RU2654221C2 - Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем - Google Patents
Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654221C2 RU2654221C2 RU2016119612A RU2016119612A RU2654221C2 RU 2654221 C2 RU2654221 C2 RU 2654221C2 RU 2016119612 A RU2016119612 A RU 2016119612A RU 2016119612 A RU2016119612 A RU 2016119612A RU 2654221 C2 RU2654221 C2 RU 2654221C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- tube plate
- liquid metal
- heat exchanger
- increasing
- Prior art date
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам повышения прочности сварных соединений теплообменной техники, а более конкретно к способу выполнения разгрузочной канавки в нагруженном сварном соединении трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем. Осуществляют нарезку разгрузочной канавки вокруг отверстия в трубной доске. Отношение глубины разгрузочной канавки к внутреннему диаметру отверстия в трубной доске составляет в пределах от не менее 0,5 до не более 2,5. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем за счет повышения прочности сварных соединений теплообменных труб с трубной доской. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам повышения прочности сварных соединений теплообменной техники, а более конкретно к способам повышения прочности сварных соединений теплообменных труб с трубной доской парогенерирующих установок атомных электрических станций с жидкометаллическим теплоносителем.
Известен способ повышения прочности соединений путем нарезки, вокруг рассматриваемого соединения разгружающей проточки (Расчет на прочность деталей машин: Справочник / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. - 3-изд. - М.: Машиностроение, 1979. - 702 с., стр. 105, рис. 8г.) - принят за прототип.
Недостатком данного способа при его применении в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем является недостаточный уровень снижения напряжений в данном сварном соединении и, как следствие, недостаточный уровень повышения прочности данного сварного соединения.
Задачей изобретения является существенное снижения уровня напряжений в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем и повышение прочности данного сварного соединения путем нарезки вокруг рассматриваемого соединения разгружающей проточки со специальными геометрическими размерами.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем путем повышения прочности сварных соединений теплообменных труб с трубной доской.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе повышения прочности соединений рассматриваемого сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем за счет нарезки разгружающей проточки согласно предлагаемому изобретению отношение глубины разгружающей проточки Н к внутреннему диаметру D отверстия в трубной доске под теплообменную трубу должно быть не менее 0,5 и не более 2,5.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1.
На фиг. 1 показан фрагмент теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем, на котором вокруг одного сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской реализован предложенный способ повышения прочности и нарезана разгружающая проточка со специальными геометрическими размерами.
Способ повышения прочности сварного соединения 1 теплообменной трубы 2 с трубной доской 3 теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем за счет нарезки разгружающей проточки 4, согласно предлагаемому изобретению отношение глубины разгружающей проточки Н к внутреннему диаметру D отверстия в трубной доске под теплообменную трубу не менее 0,5 и не более 2,5.
Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем реализуется следующим образом. При работе теплообменного аппарата жидкометаллический теплоноситель поступает в межтрубное пространство теплообменного аппарата, отдавая тепло через стенку теплообменных труб 2 рабочему телу, находящемуся внутри теплообменных труб. В связи с тем, что рабочее тело находится под давлением, происходит нагружение трубной доски 3, ее деформация и изгиб в сторону межтрубного пространства, при этом на внутренней и внешней плоскостях трубной доски возникают значительные напряжения. В связи с тем, что отверстия в трубной доске под теплообменные трубы являются концентраторами напряжений, то еще более высокие напряжения возникают в сварном соединении 1 теплообменной трубы 2 с трубной доской 3. Высокие напряжения в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской могут привести к повреждению данного сварного соединения. При деформации плоских трубных досок, сварные соединения теплообменных труб с трубной доской нагружаются не одинаково, в связи с чем появляется определенное количество сварных соединений теплообменных труб с трубной доской, напряжения в которых максимальны, и возникает необходимость снижения напряжений в этих сварных соединениях. Для снижения напряжений в зоне отверстий в трубной доске под теплообменные трубы может применяться способ выполнения разгрузочной канавки. Нарезанная вокруг отверстия в трубной доске под теплообменную трубу разгрузочная канавка позволяет физически отсоединить сварное соединение теплообменной трубы с трубной доской от плоскости трубной доски, при этом деформации и напряжения, возникающие на плоскости трубной доски, передаются в сварное соединение теплообменной трубы с трубной доской с существенным снижением. Проведенные исследования с применением 3D-моделирования и метода конечных элементов показали, что выполнение разгрузочных канавок с известной геометрией (как в прототипе) не является оптимальным и при увеличении относительной (по отношению к диаметру отверстия в трубной доске) глубины разгрузочной канавки происходит существенное снижение напряжений в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской, что ранее было не известно из уровня техники.
В отличие от прототипа, где глубина разгрузочной канавки равна 0,12⋅d, где d - внутренний диаметр отверстия, т.е. отношение глубины разгрузочной канавки к внутреннему диаметру отверстия равно 0,12, в предлагаемом изобретении отношение глубины разгружающей проточки Н к внутреннему диаметру D отверстия в трубной доске под теплообменную трубу не менее 0,5 и не более 2,5. Проведенные исследования показали, что при увеличении относительной (по отношению к диаметру отверстия) глубины разгрузочной канавки более 0,5 происходит существенное (в 2-3 раза) снижение напряжений в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской. Увеличение снижения напряжений в сварном соединении теплообменной трубы с трубной доской прекращается при отношение глубины разгружающей проточки Н к внутреннему диаметру D отверстия в трубной доске более 2,5.
