SE434019B - Sett att medelst en sprengladdning sammanfoga ror samt anordning for genomforande av settet - Google Patents

Description

8105922-2 10 15 20 25 30 35 lig att tillämpa vid sammanfogning av tunna rör och inte vid exempelvis sammanfogning av grova järnrör, exempelvis pipe- ~-lines.för olja eller gas och-isynnerhet inte för fjärrvärme- rör, som skall tåla tryck upp till 20 bar och temperaturer upp till 12Q°c.

Syftet med föreliggande uppfinning är generellt att åstad- komma ett sätt att genom sprängning åstadkomma en tät fog med stor-hållfasthet mellan i första hand grdva metallrör, som t.ex. rör för pipe-lines och fjärrvärmeledningar. Sådana rör har hittills svetsas samman, vilket är en dyrbar metod, som ställer stora krav på yrkesskicklighet, isynnerhet som svets- arbetet ofta måste utföras på svåråtkomliga ställen som t.ex. i kulvertar. I många fall krävs röntgning av svetsfogen, vilket ytterligare ökar kostnaderna. Syftet med uppfinningen är därför att även åstadkomma ett enklare och mindre tids- och utrustningskrävande sätt att sammanfoga rör, isynnerhet så- dana som är förlagda på svåråtkomliga ställen.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att en ringformig sprängladdning användes, vilken bringas att detonera med hjälp av tändningsorgan, som åstadkommer en över laddningens omkrets jämnt fördelad tändning i laddningens radiella mittplan för att framkalla motriktade, från laddningens mittplan utgående detonationsvâgor, varvid laddningens sprängkraft avpassas, så att kollisionstrycket mellan rörändarna och innerringen vid den senares töjning framkallar svetsning mellan materialet i innerringen och materialet i rörändarna.

Uppfinningen bygger på idën att skapa förutsättningar lik- artade de vid sprängfogning av exempelvis två plåtar, där man låter den ena plåten efter en kort accelerationssträcka träffa den andra plåten, varvid detonationen startas vid en ände, så att kollisionen sker successivt mot den andra änden.

Genom att enligt uppfinningen utnyttja en innerring med lut- ande kanter och starta detonationen på mitten erhålles kolli- sionszoner som vandrar från mitten och i motsatta riktningar mot innerringens ändar. 10 15 20 25 30 35 8105922-2 Särskilt enkel blir sammanfogningen av rör i svårâtkomliga ut- rymmen, om man i en föredragen tillämpning av sättet enligt uppfinningen först fixerar innerringen vid ytterringen med hjälp av distansorgan, som placeras mittemellan ringarnas kanter. Därefter kan ytterringen med vidhängande innerring skjutas över den ena röränden tills rörets ändkant stöter emot distansorganen i mellanrummet mellan ringarna. Efter fastsättning av den ringformiga sprängladdningen på inner- ringens insida inskjutes den andra röränden i mellanrummet mellan ringarna tills dess ändkant stöter emot distansorganen.

Genom detta förfarande krävs ingen som helst åtkomlighet av själva fogen utan det räcker med att ytteränden av ett av rö- ren är åtkomlig, så att man vid denna ände kan anbringa en kraft för att skjuta samman rören. Distansorganen säkerstäl- ler härvid att ringarna centreras exakt rätt i förhållande till rörändarna, vilket är väsentligt för att likformig de- formation och svetsning av rörändarna skall uppnås.

Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning till på bi- fogade ritningar visade utföringsexempel, där fig. 1 visar ett längdsnitt genom en utföringsform av en kopplíngsanordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen och anbringad på ett par rörändar, fig. 2 en modifierad utföringsform av innerringen i fig. 1, fig. 3 och 4, längdsnitt genom ytter- ligare utföringsformer av ytterringen resp. innerringen före och efter sprängning och fig. 5 en sidovy av en utföringsform av ett distanselement.

I fig. 1 betecknar 1 och 2 ändpartierna av ett par standard- järnrör med 32 cm diameter, på vilka en kopplingsanordning enligt uppfinningen är monterad. Denna innefattar en yttre järnring 3 med större godstjocklek än rörens godstjocklek och följaktligen med större draghållfasthet i radiell rikt- ning än rören. Ringen 3 är utformad med ett inre periferiellt spår 4, som är i huvudsak V-formigt med mot varandra lutande kanter 5, 6 på ömse sidor om en smal plan bottenyta 7. Såsom framgår av figuren skjuter rörändarna 1, 2 fram till botten- ytans 7 kanter. 8105922-2 10 15 20 25 30 35 40 Inuti rören mitt för spåret 4 ligger en inre järnring 8, vars bredd är ungefär lika med spårets 4 bredd och vars översida är utformad med lutande ytor 9, 10 med samma lutning som spàrets kanter 5, 6. Ytorna 9, 10 är åtskilda av ett grunt spår 11 med en plan botten, vars bredd är lika med bottenytans 7 bredd.

Ringen 3 och ringen 8 är fixerade vid varandra med hjälp av distansorgan, som kan vara bildade av ett vågformigt krökt stålband 12, som visas närmare i fig. 5. Bandet 12 har omväx- lande partier 13 och 14, som i ringarnas i fig. 1 visade läge är punktsvetsade vid botten av spåret 4 och är insnäppta i ringens 8 spår 11. Bandet 12 har följaktligen en elasticitet som tillåter en fjädringsrörelse motsvarande spårets 11 djup.

I fig. 5 markerar 15 svetspunkterna i spåret 4. Alternativt kan bandet 12 delas.i jämnt fördelade korta delelement, så- som antyds mellan de punkt-streckade linjerna i fig. 5. Genom att utnyttja ett fjädrande band, som snäpper in i spåret i innerringen, blir monteringen enkel, eftersom man utnyttjar de befintliga lutande ytorna 9, 10 för att pressa undan ban- det. Ytterligare en fördel med att utnyttja ett distansorgan av det beskrivna slaget är att det efter deformationsförloppet tar liten plats, såsom kommer att framgå nedan.

