RU2524461C2 - Jointing of pipes with steam generator manifold - Google Patents

Jointing of pipes with steam generator manifold Download PDF

Info

Publication number
RU2524461C2
RU2524461C2 RU2012143868/02A RU2012143868A RU2524461C2 RU 2524461 C2 RU2524461 C2 RU 2524461C2 RU 2012143868/02 A RU2012143868/02 A RU 2012143868/02A RU 2012143868 A RU2012143868 A RU 2012143868A RU 2524461 C2 RU2524461 C2 RU 2524461C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
collector
pipes
rolling
sealing elements
Prior art date
Application number
RU2012143868/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012143868A (en
Inventor
Виктор Михайлович Терехов
Игорь Владимирович Котов
Леонид Анатольевич Кондратенко
Анатолий Николаевич Рубцов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ОАО "ЗиО-Подольск")
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 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ОАО "ЗиО-Подольск") filed Critical Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ОАО "ЗиО-Подольск")
Priority to RU2012143868/02A priority Critical patent/RU2524461C2/en
Priority to PCT/RU2013/000405 priority patent/WO2014062081A1/en
Publication of RU2012143868A publication Critical patent/RU2012143868A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524461C2 publication Critical patent/RU2524461C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used for securing of heat exchange pipes in gas generator pipe-shape manifolds. First, manifold inner surface pipe ends are expanded, hydraulic expansion is performed within the manifold depth, front end expansion in zone adjoining the inner surface and mechanical beading of pipes in zone abutting on manifold outer surface. Note here that pipe front end expansion is executed by mechanical rolling by three-roll unit with drive shaft limited torque. Note also that hydraulic expansion is performed in one pass or two passes. Note that difference in diameters between rolling zones and hydraulic expansion section is maintained no t exceeding 0.75-1.0% of heat exchange pipe OD.
EFFECT: higher reliability, longer life.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для развальцовки труб в трубных решетах при изготовлении ответственных узлов теплообменного оборудования преимущественно для АЭС.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for flaring pipes in pipe sheets in the manufacture of critical components of heat exchange equipment mainly for nuclear power plants.

Существуют различные способы закрепления теплообменных труб:There are various ways to secure heat exchanger tubes:

а) с помощью роликовых вальцовок, силовая часть которых содержит конические ролики (3 или 5 штук) и веретено, через хвостовик приводимое во вращение приводом, часто электрическим;a) with the help of roller mills, the power part of which contains tapered rollers (3 or 5 pieces) and a spindle, through the shank driven into rotation by a drive, often an electric one;

б) с помощью гидравлической раздачи, где пластическая деформация участка трубы, размещенного в отверстиях коллектора или решетки трубной, осуществляется сжатой до высокого давления жидкостью, подводимой в камеру, образованную двумя уплотнительными кольцами или двумя группами уплотнительных колец, размещенных в наружных кольцевых канавках зонда и внутренней поверхностью трубы;b) using hydraulic distribution, where the plastic deformation of the pipe section, located in the holes of the manifold or pipe grate, is carried out by compressed to high pressure fluid supplied into the chamber formed by two sealing rings or two groups of sealing rings located in the outer annular grooves of the probe and the inner pipe surface;

в) посредством прессовой раздачи, осуществляемой давлением материала эластичной втулки, доведенного механическим способом до жидкого состояния;c) by means of press distribution, carried out by pressure of the material of the elastic sleeve, brought mechanically to a liquid state;

г) с помощью взрывчатых веществ, обеспечивающих прижатие трубы к стенке отверстия.g) with the help of explosives, ensuring the pressure of the pipe against the wall of the hole.

Достаточно производительный и сравнительно недорогой метод раздачи взрывом не получил широкого распространения из-за трудоемкости и сложности последующей очистки внутренних поверхностей труб от продуктов взрыва.A sufficiently productive and relatively inexpensive method of explosion distribution was not widely used due to the complexity and complexity of the subsequent cleaning of the inner surfaces of pipes from explosion products.

Прессовая раздача ограниченно применяется вследствие низкой стойкости эластичного элемента (втулки) и неточном расположении конечного участка зоны раздачи.Press distribution is limitedly used due to the low resistance of the elastic element (sleeve) and the inaccurate arrangement of the end portion of the distribution zone.

