DE4406188C1 - Plattiertes Rohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein plattiertes Rohr bestehend aus einem dickwandigen Trägerrohr aus Kohlenstoffstahl (Schwarz­ rohr) mit einem innen- oder außenplattierten dünnwandigen Schutzrohr aus Edelstahl (Weißrohr).

Unter "Edelstahl" sollen verstanden werden schweißbare nicht­ rostende korrosionsbeständige Stähle, Nickel- und Nickelle­ gierungen sowie Titan.

Die Verschweißung derartiger plattierter Rohre ist - insbe­ sondere auf einer Baustelle - schwierig. Beim Schweißen läßt sich eine Aufmischung der beiden Rohrwerkstoffe nicht mit Sicherheit verhindern. Infolge dieser Aufmischung weist die dem Weißrohr zugeordnete Schweißnaht andere Werkstoffeigen­ schaften, insbesondere eine geringere Korrosionsbeständigkeit auf als das Weißmaterial des Weißrohres. Verstärkt werden die Probleme noch durch eine beim Verschweißen auftretende Aus­ gasung zwischen Schwarz- und Weißrohr, soweit deren Plattie­ rung ohne metallurgische Verbindung erfolgte. Schließlich ist insbesondere bei innenplattierten Rohren nicht nur die Ver­ schweißung des Weißrohres besonders schwierig, sondern die Überprüfung dieser inneren Schweißnaht gestaltet sich auch besonders kompliziert und ist kaum mit der an sich wünschens­ werten Genauigkeit möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein plattiertes Rohr zu schaffen, das sich mit gleichartigen Rohren problem­ los und sicher verschweißen läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an zumindest einem der beiden Rohrenden das Weißrohr mit einem kurzen Abschnitt das mit einer Fase versehene Schwarzrohr axial überragt und in einen angesetzten, stirnseitig mit je einer Fase versehenen Rohrring ragt, dessen Außen- und Innen­ durchmesser etwa denen des plattierten Rohres entspricht, und der aus einem Vollwandmaterial besteht, das hinsichtlich der Festigkeitsanforderung dem Trägerwerkstoff und hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit dem Plattierungswerkstoff ent­ spricht, wobei die Verbindung zwischen dem plattierten Rohr und dem Rohrring aus einer inneren sowie einer dieser gegen­ über axial etwas versetzten äußeren Verbindungsschweißnaht besteht.

Die Nahtvorbereitung und das Schweißverfahren selbst werden so gewählt, daß die an das Gesamtsystem gestellten Korro­ sions- und Festigkeitsanforderungen erfüllt werden, wobei der Nachweis vom Hersteller durch geeignete Prüfungen erbracht werden kann. Dabei kann insbesondere bei innenplattierten Rohren die innere Schweißnaht einfach und zuverlässig aufge­ bracht werden, da der nur schmal ausgebildete Rohrring einen einfachen Zugang ermöglicht. Auf der Baustelle muß dann nur noch die Weißschweißung zwischen den beiden Rohrringen der miteinander zu verbindenden Rohre vorgenommen werden.

Die neue Rohrausbildung verhindert beim Schweißen eine Auf­ mischung des Weiß- mit dem Schwarzmaterial. Die dem Weißrohr zugeordnete Schweißnaht kann daher die gleiche Korrosionsbe­ ständigkeit aufweisen wie das Weißrohr selbst. Der als Vor­ schweißring verwendete Rohrring wird üblicherweise aus dem Plattierwerkstoff bestehen. Liegt dessen Festigkeit unter derjenigen des drucktragenden Schwarzrohres, kann die Wandung des Rohrringes entsprechend verstärkt werden.

Da die eingangs beschriebene Ausgasung beim Verbindungs­ schweißen auf der Baustelle entfällt, können auch für mit hohem Innendruck belastete innenplattierte Rohre solche ver­ wendet werden, bei denen zwischen den beiden Rohren keine metallurgische Verbindung besteht. Derartige plattierte Rohre lassen sich beispielsweise durch Aufbringen eines entspre­ chend hohen hydraulischen Innendrucks herstellen, wobei die­ ses Herstellungsverfahren wesentlich preiswerter durchzufüh­ ren ist als die Herstellung aus sprengplattiertem oder walz­ plattiertem Blech.

Die Verbindungsschweißung kann durch Schutzgasschweißen und ggf. auch durch Elektronenstrahlschweißen erfolgen. Die Flan­ kenwinkel der genannten Fasen werden dabei in Abhängigkeit von dem jeweils eingesetzten Schweißverfahren sowie von der Wanddicke der verwendeten Rohre gewählt.

In einer speziellen Ausbildung ist es vorteilhaft, wenn der vorstehende Weißrohr-Abschnitt mit einer Fase versehen ist, der eine Fase zugeordnet ist, die in einer den Weißrohr-Ab­ schnitt aufnehmenden Ringschulter des Rohrringes vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungs­ form der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 - im Längsschnitt ein innenplattiertes Rohr, das an seinen beiden Enden mit je einem Rohrring bestückt ist, wobei der in der Darstellung rechte Rohrring durch Verbindungsschweißen be­ reits mit dem plattierten Rohr verbunden ist;

Fig. 2 - in vergrößertem Maßstab das Detail X aus Fig. 1;

Fig. 3 - in vergrößertem Maßstab das Detail Y in Fig. 1 und

Fig. 4 - in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab den in Fig. 1 links dargestellten Rohrring.

Fig. 1 zeigt ein innenplattiertes Rohr, das aus Darstel­ lungsgründen stark verkürzt dargestellt ist. In der Praxis werden derartige Rohre hergestellt in Längen von zum Beispiel sechs Meter. Das Rohr besteht aus einem dickwandigen Träger­ rohr aus Kohlenstoffstahl, das nachfolgend als Schwarzrohr 1 bezeichnet wird. Dieses Schwarzrohr 1 ist durch ein innen­ plattiertes dünnwandiges Schutzrohr aus Edelstahl geschützt, das nachfolgend als Weißrohr 2 bezeichnet wird. Es handelt sich vorzugsweise um ein hydraulisch dubliertes Rohr, bei dem also zwischen Schwarz- und Weißrohr keine metallurgische Ver­ bindung besteht.

Fig. 1 läßt erkennen, daß das Weißrohr 2 die beiden jeweils mit einer Fase 3 versehenen Enden des Schwarzrohres 1 mit einem kurzen Abschnitt 4 axial überragt, der seinerseits mit einer zum Rohrinneren gerichteten Fase 5 versehen ist.

An die beiden Enden des plattierten Rohres 1, 2 ist jeweils ein Rohrring 6 angesetzt, der stirnseitig mit je einer Fase 7 versehen ist. Dabei korrespondiert die dem plattierten Rohr 1, 2 zugewandte Fase 7 mit der Fase 3 des Schwarzrohres 1, während die außenliegende Fase 7 mit der Fase eines entspre­ chend ausgebildeten Rohrringes 6 eines anzuschließenden plat­ tierten Rohres korrespondiert. Der Rohrring 6 besteht aus Vollwandmaterial, das hinsichtlich der Festigkeitsanforderung dem Werkstoff des Schwarzrohres 1 und hinsichtlich der Korro­ sionsbeständigkeit dem Werkstoff des Weißrohres 2 entspricht. Das Material des Rohrringes 3 ist somit ebenfalls ein Edel­ stahl und wird daher nachfolgend ebenfalls als weißes Materi­ al bezeichnet.

Der Außendurchmesser des Rohrringes 6 entspricht angenähert dem des Schwarzrohres 1, während der Innendurchmesser des Rohrringes 6 dem des Weißrohres 2 entspricht. Dabei läßt ins­ besondere Fig. 4 erkennen, daß der Rohrring 6 auf seiner dem plattierten Rohr 1, 2 zugewandten Stirnseite eine Ringschul­ ter 8 aufweist, deren lichter Innendurchmesser angenähert dem Außendurchmesser des Weißrohres 2 entspricht. Die radiale Tiefe t entspricht somit etwa der Wandstärke w des Weißroh­ res 2. Fig. 4 zeigt ferner, daß die Ringschulter 8 ebenfalls mit einer Fase 9 versehen ist, die mit der Fase 4 des Weiß­ rohres 2 korrespondiert. Die axiale Tiefe a der Ringschulter 8 ist so bemessen, daß beim Ansetzen des Rohrringes 6 an das plattierte Rohr 1, 2 ein geringer, in Fig. 2 eingezeichneter axialer Luftspalt s zwischen Weißrohr 2 und Ringschulter 8 verbleibt.

Die Befestigung der Rohrringe 6 am plattierten Rohr 1, 2 er­ folgt durch Verbindungsschweißen, wobei die Nahtvorbereitung und das Schweißverfahren so gewählt sind, daß die an das Ge­ samtsystem gestellten Korrosions- und Festigkeitsanforderun­ gen in vollem Umfang erfüllt sind. Dargestellt sind in den Fig. 1 und 2 eine äußere V-förmige Nut 10, die durch die Fase 3 des Schwarzrohres 1 und die zugeordnete Fase 7 des Rohrringes 6 gebildet ist und zur Aufnahme einer äußeren Ver­ bindungsschweißnaht 11 dient. Der Flankenwinkel α der Fasen 3, 7 kann zum Beispiel bei 30° liegen, so daß sich für die äußere Nut 10 ein Öffnungswinkel von zum Beispiel 60° ergibt. Die Fase 5 des Weißrohres 2 bildet mit der zugeordneten Fase 9 der Ringschulter 8 des Rohrringes 6 eine innere Nut 12 zur Aufnahme einer inneren Verbindungsschweißnaht 13. Die Flan­ kenwinkel können denen der äußeren Nut 10 entsprechen.

Fig. 1 zeigt, daß die äußere Verbindungsschweißnaht 11 und die innere Verbindungsschweißnaht 13 axial etwas versetzt zueinander angeordnet sind, so daß eine gegenseitige Vermi­ schung der Schmelze verhindert wird.

Claims (2)

1. Plattiertes Rohr, bestehend aus einem dickwandigen Trä­ gerrohr aus Kohlenstoffstahl (Schwarzrohr 1) mit einem innen- oder außenplattierten dünnwandigen Schutzrohr aus Edelstahl (Weißrohr 2), dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einem der beiden Rohrenden das Weißrohr (2) mit einem kurzen Abschnitt (4) das mit einer Fase (3) verse­ hene Schwarzrohr (1) axial überragt und in einen ange­ setzten, stirnseitig mit je einer Fase (7) versehenen Rohrring (6) ragt, dessen Außen- und Innendurchmesser etwa denen des plattierten Rohres (1, 2) entspricht, und der aus einem Vollwandmaterial besteht, das hinsichtlich der Festigkeitsanforderung dem Trägerwerkstoff und hin­ sichtlich der Korrosionsbeständigkeit dem Plattierungs­ werkstoff entspricht, wobei die Verbindung zwischen dem plattierten Rohr (1, 2) und dem Rohrring (6) aus einer inneren sowie einer dieser gegenüber axial etwas versetz­ ten äußeren Verbindungsschweißnaht (13, 11) besteht.

2. Plattiertes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Weißrohr-Abschnitt (4) mit einer Fase (5) versehen ist, der eine Fase (9) zugeordnet ist, die in einer den Weißrohr-Abschnitt (4) aufnehmenden Ring­ schulter (8) des Rohrringes (6) vorgesehen ist.