NO150549B - Eksplosivpakke for eksplosjonssveising - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en eksplosiv ladningspakning av den type som benyttes for eksplosjonssveising av metall, og spesielt for metallrørlengder med store diametre. Oppfinnelsen beskjeftiger seg spesielt med å tilveiebringe en innretning med ensartede eksplosjonspakninger som kan plasseres kontinuerlig mot og rundt omkretsen på et rør med stor diameter på en slik måte at lengden av de kontinuerlige pakninger blir nøyaktig lik omkretslengden rundt røret.

I U.S. patent nr. 4,231,506 omhandles en fremgangsmåte for sammenskjøting av rørlengder med stor diameter ved hjelp av eksplosjonssveising. Ifølge denne beskrevne fremgangsmåte blir teleskoptildannede endepartier på rørlengder sammenstilt i et overlappende forhold, og deretter blir båndformede eksplosivladninger lagt over innsiden og utsiden av det overlappende rørareale. Ladningene blir derpå detonert samtidig mot rørene, og energien fra detonasjonene bevirker at de overlappende arealer smelter sammen til en metallurgisk bin-ding. Det er et viktig trekk ved fremgangsmåten at det eks-plosive ladningsbånd både på innsiden og utsiden er kontinuerlig uten at det dannes noe gap rundt eller innenfor omkretsen av røret, at ladningen kommer i tett kontakt med rørveggen og at ladningene blir anbrakt på innsiden og utsiden av de overlappende rørarealer på en slik måte at de ligger over hverandre både i lengde- og tverr-retningen. Hvis ikke disse krav blir overholdt, kan det fås dårlige skjøter og skader på rørveggen.

På grunn av normale fremstillingsvariasjoner som kan fore-finnes i omkretsen på rør med stor diameter og på grunn av ekspansjon/kontraksjon av røret som fås under sommer- og vinterforhold, har det oppstått problemer med å tilveiebringe en god og lett tilpasselig eksplosivladning for den foran beskrevne rørsveiseprosess. Vanligvis har man antatt at et langstrakt, hult fleksibelt og rektangulært rør som inneholder en eksplosivladning har vært den beste eksplosivladning for eksplosjonssveising av rør. Slike rør fremstilles i en lengde som tilsvarer den størst forventede røromkrets og blir deretter kuttet til ønsket dimensjon på arbeidsstedet og ved det tidspunkt ladningen skal plasseres på eller i røret. Mens bruken av slike kuttbare ladninger har vært av moderat suksess for utsideladninger, har bruken av disse som innsideladninger vist seg å være megettttilfredsstillende, fordi det er vanske-lig å plassere og justere disse nøyaktig mot innsideveggen i røret. Tilpasningen og kuttingen av eksplosivladninger er på dette området uønsket av,sikkerhetsmessige grunner. Det er nå funnet at det kan fås god eksplosjonskontakt med rør-veggen ved bruk av et kontinuerlig, gapfritt bånd av eksplo-sivmateriale, samt en enkel overlagring av rørsveiseladningene på innsiden og utsiden røret når det benyttes en ny eksplo-sivladningspakke som skal beskrives i det etterfølgende.

Eksplosivpakken for eksplosjonssveising ifølge oppfinnelsen består av metalldeler som er tilpasset for plassering mot en buet innsideflate av en hul metallsylinder, og oppfinnelsen karakteriseres ved at pakken omfatter: a) en hovedsakelig fleksibel, hul, i det vesentlige flat, langstrakt bokslignende beholder som har en dimensjon med parallelle sidekanter med ulike lengder og en annen dimensjon ikke-parallelle sidekanter med like lengder, slik at beholderen i grunnriss har trapesform med parallelle sidekanter og ikke-parallelle endekanter, og

b) en deformerbar eksplosivforbindelse anordnet i beholderen, idet beholderen er beregnet for å bli plassert i buttende

endekontakt med en lignende beholder langs en ikke-parallell sideflate og slik at de i buttende endekontakt liggende beholdere danner en kontinuerlig, lengdejusterbar lukket ring bestående av sammenstilte pakker.

Eksplosivladningspakningen ifølge oppfinnelsen vil bli lettere forstått når det henvises til de medgølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et grunnriss av flere eksplosivpakker i sammen-stillingen innrettet på linje, og disse pakker kan formes til en hul sylinder eller ring. Fig. 2 er et grunnriss av en sammenstilling av flere eksplosivpakker som på fig. 1, med unntak av at pakkene er litt forskjøvet fra den lineære innrettning. Fig. 3 er et snitt av en eksplosivpakke som er gitt en trinnform. Fig. 4 er et snitt av en eksplosivpakke som er gitt en kileform, og

Fig. 5 er et enderiss av pakkene på fig. 1 eller 2 når

de er formet til en hul sylinder inne i enden på en rørlengde.

På fig. 1 er det vist en fleksibel eksplosivpakke A med parallelle langsideflater 1 og 2 og kortere, ikke parallelle endeflater 3 og 4, og pakken har i grunnriss form av et trapesformet legeme.

Pakkene B og C, som har lignende form som pakken A, er vist med kortsideflåtene 5 og 6 i buttende kontakt med kort-sideflatene 3 og 4 i pakken A. Summen av vinkelen oC og vinkelen p i pakken B utgjør 180°. Pilene antyder at pakkene er formet i et ringformet eller sirkulært bånd som kan plasseres mot og ved enden av den indre rørvegg. Den prikkede linje 7 antyder den fremre kant på en rørende eller røråpning. Den på fig. 1 viste sammenstilling representerer den lineære eller rettlinjede innretting av pakkene A, B og C, og denne innretting vil forekomme når totallengden for pakkesammen-stillingen f.eks. er nøyaktig lik den indre røromkrets når pakkebåndet er plassert.

På fig. 2 er det vist et bånd av fleksible eksplosivpakninger Al, Bl, A2, B2 og A3 i buttende kontakt ende mot ende. Pilene antyder at pakkene foreligger i form av en ring eller et sirkulært bånd som er avpasset til pasningskontakt med en ende av rørveggen, f.eks. en indre rørvegg. På fig.l antyder den prikkede linje 7 den fremre kant på en rørende ' eller røråpning. Den på fig.2 viste sammenstilling oppviser en svak forskyvning av innrettningen av pakkene i båndet, og denne forskyvning vil være nødvendig for å forkorte båndet, for derved å kunne tilpasses til en indre omkrets som er litt mindre enn den rette lineære lengde av pakker A1,B1,A2,B2,

A3, etc.

Fig. 3 viser en utførelse av en tverrsnittsform for enhver av pakkene på fig. 1 og 2, der pakken og eksplosivladningen er trinnformet for å tilveiebringe avtakende eksplosiv-masse i retningen bort fra den fremre kant 8 på røret, som er vist med prikkede linjer.. Et fremspring eller, en flik 9 kan være utformet ved den tykkeste ende på pakken eller på annen hver pakke, og dette fremspring virker som en stopper som holder eller lokaliserer eksplosivladningen nøyaktig langs den fremre kant på røret. En kleminnretning eller et annet holde-organ 10 kan benyttes for å feste en tenninnretning 11, f.eks. en lengde detonerende lunte, langs og i kontakt med den tykkeste endeflate på eksplosivpakken. Fig. 4 viser en alternativ kiletverrsnittsform for enhver av pakkene på fig. 1 og 2, der den tykkeste kant på kilen er beregnet for å ligge langs den fremre kant på et rør 8. Frem-springet 9, holdeorganet 10 og tenninnretningen 11, som er beskrevet i forbindelse med fig. 3, er også vist. Fig. 5 viser et enderiss av et rør 8 med større diameter, der det mot rørets indre omkrets er innpasset et bånd av eksplosivpakker Al,Bl,A2,B2,A3,B3 og A4,B4. Hver av pakkene Al,A2,A3 og A4 er vist utformet med et fremspring eller en flik 9, som er presset mot kanten på røret 8. Pakkene B1,B2, B3 og B4 er kilt i en stilling mellom "A"-pakkene for å tilveiebringe en nøyaktig innpasning rundt omkretsen på røret 8.

Et typisk stålrør med 122 cm ytre diameter og med en veggtykkelse på 19 mm og av den type som ofte brukes ved leg-ging av olje- og gassrørledninger, har en nominell innsideomkrets ved 20°C på 371,53 cm, men denne omkrets kan variere fra 371,27 cm til 372,29 cm, som følge av vanlige fremstillingsvariasjoner. Under arktiske forhold ved f.eks. -40°C vil det samme rør ha en innsideomkrets på 371,25 cm, mens det i tropisk klima ved +40°C vil ekspandere til en indre omkrets på 371,63 cm. For alle temperaturforhold som kan påregnes ved eksplosivsveising av rør med en diameter på 122 cm , må eksplosivprodusenten tilveiebringe en eksplosivpakke eller en serie av pakker som lett kan justeres på arbeidsstedet, slik at de føyer seg nøyaktig til en rekke omkretslengder innenfor området 370,99 cm til 372,39 cm. Med eksplosivpakker og en sammenstilling ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt slike pakker at når to eller fortrinnsvis flere av pakkene buttes ende mot ende i en lineær rekke rundt omkretsen på et rør, fås det en lengde som nøyaktig tilsvarer den forventede maksimale omkrets. Når røromkretsen registre-res litt kortere, kan båndet av ende mot ende buttende pakker forskyves litt fra det lineære arrangementet, slik som vist på tegningens fig. 2, for derved å redusere totallengden av båndet og dermed avpasse dette nøyaktig til røromkretsen.

De enkelte trapesformede eksplosivpakninger i sammenstil-lingen beskriver en flat, hul, bokslignende eller poselignende oppbygning som inneholder en deformerbar sveiseeksplosivfor-bindelse, slik som en partikkelformet blanding av ammonium-nitrat og TNT. Pakken omfatter fortrinnsvis en plastfilm eller metallfolie, eller den kan omfatte en blåseformet, tynn-vegget plastbeholder. En passende avtettbar åpning er fortrinnsvis utformet i en kant på pakningen for å kunne fylle i eksplosivmaterialet gjennom denne.

Et sirkulært bånd av de fleksible pakker ifølge oppfinnelsen kan sammenstilles på arbeidsstedet ved hjelp av en holdejigg eller annen avstøtning, og det kan deretter plasseres som en enhet i den åpne indre ende av et rør. Når båndet av eksplosivpakker er plassert, kan det strammes eller løsnes mot rørveggen ved å manipulere pakkene slik at de danner en kontinuerlig, hovedsakelig på linje innrettet serie av pakker i fast kontakt med hverandre og med den indre rørvegg. Derpå kan jiggen fjernes. Etter at en passende tenningsmeka-nisme slik som en lengde detonerende lunte, er koblet til, stikkes rørenden inn i en utkraget ende på en annen rørlengde. Derpå plasseres det et ytre bånd av eksplosivladningspakker

på den ytre flate som overlapper den indre rørende, slik at den indre og ytre ladning blir liggende over hverandre. Den utvidede rørende kan alternativt være ladet før den mindre rørende settes inn. Etter tilkobling av tenningsmekanismen til den ytre ladning blir de to ladninger detonert samtidig, slik at det frembringes en metallurgisk sveis i røroverlap-pingsområdet.

Claims (6)

1. Eksplosivpakke for eksplosjonssveising av metalldeler tilpasset for plassering mot en buet innsideflate av en hul metallsylinder, karakterisert ved at pakken omfatter: a) en hovedsakelig fleksibel, hul, i det vesentlige flat, langstrakt bokslignende beholder (A eller B) som har en dimensjon med parallelle sidekanter med ulike lenger (1 og 2) og en annen dimensjon ikke-parallelle sidekanter med like lengder (3 og 4), slik at beholderen i grunnriss har trapesform med parallelle sidekanter og ikke-parallelle endekanter og b) en deformerbar eksplosivforbindelse anordnet i beholderen, idet beholderen er beregnet for å bli plassert i buttende endekontakt med en lignende beholder langs en ikke-parallell sideflate (3,5; 4,6) og slik at de i buttende endekontakt liggende beholdere danner en kontinuerlig, lengdejusterbar lukket ring bestående av sammenstilte pakker (A,B,C).

2. Eksplosivpakke som angitt i krav 1,karakterisert ved at den har en forseglbar fylleåpning på en av sideflatene eller sidekantene.

3. Eksplosivpakke som angitt i krav 1, karakterisert ved at den har et avskrånet eller avtrappet tykt-til-tynt tverrsnitt mellom dens parallelle sideflater.

4. Eksplosivpakke som angitt i krav 1, karakterisert ved at den langs den tykkeste sideflate har et fremspring (9) som er beregnet for å holde tilbake pakken på linje med den fremre kant på en metalldel som pakken er i kontakt med.

5. Eksplosivpakke som angitt i krav 3, karakterisert ved at den langs den tykkeste sideflate har organer (10) som er beregnet for å holde et luntelignende tenningsorgan (11) langs og i kontakt med nevnte sideflate:

6. Eksplosivpakke som angitt i krav 1, karakterisert ved at materialet i beholderen er valgt fra en av gruppene som omfatter plastfilm, metallfolie og blåseformet plast.