Существует метод закрепления теплообменных труб с помощью конических роликовых вальцовок (патент РФ №2360762 кл. B21D 39/10), где крутящий момент на веретене при изготовлении производственного соединения, определяющий качество изготовления узла крепления, выбирается по результатам испытаний контрольного соединения, аналогичного производственному.There is a method of securing heat transfer tubes using tapered roller mills (RF patent No. 2360762 class B21D 39/10), where the torque on the spindle in the manufacture of the production connection, which determines the quality of manufacture of the fastener, is selected according to the test results of a control connection similar to the production one.

Если в конструкции теплообменного аппарата применены решетки (коллекторы) с достаточно толстой стенкой (свыше 100 мм,), то, как показал опыт, обычно используют комбинацию разных способов. Такой способ, являющийся аналогом настоящего изобретения, изложен в описании патента 2128098, кл. В21D 39/06.If lattices (collectors) with a sufficiently thick wall (over 100 mm) are used in the design of the heat exchanger, then, as experience has shown, a combination of different methods is usually used. Such a method, which is an analogue of the present invention, is described in the description of patent 2128098, cl. B21D 39/06.

По этому способу соединение осуществляется по следующей последовательности операций:By this method, the connection is carried out according to the following sequence of operations:

- предварительная раздача концов труб на внутренней поверхности коллектора;- preliminary distribution of pipe ends on the inner surface of the collector;

- сварка концов труб с решеткой (коллектором);- welding of pipe ends with a grate (collector);

- гидравлическая раздача за один или два перехода в пределах толщины решетки трубной;- hydraulic distribution in one or two transitions within the thickness of the tube grill;

- раздача переднего конца в зоне, прилегающей к внутренней поверхности коллектора;- distribution of the front end in the area adjacent to the inner surface of the collector;

- механическая вальцовка в зоне задней торцевой стенки трубной решетки, причем указанной кольцевой зоной охватывают по меньшей мере весь переходный участок труб в конце гидравлической раздачи.- mechanical rolling in the area of the rear end wall of the tube sheet, with the specified annular zone covering at least the entire transition section of the pipe at the end of the hydraulic distribution.

Указанный способ нашел широкое применение на практике, однако в нем не оговорен метод раздачи переднего конца и режимы гидравлической раздачи и механического вальцевания, обусловленные свойствами используемых материалов и играющие решающую роль в обеспечении надежной работы соединения. Методика, позволяющая оценить конечное значение давления гидрораздачи, изложена в работе [Krips H., Podhorsky M. Hydraulisches Aufweiten - ein neus Verfahren zur Befestigungen fur Rohren. // VGB Kraftwerkstechnik. 56. 1976. №7. S.456-464]. Существует также нормативный документ ОСТ 26-17-01-83 «Аппараты теплообменные и аппараты воздушного охлаждения стандартные. Технические требования к развальцовке труб с ограничением крутящего момента», по которому можно оценить параметры режима механического вальцевания с помощью роликового инструмента. Однако точный диапазон окончательных значений давления гидрораздачи и крутящего момента может быть установлен только по закреплению труб в контрольном образце после необходимых испытаний.This method has found wide application in practice, however, it does not specify the method of front end distribution and the modes of hydraulic distribution and mechanical rolling, due to the properties of the materials used and which play a decisive role in ensuring reliable operation of the connection. A technique that allows one to estimate the final value of the hydraulic pressure is described in [Krips H., Podhorsky M. Hydraulisches Aufweiten - ein neus Verfahren zur Befestigungen fur Rohren. // VGB Kraftwerkstechnik. 56. 1976. No. 7. S.456-464]. There is also normative document OST 26-17-01-83 “Heat-exchange apparatuses and standard air-cooling apparatuses. Technical requirements for pipe expansion with torque limitation ”, by which it is possible to evaluate the parameters of the mechanical rolling mode using a roller tool. However, the exact range of the final values of the hydraulic transfer pressure and torque can only be established by fixing the pipes in the control sample after the necessary tests.

Такой подход обусловлен тем, что избыточное давление гидрораздачи может вызвать повышенные остаточные напряжения в перемычках между трубами, а недостаточное - зазоры в соединении. Недостаточное прижатие трубы к стенке отверстия в зоне задней торцевой поверхности при механическом вальцевании может стать причиной щелевой коррозии узла крепления, а перевальцовка вызовет либо чрезмерное увеличение внутреннего диаметра трубы, т.е. переходной ступеньки, либо недопустимое шелушение труб. Увеличение переходной ступеньки между участком гидрораздачи и зоной вальцевания повышает гидравлические потери в трубах и снижает к.п.д. теплообменника, а шелушение ослабляет коррозионную стойкость труб.This approach is due to the fact that excessive pressure of the hydraulic distribution can cause increased residual stresses in the bridges between the pipes, and insufficient - gaps in the connection. Insufficient pressing of the pipe to the wall of the hole in the area of the rear end surface during mechanical rolling can cause crevice corrosion of the attachment point, and rolling will cause an excessive increase in the inner diameter of the pipe, i.e. transition step, or unacceptable peeling of pipes. An increase in the transition step between the hydraulic distribution section and the rolling zone increases the hydraulic losses in the pipes and reduces the efficiency heat exchanger, and peeling weakens the corrosion resistance of pipes.

