JPS62293095A - 管プラグ - Google Patents

管プラグ

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Publication number
JPS62293095A
JPS62293095A JP62130069A JP13006987A JPS62293095A JP S62293095 A JPS62293095 A JP S62293095A JP 62130069 A JP62130069 A JP 62130069A JP 13006987 A JP13006987 A JP 13006987A JP S62293095 A JPS62293095 A JP S62293095A
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JP
Japan
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shell
tube
sheath
plug
expander element
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Pending
Application number
JP62130069A
Other languages
English (en)
Inventor
スサンタ・シンハ
ロバート・フランク・キーティング
ローレンス・アルトン・ネルソン
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.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS62293095A publication Critical patent/JPS62293095A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/12Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ
    • F16L55/128Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose
    • F16L55/13Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose the closure device being a plug fixed by plastic deformation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • 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

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 この発明は管プラグに関し、特に、伝熱管を塞ぐための
装置に関するものである。
伝熱管型の熱交換器においては、1次流体が熱交換器の
伝熱管を通って流れ、2次流体が伝熱管の周囲3流れ、
これらの2つの流体間で熱交換が行われるようになって
いる。漏れの危険性があり、或は、漏れが生じて2つの
流体が混合するような劣化が幾つかの伝熱管に生じる恐
れがある。このような劣化が生じた場合には、流木が伝
熱管を流れないように伝熱管を塞ぎ、もって伝熱管から
の漏れを防止しなければならないことがある。
原子力発電プラントにおいて、伝熱管型の熱交IA器は
蒸気発生器と一最に称されている。原子力蒸気発生器の
伝熱管内の冷却材がその外側の冷却材と混合する程の劣
化が、当該伝熱管に生じた場合には、更に重大な問題が
生じる。原子力蒸気発生器の伝熱管内と流れる流体は一
般的に放射性であるので、伝熱管からの漏れを防止し、
周囲の流体を汚染しないようにすることが重要である。
従って、許容範囲を越える劣化が原子力蒸気発生器の伝
熱管に生じた場合、その伝熱管は冷却材が流れないよう
に塞がれる。これによって、伝熱管の周囲を流れている
流体が汚染される可能性が防止される。
伝熱管を塞ぐために用いられ得る管プラグには幾つかの
1類がある。原子力蒸気発生器における伝熱管を塞ぐた
めに用いられる管プラグの1つは爆着栓塞装置である。
この爆着栓窓装五においては、装薬を含む金属プラグが
伝熱管に挿入される。
爆薬を爆発させると、プラグは伝熱管の内面と密接する
ように押圧され、このようにして、伝熱管を通る流体の
