NO150550B - Fremgangsmaate for eksplosjonssveising - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår eksplosjonssveising, dvs. metallsveising ved hjelp av eksplosiver, og oppfinnelsen angår nærmere bestemt sammensveising av to metallrør, særlig stål-

rør med stor diameter, f.eks. til bruk ved legging av rørled-ninger for olje og gass.

I US patentskriftene nr. 3, 024 , 526 og nr. 3, 137 , 339 beskrives muligheten til å binde sammen understøttede metall-lag ved tenning av motliggende eksplosivladninger, og andre har på dette området gjort betydelige anstrengelser for å avpasse denne teknikken for sammensveising av metallrørlengder.

Det er bevilget en rekke ulike patenter som avspeiler

disse anstrengelser. En kort redegjørelse for noen av patentene kan være nyttig for å påpeke teknikkens stilling på området.

US patent nr. 3,140,357 (Popoff) omhandler en fremgangsmåte for sammenbinding av en utsidevegg på et metallrør og en innsidevegg på et annet metallrør, f.eks. ved foring av et rør. Popoff sammenpasser rørene konsentrisk og plasserer en indre eksplosivladning over hele rørlengden, hvorpå eksplosivet detoneres. Energiutløsningen ved detonasjonen binder rørene sammen. Ved denne fremgangsmåte benyttes det mothold eller avstøtting rundt siderøret for å hindre skader eller bulking i sammenbindingsområdet.I US patent nr. 3,263,323

(Maher og medarbeidere) er det omhandlet en fremgangsmåte for fremstilling av en eksplosjonssveiset omkretsskjøt ved to teleskopisk tilpassede rørender. Ved den beskrevne fremgangsmåten utvides en ende på et rør i en spiss vinkel og den rette ende på et annet rør plasseres inne i og i kontakt med utvidelsen.Et kontinuerlig eksplosivlag plasseres derpå rundt flensen og et fast motholdsverktøy plasseres innvendig i rørene ved eksplosivet.Ved detonasjon av eksplosivet drives flensen mot det innpassede rør og sveises til dette, hvorpå verktøyet trekkes ut. Det kan alternativt tilformes in innad avskrånet del på den indre rørenden. I dette tilfelle kan det benyttes et indre eksplosivbånd og et ytre motholdsverktøy. Setr om det i det av Maher og medarbeidere gitte eksempel bare ble sveiset rør med relativt liten rørdiameter på 24,13 cm,erkjente

' Maher og medarbeidere problemet med mulighet for skade på røret ved møtepunktet for den rundtløpende sjokkbølge ved et

/ punkt som ligger 180° fra antenningspunktet for eksplosivet. .Maher og medarbeidere la derfor et ekstra metallforsterknings-lag på dette sted. I US patent nr. 3 455 017 (Zondag) er det beskrevet sveising både av 'utkragede rørender og buttende rør-" ender med hylse, ved hjelp av en enkelt rundt omkretsen for-løpende eksplosivladning på utsiden. For å unngå problemet med skader som forårsakes av samvirkende, kolliderende, rundt omkretsen forløpende sjokkbølger, foreslår Zondag å antenne sveiseeksplosivladningen ved hjelp av et eksplosiv med liten detonasjonshastighet, utformet som en strimmel som plasseres i en vinkel til sveiseeksplosivet. Dette er anført for å fordele forplantningen av sjokkbølgen i en retning langs røret i stedet for rundt dette, for derved å unngå skade. I US patent nr. 3 535 767 (Doherty og Knop) omhandles bl.a. bruk av eksplosivladninger som antennes samtidig både innvendig og utvendig mot overlappende rør som er i god kontakt mot hverandre. Ved denne fremgangsmåte utgjør motholdet en like stor og motsatt, utbalanserende eksplosivkraft i stedet for en motholdsdor eller en motholdsform. I US patent nr.

