换热管与管板的连接及管束组装

换热管与管板的连接及管束组装

   (1)管束组装时,拉杆上的螺母应拧紧,以免装换热管时,因折流板窜动而损坏换热管,穿管时不应强行敲打,换热管表面不应出现凹瘪或划伤;除换热管与管板可以焊接外,其他零件均不得与换热管焊接,以防止损伤换热管。

    (2)连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净,不应有影响胀接或焊接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污、氧化皮等;碳钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈;不锈钢、铜镍合金换热管管端应清除外表面附着物及氧化层。用于焊接时,管端清理长度应不小于管外径且不小于25mm,用于胀接时,管端应呈现金属光泽,其长度应不小于二倍的管板厚度;焊接时,焊渣及凸出换热管内壁的焊瘤均应清除掉,返修焊接缺陷,应先磨掉、清除缺陷,后焊补;胀接时,胀接长度不应伸出管板背面(壳程侧),胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡,不应有急剧的棱角。
  
 
 
  (3)换热管与管板的连接方式有:强度焊,强度胀,强度焊+贴胀和强度胀+密封焊。四种方式的差异主要反映在管孔是否开槽、管板孔焊接坡口及管子伸出长度等方面。焊接,强度焊与密封焊差别在于管子与管板的焊接时,管子伸出长度和管板孔坡口深度的和值,当值大于或等于2/3管壁厚时,称为强度焊,否则为密封焊;强度焊必须是填丝的氩弧焊,而不填丝的熔化焊最多只能作为密封焊。胀接,管子与管板的胀接有非均匀胀接(机械滚珠胀)和均匀胀接(液压胀接、液袋胀接、橡胶胀接、爆炸胀接);滚珠胀方法简便,但需要用油润滑,油的污染不能保证胀接后焊接的质量,而非均匀的碾轧使管径扩大会产生较大的应力,不利于应力腐蚀的场合。换热器一般采用强度焊、强度胀、强度胀+密封焊的连接方式。盐水预热器管子与管板采用强度焊连接,影响使用周期的是电化学腐蚀管板,不应发生管子接口泄漏,我们认为最好的强度焊方法应该是填丝氩弧焊,至少焊二遍,以保证管子与管板孔连接焊缝不泄漏。蒸发汽箱管子与管板采用强度胀连接,如果采用均匀胀接(液袋胀)的方法,相信能够避免或减少应力腐蚀,延长蒸发汽箱的使用寿命。强度胀+密封焊的连接方式,在VCM换热器中广泛采用,尤其是铜镍合金材质换热管的换热器,必须采用强度胀+密封焊的方式。
    对于换热管束胀、焊结合的连接方式,先焊后胀还是先胀后焊历来就有很大的争议。我们认为这两种方式各有优点,尤其是液压胀在国内化工机械制造厂普遍采用。但对于多数制造厂来讲,还是应采用先胀后焊的连接方式。先焊后胀,即先进行密封焊接,试压合格,再进行强度胀接、压力试验,这样虽然焊接质量较好但无法保证强度胀接的质量,有的厂家只是贴胀或不胀,换热器安装使用,由于介质的腐蚀作用,很快就发生泄漏,甚至试车时就发生泄漏。先进行强度胀接,试压合格后,清理换热管管端和管板表面,必要时用丙酮等清洗,然后再进行密封焊接,耐压试验,可以保证换热器管束连接的质量,安装后可长周期稳定运行。
   

3　换热器组装和成品验收
    换热器组装按GB 151标准和设计图纸要求进行。成品检验验收的标准是我公司"外购换热类容器中间及成品验收标准"和设计图纸。成品检验验收主要是检查压力试验的情况,一般检查水压试验,在试验时检查管子与管板连接焊口,如发现焊口存在表面裂纹、砂眼、焊瘤、焊疤、焊接飞溅物等表面缺陷均应清除,表面裂纹、砂眼应磨掉缺陷后焊补;凸出于换热管内壁的焊瘤更应清除。然后按试压程序试压。不泄漏、不变形、无异常情况为合格。我们认为,如果在成品检验验收时发现胀接、焊接情况不很理想,就应该要求制造厂压力试验合格后做氦气检漏试验,以发现管子和管板连接的细微泄漏,氦气检验可以在充压静置4h后进行一次,再静置12h以上做一次,如无异常,可以认为合格。
    总之,换热器的制造过程中,管板、折流板等部件制造加工精度和质量,换热管与管板连接的方式和步骤,是换热器成品质量的关键,有的制造厂家质检部门有否决权,中间工序检验严格,换热器制造质量相对有保证,但制造交工工期没有保障。少数厂家由于种种原因质检不很严格,甚至有的制造厂擅自更改设计图纸和制造工艺,换热器就容易在安装运行中出现问题。这就需要我们在换热器制造中间检验和成品检验验收中认真对待,以确保换热器的成品质量。