流れを妨げる。爆着による栓塞に関する1つの問題点は
、欠陥のりる伝熱管または管プラグ3除去する必要が生
じた場合、管プラグは手間のかかる機械的な方法によっ
て取り外されなければならず、この結束、望ましくない
放射線にさらされ、高コストとなる、という点にある。
伝熱管を塞ぐために用いられ得る管プラグであって、爆
薬を使用しないものも幾つかある。このような管プラグ
の1つは、米国特許第4,502,511号に開示され
ている。この管プラグにおける実質的に円筒形のシェル
は、伝熱管の内面に接触するように、好適には従来のロ
ーラ・エキスパンダにより拡張される。この後、エキス
パンダは取り外される。
他のメカニカル管プラグも原子力蒸気発生器の伝熱管を
閉塞するのに有効である。このようなメカニカル管プラ
グの1つは米国特許第4,390,042号に開示され
ている。この管プラグのシェルは、テーパの付いた内周
面を有しており、この内周面に対して、外周面にテーパ
が付けられたエキスパンダ要素を引張り力を用いて動か
す、このシェルに対するエキスパンダ要素の動きによっ
て、シェルは伝熱管に接触するように拡張される。エキ
スパンダは、管プラグが手落ちにより脱落するのを防止
するために、自己固定用の後縁を有している。
シェルの外周面上に形成された複数の凸部が伝熱管の壁
面に押し込まれ、管プラグが固定され、これによって、
伝熱管の内面に沿う一種のラビリンスシールを形成する
上記型式のメカニカル管プラグの取付けは、米IIl特
許第4,369,682号に開示された装置のような管
プラグ取付装置を用いて行われる。即ち、この装置にお
けるロッドまたは引張り棒が管プラグのエキスパンダ要
素を掴持し、外力〈好適には油圧による力)によって引
張り棒ご下方に移動させ、シェルに対してエキスパンダ
要素を軸線方向に動かし、シェルを伝熱管の内面に接触
するように拡張する。
この後、この取付装置は伝熱管内に管プラグを残して取
り外される。
この型式の管プラグの取外しが必要な場合、米国特許第
4,366.617号に開示されている取外し装置が好
適である。この取外し装置においては、ロッ1:が管プ
ラグのシェルを保持すると共に、ラムが、管プラグ上の
圧力を解放するために管プラグに対してエキスパンダ要
素を押し込む1次いで、作動シリンダが用いられ、引っ
張ることによって伝熱管から管プラグを抜き出す。
管プラグの拡大部分にエキスパンダを押し込むことによ
っては、伝熱管の内面と隙間なく接触した状態から管プ
ラグを解放しない可能性がある。
よって、次いで行われる引っ張りによる管プラグの取外
しによって、管壁に傷を付ける恐れがある。
従って、伝熱管に迅速に且つ簡単に取り付けることがで
き、また、管壁に殆ど傷を付けずに伝熱管から簡単に取
り外すことができる新規なメカ二うル管プラグが要求さ
れている。
ル1]艮! この発明は、伝熱管等の管を通る流れを妨げるためのマ
ルチシール管プラグである。この管プラグは、閏穎端、
円筒形部分および開放端を倫える実質的に円筒形の鞘若
しくはシース(sheath>を有している。このシー
スは、中央の空洞を画成する内周面を有している。開放
端は空洞と連通し、シースの外周面は比較的に滑らかで
ある。また、この管プラグは、前記シースの空洞に挿入
されるようになっている実質的に円筒形の拡張可能なシ
ェルを具備し、このシェルは内周面および外周面を有し
ている。更に、管プラグは、外周面を有しているエキス
パンダ要素を備えている。エキスパンダ要素は、シェル
内に挿入されるようになっていると共に、シースの円筒
形部分の一部分を拡張して管の内面に接触させるべく、
シェルを拡張し、このシェルの外周面を押圧してシース
の内周面に接触させるようになっている。エキスパンダ
要素は、シェル内を拡張位置に軸線方向に移動されるこ
とによって、拡張可能なシェルを拡張するようになって
いる。また、エキスパンダ要素の外周面は、拡張位置に
このエキスパンダ要素を保持するために、シェルの内周
面を把持するようになっている。シェルがエキスパンダ
要素の軸線方向の移動によって拡張された場合にシース
と接触する複数の凸部が、シースの外周面に設けられて
おり、シェルが拡張すると、シースの一部分を押圧して
管の内面と接触するようになっている。
この明細害は、この発明の1厘を特に指摘し、且つ、明
確に主張している特許請求の範囲から始まっているが、
この発明は、添付図面を参照した次の記載によって更に
理解されよう。
t−の“ 時として伝熱管に生じる劣(ヒのために、伝熱管を塞ぐ
