipe-lines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Apparat for sveising av en rørseksjon til en rørledning.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for sveising av
en rørseksjon til en rørledning. Vanligvis utføres dette ved lysbue- eller gassveising og krever tilført et fyllmaterial under sveiseprosessen. Ved sådanne sveiseprosesser spredes smeltepunktets isoterm gjennom rørseksjonenes stål-material i alle retninger, med resulterende varmetap, deformering av seksjonene og forandring av deres mikrografiske struktur.
Disse strukturelle forandringer frembringes ved den påkrev-
ede anvendelse av et fyllmaterial, som alltid er gjenstand for en termisk syklus forskjellig fra det arbeidsstykke som sveises. Sveising ved anvendelse av fyllmaterial krever og-
så flere arbeidsomganger og fører derved til en økning av den tid som går med til å fullføre en sveis. I det spesi-
elle tilfelle en rørledning skal nedlegges på sjøbunnen fra et skip utstyrt med midler for sveising av påfølgénde rør-seksjoner til rørledningen i rekkefølge, har således det forhold at sveisingen må utføres i flere omganger ført til at arbeidsprosessen må fordeles på flere sveisestasjoner for ut-førelse av hver sin sveiseomgang. Som et resultat av dette kan bare korte rørseksjoner anvendes da det skipsdekk hvor sveisingen utføres nødvendigvis vil være av begrenset utstrekning.
Ved å anvende en laserstråle for utførelse av sveisen kan anvendelse av fyllmaterial unngås, og rørender som er anbragt i innbyrdes anlegg kan sammensveises ved en eneste arbeids-prosess, således at antallet sveisestasjoner som er påkrevet for sammenføyning av rørseksjonene, kan nedsettes til en eneste stasjon. I tillegg kan sveisingen utføres mer økonomisk, da den tilførte varme ikke lenger spredes i samme grad som tidligere, men konsentreres til et sterkt redusert område i umiddelbar nærhet av de rørender som skal sammensveises. På denne måte forårsakes heller ikke noen vesentlig deformering av rørene.
Å anvende en laserstråle for sveising av rør er imidlertid i
og for seg kjent (tidsskriftet "Metal Progress", november 1970, side 61 og 62). Ved denne kjente sveiseprosess dreies imidlertid vedkommende rør under sveiseprosessen, hvilket ikke er mulig ved sveising av en rørseksjon til en rørende.
Fra f.eks. DE-OS 1.900.335 er det også i og for seg kjent å avbøye en laserstråle som stråles ut fra en stillestående lyskilde, mot et stillestående arbeidsstykke ved hjelp av et bevegelig speil for sveising av en ringformet fuge. Arbeids-stykket utgjøres i dette tilfelle av en flat plate i liten
aksial avstand fra lyskilden.
Å rette en laserstråle inn i det indre av et rør og avbøye strålen i radial retning ved hjelp av en reflektor er kjent fra tidsskriftet "Welding Journal" for februar 1971, side 104 og 105. Denne laserstråle lager ingen sveisefuge men tféner bare til- fastsveising av et termoelement til- den indre rørvegg.
Avbøyning av en laserstråle mot et sveisested ved hjelp av
en eller flere reflektorer er videre prinsippielt kjent, f.
eks. fra DE-OS 2.034.341.
På denne bakgrunn av kjent teknikk er det et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et apparat som gjør det
mulig å sveise en rørseksjon til en rørledning ved en eneste sveiseprosess og med minst mulig varmetap, samtidig som det oppnås en sveisefuge med stor jevnhet og som ikke trenger noen etterbearbeiding.
Oppfinnelsen gjelder således et apparat for sveising av en rørseksjon til en rørledning ved hjelp av laserstråling fra
minst en strålingskilde anordnet og innrettet for å rette en laserstråle langs rørledningens akse, mens en eller flere reflektorer er anordnet for å avbøye strålen radialt mot sveisestedet mellom rørseksjon og rørledning.
Apparatets særtrekk i henhold til oppfinnelsen består herunder i at en første og en annen reflektor er anordnet for etter tur å avbøye laserstrålen på sådan måte at den forløper på utsiden av den rørseksjon som skal sveises til rørledningen, mens en tredje reflektor er anordnet i planet for de rørender som skal sammensveises, i sådan stilling at laserstrålen reflekteres radialt innover mot sveisestedet, idet samtlige reflektorer er anordnet for sådan dreiebevegelse om røraksen at laserstrålen kan utføre minst en fullstendig omdreining rundt sveisestedet.
Sveiseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse er imidlertid særlig egnet for anvendelse ombord i fartøyer for . utlegning av rørledninger, idet apparatet ikke bare i vesentlig grad nedsetter den tid som vanligvis går med for ned-legning av en rørledning på havbunnen, men tillater også anvendelse av et kortere dekk for dette formål enn det som vanligvis er påkrevet, idet det bare vil være nødvendig med en eneste sveisestasjon. Alternativt kan under normale forhold lengere rørseksjoner enn det som er vanlig, sammensveises.
