SU806313A1 - Способ соединени труб с трубнымиРЕшЕТКАМи и уСТРОйСТВО дл ЕгО ОСу-щЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

больше внутреннего диаметра вальцуемой трубы, и систему каналов в наконечнике дл  подачи рабочей среды под давлением в кольцевой зазор между наконечником и вальцуемой трубой, ограниченный уплотнительными кольцами 2 .

Однако такой способ малопроизводителен , не применим дл  раздачи труб высокой точности изготовлени  по форме и размерам, обеспечивает относительно небольшую раздачу труб.

Известен также способ и различные средства дл  соединени  труб струбными решетками, при котором раздачу участка трубы в зоне ее соединени  с охватывающей деталью осуществл ют давлением газов, создаваемым от подрыва зар да взрывчатого вещества, предварительно устаноленного в трубу в зоне ее раздачи. Этот способ обеспечивает возможность одновременной раздачи большой группы труб 3 .

Известны различные конструкции патронов с зар дом ВВ дл  осуществлени  этого сдособа. Принципиальной конструктивной особенностью их  вл етс  - то, что они включают полый корпус (оболочку) с дном и крышкой, по оси которого размещен зар д взрывчатого вещества и средства дл  подключени  зар да -к детонатору 4.

Недостатками этого способа  вл ютс  необходимость очистки поверхности вальцуемых труб от продуктов взрыва, что повышает трудоемкость, стоимость изготовлени ,а также значительный наклеп получает поверхност

материала труб в зоне раздачи. Кроме того, проведение процесса требует соблюдени  особых требований по технике безопасности и осуществлени  его в специальных камерах, ограничивающих передачу ударной и звуковой волн в окружающее пространство.

Общим недостатком описанных выше способов  вл етс  то, что плотность соединений труб постепенно ослабевает , особенно в услови х значительных механических и температурных циклических нагрузок аппаратов. Это не только приводит к выходу последних из стро  и снижает их надежность в эксплуатации,, но может привести и к другим нежелательным последстви м. Известен способ соединени  трубчатых элементов, при котором в охватывающем элементе выполн ют кольцевую канавку, в которую до установки и вальцовки охватываемого трубчатого элемента ввод т деформируемый элемен из м гкого металла, точка плавлени  которого лежит выше максимгшьной температуры работы соединени  (аппарата ) , а коэффициент расширени  его выше коэффициентов расширени  материалов элементов, образующих соединение (51,

Однако при осуществлении этого способа значительно повышаетс  трудоемкость и стоимость изготовлени  оборудовани , усложн етс  технологи 

Более технологичным и менее трудоемким  вл:1етс  сггособ соединени  тру с трубными решетками, при котором осуществл ют раздачу труб в пределах толщины трубной решетки и приварку их по периметру соединени  к трубной решетке,Така  приварка может осуществл тьс  до раздачи охватываемого элемента или после нее. Раздачу охватываемого элемента выполн ют с использванием энергии взрыва 6.

Однако и этот способ сложен в тех нологическом отношении, трудоемок, требует значительных материальных и энергетических затрат, включает много необходимых вспомо-гательных и подготовительных операций, например изготовление, установку и подключение взрывных патронов,проверку полноты их срабатывани  и повторение операции раздачи дл  отдельных труб, что не исключает возможности нарушени  соседних соединений, очистку труб от продуктов взрыва. Кроме того , очень сложной, трудоемкой и длительной  вл етс  сама приварка труб к трубным решеткам.

Известно устройство дл  местной раздачи труб, содержащее полый корпус с наконечником, имеющим на наружной поверхности кольцевое углубление с выполненной в каждой торцовой стенке кольцевой канавкой, внутренн   бокова  поверхность которой совмещена с боковой поверхностью углублени ., размещенную в кольцевом углублении наконечника втулку из эластичного материала ступенчатой формы с выступающей центральной частью, размещенные на эластичной втулке между торцовыми стенками кольцевого углублени  наконечника и выступающей центральной частью самой втулки разрезные пружинные кольца и систему каналов в наконечнике, соедин ющих полость корпуса с кольцевым углублением наконечника под эластичной втулкой 7.

