IT8248380A1 - Procedimento per la saldatuira di tubi ad esplosione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: 380 0 "Procedimento per la saldatura di_tubi ad esplosione" . a nome di: ALCAN INTERNATIONAL LIMITED

RIASSUNTO

E? descritto un procedimento per giuntare un tubo metallico interno con una porzione tubolare ;

I GL-' {? metallica circostante esterna per mezzo di una sal-! o datura ad esplosione in cui un elemento di incudine ?? ? I O a p di contro appoggio di contatto viene . collocato al- : caci interno ,_del tubo interno, per supportarlo durante , r-?

?ar | o la saldatura._Con l|organo di .incudine imposto, i se tubi vengono sottoposti a saldatura esplosiva in modo A tale che.la superficie esterna,del tubo,interno,ven~_ Jli ga giuntata metallurgicamente, alla, superficie interna_,della porzione tubolare esterna. In. conformit? al?

[ la..caratteristica originale, l'elemento di . contro. appoggio ? realizzato j;on solfato di, alluminio... idra-,..

t to, preferibilmente un allume,commerciale,solubile

ii in,acqua, .che non soltanto,si .disintegra durante,la i saldatura ma ?_.anche.solubile,in acqua._

_ _ __ DESCRIZIONE _

. . . La presente invenzione si riferisce alla

[. giuntatura di tubi ..per_mezzo di una saldatura esplo4 _

| i siva e particolarmente ad un procedimento, per. la. .sai !- _

| ' j

! datura esplosiva in cui viene usato un elemento di , I _

I

incudine o . di.. cont.roappoggio capace.. di. disintegrarsi. _

_ _ EL.nQto . da molti anni il. modo. di . giuntare

seguenti. di. tubo.. per mezzo di una saldatura, ad esplo ?-sione. Questa .tecnica si ? . dimostrata parti colarmen- . .

i j

.te. utile per giuntare grandi e lunghi.tubi_come...que?-.

li. che sono, usati per le condutture .commerciali.. Si..

usano tre. sistemi fondamentali di ..saldatura,, essendo. ..

essi._i. .seguenti: _ __ _ _

a*. _ __ _ (i). sistemi in cui due gruppi coassiali ... o o?. vincolati sull'esterno per mezzo di uno stampo vengor-4 ?a no saldati quando una carica esplosiva viene fatta :

detonare nella cavit? del cilindro interno; -- c?os | _ (ii) sistemi in cui due cilindri coassiali, eri I i se ; supportati dall'interno per mezzo di un blocco rigido, - -; i

j !

: vengono saldati -quando una carica esplosiva viene fat- ?

! i

ita detonare sulla superficie esterna del tubo esterno; e

i

_ _ (iii) sistemi- in cui due cilindri co assi a -I

li vengono saldati quando due cariche esplosive, col- -i i locate rispettivamente all ' interno ed all ' esterno de Il ?

Ij

complesso dei cilindri, vengono fatte detonare.

_ :. . ... Come precedentemente indicato, il -secondo

sistema richiede l'impiego di un blocco rigido che a

r gisce come mandrino o elemento di incudine o di contro-appoggio a contatto all' interno del tubo interno

! per fornire una reazione alla forza generata dall'e-* splosione in modo da impedire lo schiacciamento del

! tubo interno durante la .saldatura. Questo elemento. | di incudine pu? avere la forma di un blocco solido.. : che viene successivamente rimosso oppure pu? avere

una forma tubolare e..rimanere all' interno del tubo

come un mandrino i _p ermanent e. _ I blocchi solidi_sono ti

| C* picamente realizzati con metallo a basso punto di fusione, per esempio il piombo, che potrebbe essere fur

I

so^dopo il comp? et amento_della saldatura. Tuttavia, . . Ck -2* il piombo fuso non ? un materiale facile da manipo-1 lare, particolarmente quando vengono giuntati segmeni ti_ di_tubi estremamente lunghi. Iljmandrino permaner- ; J * *-~ D

t e pres ent a 1 Vino qnveni ent e di pr? durre . una . r est ri- _ r zione nell' int erno del__tubo._. Ci?. .fe tollerabile per

le condutture di trasmissione _e _.di .distribuzione. di ..

! gas,_per? non_? tollerabile _ per_. condutture che .t rasporj ? j ?tano una variet? di prodotti, sia . liquidi, .. sia gas- ; sosi, poich? il mandrino_ permanente, interferirebbe .. . !

operazione, di^lpigging" usata per . la pulitura | delle condutture . _ : _ _

_ Pertanto, . in_questo .campo vi ?. la necessit? di una.perf ezionata_f orma di. maadrino o di organo .

di.. incudine. JDL di. contro-appoggio .rimuovibile. _

_ Un.t.ent at ivo. di produzione di . una . tale perfezionata forma _.di_ organo di incudine. ? descritto nel

brevetto statunitense .4.? .2.28...9.4.1 , .rilasciato, il. .21

Ott. o.bre.. 19.80.?. ?In. ..tal . caso, ..l ' elemento__di .incudine., e-;

ra prodotto^ con un. sale che ? .solubile innacqua. Que- _

<=l? .sto.. .elemento _.di_ incudine di sale potrebbe..essere, ri- _ c/? mosso mediante dissoluzione in acqua dopo .il. .compie-: _ Sr?

|

t amento della .saldatura .esplosiva. .Sebbene il brevet;- _ % I

to Btatunit ense.. descriva quella che ?. .fondamentalmen- _ s ?? _;te_una buona idea, l'unico esempio , dato di un. sale con-. r<Z> i ? ??-i veniente per. .questo scopo era quello di un .miscuglio. _ - ?*?-co? di .sali a base di nitrito di sodio, ..nitrato di sodio. .

e. nitrato di. potassio . .L'inventore suggeriva che l'e-I

lemento di incudine di sale potesse essere racchiuso;

\

. i

in una copertura protettiva che non ? permeabile op-;

pure possa essere. fornito di. uno strato protettivo !-che non sia permeabile. ..Egli inoltre suggeriva di im- ..

f!I

piegare un materiale plastico per la copertura ed un . .

Ij ? jj

lattice oppure una vernice per . lo . strato protettivo.; .

