RU2238165C2 - Method for securing tubes to tube plates - Google Patents

Method for securing tubes to tube plates Download PDF

Info

Publication number
RU2238165C2
RU2238165C2 RU2002132281/02A RU2002132281A RU2238165C2 RU 2238165 C2 RU2238165 C2 RU 2238165C2 RU 2002132281/02 A RU2002132281/02 A RU 2002132281/02A RU 2002132281 A RU2002132281 A RU 2002132281A RU 2238165 C2 RU2238165 C2 RU 2238165C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
section
pipe
annular
ending
Prior art date
Application number
RU2002132281/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002132281A (en
Inventor
Г.А. Батраев (RU)
Г.А. Батраев
С.И. Козий (RU)
С.И. Козий
С.С. Козий (RU)
С.С. Козий
Original Assignee
Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева
ООО "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, ООО "Ремонтно-механический завод" filed Critical Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева
Priority to RU2002132281/02A priority Critical patent/RU2238165C2/en
Publication of RU2002132281A publication Critical patent/RU2002132281A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2238165C2 publication Critical patent/RU2238165C2/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 working of metals, possibly tube securing to tube plates of heat exchange apparatuses.
SUBSTANCE: method comprises steps of profiling tube ends for forming cylindrical tube end portions joined with tube through transition cone portion; forming on outer surface of loaded zone of end portions annular protrusion with trapezoidal cross section. Said protrusion is formed in detachable die with annular groove due to stepped radial squeezing of part of length of tube end portion for its subsequent expansion by drifting opening at simultaneously profiling inner surface of loaded zone. At stepped squeezing part of length of loaded zone of tube end portion is arranged by cantilever fashion relative to edge of annular groove of die and volume of said groove is partially filled with material of profiled end portion non-subjected to radial squeezing. During expansion process volume of annular groove of die is finally filled with tube material. Then tube end portion is placed in tube plate opening having annular grooves with trapezoidal and triangular cross sections; tube is fixed against possible movements and it is fixed.
EFFECT: enhanced reliability of securing tubes due to high-quality annular tightness zones between joined members.
9 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, 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 field of metal forming, in particular to the processes of fixing 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, включающий установку теплообменной трубы одним из концов в трубное отверстие, фиксацию от возможных перемещений, приварку торца трубы к лицевой поверхности трубной решетки с последующей развальцовкой трубы путем приложения сжимающего усилия к ее внутренней поверхности, например, механической вальцовкой (см. Дорошенко П.А. Технология производства судовых парогенераторов и теплообменных аппаратов, Ленинград, Судостроение, 1972, 143 с.).A known method of securing pipes in tube sheets, including installing a heat exchange pipe at one end in a pipe hole, fixing it from possible movements, welding the pipe end to the front surface of the pipe lattice, followed by flaring the pipe by applying compressive force to its inner surface, for example, by mechanical rolling ( see Doroshenko P.A. Production technology of ship steam generators and heat exchangers, Leningrad, Shipbuilding, 1972, 143 pp.).

К главному недостатку известного способа закрепления труб в трубных решетках следует отнести повышенную стоимость производства комбинированных соединений. Кроме того, известный способ имеет определенное ограничение по применению, так как не все материалы, образующие 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 known method has a certain limitation in use, since not all materials forming pairs of connected elements are weldable.

Известен также способ закрепления труб в трубных решетках, включающий профилирование концов трубы с образованием законцовок, содержащих цилиндрические участки, сопрягаемые переходным коническим участком, последующее формирование на внешней поверхности нагружаемого участка профилированных законцовок кольцевого выступа трапециевидного поперечного сечения, установку каждой законцовки в отверстие трубной решетки, выполненное с кольцевыми канавками трапециевидного и треугольного поперечного сечения, фиксирование трубы от возможных перемещений и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения сжимающего усилия к внутренней поверхности законцовки (RU 2171155 С2, 27.07.2001, В 21 D 39/06 - прототип).There is also known a method of securing pipes in tube sheets, including profiling the ends of the pipe with the formation of endings containing cylindrical sections mating with a transitional conical section, the subsequent formation on the outer surface of the loaded section of the shaped ends of the annular protrusion of a trapezoidal cross section, the installation of each ending in the hole of the tube sheet, made with annular grooves of trapezoidal and triangular cross-section, fixing the pipe from possible displacements and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying compressive forces to the inner surface of the tip (RU 2171155 C2, 07.27.2001, B 21 D 39/06 - prototype).

