JPH0127805B2 - - Google Patents
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- JPH0127805B2 JPH0127805B2 JP17725181A JP17725181A JPH0127805B2 JP H0127805 B2 JPH0127805 B2 JP H0127805B2 JP 17725181 A JP17725181 A JP 17725181A JP 17725181 A JP17725181 A JP 17725181A JP H0127805 B2 JPH0127805 B2 JP H0127805B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- inner tube
- pipe
- diameter
- expansion
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
- B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
開示技術は、油井管等に用いる耐蝕二重管の拡
管による製造の技術分野に属する。
管による製造の技術分野に属する。
<要旨の概要>
而して、この発明は、炭素鋼製等の外管に対し
ステンレス製等の内管を相対的に挿入重層させて
内管の内部に収納した液体等の拡管媒体に対して
拡管力を印加して該内管を増径拡管して降伏さ
せ、塑性変形させて両管を緊結させるようにした
二重管製造方法に関する発明であり、特に、予め
冷却状態にした内管に予め加熱増径した外管に対
する相対重層させる前後のいずれかにて該内管内
に液体等の拡管媒体を収納して密封させておき、
内管を外管内に挿入セツトした状態で内管の軸方
向に圧縮力を印加し、内管をして軸方向に圧縮す
ると共に径方向に拡管し内管に周方向と軸方向と
の圧縮残留応力を形成するように外管と一体化し
て降伏させ、塑性変形させて緊結し、その後両管
を常温状態にし、外管を自然冷却縮径し、内管を
自然昇温増径し、又、軸方向圧縮力で除去し、拡
管媒体を除去するようにした二重管製造方法に係
る発明である。
ステンレス製等の内管を相対的に挿入重層させて
内管の内部に収納した液体等の拡管媒体に対して
拡管力を印加して該内管を増径拡管して降伏さ
せ、塑性変形させて両管を緊結させるようにした
二重管製造方法に関する発明であり、特に、予め
冷却状態にした内管に予め加熱増径した外管に対
する相対重層させる前後のいずれかにて該内管内
に液体等の拡管媒体を収納して密封させておき、
内管を外管内に挿入セツトした状態で内管の軸方
向に圧縮力を印加し、内管をして軸方向に圧縮す
ると共に径方向に拡管し内管に周方向と軸方向と
の圧縮残留応力を形成するように外管と一体化し
て降伏させ、塑性変形させて緊結し、その後両管
を常温状態にし、外管を自然冷却縮径し、内管を
自然昇温増径し、又、軸方向圧縮力で除去し、拡
管媒体を除去するようにした二重管製造方法に係
る発明である。
<従来技術>
周知の如く、油井管や原子力プラント配管等に
用いられている輸送管には腐蝕性の流体輸送に供
されるものが多くあり、この種配管としては耐圧
性、耐熱性は勿論のこと、耐蝕性も具備されてい
ることが重要となる。
用いられている輸送管には腐蝕性の流体輸送に供
されるものが多くあり、この種配管としては耐圧
性、耐熱性は勿論のこと、耐蝕性も具備されてい
ることが重要となる。
そこで、これに対処するに耐圧性、耐熱性機能
を司るべく、例えば、炭素鋼製の外管に、耐蝕性
を司るにステンレス製の内管を重層させて二重管
として用いる等の技術が広く採用されているが、
稼動中のクラツキング、インプロージヨン防止等
の観点から両管の緊結嵌合が望まれるようにな
り、例えば、一般に知られる液圧拡管法、或い
は、出願人の多くの近時の新規開発の発明の熱拡
管法等が開発されている。
を司るべく、例えば、炭素鋼製の外管に、耐蝕性
を司るにステンレス製の内管を重層させて二重管
として用いる等の技術が広く採用されているが、
稼動中のクラツキング、インプロージヨン防止等
の観点から両管の緊結嵌合が望まれるようにな
り、例えば、一般に知られる液圧拡管法、或い
は、出願人の多くの近時の新規開発の発明の熱拡
管法等が開発されている。
<発明が解決しようとする問題点>
ところで、第1図に示す様に、基本的に外管1
の内部に挿入した内管2に水圧等の拡管力Fを印
加すると、増径した分だけ軸方向に収縮すること
になり、通常内管2の軸方向収縮を許容すると、
