DE3015278C2 - Arrangement for fastening a pipe in a perforated plate by means of explosion pressure waves - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen eines Rohres in einer dickwandigen Lochplatte, wie zum Beispiel Rohrboden, Rohrplatte, Verteiler, Sammler, Kammer oder ähnlichem Bauteil durch fortschreitenden Explosionsdruck nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement for fastening a pipe in a thick-walled perforated plate, such as For example tube sheet, tube plate, manifold, collector, chamber or similar component by progressing Explosion pressure according to the preamble of claim 1.

Es sind Anordnungen bekannt, bei denen das Ende des Rohres durch die ganze Bohrung der Lochplatte durchgesteckt ist und mit der Lochplatte z. B. explosiv verschweißt wird. Wegen der unvermeidlichen Herstcllungstoleranzen ist es erforderlich, den Durchmesser der Bohrung in der Lochplatte um ein geringes Maß größer als den Rohraußendurchmesser auszuführen. Solch kleiner Spalt ist die Ursache intensiver Korrosion. Es muß entweder das Rohr in Länge der gesamten Loehplattendicke mit aufwendigem Verfahren aufgeweitet werden, oder es ist zumindest eine Anlegewalzung am Ende des Spaltes erforderlich, bzw. der Bohrungsdurchmesser ist soviel größer als der Rohraußendurchmesser auszuführen, daß eine freie Fluidströmung im Spalt ermöglicht wird. Nach diesem Bohrungsdurchmesser wird jedoch die Verschwächung der Lochplatte errechnet, so daß sich entsprechend große Plattendicke ergeben. Die technische Entwicklung in Richtung großer Leistungen, hoher Drücke und hoher Temperaturen fordert immer größere Lochplattendikken, wodurch die Kosten und der Herstellungsaufwand ständig zunehmen.Arrangements are known in which the end of the tube runs through the entire bore of the perforated plate is inserted and with the perforated plate z. B. is explosively welded. Because of the inevitable manufacturing tolerances it is necessary to reduce the diameter of the hole in the perforated plate by a small amount larger than the pipe outer diameter. Such a small gap is the cause of intense corrosion. Either the pipe has to be expanded to the length of the entire thickness of the hole using a complex process , or at least one contact roller at the end of the gap is required, or the The bore diameter is so much larger than the outside diameter of the pipe perform that a free flow of fluid in the gap is made possible. After this bore diameter, however, the weakening of the Perforated plate calculated so that the plate thickness is correspondingly large. The technical development in In the direction of high performance, high pressures and high temperatures, ever larger perforated plate thicknesses are required, whereby the costs and the manufacturing effort are constantly increasing.

Zur Vermeidung der Spaltkorrcsion sind Anordnungen entwickelt worden, bei denen das Rohr an der Anschlußseite der Lochplatte angeordnet wird.
Diese Anordnungen erfordern jedoch häufig aufwendige Vorbereitungen der Lochplatte.To avoid Spaltkorrcsion arrangements have been developed in which the pipe is arranged on the connection side of the perforated plate.
However, these arrangements often require complex preparations of the perforated plate.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung zum Befestigen des Rohres in einer dickwandigen Lochplatte durch fortschreitenden Explosionsdruck zu entwickeln, in der das Ende desThe present invention has the task of providing an arrangement for fastening the pipe in a thick-walled perforated plate to develop through progressive explosion pressure, in which the end of the