In.p arti co lare .egli specificava che la copertura o I \

lo strato non . dovessero, .essere solubili in acqua. -j

_ NELLI ' ambito della presente invenzione si h

constatato che il miscuglio salino impiegato nel bre-I

yetto statunitense ? altamente igroscopico e deve es?

sere protetto dall'umidit? durante l' immagazzinameni to e l 'uso. L' inconveniente pi? grave di una copertura o rivestimento di protezione di tipo non solubile, necessario a causa della igroscopicit?, h che l' e? lemento di incudine. non. risulta pi? completamente .soi lub il e, ..lasciando .alcune porzioni del rivestimento in? solubile all ' interno . della conduttura dopo che l' e-. lemento. di ^incudine e stato disciolto . dopo la salda ex </j tura ad esplosione. ??

Pertanto, lo scopo della presente invenzio-_? ne h quello di fornire un sale capace di produrre un organo di incudine che abbia le necessarie caratte ?ej ristiche di resistenza meccanica per essere usato Q?

< OQ

nella saldatura esplosiva e che sia completamente so^ i lubile in acqua, evitando nello stesso, tempo l?incon-. venient e di essere altamente igroscopico.

_ In conformit? con la presente, .invenzione, - -I

| _?__stato constatato che un materiale altamente conve- -niente per un elemento di incudine a disintegrazione ? -j .?_.j.l_.solf ato di . alluminio ..idrato. Esso ? particolar? i -i i mente conveniente sotto forma di allume macinato com-~ . merciale.

-Perci?, la presente invenzione, -M.- suo a> spetto pi? gnerale, . si. riferisce ad un procedimento i ? per.. giuntare un tubo, metallico interno con una porzione^ tubolare metallica esterna circostante per mez

|zo di una saldatura esplosiva in cui un elemento di

con 'tro - - -appoggio . o. d .i incudine a c .ontatto viene . collo .-. -!

cato ay.* interno del tubo interno per suppqrtaxlo_du-_

rante la saldatura e_ quindi il tubo e_la porzione _

' . """ . " ' |

tubolare vengono sottoposti alla saldatura esplqsiva_

in modo tale che la superficie esterna dell a por zio- _

. . . i

ne di tubo int erno sia giuntata metallurgicamente al-!

la superf icie interna della porzione tubolare esterna.

. <y i La_caratt eristica originale comprende l 'impiego di i ! _

' " . . """ i o oc solfat q di alluminio idrat o in qualit? di ingredienp=! te _pr i nc ip al e ji eli ' e lemento di incudine . _

Zi _ _ La porzione tubolare esterna pire ostante ; 1 Pu2>__c?nvenient ement e avere la forma di una estremit?^

i

*3 di tubo_ svasata verso l ? esterno che deve essere giun-!

tata oppure pu? essere costituita da un manicotto tui I

bolare con porzioni svasate verso l ?esterno il quale

lsi_applica sulle estremit? d.ei due tubi che debbono,.

e s s e r e giunt at i . _

_ Preferibilmente, il materiale usato ? un

. i

qualsiasi solfato di alluminio disponibile in commer- ,

'ci? che produce come prodotto finale AlgCSO^J ^.xI^O, j

|in cui il valore di "x" fornir? tra il 50$ e il 55$_L.

jdi H?0 di cristallizzazione. E? stato constatato che

! al disott 'o di circa, 5Qf?, l' elemento di contro-appog- i ;

gio o di incudine tende ad incrinarsi durante la fati ; bric azione e al disopra di circa 5 1 ' elemento di

? incudine non presenta una sufficient e resistenza mec canica o durezz_a._Un intervallo particolarmente^ pre-. . . . . ' ' ' " ' ' " i ; ferito si estend.e fra circa 52^_e 54^ di HgO di cri-4 . . | stalli zzaz ione ( in combinazione),. Quest o valore ? j circa a met? strada fra Alg(SO^) 3 . 18??0 e _ A12(S04 )3.24.H20. _

_ Come alternativa alla possibilit? di parti-_re dal, solfato di alluminio,^ & possibile anche far ;

i reagire il triidrato di allumina con acido solforij ojb&uxite (contenente per, esempio il 40-50$ di .

| AlgO .il.5-155i.di.Fe20 il. 3-5$ di Si02) _con aci-! do solforico ..esausto, (per esempio acido di decapag- ; gio) , _ insieme con acqua. _ _ _ _ ? i _ E . ' stato constatato che le caratteristiche di resist enza meccanica dell ' elemento di incudine in conformit? con la presente invenzione sono . t a-1 li. che 1 '.elemento di .incudine, pu? essere formato co- ? S AAM?DOO ZANR R WGZN BARA &p :.. me un. blocco solido ,, oppure come. un inserto anulare.

I

L'inserto . anulare presenta il vantaggio di disinte- !. grarsi in pezzi pi? piccoli durate la. saldatura ad esplosione, rendendo cos? pi? facile la dissoluzione e. la rimozione di essi dalla conduttura. _ _

_ .. _ E* anche stato constatato che una considerevole quantit? di materiali insolubili possono essej

re presenti nell ' elemento di incudine insieme con il

solfato di alluminio senza grave interferenza con la

i

facilit? di rimozione dell' elemento di incudine. Per

I

esempio, fino al 50$ in peso di .impurezze _insolubi- t

\i

li^o di additivi pu? essere incluso. Esempi. di tali;-i]

materiali di . carica o riempitivi solidi possono com- .

prendere polvere di triidrato di allumina, anidrite

I cL (solfato di calcio) , _sabbia silicea, ecc . Queste , ca-1- -to??

I

riche solidi, anche se sono insolubili, non sembrano

! interferire con la disintegrazione degli elementi di O i

incudine e le particelle relativamente piccole di- ta- r*4

!

li materiali . di carica che rimangono dopo la dissolu -O

zione .dell' allume vengono asportate via per lavaggio _?

co ideila conduttura con l' acqua di lavaggio . - O 3C Pertanto,, ? possibile. includere una picco-;

la quantit?, per esempio fino, al 10$ in peso, di ul--

.t ?eriori sali solubili nell' elemento di contro-incudi- !

i

?

ne senza pregiudicare le. sue caratteristiche.- Per e- -i

aempio, buoni risultati sono stati ottenuti con eie- i-

menti -di incudine . che contengono, in-aggiunta al sol-

ato di alluminio, il 5$ in peso di solfato- di -sodio ?

I

[in. altre parole. il 5$ di -N?2S0^ sulla base dei-peso

A12(S0^ )^ presente) ovvero il 10$ in peso totale -

di parti uguali di solfato- di sodio e di solfato di

magie s io

_ Una pref e_rita._forma di_ realizzazione del-

l?invenzione ? descritta con riferimento ..ai. disegni ?

allegati, _in_cui: _

_ JL?L.figuraJL.rappresenta una vista in .eleva-

zi?ne laterale _di_u_na_. forma pref erit a. ..di elemento .di _

1 incudine p di contro-appoggio , in conf ormit? con 1 ' in-

venzione;

-< la. figura 2 . rappresenta una vista in .se . dL

zione in elevazione, delllelemento di. incudine in po-i ^ I ! o sizione nei tubi_che debbono essere giuntati per sai- rj ? datura esplosiva;., e _

\ ' J la. figura 3 rappresenta una vista in sezio- ?r i ne in elevazione di una ulteriore forma di realizza-.

zione dell ' invenzione. _ _ pa

? ^ _ Come si vedr? nella f igura 1 , l ' elemento

di incudine o di contro-appoggio 10 comprende una por-I ?

zione di corpo cilindrica .principale 11 con una e- ? -

.stremit?. 12_. ed. un foro, centrale 13 che si estende per

jtutta. la lunghezza dell' elemento di incudine. Nell ' ei

|stremit? .della porzione cilindrica lontana dall' e- !

|

stremit?. 1 2 vi ? uno spallamento anulare sporgente 15 | j

che forma un appoggio per l' estremit? di un tubo. Fra

! i lo spallamento 15 e l 'estremit? 14, vi ? una faccia

]

!

tronco-conica 1 6. - -

- io -li modo in cui l ?elemento di incudine

10 viene usato pu? essere meglio dedotto dalla figu-,

. ' I i

ra 2 con la porzione cilindrica 1 1 applicata all'interno del tubo 20 con l' estremit? del tubo appoggiata allo spali amento 15. Il ^secondo tubo 21. presenta t -una estremit? 22 svasata verso l'esterno l? quale cor?

. !

risponde per quanto riguarda la pendenza alla pendenr. ? ca?-c/? za della faccia troncoconica 1 6 e sporge oltre l' e-O oc stremit? del.tdjo 20_per fornire una. sezione a sovrap- O ! o jposizione. Questa sezione a sovrapposizione viene av^ ? i 5-volta con un materiale esplosivo 23, per esempio pri-0 macord. _

L'angolo di .rastremazione della sezione sva- 1 O sata 22 e della faccia troncoconica 1 6 ? compreso

tipicamente circa fra _4?_ e 8?, essendo comune un an-!

igolo di__circa 7? ... Il materiale primacord usato ? -tipicamente primacord da..30-40 grani collocato in uni

manicotto .di-.posizionamento della carica ed- avvolto- 4

con _ un conveniente .nastro tampone.. .. _ ; -Jia_dejb.onazione_del primacord produce una com? pleta_saldatura_ delle, sezioni di. tubo ed un giunto ?

a tenuta di gas. A seguito della detonazione, l'elemento.. di contro appoggio viene fratturato in piccoli pezzi__che_.yengono facilmente dissolti e lavati via

d Iallato ondut tura. L 'elemento di contro-appoggio/m doi-str ,a

di.. support are..il. tubo interno ugualmente bene sia che realizzato con forma anulare, come rappresentalo

I nei disegni, sia, se realizzato in forma di blocco solido .

Un?altra forma di realizzazione dell ' invenzio ne ? rappresentata nella .figura 3__in cui le estremit? del tubo che vengono giuntate non vengono def ormate in alcuna maniera. Perci?, la estremit? dei tu- . bi 25? .e 26 sono disposte . in rel "a .zione, d 'i . estremit?- ^ ri"

. . . contro-estremit? con un piccolo spazio tra di esse . . e<? ja2sS-1 o un elemento > di contro- appoggio, o_ di incudine anulare. g?..

[27_ montato, all? interno . delle estremit? dei tibi. Que- ?? ; o a sto _ elemento di contro-appoggio comprende una spor- o.

i \ ;< genza periferica 28 che serve come elemento distan- ! Se. ziatore per le estremit? dei due tubi che vengono ;

i 25 giuntati. . . _ _ _ _ _ ..... i _ ? _ _ ..In questa forma di realizzazione, l'argano Idi giuntatura. ?. un manicotto tubolare 29 il .quale _vie-I ne. incurvato con sezione trasversale , a forma di. V..po- ... co. profonda, . come rappresentato, cosi .da fornire due. sezioni svasate 30 e 31 . Queste sezioni .svasate. 30. _ e, I31 vengono avvolte con un materiale esplosivo 32, per ..

i esempio primacord. Quando il materiale esplosivo vie- ....

I ne fatto detonare, le sezioni svasate 30 e 31 vengono \ spinte in un legame metallurgico con i tubi 25 e 26, : formando dei giunti a tenuta di gas. . _ .

_ Produzione degli elementi di incudine.

Il materiale usato ? un allume macinato o polverizzato., AlgCSC^ ^. I 6-I7H2O avente una densit?

di jvo.lume di 1 , 5.6....Circa 15, 5 parti, in peso .dell 'al-. .

lume polverizzato 0 . macinato, e .circa 1 , 5 parti.. in pek_

so. di acqua vengono collocate in un recipient e .di fusione e riscaldate per un temoo compreso fra 1 e 2 _

ore^fino a quando tutto. il materiale.. solido fonde, al I-la temperatura di 1 12?C._ La massa fusa viene portata! ..-??--< ad ebollizione spumaggiante per circa 5. minuti _e. quin-..

oc O

di rimossa dal recipiente di ..riscaldamento e fatta

-<r. de-aerare,^ dopo di che la massa fusa viene versata J

.n una molteplicit? di stampi per formare gli elementi

di. incudine. Gli elementi di incudine sono pronti per ~

co essere estratti dagli stampi . entro, circa 1? ora dopo . ....

l Ia colata e r sono pronti per il._t rat t amento il . giorno i

essivo

_ _ _ Nella produzione degli elementi di- incudi--; ? ?

I

jie .mediante. reazione .di ..triidrato di allumina o- bauxi--!

. i

,e__con acido solforico, si. possono impiegare . (a)? 32

]j>arti. di. HgSO^ (concentrato) mescolate con .25 parti--]

I

di acqua, a cui . si aggiungono ..1 6 .parti di triidrato di allumina,, oppure (b) _32 parti-di. HgSO^ (concentrato) | mescolate .con 25 parti di acqua a cui., si aggiungono

22 p artjl di b auxit e mac inat a . In amb e due i casi, il ; miscuglio viene fatto bollire per un tempo compreso i: _ fra 1 e 2 ore prima della colata negli stampi per la produzione degLi elementi di incudine.

RIVENDICAZIONI

_ 1 . Procedimento per giuntare un tubo me-?

tallico interno con una porzione tubolare metallica '

est erna_ circo stante_ per mezzo di_ saldatura ad esplo-[ ?/) ^ione_il_quale con .siste nel collo care_ u .n elemento di incudine o_di_ contro -appoggio _a contatto all * interno

l s o * - -a del tubo interno per supportare il tubo interno du- j oc, -? rante la saldatura ^ quindi sottoporre il tubo e la j I ? 4 ~o3 porzione tubolare alla saldatura esplosiva in modo O

tale che la superficie esterna del tubo interno sia

.. ' " . | co unita metallurgicamente alla superficie interna del-? c?

la porzione tubolare esterna, caratterizzato dal fatto che l' elemento di incudine o di - contro- appoggio i comprende solfai o di alluminio idrat o . _ !...

! _ 2._ Pro cedimento secondo, la .rivendicazione 1,

! caratterizzato dal fatto che l' elemento di incudine

? stampato da allume macinato..copnerciale.

_ 3.. Procedimento secondo la rivendicazione

I

!

2, caratterizzato dal fatto , che l ? allume contiene fino al 50/? in peso di materiale di carica o riempiti?

vo insolubile.

4..Procedimento secondo la rivendicazione:

1, caratterizzato dal fatto che.1?elemento di incudine ? anulare.. ? _ _ . . .. . .

_ _ 5. Procedimento secondo le rivendicazioni:

J.? 2_o__4f __car atteri zzato dal fatto, che il tubo me ?

tallico_ e. la porzione. tubolare metallica sono fatti

di alluminio.._ :_

_ 6._Procedimento secondo la rivendicazione

1?_J2_Q_.4?_caratterizzato dal fatto che ] ?elemento di or l/j incudine si frattura durante la saldatura esplosiva'?

_e_viene_.rimosso_dai tubi dopo la saldatura per il fa it ? ocs to.che viene disciolto in acqua. - -c _ 7?.Procedimento secondo la rivendicazione OS-?o 1., caratterizzato dal fatto che detta-porzione tubo? - ??. ; i ~?5~ ilare metallica esterna circostante ? costituita da : - -?

C3 un tubo fornito di una estremit? svasata verso l'e-'sterno.e una porzione di detta porzione svasata verso

!

'^est.erno?C ire onda una porzione interna di detto tuco_.interno._ -_ _

_ 8_._Pro.cedimento secondo la rivendicazione

7 ,__c.aratterizzato-dal-fatto che 1*elemento di incudi--I

? i

ne??.-formato con una-faccia -esterna cilindrica che termina in .una estremit? in una porzione sporgente verso l.!.esterno,_con uno spallamento anulare fra detta fac-r

eia cilindrica e.la faccia di detta sporgenza e detta

faccia spo r gent e ? rast remat a_vers o ..1 '.int erno. ..a par-, tire da detto spallamento con una.. pendenza che corrisponde alla, rastremazione, di detta porzione, svasata.

_ 9. Procediment o_s e condo la. rivendi caz io ne.

8,_. in. cu i___dett_p__elemento .di incudine, ? .posizionato con .la sua. porzione, cilindrica, all.'.int erno di . detto j..

I

tubo . interno e la sua sporgenza rastremata sposata j .

< I ?-con la .porzione interna disdetta porzione., svasata ver? so l ' esterno . _ _ _ 2? ? o 10... Procedimento, secondo, la rivendicazione. s ti._2_.p_Jl? , . caratterizzato . dal . fatto che la. porzione tu t-4 bolare. ^ sterna ? costituita da un Tmani cotto, tubolare : o con porzioni, svasata. .verso 1.' est erno applicate sulle, rr-4i co estremit? dei due tubi. che. debbono essere giuntate. ; CD i 11... Pro cedimento secondo, la rivendicazione . 1, 2 o.4 in cui l ' elemento di incudine contiene ani _ |che fino al 10$ in peso di. un ulteriore sale solubile. poma,

1 1 TtAGnffiZ

p. ALOAR INTERNATIONAL..LIMITED.

? ? ING. BARZANO ' & ZAR ARDO ROMA S.p .A.? ft-8244 S?

-

co,?.,

o

^ .

* V ??/ W V - / ?/

\ /

-JIPAHTJMEHIOL PER I COLMSDMAIOEI _ . _ . .E-LE-C.O.fiEO.BAZ.IONX, _ |_: _

? CANADA_ I

_ ( -Uf-f.i.c.i.0? Bre-v-et-t?

_ j Certi fica z ione _

_ , _ Si certifica cileni _ documenti, allegati, ed i I

_ -i-identificat-irt n_s.e.gu it.o_ s.ono_c op.i.e_ f.e d eli? dei? docu- 4 - )_m ent.i-e.sis-t.e nt jLnelULarc hivio _d e 1 liuff-icio? ? br-e-va-tt-14 - - ! * del -C anada. - : - - - ? - 1 ? I

- ^Desonizione. _e_.d is.e.gni., ? c.ome_o.r i.ginar lame nt-e-de.po.si^- . -? - l-t-at-i-,- -co-n? la ? domanda ? di ? bnsvs-tt-o ? No-, ? di? ssrie-^377-2-88 - udell-fU? Maggio? 1-9-8-1?a-nome? de 11 a-il-c-a-n^rt-e-rnatio-nal? I I

1 - ^-Limited-,? cessiona-ri-a-di? Boidan-Gn-y-ra,? a-v-e-nt-e? per - l? . - r-t-i-to-lo - - - S-, - -lip-ro cadimento? -pe-r-un-i-re?tub-i- ? ? m e di-an-t- e-s aM-at-u-r a? ad-j? ?- , espio sione usando una incudine a disint egrazione" .? t?