Настоящее изобретение решает техническую задачу повышения надежности узла крепления теплообменных труб в коллекторе парогенератора за счет правильного выбора режимов закрепления.The present invention solves the technical problem of improving the reliability of the attachment point of the heat exchange pipes in the steam generator manifold due to the correct choice of fixing modes.

Технический результат, который обеспечивается в решении поставленной задачи, заключается в повышении ресурса работы узла крепления труб. Ориентировочно отмеченное повышение может составить 10%.The technical result, which is achieved in solving the problem, is to increase the service life of the pipe mount. Approximately marked increase may be 10%.

Указанный технический результат достигается тем, что соединение труб с коллектором трубообразного типа известного парогенератора, включающим предварительную раздачу концов труб на внутренней поверхности коллектора, сварку труб, гидравлическую раздачу в пределах толщины коллектора, раздачу переднего конца в зоне, прилегающей к внутренней поверхности, и механическую развальцовку в зоне, прилегающей к наружной поверхности коллектора. При этом раздачу переднего конца труб производят механическим вальцеванием 3-х роликовыми вальцовками в интервале 0-6+1 мм, исчисляемом от внутренней поверхности коллектора, с ограничением крутящего момента на вале привода величиной Мкр1=2,2+0,196 Нм, после этого выполняют гидравлическую раздачу преимущественно за 2 перехода в интервале 0 - Нгв, причем Нгв=H-Imin, где H - толщина стенки коллектора (длина образца); Imin=8…12 мм, затем с помощью 3-х роликовой вальцовки в зоне, прилегающей к внутренней поверхности коллектора, в интервале lн=0-15-1 мм производят механическое вальцевание при ограничении крутящего момента величиной Мкр3=2,45+0,196 Нм, затем для удаления «кармана» в зоне, примыкающей к наружной поверхности коллектора, производится механическое вальцевание (довальцовка) с помощью 3-х роликовой вальцовки, начинающееся на глубине L д о в = 133 1 + 3

Figure 00000001
мм при ограничении крутящего момента величиной Мкр4=2,94-3,92 Нм, причем выступание рабочей конической поверхности ролика относительно наружной поверхности коллектора не должно превышать Lвр=6-1 мм, а перепад диаметров внутренней поверхности трубы между зонами механического вальцевания и участком, на котором осуществляют гидравлическую раздачу, не должен быть больше 0,75…1% от наружного диаметра теплообменной трубы.The specified technical result is achieved by the fact that the connection of the pipes to the collector is a tube-shaped type of a known steam generator, including preliminary distribution of the ends of the pipes on the inner surface of the collector, pipe welding, hydraulic distribution within the thickness of the collector, the distribution of the front end in the area adjacent to the inner surface, and mechanical expansion in the area adjacent to the outer surface of the collector. In this case, the front end of the pipes is distributed by mechanical rolling with 3 roller rolling in the interval 0-6 +1 mm, calculated from the inner surface of the collector, with a torque limit on the drive shaft of M cr1 = 2.2 +0.196 Nm, then hydraulic distribution mainly for 2 transitions in the interval 0 - N gv , and N gv = HI min , where H is the collector wall thickness (sample length); I min = 8 ... 12 mm, then using 3-roller rolling in the area adjacent to the inner surface of the collector, in the interval l n = 0-15 -1 mm, mechanical rolling is performed while the torque is limited to M cr3 = 2.45 +0.196 Nm, then to remove the "pocket" in the area adjacent to the outer surface of the collector, mechanical rolling (rolling) is carried out using 3-roller rolling, starting at a depth L d about at = 133 - one + 3
Figure 00000001
mm with a torque limit of M cr4 = 2.94-3.92 Nm, and the protrusion of the working conical surface of the roller relative to the outer surface of the collector should not exceed L bp = 6 -1 mm, and the difference in diameter of the inner surface of the pipe between the zones of mechanical rolling and the section where hydraulic distribution is carried out should not be more than 0.75 ... 1% of the outer diameter of the heat transfer pipe.

Указанный технический результат может быть также достигнут тем, что гидравлическую раздачу осуществляют за 2 перехода, на 1-м переходе которой в камеру между уплотнительными элементами зонда и стенкой трубы подводят рабочую среду с давлением p1=196+9,8 МПа и выдерживают в течение 1-5 сек, затем для устранения «кармана» между зоной механического вальцевания переднего конца труб и началом зоны гидравлической раздачи производят механическое вальцевание 3-х роликовой вальцовкой в интервале lн=L+lk=0-15-1 мм с ограничением крутящего моментаThe specified technical result can also be achieved by the fact that the hydraulic distribution is carried out in 2 transitions, at the 1st transition of which the working medium with a pressure p 1 = 196 + 9.8 MPa is brought into the chamber between the sealing elements of the probe and the pipe wall and kept for 1-5 seconds, and then to eliminate the "pocket" between the zone of mechanical rolling the front end and the beginning of the hydraulic pipes dispensing zone produce mechanical rolling of the roller 3 rolling of within the range of l n = L + l k = 0-15 -1 mm with torque limitation moment

значением Мкр2=1,96+0,196 Нм, после этого на 2-м переходе устанавливают зонд с размещением уплотнительных элементов на увеличенном диаметре зонда, а в камеру между уплотнительными элементами на зонде и стенкой отверстия подводят рабочую среду с давлением p 2 . 343 + 9,8

Figure 00000002
МПа и выдерживают в течение 3-5 сек.the value of M kr2 = 1.96 +0.196 Nm, after which a probe is installed at the 2nd transition with the placement of sealing elements on the increased diameter of the probe, and a working medium with pressure is introduced into the chamber between the sealing elements on the probe and the wall of the hole p 2 . 343 + 9.8
Figure 00000002
MPa and incubated for 3-5 seconds.

Существует еще один способ достижения указанного результата, заключающийся в том, что выполняют гидравлическую раздачу за один переход, устанавливают зонд с размещенными на его увеличенном диаметре уплотнительными элементами, а в камеру между уплотнительными элементами на зонде и стенкой трубы подводят рабочую среду с давлением p2=343+9,8 МПа и выдерживают в течение 3-5 сек.There is another way to achieve this result, namely, that hydraulic distribution is performed in one transition, a probe is installed with sealing elements placed on its increased diameter, and a working medium with pressure p 2 = is introduced into the chamber between the sealing elements on the probe and the pipe wall 343 + 9.8 MPa and incubated for 3-5 seconds.

Применение изобретения показано на фиг.1, где приведены этапы закрепления труб в имеющем трубообразную форму коллекторе водо-водяного парогенератора типа ПГВ и проверяемые параметры.The application of the invention is shown in figure 1, which shows the steps of fastening pipes in a tube-shaped collector of a water-water steam generator of the PGV type and the parameters checked.

Как и при реализации известных технологий, в данном способе в отверстия коллекторов 1 с толщиной стенки Н, преимущественно выше 100 мм, вводят концы подготовленных труб 2 и устанавливают торцы последних заподлицо или с некоторым выступанием относительно внутренней поверхности коллектора. Затем осуществляют раздачу переднего (входного) конца всех труб 2 на ограниченном участке длиной L=6+1 мм от dтр.вн до d т р . в н ,

Figure 00000003
и до полного устранения кольцевых зазоров между концами труб 2 и стенками отверстий в коллекторе 1 (фиг.1,а) механическим вальцеванием 3-х роликовым инструментом при ограничении крутящего момента величиной Мкр1=2,2+0,196 Нм. После этого выполняют кольцевую сварку 3 с использованием известных устройств, например сварочной головки АГ-10-18. В последнем случае повышается качество соединения и отпадает необходимость промежуточной обработки отверстий соединения для выполнения последующих операций. Фрагмент узла соединения после завершения этих операций показан на фиг.1,а. После завершения последней операции появляется переходная зона Lпз от dтр.вн до d т р . в н ,
Figure 00000004
.As with the implementation of known technologies, in this method, the ends of the prepared pipes 2 are introduced into the holes of the collectors 1 with a wall thickness H, preferably above 100 mm, and the ends of the pipes are installed flush or with some protrusion relative to the inner surface of the collector. Then carry out the distribution of the front (input) end of all pipes 2 in a limited area of length L = 6 +1 mm from d tr.vn to d t R . at n ,
Figure 00000003
and to completely eliminate the annular gaps between the ends of the pipes 2 and the walls of the holes in the manifold 1 (Fig. 1, a) by mechanical rolling with a 3-roller tool while limiting the torque to M cr1 = 2.2 +0.196 Nm. After that, ring welding 3 is performed using known devices, for example, the welding head AG-10-18. In the latter case, the quality of the connection increases and there is no need for intermediate processing of the holes of the connection to perform subsequent operations. A fragment of the connection node after completion of these operations is shown in figure 1, a. After the last operation is completed, a transition zone L pz from d tr.vn to d t R . at n ,
Figure 00000004
.

