SE500811C2 - Förfarande för inklädning av rör med en kombination av explosionssvetsning och explosionsformning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 500 811 2 kontakt med dess inneryta, vilka sprängämnesladdningar pla- ceras åtskilda från varandra och fördelade över det inre rörets inneryta, av att det inre röret fylles med ett trycköverförande medium, företrädesvis vatten, samt av att samtliga sprängämnesladdningar bringas att samtidigt deto- nera, varvid det åstadkommes dels en lokal metallurgisk fogbildning vid sprängämnesladdningarna, dels en expansion av det inre röret till anliggning mot det yttre röret.

Genom sökandens svenska patentansökan nr. 9200534-7 inlämnad den 21 februari 1992 och således inte offentliggjord vid inlämnandet av föreliggande ansökan, är det känt att utnyttja strängar av sprängmedel för att åstadkomma lokal metallurgisk fogbildning och expansion av ett inre rör mot ett yttre.

Nedan beskrives uppfinningen närmare, delvis i samband med ett på bifogade ritning visat utföringsexempel av uppfin- ningen, där; - fig. 1 och 2 i en radiell resp. axiell snittvy visar ett yttre och ett inre rör med sprängämnesladdningar placerade i enlighet med förfarandet enligt uppfinningen, och - fig. 3 och 4 visar, i vyer motsvarande fig. 1 och 2, det yttre och inre röret efter att sprängämnesladdningarna har detonerats.

Figurerna 1 och 2 visar ett yttre rör 1, vilket enligt en utföringsform av uppfinningen skall inklädas med ett inre rör 2. Det inre röret 2 är exempelvis av korrosionsbeständigt material, medan det yttre röret 1 kan vara ett vanligt stål- rör.

Enligt uppfinningen placeras i det inre röret ett antal små sprängämnesladdningar 3 vid rörets 2 inneryta. Dessa ladd- ningar 3 placeras på avstånd från varandra och fördelade över det inre rörets 2 insida i kontakt eller i det närmaste i 10 15 20 25 '30 35 500 811 3 kontakt med denna insida. Därefter fylles det inre röret 2 med ett trycköverföringsmedium 4, företrädesvis vatten.

Slutligen bringas samtliga sprängämnesladdningar 3 att sam- tidigt detonera i en salva.

I figurerna 3 och 4 visas det yttre 1 och det inre röret 2 efter att det ovan beskrivna förfarandet genomförts. Genom detonationen av sprängämnesladdningarna 3 åstadkommas en lokal metallurgisk fogbildning intill sprängämnesladdningarna mellan det inre och det yttre röret. Dessa fogar betecknas med siffran 6 i figurerna 3 och 4. Vid detonationen uppstår chockvågor som fortplantas i den trycköverförande vätskan 4.

Chockvågorna interfererar med varandra och ger ett högt tryck inuti det inre röret 2, som därvid expanderar ut mot och till anliggning mot det yttre röret 1. Härvid bildas ett mekaniskt förband motsvarande ett pressförband mellan det inre och det yttre röret över de områden där en metallurgisk bindning inte skett. Områdena med mekaniskt förbundna ytor betecknas med siffran 7 i figurerna 3 och 4.

De metallurgiska bindningsytorna 6 förhindrar att innerröret 2 ihoptryckes vid undertryck i röret och medverkar till att ytterrör och innerrör fungerar som en homogen enhet vid rörelser p.g.a. temperaturvariationer, tryckvariationer, etc.

Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen placeras ytterligare sprängämnesladdningar 5 i det i röret 2 befintliga mediet 4 på avstånd från rörets 2 insida, vilka detoneras samtidigt med laddningarna 3 för att förstärka den i mediet 4 vid detonationen alstrade tryckvå- gen. Vid det i figurerna 1 och 2 visade föredragna utförings- exemplet utgöres laddningarna 5 av en sträng av sprängämne, vilken är placerad i rörets centrum och sträcker sig utefter rörets hela längd. Andra placeringar av denna sprängämnes- sträng och användning av flera strängar på avstånd från rörväggen är naturligtvis tänkbara och sprängämnesladdningar- na 5 kan även utgöras av en eller flera diskontinuerliga 10 15 20 25 30 35 500 811 4 strängar. Samtliga laddningar 3 och 5 är sammankopplade antingen med hjälp av detonerande stubin, nonelstubin eller ett elektriskt tändsystem så att de kan bringas att detonera i en salva.

Det inre röret 2 har före detonationen en ytterdiameter som understiger det yttre rörets innerdiameter så att en spalt 8 utbildas mellan rören. Denna spalt 8 kan med fördel evakueras från luft, företrädesvis till ett tryck understigande omkring 1 millibar, före detonationen av sprängämnesladdningarna.

Enligt ett föredraget utförande monteras samtliga sprängäm- nesladdningar inuti ett rör av plast, papp eller ett gummi- material passande inuti det inre röret för att åstadkomma en god placering av sprängämnesladdningarna. Härvid kan exempel- vis sprängämnesladdningarna 3 limmas fast vid insidan av rö- ret av plast, papp eller gummi.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform bringas nämnda rör av plast, papp eller ett gummimaterial även innehålla nämnda trycköverförande medium 4. Härvid utföres detta rör med täta gavlar samt lämpligen med en påfyllnadsnippel för trycköverföringsmediet.

Sprämgämnesladdningarna kan beräknas på konventionellt känt sätt. Vidare är olika typer av sprängämnen användbara.

