Технология развальцовки труб в трубных решетках должна быть аттестована

Раздел: Техника

Хотелось бы изложить свое и моих коллег твердое и четко сформировавшееся мнение о ГОСТ Р 55601-2013. Это стандарт несет, на мой взгляд, очень много вреда реальному производству.

Во всем цивилизованном мире и, у нас в стране, развальцовка труб производится с контролем крутящего момента. Вопрос состоит только в том, КАК определить правильный крутящий момент.

  • Во всех странах, начиная с середины прошлого века, это делается очень просто и понятно. Измеряются всего три параметра:
  • — фактические внутренние диаметры нескольких (как правило, пяти) отверстий трубной решетки;
  • — фактические наружные диаметры соответствующего количества труб;
  • — фактические диаметры соответствующего количества отверстий трубной решетки.

Эти данные заносятся в таблицу. Для каждой пары «отверстие трубной решетки – труба» производятся простейшие арифметические вычисления расчетного внутреннего диаметра после развальцовки. Суть этих вычислений способен запомнить даже первоклассник:

Внутренний диаметр после развальцовки включает в себя три слагаемых: внутренний диаметр трубы до развальцовки + диаметральный зазор между трубой и трубной решеткой + удвоенный заданный процент утонения стенки трубы.

Для большинства материалов труб, используемых в химическом машиностроении (углеродистая и нержавеющая сталь), процент утонения стенки трубы составляет 4 – 6% по данным всех зарубежных источников.

Несколько особняком стоят медь и алюминий, но и для них эти проценты давно определены.

  1. Эта простейшая формула, используемая повсеместно в индустриально развитых странах мира, выглядит следующим образом:
  2. D' = Dо + D + 2 х (%) х S, где
  3. D' — расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки;
  4. Dо — внутренний диаметр трубы до развальцовки;
  5. D — диаметральный зазор между отверстием в трубной решетке и трубой: 
  6. D = Dотв — Dн, где Dотв – диаметр отверстия,  Dн – наружный диаметр трубы;
  7. (%) – процент утонения стенки трубы;
  8. S — толщина стенки трубы.
  9. Цифровые значения крутящего момента, упоминаемые в различных зарубежных таблицах и в калькуляторах на сайтах (например, польской фирмы Krais), используются только для того, чтобы выбрать правильный привод.
  10. Что же мы имеем в нашем ГОСТе?

Полученные расчетные внутренние диаметры труб после развальцовки заносятся в таблицу. Остается лишь методом последовательных приближений (таких приближений бывает, как правило, не более трех – четырех) получить внутренний диаметр, соответствующий расчетному. После этого сама величина момента, выраженная в числовом значении, никого не интересует вообще. Важно только, чтобы вальцовочный привод (пневматический или электрический) обеспечивал ПОВТОРЯЕМОСТЬ результата. Речь идет о ПОВТОРЯЕМОСТИ крутящего момента, а не о повторяемости внутреннего диаметра. Одинаковые внутренние диаметры будут только в том случае, если все три измеренных параметра были для этих соединений совершенно одинаковые. Если же параметры для каждого соединения хоть сколько-нибудь отличались друг от друга (как в подавляющем большинстве случаев и бывает), то и внутренние диаметры труб будут различными. Но все трубы, попросту говоря, будут закреплены с одинаковым усилием.

Сначала из таблицы № 10 берется ориентировочный крутящий момент.

Как он может браться без учета конструктивных особенностей вальцовки, фактического предела текучести материала конкретной трубы? Неужели перечень марок cталей труб, применяемых в химическом машиностроении, ограничивается пятью наименованиями, приведенными в таблице И.1?! Разве не отличаются реальные механические характеристики труб одной и той же марки стали, но из разных поставок? Отличаются, и порою существенно!

Затем предлагается: «… на блоке контроля развальцовочной установки установить этот самый выбранный крутящий момент».

На каком блоке управления? Что, вся страна у нас вальцует волгоградскими электрическими МЭРами, где на цифровой дисплей выводятся значения крутящего момента в кгм?! Их за всю историю существования «ВНИИПТХИМНЕФТЕАППАРАТУРЫ» и «Техремэкса» с 1966 года (т.е.

, за 52 года) выпущено, по их же заявлению на сайте, около 280 штук, большая часть из которых давно приказала долго жить! А вот наших пневматических машин с контролем крутящего момента поставлено на предприятия России более 11 тысяч штук. Из них тринадцать видов пневматических машин и три вида электрических.

Это примерно в 40 раз больше! Ни на одной нашей и ни на одной зарубежной пневматической машине нет ни блока управления, ни задатчика конкретного крутящего момента. Есть только возможность уменьшать и увеличивать крутящий момент и обеспечивать высокоточную повторяемость значения выбранного момента.

Именно такие машины и используются на абсолютном большинстве предприятий России и за рубежом. Так подо что и под кого написан этот ГОСТ?!