*I fig. 1 visar den övre halvan de ingående delarnas läge och 'form innan en vid innerringen 8 fäst, schematiskt antydd sprängladdning 16 bringats att detonera. Sprängladdningen, som kan bestå av en ringformig, i ett papphölje innesluten dynamitladdning, bringas att detonera medelst ett antal utmed laddningens.omkrets jämt fördelade tändare 17 som är förbundna med elektriska ledare 18, vilka leder ut genom det ena röret.

Efter detonationen med åtföljande töjning av ringen.8 erhålles en fog med det i den nedre halvan av fig. 1 visade utseendet.

Rörändarna konas utåt och inkläms mellan ringarna, vilket gresulterar isen fog med en draghâllfasthet fullt jämförbar 'med själva rörets hållfasthet. Genom lämplig avvägning av nsprängladdningen tillsammans med väl rengjorda skarvområden erhålles härvid även svetsning mellan materialet i innerringen och materialet i rören i området mellan pilarna i fig. 1, så att en tät fog erhålles. Bandet 12 veckas lätt ihop i ut- rymmet mellan rörändarna och stör således inte deformations- 10 15 20 8105922-2 förloppet. Såsom framgår av fig. 1 bildar innerringen 8 en praktiskt taget jämn övergång mellan rörändarna, vilket med- för att fogen inte skapar nämnvärd turbulens hos det ström- mande mediet.

Vid den i fig. 1 visade utföringsformen erhålles en maximalt lång momentarm vid den inledande deformationen av rören, efter- som den inre ringen 8 ligger an mot rörändarna närmast deras ytterkanter. Då laddníngens storlek i första hand är beroende av deformationsarbetet som måste utföras, bidrar detta utfö- rande till att en relativt sett liten laddning räcker. Via ventilationskanaler 19, vilka är jämnt fördelade runt ytter- ringen 3 och förbinder spåret 4 med den omgivande atmosfären, kan det i spåret inneslutna mediet snabbt evakueras, vilket ytterligare bidrar till att hålla den optimala storleken på laddningen nere.

Den optimala formen på ytterringens spår 4 och innerringen 8 kan variera i beroende av olika faktorer som rördimension, materialegenskaper, krav på svetsning m.m. och i fig. 2, 3 och 4 visas några modifierade utföringsformer av ytter- och innerringen där samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1 använts för motsvarande detaljer.

Claims (6)

8105922-2 10 15 20 25 30 35 40 Patentkrav

1. Sätt att genom sprängning sammanfoga metallrör, vid vilket rörens mot varandra vända ändar införes mellan en yttre och inre metallring, av vilka den senare har en ytterprofil med lutande kanter, så att en kilformig spalt bildas mellan inner- ringen och vardera rörändens inre mantelyta, varefter en spräng- laddning bringas att detonera inuti innerringen, k ä n n e - t e c k n a t av att en ringformig sprângladdning (16) an- vändes, vilken bringas att detonera med hjälp av tändninge- organ (17), som åstadkommer en över laddningens omkrets jämnt 'fördelad tändning i laddningens.radiella mittplan för att fram- kalla motriktade, från laddningens mittplan utgående detona- tionsvågor, varvid laddningens-sprängkraft avpassàs så att kollisionstrycket mellan rörändarna (1, 2) och innerringen (8) vid den senares töjning framkallar svetsning mellan materialet i innerringen och materialet i rörändarna.

2. Sätt enligt krav 1, k ä'n n e t e c k n att av att inner- ringen (8) först fixeras vid ytterringen (3) med hjälp av distansorgan (12), som placeras mitt emellan ringarnas kanter, att ytterringen därefter skjutes över den ena röränden (1, 2) tills rörets ändkant stöter emot distansorganen i mellanrum- met mellan ringarna och att den andra röränden efter fast- sättning.av den ringformiga sprängladdningen (16) på inner- ringens insida inskjutes i mellanrummet mellan ringarna tills dess ändkant stöter emot distansorganen, varefter.sprängladd- ningen bringas att detonera.

3. Anordning för sammanfogning av metallrör för genomförande av sättet enligt krav 1, innefattande dels en yttre och inre metallring, mellan vilka rörens mot varandra vända ändar är införbara och av vilka den senare har en ytterprofil med lutande kanter, och dels en i den inre ringen införbar spräng- laddning, ak ä n n e t e c k n and gav att sprängladdningen (16) är ringformig och uppvisar tändningsorgan (17), som är. anordnade att åstadkomma en över laddningens omkrets jämnt förde- lad tändning i laddningens radiella'mittplan och att ladd- ningens sprängkraft är så avpassad, att kollisionstrycket mellan rörändarna (1, 2) och innerringen (4) vid den senares 10 15 20 8105922-2 töjning framkallar svetsning mellan materialet i innerringen och materialet i rörändarna.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n'a d av att den yttre och inre ringen (3, 8) är fixerade vid var- andra medelst distansorgan (12), som är placerade mitt emel- lan innerringens lutande kanter (9, 10) och att den ring- formiga sprängladdningen (16) är fäst på den inre ringens insida.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att distansorganen är bildade av från mitten av ytterringens inre mantelyta radiellt inskjutande och utmed omkretsen jämnt fördelade fjädrande element (12), som inskjuter i ett periferiellt spår (11) i den inre ringens yttre mantelyta.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att de fjädrande elementen är bildade av ett eller flera vågformigt krökta stålband (12), vilka är fastsvetsade vid den yttre ringen och är insnäppta i spåret (11) i den inre ring- en (8).