NO335034B1 - Smisveising av rør - Google Patents

Smisveising av rør Download PDF

Info

Publication number
NO335034B1
NO335034B1 NO20050997A NO20050997A NO335034B1 NO 335034 B1 NO335034 B1 NO 335034B1 NO 20050997 A NO20050997 A NO 20050997A NO 20050997 A NO20050997 A NO 20050997A NO 335034 B1 NO335034 B1 NO 335034B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
welding
forge
cooling
pipe
pipes
Prior art date
Application number
NO20050997A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20050997L (no
Inventor
Johannis Josephus Den Boer
Mark Wilson Anderson
Klisthenis Dimitriadis
Anthony Thomas Cole
Jan Erik Vollebregt
Original Assignee
Shell Int Research
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
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO20050997L publication Critical patent/NO20050997L/no
Publication of NO335034B1 publication Critical patent/NO335034B1/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
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • 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
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • 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
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • B23K13/015Butt welding
    • 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
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte for kontrollert nedkjøling av smisveisede rørender er beskrevet, hvor rørendene blir oppvarmet til en forholdsvis høy temperatur over 1200 °e når rørendene blfr trykket sammen og derved sammenføyes ved smisveising, hvorved de smisveisede rørender blir nedkjølt fra temperaturen over 1200 til nesten 600 °e innen 3 minutter etter smisveiseoperasjonen. Et selvstendig innvendig spyd (30) forsynt med EMAT- sveiseinspeksjonsprober, varmebehandlingsspoler (23) og injeksjonsdyser (18) for kjølefluid kan brukes for rask nedkjøling av de smisveisede rørender (19), eventuelt i forbindelse med en ekstern splittia-age (7A, 7B) som også kan forsynes med rørgripende, varme-, kjøle- og/eller EMAT- sveiseinspeksjonsanordninger.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for smisveising av rør.
Smisveising innebærer perifer oppvarming av rørendene som skal sammenføyes og etterfølgende sammentrykning av rørendene for å danne en metallurgisk binding.
En lang rekke varmeteknologier kan brukes for å gjøre rørendene varme nok for utførelse av en metallurgisk binding. Varmeteknikkene kan innebære elektrisk, elektromagnetisk, induksjons-, infrarød-, gnist- og/eller friksjons varming eller kombinasjon av disse og andre fremgangsmåter.
I denne spesifikasjon innebærer uttrykket smisveising å omfatte alle teknikker som innebærer perifer oppvarming av rørendene og etterfølgende metallurgisk binding av de oppvarmede rørender, herunder sveiseteknikker som generelt er kjent som fusjons-eller diffusjonssveising, friksjonssveising og/eller motstands avsmeltesveising.
Det er kjent fra US patentskrift 4 556 625; 4 736 084; 4 669 650 og 5 721 413 til Per H. Moe, at det kan være fordelaktig å spyle rørendene like før og under smisveisingen med en reduserende spylegass, for eksempel hydrogen eller karbonmonoksid, slik at oksygenfilmen blir fjernet fra de oppvarmede rørender og at det kan utføres en metallurgisk binding med minimal mengde av uregelmessigheter. Det er også kjent fra US patentskrift 2 719 207 og 4 728 760 å bruke ikke-eksploderende blandinger som omfatter omtrent 95 volum % av en vesentlig inertgass, for eksempel argon, nitrogen og/eller helium på omtrent 5 volum % reduserende gass, for eksempel hydrogen og/eller karbonmonoksid for motstandsavsmelte en sveising og induksjonsbuttsveising.
I dokumentet NO 153208 B beskrives sammenføying av rørformede deler av metall ved diffusjonssveising. Det beskrives bl.a. etablering av en fuge mellom motstående flater, oppvarming av delene til en forutbestemt temperatur under tilførsel av en inert spylegass, og sammenføying av delene ved sammenpressing og avkjøling av delene.
Eksperimenter har vist at smisveisingsteknikkene kan generere kvalitets-metallurgiske bindinger mellom de sammenføyde rørender, især hvis rørendene spyles med en reduserende spylegassblanding under sveiseoperasjon.
Det er et formål med oppfinnelsen ytterligere å forbedre smisveising av rør, slik at det oppnås en forbedret kvalitet av smisveiseforbindelsen.
Ifølge oppfinnelsen som angitt i krav 1, tilveiebringes en fremgangsmåte for smisveising av rørender,karakterisert vedat rørendene blir varmet til en forutbestemt temperatur over 1200 °C og omsluttes av hydrogeninneholdende dekkgass når rørendene blir presset sammen, idet fremgangsmåten omfatter nedkjøling av de smisveisede rørender fra temperaturen over 1200 °C til 600 °C, eller mindre, innen 3 minutter etter smisveisingen, hvor trinnene med å kjøle rørendene omfatter å fremskaffe en splittringkrage rundt sveieområdet hvor splittringkragen er bevegelig mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon, og hvor kjølemedium blir pumpet gjennom en strømningspassasje av splittringkragen, idet strømningspassasjen strekker seg i periferisk retning av splittringkragen.
Eventuelt omfatter de smisveisede rør høykarbonstål og blir skylt ned fra over 1200 til minst 600 °C innen et minutt etter smisveisingen.
I en foretrukket utførelse blir de smisveisede rør avkjølt ved å spyle rørendene med kald, flytende nitrogen, helium, argon eller flytende karbondioksid.
Smisveisefremgangsmåten kan brukes for å føye sammen en lang rekke forskjellige typer stål og legeringer, herunder rustfritt stål og rørledningsstål. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er især egnet for å føye sammen oljelandrør (OCTG) hvor det ofte kreves kontrollert avkjøling og/eller ettersveiseoppvarming på fjerntliggende steder. OCTG blir generelt utført med en gruppe stål som egner seg for bruk i brønnforingsrør og produksjonsrør i oljeindustrien og er spesifisert av en internasjonal standard ISO 11960 og den amerikanske standard API 5CT. Med unntakelse av to kvalitetsgrader som inneholder vesentlige mengder krum, er disse materialene karbonstål.
Historisk har OCTG-materialer blitt sammenføyd med gjengekoplinger og dette har overflødiggjort behovet for sveising. Følgelig inneholder høystyrke OCTG-materialer relativt høyt nivå av karbon og mangan og anses å være "usveisbare" med tradisjonell fusjonssveiseteknologi. Imidlertid kan materialer sveises ved å bruke smisveiseteknikkene, for eksempel skjermet, aktiv gass, friksjonssveising og motstandsavsmeltingsbuttsveising, siden disse er faste prosesser hvor sammenføyningen finner sted ved relativt lav temperatur.
Dessverre krever metallurgien av høykarbonstål at det ofte er nødvendig å iverksette spesielle tiltak for at den best mulige kombinasjonen av egenskaper utvikles etter smisveisingen, især når det gjelder støtegenskaper. Generelt vil en kontrollert, rask nedkjøling av de sveisede rørender minimere den varme påvirkede sone og vil sikre at det oppnås akseptable egenskaper etter smisveisingen.
I tillegg har et bestemt behov blitt identifisert for sveiseteknikker som finner sted i tørr reduserende gass eller gassblandinger (for eksempel ved skjermet aktiv gassmisveising) for å sikre at sveiseområdet holdes fritt for vann og tyngre hydrokarboner. Dette begrenser bruken av tradisjonell vann- og oljebasert kjølefluid i vedkommende applikasjon og krever derfor alternative kjølemedier.
Når høykarbonstål blir avkjølt fra den fullstendig austenitiske tilstand (for eksempel sveisetemperaturen) i luft, vil det gjerne oppstå en struktur som består av martensitt med en liten mengde relativt sprø bainit. Dette kan føre til akseptable bøye- og styrkeegenskaper, men lav støt motstand. For å unngå dannelse av relativt sprø faser, er det nødvendig å rakst avkjøle ståler fra en fullstendig austenitisk struktur (typisk 900 °C - 700 °C avhengig av stålet som brukes) til omtrent 300 °C innen et kortere tidstrom, typisk et minutt. Under fremstillingen av OCTG som inneholder høynivåer av karbon, er det standard praksis å forbedre mekaniske egenskaper ved å varme i det fullstendige austenitiske området og avkjøle i et sirkulerende vannbad for å oppnå en fullstendig martensittisk struktur. Den nevnte behandling etterfølges av varming ved omtrent 600 °C i et bestemt tidsrom, ofte flere timer for å produsere en temperert martensittisk struktur med passende akseptable mekaniske egenskaper. Denne prosessen kalles slukking og temperering (Q&T).
