УДК 66.045.1-462:653.512.6:006.354 Группа Т53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ С ТРУБНЫМИ РЕШЕТКАМИ И
КОЛЛЕКТОРАМИ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Требования к типовому технологическому процессу
закрепления труб энергией взрыва взрывчатых

веществ

Joints of tubes with tube-plates and collectors 23693 —7Q

of heat exchangers Requirements for typical
technology of making tube to tube-plate joints by
means of explosion energy of explosives

Постановлением Государственного комитета СССР по сгскдартам от 7 июня
1979 г. N2 2Q71 срок введения установлен

с 01.01 31

Проверен в 1985 г. Постановлением Госстандарта от 14.11.85 г.

№ 3605 срок действия продлен

до C1.01.8ft

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на технологический про-
цесс закрепления труб в трубных решетках и коллекторах тепло-
обменных аппаратов с применением запрессовки труб энергией
взрыва взрывчатых веществ, а также устанавливает общие требо-
вания к технологическому процессу изготовления и ремонту.

Стандарт не распространяется на монтажные и строительные
работы.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание (сентябрь 1986 г ) с Изменением № 1, утвержденным в ноябре

1985 г (МУС 2—86)

с механическими способами развальцовкой труб до или после за-
прессовки.

Схема установки взрывных патронов (электродетонаторов)
в трубах при последовательном соединении проводников

I — взрывной патрон (электродетонатор) промышленной поставки; 2 —
концевые проводники патрона, 3 — труба; 4 — трубная решетка

Черт. 1

технологическую инструкцию на закрепление труб взрывом или
рабочий технологический процесс с картограммой, в которой дол-
жны быть указаны порядок и число одновременно запрессовывае-
мых взрывом труб, согласованные с базовым предприятием отрас-
ли (ведомства);

инструкцию по требованиям безопасности при закреплении труб
взрывом, утвержденную в установленном порядке.

В случае запрессовки труб в трубных решетках, выполненных
из сталей с повышенной склонностью к хрупкому разрушению, не-
обходимо подогревать трубные решетки в соответствии с требова-
ниями технических условий на заготовки трубных решеток. При
этом температура подогрева трубных решеток не должна превы-
шать 90° С.

Температуру подогрева трубных решеток рассчитывают по фор-
муле

^под>^кдс(^ко) + 30СС, (1)

где Гкдс (Тко) —критическая температура хрупкости, которая
должна быть указана в технических условиях или сертификатах
на поставку заготовок трубных решеток, °С.

взрывные патроны устанавливать последовательными рядами,
группами или по кольцу;

взрывные патроны или детонирующие шнуры зарядов соеди-
нять по одной из схем, приведенных на черт. 1 и 2;

концы проводов электродетонаторов взрывных патронов сое-
динять по последовательной схеме, при этом величина тока, про-
ходящего через каждый электродетонатор, не должна быть меньше
паспортных значений;

величину проходящего через электродетонатор или группу
электродетонаторов тока при последовательном соединении сле-
дует определять по формуле
где I — ток, А;

U—напряжение источника тока, В;

Rg — сопротивление мостика накаливания электродетонато-
ра, Ом;

Rk, Rm — сопротивление соединительных и магистральных прово-
дов, Ом;

п — число электродетонаторов;

допускается установка и подрыв зарядов одновременно в двух
трубных решетках, при этом установка и подрыв зарядов одновре-
менно в обоих концах одной трубы не допускается;

патроны должны входить в концы труб под действием легкого
нажима рукой, не допускается применять большие усилия;

диаметральный зазор между внутренней поверхностью трубы и
наружной поверхностью патрона не должен превышать (0,01—
—0,06) <1ъ, где dB — внутренний диаметр трубы, мм;

для предотвращения раздутия трубы конец рабочей части заря-
да взрывчатых веществ не должен доходить до внутреннего торца
трубной решетки или коллектора на расстояние 3—8 мм;

Схемы соединения зарядов взрывчатых веществ с подрывом
через детонирующий шнур

строчечная

зазор между упорным буртиком патрона и сварным швом (выс-
тупающим концом трубы) или плоскостью трубной решетки не
должен превышать 1 мм;

