换热器组装工艺守则

1标准编号编制：代号技术标准修订：修订号换热器组装工艺守则审核：实施日期批准：1总则本守则适用于碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢耐酸钢制换热器、冷凝器。本守则依据GB150、GB151及有关标准编制，若与产品专用设计工艺文件有矛盾，以产品专用设计、工艺文件为准。2通用要求2.1所用材料及各零部件的加工、组焊或装配的质量均应按规定检验合格。2.2焊接应遵照MG0604《钢制压力容器焊接通用规程》。2.3不锈钢制设备除按本守则外还应遵照MG0507《不锈钢容器组装工艺守则》。2.4热处理a、按图样工艺文件规定进行；b、符合GB150的10.4条规定。2.5无损探伤a、按图纸工艺文件规定的探伤百分数及合格标准；b、符合GB150第10.8条规定；c、符合“规程”第85条规定。2.6设备法兰、接管法兰的螺栓孔应与壳体主轴线或铅垂线跨中装配（图样另有注明者除外），相对于中心线偏差不得大于1。2.7法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线，安装接管法兰应保证法兰面的垂直或水平，其偏差均不得超过法兰外径的1％（法兰外径小于100毫米时，按100毫米计算），且不大于3毫米。为此可利用胎具组对（如图1、图2）。图1图223零部件的制造3.1壳体3.1.1壳体组装遵照MG0504《容器组装工艺守则》。3.1.1.1圆筒内直径允许偏差用钢板卷制的圆筒其外圆周长允许上偏差为10毫米，下偏差为零，以此来控制圆筒内直径偏差。3.1.1.2用钢管作筒节时，其尺寸允差应符合GB/T8163和GB/T14976的规定。3.1.1.3圆筒同一断面上，最大直径与最小直径之差c≤0.5%DN，且当DN≤1200㎜时，其值应≤5㎜；DN＞1200㎜时，其值应≤7㎜。3.1.1.4圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长）。且：当L≤6000㎜时，其值应≤4.5㎜；L＞6000㎜时，其值应≤8㎜。3.1.2设备法兰端面应与圆筒轴线垂直，其垂直度按图3要求。图33.1.3接管法兰与管壳组焊为防止壳体下凹，一般用千斤顶在筒体内部支撑好再进行焊接（如图4。3.1.4壳体内部焊缝不得影响管束顺利装、抽，否则应予修磨至与母体表面齐平。3.1.5当壳体采用DN＜426毫米无缝钢管时，折流板（支持板）的外直径为无缝钢管的实际内径减2毫米，当对传热影响不大时，折流板外径的允差允许比其值大1倍。3.1.6折流板加工遵照MG0503《管板、折流板加工工艺守则》。3.2管箱3.2.1将设备法兰与短节至于平台上，为保证焊缝间隙，在设备法兰与短节间用厚度等于环缝间隙加0.5毫米的板条垫好，进行对称点焊，当短节椭圆时可用“顶针”调整。其余类似部件也用此法组对，如图53图4图53.2.2碳钢、低合金钢制焊有分程隔板的管箱、浮头盖以及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱应作消除应力的热处理（对奥氏体不锈钢制管箱、浮头盖一般不热处理）。当有较高抗蚀要求或在高温下使用时，可按供需双方商定的方法进行热处理。热处理按MG0613《热处理工艺守则》。3.2.3需热处理的管箱浮头盖，其容器法兰及隔板的密封面，待管箱组焊和热处理后加工。法兰第一次加工留量一般按图6所示。3.2.4隔板按样板号料，端面留10～15毫米加工量，隔板装配前应校平，其平面度不超过1/1000且不大于1.5毫米。3.2.5隔板相对于管箱中心线的偏差不大于1毫米。它与法兰连接的焊缝在密封面处应齐平，不得凹下。3.2.6管箱（浮头盖）法兰密封面加工至成品并同时加工隔板封面“A”长，A等于50毫米，如图9。隔板密封面除“A”以外的其余部分根据下述情况决定是否配制。