管殼式換熱器通用工藝守則(修改)

1、張家港化工機(jī)械股份有限公司 Q/ZHJ05.03-2010 管 殼 式 換 熱 器通用工藝守則編 制: 校 對: 審 批: 日 期: 管殼式換熱器通用工藝守則本守則若與圖樣及工藝文件有矛盾時，應(yīng)按圖樣及工藝文件為準(zhǔn)，低于國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時以國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，反之以本守則為準(zhǔn)。1、材料1.1 制造換熱容器的主要受壓元件（如殼體、封頭、換熱管等）的材料，質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)符合國標(biāo)、部標(biāo)和有關(guān)技術(shù)條件要求。材料證明上的內(nèi)容按有關(guān)規(guī)定必須填寫齊全。采用國外材料時，應(yīng)按固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的第2.9條要求進(jìn)行檢驗、驗收及復(fù)驗。1.2 含碳量大于0.25%的材料不得用于焊制換熱容器。1.3 制造換熱容器的材料

2、標(biāo)準(zhǔn)，熱處理狀態(tài)及許用應(yīng)力值按GB150及GB151的規(guī)定。1.4 鋼板的表面應(yīng)光滑平整，不得有裂紋、分層、氣泡、夾雜、結(jié)疤等缺陷。鋼板表面存在的深度缺陷不得超過鋼板厚度公差1/2的下限，個別損傷，允許用細(xì)砂輪清除，但不得低于鋼板厚度名義尺寸的下偏差。1.5 鋼板的低倍組織不得有肉眼可見的縮孔、裂紋和夾雜。1.6 換熱管的內(nèi)外表面不得裂紋、折迭、軋折、離層、發(fā)紋和結(jié)疤缺陷存在，上述個別缺陷其深度未超過管壁厚負(fù)偏差時允許清除，并進(jìn)行壓力試驗合格。1.7 對于雙管板換熱器，換熱管和管板材料還應(yīng)符合以下要求：1.7.1換熱管應(yīng)采用較高級精度的管子，換熱管外徑的許用偏差控制在±0.10mm，

3、管子壁厚偏差為±7%。1.7.2換熱管應(yīng)按材料的不同規(guī)定材料的硬度。1.7.3根據(jù)換熱管材料的力學(xué)性能要求對管板的屈服強度和硬度提出采購要求。通常將硬度差控制在管板比換熱管硬度高HB30HB60。1.8 所有材料都必須有接貨檢驗記錄，并按公司相關(guān)規(guī)定進(jìn)行標(biāo)識。1.9 材料在切割前應(yīng)將標(biāo)記進(jìn)行移植。2、筒體制造2.1 施工者根據(jù)施工圖，要求畫下料展開圖。2.1.1焊縫布置：a、 立式換熱器左右對稱布置。b、 臥式換熱器，水平線以上部位對稱布置（并不被鞍座覆蓋）。c、 盡量避免在焊縫上周圍開孔，若開孔，必須以開孔中心為圓心，1.5倍開孔直徑為半徑的圓中，所包容的焊縫須進(jìn)行100%射線探傷

4、合格。d、 焊縫不得為支座等部件覆蓋，若覆蓋必須應(yīng)100%無損檢測合格，并磨平后覆蓋。e、 筒體對接焊縫不得采用十字焊縫，相鄰的兩筒節(jié)間的縱縫和封頭拼接與相鄰?fù)补?jié)的縱縫應(yīng)錯開，其焊縫中心間距應(yīng)大于筒體厚度的三倍，且大于100mm。2.1.2最短筒節(jié)的長度（除結(jié)構(gòu)原因）應(yīng)大于300毫米。2.2 殼程筒節(jié)采用鋼板卷制時，可通過外圓周長來控制筒體直徑，其外圓周長允許上偏為10mm，下偏差為0。2.3 劃線2.3.1劃線時鋼板應(yīng)墊平，劃線后復(fù)查尺寸，且按圖1所示劃出切割線及檢查線。2.3.2厚度小于5毫米的碳鋼板，不銹鋼板不得用沖頭在非切割處打印。 圖 1 2.4 軋制后未經(jīng)切邊的鋼板，其邊緣應(yīng)切去。

