JPH01118323A - Method and device for expanding sleeve and sealing it into peripheral pipe - Google Patents
Method and device for expanding sleeve and sealing it into peripheral pipeInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、周囲の管中に管状スリーブを膨張させ封止す
る方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明は、周
囲の管中に、密にはめ合う金属製スリーブを膨張させて
封止することと、この封止を遠隔から実現するために用
いられる複式の加圧可能な工具装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for inflating and sealing a tubular sleeve into a surrounding tube. More particularly, the present invention relates to the inflatable sealing of a tightly fitting metal sleeve into a surrounding tube and a dual pressurizable tool used to remotely achieve this sealing. Regarding equipment.
〈従来の技術〉
管形熱交換器に用いられる管即ち高温の煙道ガスに対し
て燃焼用空気を予加熱するために、化石燃料を熱源とす
る蒸気式の発電所において用いられる空気予加熱器の管
は、金属腐蝕、侵食又は疲労によって、数年使用した後
に漏れを生ずるため、修理又は交換が必要となる。これ
らの管の漏れは、通常は、管板の近くで起こるが、管に
沿ったどの場所でも起こりうる。これらの熱交換器の管
の交換は、10,000〜50,000本の管ヲ含ム大
形の熱交換器の場合には、特に高価となり、プラントの
操業停止時間が長くなるため、粉塵の多い環境において
これらの管をすみやかに廉価に高信頼度で修理する種々
の方法と特別の工具装置とがこれまでに開発されている
。<Prior art> Air preheating used in steam power plants using fossil fuels as a heat source to preheat combustion air for tubes used in tubular heat exchangers, that is, high temperature flue gas. The vessel tubes develop leaks after several years of use due to metal corrosion, erosion, or fatigue and require repair or replacement. Leaks in these tubes usually occur near the tubesheet, but can occur anywhere along the tube. Replacing these heat exchanger tubes, especially for large heat exchangers containing 10,000 to 50,000 tubes, can be expensive, prolong plant downtime, and reduce dust pollution. Various methods and special tooling systems have been developed to repair these pipes quickly, inexpensively, and reliably in high-intensity environments.
従来の技術において、周囲の板又は管板中に管を遠隔か
ら膨張させるための種々の方法及び装置が知られている
。例えば、デワルドの米国特許第2319216号には
、テーパー状のウェッジ面と管の内壁との間の直接の接
触を利用して熱交換管を管板中において膨張させるため
のプルタイプのテーパー状管エキスパンダーが開示され
ている。Various methods and devices are known in the prior art for remotely expanding tubes into surrounding plates or tube sheets. For example, DeWald U.S. Pat. No. 2,319,216 discloses a pull-type tapered tube for expanding a heat exchange tube in a tubesheet using direct contact between a tapered wedge surface and the inner wall of the tube. An expander is disclosed.
ブレツブの米国特許第3470724号には、管端を保
持するための外部保持コレットと管端を膨張させるため
に成形コレットを経て押し込まれるテーパー状中心アー
バーとを使用する管端成形装置が開示されている。ミラ
ー等の米国特許第3829948号には、可膨張コレッ
トを使用して管板中に管を膨張させる装置が開示されて
いる。ペイル等の米国特許第4182152号には、外
側スリーブ及びグリッドに内側案内管を固着するために
使用されるグリッドスリーブ拡径工具が開示されている
。シャンポー等の米国特許第4471643号には、テ
ーパー状マンドレルをスリーブを経て引いて突合せ被加
工物を互いに固着するための工具が開示されている。加
茂厚等の米国特許第4068372号には、熱交換器の
管板中に管を保留させるための管エキスパンダーが開示
され。U.S. Pat. No. 3,470,724 to Bretzb discloses a tube end forming apparatus that uses an external retaining collet to hold the tube end and a tapered center arbor pushed through the forming collet to expand the tube end. There is. U.S. Pat. No. 3,829,948 to Miller et al. discloses an apparatus for expanding tubes into a tubesheet using an expandable collet. U.S. Pat. No. 4,182,152 to Peil et al. discloses a grid sleeve expansion tool used to secure an inner guide tube to an outer sleeve and grid. U.S. Pat. No. 4,471,643 to Champeau et al. discloses a tool for drawing a tapered mandrel through a sleeve to butt and secure workpieces together. U.S. Pat. No. 4,068,372 to Atsushi Kamo et al. discloses a tube expander for retaining tubes in the tubesheet of a heat exchanger.
この管エキスパンダーにおいては、円筒状弾性媒体を経
て挿入されるロッドとバックアップリングとを利用して
軸方向の圧縮力によって弾性媒体を膨張させる。ケリー
等の米国特許第4387507号には、1次及び2次エ
キスパンダーリングを使用して管板中に保留するために
管を膨張させるための管エキスパンダーが開示されてい
る。ミューラーの米国特許第4418457号には、管
板の管孔中に管を膨張させ、管板に対するエラストマー
ワッシャーの軸方向の位置室めによって管の膨張を制御
するための別の装置が開示されている。In this pipe expander, a rod inserted through a cylindrical elastic medium and a backup ring are used to expand the elastic medium by compressive force in the axial direction. U.S. Pat. No. 4,387,507 to Kelly et al. discloses a tube expander for expanding tubes for retention in a tubesheet using primary and secondary expander rings. Mueller, U.S. Pat. No. 4,418,457, discloses another device for expanding a tube into a bore in a tubesheet and controlling the expansion of the tube by the axial position of an elastomeric washer relative to the tubesheet. There is.
また、ケリーの米国特許第4567631号には。Also, in Kelly U.S. Pat. No. 4,567,631.
軸方向に圧縮負荷された複数のエラストマー膨張リング
を用いて管板中に管を膨張させるための別の装置が開示
されている。Another apparatus is disclosed for expanding tubes into a tubesheet using a plurality of axially compressively loaded elastomeric expansion rings.
これらの従来の技術には、いろいろの欠点があり、周囲
の管に密にはめ合う管状スリーブを遠隔から膨張させて
その間に圧力密の継手を形成するための方法及び自立型
の装置はおそらくは知られていなかった。従来の技術に
は、管板中の管に対して密にはめ合う金属製スリーブを
便利にすみやかに強く膨張させるようにされ1反復使用
サイクルに耐えられ、膨張したスリーブから容易に引出
せるようにした、加圧可能な工具装置は示されていない
。本発明により、改良された細長い圧力作動される工具
装置を使用して管中に長い密にはめ合う金属スリーブを
挿入し、このスリーブの各々の先端を管の内壁に対し径
方向に膨張して圧力封止する骨修復方法が開発された。These conventional techniques have various drawbacks, and there is no known method or self-contained device for remotely inflating a tubular sleeve that fits tightly into surrounding tubing to form a pressure-tight joint therebetween. It wasn't. Prior art techniques include conveniently quickly and strongly inflating a metal sleeve that fits tightly against the tubes in a tubesheet, so that it can withstand one cycle of use and be easily withdrawn from the inflated sleeve. A pressurizable tooling device is not shown. In accordance with the present invention, an improved elongated pressure-actuated tooling device is used to insert long, closely-fitting metal sleeves into the tube, and expand the distal ends of each sleeve radially against the inner wall of the tube. A pressure-sealing bone repair method has been developed.
また、本発明により、管中に管状の金属スリーブを挿入
し、このスリーブ中に順に工具を挿入し、スリーブを径
方向に膨張させて管及び管板に対してスリーブを圧力密
に封止することによって、漏れを生じた管を修復するた
めの、特別の加圧可能な工具も開発された。The invention also includes inserting a tubular metal sleeve into the tube, sequentially inserting a tool into the sleeve, and expanding the sleeve radially to seal the sleeve in a pressure-tight manner with respect to the tube and tubesheet. Special pressurizable tools have also been developed to repair leaky pipes.
〈発明の概要〉
本発明は、スリーブの向い合う端部を周囲の管中に膨張
させる方法を提出する。本発明は、特定的には、密には
め合うスリーブの前方端を周囲の管に遠隔膨張させるた
めに第1の長い工具装置を利用する方法を提供する。こ
の方法は、密にはめ合う長い管状スリーブを管中に挿入
して管のどの開口又は破断個所も通るように延長させ、
次に工具の長い延長部分をスリーブ及びその周囲の管中
に挿入して工具のコレットのフィンガーがスリーブの内
側端又は前方端の近くに位置されるようにする。次に工
具の前方ビス1−ンを加圧して、ピストンの前方端に固
着されたテーパー状のマンドレルを、径方向に膨張可能
なコレットの複数のフィンガーを経て押し、スリーブの
内証に対してフィンガーを径方向外方に膨張させると共
に、管の内側壁に対してスリーブを強く膨張させ、その
間にしまりばめと封止とを形成する。工具の前方ピスト
ンを更に加圧してコレットのフィンガーを経てマンドレ
ルを更に押し、マンドレルの小径部分と接触させてフィ
ンガーを後退させた後、封止されたスリーブ及び管から
工具を引き出す。次に第1工具装置の後部ピストンを加
圧してコレットのフィンガーを経てマンドレルをその最
初の位置まで後退させ、工具装置の次の作動サイクルの
ための準備状態に工具を再設定する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for expanding opposing ends of a sleeve into a surrounding tube. The present invention specifically provides a method that utilizes a first elongated tooling device to remotely expand the forward end of a closely fitting sleeve into a surrounding tube. This method involves inserting a long, close-fitting tubular sleeve into the tube and extending it through any opening or break in the tube;
The long extension of the tool is then inserted into the sleeve and surrounding tube such that the collet fingers of the tool are located near the inner or forward end of the sleeve. The forward screw 1 of the tool is then pressurized to force a tapered mandrel secured to the forward end of the piston past the fingers of a radially expandable collet and against the inner ring of the sleeve. The fingers are expanded radially outward and the sleeve is expanded tightly against the inner wall of the tube to form an interference fit and seal therebetween. Further pressurization of the forward piston of the tool pushes the mandrel further through the fingers of the collet and retracts the fingers into contact with the small diameter portion of the mandrel before withdrawing the tool from the sealed sleeve and tube. The rear piston of the first tool assembly is then pressurized to retract the mandrel through the fingers of the collet to its initial position, resetting the tool in readiness for the next operating cycle of the tool assembly.
