NO338571B1 - Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for å regulere gasstrømningsraten for å kontrollere oksygeninnholdet - Google Patents

Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for å regulere gasstrømningsraten for å kontrollere oksygeninnholdet Download PDF

Info

Publication number
NO338571B1
NO338571B1 NO20076531A NO20076531A NO338571B1 NO 338571 B1 NO338571 B1 NO 338571B1 NO 20076531 A NO20076531 A NO 20076531A NO 20076531 A NO20076531 A NO 20076531A NO 338571 B1 NO338571 B1 NO 338571B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pressure
content
inert gas
alarm threshold
welding
Prior art date
Application number
NO20076531A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20076531L (no
Inventor
Gilles Richard
Eric L'arvor
Original Assignee
Serimax
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 Serimax filed Critical Serimax
Publication of NO20076531L publication Critical patent/NO20076531L/no
Publication of NO338571B1 publication Critical patent/NO338571B1/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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • 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
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B23K37/0531Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor internal pipe alignment clamps
    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/325Devices for supplying or evacuating shielding gas
    • 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
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/10Pipe-lines
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (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)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning for sentrering og fastklemming av rørformede deler, så som rør av legert stål og plassert ende mot ende for sammensveising for dannelse av en korrosjonsmotstandsdyktig rørledning for transport av gass, petroleum eller vann.
Ved byggingen av en rørledning blir enden av et rør plassert mot enden av en rørledning som er under bygging, for derved å sveise dem sammen. På denne måten blir det mulig å bygge en rørledning med ønsket lengde ved helt enkelt å føye til rør. Den utvendige sveiseinnretningen er generelt anordnet for plassering langs rørledningen for gjennomføring av de sammensveisingene som er nødvendig, samtidig som en innretning inne i rørledningen plasseres tilsvarende.
Denne innvendige innretningen gjør det, når et nytt rør skal sveises på plass, mulig å innrette rørets akse nøyaktig i forhold til rørledningens akse og derved rette inn rørets og rørledningens ende på en nøyaktig måte i forhold til hverandre for sammensveising, idet innretningen bibeholdes under sveisingen. En sentrerings- og kleminnretning av denne type, vanligvis betegnet en "klemme", beskrives særlig i EP 0 249 079, EP 1 123 774 og EP 0 767 719.
Sveiseinnretningen, som er plassert på utsiden av rørene, legger så én eller flere sveisesømmer på utsiden. Ved tilveiebringelsen av den første sveisesømmen, penetreringslaget, er det viktig at fusjonsbadet ikke får kontakt med en aktiv, dvs. en ikke-inert gass, så som luft eller oksygen, for derved å hindre en oksidering under oppvarmingen til sveisetemperatur. Det er et faktum at dersom sveisingen gjennomføres i en atmosfære som inneholder oksygen, så vil den tilveiebrakte rørledningen være utsatt for en raskere korrosjon. For å beskytte fusjonsbadet innbefatter derfor den ytre sveiseinnretningen midler som muliggjør en dannelse av en gassformet beskyttelse. Dette skjer ved at det i området ved sveisen føres inn inertgass for beskyttelse av fusjonsbadet/smeltebadet.
Man har imidlertid observert at denne utvendige beskyttelsen ikke er tilstrekkelig. Når penetreringslaget dannes, vil smeltebadet bak sveisen få kontakt med en atmosfære som ikke er oksygenfri. En innretning for innvendig sentrering og fastklemming og forsynt med midler for tilveiebringelse av et lekkasjetett kammer ved skjøten mellom de to rørene, og med uttrykking av oksygenet i dette kammeret med innføring av en inertgass, så som argon, for tilveiebringelse av en inert atmosfære rundt skjøten, har derfor vært foreslått i EP 0 193 812. For å opprettholde denne beskyttende atmosfæren under sveisingen, holdes argonstrømmen kontinuerlig i det lekkasjetette kammeret. En slik innretning gjør det mulig å tilveiebringe en oksygenfri atmosfære bak sveisen. En lignende innretning finnes også beskrevet i EP 1 207 003.
Innretninger med midler for måling av oksygeninnholdet, for derved å tilveiebringe en beskyttende atmosfære tilstrekkelig til at man kan påbegynne en sveisesyklus, er også kjent.
En sentrerings- og kleminnretning som kan forsynes med et fleksibelt rør og en tilhørende forbindelse hvorigjennom det kan gå en oksygenfortrengende gass, hvilken gasskilde innbefatter ventiler for regulering av fortrengningsgassen, er beskrevet i GB 2 355 425. På klemmen eller på utsiden av åpningen for utslipp av oksygen/gass, er det anordnet en egnet innretning for måling av gass/oksygenforholdet. Denne innretningen muliggjør en kontinuerlig overvåking av forholdet og sender dataene til en egnet stasjon. Når forholdet anses å være egnet, kan sveisingen begynne. Målingen av gass/oksygenforholdet er kontinuerlig, for derved å kunne verifisere at dette forholdet har en egnet verdi under sveisingen. Det foreslås ikke å modulere gasstrømraten under sveisingen som en funksjon av målingen.