jo Rohres nur in der Länge der Befestigungszone in den Bohrungsteil (3) eingeschoben werden kann.jo tube only in the length of the fastening zone in the Bore part (3) can be inserted.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die zylindrische Bohrung der Lochplatte mit solchen zwei Teilbereichen unterschiedlichen Durchmessers ausgeführt ist, daß der Durchmesser des engeren Bohrungsteiles kleiner als der Rohraußendurchmesser ist und daß der weitere Bohrungsteil so bemessen ist, daß das Ende des Rohres in diesen eingeschoben sein kann.
Die Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden, bestehen darin, daß der Durchmesser im normalerweise längeren Teil der Lochplattenbohrung kleiner ist als der äußere Rohrdurchmesser und damit die Verschwächung der Lochplatte reduziert wird, was kleinere Lochplattendicken zur Folge hat.According to the invention this is achieved in that the cylindrical bore of the perforated plate is designed with such two partial areas of different diameters that the diameter of the narrower bore part is smaller than the pipe outer diameter and that the further bore part is dimensioned so that the end of the pipe can be inserted into it can.
The advantages achieved with the invention are that the diameter in the normally longer part of the perforated plate bore is smaller than the outer tube diameter and thus the weakening of the perforated plate is reduced, which results in smaller perforated plate thicknesses.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß nur Ladungen mit kleinen Mengen Explosivstoff benötigt werden, mit den entsprechenden Vorteilen bezüglich der Kosten und des Umweltschutzes. Die LadungenAnother advantage of the invention is that only charges with small amounts of explosive are required with the corresponding advantages in terms of costs and environmental protection. The charges

können die Aufgabe übernehmen, das Rohr in der Lochplattenbohrang zu zentrieren.can take on the task of centering the pipe in the perforated plate boring.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in der Lochplatte (1) der Durchmesser der weiteren Bohrung (3) nur um die Herstellungstoleranz größer als der äußere Durchmesser des Rohres (2) virr! der Durchmesser der engeren bohrung (4) kleiner als der äußere Durchmesser des -Rohres (2) ausgeführt ist. Das zu befestigende Rohr (2) ist auf der linken Seite der Fig. 1 vor dem Einstecken in die Lochplatte (1) dargesiei!;. Die V/anddicke des Rohres (2) ist an dem Rohrende durch ein bekanntes Verfahren von außen verminderL Die Mitte der F i g. 1 zeigt das Rohr (2) wie es über die ganze Länge des weiteren Teiles (3) der Lochplattenbohrung in denselben gesteckt ist, wobei sich entsprechend der vorgenannten. Wanddickenverminderung über einen Teil der Rohreinstecklänge ein Spalt (5) zwischen Rohraußenwand und Bohrungswand ausbildet. Weiterhin ist die explosive Ladung (7) dargestellt, welche so gestaltet ist, daß das Rohr (2) auch durch die Ladung (7) in der Bohrung (3) zentriert ist.F i g. 1 shows an embodiment of the invention in which in the perforated plate (1) the diameter of the further bore (3) only larger than the outer diameter of the tube (2) by the manufacturing tolerance! the diameter of the narrower bore (4) is made smaller than the outer diameter of the pipe (2). The pipe (2) to be fastened is on the left side of Fig. 1 before being inserted into the perforated plate (1) dargesiei!;. The V / anddicke of the pipe (2) is on the The pipe end is reduced from the outside by a known method. The center of the Fig. 1 shows the tube (2) as it is inserted into the same over the entire length of the further part (3) of the perforated plate bore, wherein according to the aforementioned. Wall thickness reduction over part of the pipe insertion length Gap (5) forms between the outer pipe wall and the wall of the bore. Furthermore, the explosive charge (7) shown, which is designed so that the tube (2) is also centered by the charge (7) in the bore (3).

Die rechte Seite der Fig. 1 zeigt Rohrplatte (1) und Rohr (2) nach der erfolgten Detonation der Ladung (7). Das Rohr (2) ist über eine Teillänge des Spaltes (5) mit der Lochplatte (1) metallisch verschweißt und bis zum Ende der Lochplatte (1) aufgeweitetThe right side of Fig. 1 shows tube plate (1) and Tube (2) after the charge (7) has detonated. The tube (2) is part of the length of the gap (5) with the perforated plate (1) is welded to metal and expanded to the end of the perforated plate (1)

