論管殼式換熱器制造關(guān)鍵技術(shù)

譚琇遙

摘 要：在介紹當(dāng)前的管殼式換熱器發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，從自身的換熱器加工制造經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，重點(diǎn)從管殼式換熱器制造中的加工精度、焊接以及脹接質(zhì)量控制等方面探討了如何有效提升管殼式換熱器制造關(guān)鍵技術(shù)，希望對(duì)于今后廣大同行起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：管殼式換熱器;制造技術(shù);加工技術(shù);關(guān)鍵技術(shù)

1引言

在當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，換熱器則是滿足物料之間熱量傳遞的化工設(shè)備，在化工生產(chǎn)中有著較為廣泛的應(yīng)用。其中，管殼式換熱器占據(jù)換熱器制造總量的七成以上，其主要在實(shí)踐應(yīng)用中體現(xiàn)出拆裝和維修方便、整體結(jié)構(gòu)緊湊以及能夠承受較高壓力等特點(diǎn)，在特別是高溫、高壓，介質(zhì)危害較大的工況要求下應(yīng)用比較多，當(dāng)然，這些也是對(duì)于換熱器的制造質(zhì)量提出更高的要求。結(jié)合管殼式換熱器制造的情況進(jìn)行分析，主要可以從加工精度、焊接以及脹接質(zhì)量控制等角度進(jìn)行分析。

2 加工精度

結(jié)合管殼式換熱器的加工精度方面，主要涉及到殼體加工成型和管板、折流板的加工情況，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求則應(yīng)重視以下方面的內(nèi)容。

2.1殼體加工成型

在進(jìn)行筒體制造過(guò)程中，應(yīng)該重視筒節(jié)成型以及組對(duì)的質(zhì)量控制問(wèn)題，其具體來(lái)說(shuō)，則應(yīng)應(yīng)保證能夠滿足筒節(jié)的直線度、圓度對(duì)接錯(cuò)邊量等滿足公差要求。

保障準(zhǔn)確化的筒節(jié)下料尺寸，有效控制筒節(jié)成型的尺寸要求。在進(jìn)行下料前，應(yīng)有效復(fù)核材料內(nèi)容，滿足相應(yīng)外觀質(zhì)量、標(biāo)記規(guī)格要求方可以下料處理。要求專人檢查下料過(guò)程，嚴(yán)格控制相應(yīng)的加工坡口精度，滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的公差要求方可以開(kāi)展下道工序。

結(jié)合實(shí)際加工情況，要求換熱器接管及支座、鞍座等滿足尺寸加工要求，符合公差尺寸范圍。為了保障管道安裝質(zhì)量，重點(diǎn)落實(shí)好接管垂直度及伸出長(zhǎng)度的要求，保障滿足后期的設(shè)備可替換的要求，杜絕可能存在著的連接應(yīng)力情況，有效解決泄露隱患。

在進(jìn)行接管組裝過(guò)程中，應(yīng)重視進(jìn)行軸向以及環(huán)向檢查垂直度情況，重視相應(yīng)的記錄工作。在開(kāi)展環(huán)向垂直度檢查中，落實(shí)兩個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，并依次向左右兩側(cè)并等值處理;軸向垂直度檢查則是通過(guò)彎尺和直尺測(cè)量即可。

2.2管板、折流板加工

在換熱器加工過(guò)程中，則應(yīng)重視管板、折流板的加工問(wèn)題。所關(guān)注的加工精度問(wèn)題主要涉及到管板、折流板同心度、管孔內(nèi)的粗糙度以及管孔孔徑公差等參數(shù)。在具體的過(guò)程中，則是通過(guò)模擬試件上試鉆從而選擇最優(yōu)的工藝參數(shù)，符合加工精度的要求。盡量采用高精度的數(shù)控鉆床則更好。在完成管板孔鉆的基礎(chǔ)上，利用引鉆或配鉆方式進(jìn)行折流板加工，滿足相應(yīng)的同心度要求，方便于后續(xù)的穿管要求。

在逐步發(fā)展的脹接工藝的要求下，則以該結(jié)合實(shí)際來(lái)有效進(jìn)行脹接方法的優(yōu)化，合理化確定脹管槽的參數(shù)要求。同時(shí)，合理化選擇劃槽器，保障加工精度的要求。所以，為了保障脹接質(zhì)量的具體要求，則應(yīng)選擇先進(jìn)的質(zhì)量過(guò)硬的劃槽器。

3焊接及脹接質(zhì)量控制

3.1脹接

對(duì)于脹接質(zhì)量進(jìn)行分析，其主要是由于管端上徑向殘余壓縮應(yīng)力的影響，而這方面的數(shù)值則是涉及到管板材料、結(jié)構(gòu)尺寸、開(kāi)槽情況、徑向間隙、脹管率、粗糙度等影響因素。為了保障實(shí)現(xiàn)總體質(zhì)量要求，實(shí)現(xiàn)良好的脹接性能，在保障管板的加工精度要求的基礎(chǔ)上，明確管板材料和管子材料的硬度差值要求，則應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，從工藝角度出發(fā)來(lái)選擇合適的脹管器、脹管動(dòng)力，以及相應(yīng)的有效控制措施，選擇合適的脹接工藝。

在具體的實(shí)踐過(guò)程中，利用機(jī)械脹接或者液壓脹接的方式，都應(yīng)要求結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化確定脹接工藝參數(shù)，從而結(jié)合實(shí)際來(lái)明確脹接工藝評(píng)定，并能在實(shí)踐中嚴(yán)格執(zhí)行。

3.2 焊接

在進(jìn)行管子和管板焊接的過(guò)程中，主要問(wèn)題集中于焊接缺陷問(wèn)題。其中，應(yīng)該采取的有效預(yù)防措施涉及到如下方面：一是，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)進(jìn)行坡口尺寸及換熱管外伸的檢查，以保障符合工藝要求;二是，進(jìn)行必要的除銹、除污等操作，明確處理長(zhǎng)度應(yīng)該大于兩倍的管板厚度，還應(yīng)重視結(jié)合需求來(lái)進(jìn)行管板清理工作;三是，針對(duì)存在著容易產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題，可通過(guò)焊接前貼脹的方式，有效控制好管孔的間隙問(wèn)題;四是，焊接前工藝評(píng)定必不可少，結(jié)合實(shí)際實(shí)現(xiàn)焊接工藝的編制，在條件允許時(shí)可以利用全自動(dòng)氨弧焊的方式;五是，針對(duì)厚管板來(lái)說(shuō)，則應(yīng)重視有效開(kāi)展焊前預(yù)熱和焊后熱處理的工作;六是，進(jìn)行焊接處理的過(guò)程中，為了避免出現(xiàn)管板變形的問(wèn)題，可以在中央開(kāi)始呈放射形的對(duì)角內(nèi)開(kāi)展依次的焊接處理。

3.3焊接加脹接

（1）先焊后脹

在采用先焊后脹工序過(guò)程中，一定要保障坡口的清洗干凈，能夠在管板兩側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的間隙的空氣排出操作，避免產(chǎn)生氣孔問(wèn)題。同時(shí)，后脹方式能有效避免焊接高溫的影響，有效解決脹接不起作用的問(wèn)題。如果在進(jìn)行管子和管板接頭的焊接中，相應(yīng)的焊接性能比較差，為了避免出現(xiàn)微裂紋，則應(yīng)進(jìn)行深度脹的方式，實(shí)現(xiàn)脹接部位避開(kāi)焊道的情況，從而進(jìn)一步有效縮短脹接對(duì)焊道的影響。結(jié)合實(shí)際的制造情況來(lái)看，通過(guò)這種制造工藝技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)均勻化的焊縫外觀要求，具有很少的氣孔與未熔合現(xiàn)象，能獲得較好的焊接質(zhì)量。

（2）先脹后焊

在這種工藝情況下，脹接過(guò)程中，則會(huì)造成大量油污及鐵銹留在管端及坡口的位置，在進(jìn)行焊接前一定要重點(diǎn)進(jìn)行清洗處理。從實(shí)際情況來(lái)看，坡口的徹底清洗存在較大的困難。這樣就會(huì)造成焊接過(guò)程中，遺留雜物存在著受熱膨脹的問(wèn)題，會(huì)造成一定的化學(xué)反應(yīng)，造成管子與管孔的間隙存在一定的壓力，由于這樣情況下，造成氣體容易穿出焊道的情況，造成高低不平的焊縫，嚴(yán)重情況下還會(huì)造成蜂窩狀。在焊縫冷卻環(huán)節(jié)，還有可能形成氣孔。另外，在高溫的影響下，已脹接的部位變形則容易出現(xiàn)，造成脹緊力減小甚至消失?？傮w來(lái)看，結(jié)合當(dāng)前的生產(chǎn)條件，難以實(shí)現(xiàn)保障焊接以及脹接質(zhì)量，相關(guān)的制造設(shè)備都是采用先焊后脹工序。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行管殼式換熱器制造過(guò)程中，為了全方位保障制造質(zhì)量，則應(yīng)要求制造工藝技術(shù)科學(xué)合理，利用有效措施保障實(shí)現(xiàn)制造加工精度及焊接及脹接質(zhì)量的全方位提升，嚴(yán)格相應(yīng)的檢驗(yàn)以及檢測(cè)措施手段，從實(shí)際出發(fā)落實(shí)好相應(yīng)的管理工作，以保障為用戶制造性能更加優(yōu)異的產(chǎn)品，滿足化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的要求。