при подрыве зарядов детонирующим шнуром прямой участок
шнура на выходе из патрона должен быть не менее 30 мм, а элек-
тродетонатор должен быть помещен в защитное приспособление,
препятствующее разлету осколков корпуса детонатора при взрыве;

при соединении детонирующих шнуров друг с другом не допус-
каются резкие перегибы и перекрестные соединения, участки кон-
такта шнуров друг с другом должны быть прямыми и иметь ра -
мер 30—40 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Величина наплыва сварного шва внутри трубы перед запрес-
совкой должна быть:

не более 0,3 мм на диаметр для труб наружным диаметром до
15 мм;

не более 0,6 мм на диаметр для труб наружным диаметром
свыше 15 мм.

Составить акт о готовности теплообменного аппарата к прове-
дению работ (рекомендуемое приложение 2).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Запрессовка труб в образцах-свидетелях должна проводиться
равными частями в начале, середине и конце процесса запрессов-
ки в штатном изделии в количестве, указанном в ГОСТ 21691—79.

Очистка может быть произведена промывкой горячей водой,
пыжезанием тампонами, смоченными в ацетоне, или другими спо-
собами, принятыми на предприятии-изготовителе теплообменного
оборудования.

При этом следует:

установить фальштрубную решетку и приварить к ней концы
труб;

предварительно приварить концы труб к технологическому при-
пуску трубной решетки;

развальцевать концы труб механической вальцовкой на длину
5 мм и более до выбора зазора (только для соединений типа 1),
а для соединений типа III произвести подвальцовку труб механи-
ческими способами (механической вальцовкой, гидростатическим
давлением и другими).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

механическими способами без смазки;

повторной запрессовкой взрывными патронами по принятой
технологии (только для соединений типа I и типа III).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. Jfe 1).

ронять взрывные патроны;

ударять по гильзе;

выдергивать провода из корпуса патрона.

ленной форме) местного пожарного надзора и ответственного лида
за работу на данном участке.

исполнителям должны быть выданы специальные небьющиеся
флаконы емкостью не более 200 мл с резиновой грушей для прину-
дительного смачивания тампона;

заправка флаконов с обезжиривающей жидкостью должна про-
изводиться в местах хранения флаконов или в вытяжном шкафу;

использованные тампоны, пропитанные обезжиривающей жид-
костью, должны убираться в наполненные до половины водой со-
суды с закрывающейся крышкой; выбрасывать использованные
тампоны на пол и другие места помещения запрещается;

сосуды с обезжиривающей жидкостью должны храниться в от-
дельном помещении.

запрессовкой текущих соединений взрывом единичными взрыв-
ными патронами;

подвальцовкой механическими способами;

заменой труб с последующим закреплением их по принятой
технологии;

глушением соединений специальными заглушками.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЗРЫВНЫМ ПАТРОНАМ

Запрессовку труб энергией взрыва взрывчатых веществ необходимо приме-
нять в следующих случаях

при неограниченной толщине трубной решетки (свыше 120 мм),
при повышенных требованиях к плотности и прочности закреплений,
при повышенных требованиях к внутренней поверхности трубы (отсутствие
прижогов, напылений)

быть простыми и дешевыми в изготовлении, удобными в работе
быть безопасными при транспортировании и обращении, не должны бояться
ударов и толчков, при падении с высоты 3 м не должны самопроизвольно взры-
ваться,

точно фиксироваться в трубе на заданную длину,
обладать устойчивой детонацией при инициировании,

стабильно срабатывать и не терять своих свойств при температуре от ми-
нус 25° до плюс 70°С,

обеспечивать заданную степень запрессовки труб

взрывные патроны промышленной поставки (черт 1) следует применять
для выполнения соединений при серийном и мелкосерийном производствах
теплообменных аппаратов,

взрывные патроны с детонирующим шнуром и рабочим зарядом пластичных
взрывчатых веществ (черт 2, 3) следует применять при выполнении соединений
труб с наружным диаметром ^ 12 мм при отсутствии патронов промышленной
поставки,

