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高压换热器换热管胀裂缺陷的处理方法
石荣生
(泰兴长江电力设备有限责任公司,江苏泰兴225451)
摘 要：该产品是在管板与水室封头A类缝热处理后,在例行成品水压试验过程中,发现管材胀接处有渗漏现象,对其原因进行了分析,并制定采用合乎规定的工艺方案的解决措施。
关键词：胀焊;水压;热处理;氦检
中图分类号：TH49 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2010)02-0088-02
1 基本技术指标
该设备为U型管换热器,换热面积为260 m2,管板规格为d1 056×240,材料为JB4726-94《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》的Ⅲ级20MnMo锻件。管孔直径为d16+0. 2 0,换热管规格为d16×2. 5,材质为20G。换热管与管板采用胀焊。设计压力:壳程4. 0MPa,管程为18MPa,属于三类容器。
2 存在问题及原因查找
该产品出口印尼,根据客户要求,除执行质检部的驻厂监检外,还需要ASME监理。该产品在最后例行壳程水压试验时,发现管头有渗水现象,该换热管与管板采用胀焊连接。为了确定渗漏处的准确位置,再次对其进行气密性试验和PT检测,确认管板中心第一排,有三根换热管管口存在裂纹,如图1所示,最终确认胀结部分均有纵向裂口现象。对其原因,材料责任工程师立即对该批次管材质保书进行复核,符合我厂需要材料规格的指标供货状态,并依据GB 5310-1995进行工艺性能检验,结果符合要求。
3 制定措施并落实解决步骤
针对此定论,ASME监理要求必须无堵管现象,如确实需要堵管,需通知客户签字确认。
技术部门经过探讨研究,根据图纸尺寸,U形管相切处与折流板之间有256mm直管部分,可以将U形管材从管板中拨出的有利条件,并对其胀裂部分进行切除,重新选择该批次管材焊接。该方案依据GB151-1999. 6. 3. 3条同一根换热管的对接焊缝直管不得超过一条,直线度偏差以不影响穿管为限。同时也得到了现场ASME监理的认可,并将对其返修全过程进行监督检验。
同时生产部依据此方案实施如下返修加工流程。
1)因为水室空间狭小,为了方便方案实施,先将水室隔板割除,并将内部清理干净。
2)因为管材有强度胀结部分,必须设计夹具将其对称两处同时拨出。夹具如图2所示,将管材两头攻丝,选择合适螺栓使用双螺母反向拧紧挤入管头螺纹处,再顺时针方向旋转图2所示螺母将其管材旋出,对胀裂部分管材切除。
3)取用合格的同一批次的管材和能够施焊该种类方法的资格人员。
4)根据焊接工艺先择合理的焊接参数进行施焊,施焊完成后,对接焊缝处抛光磨平,对其进行PT检测,发现是否有裂纹,检验为合格。
5)检测合格后,将其U形管复位,并依据强度胀接要求,选择合理的胀接参数,再次进行对其胀接,并胀接合格。
6)对其管接头挖补处进行预热150℃,选择该焊接方法的资格人员,对管口施焊,焊后保持稳冷。
7)根据要求对其管接头进行PT和目测检测,未见裂纹。
8)例行水压试验,检验无渗漏。
9)根据ASME要求,对其管接头必须进行二次氦气检漏,经检测后无渗漏。
4 结论
采用上述对策后,该产品已在用户运行一年多,未发现缺陷有渗漏现象,说明此方案是可行的。
参考文献:
[1]毛希澜.换热器设计[M].上海:上海科学技术出版社, 1986.
[2] JB 4726-94《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》[S].
[3] GB 151-89《钢制管壳式换热器》[S].
[4] GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》[S].
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