Дальше – больше… С этим самым выбранным крутящим моментом производится развальцовка 10 произвольно выбранных соединений. Измеряются внутренние диаметры труб после развальцовки, рассчитывается среднее значение диаметров после развальцовки, и это значение сравнивается с расчетным из таблицы 12 ГОСТа.

Крутящий момент считается правильным, если средний измеренный внутренний диаметр совпадает с средним расчетным.

  Тогда получается, что, если нам по этому ГОСТу заранее известны минимальные, максимальные и средние значения внутреннего диаметра после развальцовки, то вообще не надо «городить огород»! Достаточно обыкновенными шайбами выставить ограничение перемещения веретена вальцовки, обеспечив выход роликов на средний диаметр.

И все! И никакие крутящие моменты не нужны! Все внутренние диаметры будут получаться одинаковыми до сотых миллиметра и полностью соответствовать требованиям этого ГОСТа. В этом ярчайший пример абсурдности данного документа!

Все это вместе напоминает «среднюю температуру по палате».

Количество, дипломатично выражаясь, неточностей и непонятностей в этом ГОСТе весьма и весьма значительное. Вот только некоторые из них:

— в п. 10.2.1 указывается: «Негерметичность соединения следует исправлять однократной повторной развальцовкой. Для соединений с канавками вторая развальцовка проводится крутящим моментом, уменьшенным в два раза…».

Но совершенно очевидно, что при уменьшении крутящего момента в два раза вальцовочная машина просто обязана незамедлительно останавливаться сразу же после появления нагрузки, не проделав никакой работы по подвальцовке труб.

— на рисунке 6 внятно, крупно и однозначно нарисованы трапецеидальные канавки с фаской 30 градусов, а в пункте 6.8.3. написано «Допускаются канавки трапецеидальной формы».

Зачем в канавке глубиной 0,5 мм делать фаску? Тем более, что в том же пункте говорится следующее: «Радиус скругления внутренних углов канавок – не более 0,5 мм».

Радиус не более 0,5 мм на глубине канавки 0,5 мм?! Про какие фаски 30 градусов тут может идти речь?!

Технология развальцовки труб в трубных решетках должна быть аттестована

— в п. 7.3.3.6 приводятся конкретные расчетные длины роликов вальцовок в зависимости от наружных диаметров труб. Во-первых, не понятно, что такое «расчетные длины», а, во‑вторых, все мировые производители (и мы не исключение) делают для одних и тех же типоразмеров труб вальцовки с разными длинами роликов.

— на рисунке 6 представлен отдельный «Тип развальцовки» Р5 с девятью микроканавками R=0,2 и глубиной 0,2 мм.

Звоню разработчикам (точнее, «наследнику» разработчиков) в Волгоград и спрашиваю: «Скажите, а Вы когда-нибудь видели инструмент для нарезания этих микроканавок?” Отвечают: «Нет.

» Спрашиваю: «А Вы когда ни будь слышали о том, что кто-то их хоть раз применял?» Отвечают: «Нет.» Может быть, у Вас есть информация об их успешном использованием за рубежом? Отвечают: «Нет.» Так зачем они включены в ГОСТ? В ответ — тишина…

Из технического любопытства и из принципа мы научились делать канавочники со вставными японскими твердосплавными пластинами, имеющими именно такой профиль, как указано на рисунке 6 этого ГОСТа (могу такой резец показать всем вживую). Мы изготовили образцы соединений с гладкими отверстиями трубной решетки и с девятью микроканавками. Провели самые тщательные сравнительные испытания и убедились в том, что толку от этих микроканавок — ноль!

Можно долго продолжать перечень таких удивительных чудаковатостей в этом ГОСТе.

Но самой удивительной «особенностью» (в кавычках) этого ГОСТа является то, что в нем шесть раз ( в. п.п. 4.5;  4.7; 4.8; 6.6; 7.3.1.8 и приложении Б. п.Б.1) использован термин «специализированная технологическая организация».

Эта самая «специализированная технологическая организация» наделена такими исключительными полномочиями по «согласованию, утверждению и разрешению», что без нее никакому предприятию нефтехимической промышленности и химического машиностроения, ну, никак не обойтись, И её, как говорится, и «на кривой козе не объехать» …

Первое, что пришло в голову, – запросить у разработчика и «зачинщика» этого ГОСТа – ПАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разъяснить значение этого термина, о котором невозможно ничего найти ни в одной энциклопедии и ни в одном ГОСТе, а заодно узнать может ли быть отнесен к числу таковых наш Научно производственный учебный технологический центр СПбГМТУ, который 35 лет работает строго по тематике указанного ГОСТа, имеет в своем составе около 100 человек (в том числе и с учеными степенями и званиями) и  поставляет свою продукцию более чем на 4600 предприятий России, а также экспортирует ее в 46 стран мира?

Ответ не заставил себя ждать. «ПАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» не имеет ни права, ни соответствующих компетенций для ответа на вопросы, заданные в Вашем письме. Эти вопросы находятся в ведении Ростехрегулирования.»