Fig.2 zeigt ein weiteres Ausfühi ungsbeispiel der Erfindung. Hier ist der Durchmesser der weiteren Bohrung (3) größer als der äußere Durchmesser des Rohres (2) ausgeführt, so daß sich über die Einstecklänge des Rohres (2) ein Spalt (6) zwischen RohrauQenwand und Bohrungswand ausfciiiie*«. Am DkIk des R\>!-:-es (2) ist durch ein bekannte Verfahmn die Roh' -vaiiddicke von innen und außen vermindert. Die äußere Wanddickenverminderung führt dazu, daß die ß-ririie des Spaltes (6) über die Bohreinsteckläntrc unterschiedlich ist.Fig.2 shows another Ausfühi ungsbeispiel the Invention. Here the diameter of the further bore (3) is larger than the outer diameter of the Pipe (2) carried out so that there is a gap (6) between RohrauQenwand over the length of insertion of the pipe (2) and bore wall ausfciiiie * «. At the DkIk of the R \>! -: - es (2) is by a known method Raw '-vaiid thickness reduced inside and out. the Outer wall thickness reduction leads to the fact that the ß-ririie of the gap (6) over the Bohreinsteckläntrc is different.

Der Durchmesser der engeren Bohrung (4) ist kleiner als der äußere Durchmesser des Rohres (2) ausgebildet Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.The diameter of the narrower bore (4) is smaller than the outer diameter of the tube (2) 3 shows a further embodiment of the invention.

Hier ist der Durchmesser der weiteren Bohrung (3) nur um die Herstellungstoleranz größer als der äußere Durchmesser des Rohres (2) ausgeführt, während der Durchmesser des engeren Bohrungsteiles (4) kleiner als der innere Durchmesser des Rohres (2) isL Das Ende des Rohres (2) ist durch ein bekanntes Verfahren im Durchmesser verringert, so daß sich über einen Teil der Rohreinstecklänge ein Spalt (5) zwischen Rohraußen· wand und Bohiungswand ausbildet.Here the diameter of the further bore (3) is only larger than the outer one by the manufacturing tolerance Diameter of the tube (2) running, while the diameter of the narrower bore part (4) is smaller than the inner diameter of the pipe (2) isL The end of the pipe (2) is in by a known method The diameter is reduced, so that a gap (5) is created between the outside of the pipe over part of the pipe insertion length. wall and Bohiungswand forms.

Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.4 shows a further embodiment of the Invention.

Hier ist der Durchmesser der weiteren Bohrung (3) größer als der äußere Durchmesser des Rohres (2) und der Durchmesser der engeren Bohrung (4) kleiner als der innere Durchmesser des Rohres (2) ausgeführt Das Ende des Rohres (2) ist in üblicher Weise gerade abgeschnitten, so daß sich über die ganze Rohreinsteck- !änge ein gleichbleibend breiter Spalt (6) zwischen Rohraußenwand und Bohrungswand ausbildetHere the diameter of the further bore (3) is greater than the outer diameter of the tube (2) and the diameter of the narrower bore (4) is made smaller than the inner diameter of the tube (2) The end of the tube (2) is cut straight in the usual way, so that the entire tube plug-in length forms a consistently wide gap (6) between the pipe outer wall and the bore wall

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zum Befestigen eines Rohres (2) in einer dickwandigen Lochplatte (1), zum Beispiel Rohrboden, Rohrplatte. Verteiler, Sammler, Kammer oder ähnlichem Bauteil, durch fortschreitenden Explosionsdruck, wobei die zylindrische Bohrung der Lochplatte mit zwei Teilbereichen unterschiedlichen Durchmessers ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des engeren Bohrungsteiles (4) kleiner als der Rchraußendurchmesser ist, daß der weitere Bohrungsteil (3) so bemessen ist, daß das Ende des Rohres in den Bohrungsteil (3) eingeschoben werden kann, und daß die explosive Ladung teilweise im weiten und teilweise im engen Bohrungsbereich angeordnet ist.1. Arrangement for fastening a pipe (2) in a thick-walled perforated plate (1), for example Tube sheet, tube plate. Distributor, collector, chamber or similar component, through progressive Explosion pressure, with the cylindrical bore of the perforated plate having two different sub-areas Is executed diameter, characterized in that the diameter of the the narrower bore part (4) is smaller than the outer diameter, so that the further bore part (3) is dimensioned so that the end of the tube can be inserted into the bore part (3), and that the explosive charge is arranged partly in the wide and partly in the narrow bore area. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des weiteren Bohrungsiciles (3) nicht kleiner und maximal um drei Rohrwanadicken größer als der äußere Rohrdurchmesser ausgeführt ist2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the diameter further Bohrungsiciles (3) not smaller and a maximum of three Pipe wall thickness greater than the outer pipe diameter is executed 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des weiteren Bohrungsteiles (3) so ausgeführt ist, daß sie mindestens dem Zweifachen der Rohrwanddicke und höchstens dem Siebenfachen des äußeren Rohrdurchmessers entspricht. 3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the length of the further bore part (3) is designed so that it is at least twice the pipe wall thickness and at most Seven times the outer pipe diameter. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende auf einer Länge von mindestens dem 1 ^fachen der Rohrwanddicke und höchstens der Einstecklänge so vorbereitet ist, daß zwischen der Bohrungswant und der Rohraußenwand ein Spalt (5) mit einer Breite besteht, welche mindestens dem 0,1 fachen t id höchstens dem 1,6fachen der Rohrwanddicke entspricht.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pipe end over a length of at least 1 ^ times the pipe wall thickness and at most the insertion length is prepared so that there is a gap (5) with a width between the bore shell and the outer wall of the pipe which corresponds to at least 0.1 times the t id at most 1.6 times the pipe wall thickness. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende auf einer Länge von mindestens dem l,5fachen der Rohrwanddicke und höchstens der Einstecklänge so vorbereitet ist, daß die Wanddicke des Rohrendes kleiner als die Wanddicke des Rohres (2) ist.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pipe end over a length of at least 1.5 times the pipe wall thickness and at most the insertion length is prepared so that the wall thickness of the pipe end is smaller than the wall thickness of the pipe (2). 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung (7) so bemessen wird, daß das Rohr (2) dadurch auf einer Teillänge des Bohrungsteiles (3) in der Bohrung zentriert wird.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the charge (7) is dimensioned so that the tube (2) is thereby centered on a partial length of the bore part (3) in the bore. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Bohrungsteil (3) so ausgeführt wird, daß sich zwischen der Bohrungswand und der Rohraußenwand ein Spalt (6) über die Einstecklänge des Rohres (2) mit einer konstanten Breite ausbildet, welche mindestens dem 0,1 fachen und höchstens dem l,6fachen der Rohrwanddicke entspricht7. Arrangement according to claim 1, characterized in that the further bore part (3) so is carried out that there is a gap (6) on the between the bore wall and the pipe outer wall Insertion length of the tube (2) forms with a constant width, which is at least 0.1 times and corresponds to a maximum of 1.6 times the pipe wall thickness 8. Anordnung zum Befestigen eines Rohres (2) in einer dickwandigen Lochplatte (1), zum Beispiel Rohrboden, Rohrplatte, Verteiler, Sammler, Kammer oder ähnlichem Bauteil, durch fortschreitenden Explosionsdruck, wobei die zylindrische Bohrung der Lochplatte csit zwei Teilbereichen unterschiedlichen Durchmessers ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des engeren Bohrungsteiles (4) kleiner als der Rohraußendurchmesser ist und daß der weitere Bohrungsteil (3) so bemessen ist, daß das Ende des Rohres in den Bohrungsteil (3) eingeschoben werden kann und daß die Ladung (7) nur in dem in den weiteren Bohrungsteil (3) eingeschobenen Bereich des Rohres angeordnet ist.8. Arrangement for fastening a pipe (2) in a thick-walled perforated plate (1), for example Tube sheet, tube plate, distributor, collector, chamber or similar component, through progressive Explosion pressure, the cylindrical bore of the perforated plate csit two different areas Is executed diameter, characterized in that the diameter of the narrower Bore part (4) is smaller than the pipe outer diameter and that the further bore part (3) so is dimensioned that the end of the tube can be inserted into the bore part (3) and that the charge (7) only in the region of the pipe pushed into the further bore part (3) is arranged.