[其他]在两个管座之间密封固定直管的方法和设备

说明书

一种在两个管座之间密封固定直管的方法和设备，首先将每根管子的一端固定到一个管座的相应的孔中。然后对每根管子进行加热，并使因加热而引起的伸长以其未固定的一端从另一个管座中伸出。当管子的冷态和加热状态的长度差达到预定值时，将管道的另一端处于另一个管座中的那一段进行液压扩张，并紧接着在其从管座伸出的端头处与管座焊接起来。采用管子加热后产生的伸长作为液压扩张工序的操作信号。

本发明涉及一种在两个管座之间密封固定直管的方法，特别是用于制造换热器中，其中，管道有间隙地装在管座的孔中，至少在管道的一端利用压力介质进行液压扩张，以便使之压靠在管座中，并将其固定在，尤其是焊接在管座的端部;采取措施使固定在管座之间的管子具有预先规定的，考虑到以后的工作状态的应力状态，此外，本发明还涉及一种实施上述方法的最佳设备。

由DE-PS2456811已知一种上述这种类型的用来在两个管座之间密封固定直管的方法。在这种已知的方法中，管端的液压扩张部分在管座上的连接中，至少要对一个管座处的已扩张区中的管子进行附加的滚压，以便在处于两个管座之间的管子中产生预定的应力状态，从而不会在以后的工作状态中使管子过载。

采用这种已知的方法，可以预先在各管子中产生很准确的应力状态。然而附加的液压过程比较费时和费工。

由EP-A45597以及EP-A84940也公开了一种在换热管的两个管座之间密封固定直管的方法。为限制沿管座宽侧进行扩张的范围，实施这种已知方法而使用的扩张头是专门的膨胀密封系统，它在加压时径向地向外运动并以此保证扩张范围的可靠密封。

本发明的目的是简化此已知的方法，固定在两个管座之间的管子中预定的应力状态随着将管子固定在管座中的工序中产生。

此外，本发明的目的还在于提供一种实施此种方法的设备。用此种设备能根据要求扩张各个管端并尽可能地排除操作人员的错误。

按本发明的方法达到上述目的所采取措施的特征是，首先将每根管子的一端固定到一个管座相应的孔中，然后按所要产生的预应力对每根管子进行加热，并使得因为加热而引起的伸长以其未固定的一端从另一个管座中伸出，当管子冷态和热态之间的长度差达到预定值时，将管子的另一端处于另一个管座中的那一段进行液压扩张。并紧接着在其从管座伸出的端头处与管座焊接起来。

按本发明的方法，除了在液压扩张和固定在第二个管座上之前对每根管子进行有目的地加温以外，为了产生预定的应力状态，并不需要有其它的附加工序。只要在管座之间装入所有的管子，并经过冷却，便自动形成了这一应力状态。当各管是一根接着一根先后装入管座时，会在各管子中产生不同的应力状态，然而当制造过程结束以后便变为预定值，因为这一值取决于两个管座之间所装管子的总数，以及管座所引起的变形。

本发明方法的另一个优点是，不论是将一个管端首先固定在有关的管座上，还是将另一个管端焊接在第二个管座上，在固定区均不存在应力，因为管端事先经液压扩张被相对于管座固定。因此整个焊缝的焊接都不会有什么困难，此外焊缝可以方便地加以检验。

为了改善仅通过液压扩张而形成的管子在管座中的配合情况，可以按另一个已知的特征，在管座的孔区制成槽，使管子扩张后在槽中提高相互固持力。

按本发明对管子进行快速和干净地加热的方法是，将一个加热套管插入已经在一个管座中固定了的管子一端中去，以加热管子。

本发明的方法还建议，采用管子加热后产生的伸长作为液压扩张工序的操纵信号，因此实施本发明的方法比较简单，并避免操作人员产生错误。

在本发明的一个最佳实施例中，管子至少可以在一个管座处，经过环绕着伸出管座的管子外伸段的一个附加的管子套管作为中间连接而与管座焊在一起。通过这一附加的、其一端在管子装入前先与管座焊在一起的管子套管，使管端和管座之间的焊接简化，这时，此焊缝不仅起使管子相对于管座固定的作用，而且保证在管子和管座之间有可靠的密封。

实施本发明方法的设备采用了一个可以插入各个需液压扩张的管子中的扩张头，它借助于至少两个装在圆柱形扩张头部上彼此相隔一定距离的密封圈与欲扩张的管子段形成一个环形腔，当打开一个阀门后，此腔可通过从压力介质源处引来的压力介质加载而使管子扩张。