Следующий этап изготовления соединения труб 2 с коллектором 1 заключается в раздаче трубы 2 в пределах толщины стенки коллектора 1.The next step in the manufacture of the connection of the pipes 2 to the collector 1 is to distribute the pipe 2 within the wall thickness of the collector 1.

Более целесообразно этот этап гидрораздачи трубы 2 в пределах толщины стенки коллектора 1 осуществить следующим образом. Для этого (см. фиг.1,б) в трубу 2 вводят зонд 4 с наружным диаметром уплотнительных колец 5 под размер dтрвн, при этом оба кольца располагают в трубе 2 в пределах толщины доски трубной 1, но при этом кольцо, лежащее ближе к внутренней поверхности коллектора, находится за переходной зоной Lпз после раздачи входного участка L трубы 2, а кольцо, лежащее ближе к наружной поверхности коллектора, находится на расстоянии от внутренней поверхности коллектора Нгв=H-Imin, где H - толщина стенки коллектора (длина образца); Imin=8…12 мм. По каналу 6 зонда 4 в кольцевой зазор между уплотнительными элементами 5 и трубой 2 подают рабочую среду, поднимают ее давление до необходимого значения для обеспечения раздачи и выдерживают при давлении раздачи необходимое время t=1…5 сек. При этом не должно быть пластической деформации перемычек между отверстиями в коллекторе. Затем давление среды сбрасывают, среду отсасывают из кольцевого зазора и зонд 4 удаляют из трубы 2. После этого для уменьшения перепада диаметров в интервале глубин lн=L+lк=0-15-1 мм производится механическое вальцевание 3-х роликовым инструментом с ограничением крутящего момента величиной Мкр2=1,96+0,196 Нм. Затем выполняется 2-й переход, когда в трубу устанавливается зонд 4, где обычно уплотнительные элементы размещаются на расточках с увеличенным диаметром, и в камеру между уплотнительными элементами 5 и трубой 2 подводится рабочая среда с давлением p2=343+9,8 МПа и выдерживается там в течение 3-5 сек.More appropriate, this stage of hydraulic distribution of the pipe 2 within the wall thickness of the collector 1 is carried out as follows. To do this (see Fig. 1, b), a probe 4 is inserted into the pipe 2 with an outer diameter of the sealing rings 5 under the dimension d trv , while both rings are placed in the pipe 2 within the thickness of the pipe 1 board, but the ring lying closer to the inner surface of the collector, is located beyond the transition zone L pz after the distribution of the inlet section L of the pipe 2, and the ring lying closer to the outer surface of the collector is located at a distance from the inner surface of the collector Н Гв = HI min , where H is the thickness of the collector wall (length sample); I min = 8 ... 12 mm. Through channel 6 of probe 4, a working medium is fed into the annular gap between the sealing elements 5 and pipe 2, its pressure is raised to the required value to ensure distribution and the required time t = 1 ... 5 sec is maintained at the distribution pressure. In this case, there should be no plastic deformation of the jumpers between the holes in the collector. Then the pressure of the medium is released, the medium is sucked out of the annular gap and the probe 4 is removed from the pipe 2. Then, to reduce the diameter difference in the depth interval l n = L + l k = 0-15 -1 mm, mechanical rolling is performed with a 3-roller tool the limitation of the torque value of M kr2 = 1.96 +0.196 Nm. Then the 2nd transition is performed, when probe 4 is installed in the pipe, where usually the sealing elements are placed on bores with an increased diameter, and a working medium with a pressure of p 2 = 343 + 9.8 MPa is introduced into the chamber between the sealing elements 5 and pipe 2 aged there for 3-5 seconds.

Фрагмент узла соединения после рассмотренного этапа показан на фиг.1,в.A fragment of the connection node after the considered step is shown in figure 1, c.

В образовавшихся после операции гидрораздачи «карманах» (фиг.1,в) длинами lк и lmin могут возникать застойные зоны, ускоряющие процесс электрохимической коррозии. Как показали проведенные исследования, их целесообразно устранять посредством обработки этих участков роликовой вальцовкой.In the "pockets" formed after the hydraulic distribution operation (Fig. 1, c) with lengths l k and l min , stagnant zones may occur that accelerate the process of electrochemical corrosion. As the studies showed, it is advisable to eliminate them by treating these areas with roller rolling.

Для удаления ближайшего к внутренней поверхности коллектора «кармана» в расширенный участок трубы 2 на глубину lн=L+lк=0-15-1 мм вводят вальцовку с роликами 7, размещенными в относительно коротком корпусе 8 таким образом, чтобы они перекрывали зону длиной lк (фиг.1,г). После этого вращением веретена 9 вальцовки образованный «карман» удаляется. Величина крутящего момента должна быть Мкр3=2,45+0,196 Нм.To remove the “pocket” closest to the inner surface of the collector, a roll with rollers 7 placed in a relatively short casing 8 so that they overlap the zone is introduced into the expanded section of the pipe 2 to a depth of l n = L + l k = 0-15 -1 mm length l to (figure 1, g). After this, the rotation of the spindle 9 of the rolling formed "pocket" is removed. The magnitude of the torque should be M kr3 = 2.45 +0.196 Nm.

При устранении дальнего длиной lmin «кармана» вальцовку с относительно длинным корпусом 10 вводят в трубу 2 так, чтобы ролики 11 перекрывали этот «карман» (фиг.1,д). При этом довальцовка начинается на глубине L д о в = 133 1 + 3

Figure 00000001
мм, а выступание рабочей конической поверхности роликов не должно превышать Lвр=6-1 мм.In removing the distal length l min «pocket» rolling of relatively long body 10 is introduced into the tube 2 so that the rollers 11 overlap the "pocket" (Figure 1, d). In this case, rolling begins at a depth L d about at = 133 - one + 3
Figure 00000001
mm, and the protrusion of the working conical surface of the rollers should not exceed L BP = 6 -1 mm.

В обоих случаях перепад диаметров между зонами механического вальцевания и участком, где пластическая деформация выполнялась рабочей средой, сжатой до высокого давления, для снижения гидравлических потерь выдерживается не более 0,75…1% от наружного диаметра теплообменной трубы. В операциях механического вальцевания необходимо учитывать, что в случае использования вальцовок с иным, чем три нечетным числом роликов zii крутящий момент должен быть увеличен в zii/3 раз.In both cases, the difference in diameters between the zones of mechanical rolling and the area where plastic deformation was carried out by a working medium compressed to high pressure can be kept no more than 0.75 ... 1% of the outer diameter of the heat exchanger pipe to reduce hydraulic losses. In mechanical rolling operations, it must be taken into account that in the case of rolling with an odd number of rollers other than z ii, the torque must be increased by z ii / 3 times.

Claims (3)