本発明は、密にはめ合う金属スリーブの後方端を熱交換
器などの管板中の管中に強く膨張させてスリーブの外面
と管の内面との間に圧力密のしまりばめを形成する方法
も提供する。この方法によれば、熱交換器の管の近端中
に位置された長い金属製スリーブ中に、第2工具の前方
端を最初に挿入する。保持ナツトと弾性エキスパンダー
リングユニツ1−とハウジングのアダプターフランジの
前方部分とを含む工具の前方端をスリーブ中に十分に挿
入した後、ハウジングの前方ポートを加圧し。The present invention strongly expands the rear end of a closely fitting metal sleeve into a tube in a tube sheet such as a heat exchanger to form a pressure-tight interference fit between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the tube. A method is also provided. According to this method, the forward end of the second tool is first inserted into a long metal sleeve located in the proximal end of the tube of the heat exchanger. After fully inserting the forward end of the tool, including the retaining nut, the elastic expander ring unit 1- and the forward part of the adapter flange of the housing into the sleeve, the forward port of the housing is pressurized.
ピストンを後退させ1弾性エキスパンダーリングを軸方
向に圧縮することによって、これらのリングを径方向外
方に、スリーブに対して膨張させる。Retracting the piston and axially compressing one elastic expander ring causes the rings to expand radially outwardly relative to the sleeve.
この膨張によって、金属スリーブの後端部と、管板中に
既に圧力密に封止されている管の内面に対して強く径方
向外方に膨張される。工具によって形成された継手は、
以前に熱交換器を最初製造した際に管板の管孔中に圧力
密に圧延されている損傷した管とスリーブとの間の後部
の圧力密の封止部を形成する。This expansion forces the rear end of the metal sleeve and the inner surface of the tube, which is already pressure-tightly sealed in the tubesheet, to expand radially outwardly. The joint formed by the tool is
Forming a rear pressure-tight seal between the damaged tube and the sleeve, which was previously pressure-tightly rolled into the bore of the tubesheet during the original manufacture of the heat exchanger.
弾性エキスパンダーリング及びスリーブをこのようにし
て管に対し膨張させた後、ハウジングの前方ポートを減
圧、後部ポートを加圧して、保持ナツトを前方に移動さ
せ、弾性リングに対する軸向き圧力を解除する。次に、
膨張されたスリーブ及び管から工具を引出し、別の損傷
した管中に挿入し、所望の手順を反復実施する。After the elastic expander ring and sleeve are thus expanded against the tube, the front port of the housing is depressurized and the rear port is pressurized to move the retaining nut forward and relieve the axial pressure on the elastic ring. next,
The tool is withdrawn from the inflated sleeve and tube, inserted into another damaged tube, and the desired procedure repeated.
本発明は1周囲の管中にスリーブを遠隔から膨張させて
その間に圧力密の封止部を形成するための内側封止用の
第1の長い工具装置も提供する。The present invention also provides a first elongated tool apparatus for internal sealing for remotely inflating a sleeve into a circumferential tube to form a pressure-tight seal therebetween.
前方封止用の第1の工具装置は、ハウジングと、このハ
ウジングの第1ポートを経て加圧可能な軸方向に可動の
ピストンを収納した前方シリンダーに固着された長い前
方延長部分とを關えている。A first tool arrangement for forward sealing comprises a housing and a long forward extension secured to a forward cylinder housing an axially movable piston pressurizable through a first port of the housing. There is.
前方シリンダーは、径方向に可動のフィンガーが前方端
に配された膨張可能なコレットに固着されている。ピス
トンの前方端に固着されたテーパー状のマンドレルは、
大径の後端部を有し、コレットがその内部に挿入された
スリーブの内側壁に対して径方向外方にコレットのフィ
ンガーを膨張させるように、前方ピストンによって軸方
向前方に、前方ピストンによって移動するようになって
いる。The forward cylinder is secured to an expandable collet with radially movable fingers disposed at the forward end. A tapered mandrel fixed to the forward end of the piston is
axially forward by the forward piston so as to have a rear end of a large diameter and expand the fingers of the collet radially outward against the inner wall of the sleeve into which the collet is inserted; It is supposed to move.
コレットのフィンガーはスリーブの成る局在化された部
分を、管に接触するまで径方向外方に押した後、スリー
ブと管とを一緒に径方向に押し、スリーブと管との間の
積極的なロック及び封止継手を径方向外方に形成する。The collet fingers push a localized portion of the sleeve radially outward until it contacts the tube, and then push the sleeve and tube together radially, creating a positive gap between the sleeve and tube. A locking and sealing joint is formed radially outwardly.
マンドレルは、その後方端付近に配された逆向きのテー
パーの小径部分を有し、マンドレルが更に前進すると、
小径の後端部によってコレットのフィンガーが径方向内
方に後端可能となる。コレットのフィンガーのこの後端
によって、スリーブに対し封止された周囲の管及び管状
スリーブから工具装置を引出すことが可能となる。The mandrel has a reversely tapered small diameter section near its rear end so that as the mandrel advances further,
The small diameter trailing end allows the fingers of the collet to trail radially inward. This rear end of the collet finger makes it possible to withdraw the tooling device from the surrounding tube and tubular sleeve sealed against the sleeve.
工具ハウジングの延長部分は、軸方向に可動のピストン
を収容した後部ピストンも備えており、この後部ピスト
ンは、中心部の連結ロットによって前方ピストンに強く
連結され、ハウジング中の第2ポートを介して加圧する
ことができる。管からの工具装置の引出しに続いて、工
具ハウジング中の後部ピストンを加圧すると、マンドレ
ルは、コレットのフィンガーを介して後方に、その最初
の位置まで移動し、反復使用のための準備状態に工具を
再設定する。The extension of the tool housing also includes a rear piston containing an axially movable piston, the rear piston being rigidly connected to the front piston by a central connecting rod and through a second port in the housing. Can be pressurized. Following withdrawal of the tooling device from the tube, pressurizing the rear piston in the tool housing moves the mandrel backwards through the fingers of the collet to its initial position, ready for repeated use. Reset the tool.
本発明は、熱交換器の漏曳している管を有効に修復する
ために、使用するための封止性−加圧可能な第2工具装
置又は後端の工具装置を提出する。The present invention provides a sealable-pressurizable second tooling device or trailing end tooling device for use in effectively repairing leaking tubes of a heat exchanger.
この第2工具装置は、熱交換器の管板の管孔にリーブ及
び管を強く膨張させるために、管中に配された密にはめ
合うスリーブ中に挿入されるようになっている。This second tooling device is adapted to be inserted into a close-fitting sleeve disposed within the tubes in order to forcefully expand the ribs and tubes into the tube bores of the tubesheet of the heat exchanger.
第2工具装置は、長手方向の円筒形の軸孔及びこの軸孔
に接続された加圧可能な前方側ポートを備えたハウジン
グと、後方の加圧可能なポートを備えたハウジング閉止
板とを備えている。管端状に嵌合する大きさの小径部分
を備えたハウジングアダプターフランジは、スリーブ及
び管板に対して工具を相対的に位置決めし易くするため
に、ハウジングの前方端に配されている。ハウジングの
円筒形の軸孔は、軸方向に可動なピストンを内部に備え
ており、このピストンの前方端は、調節可能な保持ナツ
トがねじ止めによって固着された長いロットに固着され
ている。少くとも2つの弾性エキスパンダーリングない
しはワッシャーを(+iaえた弾性エキスパンダーユニ
ットは、ハウジングフランジと保持ナツトとの間に、ロ
ットを囲むように設けられている。好ましくは、前方及
び後方のエキスパンダーリングの各々は、工具の使用中
の反復加圧サイクルの間の各々のリングの径方向外方へ
の押出しを最小とするように、それぞれ保持ナツトとハ
ウジングフランジとに隣接した前方リングの前方外側の
コーナーと後方リングの後方外側のコーナーとに面取り
を備えている。The second tool device includes a housing having a longitudinal cylindrical shaft hole and a pressurizable front port connected to the shaft hole, and a housing closing plate having a rear pressurizable port. We are prepared. A housing adapter flange with a reduced diameter portion sized to fit over the tube end is located at the forward end of the housing to facilitate positioning of the tool relative to the sleeve and tubesheet. The cylindrical shaft bore of the housing contains therein an axially movable piston, the forward end of which is secured to a long rod to which an adjustable retaining nut is secured by screwing. An elastic expander unit having at least two elastic expander rings or washers (+ia) is provided surrounding the rod between the housing flange and the retaining nut. Preferably, each of the front and rear expander rings , the forward outer corner of the forward ring adjacent to the retaining nut and the housing flange, respectively, and the rearward one to minimize radially outward extrusion of each ring during repeated pressure cycles during use of the tool. The outer rear corner of the ring is chamfered.
エキスパンダーリングは、工具の使用の間に多くの高圧
縮−減圧サイクルを経てその弾性を保持する弾性エクス
1−マー材料から成っている。有用なリング材料には、
ポリウレタン、ナイロン、テフロン及び合成ゴムが含ま
れるが、ポリウレタンエラストマーは、その望ましい高
圧特性のため、特に好ましい。The expander ring is comprised of a resilient extremer material that retains its elasticity through many high compression-decompression cycles during use of the tool. Useful ring materials include:
Included are polyurethanes, nylons, Teflon and synthetic rubbers, with polyurethane elastomers being particularly preferred due to their desirable high pressure properties.