Недостатком известного способа является существенная зависимость служебных характеристик неразъемных соединений от соосности отверстий трубных решеток и кольцевых канавок, нарезаемых в них. Кольцевой выступ профилированной законцовки, имеющий высокие прочностные характеристиками, размещается в соответствующей кольцевой канавке отверстия трубной решетки с переменным по орбите зазором относительно поверхности последней. В этом случае закрепление профилированной законцовки трубы в отверстии трубной решетки сопряжено с повышенными усилиями на деформирующем законцовку инструменте. Формируемые кольцевые плотности между соединяемыми элементами определяются интенсивностью локальной пластической деформации перемычки трубной решетки, так как окружная деформация материала труб в выступе затруднена.The disadvantage of this method is the significant dependence of the service characteristics of one-piece connections from the alignment of the holes of the tube sheets and annular grooves cut into them. An annular protrusion of a profiled tip, having high strength characteristics, is placed in the corresponding annular groove of the hole of the tube sheet with an orbit that is variable in the gap relative to the surface of the latter. In this case, the fixing of the profiled end of the pipe in the hole of the tube sheet is associated with increased forces on the deforming end of the tool. The formed annular densities between the connected elements are determined by the intensity of the local plastic deformation of the bridge of the tube sheet, since the circumferential deformation of the pipe material in the protrusion is difficult.

Вышесказанное весьма остро проявляется при ремонте трубных пучков, когда имеют место определенные отклонения диаметров отверстий трубных решеток от номинального значения.The above is very acute when repairing tube bundles, when there are certain deviations of the diameters of the holes of the tube sheets from the nominal value.

Задачей изобретения является разработка такого способа закрепления труб в трубных решетках, который бы обеспечивал получение качественных кольцевых плотностей между соединяемыми элементами за счет пластической деформации материала трубы в кольцевом выступе.The objective of the invention is to develop such a method of securing pipes in tube sheets, which would provide high-quality annular densities between the connected elements due to plastic deformation of the pipe material in the annular protrusion.

Технический результат достигается тем, что в способе закрепления труб в трубных решетках, включающем профилирование концов трубы с образованием законцовок, содержащих цилиндрические участки, сопрягаемые переходным коническим участком, последующее формирование на внешней поверхности нагружаемого участка профилированных законцовок кольцевого выступа трапециевидного поперечного сечения, установку каждой законцовки в отверстие трубной решетки, выполненное с кольцевыми канавками трапециевидного и треугольного поперечного сечения, фиксирование трубы от возможных перемещений и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения сжимающего усилия к внутренней поверхности законцовки, согласно изобретению формирование на внешней, поверхности нагружаемого участка каждой профилированной законцовки кольцевого выступа трапециевидного поперечного сечения осуществляют в разъемной матрице с кольцевой канавкой путем ступенчатого радиального обжима части длины законцовки и последующей раздачи законцовки дорнованием ее отверстия с одновременным профилированием внутренней поверхности нагружаемого участка, при этом ступенчатый радиальный обжим части длины законцовки трубы производят с обеспечением консольного расположения части длины нагружаемого участка профилированной законцовки относительно кромки кольцевой канавки матрицы и частичного заполнения объема кольцевой канавки путем размещения в ней материала части профилированной законцовки, не подверженной радиальному обжиму и сохранившей свой внешний диаметр, а в процессе раздачи осуществляют окончательное заполнение материалом трубы объема кольцевой канавки матрицы.The technical result is achieved by the fact that in the method of fixing the pipes in the tube sheets, including profiling the ends of the pipe with the formation of the ends containing cylindrical sections, mating transitional conical section, the subsequent formation on the outer surface of the loaded section of the profiled ends of the annular protrusion of a trapezoidal cross section, the installation of each ending in the hole of the tube sheet made with annular grooves of a trapezoidal and triangular cross section, f ixing the pipe from possible movements and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying a compressive force to the inner surface of the ending, according to the invention, the formation of the trapezoidal cross-section of the annular protrusion of the annular protrusion on the outer, surface of the loaded portion is carried out in a detachable matrix with an annular groove by step radial crimping part of the length of the ending and the subsequent distribution of the ending by the burning of its hole with simultaneous by coating the inner surface of the loaded section, while the stepwise radial crimping of the length of the pipe ending is made with the cantilever arrangement of the length of the loaded section of the profiled ending relative to the edge of the annular groove of the matrix and partially filling the volume of the annular groove by placing in it the material of the part of the shaped ending that is not subject to radial crimping and retained its outer diameter, and in the process of distribution, the final filling of the ma erialom pipe volume annular groove matrix.