3 744 119 (Hanson og medarbeidere) er det beskrevet en fremgangsmåte for å sveise sammen parallelle røre&der med radial avstand fra hverandre ved at det samtidig tennes eksplosivladninger på innsiden og utsiden. Eksposivladningene i form av huie sylindere blir antent på en rekke punkter rundt hele omkretsen av de sylindriske ladninger og ved den fremre kant på disse. Derved kan detonasjonbølgefrontene fra eksplosivene vandre i en retning som i det vesentlige er parallell med

rørenes lengdeakse, og derved fås det ikke kolliderende sjokk-bølger. I US patent nr. 3 819 10 3 (Howell og medarbeidere) angis det sveising av buttende rørlengder ved hjelp av en overlappende metallhylse eller metallkrave, en enkel på utsideomkretsen plassert eksplosivladning og en forskyvbar indre dor. Eksplosivladningen tennes ved hjelp av et stort antall tennhetter som er anbrakt rundt hele den ringformede eksplosivladning. I US patent nr. 3 910 478 (Howell og medarbeidere) er det beskrevet sveising av buttende rørlengder med skjøte-

hylse. En enkelt ytre eksplosivladning detoneres over metall-hylsen som omgir de buttende rørender, og i området ved hylsen benyttes det en indre dor. Sveiseeksplosivet antennes ved hjelp av en annen eksplosivring i form av en tennladning som har større detonasjonshastighet enn den sveisende hovedeksplo-sivladning, og denne tennladning er forsenket ned i og plassert rundt midten av sveiseladningen. Ved tenning av sveiseladningen ved hjelp av tennladningen som har stor detonasjonshastighet, sies det at påkjenninger som bevirkes av langs omkretsen kolliderende sjokkbølger, unngås eller reduseres.

Ingen av de foran beskrevne oppfinnelser har helt ut

løst problemene som er forbundet med å tilveiebringe en bekvem, sikker og økonomisk fremgangsmåte til å sveise sammen metall-rørlengder, slik at det fås sveiser som tilfredsstiller krav fra rørleggingsindustrien og standarder fra styresmaktene, spesielt ved sveising av rør med stor diameter på f.eks. 61

cm diameter eller større. Praktiske problemer forbundet med eksplosjonssveising av rør med meget stor diameter, ofte under meget strenge klimabetingelser, slik som i arktiske områder, er nødvendigvis mye større enn de problemer som er forbundet med sveising av rør med liten diameter. Selv om mange av de foran beskrevne fremgangsmter kan benyttes ved sveising av mindre rør, kan disse fremgangsmåter ikke lett overføres til sveising av tykkveggede rør med stor diameter. Rørled-ningslengder er tidligere blitt skjøtt sammen ved bruk av konvensjonelle sveisemetoder uten bruk av eksplosiver. Disse fremgangsmåter har blitt meget kostbare, spesielt når det skal legges rørledninger i fjerne områder i kaldt klima eller i vanskelig terreng. Rørleggingsindustrien har derfor søkt en lett anvendelig eksplosjonssveisemetode som kan benyttes ved minimal forberedelsestid eller hjelpeutstyr og som vil resultere i en billigere rørlegging. Samtidig kreves det en sveisekvalitet som er minst Like god som den som oppnås ved konvensjonelle sveisefremgangsmåter. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppfyller alle disse krav.

