Zur Untersuchung des Einflusses der Eigenschaften der Arbeitsflüssigkeit in Rohrleitungen auf die Schweißeignung für das Schweißen unter Betriebsbedingungen werden die Abkühlungsgeschwindigkeiten (AKGSs) in verschiedenen Flüssigkeiten (Wasser, Ethylenglykol, Methanol, Wasser-Glykol und Wasser-Methanol) gemessen, die sich in Testrohren aus dem Stahl A 106B befinden. Das dabei untersuchte Schweißverfahren ist das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIGS). Die Temperaturmessungen erfolgen im Rohrinnern mit Thermoelementen und außen mit optischen Pyrometern. Als Einflußparameter werden der Arbeitsdruck und die Siedepunkte der Flüssigkeiten betrachtet. Das Testrohr hat einen Durchmesser von 4 inch, eine Wanddicke von 0,237 inch und eine Länge von 6 inch. Mit Hilfe einer hydraulischen Pumpe lassen sich Arbeitsdrucke von bis zu 7 MPa einstellen. Die Druckanstiege, die aus einer schweißbedingten Erwärmung der Flüssigkeit resultieren, werden über ein Druckventil gesteuert, dessen Maximalbelastung bei 8,4 MPa liegt. Die Schweißlagen an der Außenseite der Rohre werden durch WIGS unter Ar mit Gleichstrom und negativ gepolter Elektrode gefertigt. Die Schweißgeschwindigkeit beträgt 100 mm/min. Zur Untersuchung der Wärmeübertragung werden Schweißungen auf einem Stab mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Länge von 120 mm durch WIGS und Metall-Schutzgas-Schweißen (MSGS) gefertigt. Auf Grund der größeren Lichtbogenausbeute ist der Wärmeeintrag beim MSGS um etwa 25 % größer als beim WIGS. Bei gegebenem Wärmeeintrag ist die AKGS auf der Rohrinnenseite in Wasser hoch und nimmt mit wachsendem Druck zu; in Wasser-Glykol-Gemischen ist diese etwas niedriger und druckunabhängig. Wasser-Methanol-Gemische verhalten sich oberhalb von 3 MPa wie Wasser. Außenseitig bewirken Wasser eine leichte und Wasser-Glykol-Gemische eine stärkere Abnahme der AKGS mit steigendem Druck. Wasser und Wasser-Glykol-Gemische eignen sich als Kühlmedien zum WIG-Reparaturschweißen von Pipelines; reines Ethylenglykol und Wasser-Methanol-Gemische sind ungeeignet. (Görges, U.)
The influence of working fluid physical properties on weld qualification for in-service pipelines
Einfluss der physikalischen Eigenschaften von Arbeitsmedien auf die Schweißverfahrensqualifizierung für in Betrieb befindliche Pipelines
Welding Journal, New York ; 79 , 8 ; 209s-214s
2000
6 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
Article (Journal)
English
Rohrleitung , geschweißtes Rohr , WIG-Schweißen , Wärmeeinflusszone , Schweißeignung , Abkühlungsgeschwindigkeit , Wasser , Methanol , Temperaturmessung , Pyrometer , Siedetemperatur , Druckeinfluss , Wanddicke , Polarität , Schweißgeschwindigkeit , Wärmeübertragung , Metall-Schutzgasschweißen , Energiezufuhr , Reparatur , Pipeline , unlegierter Stahl , Betriebsbedingung
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