本発明は、腐蝕又は破断した管を有効に修復することに
よって、コストと時間とを要する熱交換器の再構成又は
交換を不要とする方法も提供する。The present invention also provides a method for effectively repairing corroded or broken pipes, thereby eliminating the need for costly and time-consuming reconfiguration or replacement of heat exchangers.
本発明は、また、封止方法を実施するための長い複式1
具も提供し、第1工具装置は、熱交換器の密にはめ合う
スリーブと管とに挿入されて、スリーブを管中に膨張さ
せ、その間に漏れを防ぐ封止を形成するための、細長い
工具装置である。The present invention also provides a long duplex 1 for carrying out the sealing method.
A first tooling device is also provided, the first tool device being an elongated tool for being inserted into the closely fitting sleeve and tube of the heat exchanger to expand the sleeve into the tube and form a leak-tight seal therebetween. It is a tool device.
第2工具装置は、管中の密にはめ合う金属製スリーブ中
に挿入されてこのスリーブを管板中に径方向に膨張させ
その間に圧力密の封止を形成するようになっている。こ
の工具装置は、複式のエラストマーエキスパンダーリン
グを利用し、これらのリングは、不所望な押出しなしに
効率的な径方向の膨張を与えてリングの長使用寿命を実
現するように、封止リングユニットの前面と後面との外
側のコーナーに面取りを含むように各々輪郭が定められ
ている。この有効な管の修復によって、燃料を熱源とす
る蒸気式発電所の空気予加熱器の高価な再構成又は交換
な不要となる。The second tooling device is inserted into a tightly fitting metal sleeve in the tube to expand the sleeve radially into the tubesheet to form a pressure-tight seal therebetween. This tooling device utilizes dual elastomeric expander rings, which are connected to a sealing ring unit to provide efficient radial expansion without undesired extrusion and provide long service life for the rings. The front and rear surfaces of each are each contoured to include chamfers at the outer corners. This effective pipe repair eliminates the need for expensive reconfiguration or replacement of air preheaters in fuel-based steam power plants.
〈実施例〉
第1図に全体として図示したように、立て型管状熱交換
器10は、管板13中に下方端部を予め膨張させた複数
の管12を備えている。管12の成るものは、破断部1
2aを有し、第1A図に詳示したように、密にはめ合う
長い管状スリーブ14を破断部12aを経て各々の管1
2に挿入し、スリーブ14の各々の先端に圧力密の膨張
継手15を形成することによって破断部12aを修復す
るように管12の内側壁に対してスリーブ14を局所的
に膨張させることによって、修復しなければならない。<Example> As generally illustrated in FIG. 1, a vertical tubular heat exchanger 10 includes a plurality of tubes 12 whose lower ends are pre-expanded in a tube plate 13. The pipe 12 consists of a broken part 1
2a, and as shown in detail in FIG.
2 and locally inflating the sleeve 14 against the inner wall of the tube 12 so as to repair the break 12a by forming a pressure-tight expansion joint 15 at the distal end of each sleeve 14. Must be repaired.
管12の内側端のこの膨張継手15は、本発明による特
別の第1の長い工具装置20を使用することによって形
成する。スリーブ14の下方端は、係属中の米国特許間
に記載されたもののような別の工具装置を用いて管に対
して後に圧力密に封止される。This expansion joint 15 at the inner end of the tube 12 is formed by using a special first elongated tooling device 20 according to the invention. The lower end of sleeve 14 is later pressure-tightly sealed to the tube using another tooling device such as that described between pending US patents.
第2図に示すように、第1の長い工具装置20は、スリ
ーブ14中に挿入されるように小径とした円管状の長い
前方延長部分23を備えたハウジング22を有し、これ
らは共に、管12中に挿入される。アダプター24は、
ねじ継手23aによって、前方延長部分23の前方端に
ねじ止めされており、外側のスペースチューブ26は、
アダプター24の外側端に、ねじ部25によりねじ止め
されている。As shown in FIG. 2, the first elongated tool device 20 has a housing 22 with a reduced diameter, tubular elongated forward extension 23 for insertion into the sleeve 14; inserted into tube 12. The adapter 24 is
The outer space tube 26 is screwed to the front end of the front extension 23 by a threaded joint 23a.
A threaded portion 25 is screwed to the outer end of the adapter 24 .
シリンダー組立体28は、スペーサーチューブ26の前
方端にねじ止め27されている。シリンダー組立体28
は、コレット30を含み、このコレットはシリンダー2
9の前方端にねじ止め29aされている。コレット30
は、少くとも3つの、径方向の膨張可能なフィンガー3
1を備えている。Cylinder assembly 28 is screwed 27 to the forward end of spacer tube 26. Cylinder assembly 28
includes a collet 30, which is connected to the cylinder 2
A screw 29a is screwed to the front end of 9. colette 30
has at least three radially expandable fingers 3
1.
コレット30の各々のフィンガー31の前方端は、スリ
ーブ14を管12中に入るように強く変形させることに
よって圧力密の封止部をその間に形成するように、スリ
ーブ14の隣接部分を径方向外方に管12に接触させ押
圧するための、外側に膨張した膨張部分31aを僅えて
いる。The forward end of each finger 31 of the collet 30 radially outwardly pushes an adjacent portion of the sleeve 14 so as to forcefully deform the sleeve 14 into the tube 12 to form a pressure-tight seal therebetween. On the other hand, there is a portion 31a expanded outwardly for contacting and pressing the tube 12.
シリンダー29は、円管孔29bを有し、円管孔29b
の内部には、封止リング35及び長い前方部分34aを
備えたピストン34が収納されている。ピストン34の
前方部分34は、外面36aを備えた長いマンドレル3
6にねじ止め34bされている。マンドレル36は、後
方端が大径となるように、後方にテーパー状になってい
る。テーパー状の外面36aは、マンドレル36の後方
端に設けられた小径部分37及び逆向きのテーパー部分
37aに隣接して位置されている。テーパー状の端部分
38は、第2図に全体として示したように、スリーブ1
4及び管12中に工具装置20を挿入し易くするために
、マンドレル36の前方端にねじ止め39されている。The cylinder 29 has a circular tube hole 29b.
A piston 34 with a sealing ring 35 and a long front portion 34a is housed inside. The forward portion 34 of the piston 34 has an elongated mandrel 3 with an outer surface 36a.
6 is screwed 34b. The mandrel 36 is tapered rearward so that the rear end has a larger diameter. The tapered outer surface 36a is located adjacent to a reduced diameter portion 37 and a reverse tapered portion 37a at the rearward end of the mandrel 36. Tapered end portion 38 extends from sleeve 1 as shown generally in FIG.
4 and the forward end of the mandrel 36 is screwed 39 to facilitate insertion of the tooling device 20 into the tube 12.
長い内側のスペーサーチューブ40も、アダプター24
とシリンダー組立体28との間に延長しており、封止リ
ング41によってアダプター24に圧力封止されている
と共に、封止シリンダ43によってシリンダー組立体2
8にも封止されている。前方のピストン34は、加圧さ
れ、ハウジング22中のスリーブ膨張ポート48に加え
られた流体圧力によって前進する。ポート48は、ハウ
ジング22の延長部分23に形成された長手方向の環状
通路47と、内側のスペーサーチューブ40と連結ロッ
ド46との間に配設された連結環状通路47aとによっ
て、ピストン34に連結されている。The long inner spacer tube 40 also connects to the adapter 24.
and the cylinder assembly 28 and is pressure sealed to the adapter 24 by a sealing ring 41 and by a sealing cylinder 43 to the cylinder assembly 28.
8 is also sealed. The forward piston 34 is pressurized and advanced by fluid pressure applied to the sleeve expansion port 48 in the housing 22. The port 48 is connected to the piston 34 by a longitudinal annular passage 47 formed in the extension 23 of the housing 22 and a connecting annular passage 47a disposed between the inner spacer tube 40 and the connecting rod 46. has been done.
工具装置20のハウジング22の経端部中には、封止リ
ング45を収納した軸方向に可動の後部ピストン44を
収容した第2の円管孔42が形成されている。後部ピス
トン44は、内側スペーサーチューブ40を通って延長
する中央部の長い連結ロッド46によって固着されてお
り、前方ピストン34の付近に固着されている。後部ピ
ストン44の前面は、長手方向の通路49を介して加圧
可能であり、長手方向の通路49は、ハウジング22の
ピストン後退ポート50に流れ連結されている。A second cylindrical bore 42 is formed in the distal end of the housing 22 of the tool device 20 in which an axially movable rear piston 44 containing a sealing ring 45 is accommodated. The rear piston 44 is secured by a central long connecting rod 46 that extends through the inner spacer tube 40 and is secured near the front piston 34 . The front surface of the rear piston 44 is pressurizable via a longitudinal passage 49 that is flow connected to a piston retraction port 50 in the housing 22 .
ハウジング22の後部は、ねじ継手53によって固着し
たプラグ52によって閉止されている。また所望ならば
、減少流体圧力を、ポート54において、ピストン44
の後面に作用させ、ポート48及び通路47を経てピス
トン34に加えられる圧力を増大させると共に、コレッ
ト30のフィンガー31を経て前方にマンドレル36を
押すようにしてもよい。スリーブ膨張ポート48とピス
トン後退ポート50との相対的な位置は、第3図に図示
されている。The rear part of the housing 22 is closed by a plug 52 secured by a threaded joint 53. If desired, reduced fluid pressure can also be applied to piston 44 at port 54.