5、2.5 鋼板的切割及坡口加工。2.5.1碳素鋼、16MnR類鋼板10mm以上一般均采用自動氣割下料或剪切下料坡口修磨成型。2.5.2合金鋼和大于10mm以上的鋼板自動氣割下料，留b=5mm加工余量（對15CrMoR、13MnNiMoR等有淬硬傾向的材料加工余量應(yīng)留10mm）在刨邊機(jī)上加工坡口。2.5.3不銹鋼用剪板機(jī)剪切下料或等離子切割下料，焊縫坡口均在刨邊機(jī)上加工，冷卻液一般采用水基乳化液。2.6 卷筒加工2.6.1卷曲應(yīng)緩慢地進(jìn)行且使卷曲次數(shù)最少，同一筒體的筒節(jié)卷曲次數(shù)應(yīng)基本相同。2.6.2卷制不銹鋼或不銹鋼復(fù)合鋼板時卷板機(jī)輥軸應(yīng)清潔、光滑，卷制后不得在不銹鋼表面留下麻點、疤痕。詳見不銹鋼

6、冷作通用工藝規(guī)程守則。2.7 管束可以抽出的換熱器殼體組焊后，應(yīng)用如圖2所示的樣板作通過檢查。2.8 筒體內(nèi)徑在任何斷面上的上偏差符合表一的規(guī)定，下偏差以不妨礙管束的順利安裝和抽出為好。 表一 單位：mm筒體公稱直徑500500-12001200-2600筒體內(nèi)徑上偏差+3+3.5+4.0筒體長度偏差±52.9 當(dāng)用鋼管作筒體，其尺寸允許差按材料標(biāo)準(zhǔn)中的較高級或普通級的規(guī)定。2.10 筒體同一斷面上的最大直徑與最小直徑之差不得大于0.5%Dg，當(dāng)Dg1200時其值不大于5mm，當(dāng)Dg1200時其值不大于7mm。2.11 筒體的不直度不得超過筒體長度的L/1000，當(dāng)筒體長度L600時

7、，其值不大于4.5mm，當(dāng)筒體長度L6000mm時，其絕對值不大于8mm。2.12對接焊縫的錯邊量、梭角度應(yīng)符合GB150中的規(guī)定，詳見碳鋼冷作工藝守則。殼體內(nèi)部凡有礙管束順利裝入和抽出的焊縫均應(yīng)打磨至與材料表面平齊。2.13 設(shè)備法蘭的螺栓布置除圖樣另有規(guī)定外，均應(yīng)跨中布置。2.14 設(shè)備法蘭（或管板）與殼體中心線應(yīng)垂直，垂直度按圖3所示。2.15 不銹鋼殼體上禁止隨意點焊臨時性的緊固夾具，確實需要時應(yīng)加焊輔助板，輔助板的材料必須和產(chǎn)品材料相同，并采用和正式焊接時相同的焊條進(jìn)行焊接，在去除輔助板后應(yīng)將焊接處修磨光滑。2.16大的接管開孔和焊接要組焊中裝防止變形。2.17重疊式換熱器必須進(jìn)行重

8、疊預(yù)組裝。每對殼體預(yù)組裝前應(yīng)留下不焊接的支座或接管，待重疊預(yù)組裝后焊接。重疊支座間的調(diào)整板應(yīng)在水壓試驗合格后點焊于下臺換熱器的重疊支座上，并在重疊支座和調(diào)整板的外側(cè)標(biāo)有永久性標(biāo)記，以備現(xiàn)場組裝對中。3、管箱制造3.1 設(shè)備法蘭、筒節(jié)、封頭之間的組對應(yīng)在平臺上進(jìn)行，為了能保證環(huán)縫間隙，組對時應(yīng)加3-4條寬為6-10mm的墊條，墊條厚度S=環(huán)縫間隙+0.5（mm），對稱點焊3-4點后撤去墊條，再分?jǐn)?shù)處點焊牢靠。3.2 管箱法蘭、隔板的密封面須在組焊或熱處理后精加工，管箱法蘭上的螺栓孔也須在在組焊或熱處理后進(jìn)行加工。管箱法蘭粗加工留量按圖4所示。3.3 管箱隔板按樣板下料，端面留10mm加工余量Dg

