Способ испытания герметичности соединений труб с трубными решетками кожухотрубчатых теплообменников

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 01 М 3/00,7/00 ОПИСАН И РЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологиихимического и нефтяного аппаратостроения(56) Авторское свидетельство СССРУ 1236299, кл. Г 28 0 7/00, 1984,(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИСОЕДИНЕНИЙ ТРУБ С ТРУБНЫМИ РЕШЕТКАМИКОЖУХОТРУБЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ(57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля качества соединений труб с трубными решетками кожухотрубчатых теплообменников,Целью изобретения является повышение надежности путем выявления соединений, в которых прочностные свойства материалов соединений труб ирешетки использованы не полностью,Способ испытания герметичностисоединений труб с трубными решетками кожухотрубчатых теплообменниковосуществляют следующим образом.В полости кожуха создают избыточное давление испытательной среды,а трубную решетку подвергают всесто-. 901543274 2является повышение надежности путем выявления соединений, в которых прочностные свойства материалов соединений труб и решетки использованы не полностью, В полости кожуха создают избыточное давление испытательной среды, а трубную решетку подвергают всесторойнему растяжению путем ее нагрева. Величину растяжения выбирают из условия снижения во всех соединениях контактного давления на наименьшую величину, допускаемую прочностными характеристиками материалов соединений с учетом разброса их геометрических и механических параметров, при этом регистрируют негерметичные, соединения. Конт- сФ роль за снижением контактного давления осуществляют путем измерения деформации трубной решетки, 1 з,п.ф-лы,роннему растяжению путем ее нагрева.Величину растяжения выбирают из условия снижения во всех соединенияхконтактного давления на наименьшуювеличину, допускаемую прочностнымихарактеристиками материалов соединений с учетом разброса их геометрических и механических параметров,при этом регистрируют негерметичныесоединения,Основным фактором, определяющимнадежность соединения трубы с трубной решеткой, является контактное давление в нем. В связи с разбросом геометрических и механических параметроконтактное давление также имеет разброс. Таким образом, в части соединений контактное давление оказывается меньше, чем допускается прочностными характеристиками материала с учетом их разброса. Если бы разброса геометрических параметров не было, то разброс контактного давления в соединениях определялся бы только разбросом прочностных параметров и в основном разбросом предела текучести труб, 10 который дрстигает +50 . При этом миНимальное значение контактного давлеНия, при котором не нарушаются прочностные свойства, реализуется в том Соединении, где предел текучести 15 Грубы имеет максимальное значение. Это связано с тем, что,уровень допустимого с точки зрения прочностных свойств контактного давления тем меньше, чем меньше разность между преде лом текучести материала трубной решетки и пределом текучести материала трубы.При равномерном всестороннем растяжении трубной решетки контактное дав ление в соединениях снижается на одну и ту же величину. При снижении контактного давления на величину контактного давления, до стигаемого при йоминальном значении геометрических параметров и наибольшем значении предела текучести материала трубы с учетом его разброса и одновременном воздействии давления испытательной среды, выявляются все соединения, где прочностные характеристики материала использованы не в полной мере. Величина снижения контактного давления и уровень деформаций растяжения трубной решетки связаны между собой решением упругой задачи Лямэ. Это позволяет осуществлять контроль за снижением контактного давления путем измерения деформации Рас- А 5 тяжения трубной решетки,Процесс ведут до достижения величины относительной деформации растякения трубной решетки Е заданного значения Е, .50= минЗначение Я определяется согласно теории соединений с натягом при номинальном значении геометрических параметров и наибольшем значении пре дела текучести трубы с учетом его разброса,Испытывался кожухотрубчатый теплообменник 600 ИТ - 1-25 - М 1/3-2, содержащий 227 труб 25"2,5 из стали 10, Трубные решетки выполнены из стали 16 ГС, глубина развальцовки 25 мм, шаг расположения отверстий 32 мм, расположение отверстий треугольное. СрЕдний внутренний диаметр труб после раэвальцовки 2 1,2 мм, средний диаметр отверстий в трубной решетке дР = 25,6 мм, Обычные пневмоиспытания с обмыливанием при давлении воздуха 6,5 кгс/см показали наличие на испытанной решетке 25 течей. При испытаниях предлагаемым способом растяжение трубной решетки вели до значения2,64 10,Расчетное значение Е, = 2, 64 10-4При этом было выявлено 95 соединений, в которых контактное давлениениже того, что позволяют прочностныехарактеристики материала.Таким образом, предлагаемый способ позволяет выявить соединения,где прочностные свойства материалаиспользованы не в полной мере,и дополнительной развальцовкой выявленных соединений повысить надежностьтеплообменных аппаратов.Формула изобретения1. Способ испытания герметичностисоединений труб с трубными решеткамикожухотрубчатых теплообменников путем создания избыточного давления испытательной среды в полости кожуха,одновременного растяжения одного изэлементов теплообменника на заданнуювеличину и регистрации негерметичныхсоединений, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности, равномерному и всестороннемурастяжению подвергают трубную решетку, а его значение выбирают из условия снижения во всех соединениях контактного давления на наименьшую величину, допускаемую прочностными характеристиками материалов соединенийс учетом разброса их геометрическихи механических параметров.2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что снижение контактного давления в соединениях контролируют путем измерения деформацийтрубной решетки,