FR2484875A1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
FR2484875A1
FR2484875A1 FR8112219A FR8112219A FR2484875A1 FR 2484875 A1 FR2484875 A1 FR 2484875A1 FR 8112219 A FR8112219 A FR 8112219A FR 8112219 A FR8112219 A FR 8112219A FR 2484875 A1 FR2484875 A1 FR 2484875A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tube
wall
sealing material
expansion
rolling
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Withdrawn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
FR8112219A
Other languages
French (fr)
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.)
Balcke Duerr AG
Original Assignee
Balcke Duerr 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 Balcke Duerr AG filed Critical Balcke Duerr AG
Publication of FR2484875A1 publication Critical patent/FR2484875A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/08Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe
    • F16L41/082Non-disconnectible joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR REALISER LA FIXATION, ETANCHE A LA PRESSION, DE TUBES SUR AU MOINS UNE PAROI. CONFORMEMENT A CE PROCEDE, SELON LEQUEL L'EXTREMITE D'UN TUBE 3 EST INSEREE DANS UN PERCAGE D'UNE PAROI 1, DONT LE DIAMETRE EST LEGEREMENT SUPERIEUR AU DIAMETRE EXTERIEUR DU TUBE 3, ET EST ELARGIE OU LAMINEE SUR UNE PARTIE DE SA ZONE SITUEE DANS LA PAROI 1, ON INSERE ENTRE L'EXTREMITE DU TUBE 3 ET LA SURFACE INTERIEURE DU PERCAGE UN MATERIAU D'ETANCHEITE METALLIQUE 4 AU MOINS SUR UNE PARTIE DE L'EXTREMITE DU TUBE 3 SITUEE DANS LA PAROI 1 ET L'ON FAIT SUBIR UN ELARGISSEMENT OU UNE EXPANSION MECANIQUE PAR LAMINAGE A L'ENSEMBLE DE SORTE QUE LA PRESSION OBTENUE APRES CETTE OPERATION ENTRE L'EXTREMITE DU TUBE 3 ET LA PAROI 1 MAINTIENT LE MATERIAU D'ETANCHEITE AU-DESSUS DE SA LIMITE D'ELASTICITE APPARENTE. APPLICATION NOTAMMENT AUX ECHANGEURS DE CHALEUR ET AUX COLLECTEURS.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR ACHIEVING THE PRESSURE-TIGHT FIXING OF PIPES ON AT LEAST ONE WALL. ACCORDING TO THIS PROCEDURE, ACCORDING TO WHICH THE END OF A TUBE 3 IS INSERTED IN A DRILLING OF A WALL 1, THE DIAMETER OF WHICH IS SLIGHTLY GREATER THAN THE OUTER DIAMETER OF TUBE 3, AND IS ENLARGED OR LAMINATED OVER PART OF ITS ZONE LOCATED IN WALL 1, INSERT BETWEEN THE END OF TUBE 3 AND THE INSIDE SURFACE OF THE DRILLING A METAL SEALING MATERIAL 4 AT LEAST ON A PART OF THE END OF TUBE 3 LOCATED IN WALL 1 AND DONE SUBJECT TO AN ENLARGEMENT OR MECHANICAL EXPANSION BY LAMINATION TO THE ENTIRE SO THAT THE PRESSURE OBTAINED AFTER THIS OPERATION BETWEEN THE END OF TUBE 3 AND WALL 1 KEEP THE SEALING MATERIAL ABOVE ITS APPARENT ELASTICITY LIMIT. APPLICATION IN PARTICULAR TO HEAT EXCHANGERS AND COLLECTORS.

Description

La présente invention concerne un procédé pour réaliser laThe present invention relates to a method for carrying out the

fixation, étanche à la pression, de tubes sur au moins une paroi, no-  pressure-tight fixing of tubes on at least one wall,

tamment dans le cas de la fabrication d'échangeurs de chaleur ou de col-  especially in the case of the manufacture of heat exchangers or col-

lecteurs, et selon lequel lés extrémités des tubes sont insérées, tout en respectant une position axiale prédéterminée, dans des perçages mé-  readers, and that the ends of the tubes are inserted, while respecting a predetermined axial position, in metal bores.

nagés dans la paroi plane ou cintrée et dont le diamètre est légère-  swimming in the flat or curved wall and whose diameter is light-

ment supérieur au diamètre extérieur des tubes, et sont élargies par voie hydraulique et/ou subissent une expansion mécanique par laminage au moins sur une partie de leur zone située dans la paroi, en vue de  greater than the outer diameter of the tubes, and are hydraulically expanded and / or mechanically expanded by rolling at least part of their area in the wall, with a view to

leur application sans jeu contre cette dernière.  their application without play against the latter.