Til ytterligere belysning av den kjente teknikk på området kan videre vises til norsk patent nr. 137 058, samt til US patentene nr. 3,263,323, nr. 3,417,455 og nr. 3,985,279.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vedrører således sammensveising av metallrør, og fremgangsmåten omfatter følgende trinn: 1) plassering av de to metallrørene sammen i innbyrdes overlappende eller tapp/sokkel teleskopisk stillingsforhold, 2) plassering av en første, ladning av sveiseeksplosiv mot og rundt utsideflaten av sokkelrørenden, idet den første ladningen består av en kontinuerlig i alt vesentlig båndlignende ladning, 3) plassering av en annen ladning av sveiseeksplosiv på innsiden av tapprørenden slik at de to eksplosivladningene foreligger i en stilling i alt vesentlig i tilstøtning med motstående sider av det overlappende området av metallrørendene 4) tilveiebringelse av tenningsorganer for hver av sveiseeksplosivladningene, og 5) detonering av sveiseladningene ved samtidig anvendelse av tenningsorganene, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at : a) sokkelrørenden er utkraget utover i en spiss vinkel i forhold til rørets vegg og tapprørenden er i kontakt med innsideomkretsflaten av den utkragede enden av sokkelrøret, b) den første kontinuerlige og i alt vesentlige båndlignende ladningen av sveiseeksplosiv er plassert mot og rundt utsideflaten av den utkragede delen av sokkelrørenden, c) den andre ladningen av sveiseeksplosiv er en kontinuerlig og i alt vesentlig båndlignende ladning som er plassert mot og rundt innsideoverflaten av tapprørenden slik at de to eksplosive b.åndene har stilling i alt vesentlig konsentrisk på motstående sider av det overlappende området av rørene, d) tenningsorganene omfatter en langstrakt, luntelignende ladning av høyeksplosiver som har en detonasjonshastighet som er i det minste 50% større enn detonasjonshastigheten til sveiseeksplosivladningene, hvilke langstrakte tennings-ladninger med tenningskontakt hviler mot kanten av hver ladning på et punkt som ligger nærmest den mindre diameteren på den utkragede enden av sokkelrørdelen, og e) ladningene detoneres samtidig ved antenning av hver av de luntelignende tenningsladningene på et enkelt tenningspunkt på hver av de luntelignende ladningene, hvilke tenningspunkter ligger overfor hverandre og motstående hverandre,

idet den resulterende detonasjonssjokkbølgen fra hver av sveiseladningene driver den utkragede sokkelrørenden og tapp-rørenden sammen, slik at det mellom disse dannes en sveiset forbindelse.

Eksplosivladningene kan fortrinnsvis og etter valg være belagt med et forladningsmateriale.

I den tidligere kjente teknikk, f.eks. som angitt i US patenter nr. 3 455 017, 3 744 119 og 3 910 478 kan det legges merke til at et hovedproblem forbundet med sveising av sylin-derformer, slik som tanker, rør og rørledninger ved bruk av eksplosivladninger rundt omkretsen, er at det kan oppstå skader i metallet og at dårlige sveiseskjøter frembringes som en følge av at de sjokkbølger , som vandrer rundt vil kollidere. For å unngå slike skader har det vært foreslått å antenne sveiseeksplosivladningen ved hjelp av et i en vinkel anordnet eksplosivbånd med lav detonasjonshastighet (US patent 3 455 017) å antenne enden eller kanten på en eksplosivladning ved hjelp av et stort antall tenninnretninger som er avpasset rundt omkretsen av ladningen og detoneres samtidig (US patent nr.

3 744 119), eller å antenne eksplosivladningen ved hjelp av et eksplosivbånd med høy detonasjonshastighet, som er nedfelt i en tilformet eksplosivladning ved midten av denne. Dette høyhastighetseksplosiv antennes ved hjelp av to eller flere i lik avstand fra hverandre anordnede detonatorer (US patent nr. 3 190 478). US patent nr. 3 910 478 bemerker spesielt at detonasjonshastigheten for tenneksplosivet bør være omtrent fra 20% til omtrent 35%, fortrinnsvis 30% større enn detonasjonshastigheten for sveiseladningen, for derved å hindre at bølgefronter rundt omkretsen skal kollidere rett mot hverandre. Foreliggende oppfinnelse tar med fordelene ved den kjente teknologi og tilveiebringer en forbedret sveisemetode, der sveiseeksplosivladningen antennes ved hjelp av en høyhastighetstennladning som i sveiseeksplosivladningen frembringer sjokkfronter som beveger seg rundt røret i en meget stor vinkel, og derved reduseres skadevirkningene av enhver at de rundt omkretsen kolliderende bølgefronter.