Хорошо. Обращаемся к значащемуся первым в списке разработчиком указанного ГОСТа ВНИИНМАШ Росстандарта. Обращаться, правда, пришлось трижды с нарастающей эмоциональной составляющей. В конце концов, ответ все-таки был получен:

«В ответ на Ваш запрос от 22.08.2018 № 959/490-07 сообщаем следующее.

Читайте также:  Ручной гидравлический пресс для нержавеющих труб

Прежде всего, приносим извинения за задержку с ответом. Не отрицаем, что ГОСТ Р 55601-2013 «Аппараты теплообменные и аппараты воздушного охлаждения. Крепление труб в трубных решетках. Общие технические требования» (далее – ГОСТ Р 55601-2013) требует актуализации.

Будем признательны, если Вы найдете возможность подготовить и направить нам и одновременно в профильный технический комитет по стандартизации «Нефтяная и газовая промышленность» (ТК 023) конкретные предложения по внесению изменений в указанный стандарт. Это позволит инициировать включение разработки проекта изменений в план работы ТК 023, привести стандарт в соответствие с лучшими практиками и заодно дать более точное определение понятию «специализированная технологическая организация».

Сожалеем, что не можем откликнуться на Вашу просьбу. Институт не имеет полномочий для подготовки официальных уведомлений об отнесении, как Вашей организации, так и других заинтересованных лиц к числу специализированных технологических организаций».

Занавес…

Итог: две организации разработавшие указанный ГОСТ, не могут дать определение термину, упоминаемому в этом ГОСТе 6 раз, не могут и не считают себя вправе определять, какие организации подпадают под определение «специализированной технологической организации». Но при этом одна из них, действуя как именно такая организация, собирает со всех Вас вполне реальные деньги за стандартный комплект незамысловатых (а местами – более, чем сомнительных!) «документов»!

В конце ГОСТа есть раздел «Библиография». В этом разделе под пунктом 6 значится СТО 00220368-018-2010, в котором есть замечательное Приложение А (обязательное).

Именно обязательное! Приложение называется «Перечень аттестационных центров». Как думаете, как много центров в этом «Перечне»? Правильно! Один! «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры».

Это именно та первая организация, которая сообщила мне официальным письмом, что «…не имеет ни права, ни соответствующих компетенций…».

Подводя итог всему изложенному, хотел бы сказать, что тщательное соблюдение этого ГОСТа  гарантирует, что законопослушный исполнитель получит заведомо неоптимальный результат. Может возникнуть вопрос: «А если все неправильно, то почему же теплообменники работают?».

Они работают, в основном, по трем причинам. Первая: на Ваших предприятиях в большинстве случаев соединения труб комбинированные («сварка + вальцовка»), и сварка скрывает все огрехи неправильной вальцовки.

Вторая: вынужденная подвальцовка после обнаружения протечек — дело обычное (только никто в здравом уме эту подвальцовку «половинным» моментом не производит!).

И третья (и, наверное, самая главная): мало, кто в реальности работает по этому ГОСТу, следуя ему, когда это потребуется, только в отчетных бумагах — исключительно для проверяющих.

Особо хочу акцентировать внимание на том, что самым главным и вопиющим положением этого ГОСТа является тот факт, что расчет внутреннего диаметра трубы после развальцовки определяется не исходя из ФАКТИЧЕСКИХ наружного и внутреннего диаметра трубы и ФАКТИЧЕСКОГО диаметра отверстия трубной решетки под эту конкретную трубу (как это делается во всем цивилизованном мире!). Вместо этого по формулам приложения А (обязательного) используются НОМИНАЛЬНЫЕ наружные и внутренний диаметры, толщина стенки трубы и поля допусков этих параметров. Проще говоря, Вы еще не купили трубы и не знаете, будут они «плюсовые» или «минусовые», но Вам уже сообщают, какой должен быть диаметр после развальцовки. Это не укладывается в голове…

Долго мучаясь вопросом, как могли люди, с которыми я был реально дружен и к которым относился с глубочайшим уважением и почтением более 35 лет, в далеком 1974 году «родить» первую версию ОСТа, ставшего фундаментальной основой теперешнего ГОСТа 55601-2013.  Никто из них уже давно не работает во «ВНИИПТХИМНЕФТЕАППАРАТУРЫ».

Но я позвонил одному из авторов первой версии — своему доброму приятелю Кагану Валерию Львовичу — и спросил его: «Как так могло получиться?». Он, не задумываясь, сразу же подтвердил, что нынешний ГОСТ никуда не годится и рассказал историю появления на свет этого технологического опуса.

В 1974 году сотрудники «ВНИИПТХИМНЕФТЕАППАРАТУРЫ» подготовили первую версию ОСТа на базе лучших зарубежных прототипов. В институт с инспекцией приехал заместитель министра Химического и нефтяного машиностроения, курирующий институт.