взрывные патроны с индивидуальным малогабаритным электродетонатором
(черт 4) следует применять при отработке режимов запрессовки в лаборатор-
ных условиях и в производственных условиях при единичном производстве
теплообменных аппаратов

Взрывной патрон (электродетонатор) промышленной поставки

у — концевые провода 2 — втулка электрозапала 3 — первичное (инициирующее?
взрывчатое вещество 4 — корпус патрона (центрирующая втулка) 5 — вторичное

взрывчатое вещество (рабочий заряд)

Черт 1

Взрывной патрон с детонирующим шнуром

1 7

1 — корпус (центрирующая втулка) 2 ~ детонирующий шнур

Черт 2

Взрывной патрон с пластичным взрывчатым веществом

7 3

Черт 3

Взрывной патрон с индивидуальным электродетонатором

1 — корпус патрона (центрирующая вгулка), 2 — клей; 3 — алектродето
аатор типа ЭД-05—9; 4 — основной заряд взрывчатого вещества

Черт 4

основной (рабочий) заряд взрывчатого вещества;
инициирующий заряд взрывчатого вещества (инициатор).

Конструкция корпуса взрывного патрона зависит от материала, применяемо-
го для его изготовления, и конструктивных особенностей узла труба — трубная
решетка (типа сварного шва трубы с трубной решеткой, наличия разгрузоч-
ной канавки, выступания трубы над трубной решеткой).

d<sr=dH+2 Ь, (1)

dn^dB— (0,01—0,05) dB, (2)

где b — толщина стенки трубы, мм;

do—наружный диаметр упорного буртика корпуса патрона, мм;
dn — наружный диаметр рабочей части корпуса патрона, мм;
dв — внутренний диаметр трубы, мм;
dB — наружный диаметр трубы, мм.

12 При определении наружного диаметра патрона du следует учитывать
предельные отклонения внутреннего диаметра труб dB.

С целью обеспечения диаметрального зазора между внутренней поверхностью
трубы и наружной поверхностью патрона в пределах от 0,01 dB до 0,05 dB сле-
дует изготовлять для каждого номинального размера запрессовываемых труб
по 2—3 группы корпусов патронов.

Каждая группа патронов должна иметь маркировку или метку определенно-
го цвета на упорном буртике втулки, нанесенную краской в виде полосы шири-
ной от 4 до 10 мм.

13. Рабочая длина корпуса патрона L должна быть меньше длины запрес-
совки на величину от 20 до 30 % наружного диаметра трубы

14 Расстояние а от упорного буртика корпуса патрона до рабочего заряда
взрывчатого вещества следует определять в зависимости от допустимой дефор-
мации выступающего за трубную решетку конца трубы или сварного шва опыт-
ным путем.

Ax=ic>dH¹b

- » *

d0 м

(5)

(6)

(7)

(8)

(10)*

G=q-L, (3)

(П)

(12)

(13)

где G — масса основного заряда взрывчатого вещества, кг;
q — удельная масса основного заряда, кг/м;

L — длина соединения трубы в трубной решетке, м;

Ki — коэффициент передающей среды, принимается из табл I,

/Сг — коэффициент, учитывающий влияние межтрубных перемычек, определя-
ется по графику черт 5,

А\ — удельная работа, необходимая для деформации единицы трубы, оп-
ределяется по формуле (5), Дж/м,

А2 — удельная работа, необходимая для деформации единицы длины трубной
решетки, определяется по формуле (6), Дж/м,

т]—коэффициент полезного действия взрыва, в процентах, определяется
из табл 2,

Q — теплота взрыва заряда взрывчатого вещества, выбирают по табл 3
ккад/кг,

ел — относительная тангенциальная деформация трубы при запрессовке взры-
вом,

Uq — величина перемещения стенки трубы после соприкосновения ее с по-
верхностью отверстия трубной решетки, м,

р — степень запрессовки трубы с трубной решеткой в процентах, определя-
ется по формуле (12);

b — толщина стенки трубы, м;

АЬ — изменение толщины стенки трубы после запрессовки, определяется по
формуле (11), м,

