换热器管束制作及安装工艺

'换热器管束制作及安装工艺1 碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，铝、铜、钛及其合金换热管管端应清除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。2 用于胀接的换热管，其硬度值一般须低于管板材料的硬度值，如不能满足时，应采取措施预以保证。有应力腐蚀时，不应采用管端局部退火的方式来降低换热管的硬度。3 换热管拼接时，应符合以下要求：3.1 对接接头应作焊接工艺评定。试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定；铝、铜、钛焊接接头可参照执行。3.2 同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U形管不得超过二条；最短管长不应小于300mm；包括至少50mm直管段的U形弯管段范围内不得有拼接焊缝。3.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。3.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的10%，且不大于0.3mm，直线度偏差以不影响顺利穿管为限。3.5 对接后，应按下表选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格：换热管外径d d≤25 25＜d≤40 d＞40钢球直径 0.75di 0.8di 0.85di注：di—换热管内径。3.6 对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB4730-94 换热器管束制作及安装工艺1 碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，铝、铜、钛及其合金换热管管端应清除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。2 用于胀接的换热管，其硬度值一般须低于管板材料的硬度值，如不能满足时，应采取措施预以保证。有应力腐蚀时，不应采用管端局部退火的方式来降低换热管的硬度。3 换热管拼接时，应符合以下要求：3.1 对接接头应作焊接工艺评定。试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定；铝、铜、钛焊接接头可参照执行。3.2 同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U形管不得超过二条；最短管长不应小于300mm；包括至少50mm直管段的U形弯管段范围内不得有拼接焊缝。3.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。3.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的10%，且不大于0.3mm，直线度偏差以不影响顺利穿管为限。3.5 对接后，应按下表选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格：换热管外径d d≤25 25＜d≤40 d＞40钢球直径 0.75di 0.8di 0.85di注：di—换热管内径。3.6 对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB4730-94 Ⅱ为合格。若抽检不合格需加倍抽检。4 U形管的弯制4.1 U形管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%；但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15%验收。4.2 U形管不宜热弯，小半径U形管应充水打压至2倍设计压力且不小于16MPa后再行弯管，以保证圆度偏差，对于此部分管子可不再进行单管试压，但对于弯管时未进行打压的弯管后尚需抽查总数的10%。4.3 当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U形管的弯管段及至少包括150mm的直管段应进行热处理。4.3.1 碳钢、低合金钢钢管进行消除应力热处理，热处理后可不再进行试压。4.3.2 奥氏体不锈钢管弯管段固溶处理后应逐根试压，并对管束内外表面进行酸洗钝化处理。4.4 有色金属管一般不作消除应力热处理。确有需要时，可按供需双方协商的方法及要求进行消除应力热处理。5 换热管下料后管口应平整，管口倾斜偏差应不大于管子外径的1%。6 管板6.1 拼接管板的对接接头应进行100%射线或超声检测，按JB4730射线检测不低于II级，或超声检测中的I级为合格。6.2 厚度大于25mm的不锈钢管板对接接头在背面清根后还需进行100%PT检测I级合格。6.3 除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。6.4 堆焊复合管板6.4.1 堆焊前应作堆焊工艺评定。6.4.2 基层材料的待堆焊面和复层材料加工后（钻孔前）的表面，应按JB4730进行表面检测，检测结果不得有裂纹、成排气孔，并应符合II级缺陷显示。6.4.3 不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法进行管板堆焊。6.5 管板孔直径及允许偏差详见GB151-1999规定。钻孔后应抽查不小于60°管板中心角区域内的管孔。6.6 孔桥宽度偏差详见GB151-1999规定。6.7 管孔表面粗糙度6.7.1 当换热管与管板焊接+贴胀连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。6.7.2 当换热管与管板强度焊+强度胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于6.3μm。6.8 强度胀胀管槽采用专用工具加工，深度偏差0～+0.2，宽度偏差0～+0.5，槽缘不得破损。机械滚胀管板管孔开槽宽度3mm，液袋胀时开槽宽度为 （d为换热管中径，t为换热管壁厚），开槽数为一般为2个，机械胀槽间距6mm，液袋胀等柔性胀接为10mm。胀焊结构时开槽位置为离管板管程侧表面至少23mm（管板较薄时可适当缩小），纯胀结构则为8mm。6.9 胀接连接时，管孔表面不应有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。6.10 隔板槽密封面应与环形密封面平齐，或略低于环形密封面（控制在0.5mm以内）。7 换热管与管板的连接7.1 连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。7.2 胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。7.3 胀接可采用液袋胀的一律使用液袋胀。7.4 焊接连接时，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。焊缝缺陷的返修，应清除缺陷后焊补。7.5 采用胀-焊连接时应先焊接再胀接。7.6 换热管与管板的强度焊焊接接头，施焊前应按GB151-1999标准附录B作焊接工艺评定。7.7 有焊后消应力热处理要求时，采用机械滚胀的，对应力腐蚀场合使用的管束应胀接二次，即焊后胀接一次，消应力后再胀接一次；采用液袋胀等柔性胀接时，在热处理后胀接一次即可。7.8 采用机械滚胀方法贴胀时，控制胀度Hs约等于4%，胀度按下式计算：Hs=[(d2-d1)-(D-d)]/t×100%，式中：d2-胀后管内径，mm；d1-胀前管内径，mm；D-管板孔内径，mm；d-管子外径，mm；t-管子壁厚，mm。7.9 采用机械滚胀方法强度胀时，控制胀度Hs宜控制在1.7～2.0%，胀度按下式计算：Hs =[（d1+2t）/d–1]×100%　式中：d1-胀完后的管子实测内径，mm；t-胀前管子实测壁厚，mm；d-胀前管孔实测直径，mm。7.10 采用机械滚胀方法进行强度胀时，开槽位置强度胀长度取40mm和“管板厚度-非胀接部分长度”中的最小值。当“管板厚度-非胀接部分长度”超过40mm时，超出区域采用贴胀（贴胀区域和强度胀区域可重叠，采用液袋胀时可先进行全厚度贴胀），并采用先贴胀后强度胀的胀接顺序。7.11 采用液袋胀进行贴胀或强度胀时，胀接压力需根据试验确定。8 折流板、支持板8.1 折流板、支持板的管孔直径及允差详见GB151-1999规定，但允许超差0.1mm的管孔数不得超过4%。8.2 折流板、支持板外圆表面粗糙度Ra值不大于25μm ，外圆面两侧的尖角应倒钝。8.3 应去除折流板、支持板上的任何毛刺。8.4 折流板按图样要求剪切成弓形，剪切过程中要注意不要搞错正反面和配钻方位。9 管束的组装9.1 穿管胎具应根据管束的直径调整好跨距，一般先用一块折流板搁到胎具上察看当换热管穿入时会否与胎具上的各部件相碰，以不影响穿管为宜。9.2 将固定管板安装在胎具上，用5吨千斤顶支撑，并在两侧采用压板螺栓固定，要求管板与胎具上表面的垂直度控制在1mm以内。9.3 上拉杆、定距管、折流板，上折流板时应逐块检查正反面、配钻方位无误。拉杆上的螺母拧紧后可退一牙再用拼帽拧紧。9.4 将管子从固定管板的背面穿入，管子露出固定管板端约2倍的管板厚度。穿管时，管子须顺利通过不允许用铜锤子强烈敲打，可用木锤敲击，若确定有个别管子穿不进去，应分析原因后再穿入，对于弯曲较严重管子应予以矫正，换热管表面不应出现凹瘪或划伤。9.5 将浮动管板吊到位，并使两管板孔的方位一致，先将穿出固定管板的管子按四周均匀的反穿入浮动管板孔内，调整两管板间距至图面要求，平行度偏差为±1mm，然后将所有换热管穿入浮动管板。9.6 将所有管子与管板点焊固定，用摇臂钻床进行平头。要求平头后管子伸出管板的长度偏差为焊接工艺要求数值。9.7 按焊接工艺施焊及检查。9.8 除换热管与管板间以焊接连接外，其他任何零件均不准与换热管相焊。防冲板必需焊在定距管上。9.9 胀接前，应对管口焊缝表面进行质量检查，用手用铰刀或圆锉去除管口内侧焊缝及凸起部分，以胀管器顺利穿入为原则，不得用胀管器直接对管口扩孔。为保证质量，先进行试胀。检查胀管器、胀杆、滚珠柱表面应无过大沟痕和磨痕，选用胀管器型号和图样要求胀接长度一致。使用机械胀时，胀管前应对胀杆、滚珠及管子内表面涂机油润滑，胀管器一般胀完20道口用煤油定时清洗。严禁过胀、胀裂管子。不允许在同一根管子两端同时胀接，在同一块管板上由上至下逐排贴胀。胀管完毕应进行质量检验，胀大部分和未胀到部分应圆滑过渡，用手触摸有感觉就可。9.10 要注意对胀接参数的试验和收集工作，对各种材质、管径、孔径的胀接均需有胀度、压力、胀接方式的样品和数据记录。9、U型管换热仅需一块固定管板即可。10、固定管板换热器先穿好一边的管板、折流板并穿好换热管，然后将管束穿入换热器壳体内，对上另一边的管板反穿入管子，固定管板换热器两管板平行度偏差需在±1mm以内。11、釜式重沸器11.1支撑导轨上有碍滑道通过的焊接接头应修磨齐平。11.2支撑导轨应与设备纵向中心线保持平行，其平行度偏差应不超过2/1000，且不大于5mm。11.3溢流板的上端面应水平，其倾斜度不应大于3mm12、换热器的密封面应予以保护，不得因磕碰划伤、电弧损伤、焊瘤、飞溅等而损坏密封面。13、密封垫片应为整体正式垫片，特殊情况下允许拼接，但垫片拼接接头不得影响密封性能。14、重叠换热器须进行重叠预组装。重叠预安装前其下台管箱上接管、壳体上接管、重叠支座应在重叠预组装后焊接，重叠组装时必需保证上、下台管箱侧法兰在一个垂直面上其任意四个对称的眼心在一条直线上。15、管箱及浮头隔板的组焊15.1 组对前按图样给出的隔板布置尺寸，根据管箱（或浮头）法兰的螺栓孔数量定出隔板相对于螺栓孔的位置，并初步按隔板所在位置封头的形状切割隔板底部。15.2 在法兰的上表面画出隔板中心两个对称的对中点，并用粉线（或钢板尺）连结此两点，在法兰密封面上画出两点连线。15.3 根据密封面上的连线，同方向偏移隔板半个板厚，用角尺对中此偏移线，将此线移入管箱（或浮头）的内表面。15.4 根据内表面的两条线对齐隔板的一面，根据组对间隙合理的修整隔板；隔板加工面与法兰密封面的高低差要求在-1～0mm之间。16、换热器组装16.1换热器零、部件在组装前应认真检查和清扫，不应留有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其他杂物等。16.2吊装管束时，必须使用尼龙吊带应防止管束变形和损伤换热管。16.3换热器在组装时其浮头盖密封面、管箱及管箱侧密封面、大帽法兰密封面必须使用图样选用的密封材料，不得采用石棉板或橡胶垫等临时性的密封材料。16.3螺栓的紧固按附图至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开120°。第一遍紧固时不得用风动扳手必须采用梅花扳手，且扳手长度需基本相同，紧固时各个螺栓用力要均匀。第二遍可用风动扳手紧固，且要使风动扳手在每个螺栓上发出的声音基本一致。第三遍再用敲击扳手紧固，且要使铁锤在敲扳上发出“铛铛”之声。  特殊技术要求　　　本规范适用于U型管换热器、固定管板换热器、重沸器、浮头式换热器的管束制作及组装螺栓紧固总体顺序要求：1． 同一遍中每对螺栓对角紧固，一对紧好转到下一对时沿同一方向(顺时针或逆时针)转90°(有时需转90°过一孔)紧下一对螺栓。2． 图中1-*表示第一遍紧固顺序。3． 第二遍紧固顺序如下：1-12、1-11、1-9、1-10、1-16、1-15、1-13、1-14、1-20、1-19、1-17、1-18、1-24、1-23、1-21、1-22、1-2、1-1、1-4、1-3、1-6、1-5、1-8、1-7。4.第三遍则从1-18开始 '