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Procédé pour la fabrication de réservoirs à haute pression.
Les réservoirs qui doivent supporter des très hautes pressions et éventuellement de très hautes températures sont très souvent fabriqués de plusieurs couches de tôles enroulées et soudées longitudinalement. De cette façon, se constitue un cylindre à paroi épaisse qui est composé d'un certain nombre de différentes couches. Il était jusqu'à présent nécessaire, pour fermer les extrémités, de souder des couvercles forgés ou étirés à la paroi cylindrique par un joint de soudure ininterrompu.
Un défaut essentiel des réservoirs de ce genre réside dans le fait que de nombreux joints à soudure sont employés et, en particulier, le joint de soudure ininterrompu entre le cylindre et le couvercle qui, par endroits, peut atteindre une épaisseur de 100 à 200 mm., représente une grande source de dangers pour l'exploitation ultérieure du cylindre. Pour certains cylindres à forte pression, tout joint à soudure doit, pour des raisons de sécurité,
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être absolument évité, de sorte que, en ordre général, les réservoirs de ce genre doivent être forgés dans le plein ; cependant les dimensions du bloc y constituent une limite.
Pour éviter ces inconvénients, il s'agissait de trouver, par un certain procédé de façonnage à chaud supplémentaire, un moyen d'amener les réservoirs à plusieurs couches dans un état tel qu'il soit permis, plus tard, de rentrer les extrémités du cylindre ou de les emboutir de sorte que, pour le placement ultérieur des organes d'obturation, le travail de soudage ou tout espèce d'obturation employée jusqu'à présent soit évitée.
Suivant le procédé faisant l'objet de l'invention, les corps creux à haute pression sont fabriqués de telle sorte qu'un grand nombre de couches de tôles sont enroulées l'une sur l'autre et soudées par des joints longitudinaux puis, après un chauffage jusqu'à la température de forgeage, sont façonnées, soit par forgeage, laminage ou étirage, de sorte que les différentes couches soient soudées solidement entre elles et ainsi adhèrent fortement l'une sur l'autre et se comportent comme un corps homo- gène.
Les réservoirs à plusieurs couches, fabriqués de cette façon, sont amenés à la température de forgeage puis, dans cet état, sont façonnés suivant un procédé connu en soi, soit par forgeage, laminage ou étirage de sorte que les différentes couches du réservoir sont soudées ensemble et adhèrent fortement l'une à l'autre. Pour cela, il est nécessaire de fabriquer les enveloppes en tôles absolument propres et à surface débarrassée de tout oxyde et de veiller également à ce que, pendant le chauffage à la température de forgeage, aucun oxyde ne pénètre dans les joints de séparation des tôles.
Ceci se réalise, par exemple du fait que les fentes aux extrémités du cylindre sont préalablement soudées, imperméables aux gaz, avant l'introduction du réservoir dans le four ; ces soudures aux extrémités peuvent être enlevées plus tard, après que le forgeage, ou le laminage etc. est complètement terminé.
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Le procédé, suivant l'invention peut aussi être appliqué en ce sens qu'uniquement les deux extrémités du cylindre sont traitées d'après le procédé décrit ci-dessus, tandis que la partie médiane du cylindre correspond à un réservoir normal à couches multiples.
Par des essais, il a été déterminé qu'un corps en plusieurs couches fabriqué de cette manière, et façonné à la température de forgeage peut être embouti et traité à ses extrémités de la même façon que si le corps était fabriqué en une matière forgée dans le plein. Le grand avantage d'un corps de ce genre par'rapport à celui fabriqué d'un seul bloc, réside en ce que sa fabrication n'exige pas le forgeage de gros blocs, mais qu'il peut être composé de plaques en tôles aisément fabricables.
Dans une exécution plus avantageuse de l'invention pour la fabrication de cylindres de ce genre, seule la couche intérieure est constituée d'un alliage particulièrement résistant à la corrosion ou à la chaleur, tandis que les couches extérieures peuvent consister en une matière ordinaire. De cette façon sont obtenus, comparativement aux cylindres employés jusqu'à présent et à paroi pleine,des avantages économiques semblables à ceux qui se sont déjà manifestés par l'emploi de tôles plaquées.
Dans le cas de réservoirs à couches multiples, qui sont fa- çonnés à chaud suivant le procédé de soudure des extrémités et auxquels les obturations sont obtenues par application par soudure d'un couvercle, il n'est pas possible d'obtenir que toute la surface interne soit formée d'une matière uniforme car les joints à soudure notamment la forte soudure à la partie cylindrique, représentent toujours une fâcheuse séparation de matière. Pour des buts spéciaux, il peut être utilisé comme couche intérieure de l'enveloppe en matière spéciale, avantageusement un tuyau forgé sans joints, laminé ou é.tiré. de sorte que, dans ce cas, il,ne se présente plus aucun joint de soudure à l'intérieur du cylindre.
Au dessin ci-joint, la fig.l représente un réservoir à cou-
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ches multiples sur lequel a été enroulé un certain nombre de tôles. La soudure des joints longitudinaux a lieu en sorte qu'ils sont décalés l'un par rapport à l'autre.
Après le traitement du réservoir, suivant le procédé de l'invention, celui-ci devient, comme représenté dans la fig.2, un corps homogène qui peut être embouti à ses extrémités comme un cylindre forgé.
REVENDICATIONS.
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Process for the manufacture of high pressure tanks.
The tanks which have to withstand very high pressures and possibly very high temperatures are very often made of several layers of sheet rolled up and welded longitudinally. In this way, a thick-walled cylinder is formed which is made up of a number of different layers. Until now, it has been necessary to weld forged or drawn covers to the cylindrical wall in order to close the ends with an unbroken weld joint.
An essential defect of tanks of this kind is that many solder joints are employed and, in particular, the unbroken solder joint between the cylinder and the cover which, in places, can reach a thickness of 100 to 200 mm. ., represents a great source of danger for the subsequent operation of the cylinder. For certain high pressure cylinders, any welded joint must, for safety reasons,
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be absolutely avoided, so that, in general, reservoirs of this kind must be forged in the full; however, the dimensions of the block constitute a limit.
To avoid these drawbacks, it was a matter of finding, by some additional hot forming process, a means of bringing the multi-layered reservoirs into a state such that it was allowed later to tuck in the ends of the tube. cylinder or stamping them so that, for the subsequent placement of the obturating members, welding work or any kind of obturation employed heretofore is avoided.
According to the method forming the subject of the invention, the high pressure hollow bodies are manufactured in such a way that a large number of sheet layers are rolled up one on the other and welded by longitudinal joints and then, after heating to the forging temperature, are shaped, either by forging, rolling or drawing, so that the different layers are welded firmly together and thus strongly adhere to each other and behave like a homo body - uncomfortable.
Multi-layer tanks, made in this way, are brought to the forging temperature and then, in this state, are shaped according to a process known per se, either by forging, rolling or drawing so that the different layers of the tank are welded. together and strongly adhere to each other. For this it is necessary to manufacture the casings from absolutely clean sheets with a surface free of any oxide and also to ensure that during heating to the forging temperature no oxide enters the sheet separation joints.
This is achieved, for example because the slots at the ends of the cylinder are previously welded, impermeable to gases, before the tank is introduced into the oven; these end welds can be removed later, after forging, or rolling etc. is completely finished.
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The method according to the invention can also be applied in that only the two ends of the cylinder are treated according to the method described above, while the middle part of the cylinder corresponds to a normal multi-layered tank.
By testing it has been determined that a multi-layered body made in this way, and shaped at forging temperature, can be stamped and processed at its ends in the same way as if the body were made of a material forged in full. The great advantage of a body of this kind over one made from a single block is that its manufacture does not require the forging of large blocks, but that it can be made of sheet metal easily. manufacturable.
In a more advantageous embodiment of the invention for the manufacture of such cylinders, only the inner layer is made of an alloy particularly resistant to corrosion or heat, while the outer layers may consist of an ordinary material. In this way, compared to the cylinders used hitherto and with solid walls, economic advantages similar to those which have already been manifested by the use of clad sheets are obtained.
In the case of multi-layered tanks, which are hot-formed by the end-welding process and to which the plugs are obtained by applying a cover by welding, it is not possible to obtain that all the internal surface is formed of a uniform material because the welded joints including the strong welding to the cylindrical part, always represent an annoying separation of material. For special purposes it can be used as the inner layer of the casing of special material, preferably a seamless forged, rolled or drawn pipe. so that, in this case, there is no longer any solder joint inside the cylinder.
In the attached drawing, fig. 1 shows a sealing tank
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multiple ches on which a certain number of sheets have been wound. The welding of the longitudinal seams takes place so that they are offset from each other.
After the treatment of the tank, according to the method of the invention, the latter becomes, as shown in FIG. 2, a homogeneous body which can be pressed at its ends like a forged cylinder.
CLAIMS.