Он внимательно посмотрел предложенную версию и сказал, что это не то, что нужно советскому производству: зачем рабочий будет что-то вычислять и, главное, как потом проверить, правильно ли он все сделал, если диаметры будут разные?! Замминистра потребовал в кратчайший срок разработать такой ОСТ, по которому вальцовщику «Иванову» будет сразу понятно, в каких пределах должен получиться внутренний диаметр после развальцовки, а контролеру «Сидорову» легко проверить нутромером полученный результат. Понятное дело, что в те времена задание «партии и правительства» было выполнено и выполнено в срок. Иначе и быть не могло! А эта история, рассказанная Валерием Львовичем, расставила все на свои места…

Но теперь, по прошествии 44 лет, ситуацию уже пора исправлять. Указанный ГОСТ требует не «актуализации», а незамедлительного создания вместо него совершенно нового стандарта, основанного на здравом смысле и мировом опыте.

И.Л. Кузнецов, канд. техн. наук, доцент, руководитель Научно-производственного учебного технологического центра СПбГМТУ (Санкт-Петербургский государственный морской технический университет)

Развальцовка труб в трубных решетках. Подготовка труб и отверстий к развальцовке

Технология развальцовки труб в трубных решетках должна быть аттестована

Грязь, ржавчина, масло между телом трубы и стенками отверстия резко снижают плотность вальцовочного соединения. Поэтому стенки отверстия перед установкой в них труб подвергаются тщательной зачистке.

Очистка стенок отверстия. Допуски на обработку.

Загрязнение стенок отверстия в период между зачисткой, вставкой а закреплением труб предупреждается сокращением этого периода и продувкой стенок отверстия сжатым воздухом в момент установки труб.

Стенки отверстия зачищают наждачной или корундовой шкуркой или деревянной, слегка конической шарошкой, обтянутой использованной кардолентой. Шарошку вращают вручную или пневматической дрелью. Поверхность зачищается до металлического блеска.

После зачистки стенок отверстия проверяют состояние зачищенной поверхности и размеры отверстия. Нормально зачищенное отверстие должно быть цилиндрическим, без глубоких рисок, задиров и острых кромок, а диаметр отверстия стенок обработан с допусками.

  • Ниже приводятся допуски на обработку отверстий, принятые в котлостроении.
  • Таблица 1.
  • Допуски на обработку стенок отверстий.
Номинальный наружный диаметр трубы в мм. 38 51 83 102 108
Максимальный размер стенки отверстия в мм. 38,9 52,0 84,4 103,6 109,65
Минимальный размер стенки отверстия в мм. 38,6 51,7 84,0 103,2 109,25

Внешние видимые дефекты стенки отверстия перед вальцовкой зачищаю цилиндрической разверткой. Заусенцы и острые кромки снимают шабером. Продольные сквозные риски, которые не дают возможности получить плотное соединение, также должны быть тщательно зачищены разверткой.

Допустимая овальность труб.

Действительные размеры диаметра каждой стенки отверстия трубной доски проверяют плоским предельным калибром, который имеет два размера, соответствующие установленным допускам. Замер делается в двух перпендикулярных направлениях, причем калибр должен проходить всю глубину стенки отверстия трубной доски.

Конусность и овальность стенки отверстия трубной доски устраняются развертыванием цилиндрической разверткой. Её овальность допускается в пределах установленных допусков.

Перед установкой труб на место проверяют отсутствие у них внешних дефектов: вмятин, овальности, глубоких продольных рисок. трещин, раковин, глубоко проникшей коррозии, несоответствие размеров диаметра труб с толщиной стенок, чистоту внутренней поверхности, длину и правильность прогиба труб.

Допустимая овальность труб зависит от диаметра трубы и радиуса загиба трубы (табл. 2).

Таблица 2

Допуски на овальность стенок отверстий.

Номинальный  наружный диаметр трубы в мм Радиус загиба в мм
75 100 125 160 220 300 400 500 600 800
Допустимая овальность в %
 38 9 8 5,5 4,5 4 3
51 9 7 5,5 5
83 6 5 4 3
102 7 6 5 3,5
108 7,5 6,5 5,5 4

При каких условиях бракуется труба?!

  1. При большой овальности труба бракуется.
  2. При обнаружении глубоких рисок, раковин, трещин, плен и коррозии определяется величина дефекта и возможность его устранения. При невозможности устранить дефект труба бракуется
  3. Внешний диаметр трубы и толщина стенок проверяются у обоих концов трубы после зачистки.

    Допуски на размеры в соответствии с ОСТ должны быть в пределах:

  4. а) по наружному диаметру + 1%;
  5. б) по толщине стенок + 10%;
  6. в) по разностенности (разная толщина стенок трубы, измеренная в радиальном направлении) 10%.

Трубы, которые выходят за пределы допусков по толщине стенок и разностенности, также бракуются.

Трубы, имеющие отклонения по внешнему диаметру, используются путем подбора по отверстиям с допусками, выходящими за пределы, раздачи концов труб в горячем состоянии на оправке с конусностью 0,04, обсадки концов труб в горячем состоянии обжимкой с конусностью 0,04.

Такие работы производятся при небольших отклонениях от допусков, вдобавок надо отметить, что толщина стенок труб должна быть в пределах установленных допусков.

Диаметры концов труб измеряются плоским предельным калибром с двумя размерами по максимальному и минимальному допускам. Концы труб обрезаются на специальных станках или ручной ножовкой. Плоскость реза должна быть перпендикулярна продольной оси трубы.

Перпендикулярность плоскости реза продольной оси трубы достигается установочным кольцом с нажимным винтом Обрезание концов труб представляет собой трудоемкую операцию, поэтому при большом объеме работ трубы обрезаются приводной ножовкой или на специальных станках.

Допуск на длину труб установлен в пределах + 1 мм.

Отжиг труб. Время и температура отжига.

В некоторых случаях встречается необходимость отжигать концы труб. Для этого один конец трубы глушат пробкой, а другой конец отжигают, равномерно нагревая на длину приблизительно от 150 до 200 мм. Различают полный отжиг (при температуре 900—950°) и низкий отжиг (при температуре 550—600°).

Полный (высокий) отжиг вызывает понижение предела тягучести металла и уменьшает прочность соединения. Поэтому целесообразнее применять низкий отжиг, который обеспечивает легкость и надежность вальцовки, сопровождается меньшим образованием окалины и почти устраняет образование крупнозернистого строения металла.

Продолжительность выдержки при низком отпуске 10—15 мин.

Трубы охлаждаются на воздухе или в сухом песке. Концы и поверхность сопряжения трубы со стенками отверстия зачищаются драчевыми напильниками. Поверхность трубы после зачистки должна быть цилиндрической, без «лысок» от напильника и без черновин.

Чтобы обеспечить лучшую плотность соединения и получить кольцевые уплотняющие выступы на наружной поверхности трубы, в стенке трубного отверстия иногда делают канавки. Канавки образуются особым инструментом. Внутри корпуса инструмента вращается шпиндель с прорезью, в которую вставлен клиновидный резец, имеющий форму, соответствующую профилю канавки.

При работе инструмент, имеющий хвост с конусом Морзе, устанавливается в шпинделе сверлильного станка.

Инструменты для теплообменников. Вчера и сегодня

Перед тем как рассмотреть процесс развальцовки труб, обратим внимание на определение слова. Понятие «вальцовка труб» означает одновременно две вещи:

  1. Операцию по деформированию труб (сгибание труб).
  2. Радиальную деформацию трубы (увеличение диаметра трубы) для получения герметичного соединения внешних стенок трубы и трубной решетки. Процесс применяется в основном при ремонте теплообменного оборудования (котлы, бойлеры, теплообменники колонного и емкостного типа, испарители, конденсаторы, подогреватели, охладители). Именно об этом процессе мы и будем говорить в статье.

Что вы узнаете из этой статьи

:

  1. Вальцевание труб: особенности процесса?
  2. Специфика вальцовки труб: 3 закона профессионала
  3. 5 этапов процесса вальцевания трубы
  4. Подводные камни вальцевания

В статье рассмотрены основные материалы, применяемые для изготовления трубок теплообменных аппаратов. Также описаны методы закрепления трубок в трубных досках.

  • Материал трубок, используемых в теплообменных аппаратах, существенно влияет не только на ресурс и стоимость готового изделия, но и в значительно большей степени на эффективность теплообменных процессов и итоговую конфигурацию аппарата.
  • Рассмотрим материалы, применяемые для изготовления трубок в отечественном машиностроении наиболее часто.
  • Углеродистая сталь.

Самая распространённая марка среди углеродистых сталей – ст.20 (или котельная труба 20К). Трубки из ст.

20 широко применяются для не очень агрессивных сред, в коммунальных хозяйствах, энергетике, технологических теплообменниках и там, где среды не очень агрессивные, а низкая стоимость теплообменника является определяющим фактором. Ст.

20 обладает хорошими свойствами теплопередачи, соответственно аппарат получается несколько эффективнее, чем с трубками из нержавеющих сталей.

Нержавеющая сталь.

Чаще всего применяются нержавеющие трубки, изготавливаемые из сталей 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т и их зарубежных аналогов – AISI 321 и AISI 304. Нержавеющие трубки обладают существенно большим ресурсом, чем трубки из углеродистой стали, но их стоимость ощутимо выше.

В разрабатываемых и изготавливаемых котлах-утилизаторах, маслоохладителях, утилизаторах тепла антифриза, сетевых теплообменниках, и многих других теплообменных аппаратах ТМ МАШ применяет трубки именно из стали 12Х18Н10Т (либо ее аналогов).

Это позволяет существенно повысить срок службы теплообменного аппарата, особенно учитывая высокие температуры и среднюю агрессивность сред, с которыми мы преимущественно работаем.

Нержавеющие трубки в сравнении с трубками из углеродистой стали обладают чуть более низкой теплопроводностью, однако высокая стойкость нержавеющей стали к коррозии позволяет применять трубки меньшей толщины, нежели из ст.20.

Латунь, медь и их сплавы.