I WO 96/111765 foreslås det en innretning for sveising av ende mot ende anordnede rør, hvilken innretning innbefatter barrieredannende midler for lukking av en del av innerrommet i røret, og midler for utsending av en beskyttende gass, hvilke midler er i form av radielle dyser som fordeler gassen på en laminær eller kvasilaminær måte over sveisen. Midler for måling av oksygeninnholdet i gassen foreligger i form av en nål hvis spiss er plassert nedstrøms for sveiseflaten, slik at den gassen som strømmer vekk fra sveiseflaten alltid vil ha et oksygeninnhold som ligger under det for den gassen som suges inn ved spissen. Denne målingen tjener bare til å bestemme en begynnelse av sveisingen.
I US 4 541 055 foreslås det en innretning for maskinering av deler ved hjelp av laser, særlig en computerstyrt innretning for maskineringen, idet et maskineringskammer mottar den delen som skal maskineres så vel som en ikke-reaktiv gass. Gassens inngangsrate overvåkes og holdes konstant. Både oksygeninnhold og vann i kammeret måles. Disse målingene gir imidlertid ingen regulering av strømningsraten eller trykket til fortrengningsgassen, men tjener bare til å starte eller stoppe en sveising som en funksjon av innholdet. Strømningsraten til fortrengningsgassen styres som en funksjon av den aktuelle sveisefasen, og samplingen av oksygen brytes automatisk under sveisingen.
Innretninger av denne typen har minst to vesentlige ulemper:
- inertgassforbruket er meget høyt. Strømmen av inertgass er kontinuerlig under hele sveisingen, for derved å garantere en beskyttelsesatmosfære. Dette gassforbruket medfører ikke bare høye kostnader, men krever også tilstrekkelige inertgassreserver, hvilket vil kunne gi problemer med hensyn til levering og/eller den plass som er nødvendig for innretningen, og - når penetreringslaget sveises vil det inerte kammeret bli mer og mer lekkasjetett, og den kontinuerlige strømmen av den inerte gassen vil derved tilveiebringe et undertrykk i kammeret. Dette undertrykket vil kunne gi ufullkommenheter i penetreringslagets profil, så som eksempelvis en konkav profil, hvilket vil kunne medføre en avvisning som en funksjon av den konkave profilens lengde og dybde.
US-A-5 435 479 beskriver en klem- og sentreringsinnretning av en type som gjør det mulig å holde to rør som skal sveises sammen, idet sveisingen skjer i en inert atmosfære. Inertgassen fordeles likt til hver kleminnretning gjennom en manifold og gasstrykket styres nøyaktig for derved å garantere den beste sveisekvaliteten. Trykket må holdes tilstrekkelig høyt til å unngå en kontaminering av oksygenet i atmosfæren (oksidering av sveisen), samtidig som trykket må være tilstrekkelig lavt til å unngå en forskyvning av det smeltede sveisemetallet. Dette trykket måles i manifolden ved hjelp av en trykkmåler. Strømningsratestyringen bruker disse målingene for regulering av strømningsraten for oppnåelse av et konstant trykk i manifolden. Fordi trykket måles ved manifolden oppnås ingen direkte måling av trykket i inertgassen ved selve skjøtflaten, slik at det derved foreligger en fare for undertrykk der, fordi det er trykket i manifolden som måles og brukes som referanse for en regulering av gasstrømmen.
US 5 425 492 foreslår en fortrengingsinnretning hvor en fortrengingsgass innføres ved en sveis for derved særlig å fortrenge reaktive gasser i et begrenset rom ved sveisen. For å opprettholde en effektiv strøm av fortrengningsgass, måles trykket i rommet og måleverdiene sendes til en styring som trinnvis innstiller gasstilførselen til rommet. Rommet ved skjøten er imidlertid stort, og en emisjon av fortrengningsgassen skjer ikke mot skjøtflatene, men ved ytterpunktene av det indre rommet, slik at derved strømmen av fortrengningsgass vil være laminær og bare gå langs veggene i rommet og frem til sveisen. Som følge herav vil, til tross for den foreslåtte reguleringen, forbruket av fortrengningsgass forbli stort i et forsøk på å opprettholde en effektiv beskyttelsesatmosfære. Fordi trykkmålingene skjer ved rommets grenser og i nærheten av der hvor fortrengningsgassen sendes inn, vil det også kunne antas at trykkmålingene ikke reflekterer trykket ved skjøten, slik at man ikke får en effektiv regulering i sanntid.
For å overvinne disse ulempene foreslås det ifølge oppfinnelsen en sentrerings- og kleminnretning som gjør det mulig å tilveiebringe en beskyttelsesatmosfære for en sveis inne i de rørene som skal sveises sammen, samtidig som det muliggjøres en overvåking og regulering av beskyttelsesatmosfæren.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en sentrerings- og kleminnretning for rør slik som beskrevet i det selvstendige anordningskravet. Ulike utførelsesformer er beskrevet i de uselvstendige kravene.
Ifølge foreliggende oppfinnelse foreslås det således en sentrerings- og kleminnretning for rør, hvilke rør fortrinnsvis er av legert stål og er plassert ende mot ende for sammensveising og dannelse av en rørledning, hvilken sentrerings- og kleminnretning særlig innbefatter midler for sentrering og klemming av to rør som skal sveises, eventuelle lekkasjetette skillemidler som danner et inert kammer ved skjøten, og midler for distribuering av en inert gass for derved å danne en beskyttelsesatmosfære ved skjøten, og det som kjennetegner oppfinnelsen er at den i tillegg innbefatter i det minste midler for regulering av strømningsraten til inertgass og/eller tilførselstrykket til denne inertgassen som en funksjon av 02-innholdet som målt i beskyttelsesatmosfæren og/eller trykket som målt i den nevnte atmosfæren, for derved å holde 02-innholdet i atmosfæren under en på forhånd bestemt alarmterskelverdi og/eller holde trykket i den nevnte atmosfæren under en på forhånd bestemt alarmterskelverdi.
På fordelaktig måte muliggjør innretningen en bestemmelse og opprettholdelse av optimale sveisebetingelser (en 02-fri atmosfære) ved å regulere strømningsraten og/eller trykket til inertgassen i forhold til 02-innholdet i beskyttelsesatmosfæren og/eller trykket i beskyttelsesatmosfæren i inertkammeret ved sveisen.
Denne gassbeskyttelsen bak sveisen gjør det mulig å oppnå en optimal penetreringslagkvalitet, uavhengig av hvilken sveising som benyttes, så som en MIG/MAG-elektrodebue, refraksjonselektrodebue, etc, ved å regulere strømningsraten til inertgassen (eksempelvis argon) og/eller tilførselstrykket til inertgassen, for derved å holde 02-innholdet og/eller trykket i den beskyttende atmosfæren under de på forhånd bestemte alarmterskelverdier, for på den måten å garantere gode betingelser for sveisingen uten behov for en kontinuerlig distribuering av inertgassen. Innretningen er derfor fordelaktig meget økonomisk, samtidig som den bidrar til å bedre penetreringslagets profil.
Fordelaktig velges en 02-innhold-alarmterskelverdi lik 5000 ppm mens det for trykkalarmterskelverdien velges 12 millibar.
Innretningen innbefatter fordelaktig midler for sanntidsmåling av 02-innholdet i beskyttelsesatmosfæren, eksempelvis begrenset til innsiden av det inerte kammeret, og midler for prosessering, fordelaktig i sanntid, av målingene av 02-innholdet, prosessering av den nevnte informasjonen (målinger) slik at det derved blir mulig i sanntid å bestemme instruksjonene for ordregiving til midlene for regulering av strømmen og/eller tilførselstrykket i inertgassen, for på den måten å kunne holde 02-innholdet under den på forhånd bestemte alarmterskelverdi, dersom det skulle være nødvendig.
Innretningen kan likeledes innbefatte midler for sanntidsmåling av trykk, så som en trykkmåler som gjør det mulig å måle trykket i beskyttelsesatmosfæren eller i inertkammeret, og midler for prosessering, fortrinnsvis i sanntid, av trykkmålinger, prosessering av den nevnte informasjonen (målinger) for derved å muliggjøre en sanntidsbestemmelse av instruksjonene for ordregiving til midlene for regulering av strømningsraten og/eller tilførselstrykket til inertgassen, for derved å kunne holde trykket under den på forhånd bestemte alarmterskel, dersom det skulle være nødvendig.
De data som måles for trykk og/eller 02-innhold blir fordelaktig registrert og prosessert i sanntid for derved å kunne regulere tilførselstrykket og/eller strømningsraten til inertgassen i sanntid i løpet av en sveisesyklus, for på den måten å kunne opprettholde optimale sveisebetingelser. Dataene kan også overføres til en ordre- og styreenhet utenfor rørledningen som bygges, idet man her kan benytte telegrafiske, infrarøde, radiooverførings- eller andre egnede midler.
Til den på forhånd bestemte alarmterskelverdien, som 02-innholdet og/eller trykket må holde seg under, kan det legges en startsyklusterskelverdi, under alarmterskelverdien, slik at derved sveisesyklusen bare begynner når det foreligger et 02-innhold og/eller et trykk under denne startsyklusterskelverdien. Likeledes kan det være anordnet en sikkerhetsterskelverdi, som er større enn alarmterskelverdien, og som dersom den nås, vil gi en ordre om total stopp av sveisesyklusen til midler for automatisk stopp av sveisingen.
Fordelaktig blir midler for beordring av sveising på utsiden aktivert og sveisesyklusen startet når midlene for måling av trykket og/eller 02-innholdet detekterer trykkverdier og/eller 02-innholdsverdier som ligger under de på forhånd bestemte alarmterskelverdiene og fortrinnsvis under startsyklusterskelverdiene. Sveisesyklusen vil da fortsette så lenge trykk- og/eller 02-innholdsverdiene som måles holder seg under alarmterskelverdiene.
Dersom, under sveising, midlene for regulering av strømmen og/eller tilførselstrykket til inertgassen ikke tillater opprettholdelse av trykk- og/eller 02-innholdsverdier under alarmterskelverdiene, og dersom varigheten av overskridelsen av alarmterskelen ligger under et på forhånd bestemt tidsintervall, så kan det tilveiebringes midler for sending av en feilmelding til ordre- og styreenheten for den ytre sveisestasjonen. Dersom varigheten av overskridelsen av alarmterskelen overskrider en slik på forhånd bestemt tid, så aktiveres midlene for automatisk stopping av sveisingen, og sveisesyklusen kan da automatisk avbrytes.
Instruksjoner til reguleringsmidlene kan sendes ved hjelp av telegrafiske midler, ved hjelp av radiosendemidler, ved hjelp av infrarøde midler eller ved hjelp av andre egnede overføringsmidler.
Prosesseringsmidlene innbefatter fordelaktig i det minste midler for registrering av alarmterskelverdien, startsyklusterskelverdien og sikkerhetsterskelverdien, så vel som midler for sammenligninger av de målinger som foretas med de registrerte verdiene. Terskelverdiene kan da velges av brukeren og programmeres som en funksjon av omgivelsene og arbeidsbetingelsene.
De lekktette skillemidlene som begrenser det inerte kammeret, innbefatter fordelaktig pakninger, så som oppblåsbare pakninger, leppepakninger eller andre pakninger, eller oppblåsbare gummiringer. Inertkammeret gjør det fordelaktig mulig å kunne redusere inertgassvolumet som diffuseres, for oppnåelse av den ønskede gassbeskyttelsen, og for å redusere tiden for oppnåelse av det på forhånd bestemte innholdet og/eller trykket, også benevnt inerttid.
Midlene for måling av temperaturen kan være anordnet i inertkammeret, særlig for måling av temperaturen i det området hvor 02-innholdet og trykkmålingen er aktuell, for derved å verifisere at denne temperaturen er kompatibel med måleinnretningenes bruksområde.
Ifølge en foretrukket utførelse av innretningen ifølge oppfinnelsen er inertgassfordelingsmidlene lokalisert i innretningen på en slik måte at denne fordelingen vil skje direkte bak skjøtflatene, i en radiell avstand på minst 30 mm i forhold til innerhuden til de elementene som skal sveises. Fordelingsmidlene kan være av rør/viklingstypen, med flere utløpsåpninger eller dyser, eller av den porøse metallplatetypen (porøst stål), som muliggjør en homogen diffusjon av inertgassen i retning mot skjøten.
Ved bruk av innretningen ifølge oppfinnelsen må man sørge for at den gassen som analyseres ved hjelp av midlet for måling av 02-innholdet, er representativt for den gassen som forekommer i inertkammeret. For dette formål kan innretningen innbefatte midler så som en hjelpepumpe, som gjør det mulig å tilveiebringe et styrt lavere trykk nedstrøms målemidlet for måling av 02-innholdet, hvilket gjør det mulig å garantere at en minste strømningsrate av gass i inertkammeret, en på forhånd bestemt og programmerbar strømningsrate, passerer gjennom målemidlene.
Likeledes er det fordelaktig tilveiebrakt et system for utstøting av gassen fra inertkammeret, hvilket system automatisk styres ved hjelp av trykk- og/eller O2-innholdsmålingene, for derved å holde trykket og/eller 02-innholdet under de ønskede alarm- eller sikkerhetstersklene. Et slikt styrt utløpssystem kan innbefatte en klaffventil, eller en elektromagnetisk ventil eller det kan benyttes en hjelpepumpe for økning av strømningsmengden. Trykket eller 02-innholdet i inertkammeret kan således raskt gjenopprettes for tilveiebringelse av ideelle sveisebetingelser.
Inertgassen blir fordelaktig ikke sendt inn i inertkammeret på en kontinuerlig måte før en på forhånd bestemt maksimal trykkverdi eller 02-innholdsterskelverdi er nådd. Isteden reguleres inertgasstrømmen i en første periode til en på forhånd bestemt maksimal verdi, hvoretter den senkes proporsjonalt med fallet i det 02-innhold som måles i kammeret, ned til en lavere verdi i størrelsesordenen noen liter pr. minutt og helt til det ønskede trykknivået og/eller 02-innholdsnivået er nådd, for start av en sveisesyklus.
Ifølge en variant av innretningen ifølge oppfinnelsen, kan den være forsynt med midler for verifisering av en kalibrering av midlene for måling av 02-innholdet, innbefattende en ekstra inertgasstilførsel, idet inertgassen i denne andre tilførselen er kalibrert for oksygen f.eks. med 5000 ppm, og fordelaktig foreligger i en flaske utenfor innretningen, med forbindelse til innretningen ved hjelp av en ledning som er direkte forbundet med midlet for måling av 02-innholdet. Videre foreligger det midler som muliggjør svitsjing fra én tilførsel og til den andre, slik at når inertgassen som er kalibrert for 02, kort passerer målemidlet, kan en kalibrering av målemidlet verifiseres.
En innretning ifølge oppfinnelsen egner seg for bruk på alle steder i en rørledning som skal sveises, for rør som er horisontale for sveising på land eller i sjøen med legging i grunt farvann, eller vertikalt for sveising i sjøen, for legging på større dyp.
Innretningen ifølge oppfinnelsen kan likeledes innbefatte en bærestrimmel på baksiden for opprettholdelse av smeltebadet under penetreringsfasen. Denne strimmelen kan være av et keramisk materiale eller et metallmateriale, så som kobber eller en kobberlegering.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for implementering av innretningen ifølge oppfinnelsen. Så snart innretningen, innført i det indre av de to rørene som skal sveises har sentrert og fastklemt rørene, blir en inertgass fordelt over skjøtområdet, mellom skjøtflatene, for derved å tilveiebringe en beskyttende atmosfære bak skjøten. Det som kjennetegner fremgangsmåten er at 02-innholdet og/eller trykket i atmosfæren måles i sanntid i den beskyttende atmosfæren, hvilke målinger sammenlignes med en på forhånd bestemt 02-innhold- og/eller trykk-alarmterskelverdi, og strømningsraten og/eller tilførselstrykket til inertgassen reguleres i sanntid for derved å opprettholde 02-innholdet og/eller trykket under den på forhånd bestemte alarmterskelverdien.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor
Fig. 1 er et skjema som viser variasjoner i inertgassens strømningsrate og i
02-innholdet under en sveisesyklus, og
Fig. 2 viser rent skjematisk bruken av innretningen ifølge oppfinnelsen.
Som vist i fig. 1 legges det en startsyklusterskelverdi til den på forhånd bestemte alarmterskelverdien som 02-innholdet skal ligge under, slik at sveisesyklusen bare begynner når det foreligger et 02-innhold som ligger under denne startsyklusterskelverdien.
I tidsintervallet A før sveisesyklusen begynner, blir inertgass, så som argon, fordelt mellom skjøtflatene for derved raskt å senke 02-innholdet til under startsyklusterskelverdien. Dette skjer ved å innstille strømmen av argon.
På denne måten er man sikret at sveisingen først begynner når skjøtflatene befinner seg i en beskyttelsesatmosfære som er tilstrekkelig til å garantere optimale sveisebetingelser.
Sveisingen blir så påbegynt. I tidsintervallet B holdes strømmen av argon konstant og 02-innholdet vil på et gitt tidspunkt overskride alarmterskelverdien. Midlene som regulerer argonstrømmen blir så i sanntid gitt ordre om å reetablere 02-innholdet under alarmterskelverdien. Dette skjer ved å øke strømningsraten i tidsintervallet C.
En sikkerhetsterskelverdi, som er større enn alarmterskelverdien og som dersom den overskrides vil gi en totalstopp av sveisesyklusen helt til ideelle sveisebetingelser igjen er tilveiebrakt, kan være anordnet.
Som vist skjematisk i fig. 2 innbefatter innretningen midler for fordeling av en inertgass, hvilke midler innbefatter en inertgasstilførsel 1 så vel som en standard gasstilførsel 2. En første elektromagnetisk ventil EO gjør det mulig å velge den ene eller andre gasstilførselen. I fig. 2 er fordelingen av inertgass valgt slik at det tilveiebringes en beskyttende atmosfære i skjøten.
Videre er det anordnet en trykkregulering 3.1 diagrammet styrer en andre elektromagnetisk ventil El inertgassen direkte til en tredje elektromagnetisk ventil E2, som sender gassen til inertkammeret 4 som er dannet ved skjøtflatene. En temperaturmåler 5 er anordnet i dette kammeret 4.
Gassen går også til en trykkmåler 6. Denne muliggjør en måling av trykket i kammeret 4. Måleren 6 er tilordnet en trykkregulator 7 som er anordnet nedstrøms for den elektromagnetiske ventilen E2. Et detektert trykk som er større enn alarmterskelverdien, vil således gi ordre til trykkreguleringen 7. Den elektromagnetiske ventilen E3 kobler trykkmåleren 6 inn eller ut.
