DK161573B - Apparat til brug ved sammensvejsning af roer - Google Patents

Description

DK 161573 B

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til brug ved sammensvejsning af rør, hvilket apparat omfatter en bælgstruktur til afskærmning af svejsesamlingsområdet ved indvendig kontakt med rørenderne på 5 hver side af svejsesamlingen, og midler til at lede en komprimeret gas ind i og ud af bælgstrukturen og til at lede en beskyttelsesgas ind i og ud af det af bælgens afskærmede område.

Det er almindelig kendt, at kvaliteten af 10 en svejsesamling, især ved den såkaldte rod, bliver bedre, hvis svejseområdet på rodsiden er indhyllet i en beskyttelsesgas, eksempelvis nitrogen. Ved sammensvejsning af rørender medfører dette, at det indvendige af rørene skal fyldes med en beskyttelsesgas.

15 Almindelig praksis har været at fylde hele rørledningen, som kan være meget lang med beskyttelsesgas, hvoraf forbruget kan være meget højt og bevirke høje omkostninger. Til at centrere rørenderne og holde dem på plads er separate, mekaniske organer 20 blevet brugt.

Ved hjælp af et apparat af den i indledningen nævnte art kan forbruget af dyr beskyttelsesgas reduceres mærkbart. Yderligere kan rørenderne blive centreret og holdt på plads, og svejseklatter, som sidder 25 fast på indersiden af rørenderne, hvorfra de er svære at fjerne, kan undgås.

Det i indledningen nævnte apparat har ikke desto mindre en alvorlig ulempe. De fleste bælgmaterialer trækker sig ikke meget sammen efter udløsning af 30 overtrykket i bælgene, og selv om det ikke er svært at trække selve apparatet ud, vil bælgene slæbe mod den stærkt ophedede svejsesamling, som brænder bælgene.

Når rør af relativ lille diameter svejses sammen, som det ofte er tilfældet ved hydraulikrør 35 og lignende, opstår yderligere et vanskeligt problem. Midlerne til fødning af beskyttelsesgas og komprimeret

DK 161573 B

2 j i - - j luft, som almindeligvis omfatter tre fleksible rør, j ofte af såkaldt halvstiv type, vil blive placeret så tæt ved hinanden, at det er ekstremt svært at udføre en tætning af skrueforbindelser. Der er simpelthen ikke j 5 plads nok for sædvanlige tætningsværktøjer. |

Formålet med den foreliggende opfindelse er j først og fremmest en yderligere udvikling af det i i indledningen definerede apparat for at eliminere de ovennævnte ulemper.

10 Formålet er opfyldt ved h’jælp af apparatet ifølge opfindelsen, som er ejendommeligt ved, at begge bælge i bælgstrukturen har radiale støtter til kontakt med den indre overflade af rørene, medens apparatet henholdsvis bringes på plads og 15 fjernes derfra, og at bælgene er indrettet til at trække sig tilbage radialt, ved mangel på indre tryk, inden for de ovennævnte radiale støtter.

Foretrukne udførelsesformer fremgår af kravene ! i 2-10, ligesom de fremgår af den følgende beskrivelse j 20 med henvisning til tegningen, på hvilken j

fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen i I

position for svejsning, fig. 2 en del af bælgstrukturen med sammentrukket bælgr - .

25 fig. 3 brugen af apparatet, når en rørbøjning svejses, fig. 4 og 5 en udførelsesform til brug ved svejsning af en flange med henholdsvis apparatet løst indsat og i position for svejsning, 30 fig. 6 en udførelsesform til svejsning af en flange ved en rørbøjning, j fig. 7 et perspektivbillede i snit af apparatet ifølge fig. 4-6 ved flangen, fig. 8-12 en foretrukket udførelsesform for 35 forbindelse af midlerne til ledning af henholdsvis 3

DK 161573 B

komprimeret luft og beskyttelsesgas, med apparatets bælgstruktur, fig. 13-15 en alternativ udførelsesform for samme forbindelse, og 5 fig. 16 en split inkluderet i udførelsesformen i fig. 8-12.

I fig. 1 er rør, som skal svejses sammen, vist ved henvisningstallene 1 og 2, svejsesamlingen er vist ved henvisningstallet 3. Tallene 4 og 5 10 henviser til bælge fastgjort i holdere og anbragt inde i rørene 1, henholdsvis 2 på hver sin side af svejsesamlingen 3, hvilke bælge i fig. 1 i opblæst tilstand afskærmer svejseområdet for at reducere forbruget af beskyttelsesgas. Apparatet er bragt 15 ind og trækkes ud på samme måde, som når der lægges kabler, dvs. ved hjælp af et ståltov, som ses til højre for bælgen 5. Et af tre ledningsrør 6, 7 og 8 bruges henholdsvis til at forsyne bælgene 4 og 5 med trykluft og til at bortlede luften, et 20 af de resterende to rør leder beskyttelsesgas ind i rummet mellem bælgene 4 og 5, og det andet fungerer som afledningsrør for beskyttelsesgassen. Der er behov for afledning af beskyttelsesgassen, især i den afsluttende fase af svejsningen. Indlednings-25 og udledningsåbningerne for beskyttelsesgassen til og fra rummet mellem bælgene 4 og 5 er fortrinsvis i hver sin ende af rummet, eksempelvis i bælgenes holdere (18 i fig. 2), endskønt det ikke er vist på tegningen.

30 Rørene 6, 7 og 8 er fortrinsvis sammensnoet, i det mindste mellem bælgene 4 og 5. Der er fortrinsvis centreringsorganer på rørene i nærheden af svejsesamlingen 3, eksempelvis i form af skiver 9 og 10. Disse centreringsskiver har større betydning, 35 når en rørbøjning svejses, som det senere vil fremgå i forbindelse med fig. 3 og 6. Mellem skiverne 9 og 10 er der fortrinsvis en skærm 13 rundt om 4

DK 16 1573 B

rørene for at forhindre eventuelle klatter fra svejsesamlingen 3 i at beskadige rørene. 11 henviser til en muffe forbundet med centreringsskiven 9 og fastklemt på et af rørene. Der er en tilsvarende 5 klemmuffe ved centreringsskiven 10, men fortrinsvis på et andet rør end muffen 11 for at opretholde god bøjelighed i området mellem skiverne 9 og 10.

Røret i muffen 11 er fortrinsvis forstærket indvendigt til at modstå klemkraften. Åbninger 12 i ski- 10 verne 9 og 10 letter den nødvendige cirkulation af beskyttelsesgassen i det af bælgene 4 og 5 afskærmede rum. Tallene 14, 15 og 16 refererer til radiale sidestøtter for bælgene 4 og 5; formålet med disse støtter er at gøre det muligt at trække apparatet 15 ud efter svejsning, uden at bælgene. 4 og 5 berører det ophedede område ved svejsningen 3, når bælgene er sammentrukne (fig. 2). Skiverne 14 og 16 slæber mod rørene 1 og 2, når apparatet trækkes ud. Tallet 17 refererer til en multikobling til hurtig til- 20 og frakobling af rørene 6, 7 og 8 til og fra holderen (holderkroppen) 18 i bælgstrukturen. Tallet 19 refererer til modtageåbninger i holderen 18, hvilke åbninger svarer til rørene 6, 7 og 8.

Fig. 3 viser apparat ifølge fig. 1 ved svejsning 25 af en rørbøjning. De lige rør er vist ved 30 og 31, den mellemliggende bøjning 32 og svejsesamlingerne 33. Afhængig af stivheden af rørene til luft til bælgene 4, henholdsvis 5 og til beskyttelsesgas ind i og ud af området mellem disse bælge, vil centrerings-30 skiverne 9 og 10 berøre den indvendige eller udvendige vægdel af rørbøjningen 32 eller ligge frit som i fig. 3. Afskærmningen 13 af rørene strækker sig her gennem hele rummet mellem bælgene 4 og 5.

Hvis svejsesamlingen er tæt ved én af apparatets 35 bælge, eksempelvis hvis en flange skal fastsvejses til et rør, er der stor risiko for, at varme ledet gennem materialet vil ødelægge bælgene, hvis de er i direkte 5

DK 161573 B

kontakt med flangen. Pig. 4, 5, 6 og 7 viser en udførelsesform til løsning af dette problem.

I fig. 4 og 5 er det pågældende rør betegnet 40, et tilspidsende forbindelsesstykke 41 og flangen 42.

5 Svejsningerne mellem røret 40, forbindelsesstykket 41 og flangen 42 er betegnet 43. Tallet 44 henviser til apparatets bælg svarende til 4 og 5 i fig. 1. Tallene 45-48 henviser tilsvarende til radiale støtter. Et aksialt stop er betegnet 49, en 10 elastisk pakning 50 og et varmeskjold er betegnet 51.

Fig. 4 viser apparatet løst indsat. Der er ofte et spillerum mellem flangen 42 og varmeskjoldet 51, selv om det ikke er vist i fig. 4. Fig. 5 viser apparatet i position for svejsning.

15 For at opnå en tilfredsstillende funktion skal varmeskjoldet 51 under svejsningen være i tæt indgreb med flangen 42. Dette opnås ved hjælp af den elastiske pakning 50 og ved, at den radiale støtte 48 yderst mod flangen 42 er aksialt fleksibel. Uden dette ville 20 apparatet samtidig med fyldning af bælgen 44 med komprimeret luft blive trukket noget ud, således at der ikke ville blive opnået nogen fast kontakt mellem varmeskjoldet 51 og flangen 42. Takket været pakningen 50, i kombination med den radiale skive 48's 25 aksiale fleksibilitet, har bælgen 44 mellem skiverne 45 og 46 tid til at indgribe fast med røret 40, før en aksial fiksering optræder mellem varmeskjoldet 51 og flangen 42. Det er tilstrækkeligt, at skiven 48 er aksialt fleksibel, men alle skiverne 45-48 kan 30 være arrangeret fleksibelt på den samme måde. Således vil den aksiale støtte mellem varmeskjoldet 51 og flangen 42 først optræde, efter at et fast indgreb har fundet sted mellem røret 40 og den tilsvarende bælg 44. Følgelig kan alle støtteskiverne 45-48 være 35 arrangeret løst på de respektive holdere 52, hvilket også gælder i udførelsesformen ifølge fig. 1, selv om

DK 161573 B

6 i det samme behov for fleksibilitet egentlig ikke findes her. I princippet er det tilstrækkeligt, hvis den yderste støtteskive 48 (fig. 4) kan bevæges aksialt.

Apparatet kan altid vendes, således at den bevægelige 5 skive er yderst, men der opnås naturligvis en vis forenkling i anbringelsessituationen ved, at den anden ydre støtteskive 45 er aksialt bevægelig.

Udførelsesformen i fig. 6 er en kombination af de i fig. 3 og 5 viste. En rørbøjning 60 erstatter 10 forbindelsesstykket 41 i fig. 5.

Fig.,„7 er et perspektivbillede i snit af arrangementet ved flangen i fig. 4-6. Røret er betegnet 20, flangen 21, svejsningen 22, ledningsrørene 23, bælgen 24, støtteskiverne 25 og 26, den elastiske pakning 15 27, skiven, som støtter pakningen indad, 28 og varmeskjoldet 29.

Fig. 8-12 viser en foretrukket udførelsesform for forbindelsen mellem ledningsrørene 6, 7 og 8 og de respektive bælgholdere, dvs. med de modtagne åbninger 20 19 i fig. 2. I fig. 8 er det modtagende legeme med j modtagende åbninger 19 til ledningrørene vist ved 70 og har en ydre, ringformet reces 71 og en gennemboring 72. Gennem boringen 72 indsættes en split 74, som holdes på plads ved hjælp af en fjeder 25 73 i recessen 71. Splitten 74 indgriber med ringformede recesser 75 og 76 på ledningsrørenes forbindelsesstykker, fig. 10. Således indgribes alle ledningsrørene samtidig. For at sikre at ledningsrøret til komprimeret luft til bælgene bliver anbragt på 30 rette plads, kan den ringformede reces i dette ledningsrør, dvs. det med 6 markerede, have et andet tværsnit end de tilsvarende recesser i ledningsrørene 7 og 8 til beskyttelsesgassen. Splitten 74 har da fortrinsvis et tværsnit, som svarer til det, som dannes 35 af recesserne 75 og 76, som det ses i fig. 10.

7

DK 16 Ί 573 B

Splitten 74 og fjederen 73 er vist separat i fig.

16.

Pig. 13-15 viser en alternativ udførelsesform for forbindelsen af ledningsrørene 6, 7 og 8. I denne 5 udførelsesform er alle recesserne i ledningsrørenes forbindelsesstykker udformet på samme måde med hovedsagelig halvcirkulært tværsnit 75. Splitten 80 har et rundt tværsnit, og en del 81 af fjederen er fastgjort over den halve periferi af den ydre ringrille i det 10 modtagende stykke, medens resten 82 af fjederen er anbragt på splitten. Til- og frakobling er også hurtig med denne udførelsesform, men sammenlignet med udførelsesformen ifølge fig. 9-12 og 16 er der en vis ulempe ved, at splitten med fjederen kan blive tabt, hvilket 15 kan bevirke store problemer, eksempelvis på tankskibe og borerigge udsat for vanskelige ydre omstændigheder.

Multikoblingen ifølge fig. 8-16 kan naturligvis med fordel bruges i andre forbindelser, hvor der er behov for hurtig til-, henholdsvis frakobling af flere 20 ledningsrør eller rør, som løber tæt ved hinanden. Antallet af henholdsvis ledningsrør og rør kan være betydelig større end tre, det er blot nødvendigt at gøre splitten længere.

Støtteskiverne 14, 15 osv. til bælgene kan 25 være fremstillet af metal eller af et eftergiveligt materiale, såsom nylon. Ledningsrørene til tilførsel og afledning af beskyttelsesgas kan bruges til tilførsel og afledning af afrensningssyre efter udført svejsning eller til udførelse af tryktests.

30 Bælgene er fortrinsvis udstyret med en fold omkredsen rundt, som eksempelvis vist i fig. 4, for at få en ordentlig sammentrækning, når det indre tryk i bælgen udløses. Yderligere kan et fjederelement, eksempelvis en spiralfjeder, være placeret rundt om bælgen i 35 nævnte fold.

Claims (10)

1. Apparat til brug ved sammensvejsning af rør, hvilket apparat omfatter en bælgstruktur til 10 afskærmning af svejsesamlingsområdet ved indvendig kontakt med rørenderne på hver side af svejsesamlingen, og midler til at lede en komprimeret gas ind i og ud af bælgstrukturen og til at lede en beskyttelsesgas ind i og ud af det af bælgene af skærmede område, 15 kendetegnet ved, at begge bælge i blæsebælg-strukturen har radiale støtter (14, 16; 45, 46; 47, 48. til kontakt med den indre overflade af rørene, medens apparatet henholdsvis bringes på plads og fjernes derfra, og at bælgene (4, 5; 44) er indrettet 20 til at trække sig tilbage radialt, ved mangel på indre tryk, inden for de ovennævnte radiale støtter.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mindst én af de to ydre radiale støtter (48) er arrangeret aksialt fleksibelt.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de radiale støtter omfatter flanger rundt om bælgene, som er fremstillet af varmeresistent materiale.

4. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at der rundt om bælgene er en fold til tilvejebringelse af nødvendig sammentrækning ved mangel på indre overtryk.

5. Apparat ifølge krav 1 eller 4, kendetegnet ved, at der er en fjeder, fortrinsvis en 35 spiralfjeder, rundt om bælgene til tilvejebringelse af nødvendig sammentrækning ved mangel på indre overtryk. DK 161573B

6. Apparat ifølge krav 2 til brug ved påsvejs-ning af en flange, kendetegnet ved, at holderen på bælgen (44) ved flangen (42) har en aksial støtte (49) ved sin indre ende, og en elastisk, fleksi- 5 bel pakning (50) er anbragt stødende op til denne støtte (49), og at mellem pakningen (50) og det indre radiale støtte er anbragt et varme-skjold (51), der rækker uden for flangen (42) og omgiver bælgen (44), som presser det mod flangens (42) 10 åbning.

7. Apparat ifølge krav 1 eller 6, kendetegnet ved, at der er centreringsorganer (9, 10), fortrinsvis i form af skiver, mellem bælgene (4, 5) på midlerne (6, 7, 8) til ledning af henholdsvis kompri- 15 meret luft og beskyttelsesgas.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at udstyret til ledning af henholdsvis komprimeret luft og beskyttelsesgas, fortrinsvis omfatter ledningsrør (6, 7, 8), som er snoet sammen mellem bælgene (4, 20 5), og at en af de centrerende skiver (9) er fastgjort til et ledningsrør ved hjælp af en klemmuffe (11), og at den anden centrerende skive (10) tilsvarende er fastgjort til et andet ledningsrør.

9. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at enderne af bælgholderne har åbninger (19) til at modtage forbindelsesmundstykker af midlerne (6, 7, 8. til ledning af komprimeret luft og beskyttelsesgas, og at hvert af disse forbindelsesmundstykker har en fortrinsvis ringformet reces (75, 76), og at mundstyk-30 kerne er indrettet til at blive holdt stationært sammen ved hjælp af en split (74, 80) forankret i en tværboring (72) i bælgholderen og i indgreb med recesserne (75, 76) i mundstykkerne.

10. Apparat ifølge krav 9, kendeteg- 35 net ved, at splitten (74, 80) er forsynet med en spiralfjeder (73; 81, 82), som lægges i en ydre perifer rille (71) på bælgholderen (70).