The pressure applied to the piston 34 through the port 48 and passageway 47 may be increased and the mandrel 36 pushed forward through the fingers 31 of the collet 30. The relative positions of sleeve expansion port 48 and piston retraction port 50 are illustrated in FIG.
工具装置20の前方延長部分23とシリンダー組立体2
8とは、管12中のきっちりと嵌合するスリーブ14中
に容易に挿入されるのに必要な小さな直径と、継手15
においてスリーブ14の内側端を管12に加圧封止する
のに必要な長さとを備えている。工具装置20のハウジ
ング22の外径は、5.1〜7.6an(2〜3インチ
)、その全長は、1.2〜2.4m (4〜8フイート
)としてよい。工具は、通常は約1.8mの長さをもち
、その延長部分は、2.5〜5.1an(1〜2インチ
)の直径の管中の密に嵌合するスリーブの内部に摺動自
在に嵌合するように、縮小された外径を備えている。マ
ンドレル36のテーパーは、前方ピストン34がコレッ
ト30のフィンガー31を径方向外方に押圧してスリー
ブ14を強く管12中に膨張させるのに必要とされる軸
方向の力を制限するように、比較的小さな値とされてい
る。フィンガー31の先端の膨張部分3Laにおいて必
要とされる径方向力は、スリーブ14及び管12の直径
、壁厚及び降伏強度と、圧力密の膨張継手15を形成す
るのに必要な変形とによって定まる。Front extension 23 of tool device 20 and cylinder assembly 2
8 is the small diameter necessary for easy insertion into a tight-fitting sleeve 14 in tube 12 and fitting 15.
The sleeve 14 has a length necessary to pressure-seal the inner end of the sleeve 14 to the tube 12 at the same time. The housing 22 of the tooling device 20 may have an outer diameter of 2 to 3 inches and an overall length of 4 to 8 feet. The tool typically has a length of about 1.8 m and its extension slides inside a close-fitting sleeve in a 1-2 inch (2.5-5.1 ann) diameter tube. It has a reduced outer diameter for a free fit. The taper of the mandrel 36 is such that the forward piston 34 limits the axial force required to force the fingers 31 of the collet 30 radially outward and force the sleeve 14 to expand into the tube 12. It is considered to be a relatively small value. The radial force required in the expanded portion 3La at the tip of the finger 31 is determined by the diameter, wall thickness and yield strength of the sleeve 14 and tube 12, and the deformation required to form a pressure-tight expansion joint 15. .
外面36aとフィンガー31との間の摩擦係数と全径方
向力は、ピストン34からマンドレル26を前方に駆動
するのに必要な軸方向力を定める。The coefficient of friction and the total radial force between outer surface 36a and finger 31 determines the axial force required to drive mandrel 26 forward from piston 34.
外面36aのテーパーの量は、テーパー状のマンドレル
36の2.540(1インチ)の長さについて直径約1
.3〜1.7m(0,050〜0.065インチ)の範
囲とすることができる。マンドレル36の外面36aは
、低摩擦係数材料例えば二硫化モリブデンによって通常
被覆されることによって、テーパー状のマンドレル36
とコレット30のフィンガー31との間の摩擦力を最小
とする。The amount of taper on the outer surface 36a is approximately 1 inch in diameter for a 1 inch length of the tapered mandrel 36.
.. It can range from 0.050 to 0.065 inches (3 to 1.7 m). The outer surface 36a of the mandrel 36 is typically coated with a low coefficient of friction material, such as molybdenum disulfide, thereby forming the tapered mandrel 36.
and the fingers 31 of the collet 30 are minimized.
ハウジング22は、管12の内部においてスリーブ14
の先端に嵌合する大きさの肩部22aを備えている、ま
た、ハウジング22の前方端には。The housing 22 has a sleeve 14 inside the tube 12.
The front end of the housing 22 is also provided with a shoulder 22a sized to fit over the tip of the housing 22.
スペーサーピース51も固着されている。工具装置20
の使用中に、スペーサーピース51の前方端は、実際の
膨張継手15を形成するために、スリーブ14の内側端
に対して相対的しこコレット3゜のフィンガー31の膨
張部分31aを適切に位置させることを容易にするよう
に、管板13の前面13aと接触して配される。A spacer piece 51 is also fixed. Tool device 20
During use, the forward end of the spacer piece 51 properly positions the expansion portion 31a of the finger 31 of the collet 3° relative to the inner end of the sleeve 14 to form the actual expansion joint 15. It is arranged in contact with the front surface 13a of the tube sheet 13 so as to make it easy to do so.
工具装置20は1通常は、高強力合金鋼から作成され、
マンドレル36は、硬化高炭素工具鋼からできている。Tooling device 20 is typically made from high strength alloy steel;
Mandrel 36 is made of hardened high carbon tool steel.
コレット30のフィンガー31の数は、コレット30及
びスリーブ14の直径と共に変化する。例えば、外径が
約3.6■(1,4インチ)のスリーブ14の場合には
、コレット30の6個のフィンガー31が使用され、外
径が約7.4am(2,9インチ)のスリーブ14の場
合には、コレット30の12個のフィンガー31が使用
されている。The number of fingers 31 on collet 30 varies with the diameters of collet 30 and sleeve 14. For example, for a sleeve 14 with an outer diameter of approximately 3.6 mm (1.4 inches), six fingers 31 of collet 30 would be used and an outer diameter of approximately 7.4 mm (2.9 inches). In the case of sleeve 14, twelve fingers 31 of collet 30 are used.
本発明の工具装置20を使用するための方法工程には、
工具装置20の前方端に長い管状スリーブ14を押し当
て、次に、工具装置20とスリーブ14とを、修復しよ
うとする管12中に挿入する工程が含まれる(第1,2
図参照)。工具装置20のポート4.8.50は、液圧
加圧ユニット(図示しない)に、適当な高圧ホースによ
って連結される。ハウジング22の前方端に固着された
スペーサーリング51は、管板13の前面13aに突当
てられる。また、ハウジング22の肩部22aは、スリ
ーブ14を前方に押圧し、スリーブ14を管12の内部
に、これらの間に膨張継手15を形成するように適切に
軸方向に位置決めするために用いられる。Method steps for using the tool apparatus 20 of the present invention include:
The steps include pressing the elongated tubular sleeve 14 against the forward end of the tooling device 20 and then inserting the tooling device 20 and sleeve 14 into the tube 12 to be repaired (first, second
(see figure). Ports 4.8.50 of the tooling device 20 are connected to a hydraulic pressurization unit (not shown) by suitable high pressure hoses. A spacer ring 51 fixed to the front end of the housing 22 is abutted against the front surface 13a of the tube sheet 13. The shoulder 22a of the housing 22 is also used to push the sleeve 14 forward and properly axially position the sleeve 14 within the tube 12 to form an expansion joint 15 therebetween. .
工具装置20をスリーブ14中に挿入して管12の内部
にスリーブ14を適正に位置させた後に、スリーブ膨張
ポート48のところで工具装置20を、ひと先ず245
〜280kg/ al (3500〜4000psig
)の液圧力に加圧して、前方ピストン34とテーパー状
マンドレル36を前進させ、コレツl−30のフィンガ
ー31を径方向外方に、スリーブ34及び管12に対し
て押付けた後、スリーブ34と管12とを一緒に更に径
方向外方に膨張させて、スリーブ34と管12との間に
確実なロックと継手15とを形成する(第4図)。After inserting the tooling device 20 into the sleeve 14 and properly positioning the sleeve 14 within the tube 12, the tooling device 20 is first inserted into the sleeve 245 at the sleeve inflation port 48.
~280kg/al (3500~4000psig
), the front piston 34 and the tapered mandrel 36 are advanced, and the fingers 31 of the collector l-30 are pressed radially outward against the sleeve 34 and the pipe 12. Tube 12 is further expanded radially outwardly to form a secure lock and joint 15 between sleeve 34 and tube 12 (FIG. 4).
マンドレル36がコレット30のフィンガー;31を通
って更に前進すると、フィンガー31は、第5図に示す
ように、マンドレル36の小径部37中に自動的に後退
することができる。次に工具装置20を膨張させたスリ
ーブ14及び管12から引出した後、245〜280k
g/ci(3500−4500psig)の圧力下の圧
力流体を用いて、ポート50を加圧し、後部ピストン4
4を後方に移動させ、それによりテーパー状のマンドレ
ル36をコレット30のフィンガー31から、第2図に
示した切位置まで引出すことによって、工具装置20を
再装填する。As the mandrel 36 advances further through the fingers; 31 of the collet 30, the fingers 31 can automatically retract into the small diameter portion 37 of the mandrel 36, as shown in FIG. After pulling the tooling device 20 out of the inflated sleeve 14 and tube 12, the
Pressurize port 50 with pressure fluid under a pressure of 3500-4500 psig (3500-4500 psig) and pressurize rear piston 4.
The tool assembly 20 is reloaded by moving the tool 4 rearwardly, thereby drawing the tapered mandrel 36 from the fingers 31 of the collet 30 to the cutting position shown in FIG.
第6図に全体を示したように、立て型の管状熱交換器1
10は、下端部が下方管板113中にきつく膨張された
複数の管112を備えている。成る管112中の破断部
112aは、第6A図に特に詳細に示したように、管1
12の下端部に圧力密の封止を形成するように、各々の
損傷した管112中にスリーブ114を挿入し、管板1
13に隣接した管112の内側壁にスリーブ114の外
面を局所的に膨張させることによって修復しなければな
らない。管112のこの修復は、本発明によれば、特別
の工具装置120をスリーブ114中に挿入し、管11
2と接触するようにスリーブ114を径方向に膨張させ
ることによって行なう。As shown in FIG. 6, a vertical tubular heat exchanger 1
10 comprises a plurality of tubes 112 whose lower ends are tightly expanded into a lower tube sheet 113. The break 112a in the tube 112 consisting of the tube 112, as shown in particular detail in FIG.