1.Способ соединения труб с коллектором трубообразного парогенератора, отличающийся тем, что
в отверстия коллектора вводят концы труб, осуществляют раздачу переднего конца труб до полного устранения кольцевых зазоров между концами труб и стенками отверстий механическим вальцеванием 3-х роликовой вальцовкой в интервале 0- 6+1 мм, исчисляемом от внутренней поверхности коллектора, с ограничением крутящего момента на вале привода величиной Мкр1=2,2+0,196 Нм,
после этого выполняют гидравлическую раздачу в интервале 0- Нгв, причем Нгв=Н-Imin, где Н - толщина стенки коллектора, Imin=8…12 мм,
затем с помощью 3-х роликовой вальцовки в зоне, прилегающей к внутренней поверхности коллектора, в интервале lн=0-15-1 мм производят механическое вальцевание при ограничении крутящего момента величиной Мкр3=2,45+0,196 Нм,
далее для удаления «кармана» в зоне, примыкающей к наружной поверхности коллектора, производят механическое вальцевание с помощью 3-х роликовой вальцовки, которое начинают на глубине
Figure 00000005
мм при ограничении крутящего момента величиной Мкр4=2,94-3,92 Нм, причем выступание рабочей конической поверхности ролика относительно наружной поверхности коллектора не должно превышать Lвр=6-1 мм,
при этом перепад диаметров внутренней поверхности трубы между зонами механического вальцевания и участком, на котором осуществляют гидравлическую раздачу, не должен превышать 0,75…1% наружного диаметра трубы.
1. The method of connecting pipes to the collector of a tube-shaped steam generator, characterized in that
The ends of the pipes are introduced into the holes of the collector, the front end of the pipes is distributed until the annular gaps between the ends of the pipes and the walls of the holes are completely eliminated by mechanical rolling with 3-roller rolling in the interval 0-6 +1 mm, calculated from the inner surface of the collector, with a torque limit of drive shaft with a value of M cr1 = 2.2 +0.196 Nm,
after that, hydraulic distribution is performed in the interval 0-N gv , and N gv = N-I min , where N is the collector wall thickness, I min = 8 ... 12 mm,
then using 3-roller rolling in the area adjacent to the inner surface of the collector, in the interval l n = 0-15 -1 mm, mechanical rolling is performed while the torque is limited to M cr3 = 2.45 +0.196 Nm,
further, to remove the "pocket" in the area adjacent to the outer surface of the collector, mechanical rolling is performed using 3-roller rolling, which begins at a depth
Figure 00000005
mm with a torque limit of M cr4 = 2.94-3.92 Nm, and the protrusion of the working conical surface of the roller relative to the outer surface of the collector should not exceed L BP = 6 -1 mm,
in this case, the difference in the diameters of the inner surface of the pipe between the zones of mechanical rolling and the section where hydraulic distribution is carried out should not exceed 0.75 ... 1% of the outer diameter of the pipe.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидравлическую раздачу осуществляют за 2 перехода, на 1-м переходе которой в трубу вводят зонд с уплотнительными элементами, по каналу зонда в кольцевой зазор между уплотнительными элементами и трубой подают рабочую среду с давлением p1=196+9,8 МПа и выдерживают в течение 1-5 сек, затем давление рабочей среды сбрасывают, зонд удаляют, после чего для устранения «кармана» между зоной механического вальцевания переднего конца труб и началом зоны гидравлической раздачи производят механическое вальцевание 3-х роликовой вальцовкой в интервале lн=L+lk=0-15-1 мм с ограничением крутящего момента значением Мкр2=1,96+0,196 Нм, на 2-м переходе устанавливают зонд с уплотнительными элементами, в кольцевой зазор между уплотнительными элементами и трубой подают рабочую среду с давлением p2=343+9,8 МПа и выдерживают в течение 3-5 сек.2. The method according to claim 1, characterized in that that hydraulic distribution is carried out in 2 transitions, at the 1st transition of which a probe with sealing elements is introduced into the pipe, a working medium with pressure p is fed into the annular gap between the sealing elements and the pipeone= 196+9.8 MPa and held for 1-5 seconds, then the pressure of the working medium is dropped, the probe is removed, and then, to eliminate the "pocket" between the zone of mechanical rolling of the front end of the pipes and the beginning of the zone of hydraulic distribution, mechanical rolling is performed with 3-roller rolling in the interval ln= L + lk= 0-15-one mm with torque limit Mkr2= 1.96+0.196 Nm, a probe with sealing elements is installed at the 2nd transition, a working medium with pressure p is fed into the annular gap between the sealing elements and the pipe2= 343+9.8 MPa and incubated for 3-5 seconds. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют гидравлическую раздачу за один переход, устанавливают зонд с уплотнительными элементами, в кольцевой зазор между уплотнительными элементами и трубой подают рабочую среду с давлением p2=343+9,8 МПа и выдерживают в течение 3-5 сек.   3. The method according to claim 1, characterized in that that perform hydraulic distribution in one transition, install a probe with sealing elements, in the annular gap between the sealing elements and the pipe serves a working medium with a pressure p2= 343+9.8 MPa and incubated for 3-5 seconds.
RU2012143868/02A 2012-10-16 2012-10-16 Jointing of pipes with steam generator manifold RU2524461C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143868/02A RU2524461C2 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Jointing of pipes with steam generator manifold
PCT/RU2013/000405 WO2014062081A1 (en) 2012-10-16 2013-05-16 Method for connecting tubes to a steam generator reservoir

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143868/02A RU2524461C2 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Jointing of pipes with steam generator manifold

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012143868A RU2012143868A (en) 2014-05-20
RU2524461C2 true RU2524461C2 (en) 2014-07-27

Family

ID=50488538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012143868/02A RU2524461C2 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Jointing of pipes with steam generator manifold

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2524461C2 (en)
WO (1) WO2014062081A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093738A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Акционерное Общество "Ордена Трудового Красного Знамени И Ордена Труда Чсср Опытное Kohcтруктоpckoe Бюро "Гидропресс" (Ао Окб "Гидропресс") Steam generator coolant reservoir and method for manufacturing same
RU2655553C1 (en) * 2017-04-26 2018-05-28 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Method of connecting pipes with tubular grids and manifolds heat exchangers equipment
RU2752718C1 (en) * 2020-08-12 2021-07-30 Акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (АО "ЗиО-Подольск") Method for fastening heat exchange tubes in chamber-type high-pressure pre-heaters

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2402501A1 (en) * 1977-09-13 1979-04-06 Dresser Ind PERFECTED PROCESS AND APPARATUS FOR EXTENSION OF TUBES
SU950468A1 (en) * 1974-12-04 1982-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Технологии Химического И Нефтяного Аппаратостроения Method of expanding tubes in tube wall
SU1736065A3 (en) * 1990-05-31 1994-05-15 Волгодонское производственное объединение "Атоммаш" Method of securing tubes in tube grate openings
RU2128098C1 (en) * 1997-12-02 1999-03-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Method for joining tubes with tube plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU950468A1 (en) * 1974-12-04 1982-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Технологии Химического И Нефтяного Аппаратостроения Method of expanding tubes in tube wall
FR2402501A1 (en) * 1977-09-13 1979-04-06 Dresser Ind PERFECTED PROCESS AND APPARATUS FOR EXTENSION OF TUBES
SU1736065A3 (en) * 1990-05-31 1994-05-15 Волгодонское производственное объединение "Атоммаш" Method of securing tubes in tube grate openings
RU2128098C1 (en) * 1997-12-02 1999-03-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Method for joining tubes with tube plate

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. *
. . . . . . . . *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093738A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Акционерное Общество "Ордена Трудового Красного Знамени И Ордена Труда Чсср Опытное Kohcтруктоpckoe Бюро "Гидропресс" (Ао Окб "Гидропресс") Steam generator coolant reservoir and method for manufacturing same
US10180252B2 (en) 2014-12-12 2019-01-15 Joint Stock Company “Experimental and Design Organization “Gidropress” Awarded the Order of the Red Banner of Labour and CZSR Order of Labour” Steam generator coolant header with U-shaped tubes of a horizontal heat-exchange bundle and methods of its manufacture
EA032804B1 (en) * 2014-12-12 2019-07-31 Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Steam generator coolant reservoir and method for manufacturing same
RU2655553C1 (en) * 2017-04-26 2018-05-28 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Method of connecting pipes with tubular grids and manifolds heat exchangers equipment
RU2752718C1 (en) * 2020-08-12 2021-07-30 Акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (АО "ЗиО-Подольск") Method for fastening heat exchange tubes in chamber-type high-pressure pre-heaters

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014062081A1 (en) 2014-04-24
RU2012143868A (en) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7252138B2 (en) Flow through tube plug
RU2524461C2 (en) Jointing of pipes with steam generator manifold
EP2696138A2 (en) Preventive maintenance repairing method for welded parts of boiler membrane panels and boiler equipment on which preventive maintenance repairing has been performed
JP5262746B2 (en) Pipe end shape correction method for UOE metal pipe
US20130062044A1 (en) Flue gas air preheater, and a method for installation, as well as an air pipe component for a flue gas air preheater
CN111589857B (en) Manufacturing method of hot-rolled composite steel and hot-rolled composite steel
CN113474099B (en) Metal pipe and method for manufacturing metal pipe
WO2014188599A1 (en) Method for producing steel pipe
RU2693713C1 (en) Method of connecting pipes with heat exchanger collector
RU2655553C1 (en) Method of connecting pipes with tubular grids and manifolds heat exchangers equipment
RU2291753C1 (en) Tube to tube walls securing method
RU2752718C1 (en) Method for fastening heat exchange tubes in chamber-type high-pressure pre-heaters
RU2164835C2 (en) Method of fixing tubes in tube plates
JP3872742B2 (en) UOE steel pipe manufacturing method with excellent formability
RU2128098C1 (en) Method for joining tubes with tube plate
RU2424863C2 (en) Method of fixing tube in tube plates
RU2182055C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2174889C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2469810C1 (en) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
CN114101522B (en) Connection process of heat exchanger tube plate and heat exchange tube
RU2165325C2 (en) Method of tube attachment in tube plates
RU2238165C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2484911C2 (en) Method of fixing heat exchange tubes in tube plates
RU2177851C2 (en) Method for securing tubes in tube plates
CN102407247A (en) Manufacturing method of steel longitudinal submerged arc welding steel pipe for high-temperature and high-pressure boiler

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180831

Effective date: 20180831

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180831

Effective date: 20210519