Ved hjelp av en elektromagnetisk ventil E4 føres gassen til en celle 8 for måling av 02-innholdet. Foran cellen 8 kan det være anordnet et filter 9. Når cellen 8 detekterer et 02-innhold som er større enn den på forhånd bestemte alarmterskelverdien, så påvirkes trykkregulatoren.
Cellen 8 er også forbundet med en hjelpepumpe 9 ved hjelp av en elektromagnetisk ventil E5.
Hjelpepumpen 9 muliggjør en verifisering av at den gassen som analyseres i cellen 8 er representativ for den gassen som foreligger i kammeret 4. Pumpen 9 muliggjør et styrt undertrykk nedstrøms for cellen 8, for derved å garantere en minste strømningsrate.
Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til de her beskrevne eksempler. Tvert i mot er oppfinnelsen beregnet til å dekke alle varianter, særlig hva angår valg av alarmterskelverdier, som bestemmes som en funksjon av sveisebetingelsene og av det miljøet hvor sveisingen foregår.

Claims (14)

1. Sentrerings- og kleminnretning for rør, hvilke rør fortrinnsvis er av legert stål og er plassert ende mot ende for sveising og dannelse av en rørledning, særlig innbefattende midler for sentrering og klemming av to rør som skal sveises, eventuelle lekkasjetette skillemidler som danner et inert kammer ved skjøten, og midler for distribuering av en inert gass for derved å danne en beskyttelsesatmosfære ved skjøten, karakterisert vedat midlene for distribueringen av inertgassen er lokalisert på innretningen på en slik måte at distribueringen vil skje direkte bak de sampassede skjøtflater, i en radiell avstand på maksimalt 30 mm i forhold til innerhuden til ekstremitetene som skal sveises, og at midlene for distribuering er av rør/viklingstypen og forsynt med et antall utløpsåpninger eller munninger, som muliggjør at inertgassen kan diffusere homogent i retning mot skjøten og at den i tillegg innbefatter i det minste midler for regulering av strømningsraten til inertgass og/eller tilførselstrykket til denne inertgassen som en funksjon av 02-innholdet som målt i beskyttelsesatmosfæren og/eller trykket som målt i den nevnte atmosfæren, for derved å holde 02-innholdet i atmosfæren under en på forhånd bestemt alarmterskelverdi og/eller holde trykket i den nevnte atmosfæren under en på forhånd bestemt alarmterskelverdi.
2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert vedat den innbefatter midler for sanntidsmåling av 02-innholdet i beskyttelsesatmosfæren, og midler for sanntidsprosessering av målingene av 02-innholdet, idet prosessering av den nevnte informasjonen (målingene) gjør det mulig i sanntid å bestemme instruksjoner for ordre til midlene for regulering av strømningsraten og/eller tilførselstrykket til inertgassen, for derved å opprettholde 02-innholdet under den på forhånd bestemte alarmterskelen.
3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat alarmterskelverdien for 02-innholdet fortrinnsvis er 5000 ppm.
4. Innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert vedat den videre innbefatter midler for sanntidsmåling av trykket, så som en trykkmåler, hvorved det blir mulig å måle trykket i beskyttelsesatmosfæren, og midler for sanntidsprosessering av trykkmålingene, idet en prosessering av den nevnte informasjonen (målingene) gjør det mulig i sanntid å bestemme instruksjoner for ordre til midlene for regulering av strømningsraten og/eller tilførselstrykket til inertgassen, for opprettholdelse av trykket under den på forhånd bestemte alarmterskel.
5. Innretning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert vedat alarmterskelverdien til trykket fortrinnsvis er 12 millibar.
6. Innretning ifølge et av kravene 1-5, karakterisert vedat den innbefatter sveise-ordremidler som aktiveres når 02-innholdet og/eller trykket er lavere enn på forhånd bestemte startsyklusterskelverdier.
7. Innretning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert vedat den innbefatter midler for overføring av en feilmelding til en ordre- og kontrollenhet i en ytre sveisestasjon når 02-innholdet og/eller trykket er større enn de på forhånd bestemte alarmterskelverdiene og når varigheten av en overskridelse av alarmterskelen er under en forhåndsbestemt tid.
8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert vedat den innbefatter midler for automatisk stopping av sveisingen, aktivert når varigheten av overskridelsen av alarmterskelen overskrider den på forhånd bestemte tiden.
9. Innretning ifølge et av kravene 1-8, karakterisert vedat den innbefatter midler for automatisk stopping av sveisingen, aktivert når 02-innholdet og/eller trykket er større enn de på forhånd bestemte sikkerhetsterskelverdiene, som er større enn alarmterskelverdiene.
