EP1064486A2 - Tube having an expansion area and method for producing such a tube - Google Patents

Tube having an expansion area and method for producing such a tube

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Publication number
EP1064486A2
EP1064486A2 EP99919027A EP99919027A EP1064486A2 EP 1064486 A2 EP1064486 A2 EP 1064486A2 EP 99919027 A EP99919027 A EP 99919027A EP 99919027 A EP99919027 A EP 99919027A EP 1064486 A2 EP1064486 A2 EP 1064486A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
pipe
coating
heat exchanger
roughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99919027A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Winfried Hehn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1064486A2 publication Critical patent/EP1064486A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F11/00Arrangements for sealing leaky tubes and conduits
    • F28F11/02Arrangements for sealing leaky tubes and conduits using obturating elements, e.g. washers, inserted and operated independently of each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0054Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for nuclear applications

Definitions

  • the invention relates to a tube, comprising a tube wall, a coating of the tube wall and at least one expansion area having a roughness, in which attachment to a component can be achieved by expanding the tube wall.
  • the invention also relates to a method for producing a tube with an expansion area.
  • the tube is particularly suitable for repairing a heat exchanger tube and / or for use as a heat exchanger tube, the heat exchanger tube being in particular a component of a nuclear steam generator.
  • heat exchanger tubes have either been welded into the tube plate of a steam generator into bores made there or pressed into annular grooves in the interior of such holes in the tube plate by widening the inserted heat exchanger tube.
  • the creation of numerous annular grooves in bores in the tube sheet, which is necessary, is particularly expensive and complex.
  • the affected heat exchanger pipe can then either be closed with a pipe plug or repaired with a repair sleeve, a so-called sleeve pipe.
  • the repair sleeve is inserted into the heat exchanger tube and fastened in the area of the damage at its two ends in the heat exchanger tube, for example by a rolling process, so that the damaged area is covered by the repair sleeve.
  • the international patent application WO 90/06483 describes a pipe plug for closing a defective warm heat pipe, which is roughened in a widening area to a roughness depth of 0.05 to 0.2 mm.
  • the roughened expansion area is in particular provided with a layer of deformable metal.
  • a nickel material is provided as the deformable metal.
  • the sealing effect and the holding force compared to the defective heat exchanger tube is achieved by the expansion of the expansion area.
  • the sealing effect is improved by the nickel material.
  • German patent specification DE 44 33 501 C2 describes a repair sleeve for the repair of a heat exchanger tube, which has means at its ends on the outer jacket for fluid-tight connection to the heat exchanger tube. Such means are, for example, surveys or an additional sealing profile.
  • the sleeve tube described in British patent application GB 2 038 976 A has at its two ends a plurality of beads which are intended to produce a sealing contact between the outside of the sleeve tube and the inside of the heat exchanger tube to be repaired .
  • a metallic sleeve for bridging a leakage point of a pipe is known, which can be applied to the inner wall surface of the pipe with the aid of the expansion technique.
  • the sleeve has several components made of a shape-memory alloy on the jacket side, which form a seal between the sleeve and the tube when a predefinable temperature is reached.
  • a layer is applied to one of the expansion areas of the sleeve. The layer is profiled and has a large surface hardness.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a tube with an expansion area which is suitable as a repair sleeve for the repair of a heat exchanger tube and which can be produced in a simpler and more cost-effective manner.
  • the object related to a tube is achieved by such a tube, in which the roughness is given by roughening the tube wall in the expansion area and the coating is applied to the roughened tube wall, and in which the coating contains a deformable metal.
  • Such a tube can be used as a repair sleeve for repairing damage located at any point on the heat exchanger tube, that is to say not exclusively in the tube plate area of the steam generator. It can also be used as a heat exchanger tube in the tube sheet in a simple and inexpensive manner.
  • Roughening is understood here and in the following to mean the type of unevenness, roughness or local thickening of the wall, regardless of whether the tube is first produced with a smooth tube wall and then roughened; or whether the tube was immediately produced in the roughened state during production.
  • the roughening can be realized, for example, with a largely regular pattern, for example a pressed-in edge or the like.
  • the roughening can also be realized only by a web and / or a groove, which are also produced, for example, when the tube is cast.
  • the roughness is in particular on an outer surface of the pipe wall.
  • the roughness depth of the roughened expansion area is preferably 0.05 to 0.25 mm. Such a roughness depth can be implemented simply and quickly and meets the pressure resistance requirement for the common heat exchanger tubes in steam generators.
  • the roughness in the roughened expansion area is preferably formed by grooves which are in particular screwed into the tube or introduced by a non-cutting shaping process. This further simplifies the manufacture of a tube according to the invention.
  • the grooves can have been created during screwing in, for example, in such a way that the material of the tube wall is partially erected, so that locally both a reduction in diameter and also immediately in addition to an increase in diameter compared to a non-roughened pipe. Both a notch and a bulge are thus produced immediately adjacent.
  • the outer tips of the roughness When the pipe is expanded in the roughened expansion area, the outer tips of the roughness first penetrate into the component. At a certain expansion pressure, the small area of the tips of the roughness creates a very large force there, so that the roughness of the tube penetrates well into the component and a position closure between the tube and the component is achieved.
  • the coating of deformable metal supports the form fit between the pipe and the component and increases the tightness.
  • the coating can be applied without interruption, i.e. be applied as a coherent surface to the roughened pipe wall. However, the coating can also be applied only partially or in sections to the roughness.
  • a particularly advantageous embodiment of the tube provides that the coating is applied in such a way that its outer contour at least partially reflects the roughness of the tube wall.
  • the coating is preferably applied with a constant thickness.
  • the outer surface profile of the coating largely reflects the roughness of the pipe wall in the expansion area, i.e. the outside of the layer has the same contour as the roughness of the pipe wall underneath.
  • a coating with a constant thickness is - for example, by
  • Spraying, vapor deposition or electroplating - can be produced in a particularly simple manner.
  • the hardness of the coating is greater than the hardness of the component. This advantageously supports the penetration of the roughness into the component and both the Stist the pipe and the sealing of the pipe against the component improved.
  • the hardness of the coating is preferably greater than 160.
  • the deformable metal is preferably a nickel material which, for example, consists essentially of nickel. Small amounts of less than a few percent are possible.
  • the nickel material is applied, for example, by plasma spraying.
  • a nickel material is particularly suitable as a deformable metal for coating the roughness, since nickel is both sufficiently deformable and hard enough to achieve a good sealing of the roughened tube wall against the component or a sufficient penetration of the roughened tube wall into the component.
  • the nickel material can also be applied quickly and easily using plasma spraying.