ことが必要な場合がある。ここに開示された発明は、蒸
気発生器における伝熱管を効果的に塞ぎ、それによって
、伝熱管を流れる流体の循環を防止するメカニカル管プ
ラグを提供する。
第1図を参照すると、伝熱管を塞ぐための米国特許第4
,390,042号に開示されているような従来の管プ
ラグ10が示されている6図示の管プラグ10は、管板
25の下部近傍で伝熱管20内に配置された管プラグ取
付装=15を伴っている。管プラグ10は、シェル30
とエキスパンダ要素35とから成っている。
シェル30はインコネルのような耐腐食性金属から作ら
れた実質的に円筒形の部材である。また、シェル30は
円錐形の内周面40を有し、この内周面40は閉鎖端4
5で最大径、開放端50″′C′最小径となっている。
この内周面40は次のように形成されている。
即ち、エキスパンダ要素35がシェル30内に収容され
、内周面40に対してエキスパンダ要素35を動かすと
、エキスパンダ要素35がシェル30から抜は出ること
なく、シェル30が拡弓長されるようになっている。シ
ェル30は開放端40の近傍にねじ穴55を有しており
、このねじ穴55を通って、取付装r1115の引張り
棒60がシェル30の内部65に挿入される。エキスパ
ンダ要T:35により拡張されるシェル30の部分は実
質的に一定の肉厚を有するのが好ましい、更に、複数の
凸部70が次のような形でシェル30の外周面に形成さ
れている。即ち、各凸部70の高さが閉鎖端45から開
放端50にかけて増加すると共に、全凸部70の外面の
外径がほぼ同一に保たれ、更に、シェル30の肉厚が、
凸部70が配置されているシェル30の部分全体に亘っ
て実質的に一定に保たれるようになっている。エキスパ
ンダ要素35はステンレス鋼合金であるカーペンタ−4
55(CarpenLer455)のような硬化性金属
から作られると良く、エキスパンダ要素35が管プラグ
取付装置15の引張り棒60によってシェル30内を引
っ張られた場合に、エキスパンダ要素35の前方の掘り
削られたり圧迫されたりする金属を最小にすべく、丸め
られた前縁75を有するように形成されるのが好適であ
る。また、エキスパンダ要素35の?&縁80は鋭角と
なるように形成され、それは自己固定手段を形成してエ
キスパンダ要素35がシェル30の閉鎖端45の方移動
するのを制限し、それによって伝熱管20内で管プラグ
10の緩みを防止するようになっている。
ここで第2図を参照すると、管板25の下部近傍で伝熱
管20内に配置された2重メカニカル管プラグ85の好
適な実施例が示されている。この管プラグ85は、閉鎖
端95と、中央の空洞100と、この空洞100に連通
する開放端105とを有する実質的に円筒形のシース9
0から成っている。シース90は閉鎖端95に連結され
た円筒形部分110を有している。
シース90は、円筒形部分110が閉鎖端95と一体で
あるように、1本の棒状材料から機械加工されると良い
、また、円筒形部分110は、従来一般の手段により閉
鎖端95に溶着された管状部材であっても良い、いずれ
の場合においても、円筒形部分110の外周面115は
滑らかであることが好ましく、好適な面の荒さは、約3
2RMSまたは35^^に対応する機械加工面の荒さで
ある。これ以上に滑らかな面で!)ってもよいが、高価
になってしまう、シース90はインコネルのような耐腐
食性材料から作られると良い、シース90は開放端10
5にフランジ112が設けられるのが好適であり、この
フランジ112は、シース90が伝熱管20内に過度に
挿入されるのを防止し、また、後に取外しが必要となっ
た場合に、シース90を把持するためのレッジとして機
能する。
第2図の好適な実施例における中央の空洞110内には
エキスパ〉・ダ115が配置されている。エキスパンダ
115は、好適には、実質的に円筒形のシェル120を
備え、その内部にほぼ円錐形のエキスパンダ要素125
が配置されている。シェル120は内周面130と外周
面135を有している。シェル120は、シース90の
閉鎖端95側の端部に開口140を有し、シース90の
開放端105側の端部に開口145を有しており、開口
145はシェル120の中空中央部分150と連通して
いる。シェル120の内周面130は円錐形が好適で、
その中空中央部分150の内径は、シース90のl’7
15!端95に隣接するシェル120の端部に近いほど
大きく、シース90の開放端105に近接するシェル1
20の端部に近いほど小さい。
円錐形のエキスパンダ要素125は、大径端152から
