DE1750693B2 - Explosionsstopfen zum verschliessen der enden von metallrohren - Google Patents

Explosionsstopfen zum verschliessen der enden von metallrohren

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DE1750693B2
DE1750693B2 DE19681750693 DE1750693A DE1750693B2 DE 1750693 B2 DE1750693 B2 DE 1750693B2 DE 19681750693 DE19681750693 DE 19681750693 DE 1750693 A DE1750693 A DE 1750693A DE 1750693 B2 DE1750693 B2 DE 1750693B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Explosionsstopfen zum Verschließen der Enden von Metallrohren mit einem an einem Ende geschlossenen hohlzylindrischen, eine Sprengladung und einen Zünder aufnehmenden Verschlußelement, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des betreffenden Rohres entspricht, und mit einem am offenen Rohrende radial überstehenden Flansch.
Ein solcher, aus der britischen Patentschrift 1 Q29 494 bekannter Explosionsstopfen eignet sich nur zum Verschließen von vertikal nach oben weisenden Metallrohrenden, da dieser bekannte Explosionsstopfen dadurch gebildet wird, daß in ein zusätzlich an das eigentliche Metallrohrende angesetztes Rohrstück zunächst eine Dichtungsmasse und dann ein hohlzylindrisches Verschlußelement mit seinem geschlossenen Ende voraus eingesetzt, anschließend mit radialem Abstand in das Verschlußelement eine Sprengladungs- und Zündereinheit hineingehängt und dann das Verschlußelement bis über einen überstehenden Abschnitt des zusätzlichen Rohrstükkes mit Flüssigkeit gefüllt wird. Die Flüssigkeit würde aber bei nicht vertikal nach oben weisendem Rohrende auslaufen bzw. könnte nicht eingebracht werden. An Steile der genannten Dichtungsmasse kann zur axialen Fixierung des Verschlußeleinentes dieses Verschlußelenicnt an seinem, in diesem Falle über das zusätzliche Rohrstück überstehenden Ende mit einem radial überstehenden Flansch versehen sein. Die Sprengladung dieser bekannten Anordnung kann dann gezündet werden, wobei die Wandung des Verschluß°elementes dicht an die Innenwandung des zusatzlich angeseizten Rohrstückes angepreßt wird. Ein Verschweißen uis Verschlußelementes mit dem zusätzlichen angesetzten Rohrstück dürfte infolge der dämpfenden Flüssigkeit nicht möglich sein.
Wenn das ?»ßere Ende des Verschlußelementes in der genannten Weise einen Flansch aufweist, so behindert letzterer die radiale Abwärtsbewegung der Verschlulielementwandung, wodurch diese nicht in der erforderlichen Weise satt an die Innenwandung des zu verschließenden Rohrstückes angepreßt wird und/oder der Flansch reißt an seinem Außenumfange, was gegebenenfalls erst später eintretende Undichtigkeiten und eine erhöhte Korrosion an den gerissenen und dadurch rauhen Flächenteilen zur Folge hat.
Durch einen am Verschlußelement stirnseitig überstehenden Flansch wird aber die Anwendungsmöglichkeit des bekannten Explosionsstopfens noch weiter eingeschränkt, nämlich auf solche \ertikal nach oben weisende Rohrenden, bei welchen nach ihrem Verschließen der auch dann noch vorhandene, überstehende Flansch nicht stört.
Der bekannte Explosionsstopfen macht verhältnismäßig viele einzelne Elemente erforderlich, nämlich das zusätzliche Rohrstück, gegebenenfalls die Dichtungsmasse, das Verschlußelement, die Sprengladungs- und Zündereinheit und die genannte Flüssigkeit, wodurch ein Verschließen mittels des bekannten Explosionsstopfens auch außerordentlich umständlich, zeitraubend und teuer ist.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, beliebig ausgerichtete Metallrohrcndcn unmittelbar, d. h. ohne das Erfordernis eines zusätzlich anzusetzenden Rohrstückes auf einfache Weise dauerhaft druckdicht und sauber zu verschließen, ohne da3 nach dem Verschließen über das Metallrohrende ein störendes Element übersteht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verschlußelement mit einem die Sprengladung abschirmenden, durch die Explosion von diesem Verschlußelement trennbaren Verschlußstück fest verbunden ist, das einen den Flansch bildenden Ringbund und eine Durchtrittsöffnung aufweist,
Durch die Erfindung ergeben sich die Vorteile,
daß an Stelle eines zusätzlichen Rohrstückes, einer zusätzlichen Dichtungsmasse und einer zusätzlichen Flüssigkeit lediglich das genannte Verschlußstück erforderlich ist und das Verschlußelement unmittelbar in das zu verschließende Metallrohrende eingesetzt werden kann und dabei dann bündig mit dem Mündungsrand des Metallrohrendes abschließt oder mit Bezug auf diesen Mündungsrand tiefer liegt, wobei das Verschlußstück bei der Explosion zum Verschlußelement getrennt wird und dadurch nach dem Verschließen des Metallrohrendes von diesem keine störenden Teile überstehen. Ferner kann das Verschlußelement sich bei der Explosion ungehindert radial fiusdehnen und dadurch dicht an die Innenwandung des Metallrohrendes angepreßt werden, da der Flansch bzw. Ringbund sich gemäß der Erfindung nichi am Verschlußelement, sondern am Verschlußfitiick befindet. Da außerdem die Sprengladung gemäß der Erfindung von keiner dämpfenden Flüssigkeit umgeben ist, überträgt sie ihre Explosionswir-Ikung unmittelbar auf das Verschlußdement, so daß dessen Wandung nicht nur dicht an dit Wandung des Zu verschließenden Metallrohrendes angepreßt, sondern infolge der Explosionscnergie mit dieser verschweißt wird.
Das Verschließen von Metallrohrendcn mit einem erfindungsgemäßen Explosionsstopfen ist also äußerst einfach und benötigt wenig Zeit.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in einer mittigen Öffnung der Sprengladung ein sich durch die mittige Durchtrittsöffnung des Verschluß-Stücks hindurcherstreckender Zünder untergebracht. Dies ergibt den Vorteil, daß der erfindungsgemäße Explosionsstopfcn fabrikmäßig fertig hergestellt werden kann, ohne daß die Gefahr einer Explosion der Sprengladung besteht, und daß dann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Explosionsstopfens keine besonderen Arbeitsvorgänge mehr erforderlich sind, sondern zum Verschließen des betreffenden Metallrohrendes lediglich der Zünder in ilen Explosionsstopfcn eingebracht und zur Zündung gebracht werden muß.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der die Sprengladung enthaltende Teil des Verscnluß-Clementes einen kleineren Außendurchmesser als eier geschlossene Endteil dieses Vcrschlußelements, welch letzterer de.irt bemessen ist, daß das Ver-Sehlußclement gerade noch in das betreffende Metallrohr e'nsetzbar ist. Dadurch ergibt sich zwischen dem die Sprengladung enthaltenden Teil des Verfcchlußelementcs und der Innenwandung des zu verschließenden Metallrohrendes ein bestimmter Abstand, um weichen sich die Wandung des die Sprengladung enthaltenden Teiles des Vcrschlußelcmcntes bei der Explosion radial nach außen verlagert.
Aus der schweizerischen Zeilschrift »technica . Nr. 24, 1967, S. 2447, ist es bekannt, bei der Explosivplatticrung die beiden miteinander zu verbindenden Metallteile vor ihrer Verbindung in einem bestimmten Abstand voneinander anzuordnen, um dadurch bei der Explosion eine besonders gute Verschweißung zu erzielen. Diese bei der Explosivplattierung bekannte Wirkung kann selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung auftreten, wenn der die Sprengladung enthaltende Teil des Verschlußelementes in der gekannten Weise einen kleineren Außendurchmesser hat als der geschlossene Endteil dieses Verschlußelementes, jedoch wird bei Verwendung des erfindungsgemiißen Explosionsstopfens auch ohne diese bei der Explosivplattieruag bekannten Wirkung eine ausreichend gute Verschweißung des Verschlußelementes mit dem zu verschließenden Metallrohrende erzielt, so daß beim Erfindungsgegenstand der genannte Abstand zwischen dem im Außendurchmesser kleineren, die Sprengladung enthaltenden Teil des Verschlußelementes und der Innenwandung des zu verschließenden Metallrohrendes
ίο in erster Linie den genannten Zweck hat, bei der Explosion ein sicheres Trennen des Verschlußstücks vom Verschlußelement zu gewährleisten.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von erfindungsgemäßen Explosionsstopfen beim Verschließen der Rohrenden von Wärmeaustauschern.
Bei Wärmeaustauschern sind normalerweise die Rohrenden von Rohrbündeln durch einen Rohrboden hindurchgeführt, an welchen sich stirnseitig ein zumeist in Kammern untc filter Deckel anschließt, über welchen das durch die Rohrbündel hindurchgeführte Strömungsmittel zu- bzw. abgeführt wird. Das Rohrbündel ist von einem sich ebenfalls an den Rohrboden anschließenden Gehäuse umgeben, durch welches ein weiteres Strömungsmittel hindurchgeleitet wird, welches dabei über die Außenflächen der Rohre des Rohrbündels strömt und eine andere Temperatur als das in den Rohren vorhandene Strömungsmittel hat. Die Rohre sind mit dem Rohrboden entweder verschweißt oder in anderer Weise dicht verbunden. Während des Betriebes kann jedoch eines der Rohre platzen oder eine Verbindungsstelle zwischen dem betreffenden Rohrende und dem Rohrboden kann Risse bekommen, so daß dann das den höheren Druck aufweisende Strömungsmittel zu dem den niedrigeren Druck aufweisenden Strömungsmittel überströmen und sich mit diesem vermischen kann. Die undichten Rohre werden normalerweise durch in ihre Rohrenden einsetzbare, mechanische aufweitbare Stöpsel blindgelegt. Bei Verwendung soleher bekannter Stöpsel und auch beim Beheben von Undichtigkeiten zwischen dem beUsffenden Rohrende und dem Rohrboden muß die eine solche Reparatur vornehmende Person sehr nahe an den Rohrboden herantreten können, was zur Folge hat, daß bei größeren Wärmeaustauschern die betreffende Person in den Deckel bzw. eine der Deckelkammern hineinkriechen muß.
Dagegen ist es bei Verwendung eines crfindungs»cmäßen Explosionsstopfens nicht crforderlicli, an dem zu verschließenden Rohrende ein besonders nahes Herantreten der betreffenden Person bedingende Arbeiten vorzunehmen, sondern der erfindungsgemäße Explosionsstopfen braucht lediglich in d^s betreffende Rohrende eingesteckt zu werden, während dann der VcrscHießvorgang selbst durch Zünuen der Sprengladung von außerhalb des am Rohrboden angebrachten Deckels erfolgen kann.
Aber nicht nur Rohrenden selbst können gemäß der Erfindung auf einfache Weise dicht verschlossen
werden, sondern gemäß der Erfindung können auf ebenso einfache Weise gleichzeitig auch Undichtigkeiten zwischen dem betreffenden Rohrende und einem dieses Rohrende aufnehmenden Rohrboden behoben werden.
Zu diesem Zwecke ist ein Verfahren zum Verschließen der Mündungsenden von Metallrohren, insbesondere von Wärmeaustauschern, deren Rohrenden durch einen Rohrboden hindurchragen oder in
einen solchen münden, gemäß welchem durch Zünden einer Sprengladung eines in das betreffende Rohrende eingesetzten Explosionsstopfens nach der Erfindung dieser Explosionsstopfen druckdicht mit dem Rohr verbunden wird, gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende des betreffenden Metallrohres und die dieses Rohrende aufnehmende Öffnung des Rohrbodens vor Einsetzen des Verschlußkörpers innen so weit angesenkt werden, daß im Rohrboden eine die Fortsetzung des angesenkten Rohrendes bildende, sich nach außen erweiternde öffnung entsteht, daß ferner anschließend der Explosionsstopfen so weit in das Rohr eingeschoben wird, bis der genannte Ringbund außerhalb der sich erweiternden öffnung am Rohrboden zur Anlage kommt, und daß dann durch die Explosion der Sprengladung ein Teil des Verschlußelementes im wesentlichen radial nach außen verlagert und sowohl mit dem Metallrohr als auch mit dem Rohrboden in der sich erweiternden öffnung verschweißt wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Axialschnitt eines üblichen Wärmeaustauschers, bei welchem ein undichtes Rohr gemäß der Erfindung verstopft werden soll.
F i g. 2 einen schematischen Axialschnitt durch einen Explosionsstopfen nach der Erfindung.
F i g. 3 einen schematischen Axialschnitt eines in ein undichtes Rohr des in F i g. 1 dargestellten Wärmeaustauschers einsesetzten Explosionsstopfens nach F i g. 2,
F i g. 4 eine der F i g. 3 ähnliche Ansicht, welche den erfindungsgemäßen Explosionsstopfen und das Rohr nach der Verschweißung zeigt.
F i g. 5 einen schematischen Axialschnitt einer häufig vorkommenden Form von Rohrundichtigkeiten,
F i g. 6 einen schematischen Axialschnitt ähnlich F i g. 5 nach Bearbeitung des Rohres und des zugehörigen Rohrbodens im Zuge eines besonderen Rohrverschlußverfahrens nach der Erfindung,
F i g. 7 einen Axialschnitt einer der F i g. 2 ähnlichen, abgewandelten Ausfuhrungsform eines Explosionsstopfens nach der Erfindung.
F i g. 8 einen schematischen Axialschnitt ähnlich F i g. 6 mit einem Explosionsstopfen nach F i g. 7. und
F i g. 9 einen schematischen Axialschnitt ähnlich F i g. S nach dem erfindungsgemäßen Verschweißen des Rohres bzw. Rohrbodens mit dem Explosionsstopfen nach F i g. 7.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Wärmeaustauscher sind in an sich bekannter Weise die beiden Mündungsende-M 14 und 15 von U-förmig gebogenen Rohren 12 eines Rohrbündels durch einen Rohrboden 16 hindurchgeführt.
Der Rohrboden 16 kann die Form einer plattierten Platte mit einem metallenen Plattenkörper 17 und einem dünnen, aus einem anderen Metall bestehenden Belag 18 haben Der Belag 18 kann aus einem mit dem Metall der Rohre 12 verschweißbaren Metall bestehen, um hierdurch die Mündungsenden 14 und 15 der Rohre 12 in einer in F i g. 3 bei 19 angedeuteten Weise mit dem Rohrboden 16 verschweißen zu können.
Ein das Rohrbündel 12 umschließendes, zusammen mit dem Rohrboden 16 eine Kammer 21 bildendes Gehäuse 20 weist einen Strötmingsmitteleinlaß 22 und ein Strömungsmittelauslaß 23 auf.
Ein Deckel 24 mit einer Trennwand 25 ist in an sich bekannter Weise auf der dem Rohrbündel 12 gegenüberliegenden Seite dicht mit dem Rohrboden 16 verbunden und bildet mit diesem eine mit den Rohrenden 14 in Verbindung stehende Einlaßkammer 26 und eine mit den Rohrenden 15 in Verbindung stehende Auslaßkammer 27. Der Deckel 24 hat eine in der Kammer 26 mündende Strömungsmitteleinlaßöffnung 28 und eine in der Kammer 27 mündende Strömungsmittelauslaßöffnung 29.
Während des Betriebes strömt durch die Einlaßöffnung 28 unter Druck stehendes Strömungsmittel bestimmter Temperatur in die Einlaßkammer 26 und von dieser durch das Rohrbündel 12 und die Auslaßkammer 27 zur Auslaßöffnung 29. Durch den Einlaß 22 strömt in die Kammer 21 ein weiteres Strömungsmittel mit einer anderen Temperatur und einem anderen Druck ein, welches durch den Auslaß 23 wieder ausströmt. Dabei findet zwischen den beiden Strömungsmitteln ein Wärmeaustausch statt.
In vielen Fällen ist es erforderlich, ein Vermischen
»5 der beiden Strömungsmittel des Wärmeaustauschers in jedem Falle zu vermeiden. Dies ist beispielsweise bei Dampferzeugern der Fall, die in Kernenergie-Turbinenanlagen Anwendung finden, da dann das durch die Rohre 12 hindurchströmende Strömungs-
mittel, welches normalerweise das in dem Kernreaktor erwärmte Strömungsmittel ist. radioaktiv verseucht sein kann.
In F i g. 3 ist bei 31 ein Rohrbruch eines Rohres 12 angedeutet.
Zum Verschließen des undichten Rohres 12 ist ein in sein Ende einsetzbarer Explosionsstopfen 30 nach der Erfindung (F i g. 2) vorgesehen, welcher entlang seiner Längsachse A-A im Querschnitt kreisförmig ist und ein hohlzylindrisches Verschlußelement 33 aus vorzugsweise mit dem Metall des Rohres 12 leicht verschweißbaren Metall aufweist. Das Verschlußelement 33 besteht fingerhutförmig aus einem massiven, zylindrischen Bodenteil 34 und einem sich daran anschließenden Hohlzylinderteil 35. die zusammen eine zylindrische, axial verlaufende Kammei 36 bilden. W ie die F i g. 2 und 3 zeigen, ist dei Durchmesser des Bodenteiles 34 so bemessen. daC der Bodenteil 34 mit der zu verstöpselnden Rohrmündiing 14 einen Gleitsitz bildet, während dei Hohlzylinderteil 35 im Durchmesser kleiner als de Bodenteil ist und die Wandstärke dieses Hohlzylin derteiles etwa der Wandstärke des betreffenden Roh res 12 entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Durchmes ser des massiven Bodenteiles 34 etwa 0.05 mm klei ner als die lichte Weite der Rohrmündung 14. wäh rend der Durchmesser des Hohlzylinderteifes 35 etw 0.76 bis 1.27 mm kleiner als der Durchmesser de Bodenteiles 34 ist. so daß zwischen der Außenseit des Hohlzylinderteiles 35 und der Innenwandung de Rohrendes 14 ein. einen bestimmten Abstand sichel stellender Ringraum 5 mit einer Tiefe von etwa 0.4 bis 0.66 mm gebildet wird.
In der Kammer 36 ist eine chemische Sprengli
dung 37 angeordnet, welche zylinderförmig ist un durch weiche eine axiale Öffnung 38 hindurchfühl Die Sprengladung 37 besteht aus einem Stück od< ist eingegossen und erstreckt sich in axialer Richtui
etwa über die halbe Länge der Kammer 36. Die Sprengladung kann aus jedem geeigneten mit hoher Geschwindigkeit explodierenden Sprengmaterial, wie beispielsweise TNT (Trinitrotoluol) oder PETN Centa-Erythriotoluol-Tetranitrat), bestehen.
£in stirnseitiges Verschlußstück 40 aus Kunststoff mit einer axialen öffnung 41 weist einen äußeren Ringbund 43 auf, dessen Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des Rohrendes 14 entspricht. Außerdem weist es einen im Durchmesser so bemeslenen zylindrischen Teil 42 auf, daß dieser mit entern Sitz in der Kammer 36 gehalten wird und die Sprengladung 37 in ihrer Lage hält.
Ein elektrischer, zylinderförmiger Zünder 44 mit twei äußeren Leitungsdrähten 45 ist mit Gleitzsitz in die axialen Öffnungen 41 und 38 eingesetzt und erstreckt sich durch die Sprengladung 37 hindurch bis zur Bodenwandung der Kammer 36.
Der Explosionsstopfen 30 ist so weit in das Rohrende 14 eingesetzt, daß der Ringbund 43 des Verschlußstückes 40 an der Stirnseite des Rohrendes 14 anliegt. Hierdurch sind das hülsenartige Verschlußelement 33 und die Sprengladung 37 richtig in das Rohrende eingesetzt und nehmen die in F i g. 3 dargestellte optimale Stellung ein.
Durch Anschließen der Leitungsdrähte 45 an eine Spannungsquelle wird der Zünder 44 zum Zünden gebracht, welcher seinerseits wiederum die Explosion der Sprengladung 37 verursacht. Durch die Explosivkräfte der Sprengladung 37 wird der Hohlzylinderteil 35 über den genannten Ringraum 5 hinweg radial nach außen getrieben und an die Innenwandung des Rohrendes 14 angeschlagen, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Die Geschwindigkeit der radialen Auswärtsbewegung des Hohlzylinderteiles 35 ist ausreichend groß um dessen Außenwandung mit der Innenwandung des Rohres entweder metallurgisch oder durch Explosiwerschweißung zu verbinden und hiermit eine zuverlässige Dichtung zu schaffen.
Etwaige von der Explosion her in der Kammer 36 zurückbleibende Rückstände, beispielsweise das aus Kunststoff bestehende Verschlußstück 40 oder der Zünder 44, können leicht entfernt werden.
Zur vollständigen Blindlegung des undichten Rohres ist das betreffende andere Rohrende 15 in der gleichen Weise stöpselartig verschließbar, wie .lies vorstehend beschrieben wurde.
F i g. 5 zeigt eine weitere Form einer möglichen Rohrundichtigkeit an einem im wesentlichen dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Rohrende 14 entsprechenden und ebenfalls durch den Rohrboden 16 hindurchgeführten Rohrende 14 a. In diesem Falle liegt kein Rohrbruch vor, sondern die das Rohr mit dem Rohrboden verbindende ringförmige Schweißnaht 19 weist einen Riß auf, durch welchen zwischen der Rohraußenfläche und dem Rohrboden ein Leckströmungsweg 31a gebildet wird und sich das in der Kammer 21 befindliche Strömungsmittel mit dem in der Kammer 26 befindenden Strömungsmittel vermischen kann.
Diese Form einer Rohrundichtigkeit kann in derselben Weise durch Verstopfen des Rohres unterbunden werden, wie dies vorstehend in bezug auf die F i g. 2 bis 4 beschrieben wurde, da die Explosivkräfte der Sprengladung 37 so stark sind, daß das Rohrende 14a durch die Explosion erweitert und deren Außenwandung an den Rohrboden angeschlagen und damit der Strömungsweg 31 α unterbrochen wird.
Auf diese Weise wird jedoch nicht in jedem Fall eine positive und zuverlässige Abdichtung erzielt, da die Möglichkeit besteht, daß die meiste Explosionsenergie durch Verschweißen des Verschlußelementes 33 mit dem Rohr absorbiert wird.
Demgemäß ist für in F i g. 5 dargestellte Undichtigkeiten ein erfindungsgemäßer Explosionsstopfen
50 vorgesehen, wie er in den F i g. 7 und 8 dargestellt ist. Der Explosionsstopfen 50 kann in seinen Einzelteilen vollständig dem vorstehend beschriebenen Explosionsstopfen 30 entsprechen, mit der Ausnahme, daß der äußere Ringbund 52 des Verschlußstückes
51 dieser abgewandelten Ausführungsform für einen nachstehend noch zu beschreibenden Zweck im
is Durchmesser größer als der genannte Ringbund 43 ist.
Wie F i g. 6 zeigt, beinhaltet die Vorbereitungsarbeit zum Verstopfen des Rohrendes 14 a das Ansenken und Entfernen eines Teiles des Rohres, der
λο Schweißnaht 19 und des das Rohr umgebenden Belages 18, um hierdurch eine sich erweiternde öffnung 53 zu bilden, die unter einem Winkel kegelig verläuft. Ein derartiges Ansenken erfolgt bis zu einer Tiefe, bei der sich das Rohrende 54 innerhalb des
as Belages 18 befindet und mit der sich erweiternden öffnung 53 einen geraden Übergang bildet.
Zum Verstopfen des Rohrendes 14 α wird der Explosionsstopfen 50 so weit in das Rohrende eingesetzt. Λ-ie dies das Verschlußstück 51 gestattet. Der Ringbund 52 des Verschlußstücks 51 ist im Durchmesser größer als die erweiterte öffnung 53 an ihrem größten Durchmesser, so ü<iß das Einsetzen des Explosioii^atopfens durch das Anliegen des Ringbundes
52 an der Außenfläche 56 des Rohrbodens begrenzt ist. Auf diese Weise werden wie bei der erstbeschriebenen Ausfuhrungsform das hülsenartige· Verschlußelement 57 und die Sprengladung 58 jeweils in der optimalen Stellung richtig eingesetzt.
Bei Explosion der Sprengladung 58 wird das Ver-Schlußelement 57 explosiv verformt, wodurch zwischen der Außenwandung seines Hohlzylinderteiles 59 und der Wandung der erweiterten öffnung des Rohrbodens eine ringförmig verlaufende Explosivverschweißung oder metallurgische Verbindung zustände kommt, durch weiche der Leckströmungsweg 31 α wirksam unterbrochen wird.
Es ist noch hervorzuheben, daß bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Explosionsstopfens dieser in dem be-
treffenden undichten Rohr jeweils innerhalb des Bereiches des Rohrbodens 16 angeordnet ist. Auf diese Weise hält die große Masse des Rohrbodens in ho hem Maße die Explosionskräfte der Sprengladuni zurück und die Wirkung der Explosivverschweißuns wird erhöht.
Da ferner das betreffende Rohrende durch die Ex plosionskräfte infolge der zurückhaltenden Wirkuni des Rohrbodens nicht wesentlich erweitert wird kann gewünschtenfalls das betreffende verstopft Rohr zu einem späteren Zeitpunkt in bekannter Wei se entfernt und durch fin anderes ersetzt werden.
Weiterhin ist ersichtlich, daß das Verstopfen de Rohre ohne Gefahr für das betreffende Personal ei foigen kann, da die Leitungsdrähte 45 durch die Eir IaB- bzw. Auslaßöffnungen 28 bzw. 29 oder, wie die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, durch ein en sprechendes Mannloch hindurchgeführt werden köi nen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
209 519/2:

Claims (4)

I 750 Patentansprüche;
1. Explosionsstopfen zum Verschließen der Enden von Metallrohren mit einem an einem Ende geschlossenen hohlzylindrischen, eine Sprengladung und einen Zünder aufnehmenden S Verschlußelement, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des betreffenden Rohres entspricht, und mit einem am offenen Rohrende radial überstehenden Flansch, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (33 bzw. 57) mit einem die Sprengladung abschirmenden, durch die Explosion von diesem Verschlußelement trennbaren Verschlußstück (40 bzw. Sl) fest verbunden ist, das einen den Flansch bildenden Ringbund (43 bzw. 52) und eine Durchtrittsöffnung (41) aufweist.
2. Explosior.sstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mittigen öffnung (38) tier Sprengladung (37 bzw. 58) ein sich durch die mittige Durchtrittsöffnung (41) des Verschiußstücks (40 bzw. 51) hindurch erstrekkender Zünder (44) untergebracht ist.
3. Explosionsstopfen nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, drß der die Sprengladung (37 bzw. 58) enthaltende Teil (35 bzw. 59) des Verschlußelements (33 bzw. 57) einen kleineren Außendurchmesser hat als der geschlossene Endteil dieses Verschhißelemcnts, welch letzterer derart bemessen ist, daß das Verschlußelement gerade noch in das betref'jnde Metallrohr einsetzbar ist.
4. Verfahren zum Verschli«. ßen der Mündungsenden von Metallrohren, insbesondere von Wärmeaustauschern, deren Rohrenden durch einen Rohrboden hindurrhragen oder in einen solchen münden, gemäß welchem durch Zünden einer Sprengladung eines in das betreffende Rohrende eingesetzten Explosionsstopfens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dieser Explosionsstopfen druckdicht mit dem Rohr verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende des betreffenden Metallrohres (12) und die dieses Rohrende aufnehmende öffnung des Rohrbodens (16) vor Einsetzen des Verschlußkörpers (33) innen so weit angesenkt weiden, daß im Rohrboden eine die Fortsetzung des angesenkten Rohrendes bildende, sich nach außen erweiternde Öffnung entsteht, daß ferner anschließend der Explosionssiopfen so weit in das Rohr eingeschoben wird, bis der genannte Ringbund (52) außerhalb der so sich erweiternden öffnung am Rohrboden zur Anlage kommt, und daß dann durch die Explosion der Sprengladung (58) ein Teil des Vcrschlußelementes (33) im wesentlichen radial nach außen verlagert und sowohl mit dem Metallrohr als auch mit dem Rohrboden in der sich erweiternden öffnung verschweißt wird.
DE19681750693 1967-05-25 1968-05-25 Explosionsstopfen zum verschliessen der enden von metallrohren Withdrawn DE1750693B2 (de)

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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3672035A (en) * 1970-03-20 1972-06-27 Whittaker Corp Method of fabricating a tube sheet assembly
US3724062A (en) * 1971-03-18 1973-04-03 Westinghouse Electric Corp Explosively welded plug for leaky tubes of a heat exchanger and method of using the same
DE2124530C3 (de) * 1971-05-18 1978-04-27 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Einrichtung zum Verschließen schadhafter Wärmetauseherrohre
DE2210921A1 (de) * 1972-03-07 1973-09-20 Interatom Absperrvorrichtung fuer rohrleitungen mittels eines plastisch verformbaren dichtkoerpers
GB1439141A (en) * 1972-08-10 1976-06-09 Yorkshire Imperial Metals Ltd Method of closing a tubeplate aperture or tube in a tubeplate aperture by explosive welding
US3797098A (en) * 1972-09-14 1974-03-19 Nasa Totally confined explosive welding
US3900939A (en) * 1973-10-31 1975-08-26 Combustion Eng Method of plugging steam generator tubes
US3868131A (en) * 1973-11-30 1975-02-25 Ultra Centrifuge Nederland Nv Methods and device for welding a metal pipe to a metal body by means of an explosive charge
NL152188B (nl) * 1974-09-16 1977-02-15 Holland Explosive Metal Metalen prop voor het afdichtend afsluiten van een opening in een pijpenplaat van een warmteuitwisselaar, werkwijze voor het aanbrengen van zulk een prop en warmteuitwisselaar met een pijpenplaat, waarvan ten minste een opening door zulk een prop is dichtgemaakt.
GB1482727A (en) * 1975-06-27 1977-08-10 Ici Ltd Expanding metal tubes
NL154594B (nl) * 1975-10-06 1977-09-15 Neratoom Werkwijze voor het herstellen van een warmtewisselaar, alsmede warmtewisselaar hersteld onder toepassing van de werkwijze.
US4074630A (en) * 1976-02-27 1978-02-21 Explosive Metal Working Holland B.V. Methods and plugs to seal apertures in tube plates of heat exchangers provided with tube plates which are locally sealed with these methods and such plates
FR2346098A1 (fr) * 1976-03-31 1977-10-28 Wojskowa Akad Tech Procede de fixation par explosion, de tubes, notamment d'echangeurs thermiques, charge explosive pour l'application de ce procede
NL161252C (nl) * 1977-03-11 1980-01-15 Neratoom Werkwijze voor het afdichten van pijpenplaatope- ningen met afdichtende pluggen; reparatie-eenheid ten gebruike bij deze werkwijze; warmtewisselaar of stoomgenerator, welke aldus afgedichte pijpenplaat- openingen bevat.
US4352379A (en) * 1977-04-06 1982-10-05 The Babcock & Wilcox Company Pressure vessel tube sealing and support method
US4290543A (en) * 1977-04-06 1981-09-22 The Babcock & Wilcox Company Support plug
FR2548564B1 (fr) * 1983-07-06 1985-11-22 Stein Industrie Ensemble forme par l'assemblage de tubes en acier inoxydable ferritique sur une plaque tubulaire en acier au carbone, et procede de fabrication dudit ensemble
US4577593A (en) * 1984-11-08 1986-03-25 Combustion Engineering, Inc. Waterwall tube orifice mounting assembly
US4641774A (en) * 1985-07-03 1987-02-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fixture for explosively welding a tube to a tubesheet
US4685205A (en) * 1985-08-26 1987-08-11 Foster Wheeler Development Corporation Apparatus for forming an explosively expanded tube-tube sheet joint including a barrier tube
US4765527A (en) * 1986-10-24 1988-08-23 Foster Wheeler Development Corporation Tubesheet and a method for explosively welding a tube to a tubesheet while preventing separation of cladding from the tubesheet
FR2650350A1 (fr) * 1989-07-31 1991-02-01 Rapid Sa Systeme de fixation d'un dispositif tel qu'un ecrou ou ensemble a ecrou sur un organe de support
DE4113315A1 (de) * 1991-04-24 1992-10-29 Klaus Pomorin Rohrduebelpatrone
DE4415341A1 (de) * 1994-05-02 1995-11-09 Teves Gmbh Alfred Verschlußvorrichtung zum Verschließen von Druckmittel führenden Kanälen in einem Gehäuse
US5694685A (en) * 1994-12-02 1997-12-09 Hudson Products Corporation Method and apparatus for treating header plug gasket face
US5823230A (en) * 1995-07-11 1998-10-20 Valeo Engine Cooling Inc. Heat exchanger assembly method and tube plug for heat exchanger
US20050011575A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-20 Ingersoll-Rand Company Method of manufacturing flow connectors and product produced thereby
US20050012334A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-20 Ingersoll-Rand Company Method of manufacturing flow connectors having overmolded inserts and product produced thereby
US20110174472A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Kurochkin Alexander N Heat exchanger with extruded multi-chamber manifold with machined bypass
CN103673710A (zh) * 2013-12-08 2014-03-26 无锡蚂蚁微威科技有限公司 防裂换热器
CN111912284B (zh) * 2020-07-27 2021-08-27 国家能源集团谏壁发电厂 一种百万机组高加钢管泄漏静压注胶封堵的方法

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US3555656A (en) 1971-01-19
JPS4515861B1 (de) 1970-06-03
DE1750693A1 (de) 1971-10-07

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