JPH0253151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱交換器の管板がハウジングにより
互いに結合され、管及び管板の少なくとも一方が
溶接過程後に応力除去熱処理せねばならない鋼か
ら成る、熱交換器の管板の間に管を取付ける方法
に関する。

〔従来の技術〕

管板の間に管を取付けるため、従来は管端を大
抵直接管板に溶接するので、溶接過程後に応力除
去熱処理せねばならない管及び／又は管板のた
め、少なくとも溶接継ぎ目の範囲で熱交換器を熱
処理して、溶接による局部応力や硬度増大を除去
することが必要であつた。

更に熱交換器を製造するため管板の外側に被覆
を設けることも公知である。この場合も、管が溶
接過程後に局部応力や硬度増大を除去するため熱
処理せねばならない鋼から成る時には、管と被覆
との間の溶接継ぎ目を熱処理せねばならない。後
者の場合、修理の際に被覆材料又はこの材料に等
価な材料から成る栓を被覆へ挿入することにり、
１つ又は複数の管を閉じることができる。この栓
は被覆にのみ溶接されるので、この修理の場合続
いての熱処理は必要でない。ただし栓により閉じ
られる管はもはや熱交換器に関与しない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が基礎となつている課題は、管及び／又
は管板が溶接過程後に応力除去熱処理せねばなら
ない鋼から成る場合にも、管と管板との結合部の
歪みのない形式や簡単な修理を可能にする、熱交
換器の管板の間に管を取付ける方法を提共するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、管の
一方の端部を、熱処理なしに溶接可能な材料から
成る管片の溶接によつて延長し、この端部にある
一方の管板の外側に、少なくとも自由端が熱処理
なしに溶接可能な材料から成り管用の穴を延長す
る外被管を溶接し、管の他方の端部を他方の管板
に溶接し、遅く共熱処理を必要とするすべての溶
接過程の実施後に最終熱処理を行ない、管を他方
の端部においてのみ他方の管板に固定し、引込ま
れる管を熱処理後延長管片及び外被管の自由端を
介してのみ、一方の管板に間接に溶接する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、続いての熱処理を必要としな
い材料から成る延長管片及び外被管の自由端を介
してのみ、管と管板とを溶接することによつて、
管板への管両端の固定後熱交換器に、手に負えな
い不可避な応力を生ずる熱処理を施す必要がなく
なる。管と延長管片との溶接継ぎ目及び外被管と
管板との溶接継ぎ目及び他の側における管と管板
との溶接継ぎ目の予め行なうべき熱処理は、予め
組立てられる熱交換器全体の熱処理と一緒に行な
うことができ、延長管片を持つ管の端部は、熱処
理中に薄い管板でも、外被管内で自由に伸びるこ
とができる。これにより手に負えない応力が発生
が防止される。

本発明による方法によつて管、延長管片及び外
被管に形成される溶接継ぎ目は完全に検査可能
で、熱交換器の運転から生ずることがある応力の
ない範囲にある。従つて運転中に溶接継ぎ目の損
傷は予想されない。万一１つ又は複数の管に損傷
がおこれば、本発明の方法により行なわれる修理
によるか又は個々の管の交換によつて、現場にお
いて後での熱処理の必要なしにこの損傷が除去さ
れる。更にこのような修理の際形成されるすべて
の溶接継ぎ目は全体を検査可能である。

〔実施例〕

本発明による方法を図面に基いて説明する。

図面は、直線管３の端部が取付けられる穴１ａ
及び２ａを持つ２つの管板１及び２の部分のみを
示している。このような管３及び対応する管板１
及び２の部分が第１図及び第２図に示されてい
る。全体として管板１及び２は管３と共に熱交換
器の核を形成する。

このような熱交換器は、管３を通つて流れるか
又は管３の外側に沿つて流れる媒質の加熱又は冷
却に役立つ。従つて熱交換は管３の壁を通して行
なわれる。この目的のため管板１と２との間に延
びる管３の束は、管板１と２を互いに結合する図
示しないハウジングにより包囲されている。

図示した実施例では、管板１及び２と管３は、
溶接によつて生ずる局部応力や硬度増大を除去す
るため、溶接過程後に応力除去熱処理せねばなら
ない鋼から成る。管板１の外側は、続いて熱処理
なしに溶接可能な材料例えば高級鋼から成る被覆
４を備えている。被覆４のこの材料性質にもかか
わらず、管３の端部を被覆４に溶接すると、管３
の応力や硬度増大を熱処理により除去せねばなら
ないので、このような熱処理を行なう必要があ
る。

第１図及び第２図に示す実施例では、まず管板
１に被覆４が設けられる。続いて両管板１及び２
が穴あけされて、後で管３を引込むため互いに一
直線をなす穴１ａ及び２ａが形成される。穴あけ
された管板１及び２は、それから図示しないハウ
ジングを設けられ、こうして互いに剛性的に結合
される。

今や管３の各々に、被覆４と同様に熱処理なし
に溶接可能な材料から成る延長管片５が溶接され
る。この場合形成される溶接継ぎ目６が続いて検
査される。

さて延長管片５を持つ管３の外径より少し大き
い内径を持つ外被管７が製造される。この外被管
７は全体として熱処理なしに溶接可能な材料から
成ることができる。しかし実施例では、この外被
管７は溶接後に熱処理せねばならない鋼から製造
されている。この場合外被管７に、熱処理なしに
溶接可能な材料から成る延長片７ａが溶接されて
いる。溶接継ぎ目８は形成後検査される。