Осуществление предлагаемого способа закрепления труб в трубных решетках ремонтного варианта позволяет получать качественные кольцевые плотности между соединяемыми элементами и в тех случаях, когда имеются широкие отклонения геометрических размеров кольцевых канавок от номинальных значений.The implementation of the proposed method of fixing pipes in the tube sheets of the repair option allows to obtain high-quality annular densities between the connected elements and in cases where there are wide deviations of the geometric dimensions of the annular grooves from the nominal values.

Это объясняется тем, что, используя в конструкции профилированной законцовки кольцевой выступ из относительно не упрочненного материала, создают условия пластического деформирования материала (как в радиальном, так и окружном направлениях) в кольцевом выступе при образовании неразъемного соединения. В результате на внутренней поверхности профилированной законцовки после закрепления трубы в отверстии трубной решетки не проявляется шелушение поверхностных слоев и не ухудшается коррозионная стойкость.This is due to the fact that using the design of the profiled tip the annular protrusion of a relatively non-hardened material, create the conditions of plastic deformation of the material (both in the radial and circumferential directions) in the annular protrusion during the formation of an integral connection. As a result, on the inner surface of the profiled tip after fixing the pipe in the hole of the tube sheet, peeling of the surface layers does not appear and the corrosion resistance does not deteriorate.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведено исходное положение сегмента разъемной матрицы и профилированного конца трубы с увеличенными геометрическими размерами по внешним диаметрам; на фиг.2 - стадия окончания ступенчатого радиального обжима в пределах части длины профилированной законцовки; на фиг.3 - стадия внедрения малой ступени конического дорна в отверстие законцовки; на фиг.4 - окончание стадии формирования кольцевого выступа внедрением в отверстие законцовки большой ступени дорна; на фиг.5 - соединяемые элементы перед осуществлением предварительного закрепления трубы ее профилированной законцовкой в отверстии трубной решетки; на фиг.6 - окончание стадии предварительного закрепления трубы в отверстии трубной решетки; на фиг.7 - исходное положение ступенчатого дорна и соединяемых элементов перед их окончательным закреплением; на фиг.8 - стадия формирования колокольчика на кромках отверстия трубной решетки; на фиг.9 - неразъемное соединение трубы с трубной решеткой.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the initial position of the segment of the split matrix and the profiled end of the pipe with increased geometrical dimensions in outer diameters; figure 2 is the stage of completion of the stepped radial crimping within a portion of the length of the profiled ending; figure 3 is the stage of implementation of the small stage of the conical mandrel in the opening of the ending; figure 4 - the end of the stage of formation of the annular protrusion by the introduction of a large step of the mandrel into the opening of the tip; figure 5 - connected elements before the preliminary fixing of the pipe with its profiled tip in the hole of the tube sheet; Fig.6 - the end of the stage of preliminary fixing of the pipe in the hole of the tube sheet; Fig.7 - the initial position of the stepped mandrel and the connected elements before their final fixing; on Fig - stage of the formation of the bell on the edges of the holes of the tube sheet; figure 9 - one-piece connection of the pipe with the tube sheet.

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

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

Далее осуществляют профилирование концов трубы, для чего трубу фиксируют от возможных перемещений и посредством жесткого пуансона производят раздачу ее конца до внешнего диаметра, превышающего диаметр отверстия в трубной решетке, например, для трубы 25×2,5 мм внешний диаметр конца после его раздачи равен 25,5...25,7 мм.Next, the ends of the pipe are profiled, for which the pipe is fixed from possible movements and, with the help of a rigid punch, the end is distributed to an external diameter exceeding the diameter of the hole in the tube sheet, for example, for a pipe 25 × 2.5 mm, the external diameter of the end after its distribution is 25 , 5 ... 25.7 mm.

Затем трубу фиксируют от возможных перемещений и, посредством перемещения матрицы со ступенчатой рабочей полостью относительно ее торца, выполняют ступенчатый радиальный обжим. В результате формируются три цилиндрических участка с внешними диаметрами D1, D2 и D3, сопрягаемые переходными коническими участками. Трубу ее профилированной законцовкой устанавливают в отверстие разъемной матрицы, состоящей из трех сегментов (фиг.1). Полость, образуемая сегментами при их смыкании, содержит кольцевую канавку трапециевидного поперечного сечения. Осуществляют фиксирование трубы от возможных перемещений за пределами технологической оснастки (показано стрелками).Then the pipe is fixed from possible movements and, by moving the matrix with a stepped working cavity relative to its end, stepwise radial crimping is performed. As a result, three cylindrical sections with outer diameters D 1 , D 2 and D 3 are formed , mating with transitional conical sections. The pipe with its profiled tip is installed in the hole of a detachable matrix consisting of three segments (Fig. 1). The cavity formed by the segments upon their closure comprises an annular groove of a trapezoidal cross section. The pipe is fixed from possible movements outside the technological equipment (shown by arrows).

После чего производят смыкание сегментов матрицы, вызывая радиальный ступенчатый обжим в пределах части профилированной законцовки, т.е. перепрофилируя ее таким образом на меньшие внешние диаметры D4 и D5. Вместе с тем, часть длины профилированной законцовки, сохранившая свои геометрические размеры по внешнему диаметру D2 и консольно расположенная относительно кромки кольцевой канавки матрицы, размещается в объеме последней, частично заполняя его (фиг.2). Следует подчеркнуть, что ступенчатый радиальный обжим, с одной стороны, вызывает поперечные сдвиги в полотне цилиндрических участков, а с другой стороны, формирует поле сжимающих напряжений в радиальном и тангенциальном направлениях. Тем самым формируют неподвижность очага деформации при последующей операции над трубой и устраняют осевое течение материала трубы.After that, the matrix segments are closed, causing a radial stepwise crimping within the part of the profiled ending, i.e. reprofiling it in this way to smaller external diameters D 4 and D 5 . However, part of the length of the profiled ending, retaining its geometric dimensions in terms of the outer diameter D 2 and cantileverly located relative to the edge of the annular groove of the matrix, is placed in the volume of the latter, partially filling it (figure 2). It should be emphasized that stepwise radial crimping, on the one hand, causes transverse shear in the web of cylindrical sections, and on the other hand, forms a field of compressive stresses in the radial and tangential directions. This forms the immobility of the deformation zone during the subsequent operation on the pipe and eliminates the axial flow of the pipe material.

В отверстие профилированной законцовки внедряют ступенчатый дорн 3, который раздает цилиндрический участок с внешним диаметром D3 до диаметра матрицы, с размещением изгибной деформацией конического переходного участка в объеме кольцевой канавки. Напротив кольцевой канавки матрицы образуется кольцевая каверна (фиг.3).A stepped mandrel 3 is introduced into the hole of the profiled tip, which distributes a cylindrical section with an outer diameter D 3 to the diameter of the matrix, with placement by bending deformation of the conical transitional section in the volume of the annular groove. Opposite the annular groove of the matrix, an annular cavity is formed (Fig. 3).