Теплообменные аппараты из цветных сплавов встречаются в основном на флоте, так как они наименее чувствительны к соленой воде, к тому же цветные сплавы обладают лучшим коэффициентом теплопередачи, что позволяет при режиме теплопередачи «жидкость/ жидкость» сделать теплообменник наиболее компактным (что особенно актуально на судне). Также трубки из латуни и МНЖ часто встречаются в маслоохладителях для компрессоров, однако подобное их применение мы считаем нецелесообразным и предлагаем заказчикам теплообменники с трубками из 12Х18Н10Т.

Кислотостойкие и специальные стали.

В специальных теплообменных аппаратах, где используются очень агрессивные среды, можно встретить трубки из следующих материалов: 15Х5М, 10Х17Н13М2Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х22Н6Т. В таких случаях материал изготовления трубок обычно четко указан в опросном листе, заполненном проектной организацией.

Методы закрепления трубок теплообменных аппаратов в трубной доске.

Существует 3 основных способа закрепления трубок в трубной доске:

  • Развальцовка,
  • Обварка,
  • Развальцовка с обваркой.

Развальцовка трубок широко применяется в котельном оборудовании, которое рассчитано на большое рабочее давление до 12 Атм., и в теплообменных аппаратах с медными и латунными трубками, где иным способом их не закрепить.

Обварка трубок производится в аппаратах с повышенными требованиями к герметичности, где используются стальные трубки.

В нашем производстве мы преимущественно применяем технологию обварки трубок, что позволяет добиться максимальной герметичности соединений трубок и трубной доски. Также трубки без развальцовки занимают меньше места в трубной доске, что позволяет разместить их плотнее и, в итоге, сделать теплообменник более компактным.

Если теплообменный аппарат изготавливается на большое избыточное давление, следует применять и развальцовку, и обварку. Обе технологии обеспечивают одинаковую прочность, но обварка при этом более герметична. В подавляющем большинстве случаев аппараты с обваренными трубками удовлетворяют всем требованиям по надежности и герметичности изделия. Следующая новость

Развальцовка — это… Что такое Развальцовка?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

Развальцовка — процесс радиального деформирования трубы в отверстии трубной решётки теплообменного аппарата с целью создания прочно-герметичного соединения между трубой и трубной решёткой. Для осуществления процесса развальцовки используется инструмент, называемый вальцовка.

Процесс развальцовки можно разделить на три основных этапа. Первый — выбор зазора между трубой и трубной решёткой. Второй — совместное деформирование трубы и трубной решётки. Третий — снятие нагрузки с внутренней поверхности трубы.

В процессе совместного деформирования трубы и трубной решётки металл трубы переходит преимущественно в зону пластического деформирования, а металл трубной решётки — в зоне упругих деформаций. Для обесечени этого момента необходимо соблюдать правило: твёрдость материала трубной решётки должна быть выше твёрдости трубы.

Поэтому после прекращения процесса развальцовки трубная решётка «обхватывает» трубу. В результате процесса развальцовки получается прессовое соединение. Герметичность и прочность этого соединения обеспечивается контактным давлением между наружной поверхностью трубы и поверхностью отверстия трубной решётки.

Процесс развальцовки используется при закреплении труб в котлах, конденсаторах, парогенераторах, маслоохладителях и других видах теплообменных аппаратов. Иногда наряду с вальцовкой при изготовлении соединений труб с трубными решётками используется сварка. Такие соединения принято называть комбинированными.

Для осуществления процесса развальцовки, кроме самой вальцовки, необходимо ещё иметь электрический, пневматический или гидравлический привод с контролем крутящего момента. Наличие у привода, используемого для осуществления процесса развальцовки, контроля крутящего момента, позволяет обеспечить необходимое качество соединений труб с трубными решётками.

Литература:»Ремонт кожухотрубчатых теплообменников. Технологические рекомендации» — В.Л. Каган, И.Г. Богородский, Д.В. Штуркин, И.И. Богородский

dvc.academic.ru

Развальцовка — это… Что такое Развальцовка?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

Развальцовка — процесс радиального деформирования трубы в отверстии трубной решётки теплообменного аппарата с целью создания прочно-герметичного соединения между трубой и трубной решёткой. Для осуществления процесса развальцовки используется инструмент, называемый вальцовка.

Процесс развальцовки можно разделить на три основных этапа. Первый — выбор зазора между трубой и трубной решёткой. Второй — совместное деформирование трубы и трубной решётки. Третий — снятие нагрузки с внутренней поверхности трубы.

В процессе совместного деформирования трубы и трубной решётки металл трубы переходит преимущественно в зону пластического деформирования, а металл трубной решётки — в зоне упругих деформаций. Для обесечени этого момента необходимо соблюдать правило: твёрдость материала трубной решётки должна быть выше твёрдости трубы.

Поэтому после прекращения процесса развальцовки трубная решётка «обхватывает» трубу. В результате процесса развальцовки получается прессовое соединение. Герметичность и прочность этого соединения обеспечивается контактным давлением между наружной поверхностью трубы и поверхностью отверстия трубной решётки.

