DE102010011311B4

DE102010011311B4 - Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung aus Stahl

Info

Publication number: DE102010011311B4
Application number: DE201010011311
Authority: DE
Inventors: Dr. Kocks Hans-Jürgen; Jörn Winkels
Original assignee: Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH
Current assignee: Mannesmann Line Pipe GmbH
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: DE102010011311A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung aus Stahl mit im Verlegezustand kreisrundem Querschnitt, bei dem ein aus einzelnen Rohrabschnitten zusammengeschweißter Leitungsstrang zunächst auf eine Trommel aufgewickelt und an einem Verlege-Ort wieder abgewickelt wird. Erfindungsgemäß wird vor dem Aufwickeln auf die Trommel der aufzuwickelnde Leitungsstrang mit einer von der Kreisform abweichenden Form erzeugt, anschließend mit dem im Querschnitt kleineren Biegeradius auf die Trommel gewickelt und nach dem Abwickeln wieder in eine kreisrunde Form gebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung aus Stahl gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zum Verlegen von Pipelines oder Rohrleitungen im Onshore- und Offshore-Bereich ist es allgemein bekannt, die einzelnen Stahlrohre zum Verlege-Ort zu transportieren, dort zusammenzuschweißen und anschließend als Rohrleitung oder Pipeline zu verlegen. Die zu verlegenden Rohrleitungen bestehen aus zusammengeschweißten längsnahtgeschweißten oder nahtlosen Rohren mit kreisförmigen Querschnitten.
Der Transport einer Vielzahl von einzelnen Stahlrohren zum Verlege-Ort und das Zusammenschweißen auf der Baustelle ist zeitaufwändig, kostenintensiv und umweltbelastend.
Zur Medienversorgung der Endverbraucher werden aus diesem Grund zunehmend Rohrleitungen aus Kunststoff eingesetzt, die als aufgewickelte Rollenware zum Verlege-Ort transportiert werden können.
Aus dem Offshore-Bereich ist beispielsweise aus der US 4,117,692 und EP 1 104 525 B1 das sogenannte Reeling bekannt, bei dem der vormontierte Stahlrohrstrang auf entsprechend große Trommeln gewickelt wird. Durch das Biegen beim Aufwickeln wird der im Ausgangszustand kreisrunde Querschnitt des Rohrstrangs mit dem eventuell aufgebrachten Korrosionsschutz plastisch verformt. Die Trommeln werden mit Auftriebskörpern versehen und im Wasser schwimmend mit Schiffen zum Verlege-Ort geschleppt. Auf offener See wird der Rohrstrang mittels entsprechender Rollen wieder gerichtet und anschließend verlegt.
Nachteilig sind die trotz des großen Trommeldurchmessers relativ geringen Wickellängen und die für den Transport über Land viel zu großen Abmessungen und hohen Gewichte.
Aufgrund der geringen Wickellängen müssen am Verlege-Ort viele einzelne Leitungsstränge durch zeit- und kostenaufwändige Verbindungsschweißungen zu einer Rohrleitung zusammengeschweißt werden.
Aus der US 4,802,794 ist für den Offshore-Bereich ebenfalls ein Verlege-Verfahren bekannt, bei dem ein Rohrleitungsstrang mit im Ausgangszustand kreisrundem Querschnitt auf eine Trommel aufgewickelt, mit dieser auf einem Verlege-Schiff montiert und beim Abwickeln zum Verlegen einem Richtvorgang unterzogen wird.
Auch hier sind die relativ geringen Wickellängen und die dadurch erforderliche Vielzahl an Verbindungsschweißungen der Leitungsstränge vor Ort unwirtschaftlich.
Aus der DE 1279577 ist es bekannt, dass sich ein Rohrstrang beim Aufwickeln auf eine Trommel dahingehend verformt, dass aus einem zunächst kreisrunden Querschnitt ein ovaler Querschnitt wird. Beim Abwickeln wird diese Verformung rückgängig gemacht. Eine Änderung der Außendimension eines Rohres bzw. Rohrstranges kann auch vor dem Einführen in einen auszukleidenden Kanal oder ein Rohr vorgenommen werden, wie es in der DE 3519439 A1 bzw. DE 3727786 C2 beschrieben ist. Die ursprüngliche Form wird dann nach dem Einführen im Kanal oder Rohr z. B. Durch Aufbringen eines Innendrucks wieder hergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung aus Stahl mit im Verlegezustand kreisrundem Querschnitt anzugeben, mit dem sich im Vergleich zu den bekannten Verfahren bei gleichem Trommeldurchmesser größere Wickellängen bei Aufwickeln erzielen lassen.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung wird vor dem Aufwickeln auf die Trommel der aufzuwickelnde Rohrleitungsstrang mit einer von der Kreisform abweichenden Form erzeugt, anschließend mit dem im Querschnitt kleineren Biegeradius auf die Trommel gewickelt und nach dem Abwickeln wieder in eine kreisrunde Form gebracht.
Der große Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass das erfindungsgemäße Wickelverfahren mit dem im Vergleich zum Kreisquerschnitt kleineren Biegeradius eine deutlich größere Wickellänge auf der Trommel ermöglicht. Hierdurch werden die erforderlichen Vorort-Schweißungen zum Verbinden der einzelnen Leitungsstränge stark reduziert und so die Wirtschaftlichkeit der Verlegung von Strahlrohrleitungen deutlich gesteigert.
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die einzelnen Rohrabschnitte bereits bei der Herstellung in einer von der Kreisform abweichenden Geometrie, z. B. als Ovalrohre erzeugt. Dies kann bei längsnahtgeschweißten Rohren u. a. durch entsprechende Einformgerüste des Bandes vor dem Verschweißen geschehen und bei nahtlosen Rohren durch entsprechende Walzgerüste. Die so ovalisierten Rohrabschnitte werden dann anschließend zu einem Leitungsstrang zusammengeschweißt und anschließend über den kleineren Biegeradius auf eine Trommel aufgewickelt.
Liegen die Rohrabschnitte bzw. der aufzuwickelnde Leitungsstrang nach der Rohrfertigung zunächst in einem kreisförmigen Querschnitt vor, kann die Verformung des Rohr- bzw. Leitungsquerschnitts zu einem Oval durch plastische Kalt- oder Warmumformung erfolgen.
Nach dem Abwickeln des Leitungsstranges von der Trommel wird zur Verlegung der ovalisierte Querschnitt dann wieder über eine Kalt- oder Warmumformung in eine kreisrunde Form gebracht.
Ein wichtiger Aspekt bei diesem Verfahren sind die mechanischen Beanspruchungen der Rohrabschnitte bzw. des Rohrleitungsstrangs bei den durchzuführenden Umformungen und dem Wickelvorgang, der die Stahlrohrleitung zusätzlich auf Biegung beansprucht. Die Stahlsorten, die für diese Rohrleitungen eingesetzt werden, müssen daher eine ausreichende Duktilität aufweisen.
Auch dürfen vorher auf den Leitungsstrang aufgebrachte Korrosionsschutzbeschichtungen nicht durch die mechanischen Beanspruchungen beschädigt werden. Als besonders geeignet haben sich z. B. Rohrbeschichtungen aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid erwiesen.
Im Anhang ist in der einzigen Figur das erfindungsgemäße Verfahren schematisch dargestellt.
Der aufzuwickelnde Leitungsstrang weist in diesem Beispiel zunächst einen im Ausgangszustand, d. h. nach der Rohrfertigung, kreisförmigen Querschnitt 1 auf und wird vor dem Aufwickeln auf eine hier nicht dargestellt Trommel zu einem ovalen Querschnitt 1' durch Kalt- oder Warmverformung umgeformt. Der so ovalisierte Leitungsstrang wird anschließend mit der flachen Seite, d. h. mit dem im Querschnitt kleineren Biegeradius, auf die Trommel aufgewickelt. Beim Abwickeln wird die Stahlrohrleitung vor der Verlegung durch Kalt- oder Warmumformung wieder in einen kreisförmigen Querschnitt 1'' umgeformt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind im Vergleich zu den bekannten Wickelverfahren wesentlich größere Wickellängen möglich. Bezugszeichen