Ved foreliggende apparat kan også laserstrålen med radialt innfall utenfra inn mot sveisefugen dreies kontinuerlig om-kring rørledningen, mens laserstrålingskilden forblir stillestående og rettet langs røraksen, Det sistnevnte forhold gjør at samme strålingskilde samtidig eller alternativt og-
så kan utnyttes for ved avbøyning inne i røret å rette laserstrålen innenfra mot sveisefugen, slik som angitt i NO-PS 142.860.
Oppfinnelsen vil nå bli nærmere anskueliggjort ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de vedføyde teg-ninger, hvorpå: Fig. 1 viser en skjematisk skisse av et fartøy for utlegning av en rørledning og utstyrt med et sveiseapparat i henhold til oppfinnelsen, Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom en første utførelsesform av oppfinnelsens sveiseapparat, Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en annen utførelsesform av sveiseapparatet i henhold til oppfinnelsen, og
Fig. 4 viser et snitt langs linjen IV-IV i fig. 3.
Når sveiseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse skal anvendes for sveising av en rørledning for anbringelse på sjøbunnen, utføres sveiseoperasjonen vanligvis ombord i et sjøgående fartøy kjent som en utlegningslekter 2. Dette er et fartøy som ikke er utstyrt med noe eget fremdriftsmas-kineri, men er forsynt med et forholdsvis stort antall vinsjer 4, som hver er forbundet med et anker (ikke vist). Ankrene er lagt ut forut og akterut for lekteren 2 langs den planlagte bane for rørledningen. Lekteren beveges så langs denne bane under utlegningsoperasjonen ved å trekke inn de kjettinger som leder til ankrene forut, mens det gis ut på de kjettinger som er forbundet med ankrene akterut. Trekkraften i de forskjellige ankerkjettinger innstilles slik at lekterens stilling til en hver tid er nøyaktig innstilt og kjent med stor nøyaktighet. De motorer som driver vinsjene, deres styre-innretninger samt lagringsrommene for ankerkjettingene er blitt utelatt fra tegningen for oversiktens skyld.
Bakover og nedover fra lekteren 2 strekker det seg en ut-stikker 6, som av fagfolk kalles "brodd". Denne er anordnet for understøttelse av den rørledning 8 som forlater lekteren, således at rørledningen bringes til å bevege seg i en bane av valgt form. På denne måte hindres rørledningen fra å skades ved å bøyes i for liten krumningsradius. Bæreorganene 10 på brodden er utført for å kunne forskyves langs rørledningen, således at denne kan gis ut fra lekterens akterstevn under sveiseprosessen med rørledningens vekt fordelt på innbyrdes adskilte bærere, slik at rørledningen ikke utsettes for kon-sentrert belastning begrenset til et lite område.
Sveiseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse er stort sett beregnet på å monteres innvendig i lekteren på
en plattfrom 12 montert på skinner 14, således at denne platt-form kan forskyves i lekterens lengderetning. Formålet med dette arrangement er å hindre at lekterens bevegelse i sjøen overføres til sveiseapparatet og påvirker innstillingen av dette. For dette formål er det kritiske deler av sveiseapparatet fast forbundet med plattformen, samtidig som plattformen i sin tur er fastlåst til den ende av rørledningen som befinner seg ombord, således at sveiseapparatet vil ha fast stilling i forhold til selve rørledningen og ikke til lekteren 2.
Plattformen 12 bærer en laser 16, en holder 18, en holdeinnretning 20 ved sveisestedet, en klemme 22 samt en radio-graf isk sprekkdetektor 24. Normalt tilordnet sveiseapparatet, men ikke nødvendigvis montert på plattformen 12, er det anordnet utrustning 26 for belegning av rørledningen med bitumen og/eller annet beskyttelsesmateriale etter sveisingen.
Laseren 16 må ha tilstrekkelig utgangseffekt til å bevirke smeltesveising i tilstrekkelig dybde for et sådant material som karbonstål. En særlig egnet lasertype for dette formål er en som avgir koherent strålning i den infrarøde del av spekteret, samt anvender karbon-dioksyd som laser-medium.
For sin drift må laseren 16 forsynes med elektrisk energi, forskjellige gasser (innbefattet karbon-dioksyd) samt kjøle-vann .
Kildene for disse nødvendige tilførsler og innretningene for deres overføring til laseren er utelatt fra tegningene for oversiktens skyld.
Holderen 18 er anordnet for å understøtte den ende av rør-seks j onen 28 som etter sveisingen skal danne ytterenden av rørledningen 8, som utgjøres av tidligere sammensveisede og innbyrdes innrettede rekker av rørseksjoner.
Holdeinnretningen 20 ved sveisestedet omfatter midler for understøttelse av den indre ende av rørseksjonen 28 på en sådan måte at den forløper koaksialt med den tilstøtende ende av rørledningen 8.