管３及び外被管７のこの準備後、くり抜き部２
ｂにより準備された管板２の外側へ外被管７の溶
接が行なわれる。この場合生ずる溶接継ぎ目９
も、続いて管３が管板１及び２の穴１ａ及び２ａ
へ挿入される前に検査される。

実施例では、管板１への管３のそれぞれ一端の
取付けが液圧拡管により行なわれる。管板１への
管３のはまり込みを強固にするため、図面からわ
かるように、この管板１はその穴１ａの範囲にそ
れぞれ丸められた溝を備えている。管板１内に管
端部を液圧拡管した後、最後に被覆４とこの管端
部との溶接が行なわれる。この場合生ずる溶接継
ぎ目１０も続いて検査される。

これまで形成されるすべての溶接継ぎ目６，
８，９及び１０の少なくとも一部は、溶接過程後
応力除去熱処理せねばならないので、ハウジング
により互いに結合される両管板１及び２と一端を
管板１に取付けられた管３とから成る全部材の熱
処理が行なわれる。この熱処理中に延長管片５を
持つ管３の端部は、まだ管板２に結合されていな
いので、管板２の穴２ａ内で自由に動くことがで
きる。従つて異なる温度により生ずる長さ変化
は、管３内又は管板１及び２に応力を生じない。
こうして前もつて形成される溶接継ぎ目６，８，
９及び１０に応力が導入されてこれらの溶接継ぎ
目を損傷する危険が回避される。従つて部材全体
の熱処理は比例的簡単に問題なく行なわれる。

熱処理の終了後第１図に示す状態が得られる。
今や管３のこれまでの自由端が管板２の範囲で液
圧拡大される。それから管３のこれまでの自由端
が、実施例では同様に丸められた溝を持つ管板２
の穴２ａへ、第２図の右の部分に示すように当て
られる。この実施例では液圧拡管は外被管７及び
延長片７の範囲でも行なわれるので、管板２から
突出する管３の部分と延長片７ａを持つ外被管７
との間に存在した間隙（第１図参照）も除去され
る。この間隙除去も第２図からわかり、液圧拡管
の範囲は文字Ｅにより示されている。今や両端を
管板１及び２に取付けられた管３は、最後にその
延長管片５の範囲で対応する外被管７の延長片７
ａに溶接される。この場合生ずる溶接継ぎ目１１
は熱処理しなくてよい。なぜならば、延長管片５
も延長片７ａも熱処理なしに溶接可能な材料から
成るのである。従つて熱処理後液圧拡管による管
板２への管自由端の固定も、続いて外被管７を介
して間接に行なわれる管３と管板２との溶接も、
完成した部材内に応力を生ずるような続いての熱
処理を必要としない。更に自由に接近可能な溶接
継ぎ目１１は、今や完成した部材の圧力検査を行
なう前に、困難なしに検査することができる。

前述した方法により製造される熱交換器におい
て、運転中に管３が損傷すると、この管３を閉じ
ることが困難なしに可能である。この目的のた
め、同様に熱処理なしに溶接可能な材料から成る
栓を延長管片５へ挿入して、これと溶接すること
ができる。他端では、熱処理なしに溶接可能な材
料から成る蓋によつて管口を覆つて、この蓋を被
覆４に溶接する。いずれの場合も続いて熱処理は
不要である。

しかしそのつど欠陥のある管３の閉鎖によるだ
けでなく、新しい管の引込みによつても修理が可
能である。この新しい管は熱処理なしに溶接可能
な材料から成る延長管片を両端に備えているの
で、管端部は続いての熱処理なしに外被管７の延
長片７ａにも被覆４にも溶接することができる。
溶接継ぎ目１１に漏れがあると、再び結合溶接を
行ないさえすればよい。この場合も熱処理は不要
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により２つの管板の間に
取付けられる管の本来の取付け過程前ただし準備
作業の実施後における縦断面図、第２図は本発明
による方法の終了後における縦断面図である。 １，２……管板、１ａ，２ａ……穴、３……
管、５……延長管片、６，８，９，１０，１１…
…溶接継ぎ目、７……外被管、７ａ……延長片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器の管板がハウジングにより互いに結
   合され、管及び管板の少なくとも一方が溶接過程
   後に応力除去熱処理せねばならない鋼から成るも
   のにおいて、管３の一方の端部を、熱処理なしに
   溶接可能な材料から成る管片５の溶接によつて延
   長し、この端部にある一方の管板２の外側に、少
   なくとも自由端が熱処理なしに溶接可能な材料か
   ら成り管３用の穴２ａを延長する外被管７，７ａ
   を溶接し、管３の他方の端部を他方の管板１に溶
   接し、遅く共熱処理を必要とするすべての溶接過
   程の実施後に最終熱処理を行ない、管３を他方の
   端部においてのみ他方の管板１に固定し、引込ま
   れる管３を、熱処理後延長管片５及び外被管７，
   ７ａの自由端を介してのみ、一方の管板２に間接
   に溶接することを特徴とする、熱交換器の管板の
   間に取付ける方法。 ２ 管板１，２に固定するため管３を液圧で拡管
   し、延長管片５又は外被管７，７ａの範囲Ｅでも
   液圧拡管を行なうことを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ３ 熱処理前に管３の端部を溶接される管板１
   に、熱処理なしに溶接可能な被覆４を設け、熱処
   理前に管１の対応する端部をこの被覆４に溶接す
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ４ 溶接過程後応力除去熱処理せねばならない鋼
   から成る外被管７に、熱処理なしに溶接可能な材
   料から成る延長片７ａを溶接することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。