管端のシール3が難かしい難点がある。
の内部に挿入した内管2に水圧等の拡管力Fを印
加すると、増径した分だけ軸方向に収縮すること
になり、通常内管2の軸方向収縮を許容すると、
管端のシール3が難かしい難点がある。
そこで、外管1に対し内管2の管端部を収縮分
だけ予め突出させておくと、収縮代分4が拡管初
期に径方向へ膨出し、軸方向収縮を妨害する欠点
があり、したがつて、これを防ぐに複雑な装置が
要り、コスト高になり、又、管理の煩瑣性が伴う
という不具合があつた。
だけ予め突出させておくと、収縮代分4が拡管初
期に径方向へ膨出し、軸方向収縮を妨害する欠点
があり、したがつて、これを防ぐに複雑な装置が
要り、コスト高になり、又、管理の煩瑣性が伴う
という不具合があつた。
又、内管2の両端を拘束して拡管すると、内管
2に引張り残留応力が生じ、稼動中に所謂応力腐
蝕割れが起きる不都合もあつた。
2に引張り残留応力が生じ、稼動中に所謂応力腐
蝕割れが起きる不都合もあつた。
而して、第2図に示す様に、横軸に軸応力σA、
縦軸に周応力σHをとり、材料の降伏応力をσYとす
ると、降伏条件は σY=σA 2+σH 2−σAσH で表わされ、降状条件曲線は当該第2図に示す様
になり、その第1象限のP点は軸応力σAがプラス
であることから軸方向引張り拡管を示し、周方向
の降伏応力Sは極めて大きく、したがつて、著し
く大きい拡管力が要り、それだけの大動力を要
し、それに伴い、弾性戻りも大きいため、嵌合応
力が低下するという不都合さがあつた。
縦軸に周応力σHをとり、材料の降伏応力をσYとす
ると、降伏条件は σY=σA 2+σH 2−σAσH で表わされ、降状条件曲線は当該第2図に示す様
になり、その第1象限のP点は軸応力σAがプラス
であることから軸方向引張り拡管を示し、周方向
の降伏応力Sは極めて大きく、したがつて、著し
く大きい拡管力が要り、それだけの大動力を要
し、それに伴い、弾性戻りも大きいため、嵌合応
力が低下するという不都合さがあつた。
<発明の目的>
この発明の目的は上述従来技術に基づく拡管方
式による二重管製造方法の問題点を解決すべき技
術的課題とし、内管内に液体等の拡管媒体を密封
して軸方向に圧縮力を印加して積極的に軸方向の
縮小を図りながら拡管増径して周方向の降伏応力
を下げ、容易に拡管し得るようにし弾性戻りを小
さくし、内管の周方向、及び、軸方向に圧縮残留
応力を付与して応力腐蝕割れのない、高い嵌合度
を得るようにして各種産業における配管技術利用
分野に益する優れた二重管製造方法を提供せんと
するものである。
式による二重管製造方法の問題点を解決すべき技
術的課題とし、内管内に液体等の拡管媒体を密封
して軸方向に圧縮力を印加して積極的に軸方向の
縮小を図りながら拡管増径して周方向の降伏応力
を下げ、容易に拡管し得るようにし弾性戻りを小
さくし、内管の周方向、及び、軸方向に圧縮残留
応力を付与して応力腐蝕割れのない、高い嵌合度
を得るようにして各種産業における配管技術利用
分野に益する優れた二重管製造方法を提供せんと
するものである。
<課題を解決するための手段・作用>
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は、前述課題を解決するため
に、外管より長くない予め冷却縮径した内管を予
め加熱増径した外管に対する相対重層の前、或
は、後において、該内管内に液体、或いは、硬質
ゴム等の拡管媒体を収納して内管を密封状態に
し、そして、外管の内部に収納した内管の両端に
軸方向の圧縮力を印加して該内管を圧縮し、拡管
して両管を一体化して軸圧を介しての拡管により
降伏応力を小さくして降伏させ、塑性変形させて
後、常温加熱に対し、外管を自然冷却縮径し、内
管を自然昇温増径し、又、軸方向の圧縮力を抜
き、続いて内管を開放し、拡管媒体を除去して内
管の弾性戻りを外管のそれより小さくし、高い嵌
合度を有させると共に周方向、軸方向共に圧縮残
留応力を形成させて稼動中の応力腐蝕割れを防止
し得るようにした技術的手段を講じたものであ
る。
るこの発明の構成は、前述課題を解決するため
に、外管より長くない予め冷却縮径した内管を予
め加熱増径した外管に対する相対重層の前、或
は、後において、該内管内に液体、或いは、硬質
ゴム等の拡管媒体を収納して内管を密封状態に
し、そして、外管の内部に収納した内管の両端に
軸方向の圧縮力を印加して該内管を圧縮し、拡管
して両管を一体化して軸圧を介しての拡管により
降伏応力を小さくして降伏させ、塑性変形させて
後、常温加熱に対し、外管を自然冷却縮径し、内