Fordelene med oppfinnelsen skal nå beskrives med henvis-ning til og blir lettere å forstå av de medfølgende tegninger (som ikke er i målestokk), hvor: Fig. 1 er et tverrsnit.t av to i hverandre teleskopisk inn-skjøvne rørender klar for eksplosjonssveising, og Fig. 2 er et snitt av rørendene på fig. 1 etter sveisingen. Det skal nå vises til tegningene der 1 angir den overflate-rensede ende på en indre anordnet rørlengde 2 med en diameter som kanskje kan være 122 cm. Veggtykkelsen i røret 2 er omtrent 1,9 cm. Henvisningstallet 3 angir den ekspanderte eller utkragede ende på en ytré anordnet rørlengde 4 som har samme veggtykkelse som røret 2. Den utkragede ende 3 danner en spiss vinkel på fra omtrent 5° til omtrent 8°, fortrinnsvis 6°, med rørenden 1 når denne er innpasset i og mot den indre rensede flate 5 på den utkragede ende 3. Et eksplosivladningsbånd 6 som har et avskrånet, kileformet eller avtrappet tverrsnitt er anbrakt i kontakt med utsiden av den utkragede ende 3. Et annet og ekvivalent eksplosivladningsbånd 7 med lignende tverr-snittsform som ladningen 6,er anbrakt i kontakt med innside-flaten i rørenden 1 i en stilling rett under eksplosivladningen 6. Den fremre kant på ladningene 6 og 7 ligger innrettet på linje med endene på rørene 2 og 4. Innpakket forladningsmateriale 14 og 15, som f.eks. kan foreligge som innpakket sand, kan legges mot og på toppen av ladningene 6 og 7. Ladningen 7 kan holdes på plass mot den indre flate i rørenden 1 ved hjelp av f.eks. eker 8. Ved den ene kant på eksplosivladningen 6 er det anordnet en luntelignende eksplosivladning 9 i tennende kontakt rundt omkretsen av ladningen 6. En lignende luntelignende eksplosivladning 10 er i tennende kontakt rundt omkretsen på kantflaten på eksplosivladningen 7. De-tonas jonshastigheten for de luntelignende ladninger 9 og 10

er minst 50% større enn detonasjonshastigheten for eksplosivladningene 6 og 7. Ved tilstøtende punkter på de luntelignende ladninger 6, resp. 7, er det tilkoplet tennoverførings-organer 11, resp. 12, som f.eks. kan være lengder av standard detonerende lunte eller lengder av "Nonel" (Registrert vare-merks).energioverføringslunte. De luntelignende ladninger 9

og 10 kan alternativt tennes ved hjelp av separate, tilstøtende og hurtigvirkende elektriske detonatorer, f.eks. av den type som har en eksploderende brotråd. Tennorganene 11 og 12 er koplet til en felles detonator 13, som f.eks. kan være en elektrisk fenghette. Båndladningene 6 og 7 kan av eksplosiv-produsenten være anordnet som forut sammenstilte enheter med påfestede luntelignende ladninger 9 og 10 og med tilkoplede tennorganer 11 og 12. Ladningen 7 kan være utformet som et hjul og er utformet for å passe nøyaktig inn i den indre rør-ende 1. Ladningen 6 kan foreligge i form av et fleksibelt bånd med en lengde som er lik utsideomkretsen på den utkragede ende 3 og kan være klar for å festes til denne ved hjelp av limbånd, kontaktlim eller lignende.

Under bruk ved skjøting og legging av en rørledning blir en slik tilformet sveiseeksplosivladning 7 som har en luntelignende tennladning 10 med et påfestet tennoverføringsorgan 12, avpasset innenfor omkretsen på den rengjorte ende 1 på røret 2. Et annet lignende dimensjonert rør 4 med en utkraget og rengjort ende 3 buttes mot forkanten på rørenden 1, slik at enden 1 overlappes av det utkragede parti 3. En annen tilberedt eksplosivladning 6, som har en luntelignende tennladning 9 med et påfestet tennoverføringsorgan 11, blir avpasset rundt utsideomkretsen på den utkragede ende 3, slik at den blir lig-gende nøyaktig over den indre ladning 7. Tennoverføringsorga-nene 11 og 12 med samme lengde og med tilkoplingspunktene til de luntelignende tennladninger 9 og 10 er beliggende overfor hverandre, føres langs utsiden , resp. innsiden av røret 4 til den ende av røret som ligger fjernt fra den utkragede ende 3, der de er koplet sammen til en enkelt detonator 13. Forut pakkede forladningsmaterialer 14 og 15 er festet over ladningene 6 og 7. Ved tenning av detonatoren 13 overføres energisjokk-bølger samtidig langs tennoverføringsorganene 11 og 12, der de samtidig når frem til og antenner de luntelignende tenneksplosivladninger 9 og 10. Fordi de luntelignende ladninger 9 og 10 har vesentlig større detonasjonshastighet enn eksplosivet i ladningene 6 og 7, vil detonasjonsfrontene fra sveiseladningene 6 og 7 forplante seg hurtigere rundt røret enn langs røraksen. Detonasjonsfrontene vil således innstille seg i en stor skrå-vinkel til røraksen. Ved endepunktet, diametralt motsatt av tenningspunktet, vil detonasjonsfrontene fra ladningene 6 og 7 møtes i en stor vinkel, og derved reduseres skadevirkningen som medfølger rett på hverandre kolliderende detonasjonsfronter.

Det vil kunne påpekes av fagfolk på området at detonasjonshastigheten for eksplosivet*som benyttes i den luntelignende ladning 10, nødvendigvis bør være tilberedt slik at den har en mindre beregnet verdi enn for den luntelignende ladning 9 for å kompensere for den kortere omkretslengde på innsiden av røret og for å opprettholde en lik og motsatt utbalanserende kraft på rørene under den samtidige detonasjon av ladningene 6 og 7. En passende luntelignende tennladning som kan være slik innrettet, er den hule detonerende lunte som er beskrevet av Prior i US patent nr. 3 730 096. Ved detonasjon av ladningen 6 vil den utkragede og rengjorte ende 3 bli drevet innad mot utsideomkretsen på den rengjorte rørende-1, som samtidig drives utad av eksplosivkraften fra ladningen 7. Disse krefter er slik at metallet i den utkragede ende 3 og rørenden 1 sveises sammen i kontaktområdet over hele omkretsen på rørenden 1 og over hovedsakelig hele lengden av kontaktarealet, slik at det fås en sveiset forbindelse som er antydet på fig. 2. Både alt eksplosivmateriale og enhver forpakning, omvikling eller avstøtting blir enten forbrukt under eksplosjonen eller forblir igjen i en slik form at de kan fjernes lett ved hjelp av konvensjonelle fremgangsmåter. ;Mengden og typen av eksplosiv som benyttes i sveiseladningene 6 og 7 vil være avhengig av den metalltype som skal sveises, metallets styrkeegenskaper, dets smeltetemperatur, dets tykkelse og lignende. Ved kjennskap til egenskapene til både metallene og eksplosivene, kan det velges en ladningstype som frembringer tilstrekkelig trykk på sveisestedet* til at det fås de ønskede resultater. Typiske eksplosiver som er funnet brukbare for sveising av metaller er amatol (en blanding av TNT og ammoniumnitrat), ANFO (ammoniumnitrat/brenseloljeblandin-ger), oppslemminger, nitroglyserinbaserte dynamitter og gela-tiner og plateeksplosiver. Disse sveiseeksplosiver har van-ligvis en detonasjonshastighet i området fra omtrent 3000 meter til omtrent 5000 meter pr. sek. De luntelignende ladninger som benyttes til å antenne sveiseladningene omfatter et eksplosivmateriale, fortrinnsvis detonerende lunter, som har meget stor detonasjonshastighet, i hovedsaken minst 50% større enn detonasjonshastigheten for eksplosivet i sveiseladningen. avis ikke detonasjonshastigheten for den luntelignende tennladning er minst 50% større enn for sveiseeksplosivladningen, fås det utilfredsstillende resultater på grunn av forplantningen av hovedsakelig rundtløpende sjokkbølger og skadevirkningene fra de kolliderende sjokkbølger ved et punkt 180° fra tenningspunktet. En hul lunte med høy detonasjonshastighet av den type som beskrives av Prior i US patent 3 730 096 og som kan ha en detonasjonshastighet så høy som 8000 meter pr. sek. eller større, kan ganske enkelt innleires i eller festes langs kanten av sveiseeksplosivet i eksplosivfabrikken og kan også lett koples til tennoverføringsorganene, f.eks. lav-energidetonerende lunte eller "Nonel" (registrert varemerke) energioverføringslunte. En ytterligere overraskende og uventet fordel kan oppnås ved å anvende en hul type detonerende lunte som tennorganer for sveiseeksplosivladningene. Det er blitt observert at når en lengde av denne type hul lunte plasseres på en bløt metallplate og antennes samtidig ved hver ende, fås det ved det punkt der eksplosivbølgene møtes (Dautricheffekten) på metallplaten en dobbelt inntrykking i metallplaten. Det vil si at eksplosjonen etterlater to merker i avstand fra hverandre på metallplaten i stedet for at det blir et enkelt merke tilbake når det brukes en helkjernet detonerende lunte. Det kan derfor sies at det er en vesentlig egenskap ved den hule luntetype at den fordeler eller sprer energien fra sjokk-bølgene bredere ut og derved vil den skadevirkning mot det me-tall som utsettes for detonasjonen bli redusert.