  • the layer thickness of the nickel coating preferably has a value in the range from 10 ⁇ m and 100 ⁇ m, particularly preferably in the range from 40 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • the tube has at least two spaced apart expansion areas.
  • Such a tube can preferably be attached to the component as a repair sleeve for bridging a damaged area of the component, which is in particular a heat exchanger tube.
  • a tube can be used as a sleeve tube for repairing a heat exchanger tube.
  • the damage site can be, for example, a leak and / or a wall thickness monitoring.
  • the tube can be attached as a heat exchanger tube to the component, which is in particular a tube plate of a steam generator. The tube can therefore not be used as a sleeve tube for a heat exchanger tube, but rather as a heat exchanger tube itself.
  • the heat exchanger tube into which a tube according to the invention is inserted as a repair sleeve for bridging a damaged area, or a heat exchanger tube which is a tube according to the invention, is preferably part of a nuclear steam generator.
  • the process-related object is achieved according to the invention in that a coating containing a deformable metal is applied to the roughened tube wall in the expansion area.
  • the coating is preferably applied in such a way that its outer contour at least partially reflects the roughness of the tube wall.
  • a tube suitable as a repair sleeve or heat exchanger tube can be produced particularly easily and inexpensively.
  • FIGS. 1 to 4 Two exemplary embodiments of a pipe according to the invention are explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 4. It shows: 1 shows a steam generator, in which it is indicated at which points the pipe according to the invention can preferably be installed,
  • FIG. 2 shows a tube designed as a repair sleeve (sleeve tube) according to the invention
  • FIG. 3 shows a tube according to the invention for use as a heat exchanger tube installed in the tube sheet of the steam generator and
  • FIG. 4 shows a detail from FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a steam generator, generally designated 1, in a highly simplified and schematic manner.
  • Hot water enters the steam generator 1 through the inlet opening 3 along the inflow direction 4 and out through the outlet opening 5 along the outflow direction 6.
  • the inlet opening 3 and the outlet opening 4 are connected to one another via a multiplicity of U-shaped heat exchanger tubes 7, 7A.
  • the heat exchanger tubes 7A are fastened and anchored in a gas-tight and liquid-tight manner in the tube sheet 9 of the steam generator.
  • the inlet opening 3 and the outlet opening 5 are separated from one another by a partition wall 10.
  • FIGS. 2 and 3 designate two locations in the steam generator 1, at which a tube according to the invention can preferably be used. Positions II and III are shown enlarged in the detail in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 shows a heat exchanger tube 7A, which has a damaged area 11 in the form of a weakening of the wall thickness far from the tube sheet 9.
  • the damaged area can also be a leak.
  • a tube 21 designed as a repair sleeve (sleeve tube) according to the invention is inserted into the heat exchanger tube 7A.
  • Wall 23 is roughened in a first expansion area 25A and in a second expansion area 25B, which are arranged on both sides of the damaged area 11, so that a first roughness 26A or a second roughness 26B has arisen.
  • the heat exchanger tube 7A and the repair sleeve 21 are shown in one state before the repair sleeve 21 is expanded.
  • the repair sleeve 21 is widened, for example by a hydraulic device, the repair sleeve 21 in the widening areas 25A, 25B is enlarged in diameter from the inside, so that the roughness 26A, 26B formed by grooves 27 m the widening area, 25A, 25B m received the inner surface of the heat exchanger tube 7A.
  • This also leads to a slight change in shape of the heat exchanger tube 7A, which is also not shown.
  • the roughness 26A, 26B in the expansion regions 25A, 25B is provided with a coating 31 made of nickel.
  • a form-fitting seal between the repair sleeve 21 and the heat exchanger tube 7A is thereby achieved, which also withstands the extreme conditions of a nuclear steam generator, in particular temperatures up to 350 ° C. and pressures of more than 7 MPa (70 bar).
  • a weld seam connection between the heat exchanger tube 7A and the repair sleeve 21 is not required. Such a weld seam would disadvantageously lead to increased susceptibility to corrosion of the heat exchanger tube 7A.
  • the length 1 of the roughened expansion areas 25A, 25B is approximately 20 to 25 mm.
  • the inner diameter 0 T of the heat exchanger tube 7A is about 20 mm.
  • the outer diameter 0_ of the repair sleeve 21 is adapted to the inner diameter 0 : and is slightly smaller than this.
  • the roughness depth r of the roughness 26A, 26B with the expansion areas 25A, 25B is in the range 0.05 to 0.2 mm.
  • the roughness depth r is the difference between a medium one Considered peak height and a medium groove depth.
  • the roughness depth r is exaggerated in the figures for better explanation.
  • Figure 3 shows a tube according to the invention, which is used as a heat exchanger tube 7. and is fixed in the tube sheet 9 of the steam generator 1.
  • the heat exchanger tube 7 has an expansion region 25 with a roughness 26.
  • the roughness 26 is represented by grooves 27.
  • a coating 31 made of nickel is applied to the roughness 26.
  • FIG. 3 also shows the pipe according to the invention, which here is a heat exchanger pipe 7, in an unexpanded state.
  • the pipe according to the invention which here is a heat exchanger pipe 7, in an unexpanded state.
  • the roughness 26 hardened by the nickel coating 31 penetrates into the tube sheet 9 of the steam generator in the expansion region 25, so that a positional and positive connection is achieved. It is particularly advantageous that the tube sheet 9 does not have to be prepared by complex screwing in of annular grooves before the heat exchanger tube 7 is installed.
  • FIG. 4 shows a detail indicated in FIG. 2 in an enlarged representation.
  • the heat exchanger tube 7 is in section, the repair sleeve 21 is uncut, i.e. viewed from the outside, shown.
  • the tube wall 23 of the repair sleeve 21 has numerous grooves 27 in the second expansion area 25B, which are created by screwing in or similar shaping processes, such as e.g. Knurling.
  • the grooves 27 are covered by a coating 31 of constant thickness, so that the surface of the coating 31 essentially follows the outer contour of the grooves in the tube wall 23.

Abstract

The invention relates to a tube (7 or 21) with an expansion area (25 or 25A, 25B) presenting a roughness (26 or 26A, 26B). In this area, for example a heat exchanger tube (7A) can be fixed by expanding the tube wall (23). The roughness (26 or 26A, 26B) is generated by roughening the tube wall (23) and applying a coat (31) of deformable metal, especially a nickel material, onto the roughened tube wall (23). The tube can be used both as a repair sleeve (21) (sleeve tube) for repairing defective heat exchanger tubes (7A) but also as a heat exchanger tube (7) which can easily be fitted into the tube bottom (9) of a steam generator (1). The invention also relates to a method for producing a tube (7 or 21) having an expansion area (25 or 25A, 25B).