a、换热管与管板为焊接，或焊接加胀接，管板直径大于1000毫米，管板厚度小于15毫米，应考虑隔板留加工余量“B”值然后配制，其方法是：将管板的变形反应在样板上，通过样板划在管箱隔板上，按直线加工，然后按实际形状打磨（如图7）。b、换热管与管板为胀接，管板最大上凸变形大于等于2毫米，应考虑配制，其方法是：隔板按密封面水平加工（B值＝0）然后按实际形状打磨。4ff当法兰外径≤800时，f＝3mm当法兰外径800时，f＝4mm图6图73.3换热管3.3.1换热管应符合GB151中4.4及6.3条的规定，胀接用换热管的硬度值一般须低于管板20～30HB硬度值。换热管切口端面不应有毛刺，其端面与管中心线垂直度△f不大于0.5毫米，如图8。3.3.2换热管的直线度以不影响顺利穿管为限。3.3.3换热管一般采用整根钢管。对接的换热管应符合下列要求：（1）对接的换热管最短管不应小于300毫米，其对接焊缝不得超过一条（直管）或两条（U形管）。对接的坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。其坡口型式按图9，用氩弧焊或氩弧焊打底手工焊盖面。对口错边量不超过管子壁厚的15％，且不大于0.5毫米。并按表1选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格。对接接头应作焊接工艺评定。试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定。图8图9（2）对接管必须全部作水压试验，试验压力为设计压力的2倍（U形管在煨曲完后进行水压试验）。（3）接头应进行射线探伤，抽取数量不少于接头总数的10％，且不少于一条，以JB4730的Ⅲ级为合格；如有一条不合格时，因加倍抽查；在出现不合格时，应100％检查。53.3.4凡是通过管板孔的管子外表面应彻底清除油污、锈蚀，使之露出金属光泽。管端外表面清理长度，穿管时在前边的一端不小于管板厚度的2倍，后端不小于1.5倍。3.3.5首次煨制的U形管应先通过工艺试验来确定工艺方法和进行质量鉴定。（1）U形管弯曲处的圆度偏差应不大于管子名义外径的10％。但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形管弯管段可按15％验收。（2）U形管不易热弯，否则须征得用户同意。（3）当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U形管的弯管段及至少包括150㎜的直管段应进行热处理。碳钢、低合金钢作消除热应力的热处理；奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。注：1）用工艺试验所确定的工艺方法煨制的管子，其壁厚减薄量可以用工艺试验时检查的数据代替。2）工艺试验时的U形管煨曲质量应通过对弯曲处的解剖来鉴定。表1㎜换热管外径dd≤2525＜d≤40d＞40钢球直径0.75di0.8di0.85di注：di—换热管外径3.4管板3.4.1管板应尽量采用整块钢板制造。如需拼接其焊缝须经100％射线或超声波探伤检查，按JB4730射线检测不低于Ⅱ级，或超声波检测中的Ⅰ级为合格。3.4.2除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力的热处理。3.4.3堆焊复合钢板在堆焊前应作堆焊工艺评定；基层材料的待堆焊面和复层材料加工后（钻孔前）的表面应按JB4730进行表面检测，检测结果不得有裂纹、成排气孔，并应符合Ⅱ级缺陷显示；不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法进行管板堆焊。3.4.4用钢板做管板毛坯时，毛坯的加工量及平面度见表2。表2㎜管板直径厚度方向加工量直径方向加工量整个管板平面度≤7002101800～10003～410～121.5＞10004～51523.4.5管板的加工遵照MG0503《管板、折流板机加工工艺守则》。3.5折流板、支持板3.5.1折流板、支持板的下料遵照MG0501《下料工艺守则》。3.5.2折流板、支持板的加工遵照MG0503《管板、折流板加工工艺守则》63.6管束装配3.6.1管束装配应在专门的胎具上进行，两管板互相平等，管板倾斜如图10。当管板直径D≤1000㎜时，f≤1㎜；当管板直径D＞1000㎜，f≤1.5㎜。ffb+1.5-3图103.6.2穿管前应将管板孔清理干净，不得有油污、污物、锈蚀。3.6.3当工艺文件规定折流板（支持板）“整圆下料”，铆工组装时应按照折流板（支持板）外圆上顺序号（钢印），使单、双数量分别在管束的同一侧，并使1号为穿管板时的入口端。3.7换热管与管板连接3.7.1换热管与管板连接形式按图纸、工艺文件规定。首次生产的结构形式（或图纸工艺文件有规定），应分别作焊接工艺评定、胀接工艺试验及实际模拟试验，然后参照所得工艺参数及操作方法进行实际生产。3.7.2管子与管板连接形式一般有：（1）强度胀接，图11示意；（2）强度焊，图12示意；（3）强度焊加贴胀，图13示意；（4）强度胀加密封焊，图14示意。它们的连接形式及特性要求按图纸、工艺文件规定，也可参照GB151表32、表33。当采用“胀接”如须开槽时按图纸、工艺文件及GB151中图33、图35要求加工。图11图127贴胀贴胀焊后焊前图13图143.7.3胀接率用管子壁厚减薄量表示P＝〔（d－d内）－（D－d外）〕/2t×100％式中：P—胀接率：×100％d—胀后管子内径；d内—胀前管子内径；d外—胀前管子外径；D—管板管孔内径；t—管子壁厚。3.7.4采用滚柱、前进式（由管程侧向里胀）胀管器。所有胀管器应经常更换，放入煤油中冷却和清洁，当胀杆、胀柱表面有超过0.1毫米的压痕，影响胀接质量时不得使用。3.7.5胀接质量应进行抽查，抽查数量不少于管孔数的5％。且不少于5处，防止过胀。3.7.6胀接过程中为控制管变形应按照图15顺序进行定位胀接，在胀接过程中还应注意检查两管板的平行。然后按圆心圆由外向内依次推进胀接完毕。3.7.7胀接后的管端伸出管板长度超过规定值则应用电钻铣削到允许范围内。3.7.8管子管板连接操作顺序见表4表4序号名称内容强度胀焊接强度胀＋密封焊强度焊＋贴胀1组装符合图纸或GB151规定结构尺寸11112外观符合图纸或规定结构尺寸22223试胀第一块管板的管子334检查膨胀率P，胀接长L，管子扩径处内径光滑无起毛，过渡处无明显棱角445焊接第一块管板的管子（见焊接工艺）3836外观无气孔、裂纹、保证0.85d内通球4947强度胀接第一块管板的管子55贴胀588检查同4669焊接第二块管板的管子510710外观同6611811强度胀接第二块管板的管子776贴胀912检查同48871014523图154装配4.1各部件制造检查合格后进行装配，管束采用立装或卧装，下列情况考虑用胎具试装检查：（1）折流板间距小于等于100毫米；（2）每台折流板块数多；（3）圆筒直径大；（4）图样有特殊要求。4.2重叠式换热器应进行予装：4.2.1予装顺序如图16。a、下管箱接管法兰1、下圆筒接管法兰4及支座6先分别各自点焊固定；b、上管箱接管法兰2、上圆筒接管法兰3及支座5分别与1，4，6用螺栓紧固；c、座之间加6～毫米左右厚的垫板整体研装，上下换热器纵轴中心线应平行（检查方法可测量两筒体间距），其平行偏差为h＋12毫米，垂直轴应在同一中心线上，其倾斜度△f不超过总高的1/1000且不大于3毫米；d、检查合格后再定位焊接1，4，6。4.2.2重叠予装后每台均作标记。9图165压力试验和气密试验按《压力容器耐压试验和气密性试验工艺守则》6表面处理6.1碳钢设备按《油漆工艺守则》执行。6.2不锈钢容器的酸洗钝化按《不锈钢压力容器酸洗钝化工艺守则》。7设备铭牌按《压力容器安全技术监察规程》及图纸要求进行。