Det følgende eksempel beskriver sveising av to forkortede lengder av standard rør med diameter på 122 cm på et prøve-sted, der fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes.

EKSEMPEL

To dellengder av rør med stor diameter som benyttes ved legging av oljerørledninger med stor kapasitet, ble valgt for sammensveising. Rørene hadde en ytre diameter på 122 cm og en veggtykkelse på 1,83 cm. En 29,2 cm lengde av en ende på

den første rørlengde (ytre) ble rengjort og utkraget til en vinkel på omtrent 6° med den horisontale rørvegg. En ende på

den andre (indre), rørlengde ble rengjort og innpasset i den ytre, utkragede ende på den første rørlengde, slik at det ble omkretskontakt mellom den indre flate på det utkragede parti og den ytre og fremre kant på den indre ende. Derved fikk man en ca. 12,7 cm overlapping mellom den utkragede ende og deri indre ende. Sveiseeksplosivladningen var laget av amatol (80% ammoniumnitrat og 20% TNT) med en detonasjonshastighet

på omtrent 4000 meter pr. sek. og ble innlagt i krummede papp-beholdere som ble satt sammen slik at de dannet to kontinuerlige ringer som hver veide omkring 10,9 kg. Ringene hadde et rektangulært avtrappet tverrsnitt med 2,54 cm tykkelse og 6,4 cm bredde, avtrappet til 1,91 cm tykkelse og 6,4 cm bredde. Den totale bredde var 12,7 cm og den totale lengde ble avpasset i samsvar med utsideomkretsen på den ytre rørlengde for den ene ring og innsideomkretsen på den indre rørlengde for den andre ring.