小径端155に延びるテーパ付きの外周面を存している
。エキスパンダ要素125は、大径@152がシース9
0の閉鎖端95側に、且つ、小径端155がシース90
の開放端105側となるよう、シェル120の中空中央
部分150に摺動可能に配置されている。
エキスパンダ要素1250円錐形の外周面はシェル12
0の円錐形の内周面130と共働し、エキスパンダ要素
125がシース90の開放端105に向かって軸線方向
に摺動された場合に、シェル120を拡張してシース9
0と接触させるようになっている。シェル120の拡張
した外周面135はシース90の円筒形部分110の内
周面に接し、該円筒形部分+10を拡張して、円筒形部
分110の外周面の一部分な伝熱管20に接触するよう
に押圧する。この拡張過程中においては、シース90は
可塑的に変形されるのが好ましい、前述した管プラグ取
外し・取付装置を受は入れるようにねじが内側に設けら
れている開口145と、中空中央部分150およびエキ
スパンダ要素125の中央のねじ穴160を経て、流体
が空洞100内に流入することができるが、シース90
の閉jli端95と円筒形部分110が流体の流れを妨
げるように機能するので、流体は伝熱管20の内部に出
入りすることができない、エキスパンダのシェル120
は、シース90に力を伝えることができるように硬化さ
れたインコネルのような耐腐食性材f゛lからfヤられ
ると良い、また、エキスパンダ要素125は、ステンレ
ス鋼合金であるカーベンター455のような硬化性合名
から作られるのが好適である。
シェル120の外周面135には、エキスパンダ要素1
25の移動により拡張されるシェル120の部分に沿う
所定の位置に、複数の凸部165が設けられるのが好ま
しい、エキスパンダ要素125が、ねじ穴160にねじ
込まれた第1図に示される引張り棒60によってシース
90の開放端105の方に動かされた場合、シェル12
0が拡張され、まず凸部165がシース90の内周面に
接する。エキスパンダ要素125と動かし続けると、シ
ェル120が押し広げられ、凸部165がシース90を
拡張してシース90の外周面を伝F!!、管20に押し
付ける。凸部165は、シェル120内でエキスパンダ
要素125が軸線方向に移動している際にシェル120
の円錐形の内周面130とエキスパンダ要素125の円
錐形の外周面との相互作用によって伝えられる力を、集
中するように白く。
凸部165は、シェル120の外周面135上でリング
のように見え、また、相当に堅いので、シェル120の
円筒形部分110の一部分に十分な力を半径方向に伝え
、凸部165と接触する円筒形部分110の内側部分に
対応する部分の円筒形部分110の外周面を押圧して、
伝熱管20と接触さぜることができる。
シース90を伝熱管20に封止することによって耐漏れ
性のプラグが確立される。
第3図は伝熱管20内における拡張位置の管ブラグ85
を示している。第3(2Iから理解されるように、エキ
スパンダ要素125がシース90の開放端105の方に
動かされ、それによって、シェル120の外周面135
上の凸部165がシース90の円筒形部分110の一部
分と接触するように押され、更に、凸部165と接触し
た円筒形部分110の部分が伝熱管20に押し付けられ
ると、流体はシース90と伝熱管20との間を流れるこ
とができなくなる。流体は、シェル120のねじ付き開
口145とエキスパンダ要素125のねじ穴160を通
ってシェル120内の中空中央部分150に流入できる
が、シース90の閉鎖端95とそこに連結されている円
筒形部分110によって伝熱管20の内部には流入する
ことができない、シェル120は、製作が容易となるこ
とを主目的として、開口140が形成されている。しか
し、端部を開口とするこの構成によって、シース90と
シェル120との間の漏れに関して起こり得る間Zも軽
減することができる。万が一1流体がシェル120の外
周面135の周囲を流れ、シース90の空洞100内に
流入したならば、発電プラントにおける蒸気発生にr′
A運する高温によってこの流体がCj張するであろう、
この場合、シェル120が端部と閉じて形成されている
ならば、この流木の33張は、シース90とシェル12
0との間の空洞100に有害な力を及ぼすであろう。
第2.3図に示されたエキスパンダのシェル120は、
第1図の管プラグ10のシェル30よりも簡単に作られ
る。これは、エキスパンダ要素125が開口140から
シェル120内に挿入され、また、シェル120内にエ
キスパンダ要素125を保持するために突起1703形
成するだけで良いからである。
エキスパンダ要素125はシェル120内で第3図に示
される拡張位置に自己固定している。シェル120の円
錐形の内周面130は傾斜角が約3度となるように傾斜
され、エキスパンダ要素125の円錐形の外周面は前記
内周面130の傾斜角よりもαかに大きな傾斜角が付け
られている。エキスパンダ要素125がシース90の開
放端105の方に引かれた場合に、内周面130とエキ
スパンダ要素125の外周面との傾斜の差がこれらの面
の間に摩擦を生じるように機能する。生じた摩擦は、拡
張位置にエキスパンダ要素125を保持するのを助ける
。また、エキスパンダ要素125の後縁152は鋭角に
作られており、エキスパンダ要素125が引張り棒60
によリシース90の開放端105に向かって軸線方向に
移動された後、シェル120の内周面130を容易に把
持するようになっている。引張り棒60は後に取り外さ
れ、エキスパンダ要素125は第3図に示されるように
シェル120内の適所に保持される。シェル120の内
周面130とエキスパンダ要素125の外周面との傾斜
角の差は、鋭角の後縁152と共働して、シェル120
内にエキスパンダ要素125をしっかりと拘束し、エキ
スパンダ要素125が不意に外れるの分防止する。突起
170はレッジとして設けられている。即ち、この突起
170に対してエキスパンダ要素125の後縁152が
押圧され、シェル120を拡張するため引張り棒60を
ねじ込むのに十分な摩擦を生ずる。エキスパンダ要素1
25は、第3図に示される[にシェル120内を動かさ
れた後、摩擦により回転が防止されているので、引張り
棒60は簡単に取り外すことができる。
第2UjUと第3図に示される管プラグ85を取り外す
ために、引張り棒60が再びエキスパンダ要素125の
ねじ穴160にねじ込まれ、管プラグ取外し工具(図示
しない)のバランス部が開口145にねじ込まれる。適
宜な機構、好適には油圧ラムが引張り棒60をシース9
0の閉鎖端95に向かって軸線方向に押し上げ、それに
よって、エキスパンダ要素125を押し上げる。加えら
れる力は、突起170によりかえられる抵抗に打ち勝ち
、且つ、シース90の閉鎖端95に最も近いシェル12
0の端部における開口140にエキスパンダ要素125
をljl線方向に移動させるほど、十分に大きいことが
好適である。シェル120は引抜きに際して十分に弾性
復帰しないのが一般的であるが、シェル120を収縮す
るために小さな′:J:、極がシェル120の内周面に
沿って軸線方向に或は螺旋状に通されるTIG(タング
ステン不活性ガス)緩和(relaxation)によ
って、シェル120は解放される。或は、他の幾つかの
縮径手段が、取外しの場ごにシェル120を解放するた
めに用いられても良い、シェル120とエキスパンダ要
素125とが収り外されたならば、シース90は、引っ
張ることによって、或は、まずTIGまたは池の手段で
収縮させてから次いで引っ張ることによって、取り外さ
れる。シース90は取外しのためにフランジ112を用
いて把持されるのが好適である。しかしながら、シース
90は、開放端105の近傍に把持のためのJコじが内
側に設けられても良く、或は、第4図の他の実施例に示
されるねじ穴250のようなねじ穴が閉鎖端95に設け
られても良い、いずれの場合ら、伝熱管20の壁面は、
寒がれていたことによる悪影響を示さない。
第2図と第3図に示された管プラグ85は、伝熱管20
を塞ぐために用いられ、或はまた、伝熱管20内に配置
され管板の下部まで延びているスリーブを寥ぐためにも
用いられる。いずれの場合にも、管プラグ85は、非拡
張状慧におけるシース90の円筒形部分110の外径に
近い直径を有する穴において最も有効に機能する。22
.2+m(7/8in)の直径の伝熱管を塞ぐ場合、そ
の管20の内径と管プラグ85の円筒形部分1iQの外
径との差が約1.52+am(0,06in)の範囲内
である場合に管プラグ85は良好に機能する。管プラグ
85のシース90は、円筒形部分110の外径に非常に
近い直径を有する伝熱管20内では殆ど拡張する必要が
ない、従って、この寸法の伝熱管20において、エキス
パンダ要素125は掻く限られた距層だけ移動されるで
あろう、しかしながら、伝熱管20の直1呈は円筒形部
分110の外径に応じて増加するので、シェル120を
十分に押し広げて相当に大きな力で凸部165と押圧し
、もってシース90の円筒形部分110を拡張して伝熱
管20と接触させるためには、エキスパンダ要素125
はシース90の開放端105に向かって更に軸線方向に
引かれなければならない、従って、異なる寸法の1云熱
管の直径に対しては、凸部165の別の部分が、シース
90と伝熱管20との間を封止するために、シース90
を介して力を伝える。しかしながら、管プラグ85で蒸
気発生器の伝熱管を塞ぐ場合は、凸部165を含む外周
面135は、管プラグ85の軸線に沿う約5.08mm
(0,2QQin)の長さに亘り、シース90と接触す
るのが好適である。尚、伝熱管20と管プラグ85との
間の接触がそれ以上或は以下であっても、耐漏れ性シー
ルと形成するために用いられ得る。
シェル120とシース90を拡張して伝熱管20に接触
させるのに必要な力は幾つかの要素に左右される。その
力は、異なる直径の管を塞ぐ場合に最も変化する0例え
ば、15.9a+m(5/8in)の直径の伝熱管20
〈または伝F!!、管20内のスリーブ)は約2270
〜3178kg(5000〜70001b)の取付力を
持つ比較的に小さな管プラグ85を必要とし、22.2
mm(7/8in)の直径の伝熱管のような比較的太き
り伝熱管20に管プラグ85を取り付けるには、最大7
718〜8626kg (17000〜190001b
)の取付内含必要とする。
シース90は伝熱7’Qのプラグとして機能するが、主
漏れ通路をも構成するので、シース90の円筒形部分1
10の側壁は、蒸気発生器の運転に関連される圧力と腐
食環境に耐え得る最小の厚さに作られなければならない
0円筒形部分110の好適な厚さは0.889〜l 、
0161(0,035〜0.040in)である、また
、閉鎖端95は、取外しのためにvA鎮端95の把持が
可能となるように、空洞100からmg端95を部分的
に通って延びる前述した如きねじ穴(図示しない)を有
するように形成されると良い。
第4(2Iは2重メカニカル管プラグの池の実施例を示
している。この管プラグ175は、閉fA端185と、
はぼ円筒形の円筒形部分190と、はぼ円錐形の「11
央の空洞195と、この空洞195に連通ずる開放端2
00とを有する大質的に円筒形のシェル180から成っ
ている。空洞195の直径は、シェル180の開放端2
00に近い側はど小さく、閉鎖端+85に近いほど大き
い0円筒形部分190は、外周面210と、円錐形の内
周面205とを有している。管プラグ175は、更に、
小さな端部200から大きな端部225に延びる実質的
に円錐形の外周面を有するエキスパンダ要素215を具
備している。このエキスパンダ要素215は空洞195
内に摺動可能に配置されており、その小さい方の端部2
20はシェル180の開放端200側に向けられ、大き
い方の端部225は閉鎖端185側に向けられている。
エキスパンダ要素215の円錐形の外周面はシェル18
0の円錐形の内周面205と共働し、エキスパンダ要素
215が管プラグ取付装置15の引張り棒60等によっ
てシェル180の開放端200の方に動かされた場合に
、円錐形部分190の一部分を拡張するようになってい
る。
更に、管プラグ175は、伝熱管20とシェル180と
の間に配置されたスリーブ230を具備している。
スリーブ230にはフランジ232が設けられ、伝熱管
20内に過度に挿入されるのを防ぎ、また、後に管プラ
グの取外しが必要となった場合に、該スリーブ230を
容易に把持できるようにするのが好適である。シェル1
80はスリーブ230内に挿入され、シェル180およ
びスリーブ230は塞がれるべき伝熱管20内に配置さ
れる。エキスパンダ要素215がシェル180の開放端
200に向かって引かれると、シェル180の円筒形部
分190がスリーブ230の内周面235と接するよう
に拡張され、スリーブ230が拡張して、スリーブ23
0の外周面240が伝熱管20に押し付けられ、シェル
18’O、スリーブ230および伝熱管20の相互作用
によりシールが形成される。第2.3図の管プラグ85
と同様に、凸部245がシェル180の外周面210の
周囲に設けられるのが好適であり、スリーブ230の内
周面235の成る部分に拡張力を集中し、その部分のス
リーブ230を押し広げ、その位置でスリーブ230の
外周面240を伝熱管20に接するよう押圧する。エキ
スパンダのシェル180は約3度の角度で傾斜され、エ
キスパンダ要素215の外周面はそれよりらαかに大き
な角度で傾斜されるのが好適である。このようにするこ
とによって、エキスパンダ要素215は、シェル180
の開放′IjA200の方に移動された後、シェル18
0の内周面205でしっがりと把持される。また、エキ
スパンダ要素215の鋭角の後縁225が、管プラグ拡
張後におけるエキスパンダ要素215の保持を助ける。
スリーブ230とエキスパンダのシェル180はインコ
ネルのような耐腐食性材料から作られると良く、エキス
パンダ要素215はステンレス鋼合金であるカーペンタ
−455のような硬化性金属がら牛られることが好まし
い、管プラグ175のスリーブ230は、主に、凸部2
45を介して伝えられる集中拡張力から伝熱管20を保
護するよう機能するので、スリーブ230は第2.3図
に示される管プラグ85の円筒形部分110よりも相当
にJくすることができる。エキスパンダのシェル180
には、管プラグの取外しを容易にするために、取外し用
のねじ穴250が設けられている。ねじ穴250のよう
なねじ穴は、前述したように管プラグ85のシース90
の閉Y端95に設けられても良い。
管プラグ175は本来、漏れ通路となる可能性がある部
分が2つあるので、管プラグ85の方が管プラグ175
よりも好ましい、生じる可能性がある第1の漏れ通路は
伝熱管20とスリーブ230の間である。第2の漏れ通
路は、シェル18゛0の外周面210および凸部245
の周囲と、スリーブ230との間である。他方、管プラ
グ85は、シース90の円筒形部分110における凸部
165を含む外周面135と伝熱管20との間に1つの
漏れ通路が生じる可能性があるだけである。
管プラグ175を取り外すために、ロッドがエキスパン
ダ要素215のねじ穴250にねじ込まれ、管プラグ取
外し装置がねじ付き開口200にねじ込まれる。軸線方
向の力が油圧ラム等によってエキスパンダ要素215に
伝えられ、エキスパンダ要素215はシェル180の閏
鎖端185に向がって押される。
この後、エキスパンダのシェル180はスリーブ230
内から引き出されるのに十分なほど解放される。
もし、十分に解放されないならば、TIGIJ和または
他の縮径手段が、シェル180を収縮させ、スリーブ2
30内からのシェル180の取外しを可能にするために
用いられる0次いで、スリーブ230は引っ張ることに
よって抜き出される。スリーブ230の把持はフランジ
232を用いて行われるが、引抜きの目的でフランジ2
32の近使の内側にねしく図示しない)を設けても良い
以上のように、この発明による2重メカニカル管プラグ
は原子力蒸気発生器の伝熱管に迅速に且つ簡単に取り付
けられることは理解されよう、また、上記の管プラグは
耐漏れ性であり、簡単に取り外すことができ、後に取外
しが必要とされた場合に、伝熱管の内面にいかなる損傷
も与えない。
【図面の簡単な説明】
第1図は寒がれるべき伝熱管内に配置され、管プラグ収
骨装置をイ↑った従来の管プラグの縦断面図、第2図は
この発明による好適な実施例の2重メカニカル管プラグ
と伝熱管を示す縦断面図、第3図は伝熱管内で拡張状悪
にある2重メカニカル管プラグの縦断面図、第4図は伝
熱管内に配置され、管プラグry、r寸装置を伴ったこ
の発明による第2の実施例の2重メカニカル管プラグの
縦断面図である0図中、20:伝熱管     85,
175:管プラグ90:シース(シース部材)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 管を通る流れを止めるために該管を塞ぐ管プラグにおい
    て、 閉鎖端と、円筒形部分と、内部に中央の空洞を画成する
    内周面と、前記空洞に連通するび開放端と、比較的に滑
    らかな外周面とを有する実質的に円筒形のシース部材と
    、 前記シース部材の前記空洞に挿入されるようになってお
    り、且つ、内周面および外周面を有している実質的に円
    筒形の拡張可能なシェルと、外周面を有しているエキス
    パンダ要素と、 から成り、 前記エキスパンダ要素は、前記シェル内に挿入されるよ
    うになっていると共に、前記管の内面と前記シース部材
    の間を封止するために前記シース部材の前記円筒形部分
    の少なくとも一部分を拡張して前記管の内面に接触させ
    るべく、前記シェルの少なくとも一部分を拡張し、前記
    シェルの前記外周面の少なくとも一部分を押圧して前記
    シース部材の前記内周面に接触させるようになっている
    管プラグ。
JP62130069A 1986-05-28 1987-05-28 管プラグ Pending JPS62293095A (ja)

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