A sleeve 114 is inserted into each damaged tube 112 to form a pressure-tight seal at the lower end of the tube sheet 1.
13 must be repaired by locally inflating the outer surface of sleeve 114 to the inner wall of tube 112. This repair of the tube 112 is accomplished according to the invention by inserting a special tooling device 120 into the sleeve 114 and repairing the tube 11.
This is done by radially expanding sleeve 114 into contact with 2.
第7図に示すように、加圧可能な工具装置120は、長
手方向の円管軸孔123及びこの軸孔に接続された加圧
可能な前方ポート124を備えたハウジング122を備
えている。ハウジング122に内臓されたピストン12
6は、軸孔123中において軸方向に可動であり、外側
封止リング125を備えている。ハウジング122の後
方端は、ヘッドプレート128によって閉ざされ、へソ
jへ゛プレート128は、前方部分128aが軸孔12
3中に挿入され、複数のボルト128bによって、ハウ
ジング122に固着され、外側封止リング127によっ
て、ハウジング122の軸孔123に圧力封止されてい
る。ヘッドプレート128は、ピストン126の後部延
長部分126aの回りに。As shown in FIG. 7, pressurizable tooling device 120 includes a housing 122 with a longitudinal cylindrical axial bore 123 and a pressurizable forward port 124 connected to the axial bore. Piston 12 built into housing 122
6 is axially movable in the shaft hole 123 and is provided with an outer sealing ring 125. The rear end of the housing 122 is closed by a head plate 128, and the front portion 128a of the umbilical cord plate 128 is connected to the shaft hole 12.
3, is fixed to the housing 122 by a plurality of bolts 128b, and is pressure-sealed to the shaft hole 123 of the housing 122 by an outer sealing ring 127. A head plate 128 surrounds a rear extension 126a of the piston 126.
内側封止リング129によって圧力封止されており、軸
孔123に流体結合された加圧可能な後部ポート138
を備えている。Pressurizable rear port 138 pressure sealed by inner sealing ring 129 and fluidly coupled to axial bore 123
It is equipped with
ピストン126の前方端は、長いロッド130tこねじ
止め126bされており、このロッドは、○リング13
1によって、ハウジング122に圧力封止されている。The front end of the piston 126 is screwed to a long rod 130t 126b, and this rod is attached to the ○ ring 13.
1 is pressure sealed to the housing 122.
ロッド130の前方部分130dは、小径であり、アダ
プターフランジ132を通って延長し、このアダプター
フランジ132は、複数のねじ133によってハウジン
グ122の前面に着脱自在に固着されている。アダプタ
ーフランジ132は、管112中に嵌合する大きさの小
径の前方部分132aを有し、管112の内部にはこれ
ときつく嵌め合うスリーブ114が膨張されるようにな
っており、スリーブ114の後方端との接触によってス
リーブ114を管112及び管板113に対して相対的
に軸方向に位置させるようになっている。ロッド130
の前方端130aには保持ナツト134がねじ止めして
あり、この保持ナツトは、ナツト134及び工具装置を
管112及びスリーブ114中に挿入し易くするために
、テーパー状とすることができる。The forward portion 130d of the rod 130 is of small diameter and extends through an adapter flange 132 that is removably secured to the front surface of the housing 122 by a plurality of screws 133. The adapter flange 132 has a small diameter forward portion 132a sized to fit into the tube 112 and into which a tightly fitting sleeve 114 is expanded. Contact with the aft end positions sleeve 114 axially relative to tube 112 and tubesheet 113. rod 130
A retaining nut 134 is screwed onto the forward end 130a of the retaining nut 134, which can be tapered to facilitate insertion of the nut 134 and tooling into the tube 112 and sleeve 114.
アダプターフランジ132の前方部分132aとナツト
134との間には、2〜4個の異形の弾性エキスパンダ
ーリング136a、136b・・・を備えたエキスパン
ダーユニット136が配設されている。これらのリング
は、リングの永久変形を生ずることなしに繰返し高圧縮
荷重に耐えることのできる弾性材料からできている。エ
キスパンダーリング136a、136b・・・のための
有用な弾性材料の例としては、ポリウレタン、ナイロン
、テフロン及び合成ゴムがあり、そのうちで。An expander unit 136 including two to four irregularly shaped elastic expander rings 136a, 136b, . . . is disposed between the front portion 132a of the adapter flange 132 and the nut 134. These rings are made of a resilient material that can withstand repeated high compressive loads without permanent deformation of the rings. Examples of useful elastic materials for the expander rings 136a, 136b... include polyurethane, nylon, Teflon, and synthetic rubber, among others.
ポリウレタンエラストマーは、その好ましい弾性特性と
、永久変形なしに多数の使用サイクルに耐えられること
によって、最も好適である。ポリウレタンエラストマー
は、通常の加圧されない状態の下に実質的に固体であり
、強く加圧された時に圧液と同様の性状を示すという望
ましい特性を備えている。また、ポリウレタンニジスト
マーは、強い圧縮圧力が除かれた後に実質的にその最初
の形状に復元する特性(記憶特性)も備えている。Polyurethane elastomers are most preferred due to their favorable elastic properties and ability to withstand numerous cycles of use without permanent deformation. Polyurethane elastomers have the desirable property of being substantially solid under normal unpressurized conditions and exhibiting properties similar to pressurized fluids when strongly pressurized. Polyurethane disstomers also have the property of essentially returning to their original shape after strong compressive pressure is removed (memory properties).
好ましい適切な材料は、ポラロイド・コーポレイション
から市販されているポリウレタンエラストマーXPE−
10である。A preferred suitable material is polyurethane elastomer XPE-, commercially available from Polaroid Corporation.
It is 10.
エキスパンダーユニット136は、好ましくは等しい厚
さとした2つの環状ワッシャー又は環状リング136a
、136bとして、好ましくは形成される。前方のリン
グ136aの縁部の前方の外側コーナーと、後方のリン
グ136bの縁部の後方の外側コーナーとには、面取り
137が形成されており、使用時にリング136a、1
36bについて必要とされる高圧縮及び繰返し軸向き負
荷によるリング136a、136bのその場所において
の恒久的な膨大化を遅延させ、又は防止する。面取り1
37は、リング136a、136bの表面に対して30
〜60°の角度をもち、第9図に示すように、リング1
36a、136bの半径の20〜30%に等しい径方向
の寸法±七有している。The expander unit 136 includes two annular washers or annular rings 136a, preferably of equal thickness.
, 136b. A chamfer 137 is formed on the front outer corner of the edge of the front ring 136a and the rear outer corner of the edge of the rear ring 136b.
This retards or prevents permanent swelling of rings 136a, 136b in situ due to the high compression and repeated axial loading required on 36b. Chamfer 1
37 is 30 to the surface of rings 136a, 136b.
ring 1 with an angle of ~60°, as shown in Figure 9.
36a, 136b have a radial dimension ±7 equal to 20-30% of the radius.
この工具装置2oの前方延長部分は、管板13中の管1
2中に配されたスリーブ114の後方端に容易に挿入さ
れるように、スリーブ114よりも少し小さな直径をも
つようになされている。工具装置20の延長部分の長さ
は、管板13の厚みを過ぎて延長してエキスパンダーユ
ニット136を管板13の厚みの範囲内に位置させるに
足る値となっている。エキスパンダーリングの外径は、
通常は、2.5〜5.1■(1〜2インチ)であり、管
112のスリーブ114中にきっちりと嵌合する。工具
装置20の前方部分は、管板13の厚みにもよるが、通
常は15〜30an(6〜12インチ)である。工具装
置20は、適切には、高強力合金鋼からできている。The front extension part of this tool device 2o is connected to the tube 1 in the tube plate 13.
It has a slightly smaller diameter than the sleeve 114 so that it can be easily inserted into the rear end of the sleeve 114 disposed in the sleeve 2. The length of the extended portion of the tool device 20 is sufficient to extend past the thickness of the tube sheet 13 and position the expander unit 136 within the thickness of the tube sheet 13. The outer diameter of the expander ring is
It is typically 1-2 inches and fits snugly into sleeve 114 of tube 112. The forward portion of the tool assembly 20 is typically 15-30 anns (6-12 inches) depending on the thickness of the tubesheet 13. Tool arrangement 20 is suitably made of high strength alloy steel.
密なはめ合いの金属製スリーブ114を管板13中の管
12中において膨張させてその間に圧力密のしまりばめ
を形成するために、第2工具装置を使用する方法におい
て、第6,7図に示すように、管板113中の管112
に配されたスリーブ114中に工具装置の前方端部分を
ひと先ず挿入する。A method of using a second tool arrangement to expand a close-fitting metal sleeve 114 into a tube 12 in a tubesheet 13 to form a pressure-tight interference fit therebetween. As shown, tubes 112 in tubesheet 113
First, the front end portion of the tool device is inserted into the sleeve 114 disposed in the sleeve 114.
アダプターフランジ132の前面は、通常は、管112
の曝露端に接しておかれ、アダプターフランジ132の
延長部分132aは、通常は、管板113の前面と実質
的に整列した状態に配される。The front face of adapter flange 132 typically
The extension portion 132a of the adapter flange 132 is typically disposed substantially aligned with the front surface of the tubesheet 113.
工具は、適当なホースによって、圧液加圧ユニット(図
示しない)に連結される。ハウジング122の前方ポー
ト124は次に、例えば約140kg1al(2000
psig)の液圧まで加圧され、ピストン126はそれ
により後進して弾性エキスパンダーユニット136を軸
方向に圧縮することによって、第8図に示すようにスリ
ーブ114を管112に圧力密に径方向に膨張させる。The tool is connected to a hydraulic fluid pressure unit (not shown) by a suitable hose. The forward port 124 of the housing 122 is then connected to a
psig), and the piston 126 is thereby retracted to axially compress the resilient expander unit 136, thereby diametrically forcing the sleeve 114 into the tube 112 in a pressure-tight manner, as shown in FIG. Inflate.
スリーブ114を膨張させた後、工具のハウジング12
2の前方ポート124を減圧、後部ポート138を加圧
して、ピストン126と保持ナツト134とを前進させ
、エキスパンダーユニット136上の軸方向の負荷圧力
を解除する。工具装置120は、今や管112から容易
に引出して、管112へのスリーブ114の膨張のため
の次の使用サイクルのために、別の管112中に挿入す
ることができる。前方のリング136aは、その負荷と
、比較的大きな圧縮及び変形とによって、最初にその弾
性を失い、20〜30回の使用サイクルの後に交換され
ることが確かめられている。After expanding the sleeve 114, the tool housing 12
2, the front port 124 of the expander unit 124 is depressurized and the rear port 138 is pressurized to advance the piston 126 and the retaining nut 134 and release the axial load pressure on the expander unit 136. The tooling device 120 can now be easily withdrawn from the tube 112 and inserted into another tube 112 for the next cycle of use for expansion of the sleeve 114 into the tube 112. It has been found that the front ring 136a initially loses its elasticity due to its loading and relatively large compression and deformation and is replaced after 20 to 30 cycles of use.
次の20〜30回の使用サイクルの後に、保持リング1
34を除去することによって両方のエキスパンダーリン
グ136a、136bを、新しいものと交換する。After the next 20-30 use cycles, the retaining ring 1
Both expander rings 136a, 136b are replaced with new ones by removing 34.
大五五上
本発明による、スリーブ−管膨張のための第1の工具装
置は1発電所の空気予熱器の管中にスリーブの内側端を
圧力密に封止するために構成され使用される。熱交換−
工具装置は、次のような典型的な寸法及び特性を備えて
いる。SUMMARY OF THE INVENTION A first tool device for sleeve-tube expansion according to the present invention is constructed and used for pressure-tightly sealing the inner end of a sleeve into a tube of an air preheater of a power plant. . Heat exchange
The tooling device has the following typical dimensions and characteristics:
管12の内径 4.6印(1,
834インチ)スリーブ14の長さ
198cm(78インチ)スリーブ14の外径
4.6■(1,800インチ)スリーブ14の
内径 4.10(1,634インチ)工
具装!20の長さ 210■(83イ
ンチ)工具装置20のハウジング22の外径 6.4c
+n(2,5インチ)前方ピストンの直径
3.3(1)(1,31インチ)後部ピストンの直径
1.4■(0,56インチ)コレット
30のフィンガー31の数 10前方ピストン34に
対する圧力 280kg/al (4000ps
i g)後部ピストン44に対する圧力 280
kg/a((4000psig)使用時に、工具装置の
前方延長部分の後端は、熱交換器の管中に配された長い
金属製スリーブ中に、ひと先ず挿入し、工具を管仮に対
して前方に押し、工具のコレットのフィンガーをスリー
ブの前方端又は内側端の近くに配置する。工具の前方ピ
ストンは、工具装置に連結された圧液加圧ユニットによ
って加圧され、テーパー状のマンドレルは、前方に押さ
れ、コレットのフィンガーは、膨張され、スリーブは、
管に対して強く膨張され、管とスリーブとは一緒に径方
向に膨張されることによって、スリーブと管との間に積
極的なロック及び封止を形成する。この加圧及びスリー
ブ封止工程は、10〜15秒の時間を要する。次に、ス
リーブ及び管から工具装置を引出し、加圧ユニットによ
って、工具の後部ピストンのポートを加圧し、マンドレ
ルをコレットのフィンガーを経て引き出し、工具をリセ
ットし、次の使用サイクルのための準備をする。この手
順は1本発明の方法を使用して修復される熱交換器中の
各々の管について繰返される。Inner diameter of tube 12 4.6 mark (1,
834 inches) length of sleeve 14
198 cm (78 inches) outer diameter of sleeve 14
4.6 ■ (1,800 inches) Inner diameter of sleeve 14 4.10 (1,634 inches) Tooling! Length of 20: 210cm (83 inches) Outer diameter of housing 22 of tool device 20: 6.4cm
+n (2,5 inches) diameter of forward piston
3.3 (1) (1,31 inches) Rear piston diameter 1.4 ■ (0,56 inches) Number of fingers 31 on collet 30 10 Pressure on front piston 34 280 kg/al (4000 ps
i g) Pressure on rear piston 44 280
kg/a (4000 psig), the rear end of the forward extension of the tool is first inserted into the long metal sleeve placed in the tube of the heat exchanger, and the tool is moved forward against the tube. the collet fingers of the tool near the forward or inner end of the sleeve.The forward piston of the tool is pressurized by a hydraulic fluid pressurization unit connected to the tool arrangement, and the tapered mandrel is Pushed forward, the collet fingers are expanded and the sleeve is
Expanded strongly against the tube, the tube and sleeve are expanded radially together to form a positive lock and seal between the sleeve and tube. This pressurization and sleeve sealing process takes 10 to 15 seconds. The tool arrangement is then withdrawn from the sleeve and tube, the pressure unit pressurizes the port on the rear piston of the tool, and the mandrel is withdrawn through the collet fingers, resetting the tool and preparing it for the next cycle of use. do. This procedure is repeated for each tube in the heat exchanger that is repaired using the method of the present invention.
失庭肛
本発明による、スリーブ−管膨張第2工具装置は、熱交
換器の管板中の管中にスリーブの後方端を膨張させて強
く封止するように構成され使用される。工具装置と熱交
換器は、次のような典型的な寸法及び特性を備えている
。A second sleeve-tube expansion tool device in accordance with the present invention is constructed and used to expand and tightly seal the rearward end of the sleeve into a tube in a tubesheet of a heat exchanger. Tooling equipment and heat exchangers have the following typical dimensions and characteristics:
管の内径 4.6an(1,8
34インチ)スリーブの外径 4.6■
(1,800インチ)スリーブの内径
4.1印(1,634インチ)工具の長さ
20G(8インチ)工具装置のハウジング
の外径 10.1an(4インチ)ビス1ヘンの直径
8.3an(3,25インチ)エキス
パンダーリングの外径 4.1■(1,625インチ
)ピストンの作動圧力 140kg/aJ
(2000psig)使用時に、熱交換器の管中に配
された金属スリーブ中に工具装置の前方延長部分を挿入
して、熱交換器の管板中にエキスパンダーリングを横方
向に整列させる。工具に連結した適切な液圧加圧ユニッ
トによって工具の前方ポートを、140kg/cot(
ゲージ圧力) (2000psig)に加圧し、それ
によりピストンを後方に駆動し、エキスパンダーリング
136a、136bを膨張させ、管板113中の管板1
12に対して径方向外方に金属スリーブ114をすえ込
む。次に工具装置のハウジングの前方ポートを減圧し、
後部ポート138を約140kg/d(ゲージ圧力)
(2000psig)に減圧して、ピストンを前進さ
せ、エキスパンダーリング136a、136b上の軸向
きの力を解除し、スリーブ114及び管112から工具
装置を引出せるようにする。この手順は、本発明の方法
を使用して各々の修理される管について繰返される。Inner diameter of tube 4.6an (1,8
34 inches) Sleeve outer diameter 4.6■
(1,800 inches) inner diameter of sleeve
4.1 mark (1,634 inches) tool length
20G (8 inch) Outside diameter of tool device housing 10.1 AN (4 inch) Diameter of screw 1 hem 8.3 AN (3.25 inch) Outside diameter of expander ring 4.1 ■ (1,625 inch) Piston diameter Working pressure 140kg/aJ
(2000 psig) In use, the forward extension of the tooling device is inserted into a metal sleeve disposed in the tube of the heat exchanger to laterally align the expander ring in the tubesheet of the heat exchanger. The forward port of the tool can be controlled at 140 kg/cot by means of a suitable hydraulic pressurization unit connected to the tool.
gauge pressure) (2000 psig), thereby driving the piston rearward and expanding expander rings 136a, 136b, causing tubesheet 1 in tubesheet 113 to
The metal sleeve 114 is inserted radially outwardly relative to the metal sleeve 12 . Next, depressurize the front port of the tooling housing,
Approximately 140 kg/d (gauge pressure) at rear port 138
A vacuum (2000 psig) is applied to advance the pistons, relieving the axial force on the expander rings 136a, 136b and allowing the tooling to be withdrawn from the sleeve 114 and tube 112. This procedure is repeated for each tube to be repaired using the method of the invention.
本発明のその特定の実施例について以上に説明したが、
本発明は、前述した実施例のほかにも、いろいろと変形
して実施できるので、前述した特定の構成は、単なる例
示にすぎず、本発明を限定するものではない。Having described that particular embodiment of the invention above,
Since the present invention can be implemented in various modifications other than the embodiments described above, the specific configurations described above are merely illustrative and do not limit the present invention.