Klemmen 22 er bevegelig med plattformen 12 og er innrettet
for fast klemmeforbindelse med yttersiden av den sveisede rørledning, således at plattformen 12 tvinges til å følge rør-ledningens bevegelser langs sin akse i forhold til lekteren. Lekterens og rørledningens sidebevegelser påvirker ikke sveiseapparatets korrekte arbeidsfunksjon, og sådanne bevegelser kan derfor tolereres. Da rørledningens fastklemte ende er fiksert for sidebevegelser i forhold til rørledningens akse sammen med lekterens bevegelse, vil plattformen 12 faktisk være fiksert i rommet i forhold til rørledningens ende. Dette sikrer at sveiseapparatets arbeid ikke blir påvirket av nor-mal sjøgangsbevegelse av lekteren 2, hvis apparatet er korrekt montert.
Det radiografiske apparat 24 er montert på plattformen 12, således at enhver sprekk eller annen feil i sveisen vil forholde seg stillestående i forhold til dette apparat , og vil derfor være lettere å påvise.
Det apparat som er vist i fig. 2 er utført for å utføre alternativt indre eller ytre sveiseoperasjoner med det formål å sveise sammen tilstøtende ender av rørseksjonen 28 og rør-ledningen 8. For dette formål omfatter holderen 18 en stilling 30 montert på skinner 32 på plattformen 12. Skinnene forløper hovedsakelig parallelt med aksen for rørledningen 8. Plasse-ringen av stillingen 30 i forhold til plattformen 12, og derfor i forhold til rørledningen, styres av en dobbeltvirkende hydraulisk sylinder 34 forbundet med en styreinnretning 36. Kilden for trykkfluid til sylinderen 34 har blitt utelatt fra tegningene for oversiktens skyld.
Stillingen 30 bærer en roterbar arm 38 og en stillestående sentreringsinnretning 40. Ved sin ytterende er armen 38 forsynt med et frontforsølvet speil 42, mens armens indre ende, der den skjærer aksen for rørledningen 8, har et frontfor-sølvet speil 44. Stillingen av speilet 44 styres av en hydraulisk sylinder 46, slik det er skjematisk antydet. Sylinderen 46 er i stand til å forskyve speilet 44 i sådan grad at ingen del av speilet 44 ligger i strålen 48 fra laseren 16 i den ene ytterstilling, mens speilet i den annen ytterstilling (som er vist) avskjærer hele laserstrålen 48. Armen 38 er anordnet for rotasjon ved hjelp av en motor anbragt innvendig i stillingen 30, således at speilene 42 og 44. kan dreies 360° samtidig som de beholder sin innbyrdes innstilling.
Denne innstilling er slik at den stråle som reflekteres videre fra speilet 42 normalt forløper parallelt med den innfall-ende stråle 48 mot speilet 44, men dette er ikke av vesentlig betydning.
Sentreringsinnretningen 40 som bæres av stillingen 30, er ut-ført i form av et gjennomhullet stykke med ytre stump-konisk overflate, hvis minste diameter er mindre enn den indre diameter av rørseksjonen 28, og hvis største diameter er større enn rørseksjonens innerdiameter. Dette sikrer at innretningen 40 kan føres inn i den tilstøtende ende av seksjonen 28. Når sylinderen 34 energiseres i tilsvarende retning, vil sentrer-ingssinnretningen løfte ytterenden av seksjonen 28 inntil seksjonens akse forløper koaksialt med aksen for rørledningen 8, samtidig som denne innretning også vil være i stand til å utøve et vesentlig trykk langs rørseksjonens akse for å tvinge seksjonens annen ende til tett anlegg mot den ende av rørled-ningen 8 som befinner seg ombord i lekteren.
Fra den roterbare arm 38 stikker det ut et rør 50 som er ført igjennom det indre av det hule stump-koniske stykke 40 som strekker seg koaksialt med seksjonen 28. Ved sin annen ende bærer røret 50 et frontforsølvet speil 52, som er plassert slik at den laserstråle 48 som reflekteres fra speilet vil falle direkte på skjøten 54 mellom nevnte rørender i innbyrdes anlegg. For å tillate dette er røret 50 utstyrt med en åpning
(ikke vist) for at den reflekterte laserstråle skal kunne
komme ut fra det indre av røret 50 og nå frem til skjøten 54.
Holdeinnretningen 20 ved sveisestedet er utført på lignende måte som holderen 18, idet den omfatter en bærer 56 som under-støtter en roterbar arm 58, som i sin tur bærer et front-forsølvet speil 60. Speilet 60 er plassert, slik at det mot-tar den stråling som reflekteres fra speilet 42. Etter re-fleksjon fra speilet 60 er denne stråling beregnet på å falle på en linseinnretning 62. Denne innretning har form av et hylster med en vegg som er utformet som eller omfatter et formet legeme av et material som er i stand til å avbøye laserstrålen på en sådan måte at den fokuseres på eller i nærheten av skjøten 54.