Процесс развальцовки используется при закреплении труб в котлах, конденсаторах, парогенераторах, маслоохладителях и других видах теплообменных аппаратов. Иногда наряду с вальцовкой при изготовлении соединений труб с трубными решётками используется сварка. Такие соединения принято называть комбинированными.

Для осуществления процесса развальцовки, кроме самой вальцовки, необходимо ещё иметь электрический, пневматический или гидравлический привод с контролем крутящего момента. Наличие у привода, используемого для осуществления процесса развальцовки, контроля крутящего момента, позволяет обеспечить необходимое качество соединений труб с трубными решётками.

Литература:»Ремонт кожухотрубчатых теплообменников. Технологические рекомендации» — В.Л. Каган, И.Г. Богородский, Д.В. Штуркин, И.И. Богородский

dic.academic.ru

Развальцовка и вальцовка

Прежде всего, следует понимать, что развальцовка труб не может называться вальцовкой, так как суть у этих технологических операций совершенно разная.

  • Вальцовка, для выполнения которой используется специальный вальцеватель (станок, оснащенный рабочими валками), – это технологическая операция, в процессе которой осуществляется деформирование листового проката или металлической трубы в радиальном направлении. При помощи такой операции, в частности, из листового металла формируют изделия цилиндрической или конической формы, а также изготавливают из круглого трубопроката изделия с другой формой поперечного сечения.
  • Инструмент для развальцовки не содержит в своей конструкции рабочих валков, а суть самой процедуры заключается в том, что пластической деформации подвергается только конец трубы, при этом его внутренний и наружный диаметры увеличиваются до требуемых параметров. Необходимость в выполнении такой операции чаще всего возникает в тех случаях, когда два отрезка трубы требуется надежно соединить между собой.

Развальцовка — это… Что такое Развальцовка?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

Развальцовка — процесс радиального деформирования трубы в отверстии трубной решётки теплообменного аппарата с целью создания прочно-герметичного соединения между трубой и трубной решёткой. Для осуществления процесса развальцовки используется инструмент, называемый вальцовка.

Процесс развальцовки можно разделить на три основных этапа. Первый — выбор зазора между трубой и трубной решёткой. Второй — совместное деформирование трубы и трубной решётки. Третий — снятие нагрузки с внутренней поверхности трубы.

В процессе совместного деформирования трубы и трубной решётки металл трубы переходит преимущественно в зону пластического деформирования, а металл трубной решётки — в зоне упругих деформаций. Для обесечени этого момента необходимо соблюдать правило: твёрдость материала трубной решётки должна быть выше твёрдости трубы.

Поэтому после прекращения процесса развальцовки трубная решётка «обхватывает» трубу. В результате процесса развальцовки получается прессовое соединение. Герметичность и прочность этого соединения обеспечивается контактным давлением между наружной поверхностью трубы и поверхностью отверстия трубной решётки.

Процесс развальцовки используется при закреплении труб в котлах, конденсаторах, парогенераторах, маслоохладителях и других видах теплообменных аппаратов. Иногда наряду с вальцовкой при изготовлении соединений труб с трубными решётками используется сварка. Такие соединения принято называть комбинированными.

Для осуществления процесса развальцовки, кроме самой вальцовки, необходимо ещё иметь электрический, пневматический или гидравлический привод с контролем крутящего момента. Наличие у привода, используемого для осуществления процесса развальцовки, контроля крутящего момента, позволяет обеспечить необходимое качество соединений труб с трубными решётками.

Литература:»Ремонт кожухотрубчатых теплообменников. Технологические рекомендации» — В.Л. Каган, И.Г. Богородский, Д.В. Штуркин, И.И. Богородский

med.academic.ru

Общие сведения о развальцовке труб в теплообменных аппаратах. Статьи компании «ООО "СПИКОМЭНЕРГО"»

Развальцовка является наиболее распространенным способом получения прочных и герметичных соединений труб с трубными решетками (коллекторами) теплообменных аппаратов и котлов.

Для получения надежного соединения трубы с трубной решеткой (коллектором) необходимо выполнить следующее условие: D' = Dо + Δ+ K x S, где: D' ― расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки;
Dо ― внутренний диаметр трубы до развальцовки;
Δ- диаметральный зазор между отверстием в трубной решетке (Dотв) и трубой (Dн),       Δ= Dотв ― Dн;
S ― толщина стенки трубы;
К ― коэффициент, учитывающий тип теплообменного аппарата:
   К = 0,1 ― для конденсаторов, маслоохладителей, водоподогревателей,

испарителей, бойлеров и т.п.

   К = 0,2 ― для котлов.

ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ТРУБЫ ПОСЛЕ РАЗВАЛЬЦОВКИ Теплообменник Наружный диаметр трубы (Dн) ― 16,0 мм;
Внутренний диаметр трубы до развальцовки (Do) ― 14,0 мм;
Толщина стенки трубы (S) ― 1,0 мм;
Диаметр отверстия трубной решетки (D отв.) ― 16,3 мм.
Диаметральный зазор между трубой и трубной решеткой (Δ) составляет:
16,3 мм ― 16,0 мм = 0,3 мм
Для теплообменников К=0,1

Используется вальцовка Р-14.