В этом устройстве дополнительно .предусмотрены установка разрезной тонкостенной пружинной втулки под разрезными пружинными кольцами на эластичной втулке, армирование концов эластичной втулки разрезной тонкостенной пружинной втулкой, выполнение наконечника из нескольких соедин емых между собой элементов. При раздаче труб с помощью этого устройства разрезные пружинные кольца все врем  оказываютс  прижатыми по всему .периметру к внутренней поверхности вальцуемой трубы давлением рабочей среды и под ним происходит более интенсивна  раздача трубы Цель изо(3ретеии  - повышение про изводительности и качества выполн е мых соединений при одновременном уп рощении процесса, экономи  материалов и снижении трудоемкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что операцию приварки труб к трубной решетке осуществл ют одновременно с операцией их раздачи и выполн ют контактной сваркой кольце вым швом, дл  чего в зону раздачи труб ввод т сварочные электроды, прижимают их к внутренней поверхнос ти трубы по ее периметру в процессе раздачи и к электродам и трубной решетке подают сварочный ток. Устройство дл  осуществлени  пре лагаемого способа снабжено установленными на конце полого корпуса втулками из электроизол ционного материала, а наконечник закреплен на этих втулках и оснащен токоподводом от источника питани , при этом наконечник и разрезные пружинные кольца выполнены из материала с высокой электропроводностью. На чертеже показано устройство дл  осуществлени  способа соединени труб с трубной решеткой после установки нако 1ечника в вальцуемую трубу (верхн   половина чертежа) и в конц раздачи трубы после приварки ее к трубной рещетке (нижн   половина че тежа) контактной сваркой. Устройство дл  осуществлени  пре лагаемого способа соединени  трубс трубными решетками содержит наконеч ник, выполненный составным, основание 1 в виде фасонной втулки, центральный стержень 2 с осевым 3 и рад альным 4 каналами и головки 5, соединенные между собой по резьбе. В собранном виде наконечник представл ет собой цилиндрический стержень с кольТдевым углублением на боковой поверхности, торцовые стенки 6 и 7 которого имеют одну кольцевую канав ку 8 и 9 соответственно, внутренн   бокова  поверхность которых совмеще на с боковой стенкой кольцевого углублени  наконечника. В кольцевом у лублении наконечника размещена втул 10 из прочного эластичного материал имеюща  ступенчатую форму боковой поверхности с выступающей центральной частью. Концы втулки 10 вход т в кольцевые канавки 8 и 9 на торцовых стенках 6 и 7 кольцевого углуб лени  наконечника. На втулке 10 меж ду торцовыми стенками 6 и 7 кольцевого углублени  наконечника и торца ми выступающей центральной части втулки установлены разрезные пружин ные кольца 11. Дл  повышени  надежности и долговечности в эксплуатации , концы эластичной втулки 10 армиррваиы тонкостенными разрезными пружинными втулками 12, а под ее разрезными пружинными кольцами 11 установлены разрезные пружинные тонкостенные втулки 13, при этом прорези разрезных пружинных колец 11 смещены одна относительно другой и относительно прорези втулки 13, Наконечник электрически изолирован от полого корпуса 14. С этой целью торец корпуса 14 имеет боковой кольцевой выступ 15, который введен в фасонную втулку 16,закрывающую торец корпуса 14 и боковую поверхность выступа 15, с. на конце корпуса 14 установлена 4 асонна  втулка 17, закрывающа  обратный торец выступа 15 и часть прилегающей к нему боковой поверр ности корпуса 14. Втулка 17 дл  удобства сборки-разборки может быть выполнена из двух частей с разъемом по образующим боковой поверхности . Втулки 16 и 17 изготовлены из электроизол ционного материала, например гекстолита. Наконечник торцовой частью основани  1 надеваетс  на конец корпуса 14с установленными на нем втулками 16 и 17 и крепитс  фланцем 18 с помощью деталей 19 креплени , например винтами. Детали наконечника и пружинных разрезных колец выполнены из материала с высокой электрической проводимостью,например из железистой или бериллиевой бронзы. Подвод шины 20 электропитани  дл  разрезных пружинных колец 11 выполнен к основанию 1 наконечника, имеющему надежный электрический контакт с кольцами 11, например, при помощи винта 21. Кольца 11 в устройстве выполн ют дополнительно и функцию электрода дл  контактной сварки, Дл  исключени  искрени  между буртом 22наконечника 1 и вальцуемой трубой 23или трубной решеткой 24 при подаче питани  дл  осуществлени  контактной сварки, на эту часть основани  1 может устанавливатьс  защитна  центрирующа  втулка 25 из электроизол .ционного материала. Способ соединени  труб с трубной решеткой осуществл етс  следующим образом. Трубы 23 устанавливают в отвеЕ сти х трубной решетки 24 и осуществл ют предварительную фиксацию их взаимного наложени  одним из известных способов; Трубную решетку 24 соедин ют со второй шиной от сварочного трансформатора . Затем наконечник устройства ввод т в одну из труб 23 до упора втулки 25 на бурте 22 наконечника в поверхность трубной решетки 24 или в торец трубы 23. Предварительно из полости корпуса 14 и каналов 3 и 4 в наконечнике удал ют воздух и заполн ют их рабочей средой. После этого одним из известных способов однимгиот давление рабочей среды в олости корпуса 14 и в каналах аконечника. Рабоча  среда, наприер , вода поступает под эластичную

тулку 10 и постепенно разжимает ее и втулку 12 с установленными на ней разрезными пружинными кольцами .11 о плотного контакта центральной части втулки 10 и разрезных колец 11 с внутренней поверхностью трубы 23, При дальнейшем повышении давлени  рабочей среды радиальную на грузку раздачи будет воспринимать и труба 23 на участке в зоне кольцевого углублени  наконечника. Сжатие выступанвдей центральной части эластичной втулки вызывает по вление осевого распорного усили  и соответствующее сжатие 11, что обеспечивает

