Die Untersuchungsergebnisse zu den Einflußfaktoren beim Schweißen in Betrieb befindlicher Pipelines und zur Entwicklung geeigneter Schweißverfahren werden vorgestellt. Dabei werden der Durchbrand und die H-Rißbildung als Versagensmechanismen betrachtet und die Abkühlungsgeschwindigkeit, der Wärmeeintrag und die Wärmebehandlungsbedingungen als Einflußparameter untersucht. Geschweißt werden Kehlnähte an Blechen aus unlegiertem und niedriglegiertem Stahl sowie an Rohren aus unlegiertem Stahl mit den Durchmessern von 219 mm, 325 mm und 377 mm. Die Kehlnähte bestehen aus einer Wurzellage und zwei Schichtlagen; die Schweißgeschwindigkeit beträgt 12 cm/min. Bei den Blechen werden die Wurzellagen mit Strömen von 85 A, 110 A und 135 A geschweißt; die Schichtlagen werden mit 110 A gefertigt. Die Spannung liegt immer bei 23 V. Die Kühlung erfolgt mit Luft und mit Wasser bei Strömungsgeschwindigkeiten von 0,11 m/s und 0,25 m/s. Bei den Rohren sind die Schweißparameter: 110 A und 23 V und die Kühlungsbedingungen: Luft und Wasser (0,14 m/s, 0,27 m/s und 0,84 m/s). Gemessen werden der Temperaturverlauf des Schweißbads, die Härte der Wärmeeinflußzone (WEZ) nach Vickers und das Mikrogefüge mit einem optischen Mikroskop. Die verwendeten Elektroden haben einen niedrigen H-Gehalt. Zur Vermeidung eines Durchbrandes darf die Temperatur an der Innenseite in Betrieb befindlicher Pipelines 983 Grad C nicht überschreiten. Bei einer gegebenen Außenseitentemperatur nimmt die Temperatur an der Innenseite der Rohre linear mit wachsender Wanddicke ab. Die Ursachen für die H-Rißbildung sind der H-Gehalt in der Schweißnaht, die H-Rißempfindlichkeit des Mikrogefüges und die auf der Schweißnaht lastende Spannung. Eine Steigerung der H-Rißbeständigkeit besteht in der Reduzierung der Härte in der WEZ, die durch Martensit- und Bainitanteile hervorgerufen wird, mittels Anlassens, eines höheren Wärmeeintrags und langsameren Abkühlens. Optimal sollte der Wärmeeintrag für Wurzellagen über 15 kJ/cm und für andere Lagen über 20 kJ/cm liegen. Bei Wanddicken von über 7 mm sind Durchbrände von Rohren nicht zu befürchten. (Görges, U.)
Investigation on welding procedures for in-service pipelines
Untersuchung von Schweißverfahren für in Betrieb befindliche Pipelines
China Welding ; 7 , 1 ; 7-14
1998
8 Seiten, 10 Bilder, 4 Tabellen, 4 Quellen
Article (Journal)
English
Pipeline , Schweißrissbildung , Wasserstoffversprödung , Arbeit im Betriebszustand , Kehlnaht , Abkühlungsgeschwindigkeit , Energiezufuhr , Anlassen (Wärmebehandlung) , unlegierter Stahl , niedriglegierter Stahl , Rohr , Wanddicke , Wurzellage , Schweißgeschwindigkeit , Schweißparameter , Strömungsgeschwindigkeit , Luftkühlung , Wasserkühlung , Härte , Vickers-Versuch , Wärmeeinflusszone , Mikrogefüge , optische Mikroskopie , Eigenspannung , Spannungskonzentration
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