AdB—изменение внутреннего диаметра трубы после запрессовки, м;

Ктр ь Ктр 2 — коэффициенты, зависящие от свойств материала трубы принима-
ются из табл. 2;

йп — наружный диаметр трубы, м;

d0 — диаметр отверстия трубной решетки, м;

dB — внутренний диаметр трубы до запрессовки, м;

¥

dB — внутренний диаметр трубы после запрессовки, м,

S — диаметральный зазор между поверхностью трубы и отверстием труб-
ной решетки, м,

сттр ш — предел текучести материала трубной решетки, Па (кгс/мм2),
е — основание натуральных логарифмов.
d3— диаметр внутреннего отверстия втулки под заряд, м,
у — плотность взрывчатого вещества, кг/м3.

Таблица 1

K-f(ip)

U

0,9
0,9

Ф — степень перфорации, опре-
деляемая как отношение расстоя-
ния между осями отверстий к ди-
аметру отверстия в трубной ре-
шетке;

dB

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Пример расчета заряда взрывчатых веществ под заряд

Исходные данные:

материал трубы и трубной решетки — сталь Х18Н10Т;

— 18,38 мм = 18,38*10-3 м;
dH=18,18 мм— 18Д8* 10-3 м;

<2В=14Д мм—14Д-10-3 м;

6—2,04 мм=2,04*10~3 м;

5=0,2 мм = 0,2*10_3 м;

Р—4,5 %;

КтР1 = 134 кгс/мм2=134-106 кгс/м2= 1314,5-105 Па \ » фа,п

От—26 кгс/мм2=26-106 кгс/м2=255-106 Па / ш таол*

/(i=l (из табл. I)

Q=5866-103 Дж/кг (из табл. 3);
перемычка t~7 мм.

Кг—0,8 (из черт. 5).

Примечание. Для удобств расчета £/0 все значения в формуле приведе-
ны в мм.

Но= 0,313 мм=0,313-10-3 м.

0,2+2-0,313

А 18,18

+=3, 14-18,18-10~3- 2,04- Ю-²-³^;108 ■/~°'⁴ °’М54Х

0,Зо+1

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ

взрывную камеру для выполнения запрессовки труб в трубных решетках
теплообменных аппаратов,

помещение для сборки взрывных патронов,

пульт управления и помещение для укрытия обслуживающего персонала,
помещение для хранения сменного запаса зарядов взрывчатого вещества,
склад для хранения взрывчатых материалов

укрытием для обслуживающего персонала,

помещением для хранения сменного запаса зарядов взрывчатых веществ
и взрывчатых материалов

габаритные размеры камеры должны выбираться с расчетом свободного
въезда в камеру железнодорожной платформы или автоприцепа с установлен-
ными на них теплсобменными аппаратами, расстояния от трубных решеток до
стен камеры должны обеспечивать свободный проход и быть не менее 1,5 м,
должны быть одни плотнозакрывающиеся ворота для въезда транспорта
с теплообменным аппаратом и отдельный вход для обслуживающего персонала,
стены и потолок камеры следует делать двойными из листовой стали тол-
щиной от 5 до 10 мм и с изоляционной прослойкой между листами из стеклова-
ты или иного негорючего теплоизоляционного и шумопоглощающего материала,
если длина камеры превышает 20 м и ширина 8 м стены ее следует делать
из кирпича с облицовкой внутренних стен и потолка стальными листами с шу-
Monoi лощающей прослойкой,

пол должен быть выполнен из прочных негорючих материалов, быть ровным,
не иметь щелей и выбоин,

отопление камер должно быть паровое или калориферное, обеспечивающее
температуру 10—20°С, применение для отопления электрических приборов с
открытыми нагревательными элементами и открытого огня не допускается,

освещение должно быть выпочнено во взрывобезопасном исполнении, утеч-
ка энергии не допускается,

для удаления продуктов взрыва из камеры должна быть предусмотрена
приточная и вытяжная вентиляция, способная удалять продукты взрыва в тече-
ние 3—5 мин,

в камеру следует подвести сжатый воздух, необходимый для привода
пневматических машинок,

камера дочжна быть оборудована подъемно-транспортными средствами
и устройствами для закрепления теплообменного аппарата на платформе,

металлические стены камеры и смонтированное в ней электрическое обо-
рудование должны быть заземлены,

камера должна иметь блокировку, исключающую проведение взрыва при
открытых дверях или воротах

участок, на котором расположена взрывная камера, должен быть огражден
и заасфальтирован;

оборудован звуковой и световой сигнализацией и иметь телефонную связь.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

АКТ

« »

Настоящий акт составлен о том, что

(наименование изделия, заводской номер)
принято отделом технического контроля под запрессовку труб взрывом.

Фактическая толщина трубной решетки составляет мм.

Температура подогрева трубной решетки °С.

Начальник ОТК (подпись)

Контрольный мастер ОТК (подпись)

ПАСПОРТ ОБРАЗЦА-СВИДЕТЕЛЯ

№

(индекс и заводской номер теплообмеиного аппарата)

(дата запрессовки)

Размеры в мм

Контрольный мастер

<£

Штамп ОТК

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Рекомендуемое

АКТ

« » 19 г.

Настоящий акт составлен представителем отдела технического контроля

цеха № т. и ответственным за проведение взрывных

(Ф. и. о.)

работ т о том, что трубы в теплообменном аппарате заводской

(ф, и. о,)

№ были запрессованы взрывом ВВ в соответствии с инструк-
цией № и технологическим процессом №

(дата запрессовки)

Температура подогрева трубных решеток равнялась °С.

Повторно запрессованы или подвальцованы механической вальцовкой
труб в соответствии с таблицей.

(шт.)

Примечание. По требованию заказчика к данному акту прикладывается
таблица замеров раздачи труб.

Контрольный мастер ОТК (подпись)

(Ф- и. о.)

Ответственный за проведение

взрывных работ (подпись)

(ф. и. о.)

АКТ

« » 19 г.

Настоящий акт составлен о том, что изделие __

(наименование, заводской номер)
после запрессовки труб взрывом

испытано

(метод испытания)

При испытаниях обнаружено ___

Выявленные дефекты устранены

Начальник ОТК (подпись)

(ф. и. о.)

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ 23691—79 Соединения труб с трубными решетками и коллекто-
рами теплообменных аппаратов. Запрессовка труб с
применением источников импульсного давления. Общие

положения 3

ГОСТ 23692—79 Соединения труб с трубными решетками и коллекто-
рами теплообменных аппаратов. Требования к типовому
технологическому процессу закрепления труб энергией

электрического взрыва проводников 17

ГОСТ 23693—79 Соединения труб с трубными решетками и коллекто-
рами теплообменных аппаратов. Требования к типовому
технологическому процессу закрепления труб энергией
взрыва взрывчатых веществ 39

Редактор В. Н. Шалаева
Технический редактор Н П. Замолодчикова
Корректор Е Я. Евтеева

08 09 86 Подп. к печ 27 10 86 4,0 уел п л 4,13 уел кр-отт 3,67 уч изд л

Цена 20 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер , 3
Тип «Московский печатник» Москва, Лялин пер, 6 Зак 2529

Цена 20 коп.

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ

4. По формуле (6) вычисляют

Д2=1,15-3,14-18,38-10_3-0,313-10~3-255-10?Х

Дж

18,38 -10~3 5 м

5. По формуле, приведенной в табл. 2, вычисляют AV.

А V—7ci/0(rf0+£/0)=3,14-0,313-10—3( 18,38-10—3+0,313-10-3)=

= 18,37- 10“6м3/м.

6. По формуле, приведенной в табл. 2, вычисляют коэффициент полезного
действия взрыва rj

^1=3,56+0,16-10е-18,37-10“6=6,5% .

Формула 9. (Исключена, Изм. JVs 1).

По формуле (4) вычисляют массу единицы длины заряда qа^к - А*+А* _о з 1611,41+7450,589 _ _кг_q 2 h).Q-A:1-4, 19-103 ' 0,065-1400-103-4,19 ’ м

Зная значение заряда и плотность взрывчатых веществ, определяют диа-

метр заряда: