Способ вварки труб в трубную решетку

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл.е В 23 К 33/00// В 21 2 39/06 заявки М с присоединен (23) Приоритет (43) Опубликов Государственный комитет Совета Инннстров СССР па делам нэобретеннй н открытийВ. Л. Русс 71) Заявит СПОСОБ ВВАРКИ ТРУБ В ТРУБНУЮ РЕШЕТКУ где Ь - толщина- модуль2 - диаметрЪ 1 - допустими сварку произвовыступа и торца т трубной решетки, сг упругости, кгс/ см трубы, см; ое напряжение, кгс/смм;2 дят путем расплавления убы,Изобретение относится к сварочному производству, в частности к сварке плаи лением труб с трубными решетками, и может найти применение в энергетической, машиностроительной, судостроительной и других отраслях промышленности.Известен способ сварки плавлением труб с трубными решетками, по которому производят сборку трубы с трубной решеткой без зазора между наружным диаметром трубы и внутренним диаметром трубной решет ки 11.Недостатками способа являются трудность обеспечения требуемой глубины проплавления, а также образование трещин в шве при сварке и в процессе эксплуатации.Известен способ вварки труб в трубные решетки, наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, при котором в трубной решетке выполняют ступенчатое отверстие, в которое устанавливают трубу, и производят сварку 2 .Согласно этому способу сварку производят по фиксированному зазору. Недостатком соединений, выполненных по этому способу, является низкая работоспособность, особенно при действии циклических нагрузок: разрушение происходит в зоне выхода трубы из концевой детали или в околошовной зоне.Целью изобретения является обеспечение работоспособности соединения в условиях циклического нагружения,Для этого ступень выполняют в виде выступа со стороны сварки высотой равно глубине проплавления и шириной б , равной максимально допустимой амплитуде из гиба привариваемой трубы в зоне ее выхода из трубной решетки и определяемой из соотношенияНа фиг 1 представлена схема сборки трубы в трубной решетке; на фиг. 2 - соединение, полученное данным способом,в момент нагружения его силой Р.Технология способа состоит в следующем. В трубной решетке 1 выполняют отверстие с выступом 2, в которое устанавливают трубу 3. Между трубой и отверстием образуется зазор, величину которого выбирают так, чтобы при изгибе тру бы, ограниченном стенками отверстия в трубной решетке, величина напряжений в околошовной зоне не превышала допустимых значений ( (Т ), Для этого выступ выполняют шириной д, равной максимально до пустимой амплитуде А , изгиба привариваемой трубы в зоне ее выхода из трубной решетки и определяемой из соотношенияФ 20Р= -- съ3 ЕПТруба 3 вставляется в отверстие трубной решетки 1,.утопленной с небольшимвыступом над ее поверхностью или заподлицо, При наличии повышенных допусков на 25наружный диаметр труб допускается применение вальцовки концов труб или дорновкина глубине Н, равной высоте выступа 2,При малой величине допуска вальцовка(дорновка) не производится,Сварка выполняется путем расплавления торцовой части трубы 3, выступа 2 иблизлежащих участков трубной решетки.При работе соединения на него действует циклическая нагрузка Р , в зависимости от величины которой возможны триварианта деформации трубы, При малой величине нагрузки величина стрелки прогибатрубы на расстоянии 8 от точки закрепления (т. е, от сварного шва) будет меньше ве 40личины зазора "6". При повышении величины Рпрогиб трубы будет увеличиваться и приопределенном значении Р достигнет величины А д . При этом в околослойнойзоне возникнут напряжения, величина кото45рых может быть рассчитана по формуле сопротивления материалов.При дальнейшем увеличении величины Рзначение напряжения в околошовной зонеостанется практически неизменным , но50 при этом появятся и будут возрастать напряжения в теле трубы в зоне ее выходаиз трубной решетки. Величину нагрузкиможно увеличивать до тех пор, пока значение напряжений и в этой зоне не превысит их допустимого значения. Максимальное значение этой нагрузки будет выше,чем величина допустимой нагрузки при изгибе труб в безвальцовочном соединении( с нерегламентированной величиной зазора), где разрушение произойдет в околошовной зоне,Возможный экономический эффект приизготовлении данным способом одного теплообменного аппарата типа ОПВ-1 составляет около 4 тыс, руб а годовойэкономический эффект только на одном изпредприятий - 120 тыс. руб.формула изобретенияСпособ вварки труб в трубную решетку, при котором в трубной решетке выполняют ступенчатое отверстие, куда устанавливают трубу, и производят сварку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с .целью обеспечения работоспособности соединения в условиях циклического нагружения, ступень выполняют в виде выступа со стороны сварки высотой равной глубине проплавления и шириной О , равной максимально допустимой амплитуде изгиба привариваемой трубы в зоне ее выхода из трубной решетки и определяемой из соотношения= -- а 12 ЪЬ ЕЪгде- толщина трубной решетки, см;ймодуль упругости, кгс/см;ц - диаметр трубы, см; 251 допустимое напряжение, кгс/сми сварку производят путем расплавлениявыступа и торца трубы.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, ПатеитСША М 3643059, класс 219125, , 1972 г.2, Авторское свидетельство СССРИ 294423) Мкл. В 23 К 33/00,1969 г.554978 фиг. 1 тих 4 ИЗ Составитель Л. НазароваТехред А. Демьянова Корректор А. фицеийо Редактор Л, Народная Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 387/6 Тираж 1232 Подписное0 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва, Ж-Зб, Раушская набд, 4/5