RU2182055C2 - Method for securing tubes to tube plates - Google Patents

Method for securing tubes to tube plates Download PDF

Info

Publication number
RU2182055C2
RU2182055C2 RU2000113992/02A RU2000113992A RU2182055C2 RU 2182055 C2 RU2182055 C2 RU 2182055C2 RU 2000113992/02 A RU2000113992/02 A RU 2000113992/02A RU 2000113992 A RU2000113992 A RU 2000113992A RU 2182055 C2 RU2182055 C2 RU 2182055C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
tube
annular
hole
annular groove
Prior art date
Application number
RU2000113992/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000113992A (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 RU2000113992/02A priority Critical patent/RU2182055C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182055C2 publication Critical patent/RU2182055C2/en
Publication of RU2000113992A publication Critical patent/RU2000113992A/en

Links

Images

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: method comprises steps of preliminarily reducing tube end portion, then forming on its outer surface annular protrusion in the form of two different-size trapeziums. Small base of upper trapezium has sharpened edges mutually spaced by distance equal to interval between apexes of angles of outer annular groove of tube plate opening. Above mentioned annular groove has trapezoidal cross section. Tube is placed in opening of tube plate at matching annular protrusion of tube with outer annular groove of opening. Tube is fixed against possible motion and it is fixed in opening of tube plate due to applying compression effort to inner surface of tube. At first annular protrusion is freely introduced to outer annular groove of tube plate. Said stage is terminated by compacting angular portions of joined members. Then tube is locally expanded for subsequent fixation of annular protrusion in annular groove at plastic yielding of tube material. When local expanding is over tube is finally fixed relative to opening of tube plate due to cross shift of tube material relative to its annular protrusion. It provides enhanced quality of filling cavities of annular grooves. EFFECT: improved operational characteristics of expanded joints. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к процессам закрепления труб в трубных отверстиях теплообменных аппаратов с использованием эффекта локализованного направленного пластического деформирования материала трубы. The invention relates to the field of metal forming, in particular, to processes for fixing pipes in pipe openings of heat exchangers using the effect of localized directed plastic deformation of pipe material.

Известен способ закрепления труб в трубных решетках, включающий установку трубы в трубное отверстие, фиксацию ее от возможного перемещения с последующим закреплением в трубной решетке путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия (см. Дорошенко П.А. Технология производства судовых парогенераторов и теплообменных аппаратов, Ленинград, Судостроение, 1972, с. 143). A known method of securing pipes in tube sheets, including installing the pipe in the pipe hole, fixing it from possible movement and then fixing it in the tube sheet by applying compressive forces to the pipe’s inner surface (see P. Doroshenko, Production Technology for Ship Steam Generators and Heat Exchangers, Leningrad, Shipbuilding, 1972, p. 143).

К главным недостаткам известного способа закрепления труб в трубных решетках следует отнести:
- неравномерное остаточное давление по длине вальцовочного пояска и, как следствие, относительно низкие служебные характеристики вальцовочных соединений. Для устранения данного недостатка прибегают к повышенным деформирующим трубу давлениям. Последнее обуславливает коробление трубной решетки, выдавливание материала трубы в осевом направлении из-за имеющего место угла наклона образующей боковой поверхности ролика к образующей внутренней поверхности трубы, а значит короткий (повышенная коррозия) межремонтный пробег трубного пучка теплообменного аппарата.
The main disadvantages of the known method of securing pipes in tube sheets should include:
- uneven residual pressure along the length of the rolling belt and, as a result, the relatively low service characteristics of the rolling joints. To eliminate this drawback, resort to increased pressure deforming the pipe. The latter causes warping of the tube sheet, extrusion of the tube material in the axial direction due to the angle of inclination of the generatrix of the lateral surface of the roller to the generatrix of the inner surface of the pipe, and therefore a short (increased corrosion) overhaul run of the tube bundle of the heat exchanger.