10. Innretning ifølge et av kravene 1-9, karakterisert vedat det i det inerte kammeret er anordnet midler for måling av temperaturen.
11. Innretning ifølge et av kravene 1-10, karakterisert vedat den innbefatter midler, så som en hjelpepumpe, for derved å tilveiebringe et styrt undertrykk nedstrøms for midlene for måling av O2- innholdet, hvorved det blir mulig å garantere at en minste gasstrømningsrate i inertkammeret, en på forhånd bestemt og programmerbar strømningsrate, går gjennom målemidlene.
12. Innretning ifølge et av kravene 1-11, karakterisert vedat den er forsynt med midler for verifisering av en kalibrering av midlene for måling av 02-innholdet, innbefattende en ekstra inertgasstilførsel, hvilken andre inertgasstilførsel er kalibrert for oksygen, eksempelvis med 5000 ppm, og fortrinnsvis er anordnet i en flaske utenfor innretningen og forbundet med denne ved hjelp av en ledning som er direkte forbundet med midlene for måling av 02-innholdet, og midler som muliggjør en svitsjing fra den ene gasstilførselen til den andre, slik at når inertgass som er kalibrert for 02kort passerer målemidlene, kan kalibreringen av målemidlene verifiseres.
13. Innretning ifølge et av kravene 1-12, karakterisert vedat den i tillegg innbefatter et system for utstøting av gass fra det inerte kammeret, hvilket system styres automatisk ved måling av trykket og/eller 02-innholdet, for derved å kunne holde trykket og/eller 02-innholdet lavere enn de krevde terskelverdier, hvilket styrte utløps system innbefatter en klaffventil eller en elektromagnetisk ventil, eller er sikret med en øket strømningsrate av hjelpepumpen.
14. Fremgangsmåte for implementering av en innretning ifølge et av de foregående krav, hvor innretningen, innført i det indre av de to rør som skal sammensveises, har sentrert og fastklemt rørene, distribueres en inertgass til skjøten mellom rørene for derved å tilveiebringe en beskyttelsesatmosfære bak skjøtflatene,karakterisert vedat 02-innhold og/eller trykk måles i sanntid i beskyttelsesatmosfæren, og at disse målingene sammenlignes med en på forhånd bestemt terskelverdi for 02-innholdet og/eller trykket, idet strømningsratene og/eller tilførselstrykket til inertgassen reguleres i sanntid for derved å holde 02-innholdet og/eller trykket under den på forhånd bestemte alarmterskelen.
NO20076531A 2005-05-20 2007-12-18 Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for å regulere gasstrømningsraten for å kontrollere oksygeninnholdet NO338571B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0505079A FR2885825B1 (fr) 2005-05-20 2005-05-20 Dispositif pour le centrage et le serrage de pieces tubulaires
PCT/FR2006/001158 WO2006123069A1 (fr) 2005-05-20 2006-05-22 Dispositif pour le centrage et le serrage de pieces tubulaires avec moyens de regulation du debit de gaz pour controller la teneur en oxygene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20076531L NO20076531L (no) 2008-02-18
NO338571B1 true NO338571B1 (no) 2016-09-05

Family

ID=35520696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20076531A NO338571B1 (no) 2005-05-20 2007-12-18 Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for å regulere gasstrømningsraten for å kontrollere oksygeninnholdet

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9272353B2 (no)
EP (1) EP1901878B1 (no)
KR (1) KR20080013994A (no)
AT (1) ATE525160T1 (no)
BR (1) BRPI0613250A2 (no)
FR (1) FR2885825B1 (no)
NO (1) NO338571B1 (no)
RU (1) RU2402412C2 (no)
WO (1) WO2006123069A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2885824B1 (fr) * 2005-05-20 2007-07-06 Serimer Dasa Soc Par Actions S Dispositif pour le centrage et le serrage de pieces tubulaires
KR20090079956A (ko) * 2006-10-20 2009-07-22 스와겔로크 컴패니 전자적 흐름 제어를 이용하는 용접 퍼지 제어
DE102013203087A1 (de) * 2013-02-25 2014-08-28 Illinois Tool Works Inc. Vorrichtung und Verfahren zum Messen des Sauerstoffgehalts bei Schweißprozessen
DE202014100241U1 (de) * 2014-01-21 2014-02-03 Illinois Tool Works Inc. Vorrichtung zum Messen und Sammeln von Sauerstoffkonzentrationsdaten bei Schweißprozessen
US10201871B2 (en) * 2015-02-02 2019-02-12 Illinois Tool Works Inc. Welding power system with integrated purge gas control
ITUB20153637A1 (it) * 2015-09-15 2017-03-15 Cryotek Eng S R L Sistema di monitoraggio e controllo ambientale per dispositivi di saldatura di condotte.
US10537958B2 (en) * 2016-08-15 2020-01-21 Illinois Tool Works Inc. System and method for controlling shielding gas flow in a welding device
US11376686B2 (en) * 2019-01-29 2022-07-05 Safran Aerosystems Services Americas, LLC Hot gaseous welder system and method
US20220219256A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 Clay Hubler Orbital welding purge systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425492A (en) * 1993-08-11 1995-06-20 Edward F. Thode Welding gas purging apparatus and method
US5435479A (en) * 1994-06-29 1995-07-25 The United States Of America As Represented By The National Aeronautics And Space Administration Cylinder rounding and clamping fixture for welded joints
GB2355425A (en) * 1999-08-13 2001-04-25 Petrology Ltd Internal pipeline clamp

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH643649A5 (de) * 1980-09-19 1984-06-15 Sulzer Ag Heissgaskuehler mit einem druckbehaelter.
SU1094710A1 (ru) 1981-12-18 1984-05-30 Ордена Трудового Красного Знамени Предприятие П/Я А-1665 Внутренний центратор дл сборки и сварки кольцевых швов в среде защитного газа
US4541055A (en) * 1982-09-01 1985-09-10 Westinghouse Electric Corp. Laser machining system
CA1237002A (en) * 1983-10-13 1988-05-24 Per H. Moe Method for joining tubular parts of metal by forge/diffusion welding
EP0193812A3 (en) 1985-03-04 1987-04-29 CRC Pipeline International, Inc. Internal pipe clamp for inert gas welding
EP0249079B1 (de) 1986-06-10 1990-08-01 Klaus Tesch Vorrichtung zum Zentrieren und Spannen von miteinander zu verschweissenden Rohrwerkstücken
GB9402772D0 (en) 1994-02-14 1994-04-06 R S Brookhouse Engineering Eve Pipe clamp
WO1996011765A1 (en) * 1994-10-18 1996-04-25 Metalex A/S Device for use in joining pipes in a butt-welded joint
US6091048A (en) * 1997-05-16 2000-07-18 Illinois Tool Works Inc. Welding machine with automatic parameter setting
US5864111A (en) * 1997-05-23 1999-01-26 Barefoot; Byron G. Method and device for controlling pipe welding
GB0003145D0 (en) 2000-02-12 2000-04-05 Pro Tek Engineering Limited Back-up clamp
DE10057031C1 (de) * 2000-11-17 2002-05-23 Werner Jankus Vorrichtung für die Innenzentrierung von miteinander zu verschweißenden Rohrstößen
WO2003066265A2 (en) 2002-02-05 2003-08-14 Ipsen International, Inc. Vacuum compression brazing furnace and method of using same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425492A (en) * 1993-08-11 1995-06-20 Edward F. Thode Welding gas purging apparatus and method
US5435479A (en) * 1994-06-29 1995-07-25 The United States Of America As Represented By The National Aeronautics And Space Administration Cylinder rounding and clamping fixture for welded joints
GB2355425A (en) * 1999-08-13 2001-04-25 Petrology Ltd Internal pipeline clamp

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007143635A (ru) 2009-06-27
US20090302007A1 (en) 2009-12-10
FR2885825B1 (fr) 2008-12-19
EP1901878B1 (fr) 2011-09-21
ATE525160T1 (de) 2011-10-15
US9272353B2 (en) 2016-03-01
WO2006123069A1 (fr) 2006-11-23
NO20076531L (no) 2008-02-18
KR20080013994A (ko) 2008-02-13
RU2402412C2 (ru) 2010-10-27
BRPI0613250A2 (pt) 2011-03-22
FR2885825A1 (fr) 2006-11-24
EP1901878A1 (fr) 2008-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338571B1 (no) Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for å regulere gasstrømningsraten for å kontrollere oksygeninnholdet
CN107567366A (zh) 具有集成吹扫气体控制的焊接电力***
US20160001391A1 (en) Gas systems, welding systems, and methods of welding
US20160136764A1 (en) Welding torch with gas flow control
US5864111A (en) Method and device for controlling pipe welding
US9011758B2 (en) Method and system for controlling a cutting torch
EP2452164B1 (en) Integrated flow meter
CN104128696A (zh) 一种钛管道氩弧焊接工艺方法
NO338570B1 (no) Anordning for sentrering og fastklemming av rørdeler omfattende midler for sanntidsmåling og regulering av fuktighetsinnhold
RU2465997C2 (ru) Устройство для электродуговой сварки в среде защитных газов на ветру
JPH05177388A (ja) 溶接あるいはろう付けにおける接合対象部材の酸化を防止する装置
JP3679148B2 (ja) ガス加工トーチに於ける火炎の検出装置
JP5528876B2 (ja) フラックス供給装置
KR20190036312A (ko) 용접용 실드가스 제어장치
GB2469271A (en) Welding Apparatus

Legal Events

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