第1図は、複数の管を収納した熱交換器の部分と、熱交
換器の漏れを生じている管中にスリーブを膨張させるた
めに使用される、加圧可能な第1工具装置とを示す部分
的な側面図、第1A図は、管のための封止継手を形成す
るように熱交換の管及び管板中に膨張させたスリーブを
示す部分的な断面図、第2図は、管中のスリーブに挿入
された細長い工具装置を示す縦断面図であり、マンドレ
ルとコレットのフィンガーとはスリーブに対して最初の
通常の膨張しない位置として示した図、第3図は、第2
図の3−3′線に沿った断面図、第4図は、加圧後の工
具装置を示す部分的な断面図であり、コレットのフィン
ガーは、スリーブ及び管中において膨張しない位置にお
いて示した図、第5図は、工具装置の部分的な断面図で
あり、マンドレルが前方位置に移動してコレットのフィ
ンガーを後退させることによってスリーブ及び管から工
具装置を引出し可能とした状態を示す図、第6図は、複
数の管を収納した熱交換器の部分と熱交換器の管板中の
管にスリーブを膨張させるために使用される第2工具装
置とを示す部分的な側面図、第6A図は、熱交換器の管
板及び管中に膨張された後のスリーブの部分的な断面図
、第7図は、管板中のスリーブ及び管中に挿入された工
具を示す縦断面図であり、エラストマーのエキスパンダ
ーリングをスリーブに対して通常の膨張しない状態とし
て示した図、第8図は、管中の膨張位置にあるエキスパ
ンダーリング及びスリーブと共に工具装置及び管を示す
部分的な縦断面図、第9図は。
工具装置のエキスパンダーユニット及びロッドを示す部
分的な断面図である。
12・・管、14・・スリーブ、20・・第1工具装置
、30・・コレット、31・・フィンガー、13b・・
弾性エキスパンダーユニット。
代理人弁理士 兼 坂 直間 酒
井 −
同 兼 坂 繁
FIG、/ FIG、/AFIG
6
FIG8
FIG 9FIG. 1 shows a section of a heat exchanger containing a plurality of tubes and a first pressurizable tooling device used to inflate a sleeve into a leaking tube of the heat exchanger. FIG. 1A is a partial side view, FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing the sleeve expanded into the heat exchange tube and tubesheet to form a sealing joint for the tube; FIG. Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the elongated tooling device inserted into the sleeve in the tube, with the mandrel and collet fingers shown in their initial normal unexpanded position relative to the sleeve;
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the tool assembly after pressurization, with the collet fingers shown in an unexpanded position in the sleeve and tube. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the tooling device, with the mandrel moved to a forward position and the fingers of the collet retracted so that the tooling device can be withdrawn from the sleeve and tube; FIG. 6 is a partial side view showing a portion of the heat exchanger housing a plurality of tubes and a second tooling device used to inflate the sleeves onto the tubes in the tubesheet of the heat exchanger; Figure 6A is a partial cross-sectional view of the sleeve after being expanded into the tubesheet and tubes of the heat exchanger; Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the sleeve in the tubesheet and the tool inserted into the tubes; and FIG. 8 is a partial longitudinal section showing the tooling and tube with the expander ring and sleeve in the expanded position in the tube. Figure, Figure 9 is. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the expander unit and rod of the tool device. 12...Pipe, 14...Sleeve, 20...First tool device, 30...Collet, 31...Finger, 13b...
Elastic expander unit. Representative Patent Attorney Naoma Sakai Kane Saka - Shigeru Kane Saka FIG, /FIG, /AFIG
6 FIG8 FIG9
Claims (1)
の密に嵌合する管中に管状スリーブを遠隔から膨張させ
て封止する方法において、 (a)管のどの破断部も経て延長する長さを有する細長
い管状スリーブを、管中に挿入し、 (b)細長い加圧可能な第1工具装置を該スリーブ中に
挿入して、該スリーブの前方端の付近において該工具装
置の径方向に膨張可能なコレットのフィンガーを整列さ
せ、次に該工具装置を加圧して、該フィンガーを該スリ
ーブの内面に対して外方に膨張させることによって該ス
リーブの前方端を該管の壁に向って膨張させ、その間に
封止部を形成し、次に該第1工具装置を、該スリーブ及
び管から引出し (c)軸方向に可動のピストンを収納するハウジングを
備えていて弾性エキスパンダーユニットが該スリーブの
後方端付近に設けられている、加圧可能な第2工具装置
を、該スリーブに挿入し、 (d)該第2工具装置を加圧してそのピストンを後退さ
せ、該弾性エキスパンダーユニットを径方向に圧縮し、
該スリーブの後方端を該管の壁に向かって径方向に膨張
させ、その間に封止部を形成し、 (e)該スリーブ及び周囲の管から該第2工具装置を引
出す ことから成る膨張−封止方法。 2)細長いエキスパンダー工具装置を使用して、管状ス
リーブの前方端を、周囲の管中に遠隔膨張させて、その
間に封止継手を形成する方法において、 (a)細長い管状スリーブを管中に挿入し、 (b)細長い工具装置を該スリーブ中に挿入し、該スリ
ーブの前方端付近に、該工具装置のコレットの径方向に
膨張可能なフィンガーを整列させ、 (c)該工具装置の前方ピストンを加圧し、該前方ピス
トンの前方端に固着された軸方向に可動なテーパー状マ
ンドレルを該コレットの膨張可能なフィンガーを経て押
し、該スリーブの内面に向って該フィンガーを外方に膨
張させることによって、該スリーブを該管に向って強く
膨張させ、 (d)該前方ピストンを更に加圧して該コレットのフィ
ンガーを経て該マンドレルを更に押し、それによって該
コレットのフィンガーを後退させ、 (e)膨張させた該スリーブ及び管から該工具装置を引
出し、 (f)該工具装置の後部ピストンを加圧して該マンドレ
ルを該コレットのフィンガーを経て後退させ、該工具装
置を次の使用のために再設定する ことからなる形成方法。 3)管状スリーブの前方端を周囲の管中に遠隔膨張させ
るための細長い第1工具装置であって、 (a)第1ポート及び第2ポートを備えていて前方延長
部分が前方シリンダーに固着されているハウジングと、 (b)該前方シリンダーに前方端において固着され、少
くとも3つの径方向に膨張可能なフィンガーがコレット
の前方端に配されている、コレットと、 (c)該前方シリンダー中において軸方向に可動な前方
ピストンとを有し、該前方ピストンは、長いテーパー状
マンドレルに連結してあり、該テーパー状マンドレルは
、大径の後方端と、長手方向に延長する小径の隣接部分
とを備えており、該マンドレルは、該コレット中におい
て軸方向に摺動自在であり、前方案内部分に連結してあ
り、更に、 (d)該ハウジング中に配されていて、後部ピストンを
収納している、後部シリンダーを有し、該後部ピストン
は、その間に延長する中心配置のロッドによって該後部
ピストンに強く連結してあり、更に、 (e)該ロッドの回りに中心部に配された長い管を有し
、該管は、該第1ハウジングのポートから該前方ピスト
ンの後方端に流体圧力を供給するように配され、該ハウ
ジングの該第1ポート流は、該前方ピストンの後方端に
連結され、第2ポート流は、該後部ピストンの前方端に
連結されることにより、該工具装置の前方延長部分は、
管状スリーブ中に挿入可能であり、該前方ピストンは、
テーパー状マンドレルを前進させるように加圧されてコ
レットのフィンガーを該スリーブに向って径方向に膨張
させることによって該スリーブを管中に膨張させて該ス
リーブを該管中に封止するようにした第1工具装置。 4)管状スリーブの前方端を周囲の管中に遠隔膨張させ
てその間に封止部を形成するようにした細長い第1工具
装置であって、 (a)前方端が前方シリンダーに固着されているスペー
サー及び前方延長部分を備えていると共に、第1ポート
及び第2ポートが形成されている、ハウジングと、 (b)前方端が該前方シリンダーに固着されており、6
〜12個の径方向に膨張可能なフィンガーが前方端に配
されている、コレットと、 (c)該前方シリンダー中において軸方向に可動な前方
ピストンとを有し、該前方ピストンは、長いテーパー状
マンドレルに連結してあり、該テーパーマンドレルは、
大径の後方端と、長手方向に延長する小径の隣接部分と
を備えており、該マンドレルは、該コレット中において
軸方向に摺動自在であり、該コレットよりもわずかに小
径の前方のテーパー状ガイド端部分に連結してあり、 (d)該ハウジング中に配されていて、後部ピストンを
収納している、後部シリンダーを有し、該後部ピストン
は、その間に延長する中心配置のロッドによって該前方
ピストンに強く連結してあり、更に、 (e)該ロッドの回りに中心部に配された長い管を有し
、該管は、該第1ハウジングのポートから該前方ピスト
ンの後方端に流体圧力を供給するように配され、該ハウ
ジングの該第1ポート流は、該前方ピストンの後方端に
連結され、該第2ポート流は、該後部ピストンの前方端
に連結されることにより、該工具装置の前方延長部分は
、管状スリーブ中に挿入可能であり、該前方ピストンは
、テーパー状マンドレルを前進させるように加圧してコ
レットのフィンガーを該スリーブに向って径方向に膨張
させることによって該スリーブを管中に膨張させて該ス
リーブを該管中に封止するようにした第1工具装置。 5)スリーブの後方端を管板中の周囲の管中に径方向に
膨張させる方法において、 軸方向に可動なピストンを収容しているハウジングと該
ハウジングの前方端に配された弾性エキスパンダーユニ
ットとを含む工具装置を、周囲の管中の膨張させようと
する密にはめ合うスリーブ中に挿入し、 該工具装置を加圧して該ピストンを後退させ該エキスパ
ンダーユニットを軸方向に圧縮し、該エキスパンダーユ
ニット及びスリーブを径方向に管の内側壁に向って強く
膨張させてその間に圧力密の封止部を形成し、 該エキスパンダーユニットから軸方向圧縮を解除して該
エキスパンダーユニットを圧縮するように該工具装置を
加圧して該ピストンを前方に移動させ、 管板中の管及び膨張したスリーブから該工具装置を引出
す ことから成る膨張方法。 6)管板中の周囲の管中にスリーブの後方端を膨張させ
るようにした加圧可能な工具であって、円筒状の軸孔を
備えていて前方ポートが該軸孔に接続されているハウジ
ングと、 前方部分が該軸孔中に挿入され、後部ポートが該軸孔に
接続されている締切り板と、 該ハウジングの該軸孔中において軸方向に可動であり、
前方端が細長いロッドに固着されているピストンと、を
有し、該ロッドは、その前方端にねじ止めされた保持ナ
ットを含み、更に、該ハウジングと該保持ナットとの間
において該ロッドを囲む弾性エキスパンダーユニットを
有し、該エステパンダーユニットは、複数のエラストマ
ーリングを収納していて、その前面及び後面の外側縁に
面取りを備えていることにより、該ハウジングの前方ポ
ートを加圧すると該ピストンが該ハウジング中において
後方に移動してエラストマーエキスパンダーユニットが
該ハウジングに対して軸方向に圧縮されて該エスキパン
ダーユニットを管板中の管中に該スリーブに対して強く
径方向に膨張させるようにした加圧可能な工具。 7)管板中の周囲の管中にスリーブの後方端を膨張させ
るようにした加圧可能な工具であって、円筒状の軸孔を
備えていて前方ポートが該軸孔に接続されているハウジ
ングと、 前方部分が該軸孔中に挿入され、後部ポートが該軸孔に
接続されている、締切り板と、 該ハウジングの該軸孔中において軸方向に可動のピスト
ンと、を有し、該ピストンの後方延長部分は、該締切り
板を経て延長し、その前方端は、長いロッドに固着され
、該ロッドの前方端には保持ナットがねじ止めしてあり
、更に、該ロッドを囲む該ハウジングの前方端に強く取
付けたアダプターフランジを有し、該アダプターフラン
ジは、管の内部に嵌合して該スリーブの後方端に接触す
る大きさの前方肩部を含み、そのほかに、 該ハウジングのアダプターフランジと該保持ナットとの
間において該ロッドを包囲する複式エキスパンダーユニ
ットを有し、該エキスパンダーユニットは、前面と後面
との外側縁に配された面取りを各々備えた複式リングを
含むことにより、該ハウジングの前方ポートを加圧する
と該ピストンが該ハウジング中において後方に移動して
エラストマーエキスパンダーユニットが該ハウジングの
アダプターフランジに対して軸方向に圧縮されて該エキ
スパンダーユニットを管板中の管中に該スリーブに対し
て強く径方向に膨張させるようにした工具。Claims: 1) A method of remotely inflating and sealing a tubular sleeve into a surrounding tightly fitting tube using a dual elongated pressurizable tooling apparatus comprising: (a) a tube; inserting an elongate tubular sleeve having a length extending through any break into the tube; (b) inserting a first elongate pressurizable tool device into the sleeve to remove the forward end of the sleeve; the front of the sleeve by aligning the fingers of a radially expandable collet of the tooling in the vicinity and then applying pressure to the tooling to expand the fingers outwardly against the inner surface of the sleeve. expanding the end toward the wall of the tube to form a seal therebetween, and then withdrawing the first tooling device from the sleeve and tube; (c) a housing containing an axially movable piston; inserting a pressurizable second tooling device into the sleeve, the second tooling device having a resilient expander unit disposed near the rearward end of the sleeve; (d) pressurizing the second tooling device to cause its piston to move; retracting and radially compressing the elastic expander unit;
expanding the rearward end of the sleeve radially toward the wall of the tube, forming a seal therebetween; (e) withdrawing the second tooling device from the sleeve and surrounding tube; Sealing method. 2) a method of remotely expanding the forward end of a tubular sleeve into a surrounding tube to form a sealed joint therebetween using an elongated expander tooling device, comprising: (a) inserting the elongated tubular sleeve into the tube; (b) inserting an elongate tooling device into the sleeve and aligning a radially expandable finger of a collet of the tooling device near the forward end of the sleeve; (c) a forward piston of the tooling device; applying pressure to force an axially movable tapered mandrel secured to the forward end of the forward piston through expandable fingers of the collet to expand the fingers outwardly toward the inner surface of the sleeve. (d) further pressurizes the forward piston to further push the mandrel through the collet fingers, thereby retracting the collet fingers; (e) withdrawing the tooling device from the inflated sleeve and tube; (f) pressurizing the rear piston of the tooling device to retract the mandrel through the fingers of the collet and resetting the tooling device for next use; Formation method consisting of setting. 3) an elongate first tool device for remotely inflating a forward end of a tubular sleeve into a surrounding tube, the first elongate tooling device comprising: (a) a first port and a second port, the forward extension being secured to the forward cylinder; (b) a collet secured at a forward end to the forward cylinder and having at least three radially expandable fingers disposed at the forward end of the collet; (c) in the forward cylinder; an axially movable forward piston connected to a long tapered mandrel having a large diameter aft end and a longitudinally extending smaller diameter adjacent portion; (d) the mandrel is axially slidable within the collet and connected to the forward guide portion; and (d) the mandrel is disposed within the housing and receives the rear piston. a rear cylinder, the rear piston being rigidly connected to the rear piston by a centrally disposed rod extending therebetween; an elongated tube, the tube being arranged to provide fluid pressure from a port in the first housing to an aft end of the forward piston, the first port flow of the housing to an aft end of the forward piston; and a second port flow is connected to the forward end of the rear piston such that the forward extension of the tooling
insertable into a tubular sleeve, the forward piston comprising:
Pressure was applied to advance the tapered mandrel to expand the fingers of the collet radially toward the sleeve, thereby expanding the sleeve into the tube and sealing the sleeve into the tube. First tool device. 4) an elongated first tooling device adapted to remotely inflate a forward end of a tubular sleeve into a surrounding tube to form a seal therebetween, the forward end being secured to a forward cylinder; a housing having a spacer and a forward extension and defining a first port and a second port; (b) a forward end secured to the forward cylinder;
a collet having ~12 radially expandable fingers disposed at the forward end; (c) a forward piston movable axially in the forward cylinder, the forward piston having an elongated taper; connected to a tapered mandrel, the tapered mandrel comprising:
the mandrel has a large diameter aft end and a longitudinally extending adjoining portion of a small diameter, the mandrel being axially slidable within the collet and having a forward taper of a slightly smaller diameter than the collet; (d) having a rear cylinder disposed within the housing and housing a rear piston, the rear piston being connected to a centrally disposed rod extending therebetween; (e) a long tube centrally disposed about the rod, the tube extending from a port in the first housing to an aft end of the forward piston; the first port flow of the housing is arranged to provide fluid pressure, the first port flow of the housing being connected to the aft end of the forward piston, and the second port flow being connected to the forward end of the aft piston; The forward extension of the tooling device is insertable into the tubular sleeve, and the forward piston is pressurized to advance the tapered mandrel by expanding the collet fingers radially toward the sleeve. A first tooling device adapted to inflate the sleeve into the tube and seal the sleeve into the tube. 5) A method for radially expanding the rearward end of the sleeve into a surrounding tube in the tubesheet, comprising: a housing containing an axially movable piston; and a resilient expander unit disposed at the forward end of the housing. inserting a tooling device into a tightly fitting sleeve to be expanded in a surrounding tube, pressurizing the tooling device to retract the piston and axially compress the expander unit; forcefully expanding the unit and sleeve radially toward the inner wall of the tube to form a pressure-tight seal therebetween; and compressing the expander unit by releasing axial compression from the expander unit. A method of expansion comprising pressurizing a tooling device to move the piston forward and withdrawing the tooling device from the tubes in the tubesheet and the expanded sleeve. 6) A pressurizable tool adapted to inflate the rearward end of the sleeve into the surrounding tube in the tubesheet, the tool having a cylindrical axial bore and a forward port connected to the axial bore. a housing; a shutoff plate having a forward portion inserted into the axial bore and a rear port connected to the axial bore; and axially movable within the axial bore of the housing;
a piston having a forward end secured to an elongated rod, the rod including a retaining nut screwed to the forward end and further surrounding the rod between the housing and the retaining nut. The elastomeric expander unit includes a plurality of elastomer rings and has chamfers on the outer edges of its front and rear surfaces so that when the front port of the housing is pressurized, the piston moves rearwardly in the housing to compress the elastomeric expander unit axially relative to the housing causing the expander unit to expand strongly radially relative to the sleeve into the tubes in the tubesheet. A tool that can be pressurized. 7) A pressurizable tool adapted to inflate the rear end of the sleeve into the surrounding tube in the tubesheet, the tool having a cylindrical axial bore and a forward port connected to the axial bore. a housing; a shutoff plate having a front portion inserted into the axial bore and a rear port connected to the axial bore; and a piston movable axially in the axial bore of the housing; A rearward extension of the piston extends through the shut-off plate and has a forward end secured to a long rod with a retaining nut screwed to the forward end of the rod, and a retaining nut screwed to the forward end of the rod. an adapter flange rigidly attached to the forward end of the housing, the adapter flange including a forward shoulder sized to fit inside the tube and contact the rearward end of the sleeve; a dual expander unit surrounding the rod between the adapter flange and the retaining nut, the expander unit including dual rings each having a chamfer disposed on an outer edge of a front surface and a rear surface; Pressurizing the forward port of the housing causes the piston to move rearwardly within the housing, compressing the elastomer expander unit axially against the adapter flange of the housing and forcing the expander unit into the tube in the tubesheet. A tool configured to expand strongly in the radial direction with respect to the sleeve.
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