Eftersom bindningen mellan rören sker vinkelrätt mot ladd- ningarnas längdriktning på grund av den vid detonationen alstrade chockvågen som överföres till innerrörets vägg medelst vätskan kan sprängämnen med detonationshastigheter överskridande ljudhastigheten i rörmaterialet användas.

Sådana sprängämnen, exempelvis PETN, HMX, RDX etc., har en pålitlig funktion även i laddningar med små dimensioner.

Enligt uppfinningen åstadkommes således ett antal metallur- giskt bundna ytor med begränsad utsträckning. Genom anpass- 10 15 20 25 iso 35 500 811 5 ning av sprängämnesladdningarna i kontakt med innerrörets insida till energimängd och utformning kan de metallurgiskt bundna ytornas storlek och form varieras. Företrädesvis är dessa laddningar så dimensionerade att bindningsytor av storleken 1-8 cmz med rund eller oval form uppkommer. Antal och fördelning av sådana laddningar på innerrörets insida för att åstadkomma det eftersträvade homogena uppträdandet hos rör inklädda enligt förfarandet enligt uppfinningen beror på rördiameter och rörlängd. I figurerna illustreras ett arrang- emang med i axiell led jämnt fördelade radiella rader av runt rörets 2 innerperiferi jämnt fördelade laddningar 3. Emeller- tid kan med fördel laddningarna fördelas så att närliggande laddningar är åtskilda från varandra i såväl axiell som radiell led och även andra fördelningsmönster av laddningarna är naturligtvis möjliga inom ramen för uppfinningen. Ovan beskrivna förfarande medför att en betydligt mindre mängd sprängämne åtgår jämfört med det fall där hela det inre röret skall explosionssvetsas till det yttre röret så att en metal- lurgisk bindning uppnås över hela kontaktytan rören emellan.

Den sprängämnesmängd som behövs enligt föreliggande förfaran- de är endast 1/1000 - del till 1/500 - del av den som skulle behövas vid explosionssvetsning av hela förbandsytan.

Det är möjligt att anbringa yttre stöd för ytterröret. Oftast är det emellertid inte nödvändigt att uppstödja ytterröret. I de fall där ytterröret har ringa godstjocklek är det till- fyllest med enkla stålband, vilka sträcker sig axiellt i höjd med de rader av laddningar 3, som är i kontakt med innerrö- rets insida i det illustrerade utföringsexemplet. Det visade utföringsexemplet på placering av laddningarna 3 är således speciellt lämpligt vid tunnväggiga ytterrör.

Förfarandet har ingen teoretisk begränsning vad avser rör- längd. Vanligast förekommande är dock rörlängder om 6 till 12 meter. Dylika rörlängder innebär inga praktiska problem.

Det är uppenbart att föreliggande uppfinning löser de in- 500 811 6 ledningsvis nämnda olägenheterna med den kända tekniken.

Det är vidare uppenbart att utförandet av uppfinningen kan varieras och anpassas till aktuella rörmaterial och dimen- sioner.

Föreliggande uppfinning skall därför inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsformerna, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 500 811 Patentkrav.

1. Förfarande att inkläda yttre rör (1) med ett inre rör (2), där det inre röret exempelvis är av korrosionsbeständigt material, k ä n n e t e c k n a t av att i det inre röret (2) placeras ett antal sprängämnesladdningar (3) i kontakt med eller i det närmaste i kontakt med dess inneryta, vilka sprängämnesladdningar (3) placeras åtskilda från varandra och fördelas över det inre rörets inneryta, av att det inre röret fylles med ett trycköverförande medium (4), företrädesvis vatten, samt av att samtliga sprängämnesladdningar (3) bring- as att samtidigt detonera, varvid det åstadkommes dels en lo- kal metallurgisk fogbildning (6) vid sprängämnesladdningarna, dels en expansion av det inre röret (2) till anliggning mot det yttre röret (1).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att en eller flera ytterligare sprängämnesladdningar (5) pla- ceras i det i röret (2) befintliga trycköverförande mediet (4), antingen i rörets (2) centrum eller på annat ställe skilt från rörväggen, vilken eller vilka ytterligare spräng- ämnesladdningar (5) bringas att detonera samtidigt som de sprängämnesladdningar (3), vilka placerats i kontakt med insidan av det inre röret (2) för att förstärka den tryckvåg som expanderar innerröret (2) mot ytterröret (1) vid spräng- ämnesladdningarnas detonation.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att de på avstånd från det inre rörets (2) insida placerade sprängämnesladdningarna (5) har formen av strängar, som sträcker sig över hela rörlängden.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att sprängämnessträngarna (5) är kontinuerliga.

5. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att sprängämnessträngarna är diskontinuerliga. 10 15 20 500 811 8

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a t av att de i kontakt med det inre rörets (2) insida placerade sprängämnesladdningarna (3) ges cirkulär eller oval form och dimensioneras så att de efter detona- tionen åstadkomna metallurgiska fogarna (6) får en storlek av 1-8 Cmz.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k- n a t av att det inre röret (2) före detonationen har en ytterdiameter som understiger det yttre rörets (1) innerdia- meter så att en spalt (8) utbildas mellan rören och av att spalten evakueras från luft, företrädesvis till ett tryck understigande omkring 1 millibar, före detonationen av sprängämnesladdningarna (3,5).

8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k- - n a t av att samtliga sprängämnesladdningar (3,5) monteras inuti ett rör av plast, papp eller ett gummimaterial passande inuti det inre röret (2) för att åstadkomma en god placering av sprängämnesladdningarna (3,5).

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda rör av plast, papp eller ett gummimaterial även bring- as innehålla nämnda trycköverförande medium (4).