NO832547L - Fremgangsmaate for boeying av roer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for bøying av et rør.

De eksisterende metoder for bøying av rør, særlig på stedet hvor en rørledning skal legges, medfører en koldbøying av en rørlengde rundt en .formingsinnretning. Typiske bøyer med en radius på mellom 15 og 40 ganger diameteren for røret tilformes for å muliggjøre at rørledningen kan klare forandringer i retning og høyde. Radien for krumningen behøver ikke nødvendigvis være konstant langs rørlengden, da hensikten med bøyer som tilformes på stedet mer er å oppnå en dreinings-vinkel enn en konstant radius.

Når imidlertid et rør er bøyet ved bruk av de foreliggende metoder, som er beskrevet ovenfor, vil det opptre en viss ovaltiLfdrming av røret, og særlig hvor røret har et stort forhold mellom diameter og veggtykkelse (D/t), hvor det vil foreligge en risiko for buling eller folding av rørveggen. Når D/t-forholdet øker og/eller bøyningsradien for formings-innretningen avtar, vil størrelsen for ovaldannelsen øke, og buling eller folding blir mer sannsynlig. Dette begrenser den radius til hvilken rør med et gitt D/t-forhold kan bli bøyet.

Det foreligger tekniske standarder som angir den maksimale grad av ovalitet som kan godtas. F. eks. bestemmer "Institute of Petroleum"-standarden at ovalitet ikke bør redusere diameteren for røret noe som helst sted med mer enn 2\ %. En oval form kan hemme bevegelsen for plugger gjennom rørlednin-gen. Buling eller folding av rørveggen blir generelt betrak-tet å være ikke godtagbart av de fleste rø rledningsregler.

For å hjelpe til å redusere ovaldannelsen og risikoen for buling eller folding, foreligger det teknikker som medfører en fylling av røret med sand før bøyingen eller alternativt å benytte hydrauliske ekspanderingsinnretninger i røret.

Noen ganger blir røret omhyggelig oppvarmet for å redusere bøyekreftene og hjelpe til å redusere ovaldannelse og risikoen for bøying og folding.

En fremgangsmåte for bøying av rør er nå tilveiebragt, hvor graden av ovaldannelse og det krevede bøyemoment er blitt vesentlig redusert.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt

en fremgangsmåte for bøying av rør, som omfatter at det utøves et trykk innvendig i røret ved hjelp av et fluidum og at rø-ret så bøyes.

Det indre trykk danner både periferibelastninger og langsgå-ende belastninger, som i vesentlig grad reduserer ikke bare bøyemomentet som kreves for bøying av røret, men også ovaldannelsen og risikoen for buling og folding. Typiske indre trykk, som danner periferibelastninger opp til 75 % til 110 % av spesifikk minimum flytegrense for rørmaterialet, kan ut-øves uten å påvirke rørets integritet.

Hvor bøyning av røret mot en formdel er uønsket, f. eks.

hvor røret dekkes av et belegg som ikke kan motstå høye kon-taktbelastninger, kan det krevede- bøyemoment bli tilført via stive plugger eller kapper som festes til hver ende av røret. Disse plugger eller kapper er tilstrekkelig sterke til å overføre det krevede bøyemoment til røret. I tillegg er det anordnet en tetning for fyllingen med fluidum. Denne tetning kan utgjøre eller behøver ikke utgjøre en enhetlig del av pluggen eller kappen som benyttes for å utøve det krevede bøyemoment.

Isolerte rør, som kreves for landledninger i kolde klimatiske betingelser, utgjør et spesielt problem. Det er ikke generelt mulig å konstruere en rørledning og deretter isolere den. Isolerte rørledninger blir derfor bygget opp på området fra rette lengder av rørledningen, som på forhånd er blitt dekket med et lag av isolerende materiale i fabrikken.

Under konstruksjon er det selvfølgelig nødvendig å bøye seksjoner av ledningen for å tilpasse den til markkonturer og forandringer i retning av rørledningen. Når seksjoner av isolerte rørledninger bøyes rundt en formdel, er det unngåe-lig at en viss ødeleggelse vil bli gjort på beleggene. Be-legget vil underligge en kompresjon fra hvilken den kan regenereres eller ikke regenereres, og det er risiko for at be-legget kan bli oppsplittet og eventuelt vil seksjoner bli løs<g>jort.

En fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen i hvilken bøyemomentet utøves på endekapsler hvor det ikke benyttes noen formdel, vil det være særlig hensiktsmessig ved bøying av isolerte rør uten ødeleggelse av isolasjonsbelegget enten permanent eller temporært.

Hensiktsmessig er fluidumet en væske, f. eks. vann. Hvor omgivelsestemperaturen er nær eller under 0°C, kan tilsetning av et tilsetningsstoff, såsom etylenglykol til vannet, eller bruken av en alternativ væske, hvis frysetemperatur er under omgivelsestemperaturen, kunne anvendes.

Fortrinnsvis styres det indre trykk slik at det er i det ve-sentlige konstant under bøyeoperasjonen. For å bevirke dette, kan det være hensiktsmessig å tilføre ekstra fluidum, f. eks. en liten pumpe eller et trykkforråd under bøyeopera-sjonen.

Hensiktsmessig kan fremgangsmåten gjennomføres uten tilførsel av varme til røret eller ved bruk av indre hydrauliske ekspanderingsinnretninger. Hensiktsmessig vil det reduserte bøyemoment, som er forbundet med anvendelsen av indre trykk,

i fremgangsmåten tillate at apparatet som benyttes for kold-bøying av rør er mindre effektkrevende og følgelig mindre og lettere å håndtere enn apparater som benyttes ved de eksisterende metode for koldbøying av rør. Fremgangsmåten er derfor særlig egnet for f. eks. bøying av rør hvor stedsbeting-elsene ikke tillater bruk av varme for å hjelpe til ved bøye-

operasjonen. Metoden kan anvendes på rør av hvilken som helst størrelse og hvilket som helst D/t-forhold.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere illustrert under hen-visning til det følgende eksempel.

Eksempel

En 2 m lengde av et rustfritt stålrør med en veggtykkelse på 1,65 mm og en ytre diameter på 51 mm ble avtettet ved sveis-ing av en kappe ved hver ende. En åpning ble dannet i hver kappe, en for tilførsel av hydraulisk fluidum og den andre for frigivning av luft. Disse åpninger ble benyttet for å fylle røret med hydraulisk fluidum. Når all luft var forskjø-vet, ble den ene åpning forbundet ved hjelp av en fleksibel slange til en trykkmåler og en hydraulisk pumpe og den andre åpning ble avtettet med en egnet plugg. Røret ble så montert i et rørbøyeapparat som var i stand til å utøve et konstant bøyemoment langs en 500 mm lang sentral seksjon av røret.

Belastningsmålere ble anbragt på røret for å måle belast-ningen i rørveggen i såvel omkretsretning som aksialretning over den 500 mm lange sentralseksjon av røret.

Indre trykk ble så utøvet på røret ved hjelp av den hydrauliske pumpe. Det indre trykk ble hevet til en omkretsbelastning lik 90 % av spesifikk minimum flytegrense for rørmate-rialet. Ved bruk av rørbøyeapparatet ble et bøyemoment ut-øvet og øket i små trinn til en konstant krumningsradius på ca. 28 ganger rørdiameteren var nådd i den 500 mm lange sentralseksjon av røret. Den hydrauliske pumpe ble benyttet for å holde et konstant indre trykk i røret gjennom hele bøye-operasjonen. Etter hvert trinns økning i bøyemoment, ble det registrert rørovalitet, avbøying og bøyemoment. Ved full-føring av prøven ble bøyemomentet og det indre trykk redusert til null og røret fjernet fra rørbøyeapparatet.

En andre lengde på 2 m av rudtfritt stålrør med samme veggtykkelse, diameter og materialegenskaper som det første rør, beskrevet ovenfor, ble så montert i rørbøyeriggen. Bøyemo-ment ble så utøvet på samme måte som for det første rør til en krumningsradius på ca. 28 ganger rørdiameteren var nådd. Intet indre trykk ble utøvet.

Resultatene av disse prøver viste at bøyemomentet som kreves for bøying av røet med et indre trykk tilstrekkelig til dann-elsen av en omkretsbelastning på 90 % av spesifikk minimum flytegrense var ca. 4 0 % mindre enn det som kreves for bøying av røret uten indre trykk.

Videre var den maksimale ovalitet for røret etter bøying uten indre trykk tilstrekkelig til å redusere rørdiameteren med ca. 5 % i sammenligning med mindre enn 2 % ved utøvelsen av indre trykk.

Dette eksempel demonstrerer at fremgangsmåten har følgende fordeler: 1) Reduksjon av ovaltilforming av tverrsnittet for røret som ellers ville opptre ved fravær av et indre fluidumtrykk. Røret kan derfor bli bøyet til en større krumning når

indre trykk utøves.

2) Reduksjon av det bøyemoment som ellers ville være nødven-dig i fravær av indre trykk. 3) Det er unødvendig å varme opp røret, og det unngås derved forandringer i de metallurgiske egenskaper for rørmateri-alet, som fremkommer ved oppvarming.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for bøying av et rør, karakterisert ved at det utøves et trykk innvendig i et rør ved hjelp av et fluidum, hvoretter røret bøyes.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som fluidum anvendes en væske.

3. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foran-stående krav, karakterisert ved at bøyekraf-ten utøves på plugger eller kapper som er festet til enden av røret og at røret så bøyes uten hjelp av en formdel.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det anvendes rør som er dekket av et lag av isolerende materiale.

5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foran-stående krav, karakterisert ved at det utøvede trykk danner en periferibelastning i området 75 % - 110 % av spesifikk minimum flytegrense for rørmaterialet.