Предложенный способ позволяет не проводить повышение прочности во всех сварных соединениях теплообменных труб с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем, а выборочно снижать напряжения в наиболее нагруженных сварных соединениях теплообменных труб с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем и соответственно повышать их прочность.
Таким образом, внедрением предлагаемого решения достигается повышение эксплуатационной надежности теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем путем повышения прочности сварных соединений теплообменных труб с трубной доской.
Экономическая эффективность применения предлагаемого технического решения определяется снижением вероятности повреждения теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем, отсутствием затрат на ремонт данных повреждений и увеличением срока службы теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем.
Claims (1)
- Способ выполнения разгрузочной канавки в нагруженном сварном соединении трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем, включающий нарезку разгрузочной канавки вокруг отверстия в трубной доске, отличающийся тем, что глубину Н разгрузочной канавки устанавливают в зависимости от внутреннего диаметра D отверстия в трубной доске, причем отношение глубины H разгрузочной канавки к внутреннему диаметру D отверстия в трубной доске составляет от не менее 0,5 до не более 2,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119612A RU2654221C2 (ru) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119612A RU2654221C2 (ru) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016119612A RU2016119612A (ru) | 2017-11-22 |
RU2654221C2 true RU2654221C2 (ru) | 2018-05-17 |
Family
ID=62152951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119612A RU2654221C2 (ru) | 2016-05-21 | 2016-05-21 | Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654221C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4481399A (en) * | 1981-08-17 | 1984-11-06 | Robert Jenkins & Co. | Welding of tubes to tube plates |
SU1140916A1 (ru) * | 1983-07-25 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я А-3700 | Способ приварки труб к трубным решеткам |
US4943001A (en) * | 1987-07-07 | 1990-07-24 | Nooter Corporation | Tube-type vessel having crevice-free joints and method for manufacturing the same |
US5101892A (en) * | 1988-11-17 | 1992-04-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
RU2158666C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2000-11-10 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Способ изготовления сварно-паяной конструкции |
-
2016
- 2016-05-21 RU RU2016119612A patent/RU2654221C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4481399A (en) * | 1981-08-17 | 1984-11-06 | Robert Jenkins & Co. | Welding of tubes to tube plates |
SU1140916A1 (ru) * | 1983-07-25 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я А-3700 | Способ приварки труб к трубным решеткам |
US4943001A (en) * | 1987-07-07 | 1990-07-24 | Nooter Corporation | Tube-type vessel having crevice-free joints and method for manufacturing the same |
US5101892A (en) * | 1988-11-17 | 1992-04-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
RU2158666C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2000-11-10 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Способ изготовления сварно-паяной конструкции |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка. Основные положения, ПНАЭ-Г-7-009-89, М., 2000, с.177. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016119612A (ru) | 2017-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103557514B (zh) | 集箱式高压加热器 | |
JP6254082B2 (ja) | 熱交換器用の管端を摩擦撹拌溶接するための方法および装置 | |
KR101298703B1 (ko) | 쉘앤튜브 열교환기의 튜브시트와 튜브의 접합방법 및 쉘앤튜브 열교환기 | |
BRPI0503134B1 (pt) | Método de formação de uma chapa de tubo laminada | |
CN105014336A (zh) | 双管板换热器新型的制造工艺 | |
CN101925792A (zh) | 管接头和集管箱的焊接结构 | |
CN106624405B (zh) | 核电站蒸汽发生器管板及管孔损伤修复方法及系统 | |
NO115876B (ru) | ||
CN110102847A (zh) | 一种铝合金列管式散热器芯体的加工方法 | |
CN104191183A (zh) | 一种金属复合管的生产方法 | |
NO164199B (no) | Mikroboelgeovn. | |
RU2654221C2 (ru) | Способ повышения прочности сварного соединения теплообменной трубы с трубной доской теплообменного аппарата с жидкометаллическим теплоносителем | |
CN101628354B (zh) | 换热器中换热管与管板的内孔焊接方法 | |
JP4912430B2 (ja) | 熱交換器の配管の補修方法 | |
JP6037621B2 (ja) | 栓部材の取付構造 | |
Tokarev et al. | Determining Optimal Geometric Dimensions of Alternative Design Elements of Rolled and Welded Tube-to-Tube Sheet Joints | |
EP2963376A1 (en) | Heat exchanger and method for manufacturing heat exchanger | |
KR102126338B1 (ko) | 수평 열교환 다발의 u-형상 튜브를 구비한 증기 발생기 냉각재 헤더 및 그 제조 방법 | |
CN203571709U (zh) | 集箱式高压加热器 | |
JPWO2019130386A1 (ja) | 熱交換器の製造方法及び熱交換器 | |
CN211450862U (zh) | 废热锅炉的焊接结构 | |
CN103776293A (zh) | 多功能翅管式水平支撑结构 | |
CN104428079A (zh) | 管道长度调整设备及方法 | |
JP6367681B2 (ja) | 配管の残留応力改善方法、氷栓間への不凍液供給方法、および配管の残留応力改善装置 | |
RU2655553C1 (ru) | Способ соединения труб с трубными решетками и коллекторами теплообменных аппаратов |