Description

Beschreibungdescription
Rohr mit einem Aufweitbereich und Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit einem AufweitbereichPipe with a widening area and method for producing a pipe with a widening area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr, umfassend eine Rohrwand, eine Beschichtung der Rohrwand und mindestens einen eine Rauhigkeit aufweisenden Aufweitbereich, m dem durch Aufweiten der Rohrwand eine Befestigung an einem Bauteil er- reichbar ist.The invention relates to a tube, comprising a tube wall, a coating of the tube wall and at least one expansion area having a roughness, in which attachment to a component can be achieved by expanding the tube wall.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit einem Aufweitbereich.The invention also relates to a method for producing a tube with an expansion area.
Das Rohr ist insbesondere zur Reparatur eines Warmetauscher- rohrs und/oder zur Verwendung als Warmetauscherrohr geeignet, wobei das Warmetauscherrohr insbesondere Bestandteil eines nuklearen Dampferzeugers ist.The tube is particularly suitable for repairing a heat exchanger tube and / or for use as a heat exchanger tube, the heat exchanger tube being in particular a component of a nuclear steam generator.
Warmetauscherrohre werden m den Rohrboden eines Dampferzeugers bislang entweder in dort eingebrachte Bohrungen eingeschweißt oder in ringförmige Nuten im Inneren solcher Bohrungen im Rohrboden durch Aufweiten des eingesteckten Warmetau- scherrohrs eingepreßt. Das im letztgenannten Fall notige Em- bringen zahlreicher ringförmiger Nuten in Bohrungen im Rohrboden ist besonders teuer und aufwendig.Up to now, heat exchanger tubes have either been welded into the tube plate of a steam generator into bores made there or pressed into annular grooves in the interior of such holes in the tube plate by widening the inserted heat exchanger tube. In the latter case, the creation of numerous annular grooves in bores in the tube sheet, which is necessary, is particularly expensive and complex.
Bei Dampferzeugern kann es im Laufe ihres Betriebs zu Schaden an den Warmetauscherrohren kommen. Das betroffene Warmetau- scherrohr kann dann entweder mit einem Rohrstopfen verschlossen oder mit einer Reparaturhulse, einem sogenannten Sleeve- Rohr, repariert werden. Hierzu wird die Reparaturhulse m das Warmetauscherrohr eingeführt unα im Bereich des Schadens an seinen beiden Enden im Warmetauscherrohr beispielsweise durch ein Walzverfahren befestigt, so daß die schadhafte Stelle von der Reparaturhulse überdeckt wird. In der Internationalen Patentanmeldung WO 90/06483 ist ein Rohrstopfen zum Verschließen eines defekten Warmetaαscherroh- rs beschrieben, der m einem Aufweitbereich auf eine Rauhtiefe von 0,05 bis 0,2 mm aufgerauht ist. Der aufgerauhte Aufweitbereich ist insbesondere mit einer Schicht aus verformbarem Metall versehen. Als verformbares Metall ist insbesondere ein Nickelwerkstoff vorgesehen. Durch die Aαfrauhung des Aufweitbereichs wird die Dichtwirkung und die haltekraft gegenüber dem defekten Warmetauscherrohr erzielt. Durch den Nickelwerkstoff wird die Dichtwirkung verbessert.Steam generators can damage the heat exchanger tubes during their operation. The affected heat exchanger pipe can then either be closed with a pipe plug or repaired with a repair sleeve, a so-called sleeve pipe. For this purpose, the repair sleeve is inserted into the heat exchanger tube and fastened in the area of the damage at its two ends in the heat exchanger tube, for example by a rolling process, so that the damaged area is covered by the repair sleeve. The international patent application WO 90/06483 describes a pipe plug for closing a defective warm heat pipe, which is roughened in a widening area to a roughness depth of 0.05 to 0.2 mm. The roughened expansion area is in particular provided with a layer of deformable metal. In particular, a nickel material is provided as the deformable metal. The sealing effect and the holding force compared to the defective heat exchanger tube is achieved by the expansion of the expansion area. The sealing effect is improved by the nickel material.
In der Deutschen Patentschrift DE 44 33 501 C2 ist eine Reparaturhulse zur Reparatur eines Warmetauscherrohrs Geschrieben, die an ihren Enden am Außenmantel Mittel zum flussig- keitsdichten Anbinden an das Warmetauscherrohr aufweist. Solche Mittel sind beispielsweise Erhebungen oder ein zusätzliches Dichtprofil.German patent specification DE 44 33 501 C2 describes a repair sleeve for the repair of a heat exchanger tube, which has means at its ends on the outer jacket for fluid-tight connection to the heat exchanger tube. Such means are, for example, surveys or an additional sealing profile.
Das m der Britischen Patentanmeldung GB 2 038 976 A be- schπebene Sleeve-Rohr hat an seinen beiden Enden jeweils eine Mehrzahl von Wülsten, die dazu bestimmt sind, einen dichtenden Kontakt zwischen der Außenseite des Sleeve-Rohrs und der Innenseite des zu reparierenden Warmetauscherrohrs herzustellen.The sleeve tube described in British patent application GB 2 038 976 A has at its two ends a plurality of beads which are intended to produce a sealing contact between the outside of the sleeve tube and the inside of the heat exchanger tube to be repaired .
Aus der Europaischen Patentanmeldung 0 446 841 AI ist eine metallische Hülse zur Überbruckung einer Leckagestelle eines Rohrs bekannt, die mit Hilfe der Aufweittechnik an die Innenwandflache des Rohrs anlegbar ist. Die Hülse weist mantelsei- tig mehrere Bauteile aus einer Formgedachtnis-Legierung auf, die beim Erreichen einer vorgebbaren Temperatur eine Dichtung zwischen der Hülse und dem Rohr darstellen. Für einen anderen Fall, daß sich die Hülse mit ihrem einen Ende m den Rohrboden eines Dampferzeugers erstreckt, ist gemäß dieser Europai- sehen Patentanmeldung m einem der Aufweitbereiche αer Hülse eine Schicht aufgetragen. Die Schicht weist eine Profilierung auf und besitzt eine große Oberflachenharte . Beim Aufweitvor- gang dringt die Profilierung der Schicht m die Innenwand des Rohrs ein, so daß ein Formschluß zwischen Hülse und Rohr bewirkt wird. Diese für den Einbau in den Rohrboden eines Dampferzeugers vorgesehene Hülse hat den Nachteil, daß sie nur aufwendig und teuer herzustellen ist. Die Profilierung muß nämlich m die Schicht eingebracht werden, was kompliziert ist, da die Schicht eine größere Harte als die Innenwand des Rohrs aufweist. Die Profilierung muß m die Schicht also entweder durch ein Werkzeug eingebracht werden, das eine noch größere Harte als die Schicht aufweist, oder aber es muß bereits beim Aufbringen der Schicht, was gemäß den Angaben m der Europaischen Patentanmeldung vorzugsweise durch Aufspritzen geschieht, m aufwendiger Weise eine Profilierung m der Schicht erzeugt werden.From the European patent application 0 446 841 AI a metallic sleeve for bridging a leakage point of a pipe is known, which can be applied to the inner wall surface of the pipe with the aid of the expansion technique. The sleeve has several components made of a shape-memory alloy on the jacket side, which form a seal between the sleeve and the tube when a predefinable temperature is reached. For another case in which the sleeve extends with its one end m the tube sheet of a steam generator, according to this European patent application a layer is applied to one of the expansion areas of the sleeve. The layer is profiled and has a large surface hardness. When expanding gang penetrates the profiling of the layer m the inner wall of the tube, so that a positive connection between the sleeve and tube is effected. This sleeve provided for installation in the tube sheet of a steam generator has the disadvantage that it is only complex and expensive to manufacture. The profiling must namely be introduced into the layer, which is complicated since the layer has a greater hardness than the inner wall of the tube. The profiling must therefore be introduced into the layer either by a tool that has an even greater hardness than the layer, or else it must be complicated when the layer is applied, which, according to the information in the European patent application, is preferably done by spraying a profiling m of the layer are generated.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Rohr mit einem Aufweitbereich anzugeben, das als Reparaturhulse zur Reparatur eines Warmetauscherrohrs geeignet ist und das auf einfachere Weise und kostengünstiger herstellbar ist.The invention is therefore based on the object of specifying a tube with an expansion area which is suitable as a repair sleeve for the repair of a heat exchanger tube and which can be produced in a simpler and more cost-effective manner.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit einem Aufweitbereich anzugeben.It is also an object of the invention to provide a method for producing a tube with an expansion area.
Gemäß der Erfindung wird die auf ein Rohr bezogene Aufgabe durch ein solches Rohr gelost, bei dem die Rauhigkeit durch eine Aufrauhung der Rohrwand im Aufweitbereich gegeben und auf die aufgerauhte Rohrwand die Beschichtung aufgebracht ist, und bei dem die Beschichtung ein verformbares Metall enthalt .According to the invention the object related to a tube is achieved by such a tube, in which the roughness is given by roughening the tube wall in the expansion area and the coating is applied to the roughened tube wall, and in which the coating contains a deformable metal.
Ein solches Rohr ist als Reparaturhulse zur Reparatur eines sich an einer beliebigen Stelle des Warmetauscherrohrs befindenden Schadens, also nicht ausschließlich im Rohrbodenbereich des Dampferzeugers, verwendbar. Es ist auch als Warme- tauscherrohr in den Rohrboden auf einfache Weise und kostengünstig einsetzbar. Unter einer Aufrauhung wird hierbei und im folgenden leαe Art von Unebenheit, Rauheit oder lokaler Verdickung der Ronrwand verstanden, unabhängig davon, ob das Rohr zunächst mit einer glatten Rohrwand hergestellt und anschließend aufgerauht; oder ob das Rohr bei der Herstellung sogleich in aufgerauhtem Zustand erzeugt wurde. Die Aufrauhung kann z.B. mit einem weitgehend regelmäßigen Muster, z.B. einer eingepreßten Randelung oder dergleichen, realisiert sein. Die Aufrauhung kann aoer auch nur durch einen Steg und/ oder eine Nut realsiert sein, die beispielsweise bei einem Guß des Rohrs gleich miterzeugt werden.Such a tube can be used as a repair sleeve for repairing damage located at any point on the heat exchanger tube, that is to say not exclusively in the tube plate area of the steam generator. It can also be used as a heat exchanger tube in the tube sheet in a simple and inexpensive manner. Roughening is understood here and in the following to mean the type of unevenness, roughness or local thickening of the wall, regardless of whether the tube is first produced with a smooth tube wall and then roughened; or whether the tube was immediately produced in the roughened state during production. The roughening can be realized, for example, with a largely regular pattern, for example a pressed-in edge or the like. The roughening can also be realized only by a web and / or a groove, which are also produced, for example, when the tube is cast.
Dadurch, daß die Rauhigkeit m der Rohrwand erzeugt ist und erst auf die aufgerauhte Rohrwand die Beschichtung aufge- bracht ist, ist ein solches Rohr mit geringem Aufwand und geringem Werkzeugverschleiß herstellbar, da die aufgebrachte Beschichtung selbst nicht notwendigerweise bearbeitet werden muß, um die Rauhigkeit zu erzeugen. Insbesondere ist dies von Vorteil, falls die Beschichtung sehr hart ist.Because the roughness m of the tube wall is generated and the coating is only applied to the roughened tube wall, such a tube can be produced with little effort and little tool wear, since the applied coating itself does not necessarily have to be processed in order to increase the roughness produce. This is particularly advantageous if the coating is very hard.
Die Rauhigkeit befindet sich insbesondere an einer Außenmantelflache der Rohrwand.The roughness is in particular on an outer surface of the pipe wall.
Die Rauhtiefe des aufgerauhten Aufweitbereichs betragt bevor- zugt 0,05 bis 0,25 mm. Eine derartige Rauhtiefe ist einfach und schnell zu realisieren und genügt der Anforderung an die Druckbestandigkeit für die gangigen Warmetauscherrohre in Dampferzeugern.The roughness depth of the roughened expansion area is preferably 0.05 to 0.25 mm. Such a roughness depth can be implemented simply and quickly and meets the pressure resistance requirement for the common heat exchanger tubes in steam generators.
Die Rauhigkeit im aufgerauhten Aufweitbereich ist bevorzugt durch Rillen gebildet, die insbesondere in das Rohr eingedreht oder durch ein spanloses Formgebungsverfahren eingebracht sind. Dadurch wird die Herstellbarkeit eines Rohrs nach der Erfindung weiter vereinfacht. Die Rillen können beim Eindrehen beispielsweise derart erzeugt worden sein, daß das Material der Rohrwand teilweise aufgestellt ist, so daß lokal sowohl eine Durchmesserverminderung als auch unmitteloar da- neben eine Durchmessererhöhung gegenüber einem nicht aufgerauhten Rohr erfolgt. Es ist also unmittelbar benachbart sowohl eine Einkerbung als auch ein Wulst erzeugt.The roughness in the roughened expansion area is preferably formed by grooves which are in particular screwed into the tube or introduced by a non-cutting shaping process. This further simplifies the manufacture of a tube according to the invention. The grooves can have been created during screwing in, for example, in such a way that the material of the tube wall is partially erected, so that locally both a reduction in diameter and also immediately in addition to an increase in diameter compared to a non-roughened pipe. Both a notch and a bulge are thus produced immediately adjacent.
Beim Aufweiten des Rohrs im aufgerauhten Aufweitbereich dringen zunächst die außenliegenden Spitzen der Rauhigkeit in das Bauteil ein. Bei einem bestimmten Aufweitdruck entsteht durch die geringe Fläche der Spitzen der Rauhigkeit dort eine sehr große Kraft, so daß die Rauhigkeit des Rohrs gut in das Bau- teil eindringt und ein Lageschluß zwischen dem Rohr und dem Bauteil erreicht wird. Die Beschichtung aus verforrαbarem Metall unterstützt dabei den Formschluß zwischen dem Rohr und dem Bauteil und erhöht die Dichtigkeit.When the pipe is expanded in the roughened expansion area, the outer tips of the roughness first penetrate into the component. At a certain expansion pressure, the small area of the tips of the roughness creates a very large force there, so that the roughness of the tube penetrates well into the component and a position closure between the tube and the component is achieved. The coating of deformable metal supports the form fit between the pipe and the component and increases the tightness.
Die Beschichtung kann ohne Unterbrechung, d.h. als zusammenhängende Fläche, auf die aufgerauhte Rohrwand aufgebracht sein. Die Beschichtung kann aber auch nur teilweise oder abschnittsweise auf die Rauhigkeit aufgebracht sein.The coating can be applied without interruption, i.e. be applied as a coherent surface to the roughened pipe wall. However, the coating can also be applied only partially or in sections to the roughness.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Rohrs sieht vor, daß die Beschichtung derart aufgebracht ist, daß ihre Außenkontur zumindest teilweise die Rauhigkeit der Rohrwand wiedergibt.A particularly advantageous embodiment of the tube provides that the coating is applied in such a way that its outer contour at least partially reflects the roughness of the tube wall.
Vorzugsweise ist die Beschichtung mit konstanter Dicke aufgebracht. In diesem Falle gibt das Außenflächenprofil der Beschichtung weitgehend die Rauhigkeit der Rohrwand im Aufweitbereich wieder, d.h. die Schicht hat außen die gleiche Kontur wie die Rauhigkeit der darunterliegenden Rohrwand. Eine Be- Schichtung mit konstanter Dicke ist - beispielsweise durchThe coating is preferably applied with a constant thickness. In this case, the outer surface profile of the coating largely reflects the roughness of the pipe wall in the expansion area, i.e. the outside of the layer has the same contour as the roughness of the pipe wall underneath. A coating with a constant thickness is - for example, by
Aufspritzen, Bedampfen oder Galvanisieren - in besonders einfacher Weise herstellbar.Spraying, vapor deposition or electroplating - can be produced in a particularly simple manner.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Härte der Beschichtung größer als die Härte des Bauteils. Dadurch wird das Eindringen der Rauhigkeit in das Bauteil in vorteilhafter Weise unterstützt und sowohl die Befe- stigung des Rohrs als auch die Abdichtung des Rohrs gegenüber dem Bauteil verbessert.According to a further preferred embodiment of the invention, the hardness of the coating is greater than the hardness of the component. This advantageously supports the penetration of the roughness into the component and both the Stigung the pipe and the sealing of the pipe against the component improved.
Die Harte der Beschichtung ausgedruckt als Bπnell-Harte ist bevorzugt großer als 160.The hardness of the coating, expressed as Bπnell hardness, is preferably greater than 160.
Das verformbare Metall ist bevorzugt ein Nickelwerkstoff, der beispielsweise im wesentlichen aus Nickel besteht. Dabei sind geringe Bemengungen von weniger als einige Prozent möglich.The deformable metal is preferably a nickel material which, for example, consists essentially of nickel. Small amounts of less than a few percent are possible.
Der Nickelwerkstoff ist beispielsweise durch Plasmaspritzen aufgebracht .The nickel material is applied, for example, by plasma spraying.
Ein Nickelwerkstoff eignet sich besonders als verformbares Metall zur Beschichtung der Rauhigkeit, da Nickel sowohl ausreichend verformbar als auch genügend hart ist, um ein gutes Abdichten der aufgerauhten Rohrwand gegenüber dem Bauteil bzw. ein ausreichendes Eindringen der aufgerauhten Rohrwand in das Bauteil zu erreichen. Durch Plasmaspritzen ist der Nickelwerkstoff darüber hinaus einfach und schnell aufbringbar.A nickel material is particularly suitable as a deformable metal for coating the roughness, since nickel is both sufficiently deformable and hard enough to achieve a good sealing of the roughened tube wall against the component or a sufficient penetration of the roughened tube wall into the component. The nickel material can also be applied quickly and easily using plasma spraying.
Die Schichtdicke der Nickelbeschichtung weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 10 μm und 100 μm auf, besonders bevorzugt im Bereich von 40 μm bis 60 μm.The layer thickness of the nickel coating preferably has a value in the range from 10 μm and 100 μm, particularly preferably in the range from 40 μm to 60 μm.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Rohr mindestens zwei beabstandete Aufweitbereiche aufweist.Another advantageous embodiment provides that the tube has at least two spaced apart expansion areas.
Ein solches Rohr ist bevorzugt als Reparaturhulse zur Uber- bruckung einer Schadstelle des Bauteils, das insbesondere eir Warmetauscherrohr ist, am Bauteil befestigbar. Anders formuliert heißt dies, daß ein solches Rohr als Sleeve-Rohr zur Reparatur eines Warmetauscherrohrs verwendet werden kann. Be_ der Schadstelle kann es sich z.B. um ein Leck und/oder um eine Wanddickenverschwachung handeln. Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Rohr als Warmetauscherrohr am Bauteil, das insbesondere ein Rohrboden eines Dampferzeugers ist, befestigbar. Das Rohr ist also hierbei nicht als Sleeve-Rohr für ein Warmetauscherrohr, sondern als Warmetauscherrohr selbst verwendbar.Such a tube can preferably be attached to the component as a repair sleeve for bridging a damaged area of the component, which is in particular a heat exchanger tube. In other words, this means that such a tube can be used as a sleeve tube for repairing a heat exchanger tube. The damage site can be, for example, a leak and / or a wall thickness monitoring. According to a very particularly preferred embodiment, the tube can be attached as a heat exchanger tube to the component, which is in particular a tube plate of a steam generator. The tube can therefore not be used as a sleeve tube for a heat exchanger tube, but rather as a heat exchanger tube itself.
Mit einem Rohr nach der Erfindung, das als Warmetauscherrohr verwendet wird, ist das Einbringen aufwendiger Nuten m Bohrungen im Rohrboden des Dampferzeugers nicht mehr erforder- lieh.With a tube according to the invention, which is used as a heat exchanger tube, it is no longer necessary to make elaborate grooves in the bores in the tube plate of the steam generator.
Das Warmetauscherrohr, in das zur Uberbruckung einer Schadstelle ein Rohr nach der Erfindung als Reparaturhulse eingebracht wird, oder ein Warmetauscherrohr, das ein Rohr nach der Erfindung ist, ist bevorzugt Bestandteil eines nuklearen Dampferzeugers .The heat exchanger tube, into which a tube according to the invention is inserted as a repair sleeve for bridging a damaged area, or a heat exchanger tube which is a tube according to the invention, is preferably part of a nuclear steam generator.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß im Aufweitbereich auf die aufgerauhte Rohr- wand eine ein verformbares Metall enthaltende Beschichtung aufgebracht wird.The process-related object is achieved according to the invention in that a coating containing a deformable metal is applied to the roughened tube wall in the expansion area.
Vorzugsweise wird die Beschichtung derart aufgebracht, daß ihre Außenkontur zumindest teilweise die Rauhigkeit der Rohr- wand wiedergibt.The coating is preferably applied in such a way that its outer contour at least partially reflects the roughness of the tube wall.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist ein als Reparaturhulse oder Warmetauscherrohr geeignetes Rohr besonαers einfach und kostengünstig herstellbar.With the method according to the invention, a tube suitable as a repair sleeve or heat exchanger tube can be produced particularly easily and inexpensively.
Bezuglich der vorteilhaften Ausgestaltungen der Beschichtung und der Aufrauhung gilt das oben für das Rohr Gesagte analog.With regard to the advantageous configurations of the coating and the roughening, what has been said above for the tube applies analogously.
Zwei Ausfuhrungsbeispiele eines Rohrs nach der Erfindung wer- den anhand der Figuren 1 bis 4 naher erläutert. Dabei zeigt: FIG 1 einen Dampferzeuger, bei dem angedeutet ist, an welchen Stellen das Rohr nach der Erfindung bevorzugt eingebaut werden kann,Two exemplary embodiments of a pipe according to the invention are explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 4. It shows: 1 shows a steam generator, in which it is indicated at which points the pipe according to the invention can preferably be installed,
FIG 2 ein als Reparaturhülse (Sleeve-Rohr) ausgestaltetes Rohr nach der Erfindung,2 shows a tube designed as a repair sleeve (sleeve tube) according to the invention,
FIG 3 ein Rohr nach der Erfindung zur Verwendung als ein in den Rohrboden des Dampferzeugers eingebautes Wärmetauscherrohr und3 shows a tube according to the invention for use as a heat exchanger tube installed in the tube sheet of the steam generator and
FIG 4 einen Ausschnitt aus Figur 2.4 shows a detail from FIG. 2.
Figur 1 zeigt in stark vereinfachter und schematisierter Weise einen insgesamt mit 1 bezeichneten Dampferzeuger. In den Dampferzeuger 1 tritt Heißwasser durch die Eintrittsöffnung 3 entlang der Einströmrichtung 4 ein und durch die Austrittsöffnung 5 entlang der Ausströmrichtung 6 wieder aus. Die Eintrittsöffnung 3 und die Austrittsöffnung 4 sind über eine Vielzahl von U-förmig gebogenen Wärmetauscherrohren 7, 7A miteinander verbunden. Die Wärmetauscherrohre 7A sind im Rohrboden 9 des Dampferzeugers gas- und flüssigkeitsdicht befestigt und verankert. Die Eintrittsöffnung 3 und die Austrittsöffnung 5 sind durch eine Trennwand 10 voneinander ge- trennt.FIG. 1 shows a steam generator, generally designated 1, in a highly simplified and schematic manner. Hot water enters the steam generator 1 through the inlet opening 3 along the inflow direction 4 and out through the outlet opening 5 along the outflow direction 6. The inlet opening 3 and the outlet opening 4 are connected to one another via a multiplicity of U-shaped heat exchanger tubes 7, 7A. The heat exchanger tubes 7A are fastened and anchored in a gas-tight and liquid-tight manner in the tube sheet 9 of the steam generator. The inlet opening 3 and the outlet opening 5 are separated from one another by a partition wall 10.
Mit II und III sind zwei Stellen im Dampferzeuger 1 bezeichnet, an denen ein Rohr nach der Erfindung bevorzugt zum Einsatz kommen kann. Die Stellen II und III sind im Ausschnitt in den Figuren 2 und 3 vergrößert wiedergegeben.II and III designate two locations in the steam generator 1, at which a tube according to the invention can preferably be used. Positions II and III are shown enlarged in the detail in FIGS. 2 and 3.
Figur 2 zeigt ein Warmetauscherrohr 7A, das weitab vom Rohrboden 9 eine Schadstelle 11 in Form einer Wanddickenverschwa- chung aufweist. Die Schadstelle kann auch ein Leck sein. Zur Überbrückung, d.h. Abdichtung, der Schadstelle 11 ist ein als Reparaturhülse (Sleeve-Rohr) ausgestaltetes Rohr 21 nach der Erfindung in das Warmetauscherrohr 7A eingebracht. Die Rohr- .„„,,FIG. 2 shows a heat exchanger tube 7A, which has a damaged area 11 in the form of a weakening of the wall thickness far from the tube sheet 9. The damaged area can also be a leak. To bridge, ie seal, the damaged area 11, a tube 21 designed as a repair sleeve (sleeve tube) according to the invention is inserted into the heat exchanger tube 7A. The pipe . "„ ,,
WO 99/47843WO 99/47843
wand 23 ist in einem ersten Aufweitbereich 25A and in einem zweiten Aufweitbereich 25B, die beidseitig von αer Schadstelle 11 angeordnet sind, aufgerauht, so daß eine erste Rauhigkeit 26A bzw. eine zweite Rauhigkeit 26B entstanden sind.Wall 23 is roughened in a first expansion area 25A and in a second expansion area 25B, which are arranged on both sides of the damaged area 11, so that a first roughness 26A or a second roughness 26B has arisen.
Das Warmetauscherrohr 7A und die Reparaturhulse 21 sind m einem Zustand vor einem Aufweiten der Reparaturhulse 21 dargestellt. Beim Aufweiten der Reparaturhulse 21, oeispiels- weise durch eine hydraulische Vorrichtung, wird die Repara- turhulse 21 in den Aufweitbereichen 25A, 25B von innen heraus im Durchmesser vergrößert, so daß die durch Rillen 27 gebildete Rauhigkeit 26A, 26B m den Aufweitbereicher, 25A, 25B m die Innenmantelflache des Warmetauscherrohrs 7A emαnngt. Dadurch kommt es auch zu einer leichten Formveranderung des Warmetauscherrohrs 7A, die ebenfalls nicht dargestellt ist.The heat exchanger tube 7A and the repair sleeve 21 are shown in one state before the repair sleeve 21 is expanded. When the repair sleeve 21 is widened, for example by a hydraulic device, the repair sleeve 21 in the widening areas 25A, 25B is enlarged in diameter from the inside, so that the roughness 26A, 26B formed by grooves 27 m the widening area, 25A, 25B m received the inner surface of the heat exchanger tube 7A. This also leads to a slight change in shape of the heat exchanger tube 7A, which is also not shown.
Die Rauhigkeit 26A, 26B in den Aufweitbereichen 25A, 25B ist mit einer Beschichtung 31 aus Nickel versehen. Dadurch wird nach dem Aufweiten der Reparaturhulse 21 eine formschlussige Dichtung zwischen der Reparaturhulse 21 und dem Warmetauscherrohr 7A erreicht, die auch den extremen Bedingungen eines nuklearen Dampferzeugers, insbesondere Temperaturen bis 350 °C und Drucken von mehr als 7 MPa (70 bar), standhalt. Eine Schweißnahtverbindung zwischen dem Warmetauscherrohr 7A und der Reparaturhulse 21 ist dabei nicht erforderlich. Eine solche Schweißnaht wurde nachteilig zu einer erhöhten Korro- sionsanfalligkeit des Warmetauscherrohrs 7A fuhren.The roughness 26A, 26B in the expansion regions 25A, 25B is provided with a coating 31 made of nickel. After the repair sleeve 21 has been expanded, a form-fitting seal between the repair sleeve 21 and the heat exchanger tube 7A is thereby achieved, which also withstands the extreme conditions of a nuclear steam generator, in particular temperatures up to 350 ° C. and pressures of more than 7 MPa (70 bar). A weld seam connection between the heat exchanger tube 7A and the repair sleeve 21 is not required. Such a weld seam would disadvantageously lead to increased susceptibility to corrosion of the heat exchanger tube 7A.
Die Lange 1 der aufgerauhten Aufweitbereiche 25A, 25B betragt etwa 20 bis 25 mm. Der Innendurchmesser 0T des Warmetauscherrohrs 7A betragt etwa 20 mm. Der Außendurchmesser 0_ der Reparaturhulse 21 ist an den Innendurchmesser 0: angepaßt und geringfügig kleiner als dieser.The length 1 of the roughened expansion areas 25A, 25B is approximately 20 to 25 mm. The inner diameter 0 T of the heat exchanger tube 7A is about 20 mm. The outer diameter 0_ of the repair sleeve 21 is adapted to the inner diameter 0 : and is slightly smaller than this.
Die Rauhtiefe r der Rauhigkeit 26A, 26B m den Aufweitberei- chen 25A, 25B liegt im Bereich 0,05 bis 0,2 mm. Als Rauhtiefe r wird dabei die Differenz zwischen einer mittleren Spitzenhöhe und einer mittleren Rillentiefe betrachtet. Die Rauhtiefe r ist in den Figuren zur besseren Erläuterung übertrieben dargestellt.The roughness depth r of the roughness 26A, 26B with the expansion areas 25A, 25B is in the range 0.05 to 0.2 mm. The roughness depth r is the difference between a medium one Considered peak height and a medium groove depth. The roughness depth r is exaggerated in the figures for better explanation.
Figur 3 zeigt ein Rohr nach der Erfindung, das als Wärmetauscherrohr 7 verwendet ist. und im Rohrboden 9 des Dampferzeugers 1 befestigt ist. Das Wärmetauscherrohr 7 weist einen Aufweitbereich 25 mit einer Rauhigkeit 26 auf. Die Rauhigkeit 26 ist durch Rillen 27 dargestellt. Auf die Rauhigkeit 26 ist eine Beschichtung 31 aus Nickel aufgebracht.Figure 3 shows a tube according to the invention, which is used as a heat exchanger tube 7. and is fixed in the tube sheet 9 of the steam generator 1. The heat exchanger tube 7 has an expansion region 25 with a roughness 26. The roughness 26 is represented by grooves 27. A coating 31 made of nickel is applied to the roughness 26.
Auch in Figur 3 ist das Rohr nach der Erfindung, das hier ein Wärmetauscherrohr 7 ist, in nicht aufgeweitetem Zustand dargestellt. Bei einem Aufweitvorgang dringt die durch die Nik- kelbeschichtung 31 gehärtete Rauhigkeit 26 im Aufweitbereich 25 in den Rohrboden 9 des Dampferzeugers ein, so daß ein Lage- und Formschluß erzielt wird. Von Vorteil ist dabei insbesondere, daß der Rohrboden 9 vor der Montage des Wärmetauscherrohrs 7 nicht durch aufwendiges Eindrehen ringförmi- ger Nuten vorbereitet werden muß.FIG. 3 also shows the pipe according to the invention, which here is a heat exchanger pipe 7, in an unexpanded state. During an expansion process, the roughness 26 hardened by the nickel coating 31 penetrates into the tube sheet 9 of the steam generator in the expansion region 25, so that a positional and positive connection is achieved. It is particularly advantageous that the tube sheet 9 does not have to be prepared by complex screwing in of annular grooves before the heat exchanger tube 7 is installed.
Für die Rauhtiefe r gilt das bezüglich des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels Gesagte analog.The statements made with respect to the exemplary embodiment shown in FIG. 2 apply analogously to the roughness depth r.
Figur 4 zeigt einen in Figur 2 angedeuteten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung. Dabei ist das Wärmetauscherrohr 7 im Schnitt, die Reparaturhülse 21 ungeschnitten, d.h. von außen betrachtet, dargestellt. Die Rohrwand 23 der Reparaturhülse 21 weist im zweiten Aufweitbereich 25B zahlreiche Ril- len 27 auf, die durch Eindrehen oder ähnliche Formgebungsverfahren, wie z.B. Rändeln, erzeugt wurden. Die Rillen 27 sind von einer Beschichtung 31 konstanter Dicke überzogen, so daß die Oberfläche der Beschichtung 31 im wesentlichen der Außenkontur der Rillen in der Rohrwand 23 folgt. FIG. 4 shows a detail indicated in FIG. 2 in an enlarged representation. The heat exchanger tube 7 is in section, the repair sleeve 21 is uncut, i.e. viewed from the outside, shown. The tube wall 23 of the repair sleeve 21 has numerous grooves 27 in the second expansion area 25B, which are created by screwing in or similar shaping processes, such as e.g. Knurling. The grooves 27 are covered by a coating 31 of constant thickness, so that the surface of the coating 31 essentially follows the outer contour of the grooves in the tube wall 23.

Claims

Patentansprüche claims
1. Rohr (7 bzw. 21), umfassend eine Rohrwand (23), eine Beschichtung (31) der Rohrwand (23) und mindestens einen eine Rauhigkeit (26 bzw. 26A, 26B) aufweisenden Aufweitbereich (25 bzw. 25A, 25B) , in dem durch Aufweiten der Rohrwand (23) eine Befestigung an einem Bauteil (9 bzw. 7A) erreichbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rauhigkeit (26 bzw. 26A, 26B) durch eine Aufrauhung der Rohrwand (23) im Aufweitbereich (25 bzw. 25A, 25B) gegeben und auf die aufgerauhte Rohrwand (23) die Beschichtung (31) aufgebracht ist, und daß die Beschichtung (31) ein verformbares Metall enthält.1. Pipe (7 or 21) comprising a pipe wall (23), a coating (31) of the pipe wall (23) and at least one expansion area (25 or 25A, 25B) having a roughness (26 or 26A, 26B) , in which attachment to a component (9 or 7A) can be achieved by widening the pipe wall (23), characterized in that the roughness (26 or 26A, 26B) is roughened by the pipe wall (23) in the widening area (25 or 25A, 25B) and the coating (31) is applied to the roughened tube wall (23), and that the coating (31) contains a deformable metal.
2. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rauhtiefe (r) des aufgerauhten Aufweitbereichs (25 bzw. 25A, 25B) 0,05 bis 0,25 mm beträgt.2. Pipe (7 or 21) according to claim 1, so that the roughness (r) of the roughened expansion area (25 or 25A, 25B) is 0.05 to 0.25 mm.
3. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der aufgerauhte Aufweitbereich (25 bzw. 25A, 25B) durch Rillen (27) gebildet ist.3. Pipe (7 or 21) according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the roughened expansion area (25 or 25A, 25B) is formed by grooves (27).
4. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rillen (27) eingedreht oder durch ein spanloses Formgebungsverfahren eingebracht sind.4. Pipe (7 or 21) according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the grooves (27) are screwed in or introduced by a non-cutting shaping process.
5. Rohr (7 bzw. 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschichtung (31) ohne Unterbrechung aufgebracht ist.5. Pipe (7 or 21) according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the coating (31) is applied without interruption.
6. Rohr (7 bzw. 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschichtung (31) derart aufgebracht ist, daß ihre Außenkontur zumindest teilweise die Rauhigkeit (26 bzw. 26A, 26B) der Rohrwand (23) wiedergibt.6. Pipe (7 or 21) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coating (31) is applied such that its outer contour at least partially reflects the roughness (26 or 26A, 26B) of the tube wall (23).
7. Rohr (7 bzw. 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschichtung (31) mit konstanter Dicke aufgebracht ist.7. Pipe (7 or 21) according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the coating (31) is applied with a constant thickness.
8. Rohr (7 bzw. 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das verform- bare Metall ein Nickelwerkstoff ist.8. Pipe (7 or 21) according to one of claims 1 to 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the deformable metal is a nickel material.
9. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Nickelwerkstoff im wesentlichen aus Nickel besteht.9. tube (7 or 21) according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the nickel material consists essentially of nickel.
10. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Nickelwerkstoff durch Plasmaspritzen aufgebracht ist.10. Pipe (7 or 21) according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the nickel material is applied by plasma spraying.
11. Rohr (7 bzw. 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Harte der Beschichtung (31) großer als die Harte des Bauteils (9 11. Pipe (7 or 21) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the hardness of the coating (31) greater than the hardness of the component (9th
12. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Harte ausgedruckt als Brinell-Harte großer als 160 ist.12. Pipe (7 or 21) according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the hardness expressed as Brinell hardness is greater than 160.
13. Rohr (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens zwei be- abstandete Aufweitbereiche (25A, 25B) .13. Pipe (21) according to one of claims 1 to 12, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h at least two spaced expansion areas (25A, 25B).
14. Rohr (21) nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es als Repa- raturhulse (21) zur Uberbruckung einer Schadstelle (11) des Bauteils (7A) , das insbesondere ein Warmetauscherrohr (7A) ist, am Bauteil (7A) befestigbar ist. 14. Pipe (21) according to claim 13, characterized in that it as a repair sleeve (21) for bridging a damaged area (11) of the component (7A), which is in particular a heat exchanger tube (7A), can be attached to the component (7A) .
15. Rohr (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es als W rmetauscherrohr (7) am Bauteil (9), das insbesondere ein Rohrboden (9) eines Dampferzeugers (1) ist, befestigbar ist.15. Pipe (7) according to one of claims 1 to 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that it as a heat exchanger tube (7) on the component (9), which is in particular a tube sheet (9) of a steam generator (1), can be fastened.
16. Rohr (7 bzw. 21) nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Wärmetauscherrohr (7, 7A) Bestandteil eines nuklearen Dampferzeugers (1) ist.16. Pipe (7 or 21) according to claim 14 or 15, so that the heat exchanger tube (7, 7A) is part of a nuclear steam generator (1).
17. Verfahren zur Herstellung eines Rohrs (7 bzw. 21) mit einem Aufweitbereich (25 bzw. 25A, 25B) , wobei im Aufweitbereich (25 bzw. 25A, 25B) auf die aufgerauhte Rohrwand (23) eine ein verformbares Metall enthaltende Beschichtung (31) aufgebracht wird.17. Method for producing a tube (7 or 21) with an expansion area (25 or 25A, 25B), wherein in the expansion area (25 or 25A, 25B) on the roughened tube wall (23) a coating containing a deformable metal ( 31) is applied.
18. Verfahren nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschichtung (31) derart aufgebracht wird, daß ihre Außenkontur zumindest teilweise die Rauhigkeit (26 bzw. 26A, 26B) der Rohrwand (23) wiedergibt. 18. The method according to claim 17, so that the coating (31) is applied in such a way that its outer contour at least partially reflects the roughness (26 or 26A, 26B) of the tube wall (23).
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