9、800mm f=3mmDg800mm f=4mm3.4 管箱隔板組對前應(yīng)校平，其平面度不得超過1/1000，且整個平面內(nèi)應(yīng)不大于2mm。3.5 隔板相對于管箱中心軸線的偏差不得大于1mm。3.6 隔板與法蘭連接的焊縫在密封面處應(yīng)齊平不得下凹。3.7 管箱筒體材料為Cr-Mo鋼及b540MPa的容器時，管箱接管的角焊縫應(yīng)做磁粉檢查。3.8 碳鋼、低合金鋼制的焊有分程隔板的管箱和浮頭蓋以及管箱的側(cè)向開孔超過三分之一圓筒內(nèi)徑的管箱，應(yīng)在施焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。3.9 對于浮頭式換熱器，浮動管箱法蘭及鉤圈的密封面需留余量與焊接后的浮動管板密封面進(jìn)行配加工。4、管束制造4.1 管板的制造4.1.1 拼

10、接管板的對接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲波檢測，按JB/T 4730標(biāo)準(zhǔn)驗收，射線檢測不低于級要求，底片影像質(zhì)量為AB級；超聲波檢測級為合格。4.1.2 除不銹鋼材料外，管板拼接后應(yīng)作消除應(yīng)力處理。4.1.3 管板的堆焊4.1.3.1管板堆焊前應(yīng)作堆焊工藝評定。4.1.3.2基層材料的待堆焊面和復(fù)層材料加工后（鉆孔前）的表面，應(yīng)按JB/T 4730進(jìn)行表面檢測，檢測結(jié)果不得有裂紋、成排氣孔，并應(yīng)符合I級缺陷顯示。4.1.3.3不得采用換熱管與管板焊接加橋間空隙補焊的方法進(jìn)行管板堆焊。4.1.4 管板加工4.1.4.1管板孔加工程序：A、管板厚度4倍管板孔直徑時： 管板劃線鉆孔型鉆孔鉸孔加工脹管

11、槽修毛刺倒角劃拉桿孔位置線鉆孔攻絲隔板槽加工檢驗B、管板厚度4倍管板孔直徑時：管板配鉆孔型（用模板或以折流板代替模板）鉆孔（留鉸孔加工量0.6-1.2mm）鉸孔加工脹管槽倒角修毛刺劃拉桿孔位置線鉆孔攻絲隔板槽加工檢驗C、管板厚度大于150mm時：管板劃線鉆定位孔鉆孔（在數(shù)控臥鉆上）加工脹管槽倒角修毛刺劃拉桿孔孔位置線鉆孔攻絲隔板槽加工檢驗D、管板孔直徑大于30mm時：先用直徑為4-10mm的鉆頭按劃線位置鉆定位孔，定位孔深度為鉆頭直徑的1/4-1/5為保證劃線清晰，鉆定位孔時不得用液體冷卻鉆頭，必要時可用壓縮空氣冷卻鉆頭頭部。E、雙管板換熱器的內(nèi)、外管板的加工內(nèi)、外管板采用數(shù)控鉆床加工管孔，以

12、保證管孔直徑、垂直度及管孔間距符合圖樣要求。鉆孔時切削和退刀的速度要求盡量慢，這樣可以保證管孔的表面粗糙度達(dá)到Ra6.3Ra12.5，鉆孔時還要留有0.1mm左右的鉸孔余量。鉆孔后對管板進(jìn)行鉸孔，以便消除管孔內(nèi)的的縱向劃痕，保證管孔的表面粗糙度達(dá)到Ra3.2Ra6.3。鉸孔完成后用止規(guī)和通規(guī)對每個管孔進(jìn)行檢驗。特別要注意的是不允許管孔內(nèi)存在貫通性的螺旋形或縱向劃痕。內(nèi)側(cè)管板管孔的脹管槽尺寸一定要符合圖樣要求。內(nèi)外管板在加工時應(yīng)保證外管板管孔尺寸比內(nèi)管板管孔尺寸大約0.5mm。內(nèi)管板的脹管槽加工：脹管槽為2個。當(dāng)采用液袋脹接時，槽寬為910mm，槽深為0.5mm。當(dāng)采用機(jī)械脹接時，槽寬為3mm，

13、槽深為0.5mm。4.1.4.2管板孔劃線：劃線是管板孔加工的基準(zhǔn)作業(yè)，因此必須正確無誤。劃線后通過核對節(jié)距誤差檢查，其方法如圖6所示，以管板孔中心孔為圓心，1/2管板孔中心距為半徑劃圓，所劃圓應(yīng)相切。4.1.4.3管板鉆孔時的裝夾：管板密封面與緊固壓板之間應(yīng)放軟墊片，以保護(hù)密封面。當(dāng)管板較薄時為防止鉆頭推力引起管板翹曲，管板和工作臺之間應(yīng)用木塊墊實，如圖7所示。4.1.4.4應(yīng)用油漆標(biāo)明上、下及配鉆的對應(yīng)位置標(biāo)記。4.1.5 管板孔的檢驗：a、 按圖樣要求檢查尺寸。b、 管板孔應(yīng)與管板平面垂直。c、 管板孔內(nèi)不允許有與軸向平行的縱向傷痕或貫通的螺旋狀傷痕。d、 管板孔的光潔度不得低于Ra12

14、.5且應(yīng)清除機(jī)械加工毛刺。4.2 換熱管的制造：4.2.1 換熱管用切管機(jī)切割下料，切割后應(yīng)清除管端毛刺，管端面應(yīng)與管子中心軸線相垂直，垂直度按圖5所示的要求。4.2.2 換熱管應(yīng)平直，其直線度不得大于1.5/1000且全長范圍內(nèi)不得超6mm，否則應(yīng)校直。4.2.3 換熱器管子對接：4.2.3.1圖紙無要求時，對接管子允許接頭且長度不得小于300mm，在同一根換熱管直管對接焊縫不超過一條，U形管不超過2條。包括至少50mm直管段的U形管彎管段范圍內(nèi)不得有拼接焊縫。4.2.3.2對接應(yīng)按工藝文件的要求進(jìn)行無損探傷，通球檢查，對接管應(yīng)以2倍的設(shè)計壓力逐根進(jìn)行水壓試驗。對接拼頭應(yīng)作焊接工藝評定。4.

15、2.3.3對接管焊縫，對口錯邊量不得超過原壁厚的15%且不大于0.5mm。4.2.4 U形管的制造：4.2.4.1 U形管彎管段的圓度偏差應(yīng)不大于管子名義外徑的10%。4.2.4.2 U形管不宜熱彎，否則須征得用戶同意。4.2.4.3當(dāng)有應(yīng)力腐蝕要求時彎制后應(yīng)對冷彎U形管的彎管段及至少包括150mm的直管段進(jìn)行熱處理。碳鋼、低合金鋼作消應(yīng)力熱處理。奧氏體不銹鋼可按供需雙方商定的方法進(jìn)行。4.2.5 需要進(jìn)行脹接的管子的硬度應(yīng)低于管板的硬度，有應(yīng)力腐蝕時，不應(yīng)采用管頭局部退火的方式來降低換熱管的硬度。4.2.6 管端外表面應(yīng)除銹，用于焊接時管端除銹長度應(yīng)不小于管徑且不小于25mm，用于脹接連接時

16、管端應(yīng)除銹至金屬光澤，其長度不宜小于二倍的管板厚度。對于雙管板換熱器，管端除銹長度為500700mm，且除銹后應(yīng)立即使用。對于在裝配時除銹部位有銹跡的管子禁止使用。4.3 折流板的制造4.3.1 橫向折流板一般均整圓下料，外徑留不小于8-10mm的加工量。4.3.2下料后應(yīng)逐塊校平，清除切割毛刺；對于雙管板換熱器，要求折流板的不平度2mm。4.3.3 折流板應(yīng)迭落，并在外圓分?jǐn)?shù)處點焊牢靠后轉(zhuǎn)加工車間。4.3.4 為防止折流板因受鉆削推力而變形，鉆孔時應(yīng)用木板墊實（如折流板較少時，可與管板同鉆）；對于雙管板換熱器，所有的折流板必須迭裝在一起與管板配鉆管孔。4.3.5 折流板加工程序折流板配鉆孔型

17、鉆孔外圓加工修毛刺檢驗鉆孔時應(yīng)先均布鉆4-8孔用螺栓緊固后再鉆其余孔。4.3.6 應(yīng)用油漆標(biāo)明上、下及配鉆的對應(yīng)位置標(biāo)記。4.3.7 弓形折流板的剪切工作者按自上而下順序逐一編號，對稱剪切成弓形（單數(shù)或雙數(shù)的應(yīng)剪去同一側(cè)，切勿搞亂）。4.4 管束的組裝4.4.1 管束的組裝在專用平臺上進(jìn)行，管板按圖8所示緊固在彎板上。圖84.4.2 先將管板、折流板用拉桿、定距管緊固，試穿數(shù)根管子同時調(diào)整折流板位置至穿管順利為止。在一般情況下，隔板不用焊接固定。4.4.3 穿管不得強行進(jìn)行，切忌用錘猛擊，如有個別管子裝配比較因難時可借助于導(dǎo)向箭頭輔助穿管。4.4.4 穿管后應(yīng)保證管子與管板垂直。4.5 換熱管

18、與管板的連接換熱管與管板的連接方法可以為脹接、焊接、脹接與焊接同時并用等方法，連接部位的換熱管和管板孔表面就清理干凈，不得留有影響脹接或焊接連接質(zhì)量的毛刺、鐵屑、銹斑、油污等。4.5.1 脹接4.5.1.1脹接方法：機(jī)械脹管、液壓脹管、橡膠脹管。4.5.1.2脹接深度，圖樣上無明確規(guī)定時按GB151的規(guī)定。4.5.1.3脹管順序4.5.1.3.1脹接第一端管板時其順序不明確規(guī)定。4.5.1.3.2脹完第一端再脹第二端時按下列順序進(jìn)行，先在管板中心部位及四周脹數(shù)組管子定位，然后按圖9的順序進(jìn)行脹接。4.5.1.3.3分片的多少按管板的直徑大于由施工者靈活掌握。4.5.1.4 管子經(jīng)脹管后內(nèi)壁應(yīng)光

19、滑，無重波、起毛、裂紋等缺陷。換熱管脹接部分與非脹接部分應(yīng)圓滑過渡，不得有急劇的棱角。4.5.1.5 不應(yīng)有欠脹持別是過脹現(xiàn)象，具體可通過測量脹接率來檢查，或通過脹接試驗來確定。4.5.1.6 當(dāng)脹管后要求進(jìn)行焊接時，不得用帶油的液體作潤滑冷卻液。4.1.5.7 脹管器應(yīng)勤清冼，當(dāng)發(fā)現(xiàn)脹桿、脹柱上有超過0.1mm深的麻點壓痕時，應(yīng)更換新的脹管器。4.1.5.8 換熱管與管板脹接通用工藝（機(jī)械脹）：試車1. 把脹管機(jī)與控制儀聯(lián)接上電源。2. 把控制儀“手動/自動開關(guān)”選在自動檔上，當(dāng)聽到輕脆開關(guān)聲后，再旋轉(zhuǎn)過一點（具體位置代表了脹管機(jī)退出時間）。越右轉(zhuǎn)退出時間越長。3. 將規(guī)格選擇開關(guān)選在靠近電

