Образец для определения герметичности соединения труб с трубной решеткой Советский патент 1983 года по МПК B21D39/06 

иг.1 Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве теплообменных аппаратов с раздачей диаметра труб обработкой давлением„ Известен образец, цилиндрическийфланец которого имеет внутреннюю расточку и одностороннее радиальное отверстие, проходящее по середине фланца Через это отверстие подают испытательную среду, а появление протечек обнаруживают с обоих торцов фланца 1. Однако при нерегламентированной величине диаметра фланца, который, как правило, в 2- раза превышает диа метр трубы, жесткость фланца значительно превышает жесткость перфори- .. рованного участка трубной решетки . теплообменного аппарата„ Поэтому при одинаковой деформации трубы герметичность соединения в образце не соответствует герметичности соединений теплообменного аппарата Наиболее .близким техническим решением к предлагаемому является образец для определения герметичности соединения труб с трубной решеткой, содержащий фланец, в котором выполнена служащая для установки трубы кольцевая расточка, соединенная с отверстием для подачи рабочей среды, при этом толщина стенки фланца выполнена ширине перемычки между отверстиями трубной решетки 21, Недостатком такого образца является то, что жёсткость фланца в любой радиальной плоскости одинакова, в то время как перфорированная часть трубной решетки теплооб,менного аппарата обладает анизотропией жесткости по разным осям Сравнение с развальцовкой в доске с одним центральным отверстием показывает, что тангенциальная деформация вблизи отверстия в многотрубном образ це больше в 2,5 раза, чем в однотрубномПоэтому при одинаковой деформации трубы герметичность соединений на од нотрубном образцеос цилиндрическим фланцем не соответствует герметичности соединений теплообменного аппарату следовательно, известный образец для определения герметичности соединения труб с трубной решеткой не исключает необходимости изготовления и испытания многотрубных образцов, что приводит к увеличению расхода металла и повышению трудозатрат на испытания. Цель изобретения - повышение точности определения герметичности. Поставленная цель достигается тем, что образец, содержащий фланец, в котором выполнена служащая для разм1ещения трубы внутренняя кольцевая расточка с отверстием для подачи рабочей среды, снабжен установленными на фланце с двух его сторон и стянутыми между собой бандажами, .а на наружной поверхности фланца выполнены продольные цилиндрические выемки, шаг и диаметр которых равен шагу и диаметру отверстий трубной решеткио На фиг„ 1 показан образец для определения герметичности соединения труб с трубной решеткой, продольный разрез; на фиго 2 - сечение А-А на фиг„1„ Образец состоит из трубы 1, закрепленной во фланце 2, который имеет рас-., точку 3 и отверстие t под штуцер. Фланец снабжен продольными цилиндрическими выточками 5, диаметры которых d и шаги 3 соответствуют диаметрам и шагам отверстий под трубы трубной решетки теплообменного аппарата На фланце 2 установлены бандажи 6, которые между собой скре(1лены винтами 7 1ри испытании образца испытательную среду подводят к расточке 3 через отверстие k и постепенно повышают ее давление При проникновении испытательной среды между контактирующими поверхностями трубы и фланца фиксируют величину давления, которая и характеризует герметичность соединений труб с трубными решетками теплообменного аппаратаг Сопряжение бандажей с фланцем может быть выполнено по коническим или цилиндрическим пов ерхностям, Предлагаемый однотрубный образец с цилиндрическими выточками на фланце и обоймами, установленными на участ- . ках закрепления труб, имеет анизотропию жесткости по разным осям такую же, как.в любой части трубной решетки, поэтому плотнопрочностные параметры вальцованного соединенияj полученные на таких образцах, не отличаются от плотнопрочностных параметров вальцованных соединений, выполненных в трубных решетках теплообменных аппаратов В случае сопряжения бандажей с фланцем по коническим поверхностям

31

удовлетворительные результаты получаются, если наибольший и наименьший диаметры этих поверхностей определены из соотношений -п ос .

. )

,2 | -5d-5inV

где) соответственно наибольший и наименьший диа метры сопрягаемых конических. поверхностей фланца и бандажей; Q - шаг между отверстиями

трубной решетки, мм; о - диаметр отверстий труб

ной решет ки,мм; Об - угол между осями сетки координат отверстий трубной решетки.(оС 60 при треугольной сетке координат и oi 90 при прямоугольной оет. ке координат. , Т,е, наибольший диаметр сопрягаемых конических поверхностей фланца

и бандажей является окружностью, проходящей через центры ближайших соседних отверстий трубной решетки, а наименьший диаметр соответствует окружности, проходящей через точки отрезка, соединяюи|его два соседних отверстия по наименьшему расстоянию (по перемычкам).

При сопряжении бандажей с фланцем по цилиндрическим поверхностям диаметр этих поверхностей также определяется как окружность, проходящая через точки отрезка, соединяющего два соседних отверстия по наименьшему расстоянию (по перемычке).

Применение предлагаемого образца обеспечивает значительное повышение точности определения достигаемой герметичности сое инений труб с трубными решетками теплообменного,аппарата.

При этом отпадает необходимость в изготовлении большого числа трудоемких и дорогостоящих многотрубных образцов.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ./ЕРМЕТИЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ С ТРУБНОЙ РЕШЕТКОЙ, содержащей фланец, в котором выполнена служащая для размещения трубы внутренняя кольцевая расточка с отверстием для подами рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения герметичности, он снабжен установленными на фланце с двух его сторон и стянутыми между собой бандажами, а- на наружной поверхности фланца выполнены продольные цилиндрические выемки, шаг и диаметр, которых равен шагу и диаметру отверстий трубной решетки о (Л у/////////////////// ел 4 СО /////