Il est connu, notamment dans le domaine de la fabrication  He is known, especially in the field of manufacturing

d'échangeurs de chaleur, d'insérer les extrémités des tubes de l'échan-  heat exchangers, insert the ends of the tubes of the

geur de chaleur avec un certain jeu dans des perçages d'une plaque por-  of heat with a certain clearance in the holes of a plate

te-tubes et de réaliser une expansion mécanique par laminage ou un élar-  te-tubes and perform a mechanical expansion by rolling or

gissement hydraulique de ces extrémités au niveau de cette;plaque porte-  hydraulic trimming of these ends at this plate

tubes en vue de leur application sans jeu. Afin que le tube devant être appliqué contre la paroi des perçages ne se déplace pas à l'intérieur de la plaque porte-tubes pendant l'opération d'expansion mécanique par laminage ou d'élargissement, on fixe le tube par son bord frontal sur la plaque porte-tubes au moyen d'un élargissement mécanique ou d'un soudage. la soudagedu bord frontal du tube sur la face extérieure de la  tubes for application without play. In order that the tube to be applied against the wall of the bores does not move inside the tube-carrying plate during the operation of mechanical expansion by rolling or expansion, the tube is fixed at its front edge to the tube plate by means of mechanical expansion or welding. the welding of the front edge of the tube on the outer face of the

plaque porte-tubes fournit en outre l'étanchéité requise.  pipe plate also provides the required sealing.

Afin de garantir, lors de la construction d'échangeurs de cha-  In order to guarantee, during the construction of heat exchangers

leur de haute qualité, du type utilisé par exemple dans des centrales  their high quality, of the type used for example in power plants

nucléaires, que l'application des extrémités des tubes contre les pa-  that the application of the ends of the tubes against the

rois des perçages de la plaque porte-tubes s'effectue sans l'applica-  The holes in the tube plate are made without the applica-

tion de contraintes excessives aux tubes et sans l'apparition de fentes  excessive stress on the tubes and without the appearance of slits

annulaires entre le tube et la plaque porte-tubes, on conna t un procé-  between the tube and the tube plate, a procedure is known

dé qui utilise une combinaison d'un élargissement hydraulique et d'une  which uses a combination of hydraulic expansion and

expansion mécanique par laminage dansla partie élargie par voie hydrau-  mechanical expansion by rolling in the enlarged part by hydrau-

lique. Le fait de raccourcir la partie de l'élargissement hydraulique  lic. Shortening the part of hydraulic widening

à une longueur inférieure à l'épaisseur de la plaque porte-tubes garan-  less than the thickness of the pipe support plate

tit que le tube, qui doit être appliqué contre les parois du perçage, n'est pas soumis à une contrainte excessive au niveau de sa partie en saillie hors de la plaque porte-tubes. La fente annulaire, qui subsiste entre le tube et la plaque porte-tubes en raison de ce rétrécissement de la partie élargie, se trouve ensuite fermée par le fait que, sous  As the tube, which must be applied against the walls of the bore, is not subjected to excessive stress at its projecting portion out of the pipe plate. The annular gap, which remains between the tube and the tube-bearing plate due to this narrowing of the enlarged part, is then closed by the fact that, under

l'effet d'une expansion mécanique par laminage ultérieure dans la par-  the effect of mechanical expansion by subsequent rolling in the

tie élargie par voie hydraulique, le tube est repoussé, au moins sur  hydraulically enlarged section, the tube is pushed back, at least on

la longueur manquante, vers l'extérieur de la plaque porte-tubes.  the missing length, towards the outside of the tube plate.

Même dans le cas de ce procédé développé pour des échan-  Even in the case of this process developed for samples

geurs de chaleur de haute qualité destinés à être utilisés dans des centrales nucléaires, il est nécessaire dans la pratique de souder le bord frontal du tube à la plaque porte-tubes afin d'une part de fixer les tubes dans leur position par rapport à la plaque porte-tubes avant l'opération d'élargissement ou d'expansion mécanique  heat generators for use in nuclear power plants, it is necessary in practice to weld the front edge of the tube to the tube-holder plate in order to fix the tubes in their position relative to the pipe plate before the expansion or mechanical expansion operation

par laminage, et d'assurer d'autre part l'étanchéité requise. Ce sou-  by rolling, and to ensure the other required sealing. This sou-

dage des tubes à la plaque porte-tubes a cependant non seulement pour conséquence une dépense élevée du point de vue travail, mais requiert  However, the removal of the tubes from the tube plate not only results in a high labor expenditure, but requires

également, tout comme la fixation également connue par formes compIé-  also, like the fixation also known by

mentaires des tubes au moyen de surfaces de butée agissant suivant une direction axiale, entre le tube et la plaque porte-tubes, de.ne pas  of the tubes by means of abutment surfaces acting in an axial direction between the tube and the tube

mettre en oeuvre volontairement l'opération d'élargissement ou d'expan-  voluntarily implement the enlargement or expansion

sion mécanique par laminage dans -une zone se raccordant au bord frontal du tubes afin d'éviter des endommagements du cordon de soudure ou des surfaces de butée. Dans les procédés connus, il faut s'accommoder des fentes annulaires apparaissant alors obligatoirement entre le tube et  mechanical bonding in a zone connecting to the front edge of the tubes to prevent damage to the weld seam or abutment surfaces. In the known processes, it is necessary to accommodate the annular slots then necessarily appearing between the tube and

la plaque porte-tubes.the tube plate.

A partir de l'état de la technique décrit précédemment l'invention a pour but de fournir un procédé permettant la fixation, étanche à la pression, de tubes sur au moins une paroi et qui évite les inconvénients décrits précédemment et fournit, meme dans le cas de l'apparition de pressions élevées ou de différences de pression  From the state of the art described above, the object of the invention is to provide a method for fixing, pressure-tight, tubes on at least one wall and which avoids the disadvantages described above and provides, even in the case of the occurrence of high pressures or pressure differences

élevées et/ou de températures élevées, une fixation étanche à la pres-  high and / or high temperatures, a pressure-tight

sion sans soudage, nécessitant un travail intense, des tubes sur la  without welding, requiring a lot of work, tubes on the

plaque porte-tubes et sans apparition de fentes sensibles à la corro-  tube plate and without the appearance of cracks sensitive to corrosion

sion et difficilement décontaminables.  and difficult to decontaminate.

Ta solution apportée par l'invention au problème posé est  Your solution brought by the invention to the problem posed is

caractérisée par le fait qu'on installe un matériau d'étanchéité mé-  characterized by installing a metal sealing material

tallique entre l'extrémité du tube et la surface intérieure du perçage sur au moins une partie de l'extrémité du tube située dans la paroi, et  between the end of the tube and the inner surface of the bore on at least a portion of the end of the tube in the wall, and

qu'on élargit ou on soumet à une expansion mécanique par laminage l'extré-  that is expanded or subjected to mechanical expansion by rolling the

mité du tube, tout en déformant simultanément le matériau d'étanchéité de telle manière que la pression, qui règne après l'opération d'élargissement  of the tube while simultaneously deforming the sealing material in such a way that the pressure which prevails after the enlargement operation

ou d'expansion mécanique par laminage entre l'extrémité du tube et la pa-  mechanical expansion by rolling between the end of the tube and the

roi, maintienne le matériau d'étanchéité au-dessus de sa limite d'élas-  king, maintain the sealant above its elastic limit.

ticité apparente.apparent ticity.

A l'aide du procédé conforme à l'invention,-on obtient non seu-  With the aid of the process according to the invention, not only

lement une bonne étanchéité entre le tube et la paroi, qui agit sur l'en-  a good seal between the tube and the wall, which acts on the

semble de la durée de vie du dispositif et qui supporte également des pressions de l'ordre de 40 MPa ou des différences de pression de l'ordre de 30 MPa et peut affronter des températures élevées de l'ordre de 4000C  seems of the lifetime of the device and which also supports pressures of the order of 40 MPa or pressure differences of the order of 30 MPa and can face high temperatures of the order of 4000C

ainsi que des fluides corrosifs, mais également, en raison de la présen-  as well as corrosive fluids, but also, because of the presence of

ce du matériau d'étanchéité métallique, un bon transfert de chaleur en-  this metal sealing material, a good heat transfer

tre le tube et la paroi, qui est particulièrement important dans le cas d'appareils soumis à des contraintes élevées, tels que par exemple des échangeurs de chaleur et des collecteurs. L'étanchéité obtenue à l'aide du procédé conforme à l'invention correspond à une liaison par soudage, étant donné que le matériau d'étanchéité métallique est maintenu, dans tous les états de fonctionnement, au-dessus de sa limite d'élasticité  the tube and the wall, which is particularly important in the case of devices subject to high stresses, such as for example heat exchangers and collectors. The sealing obtained by means of the process according to the invention corresponds to a connection by welding, since the metallic sealing material is maintained, in all operating states, above its yield strength.

apparente et au-dessous de.son point de fusion, ce qui fournit une ac-  apparent and below its melting point, which provides an

tion toujours optimale d'étanchéité. Simultanément, le matériau d'étan-  always optimal sealing. At the same time, the material of

chéité métallique empêche l'apparition d'une isolation thermique au ni-  metal dullness prevents the appearance of thermal insulation at

veau de la surface de contact entre le tube et la paroi du perçage, de sorte que le transfert thermique est amélioré par rapport aux procédés connus. Enfin, le matériau d'étanchéité métallique empêche qu'un essai  calf of the contact surface between the tube and the wall of the bore, so that the heat transfer is improved over known methods. Finally, the metal sealing material prevents a test

ultrasonique de la paroi du perçage ne soit perturbé par la jonction en-  ultrasonic penetration of the borehole wall is disturbed by the

tre la paroi du tube et la paroi du perçage.  be the wall of the tube and the wall of the bore.

Selon une autre caractéristique de l'invention, avant l'in-  According to another characteristic of the invention, before

sertion du tube dans le perçage de la paroi, l'extrémité du tube est  tion of the tube in the bore of the wall, the end of the tube is

munie d'un revêtement constitué par le matériau d'étanchéité métalli-  provided with a coating consisting of the metallic sealing material

que. Ce perfectionnement a pour effet que le matériau d'étanchéité dif!-  than. This improvement has the effect that the sealing material differs from

fuse dans les couches limites du tube et de la paroi du perçage, de sor-  fuse in the boundary layers of the tube and the wall of the borehole,

te que l'action d'étanchéité et le transfert thermique s'en trouvent  that sealing action and heat transfer are

améliorés. Le dép8t du revêtement constitué par le matériau d'étanchéi-  improved. The deposition of the coating constituted by the sealing material

té métallique peut être réalisé de différentes manières, par exemple se-  metal can be achieved in different ways, for example se-

lon le procédé par immersion, par galvanisation ou bien par projection  the immersion, galvanizing or projection process

plasmatique. Dans tousles cas on est certain que, lors d'essais ultra-  plasma. In all cases it is certain that, in

soniques, il n'apparaîtra aucune indication erronée due à des inclusions d'air.  sonic, there will be no erroneous indication due to air inclusions.

Selon un autre mode d'exécution possible du procédé confor-  According to another possible embodiment of the method according to

me à l'invention, il est proposé d'équiper le perçage cylindrique de la  me to the invention, it is proposed to equip the cylindrical bore of the

paroi, d'au moins un élargissement radial et d'introduire dans ce der-  wall, at least one radial enlargement and to introduce into this

nier un matériau d'étanchéité annulaire avant d'insérer l'extrémité du  deny an annular sealing material before inserting the end of the

tube dans le perçage, et d'élargir ou de soumettre à une expansion mé-  tube in the piercing, and expand or subject to a metal expansion

canique par laminage l'extrémité du tube également sur l'ensemble de la zone de l'élargissement radial, moyennant une déformation simultanée  by rolling the end of the tube also over the whole area of the radial enlargement, by means of simultaneous deformation

du matériau d'étanchéité.sealing material.

Grâce à l'élargissement radial, situé dans les perçages cylindriques et qui est réalisé selon une autre caractéristique de 1' invention de préférence avec un contour continu en coupe axiale, on obtient, après l'opération d'élargissement ou d'expansion mécanique par laminage, une détermination axiale de la position du tube dans la paroi,  Due to the radial enlargement, located in the cylindrical bores and which is made according to another feature of the invention preferably with a continuous contour in axial section, after the operation of expansion or mechanical expansion by rolling, an axial determination of the position of the tube in the wall,

sans qu'il soit nécessaire à cet effet d'utiliser des surfaces parti-  without the need for that purpose to use

culières de butée. le matériau d'étanchéité, qui est situé dans la zone de l'élargissement radial entre le tube et la plaque porte-tubes et qui  abutments. the sealing material, which is located in the area of the radial widening between the tube and the tube-carrying plate and which

est déformé lors de l'opération d'élargissement ou d'expansion méca-  is deformed during the expansion or mechanical expansion operation.

nique par laminage, fournit, entre le tube et la plaque porte-tubes, une bonne étanchéité active pendant toute la durée de vie de l'ensemble et qui supporte également des pressions de l'ordre de 40 4Pa ou des différences de pression de l'ordre de 30 MPa et peut résister à des températures élevées de l'ordre de 4000 C ainsi qu'à des fluides corrosifs.  by rolling, provides, between the tube and the tube-holder plate, a good active seal throughout the service life of the assembly and which also supports pressures of the order of 40 4 Pa or pressure differences of order of 30 MPa and can withstand high temperatures of the order of 4000 C as well as corrosive fluids.

A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schéma-  As an example, we have described below and illustrated

tiquement aux dessins annexés deux exemples de mise en oeuvre du pro-  only two examples of the implementation of the pro-

cédé conforme à l'invention.granted according to the invention.

Ia figure 1 représente une coupe d'un perçage cylindrique ménagé dans la paroi d'un collecteur; la figure 2 montre l'extrémité avaht, 'partiellement enc-oupe, d'un tube qui doit être fixé dans la paroi du collecteur de la figure 1; la figure 3 est en vue en coupe, correspondant aux figures 1 et 2 et sur laquelle l'extrémité du tube est représentée insérée dans le perçage de la paroi du collecteur; la figure 4 montre une coupe, correspondant à celle de la figure 3, après l'élargissement de l'extrémité du tube située dans la paroi du collecteur; la figure 5 montre unereprésentation, correspondant à celle de la figure 4, mais sur laquelle un élargissement radial est ménagé dans le perçage de la paroi du collecteur en vue de la fixation axiale du tube après ltélargissement;  Figure 1 shows a section of a cylindrical bore formed in the wall of a collector; FIG. 2 shows the end, partially encased, of a tube to be fixed in the wall of the collector of FIG. 1; Figure 3 is a sectional view corresponding to Figures 1 and 2 and on which the end of the tube is shown inserted into the bore of the wall of the collector; Figure 4 shows a section, corresponding to that of Figure 3, after enlargement of the end of the tube in the wall of the collector; Figure 5 shows a representation, corresponding to that of Figure 4, but on which a radial enlargement is provided in the bore of the wall of the collector for the axial attachment of the tube after the widening;

la figure 6 montre une coupe d'un perçage muni d'un élar-  FIG. 6 shows a section of a piercing provided with an elongated

gissement radial et ménagé dans la plaque porte-tubes; la figure 7 montre une coupe correspondant à celle de la figure 6 et sur laquelle un matériau d'étanchéité annulaire a été inséré dans l'élargissement radial; la figure 8 représente une extrémité de tube insérée dans le perçage de la figure 7; la figure 9 montre une coupe longitudinale de l'extrémité de tube fixée d'une manière étanche à la pression et sans possibilité de déplacement axial dans la plaque porte-tubes; et la figure 10 représente une vue de dessus d'une bague dl  radial grooving and formed in the tube-carrying plate; Figure 7 shows a section corresponding to that of Figure 6 and on which an annular sealing material has been inserted into the radial enlargement; Figure 8 shows a tube end inserted in the bore of Figure 7; Figure 9 shows a longitudinal section of the tube end fixed in a pressure-tight manner and without the possibility of axial displacement in the tube-carrying plate; and FIG. 10 represents a top view of a ring dl

étanchéité ouverte, dont les bords sont en superposition.  open seal, the edges of which are superimposed.

Sur la figure 1, on a représenté une partie d'une paroi 1 par exemple d'un collecteur, dans laquelle est ménagé un perçage  FIG. 1 shows a part of a wall 1, for example of a collector, in which a hole is made

cylindrique 2. Dans ce dernier doit être fixé un tube 3, dont l'extré-  2. In the latter must be attached a tube 3, the end

mité avant porte un revêtement en un matériau d'étanchéité métallique 4. le diamètre extérieur du tube 3 revêtu du matériau d'étanchéité 4 est inférieur au diamètre du perçage 2, de sorte que le tube 3 peut  The outer diameter of the tube 3 coated with the sealing material 4 is smaller than the diameter of the bore 2, so that the tube 3 can

être inséré, conformément à la figure 3, dans la paroi I du collec-  to be inserted, in accordance with Figure 3, into the wall I of the

teur. Grâce à un élargissement hydraulique ou à une expansion mécanique par laminage, on réalise alors un accroissement du diamètre de l'extrémité du tube 3 située dans la paroi 1, tout en déformant également simultanément le matériau d'étanchéité 4. La pression, qui règne après l'opération d'élargissement ou d'expansion mécanique par laminage entre l'extrémité du tube et la paroi 1, maintient le matériau d'étanchéité 4 au-dessus de sa limite d'élasticité apparente, de sorte que ce matériau réalise une bonne étanchéité, active sur toute la durée de l'ensemble, entre le tube 3 et la paroi 1 et assure simultanément  tor. By means of hydraulic expansion or mechanical expansion by rolling, the diameter of the end of the tube 3 located in the wall 1 is increased while simultaneously deforming the sealing material 4 at the same time. after the operation of expansion or mechanical expansion by rolling between the end of the tube and the wall 1, maintains the sealing material 4 above its yield strength, so that this material achieves a good sealing, active throughout the duration of the assembly, between the tube 3 and the wall 1 and ensures simultaneously

un bon transfert thermique entre le tube 3 et la paroi 1.  a good heat transfer between the tube 3 and the wall 1.

Dans la forme de réalisation modifiée de la figure 5, dont la représentation correspond à celle de la figure 4, il est prévu dans le perçage cylindrique 2 de la paroi 1, un élargissement radial 5 qui possède un contour continu en coupe axiale. Lors de l'élargissement ou de l'expansion mécanique par laminage, le tube 3 ainsi que le matériau d'étanchéité 4 s'applique contre la surface de la paroi de l'élargissement 5, ce qui réalise une fixation du tube 3 suivant la  In the modified embodiment of Figure 5, the representation of which corresponds to that of Figure 4, there is provided in the cylindrical bore 2 of the wall 1, a radial enlargement 5 which has a continuous contour in axial section. During the expansion or the mechanical expansion by rolling, the tube 3 as well as the sealing material 4 is applied against the surface of the enlargement wall 5, thereby fixing the tube 3 according to the

direction axiale.axial direction.

Sur les figures 6 à 9, on a représenté une petite paroi 1 d'une plaque porte-tubes d'un échangeur de chaleur qui possède également  FIGS. 6 to 9 show a small wall 1 of a tube plate of a heat exchanger which also has

un perçage cylindrique 2. Ce perçage 2 est là encore équipé d'un élar-  a cylindrical bore 2. This bore 2 is again equipped with a

gissement radial 5 qui possède un contour continu en coupe axiale, de sorte qu'il n'existe aucun angle à arêtes vives, ni aucune discon-  radial groove 5 which has a continuous contour in axial section, so that there is no sharp-edged angle, nor any discon-

tinuité brusque suivant la direction longitudinale du perçage élargi 2.  sharpness in the longitudinal direction of the enlarged hole 2.

Dans le perçage cylindrique 2, équipé de l'élargissement radial 5 conformément à la figure 6, se trouve inséré un matériau d' étanchéité annulaire 4 de telle manière que ce dernier d'une part n' empêche pas l'insertion d'un tube 3 et d'autre part n'est pas refoulé hors de l'élargissement radial 5. Le diamètrb extérieur du tube 3 est légèrement inférieur au diamètre du perçage cylindrique 2, de sorte  In the cylindrical bore 2, equipped with the radial expansion 5 according to FIG. 6, an annular sealing material 4 is inserted in such a way that the latter does not prevent the insertion of a tube. 3 and on the other hand is not pushed out of the radial expansion 5. The outer diameter of the tube 3 is slightly smaller than the diameter of the cylindrical bore 2, so

que le tube 3 de la figure 3 est situé avec un certain jeu à l'inté-  that the tube 3 of FIG. 3 is situated with a certain clearance in the

rieur du perçage 2 de la paroi 1. la surface frontale 5a du tube 3 peut être soit alignée de niveau avec la surface extérieure la de la paroi 1, soit faire saillie légèrement de cette surface extérieure  2 of the wall 1. The front surface 5a of the tube 3 may be aligned level with the outer surface 1a of the wall 1, or project slightly from this outer surface.

la, comme cela est visible sur la figure 8.  la, as shown in Figure 8.

Après l'insertion, représentée sur la figure 8, du tube 3 dans le perçage cylindrique 2 et la détermination de position alors effectuée, on soumet le tube 3 à un élargissement hydraulique et/ou une expansion mécanique par laminage, en vue de son application sans jeu contre la paroi 1. L'élargissement hydraulique et/ou l'expansion mécanique par laminage sont réalisés au moins dans une zone de la partie du tube 3 située dans la paroi 1. Il est possible en outre d' utiliser une combinaison des deux procédés. Dans tous les cas, on est certain que le tube 3 subit un élargissement ou une expansion mécanique par laminage également sur toute la zone de l'élargissement radial 5, de sorte que le matériau d'étanchéité 4 est simultanément déformé, comme cela est représenté sur la figure 9. la pression,qui règne après l'opération d'élargissement ou d'expansion mécanique par laminage entre le tube 3 et la paroi 1, est suffisamment supérieure  After the insertion, shown in FIG. 8, of the tube 3 in the cylindrical bore 2 and the position determination then carried out, the tube 3 is subjected to hydraulic expansion and / or mechanical expansion by rolling, with a view to its application. without backlash against the wall 1. The hydraulic widening and / or the mechanical expansion by rolling are carried out at least in an area of the part of the tube 3 located in the wall 1. It is also possible to use a combination of two processes. In all cases, it is certain that the tube 3 undergoes a widening or a mechanical expansion by rolling also over the entire area of the radial expansion 5, so that the sealing material 4 is simultaneously deformed, as shown in FIG. 9, the pressure, which prevails after the operation of widening or mechanical expansion by rolling between the tube 3 and the wall 1, is sufficiently greater

à la limite d'élasticité apparente du matériau d'étanchéité métal-  at the apparent yield strength of the metal sealant

lique pour que l'action d'étanchéité de ce dernier soit garantie,  so that the sealing action of the latter is guaranteed,

dans l'état représenté sur la figure 9, dans tous les cas de fonc-  in the state shown in FIG. 9, in all cases of operation

tionnement. L'accroissement de diamètre du tube 5 dans la zone de 1' élargissement radial 5 garantit, à l'état définitif conformément à la figure 9, que le tube 3 est maintenu simultanément sans possibilité de déplacement axial dans la paroi 1, sans qu'il soit nécessaire dl utiliser pour ce faire une fixation particulière et supplémentaire,  tioning. Increasing the diameter of the tube 5 in the region of the radial widening 5 ensures, in the final state in accordance with FIG. 9, that the tube 3 is held simultaneously without the possibility of axial displacement in the wall 1, without which it is necessary to use for this purpose a particular and additional fixation,

par exemple par soudage.for example by welding.

Comme le montre la figure 10, l'anneau formé par le maté-  As shown in Figure 10, the ring formed by the material

riau d'étanchéité 4 est ouvert afin de faciliter son insertion dans I' élargissement 5 du psrçage 2. le diamètre d'un anneau ouvert peut être réduit lorsqu'on le repousse à travers le perçage cylindrique 2 dans l'élargissement 5. Ensuite, l'anneau exerce une action d'écartement élastique et prend la position représentée sur la figure 7. Afin que soit garantie une répartition uniforme du matériau d'étanchéité 4 après 1'opérationdtexpansion mécanique par laminage ou d'élargissement du tube 3, les bords de l'anneau constitué par le matériau d'étanchéité  The sealing ring 4 is open to facilitate its insertion into the widening 5 of the piercing 2. The diameter of an open ring can be reduced when it is pushed back through the cylindrical bore 2 in the enlargement 5. Next, the ring exerts an elastic spacing action and assumes the position shown in FIG. 7. In order to guarantee a uniform distribution of the sealing material 4 after the operation of mechanical expansion by rolling or enlarging the tube 3, the edges of the ring constituted by the sealing material

sont en recouvrement, comme cela est indiqué sur la figure 10.  are overlapping, as shown in Figure 10.

En ce qui concerne le coefficient de dilatation thermique du matériau d'étanchéité métallique, on peut se rapprocher, par alliage, des coefficients de dilatation thermique des matériaux dont sont constitués le tube et la paroi. Ceci garantit que même des variations importantes de température, par exemple dans la plage des hautes températures, pendant le fonctionnement, ne provoquent aucune so dilatation thermique d'intensité variable susceptible de provoquer des défauts d'étanchéité par suite de l'apparition de fentes annulaires.  As regards the coefficient of thermal expansion of the metallic sealing material, it is possible to approach, by alloying, coefficients of thermal expansion of the materials of which the tube and the wall are constituted. This ensures that even large variations in temperature, for example in the high temperature range, during operation, do not cause any thermal expansion of variable intensity which may cause leakage due to the occurrence of annular cracks. .

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser la fixation, étanche à la pres-  1. Method for making the fastening, waterproof to the pressure sion, de tubes sur au moins une paroi (1), notamment dans le cas de la fabrication d'échangeurs de chaleur ou de collecteurs, et selon lequel les extrémités des tubes (3) sont insérées,tout en respectant une position axiale prédéterminée, dans des perçages (2) ménagés dans la paroi plane ou cintrée (1) et dont le diamètre est légèrement supérieur  of tubes on at least one wall (1), in particular in the case of the manufacture of heat exchangers or collectors, and in which the ends of the tubes (3) are inserted, while respecting a predetermined axial position, in bores (2) formed in the flat or curved wall (1) and whose diameter is slightly greater au diamètre extérieur des tubes (3), et sont élargies par voie hydrau-  the outer diameter of the tubes (3), and are hydraulically expanded lique et/ou subissent une expansion mécanique par laminage au moins sur  and / or undergo mechanical expansion by rolling at least on une partie de leur zone située dans la paroi; en vue de leur applica-  part of their area in the wall; for their application tion sans jeu contre cette dernière, caractérisé en ce qu'on introduit un matériau d'étanchéité métallique (4) entre l'extrémité du tube (3) et la surface intérieure du perçage (2) sur au moins une partie de 1' extrémité du tube située dans la paroi, et on fait subir une opération d'élargissement ou d'expansion mécanique par laminage à l'extrémité du tube moyennant une déformation simultanée du matériau d'étanchéité (4), de telle manière que la pression, qui règne entre l'extrémité du tube (3) et la paroi (1) après l'opération d'élargissement ou d'expansion  without play against the latter, characterized in that a metal sealing material (4) is introduced between the end of the tube (3) and the inner surface of the bore (2) on at least a portion of the end of the tube located in the wall, and is subjected to a process of expansion or mechanical expansion by rolling at the end of the tube by simultaneously deforming the sealing material (4), so that the pressure, which reigns between the end of the tube (3) and the wall (1) after the enlargement or expansion operation mécanique par laminage, maintienne le matériau d'étanchéité (4) au-  mechanically by rolling, maintain the sealing material (4) dessus de sa limite d'élasticité apparente.  above its apparent yield strength. 2. Procédé selon la revendication 1P caractérisé en ce qu'  2. Method according to claim 1P characterized in that on pose un revêtement constitué par le matériau d'étanchéité métal-  a coating consisting of the metal sealing material is lique (4) sur l'extrémité du tube, avant son insertion dans le perçage.  lique (4) on the end of the tube, before insertion into the bore. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on aménage au moins un élargissement radial (5) dans le perçage cylindrique (2) de la paroi et on insère dans cet élargissement une bague d'étanchéité annulaire (4) avant d'insérer l'extrémité du tube (3) dans le perçage (2), et on fait subir une opération d'élargissement  3. Method according to claim 1, characterized in that one arranges at least one radial expansion (5) in the cylindrical bore (2) of the wall and is inserted in this enlargement an annular sealing ring (4) before inserting the end of the tube (3) in the bore (2), and an enlargement operation is carried out ou d'expansion mécanique par laminage à l'extrémité du tube (3) éga-  or mechanical expansion by rolling at the end of the tube (3) lement sur l'ensemble de la zone de l'élargissement radial, moyennant  over the whole area of radial une déformation simultanée du matériau d'étanchéité (4).  simultaneous deformation of the sealing material (4). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on réalise l'élargissement radial (5) avec un contour continu en  4. Method according to claim 3, characterized in that the radial enlargement (5) is carried out with a continuous contour in coupe axiale.axial section. 5. Procédé selon les revendications 3 et 4 prises dans  5. Process according to claims 3 and 4 taken in leur ensemble, caractérisé en ce que les extrémités de l'anneau cons-  together, characterized in that the ends of the ring titué par le matériau d'étanchéité métallique (4) sont superposées  formed by the metallic sealing material (4) are superimposed l'une à l'autre.one to the other. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à  6. Process according to any one of claims 1 to , caractérisé en ce que, pour le coefficient de dilatation thermique du matériau d'étanchéité métallique (4), on se rapproche par alliage du coefficient de dilatation thermique du matériau constituant le  characterized in that for the coefficient of thermal expansion of the metallic sealing material (4), the coefficient of thermal expansion of the material constituting the tube (3) et la paroi (1).tube (3) and the wall (1).
FR8112219A 1980-06-21 1981-06-22 Withdrawn FR2484875A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3023264 1980-06-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2484875A1 true FR2484875A1 (en) 1981-12-24

Family

ID=6105117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8112219A Withdrawn FR2484875A1 (en) 1980-06-21 1981-06-22

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5736025A (en)
BR (1) BR8103808A (en)
ES (1) ES8301427A1 (en)
FR (1) FR2484875A1 (en)
GB (1) GB2079204A (en)
IT (1) IT1136634B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2565323A1 (en) * 1984-05-30 1985-12-06 Framatome Sa METHOD FOR PROTECTING CORROSION OF A STEAM GENERATOR TUBE AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
CN108237698A (en) * 2017-12-25 2018-07-03 浙江鼎诚环保科技有限公司 A kind of fluoroplastics exchanger tubes and tubesheets connection structure and method

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1174062B (en) * 1984-03-14 1987-07-01 Nuovo Pignone Spa IMPROVEMENTS IN THE METHOD FOR THE SEALING OF A SLEEVE TO A SUB-MARINE PIPE LAYING IN BIG DEEP
DE3611108C1 (en) * 1986-04-03 1987-07-30 Balcke Duerr Ag Method and device for pressure-tight fastening of straight pipes between two pipe disks
FR2599791B1 (en) * 1986-06-04 1988-10-28 Framatome Sa METHOD FOR RESISTANT AND WATERPROOF FIXING OF A HOLLOW CYLINDRICAL ELEMENT WITHIN A TUBE AND CYLINDRICAL ELEMENT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS
DE3716328C3 (en) * 1987-05-15 1994-07-28 Bbc Reaktor Gmbh Hollow plugs for closing a heat exchanger tube
NL1019858C2 (en) * 2002-01-29 2003-09-08 Thales Nederland Bv The present invention relates generally to cryogenic coolers and in particular to the method for assembling the compressor of cryogenic coolers and to means for holding the piston used in such cryogenic coolers.
WO2009058986A1 (en) 2007-10-30 2009-05-07 Wabtec Holding Corp. A non-plain carbon steel header for a heat exchanger
US8857036B2 (en) * 2011-03-07 2014-10-14 GM Global Technology Operations LLC Leak-tight connection between pipe and port
CN114413084A (en) * 2022-01-21 2022-04-29 亿隆自动化不锈钢技术(青岛)有限公司 Roller expansion pipe of aluminum pipe and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2565323A1 (en) * 1984-05-30 1985-12-06 Framatome Sa METHOD FOR PROTECTING CORROSION OF A STEAM GENERATOR TUBE AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
DE3519438A1 (en) * 1984-05-30 1986-01-09 Framatome & Cie., Courbevoie CORROSION PROTECTION METHOD FOR A STEAM GENERATOR TUBE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
US4624750A (en) * 1984-05-30 1986-11-25 Framatome & Cie. Process for corrosion protection of a steam generator tube and device for making use of this process
CN108237698A (en) * 2017-12-25 2018-07-03 浙江鼎诚环保科技有限公司 A kind of fluoroplastics exchanger tubes and tubesheets connection structure and method

Also Published As

Publication number Publication date
BR8103808A (en) 1982-03-09
JPS5736025A (en) 1982-02-26
ES503195A0 (en) 1982-05-01
IT8122103A0 (en) 1981-06-02
GB2079204A (en) 1982-01-20
IT1136634B (en) 1986-09-03
ES8301427A1 (en) 1982-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1761378B1 (en) Element frictionally weldable to a tube end and corresponding welding method
EP0772019B1 (en) Heat exchanger having tubes of oval or oblong cross section and method of assembling the same
WO2006042925A1 (en) Underwater pipe comprising an internal liner
EP0181250B1 (en) Method for repairing a steam generator tube by sleeving, and repairing sleeve for this tube
FR2484875A1 (en)
EP0248728B1 (en) Method for resistantly and tightly fixing a hollow cylindrical element at the inside of a tube, and cylindrical element for carrying out this method
FR2666635A1 (en) TUBULAR COUPLING.
FR2558926A1 (en) Method for fixing a double-walled tube structure with titanium internal coating to a titanium tubular plate.
FR2550312A1 (en) FITTING FOR TUBES
CA2318339A1 (en) Method for connecting two reinforced thermoplastic tubes
EP0196971A1 (en) Repairing method by way of a steam generator tube
FR2588788A1 (en) CONTINUOUSLY MOVING BRAZING PROCESS FOR WELDING A SLEEVE IN A TUBE
FR2524110A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING A TUBE WITH CONDUITS PLACED IN ITS WALL
FR2505973A1 (en) INSULATING TUBULAR PIPE WITH CONCENTRIC WALLS FOR FORMING A TUBULAR COLUMN, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
FR2759762A1 (en) Insulated metal joint e.g. for connecting water heater tank to pipe
FR2728051A1 (en) High pressure tube connector
EP1762798A1 (en) Production method of a tank which is to be integrated in a heat exchanger
FR2594205A1 (en) End connector for a flexible pipe
WO2017108501A1 (en) Method for manufacturing a pipe and a tubular structure that are mechanically lined
FR2590349A3 (en) Method for fastening connection end pieces of flexible hoses, and flexible hoses obtained
FR2772109A1 (en) SEALED TUBE CONNECTION DEVICE FOR TRANSPORTING FLUID AND TUBE FOR THIS CONNECTION
WO2023089269A1 (en) Compression member for a fluid transport pipe provided with an internal protective lining
EP0713049A1 (en) Device for resistantly and tightly fixing a sleeve on the inner surface of a metal pipe and repair sleeve for a metal pipe
BE528939A (en)
FR2773573A3 (en) Sheet metal hole reinforcing ring fixing procedure, e.g. for guttering

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse