RU2169631C2 - Method for securing tubes to tube plates - Google Patents

Method for securing tubes to tube plates Download PDF

Info

Publication number
RU2169631C2
RU2169631C2 RU99118812/02A RU99118812A RU2169631C2 RU 2169631 C2 RU2169631 C2 RU 2169631C2 RU 99118812/02 A RU99118812/02 A RU 99118812/02A RU 99118812 A RU99118812 A RU 99118812A RU 2169631 C2 RU2169631 C2 RU 2169631C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
tube
annular
matrix
fixing
Prior art date
Application number
RU99118812/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99118812A (en
Inventor
Г.А. Батраев
С.И. Козий
С.С. Козий
Original Assignee
Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад.С.П. Королева
Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод"
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 Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад.С.П. Королева, Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод" filed Critical Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад.С.П. Королева
Priority to RU99118812/02A priority Critical patent/RU2169631C2/en
Publication of RU99118812A publication Critical patent/RU99118812A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2169631C2 publication Critical patent/RU2169631C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely securing tubes to tube plates of heat exchange apparatuses. SUBSTANCE: method is realized with use of effect of localized oriented plastic deforming of tube material. Method comprises steps of preliminarily profiling tube end with formation of two portions having curvilinear generatrix turned to tube axis and mutually divided by cylindrical land; placing tube end into die that has parting line passing along generatrix and also outer and inner annular trapezoidal cross section grooves; arranging cylindrical land of tube in front of inner annular groove of die; fixing tube against possible motion and forming on it annular protrusions by means of stepped punch; then placing tube in tube plate opening with annular rectangular cross section grooves and matching annular protrusions of tube with annular grooves of tube plate opening; fixing tube against possible motion and fastening it in opening of tube plate due to applying compression effort to inner surface of tube. EFFECT: enhanced efficiency of method due to possibility for making on outer surface of tube annular protrusions having desired geometry and size while maintaining high strength of technological fittings. 8 dwg

Description

Изобретение относится к обработкe металлов давлением, и в частности к процессам закрепления труб в трубных решетках теплообменных аппаратов с использованием эффекта локализованного направленного пластического деформирования материала трубы. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to processes of fastening pipes in the tube sheets of heat exchangers using the effect of localized directed plastic deformation of the pipe material.

Известен способ закрепления труб в трубных решетках, при котором теплообменную трубу одним из концов устанавливают в трубное отверстие, фиксируют ее от возможного осевого перемещения, приваривают торец трубы к лицевой поверхности трубной решетки с последующей развальцовкой трубы путем приложения сжимающего к ее внутренней поверхности усилия, например, механической вальцовкой (см. Дорошенко П.А. Технология производства судовых парогенераторов и теплообменных аппаратов.- Л.: Судостроение, 1972, 143 с.). A known method of fixing pipes in tube sheets, in which a heat exchange pipe is installed at one end in a pipe hole, it is fixed from possible axial movement, the pipe end face is welded to the front surface of the tube sheet with subsequent expansion of the pipe by applying a compressive force to its inner surface, for example, mechanical rolling (see Doroshenko P.A. Production technology of ship steam generators and heat exchangers.- L .: Sudostroenie, 1972, 143 pp.).

К главному недостатку известного способа закрепления труб в трубных решетках следует отнести повышенную стоимость производства комбинированных соединений. Кроме того, последние имеют определенное ограничение по использованию, так как не все материалы образующих пары соединяемых элементов являются свариваемыми. The main disadvantage of the known method of securing pipes in tube sheets should include the increased cost of production of combined compounds. In addition, the latter have a certain restriction on use, since not all materials forming pairs of connected elements are weldable.

Известен также способ закрепления труб в трубных решетках, включающий установку подготовленной к обработке трубы одним из ее концов в разъемную по образующей матрицу, выполненную с внешней и внутренней кольцевыми канавками трапециевидного поперечного сечения, фиксацию трубы от возможного перемещения, размещение в ней ступенчатого пуансона, формирование на внешней поверхности конца трубы кольцевых выступов, последующую установку трубы в трубное отверстие решетки, выполненное с кольцевыми канавками прямоугольного поперечного сечения, с совмещением кольцевых выступов трубы с упомянутыми кольцевыми канавками трубного отверстия, фиксацию трубу от возможного перемещения и получение соединения ее с трубной решеткой путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия (RU 2096118 C1, 20.11.1997, В 21 D 39/06 - прототип). There is also known a method of securing pipes in tube sheets, including installing the pipe prepared for processing by one of its ends in a detachable along a generatrix made with an external and internal annular grooves of a trapezoidal cross-section, fixing the pipe from possible movement, placing a stepped punch in it, forming on the outer surface of the pipe end of the annular protrusions, the subsequent installation of the pipe in the pipe hole of the lattice, made with annular grooves of rectangular cross-section , with the combination of the annular projections of the pipe with the mentioned annular grooves of the pipe hole, fixing the pipe from possible movement and obtaining its connection with the pipe grill by applying compressive forces to the pipe inner surface (RU 2096118 C1, 11.20.1997, B 21 D 39/06 - prototype )

Недостатком известного способа является возможность некачественного выполнения геометрических размеров внутреннего кольцевого выступа на трубах, предназначенных для ремонта трубных пучков теплообменных аппаратов, cледствием чего могут являться пониженные служебные характеристики вальцовочных соединений. The disadvantage of this method is the possibility of poor-quality performance of the geometric dimensions of the inner annular protrusion on the pipes intended for the repair of tube bundles of heat exchangers, which may result in reduced service characteristics of milling joints.

Кроме того, формирование кольцевых выступов сопряжено с необходимостью приложения больших деформирующих усилий, что отрицательно сказывается на стойкости технологической оснастки. In addition, the formation of annular protrusions is associated with the need for large deforming forces, which adversely affects the durability of technological equipment.

Задачей изобретения является разработка такого способа закрепления труб в трубных решетках, который бы обеспечивал получение кольцевых выступов на внешней поверхности концов трубы с требуемыми геометрическими размерами при условии высокой стойкости технологической оснастки. The objective of the invention is to develop such a method of securing pipes in tube sheets that would ensure the receipt of annular protrusions on the outer surface of the pipe ends with the required geometric dimensions, provided that the tooling is highly resistant.

Технический результат достигается тем, что в способе закрепления труб в трубных решетках, включающем установку подготовленной к обработке трубы одним из ее концов в разъемную по образующей матрицу, выполненную с внешней и внутренней кольцевыми канавками трапециевидного поперечного сечения, фиксацию трубы от возможного перемещения, размещение в ней ступенчатого пуансона, формирование на внешней поверхности конца трубы кольцевых выступов, последующую установку трубы в трубное отверстие решетки, выполненное с кольцевыми канавками прямоугольного поперечного сечения, с совмещением кольцевых выступов трубы с упомянутыми кольцевыми канавками трубного отверстия, фиксацию трубы от возможного перемещения и получение соединения ее с трубной решеткой путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия, согласно изобретению предварительно производят профилирование конца трубы с образованием двух участков с криволинейной образующей, обращенной к оси трубы, разделенных цилиндрическим пояском, а установку конца трубы в матрицу осуществляют с расположением упомянутого цилиндрического пояска напротив внутренней кольцевой канавки матрицы. The technical result is achieved by the fact that in the method of fixing the pipes in the tube sheets, including installing the pipe prepared for processing by one of its ends in a detachable along the generatrix made with an external and internal circumferential grooves of a trapezoidal cross-section, fixing the pipe from possible movement, placing it stepped punch, the formation on the outer surface of the pipe end of the annular protrusions, the subsequent installation of the pipe in the pipe hole of the lattice, made with annular grooves straight cross-section of the pipe, combining the annular projections of the pipe with the said annular grooves of the pipe hole, fixing the pipe from possible movement and obtaining its connection with the pipe grid by applying compressive force to the pipe’s inner surface, according to the invention, the pipe end is profiled to form two sections with a curved generatrix facing the axis of the pipe, separated by a cylindrical girdle, and the installation of the end of the pipe into the matrix is carried out with the location of the unit curved cylindrical belt opposite the inner annular groove of the matrix.

Осуществление предлагаемого способа закрепления труб в трубных решетках позволяет получать теплообменные трубы с профилированными законцовками требуемых геометрических размеров при обеспечении высокой стойкости технологической оснастки. Implementation of the proposed method of securing pipes in tube sheets allows you to get heat transfer pipes with profiled endings of the required geometric dimensions while ensuring high durability of technological equipment.

Это объясняется тем, что, используя эффект переменной жесткости трубы на длине, подвергаемой профилированию, создают условия более эффективного заполнения материалом трубы объемов кольцевых канавок матрицы. В частности, выполнение профиля трубы в виде двух участков с криволинейными образующими, разделенных цилиндрическим пояском, позволяет создать условия опережающей его деформации в радиальном направлении. Поскольку цилиндрический поясок располагают напротив внутренней кольцевой канавки матрицы, то его раздача обеспечивает частичное заполнение объема последней. Кроме того, выполнение такого предварительного профилирования конца трубы (в сочетании с плавающей матрицей) устраняет отрицательное действие сил трения. Другими словами, выполнение кольцевых канавок на внешней поверхности конца трубы последовательно реализуется рядом технологических операций, каждая из которых не требует относительно больших по величине деформирующих усилий. This is because, using the effect of variable pipe stiffness over the length to be profiled, conditions are created for more efficiently filling the volume of the annular matrix grooves with the pipe material. In particular, the implementation of the pipe profile in the form of two sections with curvilinear generators separated by a cylindrical girdle makes it possible to create conditions for anticipating its deformation in the radial direction. Since the cylindrical girdle is located opposite the inner annular groove of the matrix, its distribution provides a partial filling of the volume of the latter. In addition, the implementation of such preliminary profiling of the end of the pipe (in combination with a floating matrix) eliminates the negative effect of friction forces. In other words, the implementation of the annular grooves on the outer surface of the pipe end is sequentially implemented by a number of technological operations, each of which does not require relatively large deforming forces.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1а показана теплообменная труба, расположенная в технологической оснастке, перед выполнением внутреннего участка с криволинейной образующей, обращенной к оси; на фиг. 1б - окончание стадии выполнения внутреннего участка с криволинейной образующей; на фиг. 2а - теплообменная труба, расположенная в технологической оснастке, перед выполнением внешнего участка с криволинейной образующей; на фиг. 2б - окончание стадии выполнения внешнего участка с криволинейной образующей; на фиг. 3 - теплообменная труба в технологической оснастке перед выполнением кольцевых выступов; на фиг. 4 - осевое сжатие трубы, вызывающее раздачу ее цилиндрического пояска и частичное заполнение объема внутренней кольцевой канавки матрицы; на фиг. 5 - осевое сжатие трубы, вызывающее одновременное заполнение объемов обеих кольцевых канавок плавающей матрицы; на фиг. 6 - стадия калибровки кольцевых выступов, вызывающая заполнение объемов кольцевых канавок неподвижной матрицы; на фиг. 7 - теплообменная труба, установленная в отверстие трубной решетки; на фиг. 8 - вальцовочное соединение. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1a shows a heat exchange pipe located in a tooling, before performing the inner section with a curved generatrix facing the axis; in FIG. 1b - the end of the execution stage of the inner section with a curved generatrix; in FIG. 2a - a heat exchange pipe located in a tooling, before performing the outer section with a curved generatrix; in FIG. 2b - the end of the execution stage of the outer section with a curved generatrix; in FIG. 3 - heat transfer tube in industrial equipment before performing the annular protrusions; in FIG. 4 - axial compression of the pipe, causing the distribution of its cylindrical girdle and partial filling of the volume of the inner annular groove of the matrix; in FIG. 5 - axial compression of the pipe, causing the simultaneous filling of the volumes of both annular grooves of the floating matrix; in FIG. 6 - stage calibration of the annular protrusions, causing the filling of the volume of the annular grooves of the fixed matrix; in FIG. 7 - heat transfer pipe installed in the hole of the tube sheet; in FIG. 8 - milling connection.

Вариант осуществления изобретения состоит в следующем. An embodiment of the invention is as follows.

На теплообменной трубе 1 выполняют операции с целью подготовки внешней поверхности ее концов к профилированию: правка трубы, отрезка ее мерной длины и зачистка поверхности до металлического блеска. On the heat exchange pipe 1, operations are performed to prepare the outer surface of its ends for profiling: straightening the pipe, a segment of its measured length and cleaning the surface to a metallic luster.

Далее трубу 1 (фиг. 1а) одним из ее концов располагают в контейнере 2, имеющем ступенчатую рабочую полость. При этом диаметр сквозного отверстия в контейнере 2 выполнен с минимальным зазором по отношению к внешнему диаметру трубы 1. Последнюю фиксируют посредством радиального давления (показано стрелками) от осевого перемещения прижимом 3, располагаемым за контейнером 2. Установку трубы 1 в полости контейнера 2 осуществляют таким образом, чтобы ее торец отстоял на некотором расстоянии от донной поверхности полости. На выступающем конце трубы в полости контейнера 2 размещают кольцо 4 из упругого материала, например полиуретана марки СКУ-7Л и в зазор между стенками контейнера 2 и трубой 1 вводят втулочный пуансон 5. В отверстии втулочного пуансона 5 размещают с минимальным зазором большую ступень ограничительного стержня 6, малая ступень которого выполнена с зазором по отношению к диаметру отверстия трубы 1. Next, the pipe 1 (Fig. 1A) is placed at one of its ends in a container 2 having a stepped working cavity. The diameter of the through hole in the container 2 is made with a minimum clearance relative to the outer diameter of the pipe 1. The latter is fixed by radial pressure (shown by arrows) from axial movement by the clamp 3 located behind the container 2. The installation of pipe 1 in the cavity of the container 2 is carried out in this way so that its end face is defended at a certain distance from the bottom surface of the cavity. At the protruding end of the pipe, a ring 4 of elastic material, for example, polyurethane grade SKU-7L, is placed in the cavity of the container 2 and a sleeve punch 5 is inserted into the gap between the walls of the container 2 and the pipe 1. A large step of the restriction rod 6 is placed in the hole of the sleeve punch 5 with a minimum clearance the small step of which is made with a gap with respect to the diameter of the hole of the pipe 1.

Воздействуя осевым усилием на втулочный пуансон 5 (фиг. 1б), вызывают сжатие упругого кольца 4 и как следствие приложение сжимающего усилия к части внешней поверхности трубы 1, размещенной в контейнере 2. Таким образом, осевое перемещение втулочного пуансона 5 вызывает локальный обжим трубы 1 с формированием требуемого внешнего диаметра. The axial force acting on the sleeve punch 5 (Fig. 1b) causes compression of the elastic ring 4 and, as a result, the application of compressive force to the part of the outer surface of the pipe 1 located in the container 2. Thus, the axial movement of the sleeve punch 5 causes local compression of the pipe 1 s the formation of the required external diameter.

Затем переходят к формированию внешнего участка с криволинейной образующей, для чего трубу 1 перемещают в осевом направлении относительно контейнера 2 (фиг. 2а). Тогда внутренний участок с криволинейной образующей располагается за контейнером 2. В отверстие трубы 1 устанавливают ограничительный стержень 7, имеющий укороченную (по отношению к стержню 6) центральную ступень. Then proceed to the formation of the outer section with a curved generatrix, for which the pipe 1 is moved in the axial direction relative to the container 2 (Fig. 2A). Then the inner section with a curvilinear generatrix is located behind the container 2. In the hole of the pipe 1, a restrictive rod 7 is installed having a shortened (relative to the rod 6) central stage.

Выполняя аналогично рассмотренному осевое сжатие упругого кольца 4, образуют внешний участок (фиг. 2б) с криволинейной образующей. Отметим, что протяженность формируемых участков с криволинейными образующими может быть как равной, так и различной. Подобное соотношение возможно и между внешними диаметрами обжатых участков трубы 1. Performing similarly to the considered axial compression of the elastic ring 4, form the outer section (Fig. 2B) with a curved generatrix. Note that the length of the formed sections with curvilinear generators can be both equal and different. A similar ratio is possible between the outer diameters of the compressed sections of the pipe 1.

Затем подобное профилирование внешней поверхности трубы 1 производят на втором ее конце. Then, such profiling of the outer surface of the pipe 1 is carried out at its second end.

После этого профилированный конец трубы 1 устанавливают (фиг. 3) в технологическую оснастку, которая содержит разъемную по образующей матрицу 8, имеющую две кольцевые канавки трапециевидного поперечного сечения, и обойму 9, охватывающую по посадке движения матрицу 8. After that, the profiled end of the pipe 1 is installed (Fig. 3) in the tooling, which contains a detachable matrix 8, having two annular grooves of a trapezoidal cross section, and a ferrule 9, covering the matrix 8 along the landing movement.