Oppfinnelsen løser problemet med varmebehandlingsbehovet og utstyr for å produsere smisveising i høystyrkekarbon OCTG-stål med akseptable støtegenskaper. Flere utførelser av et innvendig spyd som settes inn i rørene i sveisesonen, kan brukes for å kontrollere nedkjølingsprosessen av de smisveisede rørender, avhengig av ståltypene av rørene og sveisingens bestemte egenskaper.
I tillegg kan de innvendige spyd brukes i flere andre funksjoner, for eksempel tilpasning av rørene, tetting av rørenes indre i sveisesonen og kontroll av smisveise-kvaliteten av en elektromagnetisk, akustisk overføring (EMAT) eller en annen automatiskert sveiseinspeksj onsteknikk.
Vann, vannbasert olje og oljebasert kjølemedier kan brukes med smisveiseteknikkene for eksempel motstandsavsmeltebuttsveising og forskjellige typer friksjonssveising som ikke krever et tørt sveisemiljø. I spesifikke anvendelser, for eksempel på en rigg, kan konvensjonelle oljefeltfluider, for eksempel slam og saltvann også brukes som kjølemedier.
I forbindelse med fremgangsmåter hvor det kreves et tørt miljø, kan disse medier også brukes, forutsatt at kjølingen utføres internt. Med en veggtykkelse over omtrent 5 mm, når ekstern kjøling også er påkrevd vil disse ikke være ideelle siden dette kan sinke sveiseprosessen mens områder tørker, eller kreve en andre stasjon for å unngå forurensning av sveisestasjonen eller et eget kjøleanlegg for å hindre forurensning av sveiseområdet, og dette kan være komplisert å konstruere. For å unngå disse ulempene, kan alternativet sikre slukkemedier brukes. Disse omfatter blandinger av helium, nitrogen, argon og andre ikke-brennbare flyktige blandinger som raskt fordamper etter bruk, eller forskjellige kombinasjoner av disse.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning tegningene, hvor figur 1 er et skjematisk snitt av et eksternt skjermgasskammer hvor et kaldt fluid blir injisert under nedkjølingsfasen etter smisveisingen; og figur 2 er et langsgående riss av et innvendig spyd som kjølefluidet blir injisert med mot de smisveisede rørender etter smisveisingen.
I sin enkleste variant kan sveisekjølingen finne sted på stedet eksternt ved å bruke en bærbar krage 7A, 7B som vist på figur 1, som bruker et slukkemedium. For eksempel flytende nitrogen, argon, karbondioksid eller en vannholdig væske. Kragen 7A, 7B vist på figur 1, fremstilles med en hengslet festeanordning 3 og en innvendig diameter som passer til en bestemt rørdiameter (OD). Kragene 7A, 7B danner således en splittring som når den lukkes, vil helt omslutte rørets sveiseområde og feste seg rundt dette ved å bruke festeanordningen 1. Ved bruk blir sveiseområdet helt omsluttet av splittringen som er festet til 1. Idet en tilførsel av kjølemedium er tilgjengelig gjennom tilførselsslangen 4 og frigjøres inne i splittringkragen 7A, 7B ved å åpne ventilen 2. Kjølemediumet sirkulerer gjennom splittringkragen 7A, 7B inntil det når baffelen 5, hvoretter føres ut via drenhullet 6.
Denne splittringkrage 7A, 7B blir tilført og avkjølingen blir startet så snart som mulig etter sveisingen og i alle tilfelle før sveiseområdet kjøles under austenisisk temperaturen av stålet som føyes sammen (typisk 900 til 700° avhengig av karboninnhold).
Splittringkragen 7A, 7B kan integreres i et gasskjermingskammer eller kappe som en reduserende skjermgass, omfattende omtrent 95 volum % nitrogen og omtrent 5 volum % hydrogen, kan injiseres i under smisveisingen, eller integreres med varmemekanismen med en liten modifikasjon.