надежный электрический контакт их между собой и с торцовыми стенками 6 и 7 кольцевого углублени  наконечника . При определенной величине давлени  рабочей среды происходит раздача трубы 23 - ее пластическа  деформаци . В это врем  и осуществл ют подачу тока соответствующей силы от сварочного трансформатора через соедин емые элементы в течение времени, достаточного .дл  проплавлени  материала соедин емых элементов и образовани  сварного шва 26 в зоне пружинных разрезных колец 11. В данном случае кольца 11 выполн ют дополнительную функцию - служат одним из электродов. После выполнени  сварного шва и требуемой выдержки соединени  под давлением, давление рабочей среды снимают,- под действием упругих сил эластична  втулка 10 и разрезные кольца 11 сжимаютс  и возвращаютс  в исходное положение, перемещением корпуса 14 наконечник вывод т из трубы 23 и устанавливают в следующую трубу,после чего операции по раздаче трубы и выполнению сварного шва повтор ют.

Устройство может иметь некоторое количество корпусов 14 с наконечниками дл  выполнени  раздачи и сварки одновременно соответствующего количества труб. В этом случае все корпуса 14 соедин ют с коллектором и располагают их в один или в несколько р дов с шагом, соответствующим шагу и расположению р дов труб 23 в трубной решетке 24. Целесообразно корпуса 14 выполн ть достаточной длины ,, чтобы компенсировать за счет их упругой деформации возможные отклонени  и неточности расположени  самых корпусов и труб 23. Максимально допустимое число корпусов 14 с наконечниками дл  одного устройства определ етс  мощностью и допустимой нагрузкой примен емых сварочных трансформаторов , а также током и нагрузкой на наконечник одного корпуса, которые завис т от материала и размеров соедин емых элементов.

Сборку аппаратов можно проводить с одновременным использованием нескольких устройств.

Длительность процесса соединени  одной трубы с трубной решеткой при использовании предлагаемого способа зависит только от скорости подъема давлени  рабочей среды. Поэтому весь процесс соединени  одного элемента по предлагаемому способу может протекать быстрее одной операции приварки трубы к трубной решетке при использовании известного способа . Кроме того, при -предлагаемом способе соединени  труб с трубными решетками отпадает необходимость выполнени  р да вспомогательных операций; изготовлени  и установки патронов , проверки их срабатывани  и повторени  раздачи дл  отдельных труб, очистки поверхностей от продуктов взрыва.ГГадежность и качество соединений при использовании предлагаемого способа несомненно выше,его проведение не требует специальных камер, не вызывает вредного воздействи  на окружающую среду и  вл етс  более безопасным дл  обслуживающего персонала.

Claims (7)

1.Способ соединени  труб с трубными решетками, при котором осуществл ют раздачу труб в пределах толщины трубной решетки и приварку их к трубной решетке по периметру соединени , отличающийс  тем, ЧТО, с целью повышени  производительности и качества выполн емых соединений при одновременном упрощении процесса, экономии материалов и снижении трудоемкости, операцию приварк труб к трубной решетке осуществл ют одновременно с операцией их раздачи

и выполн ют контактной сваркой кольцевым швом, дл  чего в зону раздачи труб ввод т сварочные электроды,прижимают их к внутренней поверхности трубы по ее периметру в процессе раздачи и к электродам и трубной решетке подают сварочный ток.

2.Устройство дл  осуществлени  .способа по П.1, содержащее полый

корпус с наконечником, имеющим на наружной поверхности кольцевое углубление с выполненной в каждой торцовой стенке кольцевой канавкой, внутренн   бокова  поверхность которой совмещена с токовой поверхностью углублени , размещенную в кольцевом углублении наконечника втулку из эластичного материала ступенчатой формы с выступающей центральной частью , размещенные на эластичной втулке между торцовыми стенками кольцевого углублени  наконечника и выступающей центральной частью самой втулки разрезные пружинные кольца и систему каналов в наконечнике, сообщающих полость корпуса с кольцевым углублением наконечника под эластичной втулкой, отличающеес  тем, что устройство снабжено установленными на конце полого корпуса втул;ками из электроизол ционного матери ала ,а наконечник закреплен на атих втулках и оснащен токоподводом от источника питани ,при этом наконечник и разрезные пружинные кольца выполнены из материёша с высокой электропроводностью .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 105903, КЛ. В 21 D 39/06, 1956.

2.За вка ФРГ № 2400148, КЛ. В 21 D 39/06, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР 172844, КЛ. F 28 f 99/16, 1963,

4.Авторское свидетельство СССР по за вке №, 474604/27,

КЛ. В 21 D 39/06, 1977.

5.Патент Франции № 1294938,

F 16 в, 1962.

КЛ ,

6.Аппараты теплообменные судовые . Закрепление труб-в трубных

0 решетках с использованием энергии взрывчатых веществ. ГОСТ 5098-72.

7.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2559451/27,

КЛ. В 21 D 39/02, 1977.