При этом совмещая торец трубы 1 с торцевой поверхностью матрицы 8, осуществляют строгое размещение цилиндрического пояска трубы 1 напротив внутренней кольцевой канавки матрицы 8. Трубу 1 фиксируют от возможного перемещения радиальным давлением посредством прижима 10. В исходном положении между торцевыми поверхностями матрицы 8 и прижима 9 наблюдается некоторый зазор. В отверстие трубы 1 вводят ступенчатый пуансон 11, малая ступень которого выполнена с минимальным зазором относительно меньших внутренних диаметров ее обжатых участков, а большая ступень имеет диаметр, равный среднему диаметру трубы 1. In this case, combining the end face of the pipe 1 with the end surface of the matrix 8, strictly place the cylindrical belt of the pipe 1 opposite the inner annular groove of the matrix 8. The pipe 1 is fixed from possible movement by radial pressure by means of a clamp 10. In the initial position between the end surfaces of the matrix 8 and the clamp 9 is observed some clearance. A stepped punch 11 is introduced into the hole of the pipe 1, the small step of which is made with a minimum clearance relative to the smaller internal diameters of its compressed sections, and the large step has a diameter equal to the average diameter of the pipe 1.

Прикладывая эксцентричное усилие к торцу трубы 1, вызывают раздачу цилиндрического пояска, тем самым частично заполняя материалом трубы 1 объем внутренней кольцевой канавки матрицы 8 (фиг. 4). Имеет место фиксирование трубы 1 и матрицы 8 по местоположению внутренней кольцевой канавки последней. Applying an eccentric force to the end of the pipe 1, they cause the distribution of the cylindrical belt, thereby partially filling the material of the pipe 1 with the volume of the inner ring groove of the matrix 8 (Fig. 4). There is a fixation of the pipe 1 and the matrix 8 at the location of the inner annular grooves of the latter.

Дальнейшее приложение деформирующего усилия к торцу трубы 1 приводит к ее раздаче на обжатых участках и перемещение матрицы 8 относительно прижима 10. В поверхностных слоях трубы 1 за внутренней кольцевой канавкой матрицы 8 возникают активные силы трения, способствующие набору толщины стенки трубы 1 (фиг. 5). Further application of the deforming force to the end of the pipe 1 leads to its distribution in the compressed areas and the movement of the matrix 8 relative to the clamp 10. In the surface layers of the pipe 1 behind the inner annular groove of the matrix 8 there are active friction forces that contribute to the selection of the wall thickness of the pipe 1 (Fig. 5) .

Действие активных сил трения прекращается в момент, когда торец матрицы 8 коснется торца прижима 10. Реализуется стадия калибровки кольцевых выступов на внешней поверхности конца трубы 1, обуславливаемая выдавливанием ее материала при внедрении торца большой ступени пуансона 11 (фиг. 6). The action of the active friction forces stops at the moment when the end face of the matrix 8 touches the end face of the clamp 10. The stage of calibration of the annular protrusions on the outer surface of the end of the pipe 1 is realized, caused by extrusion of its material when the end face of the large punch 11 stage is introduced (Fig. 6).

Закреплению трубы 1 в отверстии трубной решетки 12 предшествует операция набивки пучка. В этом случае предпринимают меры, обеспечивающие строгое расположение кольцевых выступов трубы 1 напротив кольцевых канавок трубной решетки 12 (фиг. 7). Прикладывая сжимающее усилие к внутренней поверхности трубы 1, например роликами механической вальцовки, производят раскатывание ее внутреннего диаметра, последовательно реализуя стадии привальцовки (введение кольцевых выступов в кольцевые канавки) и развальцовки - совместной радиальной деформации соединяемых элементов. The fastening of the pipe 1 in the hole of the tube sheet 12 is preceded by the operation of filling the beam. In this case, measures are taken to ensure a strict arrangement of the annular protrusions of the pipe 1 opposite the annular grooves of the tube sheet 12 (Fig. 7). Applying a compressive force to the inner surface of the pipe 1, for example, by mechanical rolling rollers, they roll out its inner diameter, successively realizing the rolling stages (introducing ring protrusions into the annular grooves) and expanding - the joint radial deformation of the connected elements.

Снятие деформирующего трубу 1 усилия приводит к формированию на контактных поверхностях кольцевых выступов и кольцевых канавок, а также вне их остаточного радиального давления (фиг. 8), гарантирующего требуемые характеристики плотности. The removal of the pipe deforming force 1 leads to the formation on the contact surfaces of the annular protrusions and annular grooves, as well as outside their residual radial pressure (Fig. 8), guaranteeing the required density characteristics.

