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摘 要:随着高科技的日益发展,各种用途的换热设备也都在不断的改革创新,双管板换热器作为过程设备的一种,在化工界有着举足轻重的地位。因此提高双管板换热器设备的设计及制造水平,考虑到方方面面的问题,分析设备运行之前出现问题的原因,找出解决的合理途径,并应用在设计上,以实现使用过程中设备达到最好的保护,延长使用寿命,提高生产效率。
关键词:规范;设备检测;双管板换热器;制造;检验
随着我国改革的进一步加深,科学技术的进一步提高,人们的科学意识逐步加强、思维意识进一步解放,全民的技术研究活力得以充分显示,所以过程装备与控制工程在工、矿、企业等制造业的发展上起到了强劲的促进作用。双管板换热器作为过程设备的一种,在化工界有着举足轻重的地位。因此,在确保双管板换热器设备的稳定性与可靠性的同时,应严格要求双管板换热器从业人员认真做好设计及制造工作,对发现双管板换热器设备异常的情况,应及时采取措施,改变制造过程中出现的不合理现象,优化产品以使产品能发挥更大的作用。
作为一种换热设备,换热器的作用就是能让介质流体达到所需要的温度,从而进行下一步的化学反应。在生产中为了防止腐蚀和污染,以及满足工艺流程、劳动保护、安全生产等方面的要求,通常采用双管板换热器来解决。此种换热器虽然结构稍微复杂,在设计和制造过程中稍稍有些难度,但是双管板换热器却能将两种工艺介质完全分离开来,不产生混合,减少泄漏后带来的危险,并且在运行中达到更好的效果,更能满足生产实践中人们的要求。所以,此种换热器很有发展空间。
一、双管板换热器的制造过程中应注意的问题
不论何种换热器,结构上基本都有壳体、换热管、管板及管箱,而这些结构件的连接是否严密是重中之重。有的介质一旦发生泄漏混合,再达到一定的条件下便会发生爆炸,非常危险;有的整台换热器的效率都会下降,给企业带来损失。
换热管与管板的连接方式有强度胀接、强度焊接和胀焊并用几种形式,一般采用第三种。在采用双层管板结构的换热器中,由于在组装时两层管板管孔的同心度不易掌握,并且使用的胀管器长度是普通胀管器的3~10倍,胀管器容易损坏,不利于保证胀接质量,制造难度非常大,所以一定要做好管端的连接工作。有的换热器,介质流量比较大,换热基管数量比较多,胀管及焊接的工作任务就非常的繁重。每一根换热管在使用之前都要进行检验后,方可进行安装。在强度胀之后,都应逐根进行泄漏试验。
在强度胀接中,换热基管的管端在一定距离范围内会因机械的干涉出现塑性变形,同时管板也产生一定的弹性变形,从而在管孔与换热管外壁间产生所需的贴合压力,这样就能达到密封性能要求。但这种连接方法对换热基管和管板的硬度有了一定的要求:换热基管材料的硬度一定要小于管板材料的硬度,并且硬度值要在一定的要求范围之内,这在设计过程中应当注意。这样才能保证两者在后续的机械加工过程中,密封良好。
二、双管板换热器的验收过程中应注意的问题
很明显,在验收过程中,最重要的也是焊接质量的检验。一般换热管都属于受压件,所以受压件的焊接应符合《钢制压力容器焊接规程》。焊接所用的焊条,熔敷金属抗拉强度应与母材相匹配,其他换热器的结构件所用焊条,熔敷金属抗拉强度为400MPa级。
所有焊缝均进行宏观检查,不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物等缺陷。咬边深度一般来说不大于0.5mm,连续长度不得大于100mm,每条焊缝两侧咬边长度不得大于该焊缝长度的10%。角焊缝应有圆滑过渡至母材的几何形状,焊缝上的溶渣和两侧飞溅物必需清除。堵板与加强板焊缝的余高应打磨至与母材齐平。
管箱各板件(加强板除外)焊缝应按NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测-超声检测》相关条款进行局部超声波检查,Ⅱ级合格。检查长度不小于各条焊缝长度的20%,且不小于250mm。对焊法兰与异型接管焊缝,异型接管、接嘴与管箱盖板焊缝,堵板与加强板焊缝按NB/T47013.5-2015《承压设备无损检测-渗透检测》进行渗透检查,缺陷显示累计长度等级,Ⅰ级合格。管箱焊后(焊接管前)进行消除应力热处理,焊缝及热影响区硬度不大于225HB。
管束在整体组装完成后,要按规定进行水压试验,保压时间一般不应小于1小时,试验后应将水排尽,并用压缩空气将内部吹干,液压试验用液体温度不低于5℃(注意:若是在冬季试验,要注意室温)。若发现有泄漏的管孔,要做好标记,在水压试验完成后,采取相应的补救措施,然后还要再进行试验,保证设备的整体密封性能。
在新型的换热设备中,有的基管采用了翅片式换热管,在制造过程中,还要注意保护翅片。若有倒片的现象,应及时用翅片镊子将其扶正,保证换热效率不受影响。
作为一名合格的过程设备与控制的专业人员,应当将产品设计与产品的制造实践相结合,将实际制造过程中产生的问题,反馈到设计工作中,不断的优化、改进。这样双管式换热器设备才会越来越进步,贴合人们的生产实际,提高生产效率。
参考文献
[1] 王屹亮.双管板换热器的特点及应用[ J ] .工业技术,2011,18 :161.
[2] 王桂红,王宁峰. 双管板换热器设计探讨[ J ] . 青海大学学报(自然科学版). 2010(05).
[3] 蔡蓮莲.双管板换热器的设计、制造及应用[J]. 机械. 2009(11).
