[其他]在管座之间固定管子的方法

说明书

一种在换热器的管座之间固定管子的方法。其中，管子和／或管座由经过一道焊接工序后必须退火以消除应力的钢材制成。管子在一端通过焊接一个由一种无需热处理而可焊接的材料制成的管段加长。在两个管座之一个的外侧焊接上由一种无需热处理而可焊接的材料制成的套管。最晚在进行了所有要求热处理的焊接工序后进行一次最终热处理，这时。这些管子充其量只是将其一端固定在有关的管座上。最后，装入的管子仅通过其延长管段和套管的自由端间接地与管座焊接在一起。

本发明涉及一种在换热器的管座之间固定管子的方法。管座通过一个最好为刚性的外壳联结起来。其中，管子和/或管座由一种钢制成，这种钢材经过一道焊接工序后必须退火，以消除应力。当带有在两个管座之间的多根管子的换热器作这种热处理时，不可避免地会有局部性的温度区别，因此，即使非常小心地进行热处理，也还是会在换热器中产生应力。这种应力对于在换热器中分隔要加热或要冷却的介质的管子和管座之间的焊缝非常不利。除此以外，这种已知结构的修理费工、费时，而且昂贵。

迄今为止，为了在换热器的管座之间固定管子，一般均将管端与管座直接焊接，这样，由于管子和/或管座的材料要求在一道焊接工序后必须退火消除应力，因此至少在换热器的焊缝区进行热处理，以消除由于焊接造成的局部应力和脆化。

德国908819号专利公开了一种在换热器管座之间固定管子的方法。在管座的一侧焊上套管，套管内径相应于用以接装管子的管孔的直径。在焊上套管后，将管子引入套管并将管子的外端与套管的端面焊合。再对管子进行扩口以加强管座和管子之间的联结。由于在这种方法中对这种关键性的焊接不是直接在管座和管子之间进行的，而是间接地在管子和加接的套管之间进行的，因而避免了在焊接中所产生的管子和管座之间的有害应力。在这种方法中所用材料不要求焊后退火处理以消除焊接所产生的应力。

日本57-115993号专利公开了一种在管座上固定管子的方法，在这种方法中，在管座上设有管状凸肩，将管子焊在此凸肩上。这种管状凸肩也可由焊在管座上的管段构成。如在这种方法中采用焊后要求对焊缝进行热处理的材料，由于已经将管子的两端焊在管座上，因而会难以控制地导致有害的应力集中。

此外已知，用于生产换热器的管座外侧覆以一种金属包覆层。在这种情况下，当管子由一种在焊接后必须进行热处理以消除局部应力和脆化的钢材制成时，也必须对管子和金属包覆层之间的焊缝进行热处理。在这种情况下，修理时可以通过在包覆的金属中塞入栓塞的办法来堵塞一根或几根管子，栓塞由与包覆的金属层相同的材料，或一种与之等效的材料制成。因为栓塞只与包覆的金属相焊接，所以在修理时不需要后续的热处理。这些用栓塞堵住的管子当然不再起热交换的作用。

本发明的目的是提出一种换热器管座之间固定管子的方法，用这种方法可以使管子和管座之间的连接不产生内应力，并可简单修理，即使管子和/或管座是由一种在焊接后须退火消除应力的钢材制成的。本发明达到这一目的的方法所具有的特征是，管子至少在一端通过焊接一个管段来加长，加长的管段由一种无需热处理可以焊接的材料制成;至少在两个管座中的一个的外侧，焊接加长安装管子的孔的套管，套管至少在自由端是由一种无需热处理而可焊接的材料制成;最晚在进行了所有要求热处理的焊接工序后进行一次最终热处理，这时，这些管子充其量只是将其一端固定在有关的管座上;插入的管子仅通过其延长管段和套管的自由端间接地与管座焊接在一起。

由于管子和管座的焊接仅仅经由延长管段和套管的自由端，而它们的材料不要求随后进行热处理，因此排除了将换热器在两个管端均固定在管座上之后再次进行热处理的必要性，而这种热处理导致产生不可控制和不可避免的应力。管子和延长管段以及套管与管座之间的焊缝事先进行的热处理，可以分别进行，或与整个换热器的热处理合起来一起进行，在后面这种情况下，管子至多只有一端固定在有关的管座上，因此管子的另一端在热处理过程中可以自由地在另一个管座的孔中伸长。于是避免产生不可控制的应力。

按本发明的方法制造的在管子、延长管段和套管上的焊缝，都是完全可以检验的，它们均处于换热器工作中不出现应力的区域。因此不会在工作中使焊缝损坏。如果一根或几根管子出现损坏，可以按本发明的方法来修理，或更换个别管子，而且没有必要进行后续的热处理。此外所有在这种修理中形成的焊缝都是完全可以检验的。