Тогда расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки (D') должен быть:
D' = 14,0 + 0,3 + 0,1 х 1 = 14,4 (мм) Котел Наружный диаметр трубы (Dн) ― 51,0 мм;
Внутренний диаметр трубы до развальцовки (Do) ― 46,0 мм;
Толщина стенки трубы (S) ― 2,5 мм;
Диаметр отверстия трубной решетки (D отв.) ― 51,5 мм. Диаметральный зазор между трубой и трубной решеткой (Δ) составляет:
51,5 мм ― 51,0 мм = 0,5 мм
Для котлов К=0,2
Тогда расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки (D') должен быть:
D' = 46,0 + 0,5 + 0,2 х 2,5 = 47 (мм)

Используется вальцовка К-45-47 или вальцовка КО-45-47.

Развальцовка труб должна осуществляться вальцовочными машинами, оснащенными системой автоматического контроля крутящего момента. Это обеспечивает стабильность качественных показателей соединений труб с трубными решетками. При этом настройка системы контроля крутящего момента производится на первых 2 ― 3 концах труб, после чего уже не требуется проведения дополнительных замеров.

Для того, чтобы правильно выбрать инструмент для развальцовки труб в трубных решетках, необходимо располагать следующей информацией: 

    материал трубной решетки;
    диаметр отверстий трубной решетки «Dотв» (рис. 1);
    толщина трубной решетки «H» (рис. 1);
    шаг перфорации (расстояние между центрами соседних отверстий)
    «t» (рис. 8);
    наличие в отверстиях трубной решетки уплотнительного рельефа, формируемого шариковым раскатником (рис. 2);
    наличие в трубной решетке канавок (рис. 3);
    наличие двойных трубных решеток, их толщины «Н1» и «Н2» и расстояние «B» между трубными решетками (рис. 7);
    материал трубы;
    наружный диаметр трубы «Dн» (рис. 4);
    толщина стенки трубы «S» (рис. 4);
    высота выступания труб «h» над плоскостью трубной решетки (рис. 4);
    глубина развальцовки труб «L» (рис. 4);
    наличие отбуртовки конца трубы (рис. 6);
    наличие сварки в соединении трубы с трубной решеткой (рис. 5) В случаях стесненных условий работы из-за наличия существенно выступающей над плоскостью трубной решетки обечайки (рис. 8) необходимо дополнительно знать:
    высоту обечайки «Т»;
    расстояние «а» между центром периферийного отверстия и обечайкой. В зависимости от конструкции теплообменного аппарата и типоразмеров труб для развальцовки используются вальцовки различных серий. У вальцовок всех серий (кроме “РО”) обозначения конкретных моделей содержат цифровой индекс, указывающий на номинальный внутренний диаметр труб, для которых предназначены эти вальцовки.
 

  • Вальцовки серии «Т» используются для развальцовки труб с внутренним диаметром 6-11 мм. Имеют фиксированную глубину вальцевания.
  • Вальцовки серии «СТ» используются для развальцовки труб с внутренним диаметром от 6 до 11 мм за сварным швом. С фиксированной глубиной вальцевания.
  • Вальцовки серии «РТ» используются для развальцовки труб с внутренним диаметром от 5,5 до 11,5 мм. С регулированием глубины вальцевания.
  • Вальцовки серии «Р» используются для развальцовки труб с внутренним диаметром от 12 до 40 мм. С регулированием глубины вальцевания.
  • Вальцовки серии «СР» используются для развальцовки труб в толстых трубных решетках, когда глубины вальцевания вальцовок серии «Р» недостаточно. C регулированием глубины вальцевания.
  • Вальцовки серии «5Р» используются для развальцовки тонкостенных труб из нержавеющих и титановых сплавов. Пятироликовые с регулированием глубины вальцевания.
  • Вальцовки серии «К» используются для развальцовки труб с внутренним диаметром от 15 до 100 мм. Крепежные с фиксированной глубиной вальцевания.
  • Вальцовки серии «КО» используются для развальцовки и отбуртовки труб с внутренним диаметром от 15 до 103 мм. Крепежно-отбуртовочные с фиксированной глубиной вальцевания.
  • Вальцовки серии «ВК» используются для центровки и предварительного закрепления перед сваркой труб с внутренним диаметром от 6 до 53 мм.
  • Вальцовки серии «РО» используются для развальцовки и отбуртовки труб в отверстиях печных двойников (ретурбендов). Крепежно-отбуртовочные с фиксированной глубиной вальцевания.
  • Вальцовки серии «РА» используются для развальцовки труб в трубных решетках штампосварных камер аппаратов воздушного охлаждения (АВО). С регулированием глубины вальцевания.

Кроме вальцовок в сборе могут быть поставлены сменные комплекты веретен и роликов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector