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管板式换热器管板与列管的焊接情况点击：1879 日期：[ 2014-04-26 21:58:03 ] |
| 管板式换热器管板与列管的焊接情况 浙江科大机械制造有限公司（温州 325025）刘安明 温州雄风压力厂（浙江 325025）王小波 北京科诺德流体设备有限公司（100022）谢德标 在食品、制药、化工行业生产过程中要将物料的温度提高或降低以获得化学反应，因此在生产工艺流程中经常要将高温物料流体冷却、低温物料流体加热，有时将液体转化为气体，或将气体转化为液体。这些过程般都要通过换热器设备来完成，其中管板式换热器就是一种。管板式换热器具有结构坚固、工作方便、占用空间小、制造材料范围广以及适应性强等优点。特别是在高压、高温大型换热器中管板式换热器优势明显。目前这种设备广泛应用于食品、制药、化工等行业。我们曾多次为食品、制药、化工行业生产制造过多种规格型号的管板式换热器。这种设备主要有封头、管板、列管、管壳以及接管等主要部件组成，见图1。要注意的问题是： 列管起到物料流体输送作用，每一台设备中列管有几十 根，多则数百根，是主要部件，因此根据物料的不同要求列管有足够的强度，刚度和稳定性。管板起到支承列管的作用，同时又兼作法兰，管板两端常接触到不同温 度的物料，这些都会影响到管板的强度。因此，管板与列管的正确设计与选材关系到质量与换热面积的有效性。由其是管板与列管的正确焊接更为重要，要保证每根列管与管板焊接时，焊缝无泄漏，管板无变形。 （1）在实际生产过程中，列管与管板的焊接有三种形式。列管高出管板焊接，见图2a。列管与管板平行焊接，见图2b.。列管低于管板焊接，见图2c。由于列管下 料的原因和生产工人实际操作的因素，这三种形式的焊接在一台设备中都会出现。但是哪种形式焊接的最好，焊后牢固焊缝无泄漏。经过生产实践和质量跟踪，发现列管高于管板焊接效果最好，后二种形式的焊接在焊后试压及设备使用一段时期焊缝曾出现过泄漏现象。对于这种现象，我们对这三种焊接进行了切割破坏性检验，对焊缝表面、焊缝面积、夹层进行了金相及无损检测，综合起来第一种焊接数据最好。 以图1为例，这是我们单位为某厂生产制造的管板式换热器，管板、列管材料为OCY17NiMO2，化学成分见下表。由于有了生产经验严格按工艺加工，焊后 水压检验无一处泄漏，设备在长期使用过程中也没有出现过泄漏现象。这是保证焊按质量的第一步。 （2）在生产过程中管板的加工要按工艺要求去做， 钻孔时两个管板要夹持在一起钻，以保证两管板孔的一 致。焊列管端面的孔倒角尺寸要严格执行工艺为焊列管 创造条件。当管板跟管壳焊在一起后要实际测量长度 （管板与管壳的焊接、折流板的装焊、接管的焊接工艺过 程省略），然后在车床上下列管的料，列管的长度要长于管壳即每端高出管板2mm。列管下好料后每根都要进行水压检验，检查有无渗漏裂纹等缺陷，这道工序很重要 必须认真去做。当列管放入管板后，在焊接前每根列管 先跟管板点焊在一起（全部点好后按工艺要求焊），列管高出管板的尺寸不要长短不齐，要保持一致可用工具测量。 （3）由于管板开了许多孔减弱了管板的强度和刚度，在焊接列管时管板会产生凸凹扭曲等变形现象，所以正确的焊接很重要。焊接时将管板分出几个点和几个区域焊接，见图3。首先将数字1～12涂有黑点的列管 焊好，同时将另一端这几根列管也焊好，这样这几根列管会形成拉力和支撑点作用在管板上，很均匀的控制了 管板的稳定性。这几点焊好后，其余管口也应有序的按区域焊接，见图3。其顺序为，从外往A→E→B→D→C 里焊即从数字1排往里焊到数字5和6这排。同样是一端面区域列管焊好后焊另一端列管，这样焊接可以减少热的聚集，保证管板不会变形和焊缝质量。焊前用丙酮 （R-CO-R1）将焊缝擦洗干净。否则会影响焊接质量。 （4）列管与管板焊接可采用环焊缝工艺焊接，手工 钨极氩弧焊，焊机型号为ZXG—300—1，氩弧焊控制器 型号为NSA4—300，电流表显示80A，电压表显示15V， 保护气体Ar，流量显示为6L/min。当然，焊工可根据实 际工作经验自己选择掌握焊接参数。 （5）焊后焊缝不要打磨，用不锈钢酸洗膏酸洗，去 除焊垢、氧化皮、锈蚀等，经过酸洗处理使得焊缝清晰 美观，更耐腐蚀，最后经水压检验焊缝有无泄漏现象。 因为此焊缝是单面焊接，焊接中系数稍低，在加工过程中一定要严格执行工艺，焊接后我们看到列管与管板的焊接高度一致，焊接面积均匀有利于焊接参数的稳定，同时保证了操作者在工作时的心理情绪对焊接十分有利。管板首先有几根列管作支撑点从而保证了稳定性，焊接时又分成几个区域分开来焊，避免了从一个方向一直焊下去产生大量热的聚积造成管板变形。由于在生产过程中我们及时总结经验，改进完善工艺，操作者的认真工作，在生产管板式换热器时管板与列管的焊接一直采用这些工艺，焊缝再也没有出现过渗漏现象，使设备质量有了保证，同时也受到用户的好评，树立了企业的形象。 |
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