Дальнейшее осевое перемещение ступенчатого дорна приводит воздействием его большей ступени к пластическому течению материала трубы и окончательному формированию кольцевого выступа. Причем в силу относительно небольших деформаций материал трубы в кольцевом выступе не претерпевает большого упрочнения. Перемещение же большой ступени дорна ограничивается внутренней кромкой кольцевой канавки матрицы, что обеспечивает профилирование внутренней поверхности законцовки (фиг.4).Further axial movement of the stepped mandrel leads to the plastic flow of the pipe material and the final formation of an annular protrusion by the influence of its larger step. Moreover, due to relatively small deformations, the pipe material in the annular protrusion does not undergo much hardening. The movement of the large step of the mandrel is limited by the inner edge of the annular groove of the matrix, which provides profiling of the inner surface of the tip (figure 4).

Затем окончательно профилированную законцовку устанавливают в отверстие трубной решетки, контролируя правильность расположения трубы по выступанию торца законцовки над лицевой поверхностью трубной решетки (фиг.5).Then, the finally profiled tip is installed in the hole of the tube sheet, controlling the correct location of the pipe by the protrusion of the end face above the front surface of the tube sheet (Fig. 5).

В отверстие законцовки вводят корпус механической вальцовки и производят раздачу участка (действие роликов вальцовки условно показано стрелками) законцовки с минимальным диаметром отверстия (фиг.6).A case of mechanical rolling is introduced into the hole of the ending and distribution of the section is performed (the action of the rolling rollers is conventionally shown by arrows) of the ending with a minimum diameter of the hole (Fig. 6).

Контактная деформация законцовки вызывает внеконтактную изгибную деформацию цилиндрического (опорного) участка законцовки с внешним диаметром D4, вызывающую заполнение объема кольцевой канавки с треугольным поперечным сечением.The contact deformation of the tip causes non-contact bending deformation of the cylindrical (reference) portion of the tip with an outer diameter of D 4 , causing the filling of the volume of the annular groove with a triangular cross section.

Окончательное закрепление трубы в отверстии трубной решетки достигают внедрением в отверстие законцовки ступенчатого дорна 5 (фиг.7). В этом случае малой его ступенью обеспечивают раздачу полотна законцовки до диаметра отверстия в трубной решетке с формированием поперечных сдвигов в полотне (показаны пунктирными линиями) и образование колокольчика на кромках отверстия трубной решетки (фиг.8).The final fixing of the pipe in the hole of the tube sheet is achieved by the introduction of the step of the step mandrel 5 into the hole of the tip (Fig. 7). In this case, by its small step, the tip blade is distributed to the diameter of the hole in the tube sheet with the formation of transverse shears in the sheet (shown by dashed lines) and the formation of a bell on the edges of the hole of the tube sheet (Fig. 8).

Неразъемное соединение трубы с трубной решеткой обладает повышенными служебными характеристиками, где плотность достигается кольцевыми выступами, а ее сохранение обеспечивается поперечными сдвигами, реализуемыми в полотне (фиг.9).The permanent connection of the pipe with the tube sheet has enhanced service characteristics, where the density is achieved by annular protrusions, and its conservation is ensured by transverse shear realized in the canvas (Fig.9).

Аналогичные операции производят на втором конце трубы.Similar operations are performed at the second end of the pipe.

Опытно-промышленная проверка разработанного способа прошла при закреплении стальных (сталь 20) труб с профилированными законцовками в трубных решетках из стали 16ГС толщиной 80 мм. Исходные геометрические размеры трубы составляли: внешний диаметр - 25 мм, толщина стенки - 2,5 мм. Внешние поверхности концов труб предварительно профилировались в технологической оснастке гидравлического пресса двойного действия, развивающего максимальное усилие 0,6 МН. Цилиндрический участок законцовки с минимальным внешним диаметром имел 23,8 мм, максимальным внешним диаметром - 25,6+0,05 мм. Перепрофилированием достигали его уменьшение до диаметра 25,3+0,05 мм. Ширина переходных конических участков равнялась 2,0 мм.A pilot test of the developed method took place when fixing steel (steel 20) pipes with profiled endings in tube sheets made of steel 16GS with a thickness of 80 mm. The initial geometric dimensions of the pipe were: outer diameter - 25 mm, wall thickness - 2.5 mm. The outer surfaces of the ends of the pipes were previously profiled in the technological equipment of a double-acting hydraulic press, developing a maximum force of 0.6 MN. The cylindrical section of the tip with a minimum outer diameter was 23.8 mm, and a maximum outer diameter was 25.6 +0.05 mm. By reprofiling, it decreased to a diameter of 25.3 +0.05 mm. The width of the transition conical sections was 2.0 mm.

Трубные отверстия изготавливались с диаметрами, равными 25,35+0,05 мм. Кольцевые канавки трубного отверстия с треугольным поперечным сечением имели: основание – 6 мм, глубину - 0,3 мм; с трапециевидным поперечным сечением: большое основание - 4,0 мм, малое основание - 2,0 мм, глубину - 0,4 мм.Pipe holes were made with diameters equal to 25.35 +0.05 mm. The annular grooves of the pipe hole with a triangular cross section had: base - 6 mm, depth - 0.3 mm; with a trapezoidal cross-section: large base - 4.0 mm, small base - 2.0 mm, depth - 0.4 mm.

Предварительное закрепление трубы в трубном отверстии выполняли на вальцовочном стенде фирмы “Индреско” (США) вальцовками отечественного производства, а окончательное закрепление - на дорновочном комплексе, изготовленном и эксплуатируемом на OOO “Ремонтно-механический завод” НК ЮКОС, при усилиях, не превышающих 0,2 МН.The preliminary fastening of the pipe in the pipe hole was performed on a rolling stand of the company Indresco (USA) with domestic-made rolling, and the final fastening was performed on the backing complex manufactured and operated at the Repair and Mechanical Plant LLC of NK YUKOS, with efforts not exceeding 0, 2 MN

Технологическая оснастка для производства труб с профилированными законцовками и их закрепления в трубных отверстиях изготавливалась из инструментальной стали У8А с твердостью после закалки HRC не менее 56 единиц и точностью исполнительных размеров по девятому квалитету.The tooling for the production of pipes with shaped ends and their fastening in the pipe holes was made of U8A tool steel with a hardness after hardening of HRC of at least 56 units and an accuracy of executive dimensions of the ninth grade.

Установлено, что образование неразъемных соединений с использованием законцовок, имеющих профилированной как внешнюю, так и внутреннюю поверхности, в сочетании с колокольчиком на кромках отверстия трубной решетки обеспечивает гарантированные повышенные служебные характеристики соединений; устраняет какую-либо дефектность, влияющую на эксплуатацию трубного пучка.It has been established that the formation of one-piece joints using tips having profiled both external and internal surfaces, in combination with a bell on the edges of the holes of the tube sheet provides guaranteed enhanced service characteristics of the joints; eliminates any defect affecting the operation of the tube bundle.

Испытаниями на выдергивание трубы из трубной решетки подтверждены повышенные прочностные характеристики неразъемных соединений (разрушение имело место вне закрепления по исходному сечению трубы).Tests for pulling the pipe out of the tube sheet confirmed the increased strength characteristics of one-piece joints (failure took place outside the fastening along the initial section of the pipe).

Плотность соединений в сочетании с высокой коррозионной стойкостью обеспечили 100% их пригодность требованиям производства.The density of the compounds combined with high corrosion resistance ensured 100% their 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 профилирование концов трубы с образованием законцовок, содержащих цилиндрические участки, сопрягаемые переходным коническим участком, последующее формирование на внешней поверхности нагружаемого участка профилированных законцовок кольцевого выступа трапециевидного поперечного сечения, установку каждой законцовки в отверстие трубной решетки, выполненное с кольцевыми канавками трапециевидного и треугольного поперечного сечения, фиксирование трубы от возможных перемещений и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения сжимающего усилия к внутренней поверхности законцовки, отличающийся тем, что формирование на внешней поверхности нагружаемого участка каждой профилированной законцовки кольцевого выступа трапециевидного поперечного сечения осуществляют в разъемной матрице с кольцевой канавкой путем ступенчатого радиального обжима части длины законцовки и последующей раздачи законцовки дорнованием ее отверстия с одновременным профилированием внутренней поверхности нагружаемого участка, при этом ступенчатый радиальный обжим части длины законцовки трубы производят с обеспечением консольного расположения части длины нагружаемого участка профилированной законцовки относительно кромки кольцевой канавки матрицы и частичного заполнения объема кольцевой канавки путем размещения в ней материала части профилированной законцовки, не подверженной радиальному обжиму и сохранившей свой внешний диаметр, а в процессе раздачи осуществляют окончательное заполнение материалом трубы объема кольцевой канавки матрицы.A method of securing pipes in tube sheets, including profiling the ends of the pipe with the formation of endings containing cylindrical sections mating with the transitional conical section, the subsequent formation on the outer surface of the loaded section of the profiled ends of the annular protrusion of a trapezoidal cross section, the installation of each ending in the hole of the tube lattice made with ring grooves of a trapezoidal and triangular cross-section, fixing the pipe from possible movements and its subsequent fixing in the hole of the tube sheet by applying compressive force to the inner surface of the tip, characterized in that the formation on the outer surface of the loaded portion of each profiled tip of the annular protrusion of the trapezoidal cross section is carried out in a detachable matrix with an annular groove by stepwise radial crimping of the length of the ending and the subsequent distribution of the ending by the burning of its hole with the simultaneous profiling of the inner surface of the load of the section, while the stepwise radial crimping of the part of the length of the pipe end is made with the cantilever arrangement of the part of the length of the loaded section of the profiled ending relative to the edge of the annular groove of the matrix and the partial filling of the volume of the annular groove by placing in it the material of the part of the profiled ending that is not subject to radial crimping and retains its the outer diameter, and in the process of distribution, the final filling of the volume of the annular matrix groove with the pipe material s.
RU2002132281/02A 2002-12-02 2002-12-02 Method for securing tubes to tube plates RU2238165C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132281/02A RU2238165C2 (en) 2002-12-02 2002-12-02 Method for securing tubes to tube plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132281/02A RU2238165C2 (en) 2002-12-02 2002-12-02 Method for securing tubes to tube plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002132281A RU2002132281A (en) 2004-06-27
RU2238165C2 true RU2238165C2 (en) 2004-10-20

Family

ID=33537311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002132281/02A RU2238165C2 (en) 2002-12-02 2002-12-02 Method for securing tubes to tube plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2238165C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(56)RU 2171155 С2, 27.07.2001.. *
. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2238165C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2198051C2 (en) Method for combination fastening of tubes in tube walls
RU2182055C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2169631C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2234994C1 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2238164C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2317173C2 (en) Tubes with shaped end portions making method
RU2239508C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2224613C2 (en) Method for securing tubes to tube walls
RU2170635C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2219010C2 (en) Method of fastening tubes in tube plates
RU2233725C1 (en) Method for forming non-detachable joints on tubes
RU2174888C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2291752C2 (en) Tube to tube walls securing method
RU2162022C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2171155C2 (en) Method for fastening tubes in tube openings
RU2202429C2 (en) Method for combination securing of tubes to tube plates
RU2215610C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2212301C2 (en) Method for securing of pins in heat-exchange unit tubular coils
RU2170153C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2174887C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2128098C1 (en) Method for joining tubes with tube plate
RU2159689C2 (en) Method for securing tubes to tube latticed plates
RU2169630C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2182056C2 (en) Method for securing tubes to tube plates

Legal Events

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

Effective date: 20071203