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管壳式换热器之换热器的制造工艺分析介绍

发布者: 发布时间:2018-4-27 15:52:39 点击次数: 关闭

管壳式换热器的制造工艺分析如下:

在换热器的制造中,筒体、封头等零件的制造工艺与一般容器制造无异,只是要求不同,其中重点把握材料的检验,管板、折流板管孔的配钻,筒体的焊接,法兰的加工等。纵观其制造工艺,大部分用的是传统工艺,其中焊接占的比例较高,因而必须严格按照焊接工艺施焊,并且对焊缝探伤。

1 检验材料

换热器用的材料中,钢材(钢板、钢管、型材、锻件)的质量及规格应符合下列现行国家标准、行业标准或有关技术条件,钢材应符合GB GB713-2016的要求,钢材的选用应接受国家质量技术监督局颁发《压力容器安全技术监察规程》的监察。其中,受压元件以及直接与受压元件焊接的非受压元件用钢材,必须附有钢厂的钢材质量证明书(或复制件,复制件上应加盖供应部门的印章)。常见的有碳素钢和低合金钢(如Q235-B、Q235-C、Q245R、Q345R等)。根据设备的使用条件,需注意材料的供货状态,如正火状态;必要时复验材料的化学成分和检验其机械性能;进行超声波检验等。

标准规定,压力容器用碳素钢和低合金钢,当壳体厚度大于30mm的Q245R和Q345R,其他受压元件(法兰、管板、平盖等)厚度大于50mm的Q245R和Q345R,以及厚度大于16mm的15MnVR,应在正火状态下使用;调质状态下和用于多层包扎容器内筒的碳素钢和低合金钢要逐张进行拉力试验和夏比(V型)常温或低温冲击试验。

凡符合下列条件之一的,应逐张进行超声波检测:①盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器②盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/l的压力容器③高工作压力大于等于10MPa的压力容器④GB150第二章和附录C、GB151《管壳式换热器》、GB2337《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声波检测的钢板(详见各标准)⑤移动式压力容器。

选材时,经常要对材料焊接试板进行力学性能检验,主要有拉伸试验,弯曲试验和冲击试验。其中弯曲试样按规定要求冷弯到规定角度后,受拉面上不得有沿任何方向单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。

常温冲击试验的合格指标:常温冲击功规定按图样或有关技术文件的规定,当不得小于27J(三个标准试样冲击功)。低温冲击功规定值按附录(标准的附录)的有关规定;试验温度下三个试样冲击功平均值不得低于上述规定值,其中一个试验的冲击功可小于规定值,但不得小于规定值的70%。

2 焊接方式

制造过程中,常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊(氩弧焊、CO2保护焊)等。根据不同的材料,不同的厚度,开不同的坡口,采用不同的焊接工艺。手工电弧焊是应用广泛的焊接方法,其操作灵活,设备简单,可进行全位置的焊接,但焊接质量很大程度上取决于焊工的技术水平;埋弧自动焊电弧热量利用率高,焊接速度较快,生产率高,可节约金属和改善劳动条件,但受其限制,一般只用来焊接直焊缝和大圆周环焊缝。例如:筒体(δ≥18mm时)的纵缝、环缝焊接可以先用手工电弧焊打底,经试验检验合格后,再用埋弧自动焊焊牢;因为换热管比较薄,所以管板与换热管的焊接采用氩弧焊,之后再用胀管器胀接。

无锡市杰铭化工设备有限公司焊接过程中产生变形和应力是不可避免的,因而必须想办法降低其危害,采用好的焊接材料,更合理的焊接工艺,合理的工件结构和坡口等,退火消除应力。焊完后,不能保证焊缝中没有缺陷,完全合格,所以根据不同的焊缝(AB类、CD类),采用不同的探伤方式,并且达到一定的等级合格。

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