Nr. Bezeichnung

1 kreisförmiger Querschnitt

1' ovaler Querschnitt

1'' kreisförmiger Querschnitt

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung aus Stahl mit im Verlegezustand kreisrundem Querschnitt, bei dem ein aus einzelnen Rohrabschnitten zusammengeschweißter Leitungsstrang zunächst auf eine Trommel aufgewickelt und an einem Verlege-Ort wieder abgewickelt wird dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln auf die Trommel der aufzuwickelnde Leitungsstrang mit einer von der Kreisform abweichenden Form erzeugt, anschließend mit dem im Querschnitt kleineren Biegeradius auf die Trommel gewickelt und nach dem Abwickeln wieder in eine kreisrunde Form gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrabschnitte des Leitungsstrangs bereits im Zuge der Rohrherstellung in einer von der Kreisform abweichenden Form erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrabschnitte als im Querschnitt ovale Rohre erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei im Ausgangszustand kreisförmigem Querschnitt des aufzuwickelnden Leitungsstrangs die Formänderung des Querschnitts vor dem Aufwickeln mittels einer Kalt- oder Warmumformung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Formänderung eine plastische Umformung ist.
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Umformung eine Ovalisierung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Formänderung zu einem kreisrunden Querschnitt nach dem Abwickeln des Leitungsstrangs von der Trommel mittels einer Kalt- oder Warmumformung erfolgt.