Fortrinnsvis er det indre av hylsteret 62 fylt med en pass-ende gass, som f.eks. argon, med det formål å avgi en inert gass-strøm fra innretningen 62 mot sveisesonen, således at sveisestedet avskjermes fra den ytre atmosfære inntil det er blitt tilstrekkelig avkjølet etter sveisingen til å være imun mot atmosfærisk påvirkning. En lignende linse og gass-skjer-mende innretning 62 er fortrinnsvis anbragt innvendig i rør-ledningen og rørseksjonen samt festet til røret 50, men dette arrangement er utelatt fra tegningen for oversiktens skyld.
I de tilfeller en sådan anordning foreligger i det indre av rørledningen er det imidlertid hensiktsmessig å tilføre skjermingsgass til gjennom røret 50 og holderen 18. Ved hjelp av midler som ikke vil bli nærmere beskrevet her og heller ikke i og for seg utgjør noen del av foreliggende oppfinnelse, bringes armen 58 til rotasjon ved hjelp av en motor innvendig i bæreren 56 og i nøyaktig synkronisme med armen 38. Dette er anordnet slik for å sikre at den laserstråle som reflekteres fra speilet 42 alltid vil treffe speilet 60 og derfra bli reflektert mot rorskjøten 54 som skal sveises.
Det vil forstås at stillingen 30 er innhul og forøvrig utformet slik at laserstrålen 48 kan falle direkte inn enten mot speilet
44 eller mot speilet 52.
På denne bakgrunn vil det innses at det sveiseapparat som
er vist i fig. 2, kan anvendes like godt for indre som for ytre smeltesveising. I begge tilfeller er det nødvendig å anordne organer for innstilling av apparatet på sådan måte at laserstrålen 48 fokuseres på eller i nærheten av skjøten 54.
For innvendig sveising vil det være nødvendig å tillate en svak forskyvning av stillingen 30, og sammen med denne og-
så røret 50, i forhold til sentreringsinnretningen 40. På denne måte kan røret 50 uavhengig av innretningen 40 forskyves aksialt inntil strålen er nøyaktig fokusert på skjøten 54 fra innsiden. For sveising fra utsiden kan armen 58 anordnes innstillbar langs sin rotasjonsakse for å forandre stillingen av speilet 60 i forhold til utsiden av skjøten 54.
I det apparat som er vist i fig. 2 er den laserstråle som avgis fra laseren 16 ikke fokusert, hvilket vil si at strålens energi er fordelt over et relativt stort stråletverrsnitt. I dette tilfelle bringes strålen til fokus på den skjøt 54 som skal sveises f.eks. ved hjelp av den lysbrytende linse som inngår i innretningen 62. Det ligger imidlertid helt innen-for oppfinnelsens ramme å anvende en laserstråle som er fokusert fra begynnelsen av, således at den overføres som en para-llellstråle med meget lite tverrsnitt og derfor med meget høy energitetthet. I dette tilfelle kan den lysbrytende linse ute-lates, men det kan fremdeles være nødvendig eller hensiktsmessig å anvende en innretning 62 for å rette en strøm av inert skjermingsgass mot sveisestedet til avskjerming av sveisedammen.
Det sveiseapparat som er vist i fig. 3 og 4 er konstruert for
å virke på lignende måte som apparatet i fig. 2, men er bare innrettet for sveising fra utsiden.
I disse figurer er tilsvarende deler gitt samme henvisnings-
tall som i fig. 2.
Rørseksjonen 28 bringes i flukt med den fastklemte ende av rørledningen 8 ved hjelp av et innvendig koblingsstykke 64, som kan foreligge i form av en pneumatisk sekk som holder de to deler koaksialt på linje. De aksialkrefter som holder de tilstøtende ender i innbyrdes anlegg ved skjøten 54 frembringes ved hjelp av en kombinert laser- og holdeinnretning 66. På innretningen 66 er det montert en ende av en rørformet arm 69, hvis annen ende understøttes av en bærer 71 med lignende arbeidsfunksjon som holdeinnretningen 20. Den rrarformede arm bærer speilene 44, 42 og 60, således at strålen i flere trinn kan reflekteres bort fra sin opprinnelige bane koaksialt med aksen for rørseksjonen 28 og bringes til å falle hovedsakelig radialt inn mot skjøten 54 fra utsiden. Laserstrålen 48 trenger inn i det indre av den rørformede arm 69 gjennom en hul aksel 77 som utgjør en del av innretningen 66. Akselen
77 bærer et tannhjul 78 som er fast forbundet med armen 69
og står i inngrep med et annet tannhjul 80, som i sin tur over en aksel 82 står i forbindelse med et ytterligere tannhjul 84 i inngrep med et større tannhjul 86, som er festet til den annen ende av armen 69 og dreibart understøttet av bæreren 71. Dette arrangement sikrer at armen 69 beveges som en enhet rundt rørseksjonen 28, uten at den avbøyes eller de-formeres som følge av at den drives bare fra den ene ende.
Speilet 60 er mon tert på en vogn 88 som er bevegelig parallelt med aksen for rørseksjonen 28 innvendig i armen 69. Dette muliggjør aksial innstilling av innfallspunktet for den reflekterte stråle fra speilet 60 mot skjøten 54 gjennom en åpning i veggen av armen 69.
