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不锈钢波纹管换热器的制造工艺及组装点击：2034 日期：[ 2014-04-26 22:21:35 ] |
| 不锈钢波纹管换热器的制造工艺及组装 张龙 焦兴齐 (山东华鲁恒升集团有限公司，山东德州253024) [中图分类号】TQ 053．6 [文献标识码】B [文章编号】1004—9932(2006)06—0048．02 购买的波纹管为定型管，一般不需要对接，但在验收过程中发现有的换热管有划痕，可能是装卸过程中不小心造成的。如将上述有缺陷的换热管都剔除，会造成总换热管数量不够，因此采用将换热管缺陷部位锯掉后，重新拼接的办法。但这样做又出现以下两个问题：一是组对后应保证波距不变；二是使用的波纹管厚度只有0．8rnITl或1 rnITl，焊接时极易造成烧穿、晶粒粗大等缺陷。前者采用先测量波距，考虑锯口及偏差后，在波峰处锯开，重新组对。为解决焊接问题，用手工钨极氩弧焊进行了多次试验，最后确定采用以下规范进行焊接：焊接电流35～50 A，焊接速度2～2．5 mm／s，氩气流量4～6 L／min，管内氩气3～4 L／min，焊丝HOCr20Nil0Ti(01．0 rnIT1)，对接间隙为0。焊接后经100％ X射线检测，全部达到JB4730 94 I级要求。对接后的管子逐根进行水压试验，全部合格。 1．2 波纹管与短接头的焊接 由于管板与波纹管厚度相差悬殊，为使波纹管与管板能很好地熔合，同时波纹管能顺利地穿过管板和折流板，须在波纹管的端部加一段与波纹管波峰外径相同的短管，该短管采用普通不锈钢管，其与波纹管的焊接是另一个难题。 波纹管的厚度一般为0．8～1 rnITl，而短接头的厚度为2．5～3 rnITl，厚度相差较大。两者对接焊时，电弧对两侧加热效果不一样，一侧未熔化，另一侧可能已烧穿，熔池也会偏向一侧造成未熔合，影响到换热管的安全使用。针对这种情况，采用在厚的短管侧进行削边，削出垫板，插入波纹管内，接头型式见图1。 这样，既保证了组对后的同轴度，又解决了不等厚管的焊接问题。焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流45～50 A，焊接速度2．7～3．2mm／s，不填充焊丝，对接间隙0．5 rnrll。焊后经100％ X射线探伤，全部达到JB4730 94 I级要求。管子经逐根水压试验，全部合格。 1．3 焊接接头试压 不论是波纹管对接接头，还是波纹管与短接头的焊缝，都应进行水压试验，试验压力为换热器设计压力的2倍。试压时，在试压工装上加垫橡胶板，防止不锈钢波纹与铁离子接触。试压采用软水，C1一浓度控制在25×10 以下，试压完后及时用压缩空气吹净存水。试压后的波纹管用麻袋片包裹好，码放在垫有橡胶板的枕木上。 1．4 波纹管在折流板内磨损的问题 由于波纹管为薄壁不锈钢管，表面轻微的划碰或磨损都将破坏波纹管表面的钝化膜，使管壁耐腐蚀性能下降，且因壁薄，与折流板间的摩擦将大大缩短波纹管的使用寿命。而管壁与折流板孔间的摩擦在设备运行当中不可避免，温度、压力的变化及设备振动引起的摩擦、磨损都较直管严重。为此，有的厂家采取加厚折流板的方法，使波峰位于折流板管孔中，这样可能会避免波峰与孔端棱角的摩擦，但不能避免波峰与孔壁的摩擦，长期的振动引起的摩擦必然会引起波纹管的严重磨损，而且在组装穿管时，也可能引起管壁的尖锐划伤。 也有的厂家采用在波纹管波峰处加钢管套。钢管套为薄壁不锈钢管，内径与波纹管波峰外径基本一样，管长稍大于波距，与波纹管波形同时加工，这样可避免波峰与折流板孔直接接触，有利于延长波纹管的使用寿命。但这种方法对安装要求较高，管套的间距和与波纹管的配合间隙都难以控制，且仍然不能避免套管与波纹管及套管与折流板间的摩擦。 经过反复试验，决定在折流板管孔中镶装厚度为1 rntn的薄壁聚四氟乙烯套(图2)。聚四氟乙烯套的一端凸台加工成锥形，以便使聚四氟乙烯套能顺利镶嵌在折流板的管孔内，镶装完毕后，聚四氟乙烯套管孔直径及偏差应符合GB151—1999的相关要求。由于聚四氟乙烯的材质柔软，与波纹管接触时，避免了波纹管摩擦受损，同时也降低了成本，确保了波纹管的安全和使用寿命。 1．5 波纹管管束的组装 与组装普通列管式换热器管束相比，波纹管管束的组装应注意以下几点： (1)波纹管堆放应加垫橡胶板； (2)穿管前检查清理管板孔内的毛刺和铁屑，以防划伤和污染管束； (3)组装时，焊机二次线和地线应彻底绝缘，地线的搭设位置应合理，防止与管束打火，气割作业时应有防止熔渣烫坏波纹管的措施； (4)组装时应及时检查波纹管与聚四氟乙烯套的间隙大小，波峰是否在聚四氟乙烯套内；不得强力组装，必要时，只能用木块轻轻敲击。 1．6 其他加工要求 波纹管短接头与管板的焊接采用手工钨极氩弧焊，填充材料与焊接参数根据管板和换热器的材质而定。换热器管、壳程的试压及酸洗钝化与普通列管式换热器基本相同。 2 波纹管的验收 目前，国家尚无波纹管验收方面的标准，为此，我们在查阅有关资料的基础上，制定了如下的验收标准。 (1)波纹管管坯材料应符合GB／I'14976—94及《容规》第二章的有关规定。 (2)波谷外径偏差：±0．20 1-rim，波峰外径偏差：O～1．0 ITIITI。 (3)波距偏差： ±1．0 mm，直线度偏差：≤2．5 mm／m。 (4)长度偏差：O～1．5 lTlIn。 (5)波纹管出厂前应逐根进行水压试验，试验压力为换热器设计压力的2倍。以上要求均应在波纹管供货合同中注明。 3 结语 (1)选用手工钨极氩弧焊，采用合理的焊接规范是保证波纹管焊接接头质量的关键。 (2)波纹管两端加短接头，可解决薄壁波纹管与管板接头的焊接问题。 (3)通过在折流板的管孔上镶装聚四氟乙烯套，成功地解决了波纹管在折流板管孔内易磨损的问题。 |
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