1 - 1 - - In? t-e-st-imo-nianza? di? e-i-??i-e?appo-nge? la? mi a *

1 - -fi rma--e- -ho - -f atto - apporre il sigillo dell 'uff i ci? br e? - - ?-^et t-i-^-Hu?l?,? C-anada-, - - il? 2-7- -?p-r-i-l-e- 4-982-. - j?

F-.-te-: ? H-l-eg-gibi-lc

}- (SIGILLO-)-

1 ?

I *

_ _ RIASSUNTO _ _ _ _ E* descritto un procedimento per giuntare ; un tubo metallico interno con una porzione tubolare ! _ metallica circostante esterna per mezzo di una saldatura ad espio sione in cui un element o di incudine o di contro appo ggio di contatto viene collocato al-1* interno del tubo interno per supportarlo durante _ la saldatura. Con l?organo di incudine imposto , i _ tubi vengono sottoposti a saldatura espio siva in_mpdo t ale che la., superficie est e rna de 1 t ubp_int erno ven-_ga_ giuntai a metallurgicamente alla superficie inter-? _ na della porzione tubolare est erna. In conformit? alila carati eristica ..ori ginal e , llel_qment p_di_ contro - _ appo agio ? realizzato con solfato di alluminio idra- _ to , _p ref eribilmente un allume commercial e..?solubil_e_ . _ in acqua, che non soltanto si disintegra durabt_e_la _ saldatura, ma ? anche solubile in acqua. _

_ . DESCRIZIONE _ _ _ _ La presente., invenzione si ..riferisce alla _ giuntatura_di tu?.i_per_m.ezzo__cJi una_saldatura^esplo-. e__p_art_icolarment_e. ad un_p recedimento .p.er_J.a

dat y r a? espio si v a_in . cui, vi e ne usato. _un?el.em ent.o. _di. incu d in e _o_ _ di_co nt ro appo.ggio capace. _di. di s int e grarsi .

_ E'. noto. da mol tiranni . il modo .di. giuntare. se.gnent i__di_t_ubo.. per- mezzo,. di_..una .saldatura ad.esplo-_s.i o n e .. _ .Qu est. a_i.e_c.nic a si . ? .dimo st rat a. .particolarmen- ? t e utile _p er_._ giuri are . -grand ? _ e__lunghi_tub i....come_que' li che._so.no_usat imper i e condutture. .commerciali. SI us.ano_tre_sistemx. tondament ali. dissaldatura, essendo e s si. i _ 9 eguerrt i ;

i )__s i st emi. in. cui due . grupp i coassiali

. vinco lati__sul l'esterno .per. mezzo di .uno stampo- vengo-. no._ saldat i ..quando ..una carica espio siva_viene .fatta, detonare, nella cavit? del .cilindro interno; _

(il) .sistemi in cui due cilindri . coassiali, supportati dall 'interno per mezzo di un blocco .rigido, --Vengono?saldati.-quando- una carica, esplosiva viene- fat-^ t a. det onar e. sulla. superficie-esterna del? tubo est erno e _ (iii)? sistemi? in. cui- due -cilindri- coassia-? li vengo no _s aldat i .quando -du e cariche esplosive, col? locate rispettivamente all ' interno. ed. all'esterno - dr complesso dei cilindri,. .vengono fatte detonare. -..Come precedentemente indicato, il -secondo sistema richiede l'impiego di un blocco rigido che gisce come mandrino o elemento di incudine o di contro-appoggio a cont att_o all ' int erno del tubo interno^ per f ornire una re azione alla, forza generata dall \esplosione in modq^ da impedire _lo_ schiacciamento .del tubo interno durante la saldatura. Questo elemento.. di incudine pu? avere la forma di un b lo c c?nsoli do __ che viene successivamente Rimosso oppure pu? avere una forma tubolare e rimanere all ?interno del tubo come un mandrino permanente. I blocchi solidi sono, ti picament e realizzati con metallo a basso punto di .fu?

1 sione, per esempio il piombo, che potrebbe. essere fuso dopo il compiei amentp_della_ .saldatura. . Tuttavia, il piombo fuso non ? un mat eriale facile da manipolar e , p artico 1 arment a .quando.. vengono giunt at i segnervt i di tubi estremament e lunghi ._Il_mandri no permane nte presenta l?inconvenient e di pr? durre una. restri-r_ zione nell?interno del tubo C.i?. ? .tollerabile per le condutture di trasmissione e _di._dist ribuzione_di gas , p ero non ? tolte rab.il e_p er__condut t.ur e_ c he__t raspo rano una variet? di prodotti, sia liquidi,, aia gaslaosi, poich? il mandrino permanent e__int erf erirebbe. co n 1 ' operazione. _di_[!p_i gging" _usat a p e.r_.1 a pulit ur a delle condutture .

P ert ant o r_i n. _.qu e s t_o._c amp o _.vi ?._la necessifc? di una peri e.zio nata, .forma. di. maadrino o di. organo ..

di. incudine __o_-di_c.o ut ro- appoggio ._rimuo vibile. -Un tentativo di produzione di una tale perfezionata forma di organo di incudine ? descritto nel brevetto statunitense 4.228.941 . rilasci ato il 21 Ottobre 1980. In tal caso, l' elemento di incudine e-! ra prodptto__Go_n_un sale ..ch.e. ? _solubile__in_aaqua. _Qu&-st o__eleme nt_o... di __incudi ne_^d_i__s ala. pot.rebhe__es s er e. r imoaso mediast_e__dis.s.o.luzione ..innacqua. ._dopo_il.?_c.omplet_amento_d.e.lla__s aldatura _ e splos i va*... Sebbene _i 1. .br e v et.-tp__s t at uni tene. e. _d.e geriva, quella che. ? f ondamentalmenL. !f e.._una^buo_na-_id_e.ar_llunico _esempio._.dat.o_jii un_sale. conjveniente _per_.questq scopo era. quellQ__di_un_miscugLia| .. i.di__sali_ a. .base di._nit_ri.t o_di so dio ,._nit rat o. di_ so dio ' . | e_ nitrato di _potassio .__L 1 invent ore ..suggeriva che. l'ejlemento .dr.-incudine. di sale potesse, essere -racchiuso, in una . copertura. protettiva che non. ? _p ermeabile oppure_.possa. essere .fornito, di uno .strato.. protettivo. che._non_. sia_p ermeabile ^_Eglj__inoltr.e .. suggeriva di -impiegare .un materiale-plastico? per la copertura- ed. ivn ?latt.ice__-op.pure __una~vernice per-.lo.-strat-0--.prot ett ivo .. In^part.icolare-egli-specif icava che_la copertura o lo _ st rat o^no n_do ve s s e r o_ essere, so lub il i -in . ac qua.

Nell '.ambito -del la present e -invenzione- si ?constatato-che il miscuglio salino, impiegato nel brevetto statunitense-?_altamente..igroscopico e deve essere protetto, dall* umidit ? durante 1* immagazzinamento.- _e l*uso . L_|. inconveniente pi? grave., di una. copert.u-, ra o, rivestimento di protezione, di tipo non solubile, .necessario, a causa .della igroscopic.it?, h che ?.'^??: lemento di incudine non risulta pi? completamente ..s.club ile , __1 asc i and_o__al cune porzioni dei_ri vestimento . ^n-, solubile all 1 int erno della conduttura dopo. _c he__l lelement o di ..incudine ,?.?3_t.at_o_disc io lt.o ..dopo . la saldatura ad_. esplosione.?

_ , _ ?Pertanto,.,!?,- scopo .della p re sente., invenzio:-ne . ? quello __di_. fornire un sale capace ..di .pr? durre __uri. organo . di. incudine, che abbia le ..necessarie caratteristiche., di resistenza meccanica per. essere_usato ~ nella .saldatura esplosiva e? che., sia completamente., sctlubile .in acqua, evitando nello stesso. tempo Hinconveniente .di? essere., altamente ..igroscopico

in. .confo rmit?_con- la .presente? invenzione ,-?_ st at o... constai. ato? che .un. .material e .altamente convenient.e per.. un. elemento di._incudine-a-disintegrazione ?__ .il_solf ato_ di? alluminio idrato . ? Esso. -? -particolare ment e_convenient.e_sott o.-f orma- di -allume macinato comrmereiaio . _ _ _ _

.Perci?., la?present e_ invenzione, r? suo a--; o . pi? gnerale,? si-riferisce ad- -un procedimento per. giuntar e un -tubo metallico interno con una porzione tubolare metallica esterna circostante per mezzo di una saldatura esplosiva in cui un elemento di c ont ro-appo ggio o di incudine a contatto viene coll o -c at o all 1 interno^ del tubo interno per supportarlo durante la saldatura e quindi il tubo e la porzione tubolare vengono sottoposti alla saldatura esplosiva in modo tale che la superficie esterna della porzione di tubo interno sia giuntata metallurgicamente al>-la superficie interna della porzione tubolare esterna La_ caratteristica ori ginale comprende 1 ?impie go di solfato di alluminio idrato in qualit? di ingredien-* e Principal e d eli Elemento di incudine.

La porzione tubolare est erna c ire o s tant e pu? convenient ement e avere la forma di una estremit?! j di tubo_syasat a verso 1 * esterno che deve essere giuntata oppure pu? essere costituita da un manicotto_tuL bolare _c?n porzioni svasate verso _1 ,_esterno_il_ quale " V: ? ' . * .

si applica sulle estremit? dei due tubi che debbono essere giuntati.

Preferibilmente, il mat e rial e us ato _? un qualsiasi solfato di alluminio d i sponib il e_in c ???? e rcio che produce come prodotto finale Al^ ( SO^ ) ^ . xHgO, . in_ cu i il valore di "x? fornir? tra il 50$ e il 55? di H^O di cristallizzazione. E* stato constatato che al di sott o di c ire a._ 50f?, _1 ' el ement o di._c_ont ro-appo ggio o di incudine tende ad incrinarsi durante la fai I-bricazione e al disopra di circa 55$ l' elemento di

-incudine non presenta una sufficiente resistenza mec ? -canica o durezza. Un intervallo particolarmente preferito si estende fra circa 52$ e 54$ di Ho0 di cristallizz azione (in combinazione) . Questo valore ?

circa a met? strada fra A1? <L(S0 L? f ) J -, . 18H? ci0 e A1?(50J ..24H?0.

d. 4 J 4.

Come alternativa alla possibilit? di partire dal solfato di alluminio, ? possibile anche far reagire il triidrato di allumina con acido solforico o bauxite (contenente per esempio il 40-50$ di

A120_3 _t_J:l_5rl5$__di_.Fe2P.3.;? il_3-5$_ .di. SiQ2)_ con aci-

? do s olf ori co es au s t o ( per es emp io ac i do di d e c ap ag- -gio) r insieme con acqua.

- - : - - ? ? - E ' stato constatato che le caratteristiche di resistenza meccanica dell'elemento di incudine in conformit? con la presente invenzione sono tali. _che ..Ilei em ent o di incu dine.. pu? _es .se re_ f q rmatj>__c o -me un blocco solido oppure come un inserto anulare.

/ L'inserto anulare presenta il vantaggio di disintegrarsi in pezzi pi? .piccoli durate la saldatura ad esnlosione. rendendo cos? n "i? facile la dissoluzione j _ e la rimozione di essi dalla conduttura. ? j

E' anche stato constatato che una consi de

revple_ quant it? di.-mat eriali insolubili .possono, .essere presenti nell' elemento . di incudine .insieme con il solfato, .di. -alluminio ..senza grave interferenza con l? facilit? di rimozione dell'elemento di .incudine. _Pep. .esempio, __fino_al? 5Q$-.in peso-idi .impurezze .insolubili o di . add.it ivi-.puq _ essere.. incluso... Es empi _di. t ali material i -di___c arica _o_ ri empitivi .solidi. possono com-i prendere polvere di t r i i dr at o__ di._allum i na , .anidrite .(solfato .di .calcio) f_._sat)bia. silicea, ecc._Quest e. .cariche .solidi,, anche_.se .sono insolubili,, non.sembrano interferire. -con. la- disintegrazione degli elementi di. incudine-.e le. particelle relativamente piccole- di-tai li_ materiali -di .carica che rimangono dopo- la-dissoluzione .dell 'allume, vengono asportai e via per. lavaggio -della conduttura con. li. acqua di. lavaggio .

Pertanto, ._?__possibile-includerauina piccoa -quantit?, _ per_. esempio. fino? al? 10$ -in-peso, di_ul-_erior_i._sali solubili nell' elemento? dj _ contro- incudi _ : ne . s enz a pre giudi c ar e_l e . su e-carat t eri st i che. -^er? esempio., buoni r isult ati .sono -stati- ottenuti con eie :nent.i_di._incudine.-che_ contengono , -in-aggiunt a- al -so-ll : 'at o__ di_-alluminio , _il_5$- in peso-di-solf at o-dr-sodia '.in. altre parole il 5$ di N?.2S0^? sulla base- del- pese jli Al2 ( SO^ ).y. p res ent e)- ovvero- il -40#? in peso- 1 ot ale -di.parti uguali -di solfato- di- so dio e di solfato di magnesio

Una preferita forma di re al iz z az io ne _de 1=L l 'invenzione ? descritta con riferimento ai di s.e gni allegati, in cui;

la figura 1 rappresenta una vista in elevarzione laterale di una forma preferita di elemento di incudine o di contro-anno ggio in conformit? con l' in-: venzione;

la figura 2 rappresenta una a _in-.sezione in elevazio ne. __d_ell ' elementQ__di_.incudine _ in _posizione nei tubi che debbono essere giunt at.i per s aldatura.. esplosiya;__e_

la figura _3._rappr esenta una vista in sezione in? eleva.ziq.ne_ di. ..u.na_.ult eriore. .forma di realizzazione dell.' invenzione., _ . _ : _ _ _

narne.. si _yedr?. nella figura -1 , l'elemento dU.ncudine ._o .di . cont ro-appo ggio -10 comprende -una porzione di corpo -Cilindrica principale- -11? con una- est.remit ? -J^-ed-un jforo_c.ent rale? I3_che si -est ende pe tutta -la lunghezza delllelemento -di- incudine. -Nell ' e 3tremit?_della-porzione cilindrica- lontana dall-'- e- -3t remit ?__1.2?._vi ? .uno .. spallament o- anulare - spo r gent e - 1 ? 2he_. fonna un _appo ggio -per -l'estremit? di un tubo. Fri Lo spallamento .15 . e l 'estremit? 14, vi- ? una faccia ;ronco-conica 1 6. _ _ !

- IO ?

TI modo in cui 1 * elemento.. di incudine 10 viene usato pu? essere meglio. ..dedotto dalla figura 2 con la porzione .cilindrica .1.1..applicata alUlnt ernp_del_tut)0? 20 con. l ' est remit? del. tubo appo ggiata allo spali amento 15. Il secondo tubo .21..presenta una estremit? 22 svasata verso l' esterno la .quale co risponde per quanto riguarda .la. pendenza, alla pender -za della faccia troncoconica 1 6 e ..sporge ..oltre .l' estremit? del td>o 20 per fornire una sezione .a sovrap.-posizione. Questa sezione a sovrapposizione viene avjvolta_c q n un _m_at e ri al e. e.splosivo 23, .per. esempio pri macord.

1? angolo _di_ras.tremazio.ne della sezione svasata 22 e della faccia, troncoconica. 16 _ ? compreso ? t ip ic ameni e circa fra _4.^? e _8?.t ..essendo- comune -un- angolo di circa 7?. Il materiale primacord- usato ? U.p i carne. nte_p r imaco r. d....da?30=40__ grani . co 11 o c at o in un : nanicotto di posiz ionament o ..della ..carie a ed -avvolto? con un .conveniente nasi ro t ampone Jj.a_det_o.nazione._del .primacord- produce -una com-? jl et a s_al.dat ura_ delle. _s e zio ni . _di_?ubo -ed- un - giunto j 1 tenui a. di gas.. A seguito della det onazioner-l?eleo di cont.ro app o ggio_v? ene -fratturato in piccoli J&ezzi^_che?vengono_j?acilmente dissolti e- lavati via I didalla conduttura. _L ' elemento - di cont ro-appo ggio/mo st ra di supportare il tubo int erno ugualment_e..b.ene_.sia._ch!e ? realizzato con forma anulare, come rappresent at o nei disegni, sia se realizzato in forma di blocco solido

Un' altra forma di realizzazione dell'inven?-z ione ? rappresentai a nella 3 in cui le estremit? del tubo che vengono giuntate non vengono _ defor^ mate in alcuna maniera. Perci?, la estremit? dei tubi 25 e 26 sono disposte in relazione di estremit?contro-estremit? con un piccolo _ _sp azi o...tra_dl^_e ss e ed un elemento di contro-appoggio o di _incudine_anul are' 27 mo nt at p_ al l ? int erno dell e _e s tremi t ? de i tibi. Qu est o el em ent o_ di _cp nt ro -appo ggio c omp rende una spp r- , genza periferica 28 che serve. _come_ el ement o. di st anzi at o r e. p er _le__ e st r em ita ...dei. da e tubi che vengono .. . giuntati. _ . _ _ _ _

In. quest a_forma._di_ realizzaz_ip.ne,__ l'argano di . giurrfc atura ?. un raanicotto_.tubolare_29-?il--quale..._v,i.e--ne incurvato con se zip ne_t_ras ve reale a fo rma._di_VLp o- _ co prof onda, ...come...rappresentai o., .co s?._da -fornire . due! s e z i o ni _ s vas at e 3Q._-.e_- 3_1_._Que st e_ sezioni ...svas at. e_3-Q__e ! 31._vengono ?avv_olt e _co n._un. mat eri ale ..e spio s.ivo_ 32 , _p er . esempio primacord.. ..Quando, il. materiale esplosivo- vie?-, pe fatto.. detonare, .le. sezioni svasate _30-?_-3?_ vengono ppinte in un legame metallurgico con-.i tubi^25- e .26, formando dei giunti a. tenuta di gas.