Den første ytre eksplosivsveiseladning ble fastgjort helt rundt den ytre omkrets på den utkragede ende på den ytre rør-lengde med den tykkeste kant beliggende nærmest selve rørlege-met. Den andre og indre eksplosjonssveiseladning ble festet rundt den indre omkrets på den indre ende på den andre rør-lengde ved et sted der ladningen overlappes av den ytre ladning, og den tykkeste kantflate innrettes ved enden av røret. Langs midten av den tykkeste kantflate på hver ladningspakke ble det festet en antennende lengde detonerende lunte med stor detonasjonshastighet, som inneholder PETN-eksplosiv i en meng-de på 23,33 g PETN pr. meter. Detonasjonshastigheten i tennlunten som ble brukt på utsideladningen ved den utkragede ende var 8 450 meter pr. sek. Detonasjonshastigheten for lunten som ble benyttet for den indre ladning ved enden, ble justert til 7 430 meter pr., sek. eller 13,7% mindre enn detonasjonshastigheten for utsidelunten for å kompensere for den 13,7% mindre lengde for ringen på innsidelunten sammenlignet med ringen for utsidelunten. Den reduserte detonasjonshastighet ble oppnådd ved å butte sammen hurtige og mindre hurtige lunter, slik at middelhastigheten ble den ønskede verdi. Til hver lengde med detonerende tennlunte med høy detonasjonshastighet ble det tilkoplet en lengde standard detonerende lunte som var lang nok til å nå frem til den rørende som ligger fjernt fra den utkragede ende. Stedet for tilkoplingspunktene for den standard detonerende lunte til tennlunten ble også anordnet rett over hverandre, slik at tenningen av den indre og ytre sveiseladning fant sted ved punkter som ligger rett over hverandre. Disse påfestede lengder av standard detonerende lunte ble- ført frem til den åpne ende av det utkragede rør og ble der koplet sammen og festet til en felles fenghette. Sveiseeksplosivladningene ble både på innsiden og utsiden dekket med et lag tørr sand som var innpakket i en pappbeholder med samme bredde som f.eks. eksplosivladningene og med en tykkelse på 6,35 cm for å gi en forladningseffekt for eksplosivene. Ved tenning av fenghetten ble energien over-ført samtidig via de standard detonerende tennlunter som an-tente de hule tennlunter med høy detonasjonshastighet, som igjen bevirket samtidig tenning ved kantflatene på sveiseladningene på innsiden og utsiden. Bølgeenergifronten som ble frembrakt ved detonasjon av sveiseladningene forplantet seg i en retning hovedsakenlig over bredden av ladningene og derved hovedsakelig parallelt med rørends lengdeakser, og den bevirket at de overlappende områder ble drevet sammen og frem-brakte en kontinuerlig sveiseforbindelse. Ved undersøkelse av et utsnitt av sveiseområdet viste det seg at av et område på 12,7 cm var det helt sammensveiset et område på omtrent 7,6 cm av denne lengde og som strakte seg rundt hele omkretsen av røret. Tilnærmet 2,54 cm avstand fra enden på det indre og det ytre overlappende område var ikke fullstendig sammenbundet på grunn av endeeffekten og den mindre effektivitet av eksplosivet ved utløpskanten. Røret ble omhyggelig undersøkt 180° fra antenningspunktet ved hjelp av den hule høyhastighetslunte for å oppdage eventuell strukturell skade eller en utilfredsstillende sveis, bevirket av mulige rundt omkretsen kolliderende sjokkbølgefronter. Ingen tegn til slik skade ble funnet. Sveisen ble også sammenlignet med vanlig kjent elektrisk buesveising i samme type materiale angående motstand mot adskillelse eller brudd. Eksplosjonssveisingen viste seg å være overlegen ved flere prøveteknikker. På grunn av den store styrke av eksplosjonssveisen antas det at enhver rørledning som sveises sammen ved fremgangsmåten for eksplosjonssveising ifølge oppfinnelsen vil oppvise bedre lekkasjemotstand og motstand mot lengdebrudd som bruker å være. vanlige svikt i olje-og gassrørledninger.

Sveisefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen krever derfor,

i motsetning til mange kjente fremgangsmåter, ikke noen mekanisk motstand eller mothold, slik som en indre eller ytre form eller dor for å kunne benyttes i praksis. Fremgangsmåten benytter seg av motbalanserende indre og ytre eksplosjonskrefter for å drive metalldelene sammen, slik at det fås en sveiseforbindelse. Metallflåtene som skal sveises stilles sammen slik at det fås en spiss vinkel på omtrent 6° til 8° mellom flatene. På grunn av den fremgangsmåte som benyttes ved tenningen av sveiseeksplosivet, vil bølgefrontene i dette tvinges til å bevege seg rundt røret, samtidig som de holdes over hverandre og i en stor vinkel til røraksen, og derved hindres skadeeffekter av ikke balanserte og kolliderende rundtløpende sjokkbølger eller de reduseres. Enkeltheten for tenningsmetoden og for sammenstillingen av ladningene på arbeidsstedet resulterer i en hurtig, sikker og økonomisk rørlegging.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for sammensveising av to metallrør omfat-tende følgende trinn: 1) plassering av de to metallrørene (2,4) sammen i innbyrdes overlappende eller tapp/sokkel teleskopisk stillingsforhold, 2) plassering av en første ladning av sveiseeksplosiv (6) mot og rundt utsideflaten av sokkelrørenden, idet den første ladningen består av en kontinuerlig i alt vesentlig båndlignende ladning, 3) plassering av en annen ladning av sveiseeksplosiv (7) på innsiden av tapprørenden slik at de to eksplosivladningene foreligger i en stilling i alt vesentlig i tilstøtning med motstående sider av det overlappende området av metallrøren-dene, 4) tilveiebringelse av tenningsorganer for hver av sveiseeksplosivladningene, og 5) detonering av sveiseladningene ved samtidig anvendelse av tenningsorganene, hvilken fremgangsmåte karakteriseres ved at: a) sokkelrørenden (3) er utkraget utover i en spiss vinkel i forhold til rørets vegg og tapprørenden (2) er i kontakt med innsideomkretsflaten av den utkragede enden av sokkel-røret, b) den første kontinuerlige og i alt vesentlige båndlignende ladningen (6) av sveiseeksplosiv er plassert mot og rundt utsideflaten av den utkragede delen (3) av sokkelrørenden, c) den andre ladningen av sveiseeksplosiv (7) er en kontinuerlig og i alt vesentlig båndlignende ladning som er plassert mot og rundt innsideoverflaten av tapprørenden (2) slik at de to eksplosive båndene har stilling i alt vesentlig konsentrisk på motstående sider av det overlappende området av rørene, d) tenningsorganene omfatter en langstrakt, luntelignende ladning av høyeksplosiver (9,10) som har en detonasjonshastighet som er i det minste 50% større enn detonasjonshastigheten - til sveiseeksplosivladningene, hvilke langstrakte tennings-ladninger med tenningskontakt hviler mot kanten av hver ladning på et punkt som ligger nærmest den mindre diameteren på den utkragede enden av sokkelrørdelen (3), og e) ladningene (6,7) detoneres samtidig ved antenning av hver av de luntelignende tenningsladningene (9,10) på et enkelt tenningspunkt på hver av de luntelignende ladningene, hvilke tenningspunkter ligger overfor hverandre og motstående hverandre, idet den resulterende detonasjonssjokkbølgen fra hver av sveiseladningene driver den utkragede sokkelrørenden og tapprørenden sammen slik at det mellom disse dannes en sveiset forbindelse.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at sveiseladningene ( 6, 7) dekkes med et forladningsmateriale (14,15).

3. Fremgangsmåte for sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at den indre luntelignende tennladning har en detonasjonshastighet som er proporsjonalt mindre enn detonasjonshastigheten for den ytre luntelignende tennladning, for derved å kompensere for en mindre indre omkretslengde inne i røret for å tilveiebringe samtidig tenning av begge de luntelignende tennladninger.

4. Fremgangsmåte for sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at utkragingsgraden for sokkelrørenden er fra 5° til 8° fra horisontalen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at utkragningsgraden for sokkelrørenden er 6° fra horisontalen.

6. Fremgangsmåte for sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at den luntelignende tennladningen (9,10) omfatter en detonerende lunte med meget stor detonasjonshastighet.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at høyhastighetslunten omfatter en hul-kjernet detonerende lunte.