Вальцовочное соединение обладает сочетанием таких повышенных характеристик, как прочность (определяется механическими свойствами материала трубы по местоположению кольцевых выступов), плотность (определяется величиной остаточного радиального давления на контактных поверхностях) и коррозионная стойкость, определяемая величиной утолщения стенки трубы. The milling connection has a combination of such enhanced characteristics as strength (determined by the mechanical properties of the pipe material by the location of the annular protrusions), density (determined by the value of the residual radial pressure on the contact surfaces) and corrosion resistance, determined by the magnitude of the thickening of the pipe wall.

Опытно-промышленная проверка разработанного способа прошла при ремонте трубных пучков, закрепляя стальные (сталь 20) трубы с профилированными внешними законцовками в трубных решетках толщиной 80 мм из стали 16 ГС. Исходные геометрические размеры трубы составляли: внешний диаметр - 25 мм, толщина стенки - 2,5 мм. Внешние поверхности концов трубы предварительно профилировались в технологической оснастке: участки с криволинейной образующей обжимались до внешнего диаметра, равного 23,8 мм. Длина каждого обжатого участка конца трубы составляла 13 мм. Цилиндрический поясок имел длину, равную ширине кольцевой канавки матрицы, то есть 3 мм. A pilot test of the developed method was carried out during the repair of tube bundles, fixing steel (steel 20) pipes with profiled external ends in tube sheets 80 mm thick made of steel 16 GS. The initial geometric dimensions of the pipe were: outer diameter - 25 mm, wall thickness - 2.5 mm. The outer surfaces of the pipe ends were pre-profiled in technological equipment: sections with a curved generatrix were crimped to an external diameter of 23.8 mm. The length of each crimped portion of the end of the pipe was 13 mm. The cylindrical girdle had a length equal to the width of the annular groove of the matrix, i.e. 3 mm.

Профилирование концов трубы выполняли в технологической оснастке на горизонтальном гидравлическом прессе двойного действия при усилиях не более 0,2 МН. The profiling of the pipe ends was performed in a tooling on a horizontal double-acting hydraulic press with forces of not more than 0.2 MN.

Трубные отверстия изготавливались с диаметрами, равными 26,15 мм. Кольцевые канавки трубных отверстий прямоугольного поперечного сечения имели основание 3 мм, глубину - 0,5 мм. Расстояние между канавками - 10 мм. Pipe holes were made with diameters equal to 26.15 mm. The annular grooves of the tube holes of rectangular cross section had a base of 3 mm, a depth of 0.5 mm. The distance between the grooves is 10 mm.

Технологическая оснастка для производства труб с внешними кольцевыми законцовками и ее закрепления в трубных отверстиях изготавливалась из инструментальной стали У8А с твердостью HRC после закалки не менее 56 единиц и точностью исполнительных размеров по 7-му квалитету. The tooling for the production of pipes with external annular endings and its fastening in the pipe holes was made of U8A tool steel with a hardness of HRC after hardening of at least 56 units and accuracy of executive dimensions according to the 7th grade.

Кольцевые выступы трапециевидного поперечного сечения имели внешний диаметр 26 мм; большое основание трапеции - 3,0 мм и малое ее основание - 2,8 мм. The annular protrusions of the trapezoidal cross section had an outer diameter of 26 mm; the large base of the trapezoid is 3.0 mm and its small base is 2.8 mm.

Для производства кольцевых выступов использовался тот же гидравлический пресс двойного действия при усилиях, не превышающих 0,29 МН. For the production of annular protrusions, the same double-acting hydraulic press was used with forces not exceeding 0.29 MN.

Закрепление труб в трубных решетках производилось вальцовками отечественного производства на вальцовочном стенде фирмы "Индреско" (США). Fastening of pipes in tube sheets was carried out by rolling of domestic production on a rolling stand of the company Indresco (USA).

Установлено, что образование вальцовочных соединений на трубных пучках ремонтного варианта с использованием профилированных законцовок приводит к формированию кольцевых уплотнений на контактных поверхностях, что в сочетании с остаточным давлением обеспечивает гарантированные повышенные служебные характеристики вальцовочных соединений; устраняет какую-либо дефектность, влияющую на эксплуатацию трубного пучка. It was established that the formation of rolling joints on tube bundles of the repair option using profiled endings leads to the formation of ring seals on contact surfaces, which in combination with residual pressure provides guaranteed enhanced service characteristics of rolling joints; eliminates any defect affecting the operation of the tube bundle.

Испытаниями на выдергивание трубы из трубной решетки подтверждены повышенные прочностные характеристики вальцовочных соединений. Tests for pulling the pipe out of the tube sheet confirmed the increased strength characteristics of milling joints.

Плотность соединений в сочетании с высокой коррозионной стойкостью обеспечили 100%-ную их пригодность требованиям производства. The density of the compounds, combined with high corrosion resistance, ensured their 100% suitability for production requirements.

Изобретение применимо при изготовлении трубных пучков теплообменных аппаратов нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и других отраслей промышленности. The invention is applicable in the manufacture of tube bundles of heat exchangers for oil refining, petrochemical, gas and other industries.

Claims (1)

Способ закрепления труб в трубных решетках, включающий установку подготовленной к обработке трубы одним из ее концов в разъемную по образующей матрицу, выполненную с внешней и внутренней кольцевыми канавками трапециевидного поперечного сечения, фиксацию трубы от возможного перемещения, размещение в ней ступенчатого пуансона, формирование на внешней поверхности конца трубы кольцевых выступов, последующую установку трубы в трубное отверстие решетки, выполненное с кольцевыми канавками прямоугольного поперечного сечения, с совмещением кольцевых выступов трубы с упомянутыми кольцевыми канавками трубного отверстия, фиксацию трубы от возможного перемещения и получение соединения ее с трубной решеткой путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия, отличающийся тем, что предварительно производят профилирование конца трубы с образованием двух участков с криволинейной образующей, обращенной к оси трубы, разделенных цилиндрическим пояском, а установку конца трубы в матрицу осуществляют с расположением упомянутого цилиндрического пояска напротив внутренней кольцевой канавки матрицы. A method of securing pipes in tube sheets, including installing a pipe prepared for processing at one of its ends in a detachable matrix that is made with an external and internal annular grooves of a trapezoidal cross-section, fixing the pipe from possible movement, placing a stepped punch in it, forming on the outer surface the end of the pipe annular protrusions, the subsequent installation of the pipe in the pipe hole of the lattice, made with annular grooves of rectangular cross section, with the combination annular projections of the pipe with the said annular grooves of the pipe hole, fixing the pipe from possible movement and getting it connected to the pipe sheet by applying compressive force to the pipe inner surface, characterized in that the pipe end is preformed to form two sections with a curved generatrix facing the axis of the pipe, separated by a cylindrical girdle, and the installation of the end of the pipe into the matrix is carried out with the location of the said cylindrical girdle opposite light on the internal circumferential groove of the matrix.
RU99118812/02A 1999-08-30 1999-08-30 Method for securing tubes to tube plates RU2169631C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118812/02A RU2169631C2 (en) 1999-08-30 1999-08-30 Method for securing tubes to tube plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118812/02A RU2169631C2 (en) 1999-08-30 1999-08-30 Method for securing tubes to tube plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99118812A RU99118812A (en) 2001-06-20
RU2169631C2 true RU2169631C2 (en) 2001-06-27

Family

ID=20224501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99118812/02A RU2169631C2 (en) 1999-08-30 1999-08-30 Method for securing tubes to tube plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2169631C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114393157A (en) * 2020-10-30 2022-04-26 舒金·瓦来里·牙科罗维奇 Transverse wedge rolling method for shaft parts

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114393157A (en) * 2020-10-30 2022-04-26 舒金·瓦来里·牙科罗维奇 Transverse wedge rolling method for shaft parts
CN114393157B (en) * 2020-10-30 2023-12-08 舒金·瓦来里·牙科罗维奇 Transverse wedge rolling method for shaft parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2169631C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2182055C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2198051C2 (en) Method for combination fastening of tubes in tube walls
RU2174888C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2170153C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2170635C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2171155C2 (en) Method for fastening tubes in tube openings
RU2164189C2 (en) Method for fastening tube in tube plates
RU2238165C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2163850C1 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2317173C2 (en) Tubes with shaped end portions making method
RU2182056C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2219010C2 (en) Method of fastening tubes in tube plates
RU2159689C2 (en) Method for securing tubes to tube latticed plates
RU2238164C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2174887C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2239508C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2171154C2 (en) Method for securing tubes to tube plate
RU2208495C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2174886C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2212301C2 (en) Method for securing of pins in heat-exchange unit tubular coils
RU2169630C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2209700C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2159688C2 (en) Method for securing tubes to tube latticed plates
RU2163851C1 (en) Method for making heat exchange tubes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060831