Produzione degli elementi, di incudine. _ Il materiale.. usato._?-_un allume macinato-, o polverizzato,.. Al2(50^)^. 1.6-17H20 avente, una densit? di volume di 1 .56. Circa 1.5, 5..pari i_in p e s_o_de 11 lailume polve.rizzat o.__o__mac.inat o_e_circ a.. 1+5 . _part i_in peso di . _ac qua _ven go_ no__ co Ilo c at e.. in. un. ree ip i ent e..di- ful sione e riscaldate pe.r_.un . t emp_o_ compreso._f ra....1 _ e : ore __ fi no .a_ quando tutto... il mat eriale._solido fonde al?--la temperatura di 11 2?C. La massa fusa viene portati _ ad__ eb o lii z io ne. spumaggi ant e p.er_ c i rea _5_. minut i ..e. qui ?n-. di_rimossa .dal recipiente, di riscaldamento e-fatta de-aerare, ..dopo .di.. che la massa fusa_ viene .versata _ in_una_ m.olt eplic it ?_di st amp i p er formare gLi el emen ; i. _ qi_ incudine.. Gli_.elementf.di_. .incudine sono, pronti. per _ . s 3 s e r e _e st r at t i da gl i _ s t amp f _entro_ circa _l_o r a.-do p o . La . _co.lata._e.. csono__pronti_per_il_t.r.at.t amento? il_giorn9 3Ucc_es.sxvo._

Nella, pr? duz io ne_ de gli _e 1em ent i_di_incu di-_ pe mediani e_.reazione_di -triidrato -di-allumina o?bauxi--?e?Q o n_ac ido_ . solfo ri co., ._s i__p o s sono, .impie gare (. a) 32 J ? art i_di _?250^_( concentrato )_mes.colate -con -2-5 - partiacqua a cui -si? aggiungono - J-6-parti- di t ri idrato?llumina,. oppur.e. .(b)._3.2 _parti_di. H2S 0^__ .( co nc ent rato ) jnesco.lat e._con 25 parti di acqua a cui si aggiungono*

22 parti di bauxite macinata. In ambedue i casi, il

l miscuglio viene fatto bollire per un tempo compreso i

' ^

fra 1 e 2 ore prima della colata negli stampi per ls 1

- produzione degli elementi di incudine.

RIVENDICAZIONI

1 . Procedimento per giuntare un tubo metallico interno con una porzione tubolare metallica esterna circostante per mezzo di saldatura ad espiosione il quale consiste nel collocare un elemento di incudine o di contro-appoggio a contatto all * interni del tubo interno per supportare il tubo interno durante la saldatura e quindi sottoporre il tubo e la porzione tubolare alla saldatura esplosiva in modo -tale che la superficie esterna del tubo interno sia

- - - unita metallurgicamente alla superficie interna delj la porzione tubolare esterna, caratterizzato dal fat? to che 1* elemento di incudine o di c o nt r o - appo ggi o _ comprende solfato di alluminio idrato.

^ 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , : caratteri z z ato dal f _at t o jche _l_* el emento di incudine

? stampato da allume macinato commerciale.

3. Procedimento secondo la rivendicazione

2, caratterizzato dal fatto che l?allume contiene fi

no al 50fo in peso di materiale di carica o riempitivo insolubile.

.

?

i

4.. Procedimento secondo la rivendicazione _ 1 ,__ caratterizzato .dal fatto che l'elemento di incudine ? anulare. _ _ _ _ _ _

.5. Procedimento secondo le rivendicazioni

1 f. 2 o 4? caratterizzato .dal fatto? che. il tubo metall_ico_ e_ la. porzione._tubolare metallica sono fatti di alluminio .

6. Procedimento secondo .la rivendicazione 1 , 2 o 4, carati, eri zzato_dal fatto? che -l'elemento di incudine si ^frattura durante la saldatura esplosiva e__Y?ene_rimoss-o_.dai_tubi dopo la saldatura per il fatto? chejviene disciolto _ in acqua.

_7._ Procedimento. secondo la -rivendicazione caratteri zzato- dal fatto che detta porzione tubo-

IclJ ?e_metallica esterna circostante ? -costituita da L t_ub.o__f_o mit o di una-estremit? svasata -verso l 'esterno __e. una. porzione _di -detta- porzione svasata verso i

LlestjsrncL-circonda una porzione interna di detto? tu-3_o_.int erno?'.

8.._Pro-cedimento? secondo- la- rivendicazione J7-? _ cjaratt.erizzato?dal -fatto -che 1-? elemento di incudi-r jie__? -formato .con .una faccia esterna cilindrica che termina ^injina estremit?-in -una- porzione sporgente verso -?.Ae.st erno ,_.con .uno s.pallament o- anta are- fra detta f ac- ? eia cilindrica-e-la -faccia di detta sporgenza e detta ?

Claims (1)

1. _ faccia_3p_orgente_ ?_ rast remata verso l ' ini erno__a partire da detto spallamento con una pendenza che corrisponde^ _all a. . r as t_r em az ione di dett a...po r z io ne.. svas at. a .

   _ 9. Procedimento secondo la rivendi c az io ne in cui detto element o . di incudine ? p? s?zio. nat o. . con la sua porzio ne_c i 1 i ndr i c a _al l'.i nt ernq di detto tubo interno e la sua sporgenza rastremai a .sposata _ con la porzione interna di detta .porzione svasai a . ver so l'esterno...

   1 0 . Pro c e d imeni o geco ndo. a _ r i ve ndi c az io ne _ capai t eri zzat_o._.dal_f atto .che la porzione tu b o lare...est e r na e. .costituita. da un manicotto, tubolare i

   b.on.porzioni .svasai avverso Alesi erno applicat e. sulle jestremit? dei due tubi _che_ debbono .essere giuntai e. _ _ _ 11 . .Procedimento, secondo, la rivendicazione! i ? 1.,.2 o. 4, ..in .cui 1.' elemento . di incudine contiene, an- |' ohe. fino .al IPA in peso di un ulteriore sale solubile

   Per traduzione conforme

   Per ING, BARZANO * & ZMARDO ROMA S.p.A TA/gr

   ?7

   S

   v?

   ?

   *

   v