AT378717B - Steuerungseinrichtung fuer die vorwaermeeinrichtung bei zu verschweissenden rohrabschnitten einer rohrleitung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für die Vorwärmeeinrichtung bei zu ver- schweissenden Rohrabschnitten einer Rohrleitung. 



   Fernwärmerohre bzw. Rohre zum Transport von Medien mit Temperaturen deutlich abweichend von der Temperatur der Umgebung bieten Probleme, die von den verschiedenen Temperaturen zu verschiedenen Zeiten verursacht werden. Zur Beherrschung der unterschiedlichen Längsdehnungen der Rohrleitungen stehen verschiedene Verlegesysteme in Anwendung. Nach herkömmlichen Methoden werden die Rohre auf Gleitstützen in Kanälen verlegt, wobei in gewissen Abständen Ausgleichsbögen zur Aufnahme der Längenunterschiede eingebaut sind. Eine andere Methode sieht, vor allem bei niedrigen Betriebsdrucken, stopfbuchsenartige Verbindungen vor, die ein achsiales Gegeneinanderbewegen der Rohrabschnitte gewährleisten sollen, was aber zuweilen nicht störungsfrei funktioniert.

   Eine weitere Methode sieht Wellrohrkompensatoren vor, die eine gute Führung der durch den Wellrohrkompensator verbundenen Rohrabschnittsenden erfordert. 



   Die jüngste Verlegemethode arbeitet mit vorgeheizten Rohrfeldern, deren Vorheiztemperatur etwa in die Mitte zwischen dem kalten und dem betriebswarmen Zustand gelegt wird, so dass einmal Zug-, einmal Druckspannungen in zulässiger Grösse auftreten. Beim anschliessenden Einsanden - diese Methode ist mit grossem Abstand die billigste - übernimmt der Reibungsschluss zwischen Rohrmantel und der Bettung die Kräfte, so dass das Rohr stabil bleibt. 



   Das Vorheizen wird mit Warmwasser, Warmluft oder elektrisch-konduktiv vorgenommen. Bei sehr langen Rohrfeldern ergeben sich Gefahrenmomente beim Verbinden von zwei vorgeheizten Abschnitten. Geringste Temperaturänderungen, wie sie örtlich durch atmosphärische Luftströmungen, Wechsel in der Sonneneinstrahlung, durch den Temperaturgang der Luft eintreten, bewirken Längs- änderungen der Rohre bzw. Änderungen des zur Schweissverbindung vorgesehenen Spaltes zwischen den Rohren. Ist die Schweissnaht einmal begonnen, so kann der anfangs im Vergleich zum Rohrquerschnitt sehr kleine Querschnitt der Heftpunkte nur geringe Kräfte aufnehmen, bei Auftreten von Zugspannungen würde die Heftung oder die begonnene Wurzelnaht reissen.

   Eine Temperaturerfassung am Rohr ist, da sie nicht lückenlos über die ganze Feldlänge ausgedehnt werden kann, Störungen aber örtlich auftreten, zur Konstanthaltung des mechanischen Spannungszustandes ungeeignet. 



   Aus der DE-OS 1615236 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines konstanten Stromes bekannt, die bei zu verschweissenden Rohrabschnitten einer Rohrleitung einsetzbar ist. Aber auch mit dieser Anordnung ist ein baustellengerechtes Verschweissen von Rohrleitungen nicht möglich. 



   Darüber hinaus sind aus dem Siemens-Fachbuch "Messen in der   Prozesstechnik" von   R. Büscher u.   a., S. 233   bis 238, Prozesssteuerungen mit Dehnmessstreifen bekannt. Mit diesen Prozesssteuerungen ist aber ein Verschweissen der Rohrleitungen auch nicht möglich. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein problemloses Verschweissen ermöglicht und eine Änderung des Schweissspaltes ausschliesst bzw. sofort korrigiert und die auch baustellengerecht ist. 



   Die erfindungsgemässe Steuerungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rohrabschnittsende bei der Schweissstelle mindestens ein Dehnmessstreifen als mechanisch-elektrischer Messgeber angeordnet ist und dass die vom Dehnmessstreifen abgegebenen Messsignale einer Regeleinrichtung für die Vorwärmeeinrichtung zugeführt sind. 



   Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, Rohrleitungen, deren Feldlänge bis 600 m betragen können, einwandfrei miteinander zu Verschweissen. Solange sich die Rohrenden frei bewegen können, ist keine genaue Einhaltung des Heizstromes notwendig. Sobald aber mit den Anschluss- -Schweissarbeiten begonnen wird, darf keine Lagenänderung mehr stattfinden. Die Zentrierklammern können nur geringe Kräfte übertragen, wodurch beim Überschweissen die begonnene Naht reissen würde. 



   Mit der erfindungsgemässen Steuerungseinrichtung ist es möglich, den Schweissspalt exakt zu halten. Die Messsignale, der Dehnmessstreifen beeinflussen die Regeleinrichtung, die wieder den Heizstrom regelt, derart, dass der Schweissspalt konstant bleibt. 



   Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Kompensation der Temperatur-Einflüsse ein weiterer Dehnmessstreifen vorgesehen. Ein Erfassen des Temperaturzustandes für exakte Anschlussschweissarbeiten kann manchmal zuwenig sein. Die Umgebungsbedingungen wie Sonneneinstrahlung 

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 usw. können Ungleichförmigkeiten eintreten lassen. Eine Kompensation der   Umwelt-Temperaturein-   flüsse ist ein gravierender Vorteil. 



   Mit der Erfindung ist es möglich, die Störgrösse selbst, die Kraft im Rohr, zur Anzeige zu bringen bzw. in den Regelkreis einzuführen. Es entsteht ein geschlossener Regelkreis, in welchem der Heizstrom für die Erwärmung in seiner Grösse vom mechanischen Spannungszustand im Rohrstrang abhängt. Es ist durch die Erfindung also gewährleistet, dass die Schweissnähte von äusseren Spannungen weitestgehend frei gehalten werden. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An Hand dieses Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. 



   In der Zeichnung ist das   Rohrfeld--1--bereits   verlegt und eingesandet. Das Rohrfeld --2-wird elektro-konduktiv vorgespannt. Die elektro-konduktive Vorspannung erfolgt über die Kontaktarmaturen --3--. An einem Ende wird das Rohrfeld --2-- mit einem   Kurzschlussbügel --8-- ver-   
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 --2-- bestehtfen --4-- angeordnet. Der vorbereitete Schweissspalt zwischen den zu verbindenden Rohrfeldern 2--darf sich während des Schweissvorganges nicht mehr ändern. 



   Die Signale des   Dehnmessstreifens --4-- werden   über eine Regeleinrichtung--5--, die auch eine Anzeige aufweisen kann, direkt dem   Heizgenerator --6-- zugeführt,   die Signale des Dehnmessstreifens --4-- beeinflussen also direkt den Strom des   Heizgenerators --6--,   wodurch sich der Schweissspalt nicht mehr ändert. 



   PATENTANSPRÜCHE :   l.   Steuerungseinrichtung für die Vorwärmeeinrichtung bei zu verschweissenden Rohrabschnitten einer Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rohrabschnittsende bei der Schweissstelle mindestens ein Dehnmessstreifen (4) als mechanisch-elektrischer Messgeber angeordnet ist und dass die vom Dehnmessstreifen abgegebenen Messsignale einer Regeleinrichtung (5) für die Vorwärmeeinrichtung zugeführt sind.

Claims (1)

1. 2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation der Umwelt-Temperatur-Einflüsse ein weiterer Dehnmessstreifen vorgesehen ist.