管を自然昇温増径し、又、軸方向の圧縮力を抜
き、続いて内管を開放し、拡管媒体を除去して内
管の弾性戻りを外管のそれより小さくし、高い嵌
合度を有させると共に周方向、軸方向共に圧縮残
留応力を形成させて稼動中の応力腐蝕割れを防止
し得るようにした技術的手段を講じたものであ
る。
<実施例>
次に、この発明の実施例を第2図を参照し、第
3図以下の図面に従つて説明すれば以下の通りで
ある。尚、第1,2図と同一態様部分については
同一符号を付して説明するものとする。
3図以下の図面に従つて説明すれば以下の通りで
ある。尚、第1,2図と同一態様部分については
同一符号を付して説明するものとする。
まず、この発明の原理を説明すると、前述した
第2図に示す軸応力σA(横軸)、周応力σH(縦軸)
降伏条件曲線において、第2象限のR点は軸応力
σAがマイナスであることから軸方向圧縮拡管を示
し、周方向降伏応力S′は先述した第1象限の軸方
向引張り拡管(P点)のそれSに比し著しく小さ
く、したがつて、拡管力も小さくて済み、弾性戻
りも小さく、そのため、高い嵌合力が得られるこ
とになる。
第2図に示す軸応力σA(横軸)、周応力σH(縦軸)
降伏条件曲線において、第2象限のR点は軸応力
σAがマイナスであることから軸方向圧縮拡管を示
し、周方向降伏応力S′は先述した第1象限の軸方
向引張り拡管(P点)のそれSに比し著しく小さ
く、したがつて、拡管力も小さくて済み、弾性戻
りも小さく、そのため、高い嵌合力が得られるこ
とになる。
この発明はこの原理を応用し、出願人の先願の
基本発明である所謂熱拡管法を利用したものであ
り、まず、第3図に示す様に、所定形のステンレ
ス製の内管2の両端ネジ部5,5の1端に適宜シ
ール材6を介してキヤツプ7を密栓し、拡管媒体
としての水8を充満させ、次いで、第4図に示す
様に、他端にキヤツプ7′をシール6を介して密
栓し、例えば、水道水プール等に水漬して水冷状
態にしておく。
基本発明である所謂熱拡管法を利用したものであ
り、まず、第3図に示す様に、所定形のステンレ
ス製の内管2の両端ネジ部5,5の1端に適宜シ
ール材6を介してキヤツプ7を密栓し、拡管媒体
としての水8を充満させ、次いで、第4図に示す
様に、他端にキヤツプ7′をシール6を介して密
栓し、例えば、水道水プール等に水漬して水冷状
態にしておく。
而して、第5図に示す様に適宜ヒータ9にて予
め別途加熱して増径しておいた炭素鋼製の外管1
内に冷却した拡管媒体の水8が内在する内管2を
挿入する。
め別途加熱して増径しておいた炭素鋼製の外管1
内に冷却した拡管媒体の水8が内在する内管2を
挿入する。
尚、挿入した状態では内管2の長さが外管1よ
りは長くないように、即ち、内管2の両端部が外
管1からはみ出さないように設計してセツトされ
る。
りは長くないように、即ち、内管2の両端部が外
管1からはみ出さないように設計してセツトされ
る。
そこで、セツト後、第6図に示す様に、直ちに
内管2の両端のキヤツプ7,7′に対して図示し
ない油圧ジヤツキ等の所定の押圧装置に連係した
圧縮ロツド10,10′を当接して押圧させるこ
とにより、当該第6図に示す様に、内管2は軸方
向に圧縮されると共に被圧縮性流体の水8の径方
向の膨出により拡管力Fを印加されて拡管され、
応力歪曲線に従つて増径していく。
内管2の両端のキヤツプ7,7′に対して図示し
ない油圧ジヤツキ等の所定の押圧装置に連係した
圧縮ロツド10,10′を当接して押圧させるこ
とにより、当該第6図に示す様に、内管2は軸方
向に圧縮されると共に被圧縮性流体の水8の径方
向の膨出により拡管力Fを印加されて拡管され、
応力歪曲線に従つて増径していく。
さりながら、かかる拡管手段は前述第2図に示
す様に、内径2は軸方向圧縮拡管をとるので、周
方向降伏応力はσH小さく、早期に降伏して、外管
1に当接し、設定径まで外管1と共に増径して塑
性変形する。
す様に、内径2は軸方向圧縮拡管をとるので、周
方向降伏応力はσH小さく、早期に降伏して、外管
1に当接し、設定径まで外管1と共に増径して塑
性変形する。
そして、設定径まで拡管した後ヒータ9の加熱
を停止し、第7図に示す様に、内管2のキヤツプ
7,7′、及び、シール6,6を外し、拡管水8
を除去すると、両管1,2は弾性縮径するが、内
管2の弾性戻りは小さくても外管1の弾性戻りは
大きく、したがつて、大きな嵌合度が得られるう
えに外管1は自然冷却して縮径され、内管2は自
然昇温して増径され、両者相俟つて著しく大きな
嵌合度が得られ強固な自緊二重管11が得られ
る。
を停止し、第7図に示す様に、内管2のキヤツプ
7,7′、及び、シール6,6を外し、拡管水8
を除去すると、両管1,2は弾性縮径するが、内
管2の弾性戻りは小さくても外管1の弾性戻りは
大きく、したがつて、大きな嵌合度が得られるう
えに外管1は自然冷却して縮径され、内管2は自
然昇温して増径され、両者相俟つて著しく大きな
嵌合度が得られ強固な自緊二重管11が得られ
る。
又、上述の如く自緊二重管11の製造工程にお
いては軸方向圧縮力によつて内管2の周方向は勿
論、軸方向にも圧縮残留応力が形成され、したが
つて、稼動中に所謂応力腐蝕割れが生じることは
ない。
いては軸方向圧縮力によつて内管2の周方向は勿
論、軸方向にも圧縮残留応力が形成され、したが
つて、稼動中に所謂応力腐蝕割れが生じることは
ない。
上述実施例においては拡管媒体が水であつた
が、第8図に示す様に、水に代えて硬質ゴム8′
を用いることも出来る。
が、第8図に示す様に、水に代えて硬質ゴム8′
を用いることも出来る。
尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、内管内に
チユーブ内に水、或いは、油を収納した拡管媒体
を用いる等種々の態様が採用可能である。
ものでないことは勿論であり、例えば、内管内に
チユーブ内に水、或いは、油を収納した拡管媒体
を用いる等種々の態様が採用可能である。
そして、拡管手段は上述の熱拡管法以外にも通
常温度下での拡管も適用可能である。
常温度下での拡管も適用可能である。
<発明の効果>
以上、この発明によれば、拡管緊結による二重
管製造方法において、外管に対する予め冷却縮径
した内管を予め加熱増径した外管に対する相対重
層の前後いずれかで内管内に水、ゴム等の拡管媒
体を密封させて収納しておき、而して、外管内に
セツトした内管に対して軸方向から圧縮力を印加
するようにしたことにより、基本的に外管に対す
る内管の外管に対する相対重層がスムースに行
え、軸方向圧縮拡管が出来、したがつて、降伏応
力を小さくすることが出来、弾性戻りも小さく出
来、そのため、外管の弾性戻りが下がることによ
り大きな嵌合度が得られるという優れた効果が奏
される。
管製造方法において、外管に対する予め冷却縮径
した内管を予め加熱増径した外管に対する相対重
層の前後いずれかで内管内に水、ゴム等の拡管媒
体を密封させて収納しておき、而して、外管内に
セツトした内管に対して軸方向から圧縮力を印加
するようにしたことにより、基本的に外管に対す
る内管の外管に対する相対重層がスムースに行
え、軸方向圧縮拡管が出来、したがつて、降伏応
力を小さくすることが出来、弾性戻りも小さく出
来、そのため、外管の弾性戻りが下がることによ
り大きな嵌合度が得られるという優れた効果が奏
される。
又、内管には周方向、及び、軸方向の圧縮残留
応力も与えられるので、両管の結合全面に於い
て、稼動中に応力腐食割れが起らないという優れ
た効果が奏される。
応力も与えられるので、両管の結合全面に於い
て、稼動中に応力腐食割れが起らないという優れ
た効果が奏される。
而して、上述の通り、内管の降伏応力が小さい
ので、拡管動力が少なくて済み、コスト的にも安
くなり、装置も小型で良いので管理もし易いとい
う利点がある。
ので、拡管動力が少なくて済み、コスト的にも安
くなり、装置も小型で良いので管理もし易いとい
う利点がある。
又、拡管圧力を外管内にて印加出来るため、内
管管端に対する膨出対策も考慮せずに済むことに
なり、拡管操作が簡単となる効果もある。
管管端に対する膨出対策も考慮せずに済むことに
なり、拡管操作が簡単となる効果もある。
更に、拡管媒体も密封式にすることが可能であ
るため、圧力管理を系外から行う必要がなく、そ
れもカートリツジタイプ等にすることにより、拡
管媒体のセツト、リセツトも容易であり、除去し
て廃棄もせずとも良く、作業性も著しく向上し、
公害防止上も有益である優れた効果が奏される。
るため、圧力管理を系外から行う必要がなく、そ
れもカートリツジタイプ等にすることにより、拡
管媒体のセツト、リセツトも容易であり、除去し
て廃棄もせずとも良く、作業性も著しく向上し、
公害防止上も有益である優れた効果が奏される。
そして、両管が一体塑性変型した際常温に戻す
ことにより外管が自然冷却で縮径され、内管は自
然昇温で増径して両管の締結状態がより良く現出
出来るという優れた効果が奏される。
ことにより外管が自然冷却で縮径され、内管は自
然昇温で増径して両管の締結状態がより良く現出
出来るという優れた効果が奏される。
第1図は従来技術に基づく二重管拡管製造方法
の概略断面図、第2図は軸応力、周応力降伏条件
のグラフ図、第3図以下はこの発明の実施例の説
明図であり、第3,4図は1実施例の内管に対す
る拡管媒体の収納断面図、第5図は同内管の外管
内での重層断面図、第6図は同拡管断面図、第7
図は拡管完了の二重管断面図、第8図は第5図対
応の他の実施例の断面図である。 1……外管、2……内管、8,8′……拡管媒
体、F……拡管力。
の概略断面図、第2図は軸応力、周応力降伏条件
のグラフ図、第3図以下はこの発明の実施例の説
明図であり、第3,4図は1実施例の内管に対す
る拡管媒体の収納断面図、第5図は同内管の外管
内での重層断面図、第6図は同拡管断面図、第7
図は拡管完了の二重管断面図、第8図は第5図対
応の他の実施例の断面図である。 1……外管、2……内管、8,8′……拡管媒
体、F……拡管力。
Claims (1)
- 1 外管に相対重層した内管内に拡管媒体を収納
しその状態で該内管内に拡管力を印加して内管を
増径拡管して内外管を緊結させる二重管製造方法
において、上記内管を冷却形態にし該内管内に拡
管媒体を収納し該内管両端を密封した状態にし、
予め加熱増径した外管内に相対重層し、次いで内
管に対し軸方向の圧縮力を印加し、内管を増径拡
管して外管と一体化し内管の周方向及び軸方向に
圧縮残留応力を生ぜしめるように両管を降伏させ
て塑性変形させ、その後両管を常温に戻し外管を
自然冷却編径し、内管を自然昇降して増径し、又
上記軸方向の圧縮力の印加を解除し続いて上記拡
管媒体を除去するようにしたことを特徴とする二
重管製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17725181A JPS5881521A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 二重管製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17725181A JPS5881521A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 二重管製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881521A JPS5881521A (ja) | 1983-05-16 |
| JPH0127805B2 true JPH0127805B2 (ja) | 1989-05-31 |
Family
ID=16027799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17725181A Granted JPS5881521A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 二重管製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5881521A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012050920A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Ricoh Co Ltd | 廃液処理装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102371317A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 昆山巨仲电子有限公司 | 挤压热管的制造方法 |
| CN105215219B (zh) * | 2015-10-28 | 2017-09-26 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形系统 |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP17725181A patent/JPS5881521A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012050920A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Ricoh Co Ltd | 廃液処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5881521A (ja) | 1983-05-16 |
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