For tykkere rørvegger hvor kjøleraten kan variere betydelig gjennom veggen, vil det være behov for ekstern kjøling i forbindelse med den interne kjøling ved hjelp av det innvendige spyd 30, som vist på figur 2. Dette er hovedsakelig avhengig av stålets metallurgi, især karboninnholdet, å slukke mediumet som brukes. For standard OCTG-materialer utføres kjøling gjennom veggen ved omtrent 300 °C, etter omtrent 1 minutt.
I enkelte anvendelser, for eksempel ved et tynnvegget rør og med lavkarbonstål, er det mulig å kjøle stålet fra en fullstendig austinitisk struktur til en fullstendig martensittisk struktur ved å bruke et innvendig spyd 30, som vist på figur 2, som et alternativ til den eksterne kjøling som vist på figurl. For tykkere stålkonstruksjoner, og høykarbonstål, er det nødvendig å bruke en kombinasjon av innvendig og ekstern kjøling for å sikre en jevn og rask kjøling over rørveggen.
Spydet 30 settes inn i et øvre rør 15 og et nedre rør 25 i området av de smisveisede rørender 19.
Spydet 30 kan omfatte et antall elementer som kan brukes sammen eller isolert. Hovedelementene av spydet 30, vist på figur 2, er en støttekabelstreng 27 på utplassering og gjenvinning, og data- og kraftledninger, skjerm og/eller kjølefluidtilførsel og utløpsslanger 8, 9, hydraulikkfluidtilførsel og utløpsslanger 10, 11, ekspanderbare gripeelementer 12, 26, sammentrykningselementer 13, 24 for å trekke øvre og nedre seksjoner av spydet 30 sammen og tilveiebringe en aksial smikraft, EMAT-inspeksjonsprobesammenstillinger 14, 22, oppblåsbare gasstetningselementer 16, 22 for å isolere sveiseområdet 19 og spyle det med ikke-oksiderende og/eller reduserende skjermgass, utløpsdyser 17 for spylegass og/eller kjølefluid fra innsiden av røret og returdyser 18 for skjermgass og/eller kjølefluid. Det innvendige spyd 30 har ferritstenger 20 for ekstra kontroll med frekvensstrøm og induksjonsvarming, og en induksjonsspole
23 for varme fra smiing og/eller etter sveisevarmebehandling.
Det skal bemerkes at ikke alle disse elementene trengs i hvert spyd 30, men at noen av kombinasjonene i elementene beskrevet ovenfor, er mulig. I tillegg kan det også velges alternative varmeelementer med par av kontakter anbrakt på og under sveiseområdet 19 for oppvarming, ved å bruke for eksempel motstand.
Med enkelte former for smisveising vil det innvendige spyd kreve flere detaljer for å for eksempel tilveiebringe spylegasstilpasning, trykkisolering, påvirkning av varmen osv. i tillegg til behovet for å tilføre kjølemedier. Disse er beskrevet i detalj nedenfor.
Det innvendige spyd 30 kan brukes horisontalt, for rørledninger, rørverk eller vertikalt inne i et brønnforingsrør. Det kan anbringes i det øvre rør 15 før røret 15 flyttes øverst på det nedre rør 25 i posisjon for sveising, eller settes inn i tilpasningsrørene 15, 25 umiddelbart før sveisingen.
Spydet 30 henger fra bærekabelstreng 27 for innsettelse og gjenvinning, og som løper gjennom det øvre rør 15 som skal sveises. En ende av fluidtilførsels- og utløpsslangene 8, 9 avsluttes utenfor det øvre rør 15 i en stasjon som tilveiebringer kjøling og/eller skjermgassmedier gjennom en pumpe. Den andre ende er festet inne i et sylindrisk hus i spydet 30 som, i enkelte former for smisveising, for eksempel skjermet, aktiv gass og motstandsavsmeltingsbuttsveising, er påkrevd ikke å være av metaller. Spydet 30 er tilpasset for å føres gjennom rørene 15, 25 som sammenføyes. Spydet 30 har kjøledyser 18 anbrakt med lik mellomliggende avstand rundt dets rørformede, sentrale del, hvor ferritstenger 20 er bakt inn. Antallet og størrelsen av dysene 18 er avhengig av husets størrelse, som bestemmes av den innvendige diameter ID av rørene 15, 25, som sammenføyes, kjølemediumet og pumpekapasiteten.
Gripeelementene 12, 26 på begge sider av spydet 30 sikrer at det holdes vesentlig samme avstand fra rørveggene.
Umiddelbart etter at smisveisingen har funnet sted, blir kjølemedium pumpet gjennom tilførselsslangen 8 og ut gjennom dysen 18 for å kjøle sveisesonen 19, raskt. Om nødvendig utføres dette samtidig med ekstern kjøling, ved hjelp av splittkragen 7A, Po vist på figur 1.
Spydet 30 kan oppfylle flere funksjoner i forbindelse med et antall smisveiseprosesser, for eksempel tilførsel av spylegass for bedre sveisekvaliteten og eventuelt lavtrykkstetning for å isolere sveiseområdet og etterfølgende tilførsel av kjølemedium for å forbedre de mekaniske egenskapene.
Spylegassen kan være en ikke-oksiderende eller ikke-eksplosiv reduserende gass som omfatter omtrent 95 volum % nitrogen og omtrent 5 volum % hydrogen. Ikke-oksiderende gasser kan være nødvendige ved motstandsavsmeltesveising, induksjonsoppvarmet smisveising, friksjonssveising eller en kombinasjon av disse fremgangsmåtene, for eksempel termokinetisk sveising. En reduserende gass eller gassblanding kan være nødvendig når det brukes en skjermet, aktiv gass smisveising eller en induksjonsoppvarmet smisveising.
Ferritstengene 20 tjener til å forbedre varmeeffekten ved induksjons- og motstands-/induksj onsvarming.
Den eksterne splittkjølekrage 7 A, 7B vist på figur 1, og det innvendige spyd 30, vist på figur 2, egner seg for en rekke sveiseprosesser, for eksempel friksjonssveising, motstandsavsmeltebuttsveising, skjermet, aktiv gassveising osv., hvor det kreves etter-sveisebehandling. Varming for tempereringsformål kan utføres innenfra røret, utenfor røret, eller i kombinasjon. Kombinert varming kan især være effektiv med et tykkvegget rør (rørveggstykkelse omtrent større enn 5 mm).
Når temperering eller herding utføres i et risikofylt område, er det nødvendig at sikkerhetsbetingelsene oppfylles. Dette kan gjøres med forskjellige kjente teknikker, for eksempel bruk av et ikke-brennbart teppe og en dobbeltvegget, hermetisk tettet eksplosjonsbestandig skjermgass.
Det innvendige spyd 30, vist på figur 2, kan ha integrert induksjonsvarmespole 23, som er sentrert i sveiseområdet og som drives gjennom en navlestreng kabel. Når spydet 30 omfatter komponenter, for eksempel injeksjonsdyser 18 og/eller ferritstenger 20, kan induksjonsspolen 23 installeres i et andre hus og flyttes i posisjon over sveiseområdet umiddelbart før bruk. Induksjonsoppvarmingen gjennom veggen muliggjør temperering av en fullstendig martensittisk struktur på relativt kort tid, vanligvis ikke lenger enn 4 minutter, avhengig av sveiseområdets nøyaktige metallurgi.
En annen ekstern varmespole (ikke vist), som er godt dokumentert, kan sentreres, og sveiseområdet 19 ved å bruke avstandsdykkere som vist, og drevet for temperering eller herding. Den eksterne varmespole kan bestå av en splittring som er brakt inn i splittkragen 7A, 7B som vist på figur 1, eller kan bestå av en fullstendig omsluttende spole. Hvis spolens nærhet til metallfesteanordningen rundt sveisestasjonen eventuelt vil kunne forårsake overdreven oppvarming, kan spolen anbringes i kort avstand fra sveisestasjonen. Når sveisingen utføres i et forseglet kammer, dannet av kragen 7A, 7B som inneholder skjermgasser, enten de er ikke-oksiderende eller reduserende, er det foretrukket å anbringe spolen inne i dette kammeret.
