NO781448L - Anordning ved eksplosjonssveising. - Google Patents

Description

Anordning ved eksplosjonssveising.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for eksplosjonssveising av en rørformet del til en. omgivende del.

Det er kjent å utføre slik sveising ved å detonere en eksplosiv ladning inne i den rørformede del slik at dens vegger deformeres utover<p>g derved blir sveiset til den omgivende del. Denne fremgangsmåte har spesielt funnet anvendelse f.eks. ved under-vannsarbeid hvor en skadet rørseksjon på sjøbunnen skal re-pareres ved utskifting av den skadede seksjon med en ny seksjon ved bruk av forbindende endeflenser for de nødvendige rørfor-bindelser, idet rørene sveises til sine respektive flenser eksplosivt. For å oppnå en pålitelig sveis er det imidlertid, nødvendig å benytte en relativt stor eksplosiv ladning, og for å forhindre at røret og dets flenser blir skadet av eksplosjonen, er det vanlig å anbringe en solid ambolt rundt rørsek-sjonen hvor sveisen skal utføres for å absorbere energien av eksplosjonen, hvoretter ambolten fjernes.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en forenklet fremgangsmåte for utførelse av en eksplosjonssveis.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for eksplosjonssveising av en rørformet del til en omgivende del ved detonering av en eksplosiv ladning inne i den rørformede del slik at dens vegger deformeres utover og således sveises til den omgivende del, hvor den omgivende del er utført i tilstrekkelig solid konstruksjon til at den motstår sjokket av eksplosjonskraften uten bruk av noen omgivende sjokk-absorberende ambolt når ladningen detoneres.

Ifølge et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse er det til- veiebragt en flens for festing til veggene av en rørformet I del ved den eksplosjonskraft som fremkommer når en eksplosiv ladning detoneres inne i den rørformede del, hvilken flens omfatter

i) et sylindrisk amboltparti som har en indre sylindrisk flate til hvilken veggene av den rørformede del skal sveises ved detonasjon av ladningen og en ytre konisk flate slik at ytterdiameteren av amboltpartiet minker fra den ene ende til den andre, og

ii) et sylindrisk flensparti som har en ytre sylindrisk flate og en indre konisk flate som er slik at innerdiameteren av flenspartiet minker fra nevnte ene ende til den andre, idet arrange-mentet er slik at flenspartiet omgir amboltpartiet med de koniske flater i kontakt med hverandre.

Til bedre forståelse av oppfinnelsen og for å vise hvorledes denne kan bringes til utførelse, henvises det til utførelses-eksemplet vist på tilhørende tegninger, hvor

fig. 1 er et lengdesnitt gjennom en rørende med en flens plassert på denne klar for detonasjon av en eksplosiv ladning i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 er et lengdesnitt gjennom to rørender som skal forbindes med hverandre ved flenser på rørendene som er blitt eksplosjonssveiset i henhold.til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen>og fig. 3 viser side- og enderiss av to rørender med flenser som er forsynt méd innretningsbraketter i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 er vist en flens 2 som den ene ende av et rør 12 skal. eksplosjonssveises til. Flensen er av enhetlig konstruksjon og omfatter et sylindrisk flensparti 10 som er forsynt med bolthull 2 3 fordelt med vinkelavstand og som omgir et solid sylindrisk amboltparti11. Flenspartiet 10 har en ytre sylindrisk flate 40, og amboltpartiet 11 har én indre sylindrisk flate 20. Et ringformet spor 2 4 er dannet i den ringformede endeflate av flensen 2 for å gi plass for en tetningsring. Røret 12 renses slik at dets ytterflate 13 som skal eksplosjonssveises til den indre sylindriske flate 20 på amboltpartiet 11, befinner seg

: i egnet tilstand for sveising, og røret settes deretter inn i<!>

flensen inntil det kommer til anlegg mot en ringformet stopp-ring 14 på amboltpartiet 11. To tetninger 16, 17 innsatt i spor i den indre sylindriske flate 2 0 tetter mot røret slik at det mellom røret og flensen dannes et ringformet rom 19 mellom tetningene 16, 17. Et hvert egnet materiale kan benyttes for tetningene 16, 17, men oppblåsbare elastomere tetninger er å foretrekke. Det vil ses at midler for oppblåsing åv tetningene, som delvis kan ha form av passasjer i flensens'vegg til tetningene, ikke er vist på fig. 1.