- закрепление трубы сопровождается ее скручиванием, что отрицательно сказывается на коррозионной стойкости вальцовочного соединения;
Известен также способ закрепления труб в трубных решетках, включающий предварительный обжим конца трубы, выполнение на его внешней поверхности кольцевого выступа, установку трубы в отверстие трубной решетки, выполненное с внешней и внутренней кольцевыми канавками, с совмещением кольцевого выступа трубы с внешней кольцевой канавкой отверстия трубной решетки, фиксацию трубы от возможного перемещения и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия, при этом в процессе закрепления трубы последовательно осуществляют стадию свободного введения кольцевого выступа трубы во внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки и стадию локальной развальцовки трубы (патент РФ 2129054; МПК В 21 D 39/06, бюл. 11 от 20.04.99 - прототип).
- fixing the pipe is accompanied by its twisting, which negatively affects the corrosion resistance of the milling connection;
There is also known a method of securing pipes in tube sheets, including pre-crimping the end of the pipe, performing on its outer surface an annular protrusion, installing the pipe in the hole of the pipe lattice, made with external and internal annular grooves, combining the annular protrusion of the pipe with the outer annular groove of the hole of the pipe lattice , fixing the pipe from possible movement and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying compressive forces to the inner surface of the pipe, while in In the process of fixing the pipe, the stage of free introduction of the annular ledge of the pipe into the outer annular groove of the hole of the tube sheet and the stage of local flaring of the pipe is successively carried out (RF patent 2129054; IPC B 21 D 39/06, bull. 11 from 04/20/99 - prototype).

Недостатком известного способа закрепления труб в трубных решетках является возможность незаполнения металлом трубы угловых объемов кольцевой канавки. Устранение последней представляет собой значительный резерв в повышении служебных характеристик вальцовочных соединений. A disadvantage of the known method of securing pipes in tube sheets is the possibility of the pipe metal not filling the angular volumes of the annular groove. Elimination of the latter represents a significant reserve in improving the performance of milling joints.

Задачей изобретения является разработка такого способа закрепления труб в трубных решетках, который бы, не удорожая технологический процесс, обеспечивал бы качественное заполнение объемов кольцевых канавок и гарантировал бы повышенные служебные характеристики вальцовочных соединений. The objective of the invention is to develop such a method of securing pipes in tube sheets, which would, without increasing the cost of the process, ensure high-quality filling of the volume of the annular grooves and guarantee increased service characteristics of milling joints.

Технический результат достигается тем, что в способе закрепления труб в трубных решетках, включающем предварительный обжим конца трубы, выполнение на его внешней поверхности кольцевого выступа, установку трубы в отверстие трубной решетки, выполненное с внешней и внутренней кольцевыми канавками, с совмещением кольцевого выступа трубы с внешней кольцевой канавкой отверстия трубной решетки, фиксацию трубы от возможного перемещения и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия, при этом в процессе закрепления трубы последовательно осуществляют стадию свободного введения кольцевого выступа трубы во внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки и стадию локальной развальцовки трубы, согласно изобретению внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки выполняют с трапециевидным поперечным сечением, а кольцевой выступ трубы - с поперечным сечением в виде двух разновеликих трапеций, стадию свободного введения кольцевого выступа во внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки завершают образованием угловых плотностей соединяемых элементов, на стадии локальной развальцовки трубы производят последующую фиксацию кольцевого выступа в кольцевой канавке отверстия трубной решетки при пластическом течении материала трубы, а после завершения стадии локальной развальцовки трубы осуществляют ее окончательную фиксацию относительно отверстия трубной решетки путем поперечного сдвига полотна трубы относительно ее кольцевого выступа. Меньшее основание верхней трапеции выполняют с острыми кромками, расстояние между которыми равно расстоянию между вершинами углов внешней кольцевой канавки. Новый технологический процесс закрепления труб в трубных отверстиях, основанный на предлагаемом изобретении, строго увязан с диаметром трубного отверстия. Так, по известному диаметру отверстия трубной решетки предварительно производят калибровку (посредством операции раздачи) конца трубы жестким пуансоном, обеспечивая односторонний зазор между трубой и стенками трубного отверстия не более 0,025 мм. Далее на обжатом участке трубы осевым пластическим сжатием ее материала формируют кольцевой выступ с поперечным сечением в виде двух разновеликих трапеций. Кромки кольцевой канавки с трапециевидным поперечным сечением снабжают кольцевыми углублениями треугольного поперечного сечения. При закреплении трубы, завершая стадию свободного введения кольцевого выступа в канавку, первоначально образуют угловые плотности соединяемых элементов с последующим их фиксированием при пластическом течении материала трубы в выступе на стадии локальной развальцовки. The technical result is achieved by the fact that in the method of fixing pipes in the tube sheets, including preliminary crimping the end of the pipe, performing on its outer surface an annular protrusion, installing the pipe in the hole of the tube lattice, made with the outer and inner annular grooves, combining the annular ledge of the pipe with the outer the annular groove of the hole of the tube sheet, fixing the pipe from possible movement and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying to the inner surface of the pipe pressing force, while in the process of fixing the pipe, the stage of free introduction of the annular protrusion of the pipe into the outer annular groove of the pipe hole and the stage of local flaring of the pipe is sequentially carried out, according to the invention, the outer ring groove of the pipe lattice hole is made with a trapezoidal cross section, and the annular pipe protrusion is performed with cross-section in the form of two different-sized trapezoid, the stage of free introduction of the annular protrusion into the outer annular groove of the hole of the pipe sieve and complete the formation of the angular densities of the elements to be connected, at the stage of local flaring of the pipe, the subsequent fixation of the annular protrusion in the annular groove of the pipe lattice during plastic flow of the pipe material is performed, and after the completion of the stage of local flaring of the pipe, it is finally fixed relative to the pipe lattice hole by transversely shifting the pipe web relative to her annular protrusion. The smaller base of the upper trapezoid is made with sharp edges, the distance between which is equal to the distance between the vertices of the corners of the outer annular groove. A new process for fixing pipes in pipe holes, based on the invention, is strictly linked to the diameter of the pipe hole. So, according to the known hole diameter of the tube sheet, the end of the tube is calibrated (via the dispensing operation) with a rigid punch, providing a one-sided gap between the tube and the walls of the tube hole of not more than 0.025 mm. Then, on the compressed section of the pipe by axial plastic compression of its material, an annular protrusion with a cross section in the form of two different trapezoidal shapes is formed. The edges of the annular grooves with a trapezoidal cross section are provided with annular recesses of a triangular cross section. When fixing the pipe, completing the stage of free introduction of the annular protrusion into the groove, the angular densities of the connected elements are initially formed with their subsequent fixation during plastic flow of the pipe material in the protrusion at the stage of local expansion.

Закрепление трубы в трубном отверстии имеет место при зафиксированном положении трубы на внутренней кромке кольцевой канавки с треугольным поперечным сечением, что устраняет возможность ее скручивания. The pipe is fixed in the pipe hole when the pipe is fixed on the inner edge of the annular groove with a triangular cross section, which eliminates the possibility of twisting.

Ограничение очага деформации, минимизация прикладываемого давления, отсутствие скручивания трубы и подрезания ее стенок - основные направления предлагаемого изобретения по улучшению коррозионных свойств вальцовочного соединения. Limiting the deformation zone, minimizing the applied pressure, the absence of twisting of the pipe and cutting of its walls are the main directions of the invention to improve the corrosion properties of the milling connection.