Induksjonsoppvarmingen gjennom veggen muliggjør temperering av en fullstendig martensittisk struktur på relativt kort tid, vanligvis ikke mer enn 4 minutter avhengig av sveiseområdets nøyaktige metallurgi.
For tykkveggede rør 15, 25 kan oppvarmingen fortrinnsvis utføres ved å bruke en konsentrasjon av innvendige og utvendige spoler i et innvendig spyd 30 og en utvendig krage 7A, 7B for å sikre jevn oppvarming over rørveggen. I denne variasjon blir begge spoler drevet uavhengig og samtidig.
Det innvendige spyd 30 vist på figur 2, kan ha motstandsvarmekontakter (ikke vist) anbrakt perifert rundt dets periferi, i samme avstand over og under sveisesonen 19. En strøm på typisk 400 A blir ført gjennom disse kontaktene gjennom en navlestreng kabel for varme gjennom en elektrisk motstand. Vanningen reguleres av et optisk eller kontaktpyrometer anbrakt innenfor eller utenfor røret, som befinner seg i en kontrollsløyfle som reguleres via strømmens passasje.
Hvis spydet 30 omfatter komponenter, for eksempel injeksjonsdyser 18 og/eller ferritstenger 20, vil motstandskontaktene være installert i et andre hus festet til det første hus og beveget i posisjon over sveiseområdet 19 umiddelbart før bruk. Motstandsoppvarmingen gjennom veggen muliggjør temperering eller herding av en fullstending martensittisk struktur på relativt kort tid, vanligvis ikkelenger enn 4 minutter, avhengig av sveiseområdets 19 nøyaktige metallurgi.
Eventuelt kan eksterne, elektriske kontakter anbringes over og under sveisesonen 19 i konfigurasjonen som beskrevet under figur 2. Når nærheten av de eksterne kontakter til de metalliske festeanordninger rundt sveisestasjonen sannsynligvis vil forårsake overdrevet oppvarming, kan kontaktene anbringes i kort avstand fra sveisestasjonen og beveges i posisjon hvis og når det er påkrevd. Når sveisingen utføres i et tett kammer som inneholder skjermgasser, enten de er ikke-oksiderende eller reduserende, er det foretrukket å anbringe kontaktene inne i dette kammeret.
Motstandsoppvarmingen gjennom veggen muliggjør tempereringen eller herding av en fullstendig martensittisk struktur på relativt kort tid, vanligvis ikke lenger enn 4 minutter, avhengig av sveiseområdets nøyaktige metallurgi.
For tykkveggede rør 15, 25, kan det foretrukkes å varme rørendene 19 ved å bruke en kombinasjon av innvendig og utvendig kontakter for å sikre jevn oppvarming over rørveggen. I denne variasjon blir begge kontaktsettene drevet uavhengig av hverandre, og samtidig.
Enkelte anvendelser av sveisede rør, krever ikke-destruerende prøving av sveisingen før bruk. I disse tilfellene kan inspeksjonsprober 19, 22, for eksempel konvensjonelle ultrasoniske, EM AT- eller andre prober brukes i forbindelse med de innvendige spyd 30, etter behov.
Det kan være foretrukket at enkelte materialer så som bruk av smisveising, blir oppvarmet før bruk for å forbedre deres mekaniske eller korrosjonsegenskaper. I disse tilfelle kan en varmeinnretning, for eksempel varmespolen 23 vist på figur 2, brukes i forbindelse med spydhuset, eller legges til som et tilbehør i et tilleggshus. Især i forbindelse med rør 15, 25 med mindre diameter, kan denne varmeinnretningen brukes som primær varmeinnretning for smisveising.
I enkelte tilfeller, spesielt i forbindelse med rør med stor diameter, kan gripe- og kompresjonsinnretninger 12, 14, 22, 26 også brukes i forbindelse med det innvendige spyd 30. Dette har den fordel at en tilleggsekstern innretning, for eksempel splittkragen 7A, 7B vist på figurl, ikke er påkrevd, slik at spydet 30 kan brukes for smisveising av rør nede i en brønn.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for smisveising av rørender,karakterisert vedat rørendene (15,25) blir varmet til en forutbestemt temperatur over 1200 °C og omsluttes av hydrogeninneholdende dekkgass når rørendene (15,25) blir presset sammen, idet fremgangsmåten omfatter nedkjøling av de smisveisede rørender fra temperaturen over 1200 °C til 600 °C, eller mindre, innen 3 minutter etter smisveisingen, hvor trinnene med å kjøle rørendene (15,25) omfatter å fremskaffe en splittringkrage (7A, 7B) rundt sveieområdet hvor splittringkragen (7A, 7B) er bevegelig mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon, og hvor kjølemedium blir pumpet gjennom en strømningspassasje av splittringkragen (7A,7B), idet strømningspassasjen strekker seg i periferisk retning av splittringkragen (7A,7B).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat de smisveisede rør omfatter høykarbonstål og blir nedkjølt fra stålets austenitiske temperatur, eller over til omtrent 300 °C innen ett minutt.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat kjølemediumet er kaldt, flytende nitrogen eller flytende karbondioksid.
4. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat temperaturen av rørendene (15,25) blir overvåket minst under nedkjølingsfasen ved å overvåke fargen og/eller intensiteten av lyset som imiteres av rørendene og hvor rørendene (15,25) samtidig blir oppvarmet ved elektrisk og/eller elektromagnetisk oppvarming under minst en del av nedkjølingsfasen for å etablere en forutbestemt nedkjølingsrate.
5. Fremgangmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat rørene er oljefeltrør.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat rørene og de smisveisede rørender (15, 25) blir radialt ekspandert av et ekspansjonsverktøy, til en større innvendig og utvendig diameter.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat sveisingen inspiseres ved å bruke en innretning innlemmet i et innvendig spyd (30) som en integrert del av spydet (30), eller som et tilbehør inneholdt i et separat hus.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat kompresjonskreftene som kreves for å oppnå smisveisingen leveres av gripeelementer (12, 26) montert på et innvendig spyd (30).
9. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat vanningen for smiing og/eller etter sveisevarmebehandling utføres ved å bruke en varmeinnretning (23) innlemmet i et innvendig spyd (30).
10. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat rørene er del av et foringsrør for en drillborsammenstilling og de smisveisede rør danner en rørstreng som bærer en ekspanderbar borkrone og som gradvis utvides ved smisveising av et rør på toppen av rørstrengen, og hvor rørstrengen forblir i borehullet som et foringsrør etter fullføringen av boroperasjonen.
NO20050997A 2002-07-25 2005-02-24 Smisveising av rør NO335034B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02255188 2002-07-25
PCT/EP2003/008263 WO2004011183A1 (en) 2002-07-25 2003-07-24 Forge welding of tubulars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20050997L NO20050997L (no) 2005-02-24
NO335034B1 true NO335034B1 (no) 2014-08-25

Family

ID=30775870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050997A NO335034B1 (no) 2002-07-25 2005-02-24 Smisveising av rør

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP1531960B1 (no)
CN (1) CN100406187C (no)
AT (1) ATE435085T1 (no)
AU (1) AU2003253334B2 (no)
CA (1) CA2493735C (no)
DE (1) DE60328199D1 (no)
DK (1) DK1531960T3 (no)
EA (1) EA008322B1 (no)
NO (1) NO335034B1 (no)
UA (1) UA81774C2 (no)
WO (1) WO2004011183A1 (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008050581A1 (de) * 2008-09-26 2010-04-01 Blohm + Voss Repair Gmbh Verfahren zur Herstellung von Verbindungselementen sowie Verbindungselement
CN104842079B (zh) * 2014-02-19 2018-01-09 李亚臣 电缆母线开口加热圈及其在电缆母线铜管焊接中的应用
CN106624327B (zh) * 2016-12-26 2019-08-13 南京航空航天大学 板材对接装置
CN106825348B (zh) * 2016-12-30 2018-08-24 青岛卓思三维智造技术有限公司 金属锻焊增材制造装置及锻造方法
CN110866910B (zh) * 2019-11-13 2022-04-12 上海电气集团股份有限公司 一种焊缝质量预测方法及系统、装置、计算机可存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220345A (en) * 1975-08-08 1977-02-16 Nippon Kokan Kk Process for welding steel pipes
NO152590C (no) * 1982-04-13 1985-10-23 Per H Moe Fremgangsmaate for sammenfoeyning av deler av metall ved diffusjonssveising.