20、源開關(guān)一側(cè)，順時針旋到最右位置。4. 按動脹管機(jī)前進(jìn)按鈕，工具轉(zhuǎn)動，顯示值為工具電機(jī)空載值，數(shù)值穩(wěn)定后記下該數(shù)值，并按動脹管機(jī)停止按鈕，停轉(zhuǎn)后自動反轉(zhuǎn)并自動停止，再將設(shè)定旋鈕調(diào)節(jié)在空載值上。5. 按動工具前進(jìn)按鈕，工具正轉(zhuǎn)，顯示器上空載值增加至所設(shè)定的空載值，工具自動停轉(zhuǎn)，間隙1-3秒后，工具自動反轉(zhuǎn)，顯示器自動反轉(zhuǎn)，顯示器顯示值跳回至設(shè)定值，反轉(zhuǎn)時間由退出時間調(diào)節(jié)而定（3-45秒），到時自動停車，試車結(jié)束。 試脹（脹接）1. 控制儀脹管設(shè)定調(diào)節(jié)至空載值以上0.10.3。2. 將脹管器插入設(shè)備的管孔內(nèi)。3. 套上萬向節(jié)與脹管機(jī)主軸及脹管器相連接。4. 按脹管機(jī)前進(jìn)鈕，開始脹管，顯示器脹力值增加

21、。5. 實際脹力值增加至設(shè)定值時，脹管機(jī)自動停轉(zhuǎn)。6. 間隔13秒，脹管機(jī)自動反轉(zhuǎn)，退出脹管器，此時請用力把住機(jī)頭以免反轉(zhuǎn)時打手。7. 脹管器完全松開，工具自動停止后取下脹管器。8. 確定設(shè)備是否欠脹或過脹，欠脹應(yīng)增加設(shè)定值，過脹應(yīng)減少設(shè)定值。9. 多次重復(fù)試脹過程，直至滿足要求（做好記錄）每個脹頭的電流值。10. 根據(jù)記錄設(shè)定值之大小，作為批量脹接的設(shè)定值，操作同上述步驟進(jìn)行批量脹管。脹接參數(shù)的確定脹接參數(shù)按控制儀的電流值來確定，電流值的選擇按脹接率控制在表二以內(nèi)為合格，拉脫力滿足容規(guī)及GB151-1999的規(guī)定。脹接率按以下公式計算：Ha= d-d-(H-D)/2T×100%H=

22、管板上管孔內(nèi)徑mm； d=脹管后管子內(nèi)徑mm； d=脹接前管子內(nèi)徑mm；D=脹接前管子外徑mm.； T=管子壁厚mm。表二 各種材料的脹接率管 材強度脹脹接率貼脹脹接率碳鋼、低合金鋼58%12%不銹鋼69%12%鈦810%25%銅及銅合金46%25% 特別注意：操作時必須兩個人操作，而且必須用加力桿，（必要時加力桿上再套加長鋼管），操作在前進(jìn)自動停轉(zhuǎn)自動反轉(zhuǎn)退出脹管器工具自動停止后才能兩個人都松開脹管機(jī)。4.5.2 焊接4.5.2.1焊接方法：焊接方法可以是手工電弧焊或手工氬弧焊接。4.5.2.2焊前應(yīng)認(rèn)真清理管板上的油污和鐵銹等。4.5.2.3焊前的預(yù)熱按工藝文件的要求。4.5.2.4管板與換熱管連接焊縫的高度不得小于換熱管壁厚。4.6 防沖擋板應(yīng)按圖樣要求的位置和尺寸嚴(yán)格保證。5 總裝和試壓5.1 總裝后的各外部件相對位置偏差按GB151所示的要求。5.2 橫向折流板與殼體之間的間隙，應(yīng)不大于下表三所示的數(shù)值。 表三殼體公稱直徑mm殼體內(nèi)徑與折流板外徑差（mm）4002.5+0.5400Dg5003.5+0.5500Dg9004.5