[4] 沈志刚.换热器设计有关参数探析[ J ] .现代商贸工业. 2011(08).
[5] 解小銮.管壳式换热器设计的几个问题[J]. 石油和化工设备. 2011(06).
关键词:规范;设备检测;双管板换热器;制造;检验
随着我国改革的进一步加深,科学技术的进一步提高,人们的科学意识逐步加强、思维意识进一步解放,全民的技术研究活力得以充分显示,所以过程装备与控制工程在工、矿、企业等制造业的发展上起到了强劲的促进作用。双管板换热器作为过程设备的一种,在化工界有着举足轻重的地位。因此,在确保双管板换热器设备的稳定性与可靠性的同时,应严格要求双管板换热器从业人员认真做好设计及制造工作,对发现双管板换热器设备异常的情况,应及时采取措施,改变制造过程中出现的不合理现象,优化产品以使产品能发挥更大的作用。
作为一种换热设备,换热器的作用就是能让介质流体达到所需要的温度,从而进行下一步的化学反应。在生产中为了防止腐蚀和污染,以及满足工艺流程、劳动保护、安全生产等方面的要求,通常采用双管板换热器来解决。此种换热器虽然结构稍微复杂,在设计和制造过程中稍稍有些难度,但是双管板换热器却能将两种工艺介质完全分离开来,不产生混合,减少泄漏后带来的危险,并且在运行中达到更好的效果,更能满足生产实践中人们的要求。所以,此种换热器很有发展空间。
一、双管板换热器的制造过程中应注意的问题
不论何种换热器,结构上基本都有壳体、换热管、管板及管箱,而这些结构件的连接是否严密是重中之重。有的介质一旦发生泄漏混合,再达到一定的条件下便会发生爆炸,非常危险;有的整台换热器的效率都会下降,给企业带来损失。
换热管与管板的连接方式有强度胀接、强度焊接和胀焊并用几种形式,一般采用第三种。在采用双层管板结构的换热器中,由于在组装时两层管板管孔的同心度不易掌握,并且使用的胀管器长度是普通胀管器的3~10倍,胀管器容易损坏,不利于保证胀接质量,制造难度非常大,所以一定要做好管端的连接工作。有的换热器,介质流量比较大,换热基管数量比较多,胀管及焊接的工作任务就非常的繁重。每一根换热管在使用之前都要进行检验后,方可进行安装。在强度胀之后,都应逐根进行泄漏试验。
在强度胀接中,换热基管的管端在一定距离范围内会因机械的干涉出现塑性变形,同时管板也产生一定的弹性变形,从而在管孔与换热管外壁间产生所需的贴合压力,这样就能达到密封性能要求。但这种连接方法对换热基管和管板的硬度有了一定的要求:换热基管材料的硬度一定要小于管板材料的硬度,并且硬度值要在一定的要求范围之内,这在设计过程中应当注意。这样才能保证两者在后续的机械加工过程中,密封良好。
二、双管板换热器的验收过程中应注意的问题
很明显,在验收过程中,最重要的也是焊接质量的检验。一般换热管都属于受压件,所以受压件的焊接应符合《钢制压力容器焊接规程》。焊接所用的焊条,熔敷金属抗拉强度应与母材相匹配,其他换热器的结构件所用焊条,熔敷金属抗拉强度为400MPa级。
所有焊缝均进行宏观检查,不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物等缺陷。咬边深度一般来说不大于0.5mm,连续长度不得大于100mm,每条焊缝两侧咬边长度不得大于该焊缝长度的10%。角焊缝应有圆滑过渡至母材的几何形状,焊缝上的溶渣和两侧飞溅物必需清除。堵板与加强板焊缝的余高应打磨至与母材齐平。
管箱各板件(加强板除外)焊缝应按NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测-超声检测》相关条款进行局部超声波检查,Ⅱ级合格。检查长度不小于各条焊缝长度的20%,且不小于250mm。对焊法兰与异型接管焊缝,异型接管、接嘴与管箱盖板焊缝,堵板与加强板焊缝按NB/T47013.5-2015《承压设备无损检测-渗透检测》进行渗透检查,缺陷显示累计长度等级,Ⅰ级合格。管箱焊后(焊接管前)进行消除应力热处理,焊缝及热影响区硬度不大于225HB。
管束在整体组装完成后,要按规定进行水压试验,保压时间一般不应小于1小时,试验后应将水排尽,并用压缩空气将内部吹干,液压试验用液体温度不低于5℃(注意:若是在冬季试验,要注意室温)。若发现有泄漏的管孔,要做好标记,在水压试验完成后,采取相应的补救措施,然后还要再进行试验,保证设备的整体密封性能。
在新型的换热设备中,有的基管采用了翅片式换热管,在制造过程中,还要注意保护翅片。若有倒片的现象,应及时用翅片镊子将其扶正,保证换热效率不受影响。
作为一名合格的过程设备与控制的专业人员,应当将产品设计与产品的制造实践相结合,将实际制造过程中产生的问题,反馈到设计工作中,不断的优化、改进。这样双管式换热器设备才会越来越进步,贴合人们的生产实际,提高生产效率。
参考文献
[1] 王屹亮.双管板换热器的特点及应用[ J ] .工业技术,2011,18 :161.
[2] 王桂红,王宁峰. 双管板换热器设计探讨[ J ] . 青海大学学报(自然科学版). 2010(05).
[3] 蔡蓮莲.双管板换热器的设计、制造及应用[J]. 机械. 2009(11).
[4] 沈志刚.换热器设计有关参数探析[ J ] .现代商贸工业. 2011(08).
[5] 解小銮.管壳式换热器设计的几个问题[J]. 石油和化工设备. 2011(06).