CA1237002A (en) * 1983-10-13 1988-05-24 Per H. Moe Method for joining tubular parts of metal by forge/diffusion welding
NO155607C (no) * 1985-01-04 1987-04-29 Per H Moe Fremgangsmaate til buttsveising ved motstands oppvarming av roer- eller boltformede deler eller partier av metall med hoeyfrekvent stroem.
US4675728A (en) * 1985-03-01 1987-06-23 C.T.S. Consulting Personnel Svcs., Inc. Apparatus for performing internal inspection of piping
US4679448A (en) * 1985-04-10 1987-07-14 Akademiet For De Tekniske Videnskaber, Svejsecentralen System for the internal inspection of pipelines
CH668728A5 (de) * 1985-10-24 1989-01-31 Fischer Ag Georg Verfahren und vorrichtung zum verbinden von werkstueckteilen.
GB2190722A (en) * 1986-05-20 1987-11-25 British Nuclear Fuels Plc Pipework inspection apparatus
GB8914960D0 (en) * 1989-06-29 1989-08-23 Cencit Europ Inspection apparatus for tubular members
NO942441D0 (no) * 1994-06-28 1994-06-28 Per H Moe Fremgangsmåte ved sveising
BR9607115A (pt) * 1995-02-15 1997-11-04 Univ Texas Resistência elética para controle e determinação
CA2277228C (en) * 1997-02-04 2006-08-22 Shell Canada Limited Method and device for joining oilfield tubulars
WO1998033619A1 (en) * 1997-02-04 1998-08-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and device for joining oilfield tubulars
EP1007265B1 (en) * 1997-08-19 2002-12-18 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Apparatus for amorphous bonding of tubulars
US6592154B2 (en) * 2000-05-18 2003-07-15 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Metal-pipe bonded body, pipe expansion method of metal-pipe bonded body, and method for inspecting metal-pipe bonded body

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003253334B2 (en) 2006-07-27
UA81774C2 (uk) 2008-02-11
NO20050997L (no) 2005-02-24
AU2003253334A1 (en) 2004-02-16
DK1531960T3 (da) 2009-11-02
ATE435085T1 (de) 2009-07-15
CN100406187C (zh) 2008-07-30
DE60328199D1 (de) 2009-08-13
CA2493735A1 (en) 2004-02-05
CA2493735C (en) 2012-03-20
EP1531960B1 (en) 2009-07-01
CN1678423A (zh) 2005-10-05
EA200500256A1 (ru) 2005-12-29
EP1531960A1 (en) 2005-05-25
EA008322B1 (ru) 2007-04-27
WO2004011183A1 (en) 2004-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7774917B2 (en) Forge welding tubulars
US7474221B2 (en) Marking of pipe joints
US6896171B2 (en) EMAT weld inspection
US7181821B2 (en) Joining expandable tubulars
US7282663B2 (en) Forge welding process
US20080237308A1 (en) Forge welding method
NO335034B1 (no) Smisveising av rør
US20060169752A1 (en) Forge welding of heavy duty tubulars
EP1007265B1 (en) Apparatus for amorphous bonding of tubulars
US7588178B2 (en) Connecting conduits for fluids
CA2580462A1 (en) Method for extending the life of thin walled tubing and austempered weld stress relieved thin walled tubing
Sutter et al. Development of grades for seamless expandable tubes
Takahashi et al. Fracture resistance against internal pressure on high strength over X80 line pipe
Ogayu Confirmation of Validity of Hot Tapping Welding
MXPA00001446A (en) Apparatus for amorphous bonding of tubulars
Woodward et al. Subsea Pipelines: The Remotely Welded Retrofit Tee for Hot Tap Applications
Bowen et al. Department of Mechanical Engineering
WO2016106199A1 (en) Running tool apparatus and method
Bowen et al. Pipe freezing offshore: safety implications
WO2016106195A1 (en) Brazing thermal chamber apparatus and method
WO2016106206A1 (en) Plug apparatus and method
JP2011226619A (ja) 配管開孔工事における異物除去工法

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees