In Rußland waren in den letzten Jahren gehäuft massive Schäden an Schweißnähten von Pipelines in den Dauerfrostregionen aufgetreten, die neben einem erheblichen ökonomischen Schaden auch katastrophale Auswirkungen auf die Umwelt hatten. Bei Nachuntersuchungen von Ringschweißnähten an bestehenden Pipelines in den Kälteregionen Rußlands wurden ausgedehnte Makrorisse festgestellt. Um ein rißhemmendes Druckeigenspannungsfeld in der Schweißnaht zu erzeugen, wurde am Paton Institut für Schweißtechnik ein Explosionsbehandlung entwickelt, bei der in Nachbarschaft der Schweißnähte die Stahlrohre mehrfach mit Sprengschnüren mit 20 g Sprengstoff/m Länge umwickelt wurden. Die beim Zünden des Sprengstoffes freigesetzte Druckwelle erzeugt in der kritischen inneren Oberfläche der Schweißnaht Druckeigenspannungen, die mit einem tragbaren Gerät für die Röntgenanalyse mit einer Genauigkeit von 5 bis 10 % nachgewiesen werden können. Das Verfahren wurde an Schweißnähten von Wasserrohren getestet. Der Rohrinnendurchmesser betrug 630 mm, die Wanddicke 7 mm. Die Schweißnähte wurden durch Lichtbogenhandschweißen mit Wechselstrom mit einem Schweißstrom von 160 bis 180 A, einer Schweißspannung von 24 bis 26 V und einer Schweißgeschwindigkeit von 1,5 bis 2,5 mm/s ausgeführt. Um eine planare Druckwelle im Rohrgefüge zu erreichen, wurde der Sprengstoffzusatz pro m Sprengschnur auf 12 g reduziert und dafür die Anzahl der Umwickelungen erhöht. Dadurch konnte auch die plastische Verformung von 0,7 auf 0,2 % reduziert werden. Auf der äußeren Oberfläche der Schweißnaht entstand nach dem Passieren der Druckwelle eine Zugeigenspannung, die weit unter der Streckgrenze des Werkstoffes bleibt. Ein für die arktischen Regionen Rußlands einfach anwendbares und rasch durchführbares Verfahren.(Albrecht,M.)
Redistribution of residual stress in explosion treatment of annular welded joints in a transmission pipline
Umverteilung von Eigenspannungen durch eine Sprengbehandlung von Kreisringschweißnähten einer Beförderungs-Pipeline
Welding International ; 11 , 7 ; 557-559
1997
3 Seiten, 3 Bilder, 9 Quellen
Article (Journal)
English
Evolution and Redistribution of Residual Stress in Welded Plates During Fatigue Loading
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New guidance for fatigue design of pipline girth welds
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