Eksplosjonssveisingen som skal beskrives, utføres vanligvis under vann. Når røret 12 er innsatt i flensen, vil det ringformede rom 19 være fullt av vann. Eksplosjonssveising kan ikke utføres under denne tilstand, og det vil således være nød-vendig å fjerne vannet fra det ringformede rom 19 og tørke flatene 13, 20 som skal sammensveises. Dette gjøres på følgende' måte: Tetningene 16, 17', som befant seg i uoppblåst tilstand ved innsetting av røret i flensen, blåses opp ved hjelp av ikke viste midler slik at det ringformede rom 19 isoleres fra det omgivende vann. Forbindelser (ikke vist) til de frie ender av ledninger utføres i form av rør 21, 2 2. som strekker seg mellom den ytre flate av amboltpartiet 11 og dets innerflåte 20 for å gi forbindelse med det ringformede rom 19 fra flensens utsider, slik at vann i det ringformede rom 19 kan fjernes og flatene 13, 20 tørres ved hjelp av kjente fremgangsmåter. Når flatene 13, 20 er helt tørre blir den eksplosive ladning, som har et effektivt senter angitt med krysset 25, detonert slik at partiet av røret 12 plassert mellom tetningene 16, 17 ekspan-derer raskt i radiell retning, dvs. bort fra krysset 25, og bevirker at flaten 13 støter kraftig mot flaten 20 slik at det dannes en ringformet sveis mellom flatene 13, 20. Under eksplosjonen ødelegges tetningene 16, 17.

Etter at eksplosjonssveisen er blitt utført, kan prøver utføres for å bekrefte kvaliteten av eksplosjonssveisen. En av flere ikke-destruktive prøver som kan utføres er en trykkprøve, og for dette formål er det anordnet en ytterligere oppblåsbar tetning 15, av samme type som tetningene 16, 17, for å danne et annet ringformet rom mellom tetningene 15, 16. Ved trykk-1 prøven blåses tetningen 15 opp, og en forbindelse (ikke vist) bevirkes med den frie ende av en ytterligere ledning i form av et rør 2 6 som strekker seg mellom den indre og ytre flate av amboltpartiet 11 slik at det står i forbindelse med rommet 18. Trykk tilføres deretter det ringformede rom 18 mellom tetningen 15 og eksplosjonssveisen (tetningen 16.er blitt øde-

lagt av eksplosjonen) via røret 26. Enhver feil i eksplosjonssveisen vil vise seg som en senkning i trykket og unnvikelse av gassbobler dersom komprimert gass benyttes som trykkilde og tilføres via røret 26.

Den ringformede tykkelse av amboltpartiet 11 fastlegges ut fra kjennskap til styrken av røret 12 som skal sveises til amboltpartiet 11 og størrelsen av den eksplosive ladning som er nødvendig for utførelse av sveisen. Den aksiale lengde av amboltpartiet bestemmes som summen av den lengde som er nød-vendig for eksplosjonssveisingen og. den lengde som er nødvendig

for det ovenfor beskrevne tetningsarrangement. Flenspartiet 10 utfører ingen energiabsorberende funksjon og behøver derfor ikke være spesielt konstruert for dette formål.

På fig. 2 er det vist et snitt av to flenser, til hver av hvilke det er blitt eksplosjonssveiset et rør, innrettet for sammenbolting. Tilsvarende deler på de to rørflensinnretninger er gitt samme henvisningstall, dog med tillegg av en apostrof (') for den ene sides vedkommende. Selv om begge rørene vist på fig. 2 er blitt eksplosjonssveiset til deres respektive flenser i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen,

kan et av rørene være sveiset ved hjelp av vanlig fusjonssveising til enten en flens av den heri viste konstruksjon eller til en flens som ikke er spesielt konstruert for eksplosjonssveising,

men dog konstruert for å passe sammen med flensen av den heri viste konstruksjon. Som det kan ses av figuren, er partier av rørene blitt ekspandert radielt utover av eksplosjonen slik at det er dannet sveiser 30, 30' med de respektive flenser.

Hver flens 2, 2' har et ringformet spor 24, 24' i sin ringformede endeflate, og en tetnings.ring 34 er festet ved hjelp av en ikke vist fremgangsmåte i sporet 24'. I konstruksjonseksempelet vist.på fig. 2 kan man forestille seg at den høyre flens 2'

utgjør del av en rørledning og at den venstre flens 2 bringes

på plass for at de to flenser skal kunne boltes sammen. Et sett med to innretningsbraketter, enten 35 eller 35', på en av flensene 2, 2' kan benyttes til å oppnå innretning av disse flensene før sammenbolting. Den nøyaktige plassering av inn-retningsbrakettene 35, 35' er tydelig vist på fig. 3. Som enderissene tydelig viser, er brakettene 35 plassert symmetrisk, men ikke diametralt, om det øvre punkt av den venstre flensén 2, og brakettene 35' er plassert symmetrisk, men ikke diametralt, om det nedre punkt på den høyre flensen 2<1>. Det er ikke behov for begge sett med braketter 35, 35' fordi når flensene bringes sammen, vil den venstre flens 2 enten henge med det første sett innretningsbraketter 35 eller hvile på det.andre sett innretningsbraketter 35'. Når de to flenser er innrettet aksi-'alt, innrettes bolthullene 23, 23' slik at deres senterlinjer faller sammen. Innretting av bolthullene 23, 23' lettes dersom flensen 2' er konstruert slik at amboltpartiet 11' og flenspartiet 10' er adskilte deler, som vist. Således har amboltpartiet 11' en ytre konisk flate 5' slik at den ytre diameter av partiet 11' minker fra den ene til den andre, og flenspartiet 10' har en sammenpassende indre konisk flate 6' hvor den indre diameter minker fra en ende til den andre. Flenspartiet 10' omgir amboltpartiet 11', idet de koniske flater 5' og 6' befinner seg i kontakt med hverandre. Når flensene er blitt innrettet aksialt som beskrevet ovenfor, blir med denne konstruksjon flenspartiet 10' på den høyre flens 2' rotert om det stasjonære amboltparti 11' inntil senterlinjene av bolthullene 23, .23' faller sammen. Boltene innsettes så gjennom alle par med innrettede bolthull 23, 23' og strammes til slik at flenspartiet 10' på den høyre flensen presses inn på amboltpartiet 11' og bringer de to flensene sammen, sam-tidig med at tetningen 34 trykkes inn i sporene 24, 24' og danner en lekkasjétett forbindelse.

Det vil forstås at den ovenfor beskrevne sveisefremgangsmåte kan utføres under vann eller på land og, om nødvendig, ved fjernstyring elleir med forsinket utløsning. Den resulterende sveis har vist seg å være robust.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for eksplosjonssveising av en rørformet del til en omgivende del ved detonasjon av en eksplosiv ladning inne i den rørformede del slik at dens vegger deformeres utover og derved sveises til den omgivende del, karakterisert ved at den omgivende del (2, 2') lages med en konstruksjon som er tilstrekkelig solid til å motstå sjokket av eksplosjonskraften uten bruk av noen omgivende sjokkabsor-berende ambolt når ladningen detoneres.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte omgivende del har form av en flens som omfatter i) et sylindrisk amboltparti (11, 11') med en indre sylindrisk flate (20) som nevnte vegger (12, 12') skal sveises til ved detonasjon av ladningen, og ii) et sylindrisk flensparti (10, 10') som omgir amboltpartiet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at amboltpartiet (11') og flenspartiet (10') er> separate deler.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at amboltpartiet har en ytre sylindrisk flate og at i det minste én kanal (21, 22, 26) er anordnet mellom den indre og ytre sylindriske flate.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at flensen har en ringformet endeflate forsynt med et ringformet spor (24 ,. 24') for en tetningsring (34).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at flensen har en ringformet endeflate og er forsynt med et par innretningsdeler (35, 35') som strekker seg ut forbi flaten.

7. Flens for festing til veggene av en rørformet del ved j hjelp av den eksplosive kraft som utøves når en eksplosiv ladning detoneres inne i den rø rformede del, . karakterisert ved at flensen omfatter i) et sylindrisk amboltparti (11') som har en indre sylindrisk flate (20) som veggene av den rørformede del (12') skal sveises til ved detonasjon av ladningen, og som har en ytre konisk flate (5') slik at ytterdiameteren av amboltpartiet minker fra en ende til den andre, og ii) et sylindrisk flensparti (10') som har en ytre sylindrisk flate (40') og en indre konisk flate (6') slik at innerdiameteren av flenspartiet (10') minker fra nevnte ene ende til den andre, idet flenspartiet (10') omgir amboltpartiet (11') med de koniske flater (5', 6') i kontakt med hverandre.

8. Flens ifølge krav 7, karakterisert ved at amboltpartiet (li <1> ) omfatter minst én kanal (21, 22, 26) mellom den indre og ytre flate.

9. Flens ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at flensen har en ringformet endeflate forsynt med et ringformet spor (24') for en tetningsring (34).

10. Flens ifølge krav 7, 8 eller 9, karakterisert ved at flensen har en ringformet endeflate og er forsynt med et par innretningsdeler (35') som strekker seg ut forbi flaten.