Гарантирование повышенных служебных характеристик достигается как качественным заполнением объемов кольцевых канавок материалом трубы посредством локальной развальцовки и раздачи, так и сохранением формируемого поля сжимающих остаточных напряжений на контактной поверхности соединяемых элементов. The guarantee of increased service characteristics is achieved both by high-quality filling of the volume of annular grooves with pipe material by means of local flaring and distribution, and by maintaining the generated field of compressive residual stresses on the contact surface of the connected elements.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана труба с профилированной законцовкой в отверстии трубной решетки перед выполнением операции закрепления; на фиг. 2 - окончание стадии свободного введения кольцевого выступа в объем кольцевой канавки; на фиг.3 - стадия локальной развальцовки материала трубы в выступе; на фиг.4 - окончание стадии локальной развальцовки материала трубы в выступе с фиксированием кольцевых плотностей в угловых объемах кольцевой канавки; на фиг.5 - вальцовочное соединение трубы с трубной решеткой, когда труба зафиксирована на стенках трубного отверстия посредством поперечного сдвига полотна относительно кольцевого выступа. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a pipe with a profiled ending in the hole of the tube sheet before performing the operation of fixing; in FIG. 2 - end of the stage of free introduction of the annular protrusion into the volume of the annular groove; figure 3 - stage of local expansion of the material of the pipe in the protrusion; figure 4 - the end of the stage of local expansion of the material of the pipe in the protrusion with fixing the annular densities in the angular volumes of the annular grooves; figure 5 - milling connection of the pipe with the tube sheet, when the pipe is fixed on the walls of the pipe hole by means of a transverse shift of the web relative to the annular protrusion.

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

Трубу, например, из стали 10 подвергают правке в косовалковой машине с одновременной зачисткой ее внешней поверхности. После чего внешний диаметр трубы калибруют, для чего ее фиксируют в механизме зажима от возможного перемещения и в отверстие внедряют калибрующий пуансон, диаметр которого превышает диаметр отверстия трубы. Результатом этого действия становится приобретение внешним диаметром трубы размера, меньшего диаметра отверстия трубной решетки на 0,05 мм. A pipe, for example, of steel 10, is subjected to dressing in a Kosovalkovy machine with simultaneous cleaning of its outer surface. After that, the external diameter of the pipe is calibrated, for which it is fixed in the clamping mechanism from possible movement and a calibrating punch is introduced into the hole, the diameter of which exceeds the diameter of the pipe opening. The result of this action is the acquisition of an external diameter of the pipe of a size smaller than the diameter of the hole of the tube sheet by 0.05 mm.

Далее осуществляют резку трубы на мерную длину, которая включает в том числе и припуски с обеих ее концов на формирование кольцевых выступов. Next, the pipe is cut to a measured length, which includes including allowances from both its ends for the formation of annular protrusions.

Затем калиброванный участок трубы частично обжимают, формируя кольцевую жесткость в виде конуса на переходе от обжатого до калиброванного его отрезков. Then the calibrated section of the pipe is partially crimped, forming an annular stiffness in the form of a cone at the transition from the compressed to its calibrated segments.

В соответствии с технологией, отраженной в патенте РФ 2129054; МПК В 21 D 39/06, бюл. 11 от 20.04.99 - прототипе, на обжатом отрезке трубы выполняют кольцевой выступ, имеющий в поперечном сечении две трапеции, причем малое основание верхней из них выполняют с острыми кромками. Расстояние между вершинами острых кромок равняется расстоянию между вершинами углов в кольцевой канавке. In accordance with the technology reflected in the patent of the Russian Federation 2129054; IPC B 21 D 39/06, bull. 11 of 04/20/999 - the prototype, on the compressed section of the pipe perform an annular protrusion having a cross section of two trapezoidal, and the small base of the upper of them is made with sharp edges. The distance between the vertices of the sharp edges is equal to the distance between the vertices of the corners in the annular groove.

Далее трубу 1 профилированной законцовкой устанавливают в отверстие трубной решетки 2, имеющее две кольцевые канавки трапециевидного и треугольного поперечных сечений. Причем по кромкам канавки с трапециевидным поперечным сечением выполняют кольцевые углубления в форме треугольника. Правильность установки трубы в трубное отверстие контролируют по расположению ее торца в пределах лицевой поверхности трубной решетки, что обеспечивает симметричное расположение кольцевого выступа напротив кольцевой канавки с трапециевидным поперечным сечением. Next, the pipe 1 with a profiled tip is installed in the hole of the tube sheet 2, which has two annular grooves of a trapezoidal and triangular cross-sections. Moreover, along the edges of the grooves with a trapezoidal cross-section, annular recesses are made in the form of a triangle. The correct installation of the pipe in the pipe hole is controlled by the location of its end within the front surface of the tube sheet, which provides a symmetrical arrangement of the annular protrusion opposite the annular groove with a trapezoidal cross section.

В отверстие трубы вводят корпус механической вальцовки, содержащий три ролика. Вызывая вращательное движение роликов с одновременным их радиальным перемещением, осуществляют приложение радиального давления (показано стрелками) на внутреннюю поверхность трубы. При этом имеет место стадия свободного введения кольцевого выступа в объем кольцевой канавки. Отметим, что раздача трубы внутренним давлением (на участке с минимальным диаметром) посредством кольцевой жесткости обуславливает внеконтактную ее деформацию относительно внутренней кромки кольцевой канавки с треугольным поперечным сечением. Последнее фиксирует трубу на поверхности отверстия трубной решетки, что предотвращает такое негативное явление как скручивание. На завершающей стадии свободного введения кольцевого выступа в кольцевую канавку формируют первоначальный контакт между острыми кромками выступа с угловыми объемами кольцевой канавки (фиг.2). A mechanical rolling casing containing three rollers is introduced into the pipe opening. Causing the rotational movement of the rollers with their simultaneous radial movement, the application of radial pressure (shown by arrows) on the inner surface of the pipe. In this case, there is a stage of free introduction of the annular protrusion into the volume of the annular groove. Note that the distribution of the pipe by internal pressure (in the area with the smallest diameter) through ring stiffness causes its non-contact deformation relative to the inner edge of the annular groove with a triangular cross section. The latter fixes the pipe on the surface of the hole of the tube sheet, which prevents such a negative phenomenon as twisting. At the final stage of the free introduction of the annular protrusion into the annular groove, initial contact is formed between the sharp edges of the protrusion with the angular volumes of the annular groove (Fig. 2).

Стадия локальной развальцовки трубы по местоположению кольцевого выступа (фиг. 3) первоначально вызывает пластическую деформацию материала трубы именно в угловых объемах кольцевой канавки, сопровождающееся приобретением внешней поверхностью кольцевого выступа формы, определяемой формой поперечного сечения кольцевой канавки. The stage of local flaring of the pipe at the location of the annular protrusion (Fig. 3) initially causes plastic deformation of the pipe material precisely in the angular volumes of the annular groove, accompanied by the acquisition by the outer surface of the annular protrusion of a shape determined by the cross-sectional shape of the annular groove.

Дальнейшая локальная развальцовка трубы приводит к заполнению ее материалом кольцевой канавки и кольцевых углублений по ее кромкам и формированию кольцевых плотностей между соединяемыми элементами. Последнее обеспечивает фиксирование кольцевого выступа трубы в кольцевой канавке трубного отверстия. Further local flaring of the pipe leads to the filling of its material with an annular groove and annular recesses along its edges and the formation of annular densities between the connected elements. The latter provides fixation of the annular protrusion of the pipe in the annular groove of the pipe hole.

С целью сохранения остаточного давления на кольцевых плотностях соединяемых элементов конструкцией кольцевого выступа предусмотрено условие, по которому заполнение объемов кольцевых углублений материалом трубы завершится образованием некоторого зазора между внешней поверхностью полотна трубы и поверхностью трубного отверстия. Тогда в дальнейшем, устраняя этот зазор, осуществляют окончательное фиксирование трубы на стенках трубного отверстия посредством пластического поперечного сдвига ее полотна относительно кольцевого выступа (фиг.4). In order to maintain residual pressure at the annular densities of the connected elements, the design of the annular protrusion provides a condition under which the filling of the volumes of the annular recesses with the pipe material will result in the formation of a certain gap between the outer surface of the pipe web and the surface of the pipe hole. Then, in the future, eliminating this gap, the pipe is finally fixed on the walls of the pipe hole by means of a plastic lateral shift of its web relative to the annular protrusion (figure 4).

В результате повышенные служебные характеристики вальцовочных соединений достигаются как предварительным формированием угловых плотностей и последующим фиксированием кольцевого выступа трубы в кольцевой канавке трубного отверстия, так и окончательным фиксированием трубы на стенках трубного отверстия при поперечном сдвиге полотна трубы относительно кольцевого выступа. As a result, increased service characteristics of milling joints are achieved both by preliminary formation of the angular densities and subsequent fixation of the annular projection of the pipe in the annular groove of the pipe hole, and by the final fixation of the pipe on the walls of the pipe hole with a transverse shift of the pipe web relative to the annular protrusion.

Поперечный сдвиг полотна трубы на длине между кольцевыми канавками обеспечивает качественное заполнение материалом трубы объема кольцевой канавки с треугольным поперечным сечением, что также устраняет упругую разгрузку трубы, а значит гарантирует остаточное контактное давление между соединяемыми элементами (фиг.5). The transverse shift of the pipe web along the length between the annular grooves ensures high-quality filling of the volume of the annular groove with a triangular cross section by the pipe material, which also eliminates the elastic unloading of the pipe, and therefore ensures residual contact pressure between the connected elements (Fig. 5).

Опытно-промышленная проверка разработанного способа прошла при закреплении стальных (сталь 10) труб в трубных решетках из стали 16 ГС толщиной 60 мм. A pilot test of the developed method took place when fixing steel (steel 10) pipes in tube sheets of steel 16 GS 60 mm thick.

Исходные геометрические размеры трубы составляли: внешний диаметр - 25 мм, толщина стенки - 2, 5 мм и длина 3000 мм. The initial geometric dimensions of the pipe were: outer diameter - 25 mm, wall thickness - 2.5 mm and length 3000 mm.

Технологическая оснастка для выполнения операций калибровки, локального обжима концов трубы и формирования кольцевого выступа изготавливалась из стали X12М, имевшей твердость после закалки HRC=56-58 ед., по 7-му квалитету точности. The tooling for performing calibration operations, local crimping of the pipe ends and forming an annular protrusion was made of X12M steel, which had hardness after hardening HRC = 56-58 units, according to the 7th accuracy class.

Калибровку внешнего диаметра трубы и ее последующий обжим производили в инструментальной оснастке на гидравлическом прессе двойного действия при усилиях 0,015-0,03 МН, обеспечивающих при операции калибровки увеличение внешнего диаметра трубы до 25,1 мм и его уменьшение при обжиме до 24,0 мм. Длина калиброванного участка трубы равнялась 25 мм, обжатого же участка - 18 мм. The external diameter of the pipe was calibrated and its subsequent crimping was carried out in a tooling on a double-action hydraulic press with forces of 0.015-0.03 MN, which provided during the calibration operation an increase in the external diameter of the pipe to 25.1 mm and its decrease during crimping to 24.0 mm. The length of the calibrated pipe section was 25 mm, and the compressed section was 18 mm.

Кольцевой выступ на внешней поверхности трубы формировали из припуска по его длине при осевом пластическом сжатии ее материала, сопровождавшимся набором толщины стенки полотна трубы, на том же прессе двойного действия при усилиях в пределах до 0,3 МН. An annular protrusion on the outer surface of the pipe was formed from an allowance along its length during axial plastic compression of its material, accompanied by a set of wall thickness of the pipe web, on the same double-acting press with forces up to 0.3 MN.

Геометрические размеры кольцевого выступа: длина основания большой трапеции - 5 мм, ее высота - 0,15 мм, большое основание малой трапеции - 4 мм, ее высота - 0,35 мм, расстояние между острыми кромками кольцевого выступа равнялось длине малого основания кольцевой канавки, внешний диаметр кольцевого выступа равнялся диаметру калиброванного участка трубы. The geometric dimensions of the annular protrusion: the base length of the large trapezoid is 5 mm, its height is 0.15 mm, the large base of the small trapezoid is 4 mm, its height is 0.35 mm, the distance between the sharp edges of the annular protrusion is equal to the length of the small base of the annular groove, the outer diameter of the annular protrusion was equal to the diameter of the calibrated pipe section.

Кольцевые углубления треугольного поперечного сечения имели следующие геометрические размеры: основание - 0,5 мм, высоту - 0,15 мм. The annular recesses of the triangular cross section had the following geometric dimensions: base — 0.5 mm, height — 0.15 mm.

Отверстия трубной решетки выполняли диаметром 25,15 мм с двумя кольцевыми канавками - трапециевидного и треугольного поперечных сечений. Кольцевые канавки с треугольным поперечным сечением имели геометрические размеры: ширину - 5,0 мм, высоту - 0,3 мм, основание треугольника делилось на отрезки 1:2. The holes of the tube sheet were made with a diameter of 25.15 mm with two annular grooves - trapezoidal and triangular cross sections. The annular grooves with a triangular cross section had geometric dimensions: width - 5.0 mm, height - 0.3 mm, the base of the triangle was divided into segments 1: 2.

Формирование вальцовочного соединения осуществляли за два перехода отечественными вальцовками на стенде фирмы "Индреско" (США). The formation of the rolling compound was carried out in two transitions by domestic rolling at the stand of the company Indresco (USA).

Исследования характеристик прочности и плотности полученных вальцовочных соединений выявили их повышенные значения по отношению к вальцовочным соединениям, полученным по традиционной технологии. При этом отмечаются (устранением явлений подрезания стенки трубы, ее скручивания, уменьшением длины вальцовочного пояска, набором толщины стенки, уменьшением усилий, вызывающих деформацию трубы) существенно улучшенные характеристики коррозионной стойкости. Studies of the strength and density characteristics of the obtained rolling compounds revealed their increased values with respect to the rolling compounds obtained by traditional technology. At the same time, marked (by eliminating the phenomena of trimming the pipe wall, twisting it, reducing the length of the rolling girdle, increasing the wall thickness, reducing the forces that cause the pipe to deform) significantly improved corrosion resistance characteristics.

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

Claims (1)

Способ закрепления труб в трубных решетках, включающий предварительный обжим конца трубы, выполнение на его внешней поверхности кольцевого выступа, установку трубы в отверстие трубной решетки, выполненное с внешней и внутренней кольцевыми канавками, с совмещением кольцевого выступа трубы с внешней кольцевой канавкой отверстия трубной решетки, фиксацию трубы от возможного перемещения и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения к внутренней поверхности трубы сжимающего усилия, при этом в процессе закрепления трубы последовательно осуществляют стадию свободного введения кольцевого выступа трубы во внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки и стадию локальной развальцовки трубы, отличающийся тем, что внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки выполняют с трапециевидным поперечным сечением, а кольцевой выступ трубы - с поперечным сечением в виде двух разновеликих трапеций, причем меньшее основание верхней трапеции выполняют с острыми кромками, расстояние между которыми равно расстоянию между вершинами углов внешней кольцевой канавки, стадию свободного введения кольцевого выступа во внешнюю кольцевую канавку отверстия трубной решетки завершают образованием угловых плотностей соединяемых элементов, на стадии локальной развальцовки трубы производят последующую фиксацию кольцевого выступа в кольцевой канавке отверстия трубной решетки при пластическом течении материала трубы, а после завершения стадии локальной развальцовки трубы осуществляют ее окончательную фиксацию относительно отверстия трубной решетки путем поперечного сдвига полотна трубы относительно ее кольцевого выступа. A method of fixing pipes in tube sheets, including pre-crimping the end of the pipe, performing an annular protrusion on its outer surface, installing the pipe in the hole of the pipe lattice, made with external and internal annular grooves, combining the annular protrusion of the pipe with the outer annular groove of the pipe lattice hole, fixing pipes from possible movement and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying compressive forces to the inner surface of the pipe, while fixing Pipes consistently carry out the stage of free insertion of the annular protrusion of the pipe into the outer annular groove of the hole of the tube sheet and the stage of local flaring of the pipe, characterized in that the outer ring groove of the hole of the tube grill is made with a trapezoidal cross section, and the ring protrusion of the pipe with a cross section in the form of two trapezoids of different sizes, the smaller base of the upper trapezoid being made with sharp edges, the distance between which is equal to the distance between the vertices of the corners of the outer of the annular groove, the stage of free introduction of the annular protrusion into the outer annular groove of the tube sheet hole is completed by the formation of the angular densities of the connected elements, at the stage of local flaring of the pipe, the subsequent fixation of the ring protrusion in the ring groove of the hole of the tube sheet during plastic flow of the pipe material, and after the completion of the stage of local flaring the pipes carry out its final fixation relative to the hole of the tube sheet by transverse shear of the web tr relative to its annular projection.
RU2000113992/02A 2000-06-02 2000-06-02 Method for securing tubes to tube plates RU2182055C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000113992/02A RU2182055C2 (en) 2000-06-02 2000-06-02 Method for securing tubes to tube plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000113992/02A RU2182055C2 (en) 2000-06-02 2000-06-02 Method for securing tubes to tube plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2182055C2 true RU2182055C2 (en) 2002-05-10
RU2000113992A RU2000113992A (en) 2002-05-20

Family

ID=20235647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000113992/02A RU2182055C2 (en) 2000-06-02 2000-06-02 Method for securing tubes to tube plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182055C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469810C1 (en) * 2011-04-11 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
RU2484911C2 (en) * 2011-07-13 2013-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
RU2502577C2 (en) * 2011-12-30 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
CN110435418A (en) * 2019-09-02 2019-11-12 亚普汽车部件股份有限公司 A kind of support rod being provided with function trough

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469810C1 (en) * 2011-04-11 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
RU2484911C2 (en) * 2011-07-13 2013-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
RU2502577C2 (en) * 2011-12-30 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
CN110435418A (en) * 2019-09-02 2019-11-12 亚普汽车部件股份有限公司 A kind of support rod being provided with function trough

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2182055C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
EP3006133B1 (en) Method for producing steel pipe
JPH08243659A (en) Tube expanding die for steel tube expanding machine
JP2018183787A (en) Method of manufacturing steel pipe
KR20090083050A (en) Forming method of a long neck flange using upsetting and expanding
RU2182056C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2169631C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2170635C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2170153C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2171155C2 (en) Method for fastening tubes in tube openings
RU2171154C2 (en) Method for securing tubes to tube plate
RU2163851C1 (en) Method for making heat exchange tubes
RU2159688C2 (en) Method for securing tubes to tube latticed plates
RU2174887C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2238165C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2174886C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2198051C2 (en) Method for combination fastening of tubes in tube walls
RU2209700C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2208495C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2198052C2 (en) Method for making tubes with shaped outer ends
RU2385199C2 (en) Method to produce heat exchange tubes with shaped tips
RU2177852C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2168385C2 (en) Method for securing tubes in tube grids
RU2159689C2 (en) Method for securing tubes to tube latticed plates
RU2317173C2 (en) Tubes with shaped end portions making method

Legal Events

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

Effective date: 20060603