Rørseksjonen 28 løftes til en stilling hvor dens akse forløper koaksialt med rørledningen 8 ved hjelp av hydrauliske jekker 27, som derpå fjernes etter at seksjonen er bragt i inngrep med og understøttes i nevnte stilling av en stumpkonisk sentreringsinnretning 40 samt av nevnte indre klemme 64.
Det tverrsnitt som er vist i fig. 4 viser hvorledes den rør-formede arm 69 kan føres rundt hele omkretsen av rørseksjonen 28, for derved å utføre en ytre sveis i løpet av en eller flere sirkelformede omdreininger.
Foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet i forbindelse med anvendelse av en karbondioksydlaser, da denne lasertype for nærværende er den eneste av de kommersielt tilgjengelige laser-typer som kan gi den nødvendige kontinuerlige utgangseffekt.
En av ulempene ved den utstråling som frembringes av sådanne lasere er at den ligger i det infrarøde område av det optiske spektrum og derfor ikke er synlig. Dette gjør det vanskelig å innstille sveisestrålens fokusering ved forandring av det optiske system som virker på laserstrålen. Sveiselaseren kan da forsynes med en hjelpelaser som kan frembringe koherent stråling i den synlige del av det optiske spektrum. En sådan hjelpelaser vil være anordnet for å sende ut sin stråle langs samme bane som karbondioksydlaseren, således at apparatet kan innstilles før korrekt drift ved anvendelse av hjelpelaseren alene under betraktning av sveisesonen ved hjelp av hvilket som helst hensiktsmessig middel, for derved å fast-
slå når det otptiske system er korrekt innstilt. Deretter kobles hjelpelaseren ut og karbondioksydlaseren energiseres for utførelse av selve sveiseoperasjonen.
Det vil innses at det i henhold til foreliggende oppfinnelse
er oppnådd et apparat som sikrer rask og nøyaktig sammensveis-ing av rørseksjoner til en rørledning. Dette tillater således hurtig fremstilling av rørledninger for nedlegging på sjøbunnen, og medfører følgelig best mulig utnyttelse av perioder med tilstrekkelig gunstige værforhold til at utlegning av rørledningen kan finne sted. Det er funnet at sveiseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan utføre en omkretssveis på 0,8 m i løpet av 2 minutter, hvilket er en vesentlig kortere tid enn det som trengs ved konvensjonell manuell sveiseteknikk. Når sveisen er utført, kan lekteren forskyve i forhold til rørledningen for å bringe den annen
ende av den nettopp påsveisede rørseksjon på linje med sveise-stasjonen og tillate påsveising av en ytterligere rørseksjon.
Denne del av sveiseprosessen kan utføres på mindre enn 1 min.
Det vil således innses at minst 20 rørseksjoner pr. time kan sveises på rørledningen. For rørseksjoner med en lengde på 12 m vil således sveiseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse tillate utlegning av 240 m rørledning pr. time.
Da bare en eneste sveisestasjon behøves for å utføre en eller
flere sveiseomganger som omfatter innvendig eller utvendig lasersveising eller begge deler, vil det innses at anvendelse av en eneste sveisestasjon som erstatning for flere sådanne stasjoner ombord i et utlegningsfartøy gjør det mulig å an-
vende rørseksjoner av vesentlig større utstrekning enn de 12 m seksjoner som vanligvis anvendes ved fremstilling av rør-ledninger. Da sveisens utstrekning ikke er avhenging av rør-seksjonens aksiale lengde, men bare av dens omkrets, vil anvendelse av lengere rørseksjoner åpenbart føre til fremstilling av større lengder rørledning pr. tidsenhet.

Claims (5)

1. Apparat for sveising av en rørseksjon til en rørled-ning ved hjelp av laserstråling fra minst en strålingskilde (16) anordnet og innrettet for å rette en laserstråle (48)
langs rørledningens akse, mens en eller flere reflektorer (44, 42, 60) er anordnet for å avbøye strålen radialt mot sveisestedet mellom rørseksjon (28) og rørledning (8),karakterisert ved at en første og en annen reflektor (44, 42) er anordnet for etter tur å avbøye laserstrålen (48) på sådan måte at den forløper på utsiden av den rørseksjon (28) som skal sveises til rørledningen (8), mens en tredje reflektor (60) er anordnet i planet for de rørender som skal sammensveises, i sådan stilling at laserstrålen reflekteres radialt innover mot sveisestedet (54), idet samtlige reflektorer (44, 42, 60) er anordnet for sådan dreiebevegelse om røraksen at laserstrålen (48) kan utføre minst en fullstendig omdreining rundt sveisestedet.
2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at samtlige reflektorer (44, 42, 60) bæres av en og samme dreibare arm (69).
3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den første og annen reflektor (44, 42) er anbragt på en første dreibar arm (38) som er aksialt forskyvbar i forhold til rørledningens ende, mens den tredje reflektor (60) er anordnet på en annen dreibar, men ikke aksialt forskyvbar arm (58), idet de to dreibare armer ikke er mekanisk sammenføyet, men drives av hver . sin elektromotor, som er elektrisk sammenkoblet på sådan måte at de to armer roterer i samme retning og med samme omdrei-ningshastighet.
4. Apparat som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at den første reflektor (44) er anordnet for valgfri innkobling i laserstrålen (48).
5. Apparat som angitt i krav 3 og 4, karakterisert ved at den første reflektor (44) er anordnet for valgfri forskyvning inn i strålebanen ved hjelp av en hydraulisk sylinderanordning (46) anbragt på den første dreibare arm (38).
NO80800641A 1974-04-11 1980-03-06 Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning NO145821C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2127974A IT1009818B (it) 1974-04-11 1974-04-11 Apparecchiatura per la saldatura con raggio laser di tubazioni par ticolarmente adatta a venire appli cata su navi posatubi
IT2122275A IT1049367B (it) 1975-03-13 1975-03-13 Apparecchiature per la saldatura con raggio laser di tubazioni particolarmente adatte a venire applicate su navi posatubi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO800641L NO800641L (no) 1975-10-14
NO145821B true NO145821B (no) 1982-03-01
NO145821C NO145821C (no) 1982-06-09

Family

ID=26327832

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO751277A NO142860C (no) 1974-04-11 1975-04-10 Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning
NO790190A NO149643C (no) 1974-04-11 1979-01-19 Anordning for anbringelse og innretning av en roerseksjon i sveisestilling
NO80800641A NO145821C (no) 1974-04-11 1980-03-06 Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO751277A NO142860C (no) 1974-04-11 1975-04-10 Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning
NO790190A NO149643C (no) 1974-04-11 1979-01-19 Anordning for anbringelse og innretning av en roerseksjon i sveisestilling

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4001543A (no)
JP (1) JPS5236944B2 (no)
AR (1) AR210467A1 (no)
BR (1) BR7502150A (no)
CA (1) CA1025951A (no)
DE (3) DE7809497U1 (no)
DK (1) DK146013C (no)
EG (1) EG12034A (no)
ES (1) ES436559A1 (no)
FI (1) FI68184C (no)
FR (1) FR2274390A1 (no)
GB (1) GB1500964A (no)
IE (1) IE43297B1 (no)
LU (1) LU72262A1 (no)
NL (1) NL163976C (no)
NO (3) NO142860C (no)
SE (1) SE401631B (no)
YU (2) YU37487B (no)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4088865A (en) * 1976-01-02 1978-05-09 United Technologies Corporation Laser beam welding apparatus
US4080525A (en) * 1976-03-24 1978-03-21 United Technologies Corporation Laser welding apparatus for pipe
FR2389446B1 (no) * 1977-05-02 1981-11-20 Thome Paul
JPS5425862A (en) * 1977-07-29 1979-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inside diameter measuring device
FR2420394A1 (fr) * 1978-03-21 1979-10-19 Glacier Metal Co Ltd Appareil de soudage par faisceau laser et procede de realisation de demi-paliers
DE3067075D1 (en) * 1979-01-04 1984-04-26 United Technologies Corp Method of treating a workpiece by directing a beam of radiation on to it
US4290303A (en) * 1979-07-03 1981-09-22 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for measuring surface scratches on a tube
JPS5641091A (en) * 1979-09-11 1981-04-17 Toshiba Corp Welding method of pipe
JPS5674393A (en) * 1979-11-26 1981-06-19 Toshiba Corp Housing welding method and its equipment for pressure vessel
JPS56116640U (no) * 1980-02-08 1981-09-07
IT1167781B (it) * 1981-06-02 1987-05-13 Agip Nucleare Spa Metodo automatico e programmabile di assiemaggio e di saldatura di placchette distanziatrici per elementi di nocciolo di reattori nucleari veloci ed impianto per la sua attuazione
JPS58122405A (ja) * 1981-09-18 1983-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内径測定装置
US4591294A (en) * 1982-03-31 1986-05-27 Nis Engineering Limited Welding and laying pipelines
DE3230595A1 (de) * 1982-08-17 1984-02-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum zusammenschweissen endloser metallbaender
US4527040A (en) * 1983-06-16 1985-07-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of laser welding
US4633870A (en) * 1985-06-26 1987-01-06 Sauer Jude S Apparatus for effecting anastomosis of tubular tissue by laser welding
DE3604677A1 (de) * 1985-11-26 1987-05-27 Festo Kg Verfahren und haltevorrichtung zur herstellung von aus ringelementen bestehenden baelgen
IT1190581B (it) * 1986-05-29 1988-02-16 Fiat Auto Spa Procedimento per saldare di testa con l impiego di un fascio laser due pezzi di materiali metallici dissimili in particolare pezzi di acciaio a medio od elevato tenore di carbonic
CN1066086C (zh) * 1992-04-13 2001-05-23 株式会社日立制作所 用于气体绝缘电器的接地容器的激光焊接装置
DE9210411U1 (no) * 1992-08-04 1992-10-22 Recycling-Chemie-Niederrhein Gmbh, 4223 Voerde, De
US5653897A (en) * 1993-02-17 1997-08-05 Electric Power Research Institute Rotating fiber optic coupler for high power laser welding applications
US5430270A (en) * 1993-02-17 1995-07-04 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for repairing damaged tubes
US5514849A (en) * 1993-02-17 1996-05-07 Electric Power Research Institute, Inc. Rotating apparatus for repairing damaged tubes
US5593605A (en) * 1994-10-11 1997-01-14 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Internal laser welder for pipeline
FR2735056B1 (fr) * 1995-06-09 1997-08-22 Bouygues Offshore Installation pour travailler une zone d'un tube au moyen d'un faisceau laser et application aux tubes d'une canalisation sur une barge de pose en mer ou de recuperation de cette canalisation.
US5796069A (en) * 1997-01-10 1998-08-18 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Arc and laser welding process for pipeline
JP4564245B2 (ja) * 2003-07-25 2010-10-20 新日本製鐵株式会社 溶接金属の低温割れ性に優れた超高強度溶接継手及び高強度溶接鋼管の製造方法
EP1504829B1 (fr) * 2003-08-05 2006-06-07 Lasag Ag Procédé de fabrication d'une aiguille médicale
CA2463409A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-02 Servo-Robot Inc. Intelligent laser joining head
US20060213884A1 (en) * 2005-03-23 2006-09-28 Button International Co., Ltd. Multi-angular laser processing apparatus
CN1992461B (zh) * 2005-12-30 2010-05-05 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电线绝缘层切割装置
US20080302539A1 (en) * 2007-06-11 2008-12-11 Frank's International, Inc. Method and apparatus for lengthening a pipe string and installing a pipe string in a borehole
BRPI0818992A2 (pt) * 2007-11-28 2017-08-15 Franks Int Inc Processos e aparatos para formar colunas tubulares
US20090139969A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Global Nuclear Fuel - Americas Llc Laser welding of castings to minimize distortion
DE102009020146B3 (de) * 2009-04-08 2010-06-10 V & M Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Rohren aus Stahl mittels Orbitalschweißen in Hybridtechnik
DE102010027638B4 (de) * 2010-07-19 2012-04-12 Christoph Deininger Vorrichtung zum Bearbeiten von Rohren mittels eines Laserstrahls
US20120263541A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Per Lillejordet Subsea structure for pipe assemblies
US9908197B2 (en) * 2013-03-15 2018-03-06 Automated Industrial Machinery, Inc. Wire butt welder with adjustable alignment
CA2854691C (en) * 2013-07-03 2017-10-31 Karl H. Moller Method of making diamond mining core drill bit and reamer
JP6209507B2 (ja) * 2014-12-05 2017-10-04 本田技研工業株式会社 ワーク組立方法
EP3261799B1 (en) * 2015-02-24 2020-06-17 Elettrosystem S.R.L. Laser welding twip steel tubular components
CN104785974B (zh) * 2015-04-29 2016-08-17 德清县豪特金属封头制品有限公司 红外线自动定位焊接机
CN105965190B (zh) * 2016-06-22 2018-01-30 河源市新天彩科技有限公司 一种全自动组装机构
RU2630327C1 (ru) * 2016-07-27 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ соединения и разъединения труб для добычи битуминозной нефти и устройство для лазерной сварки и резки при реализации способа
CN106269356A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 广州卓迅包装机械有限公司 罐体焊缝的自动定位方法、装置及系统
US11278701B2 (en) * 2016-10-13 2022-03-22 Lake Region Manufacturing, Inc. Apparatus including multiple joined hypotubes and method of making same
CN106736178A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 湖南中佳华悦环保科技有限公司 一种立柱焊接工装
CN107008701A (zh) * 2017-04-18 2017-08-04 张家港清研再制造产业研究院有限公司 铜扁线绝缘层激光清洗的定位装置及方法
CN106975854B (zh) * 2017-05-12 2018-04-17 东莞市力星激光科技有限公司 一种激光焊接机的环形管件插接系统及插接方法
CN109500504A (zh) * 2019-01-21 2019-03-22 陕西理工大学 大型管道的内置式不规则断面切割装置
CN110303308B (zh) * 2019-07-31 2020-06-12 重庆源阔机械有限公司 一种螺母管的生产工艺
GB202010648D0 (en) * 2020-07-10 2020-08-26 Milano Politecnico Improvements in the welding together of work-place
RU2759457C1 (ru) * 2020-12-28 2021-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") Способ орбитальной лазерной сварки нефтяных стальных труб, устройство и система, его реализующие
CN114986008B (zh) * 2022-07-22 2023-11-28 宁波九刃科技有限公司 一种全自动超薄热管焊接加工工作台

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2780376A (en) * 1955-03-01 1957-02-05 Ralph M Sanders Machine for continuously laying and joining pipe sections
FR1361361A (fr) * 1963-03-06 1964-05-22 Biraghi Sa Machine automatique à souder les tubes bout à bout
US3387761A (en) * 1966-02-10 1968-06-11 Kenneth L. Pickard Internal alignment clamp
FR1506308A (fr) * 1966-04-15 1967-12-22 Commissariat Energie Atomique Procédé et dispositif de soudage par bombardement électronique
US3597578A (en) * 1967-03-16 1971-08-03 Nat Res Dev Thermal cutting apparatus and method
US3483352A (en) * 1967-06-08 1969-12-09 United Aircraft Corp Apparatus for welding large pipes with a beam of charged particles
US3618845A (en) * 1969-04-24 1971-11-09 Luther D Totten Pressure welding apparatus
US3764056A (en) * 1971-11-18 1973-10-09 Mc Vean And Barlow Inc Apparatus for internally welding pipe joints
US3772753A (en) * 1972-02-09 1973-11-20 E Sargeant Arrangement for aligning tubular sections for fabrication
JPS5112292B2 (no) * 1972-05-30 1976-04-17

Also Published As

Publication number Publication date
DE2559532C3 (de) 1980-06-26
DK146013C (da) 1983-10-17
DE2559532A1 (de) 1977-02-03
SE7504144L (sv) 1975-12-16
NL163976C (nl) 1980-11-17
NO145821C (no) 1982-06-09
NO790190L (no) 1975-10-14
IE43297B1 (en) 1981-01-28
DK146013B (da) 1983-05-24
AR210467A1 (es) 1977-08-15
NO751277L (no) 1975-10-14
EG12034A (en) 1978-06-30
FI68184C (fi) 1985-08-12
YU260380A (en) 1985-03-20
LU72262A1 (no) 1976-02-04
YU37487B (en) 1984-08-31
JPS5236944B2 (no) 1977-09-19
US4001543A (en) 1977-01-04
NO142860C (no) 1980-11-05
SE401631B (sv) 1978-05-22
AU7992875A (en) 1976-10-14
DK155375A (no) 1975-10-12
DE7511460U (de) 1978-09-21
DE7809497U1 (de) 1978-11-16
CA1025951A (en) 1978-02-07
DE2559532B2 (de) 1979-10-11
NL7504376A (nl) 1975-10-14
FI751056A (no) 1975-10-12
YU85075A (en) 1983-04-27
NO142860B (no) 1980-07-28
FR2274390B1 (no) 1980-04-25
NO149643C (no) 1984-05-23
JPS50143744A (no) 1975-11-19
DE2515925B2 (de) 1977-07-07
DE2515925A1 (de) 1975-10-23
ES436559A1 (es) 1977-04-16
NO800641L (no) 1975-10-14
IE43297L (en) 1975-10-11
BR7502150A (pt) 1976-02-10
NO149643B (no) 1984-02-13
FR2274390A1 (fr) 1976-01-09
FI68184B (fi) 1985-04-30
NL163976B (nl) 1980-06-16
GB1500964A (en) 1978-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO145821B (no) Apparat for sveising av en roerseksjon til en roerledning
US4223202A (en) Apparatus and method for welding boat subassemblies utilizing laser radiation
US5986236A (en) Apparatus for working on a tube portion using a laser beam, and use thereof on pipe tubes on a marine pipe-laying or pipe recovery barge
US5796069A (en) Arc and laser welding process for pipeline
RU2236334C2 (ru) Сварочное устройство, подводный трубопровод и способ его прокладки
EP0706849B1 (en) Laser welder for pipeline
US4591294A (en) Welding and laying pipelines
US20070119829A1 (en) Orbital welding device for pipeline construction
NO331422B1 (no) Fremgangsmate for a legge en rorledning under vann og sveiseapparat for bruk i fremgangsmaten samt et rorleggingssett omfattende et ror-sveiseapparat
MX2011010491A (es) Metodo y dispositivo para conexion de extremos de tubos de acero por medio de soldadura orbital usando tecnologia hibrida.
CN1018248B (zh) 在管子内远程焊接的方法和装置
NO842622L (no) Innretning for lasersveising av roer og lignende
US2384128A (en) Pipe-cutting machine
CN205817082U (zh) 激光增强高压干法水下焊接装置
CN216912570U (zh) 一种用于高压输水大直径钢管的坡口式自动焊接装置
FI72446C (fi) Anordning foer riktning och faestning av en roerledningsaende och speciellt en roerledning som skall svetsas till den med tillhjaelp av en laserstraole.
CN219336465U (zh) 一种用于气体辐射探测器的激光自动焊接装置
RU2678552C1 (ru) Устройство для сварки неповоротных стыков труб
DK147785B (da) Apparat til indbyrdes fastholdelse og centrering af et roerstykke og en roerledning under sammensvejsning
NL8000279A (nl) Inrichting voor het lassen van pijpstukken.
KR20220122311A (ko) 원자로 헤드부와 제어봉 구동장치 노즐의 접합부 덧씌움 용접장치
KR101429601B1 (ko) 원자로의 레이저 피닝 장치
CN116275614A (zh) 一种用于气体辐射探测器的激光自动焊接装置
US1691501A (en) Welding apparatus
BE827882A (fr) Appareil pour le soudage au laser d'un pipoline